摘要：中揚子宜昌地區下寒武統水井沱組頁巖具有良好的氣體顯示,是四川盆地外頁巖氣新的勘探區。通過對2口頁巖氣探井共64塊水井沱組頁巖的含氣性現場解吸,測定了解吸氣含量、氣體組分、解吸氣碳和氫穩定同位素組成,分析了解吸氣組分變化、解吸過程中氣態烴和二氧化碳同位素的變化,同時探討了頁巖氣賦存狀態、氣體穩定同位素倒轉特點及其地質意義。研究結果表明:水井沱組頁巖現場解吸氣含量為0.32~5.48 m3/t,連續含氣量大于2 m3/t的地層厚44.05 m,含氣性與TOC有很強的正相關性;解吸氣甲烷含量為81.90%~95.48%,乙烷含量為0.78%~3.95%,含微量丙烷,為典型的干氣;非烴氣體中氮氣含量稍高,平均約為6.7%,二氧化碳含量低于1%,不含H2S;吸附氣占50%~60%,游離氣占40%~50%。解吸早期吸附性弱的CH4和N2先脫附出來,吸附性強的C2H6和CO2后脫附出來,至解吸結束仍有相當量的C2H6和CO2未脫附出來。解吸過程中碳、氫同位素均發生變化,δ13CCH4變化范圍為-39.92‰~-25.86‰,δ13CC2H6為-41.57‰~-39.34‰,δ13CC3H8為-40.89‰~-35.46‰,δ13CCO2為-23.42‰~-19.23‰;δDCH4為-136.90‰~-128.00‰,δDC2H6為-160.45‰~-155.30‰;由于同位素的質量分餾效應,解吸過程中殘留的甲烷碳同位素增大了5.15‰~13.33‰,甲烷氫同位素增大1.64‰~8.90‰,乙烷碳、氫同位素和二氧化碳的碳同位素基本不變。氣體碳同位素分餾還受頁巖物性的影響,大的孔隙體積引起更顯著的甲烷碳同位素分餾效果,同時還引起乙烷體積含量的差異。利用解吸半量體積所取氣樣的同位素值代表全部氣體的平均值,δ13CCH4平均值為-33.19‰,δ13CC2H6平均值為-40.04‰,δ13CC3H8平均值為-39.07‰,頁巖氣表現出δ13CCH4>δ13CC2H6且δ13CC3H8>δ13CC2H6、δDCH4>δDC2H6的同位素'倒序'特征。與威遠地區下寒武統筇竹寺組類似,宜昌地區水井沱組頁巖氣同樣處于氣態烴同位素反轉階段的早