基于二维散射变换的湖相碳酸盐岩储层厚度预测方法研究

济阳坳陷沙四段湖相碳酸盐岩受湖盆内沉积环境和构造运动等因素控制,储层厚度变化大,非均质性强,油气开发难度大.为了准确预测湖相碳酸盐岩储层的厚度,本文提出一种基于二维散射变换和随机森林的储层厚度预测方法.首先,引入二维散射变换提取地震时频属性,该变换是在二维小波变换的基础上,通过迭代小波分解和非线性操作来实现的.与传统的二维小波变换对比,散射变换提取的时频属性具有局部形变稳定性以及对噪声鲁棒性的优点,有助于提高储层厚度预测的准确率.在此基础上,在有限测井数据的条件下,利用随机森林算法建立多尺度时频属性与测井解释厚度之间的非线性关系,实现湖相碳酸盐岩储层预测.模型数据的预测结果表明,与基于传统地震振幅属性的厚度预测和基于二维小波变换的储层厚度预测对比,本文所提的厚度预测方法具有最优的性能.叠后三维地震数据的预测结果表明,与基于传统地震振幅属性的厚度预测和基于二维小波变换的储层厚度预测对比,本文所提方法的厚度预测结果与实际钻井数据误差更小,提高了储层厚度预测的精度,清晰刻画了灰礁、灰滩与灰泥等三种沉积亚相的空间展布,有利于后续井位部署和优化.

西藏高原沱沱河盆地渐新世-中新世湖相碳酸盐岩稀土元素地球化学特征与正铕异常成因初探

对采自沱沱河盆地通天河剖面渐新世雅西措群和中新世五道梁群地层中的湖相灰岩和白云岩样品进行了稀土元素和微量元素分析。研究结果表明,湖相碳酸盐岩稀土元素总量(∑REE)变化于36.23×10-6～189.64×10-6,28件样品平均值为78.58×10-6。稀土元素的页岩标准化配分形式具有中组稀土富集的特点,正铕异常极为明显,在渐新统与中新统界线处Eu/Eu*比达到最大值7.15,这也是首次在陆地湖泊沉积记录中观察到的正Eu异常。根据稀土元素的分布以及Eu与Ba含量的同步变化特点,提出该区湖相碳酸盐岩中Eu的异常富集可能与湖底喷流热水有关。

黄骅坳陷歧口凹陷西南缘湖相碳酸盐岩地质特征

渤海湾盆地黄骅坳陷歧口凹陷西南缘为一由基底隆升引起上覆披盖层变形而形成的挠曲缓坡带。该区沙河街组沙一段下亚段沉积时期为古近纪湖盆最大扩张期,碎屑物源不发育,在宽缓的滨浅湖湖湾背景下,沉积了上千平方千米稳定分布的湖相碳酸盐岩,其主要岩性为粒屑灰岩和白云岩类(泥晶白云岩和白云质灰岩),白云岩类分布面积达1650km2,厚度一般为5～25m,平均10m,主要为中晚期埋藏白云岩和准同生期白云岩。白云岩类储集层主要发育晶间或粒间孔、溶蚀孔及裂缝等储集空间,属中孔低渗储集层,它与油页岩、暗色泥岩交互叠置,低熟油气近源充注,利于大面积成藏。勘探实践表明,歧口凹陷西南缘沙河街组沙一段下亚段湖相白云岩类油层具有埋藏适中、区域性含油的特点,是渤海湾盆地古近系油气勘探的新领域之一。

中国陆上湖相碳酸盐岩地质特征及勘探潜力

湖相碳酸盐岩在中国古生代、中—新生代陆相沉积盆地中广泛发育,油气勘探证实具生油和储油能力,自1956年在四川盆地获得发现以来,至2012年底,已在四川、渤海湾、柴达木等盆地探明湖相碳酸盐岩油气田63个,探明石油地质储量5.97×108t。中国陆上湖相碳酸盐岩的形成和分布受控于构造背景、气候、物源供给和海侵等多方面因素,主要发育生物礁型和复杂岩性型两类湖相碳酸盐岩,除分布局限的生物礁外,储层物性总体较差,为典型的致密油储层。湖相碳酸盐岩储层多与烃源岩互层或共生发育,具备较好的成藏条件,油气富集高产受沉积相、裂缝发育和构造位置等多因素控制,甜点预测难度大。中国陆上以湖相碳酸盐岩为主要储层的致密油分布范围广、资源潜力大,评价认为分布面积在10×104km2以上,地质资源量在57×108t以上,具有良好的勘探开发前景。

国内湖相碳酸盐岩研究的回顾与展望

在参阅大量文献的基础上,对中国湖相碳酸盐岩研究现状进行简要回顾和展望。首先讨论了湖相碳酸盐岩的分类,其成熟的分类方案考虑了陆源碎屑的混入以及与膏岩、泥岩的过渡类型;同时概述了湖相碳酸盐岩的形成条件及其发育特点,其形成与分布受控于构造背景、气候和物源供给条件;重点介绍了湖相碳酸盐岩的沉积模式及其含油气性,不同的湖泊环境具有不同的沉积模式,并指出下一步研究的重点应放在湖相碳酸盐岩的形成条件及其生储性能方面。

湖相碳酸盐氧碳同位素的相关性与生油古湖泊类型

对山东东营盆地和南海珠江口盆地早第三纪生油层中的湖相碳酸盐氧碳同位素进行了分析。结果显示,前者δ18O多为负值、δ13C基本为正值,两者之间相关性强,相关系数大于0.8而后者δ18O和δ13C均为负值,两者不相关。通过与现代湖泊碳酸盐氧碳同位素特征的比较,得出东营盆地早第三纪生油湖泊为封闭型咸水或半咸水湖,珠江口盆地早第三纪生油湖泊为开放型淡水湖。这一结论与两盆地生油层的沉积学和古生物学证据相一致,说明利用湖相碳酸盐氧、碳同位素的特征及其相关性可以判断生油古湖泊的类型。

青藏高原北部新生代湖相碳酸盐岩碳氧同位素特征及古环境意义

对青藏高原北部地区新生代陆相地层中湖相碳酸盐岩进行了系统采样分析,以碳氧同位素作为古环境和古气候变化的替代指标,试图从古湖泊演化的角度,阐明高原新生代早期环境演变历史和过程。研究结果表明,该区所有分析样品中生物碎屑灰岩类样品的δ18O和δ13C显示最低值,反映它们沉积在一个水体滞留时间短的开放性淡水湖泊系统中。泥晶灰岩类样品的δ18O和δ13C之间具有正相关关系,表明它们发育在蒸发作用明显的封闭性咸水湖泊体系中,而叠层石灰岩类明显富集13C可能与微生物活动有关。从始新世到渐新世至中新世,湖相碳酸盐岩δ18O值具有逐渐增大的趋势,δ13C则由古近纪的负值变为新近纪的正值,反映该区古湖泊系统经历了一个由开放到封闭的过程,预示古近纪到新近纪之交高原古气候格局发生了重大变革。

湖相碳酸盐岩烃源岩有机显微组分分类及其岩石学特征——以酒西盆地为例

酒西盆地主力烃源岩为下白垩统下沟组和赤金堡组暗色半深湖相-深湖相的白云质泥岩和泥质白云岩,是典型的湖相碳酸盐岩烃源岩。通过对酒西盆地下白垩统二百多块湖相碳酸盐岩烃源岩详细的有机岩石学研究,解剖了湖相碳酸盐岩烃源岩中有机质的赋存形式,揭示了藻纹层为有机质纹层的主要发育形式,其与富泥晶白云石纹层和富粘土纹层构成湖相碳酸盐岩烃源岩特有的"三元式纹层"沉积结构,系统总结了各显微组分的光性、成因、生烃性及分布规律,提出了以全岩和干酪根为基础的湖相碳酸盐岩有机显微组分分类方案,首次鉴定出对酒西盆地油气有贡献的主要生烃组分为腐泥无定形体、腐殖无定形体以及浮游藻类体、孢粉体、壳屑体五种有机显微组分。

山东东营凹陷南坡地区沙四段纯下亚段湖相碳酸盐岩滩坝发育的控制因素探讨

碳酸盐岩滩坝是断陷湖盆中一种重要的沉积类型。文章通过对古气候、古地貌、古物源、古水深和古盐度等因素对碳酸盐岩滩坝形成与分布控制作用进行研究,总结出了"古气候是基础,古地貌和古物源是条件,古水深是关键,古盐度是保障"是东营凹陷南坡地区沙河街组四段纯下亚段碳酸盐岩滩坝的"五古"控制模式。较干旱的温热适中的古气候条件下蒸发作用较强,有利于湖相碳酸盐岩的形成;水下隆起及其斜坡是碳酸盐岩滩坝沉积的有利场所,较低的碎屑岩物源供给指数为碳酸盐岩的发育提供了良好的环境;3～32m左右的古水深是碳酸盐岩发育的主要深度;古盐度为碳酸盐岩的沉积提供了物质保障,在一定程度上控制了白云岩和石灰岩的分布。采用主因素分析法对碳酸盐岩的控制因素进行了排序,古地貌对碳酸盐岩发育的控制作用最大,其次为古物源和古水深,古盐度的控制作用最小。

湖相碳酸盐岩高精度层序地层学探析

目前湖相碳酸盐岩是国内外沉积学研究的薄弱环节。应用层序地层学方法,以济阳坳陷沾化凹陷埕东地区沙一段的湖相碳酸盐岩为例,详细探讨湖相碳酸盐岩的层序地层学发育模式、层序地层单元划分级次以及控制因素等问题,重点对湖相碳酸盐岩准层序的类型、识别标志、形成机理以及对比模式进行了研究。研究表明,湖相碳酸盐岩可总结为陡坡和缓坡2种层序地层学发育模式;其高精度层序地层单元可划分为层序、体系域、准层序组、准层序、微层序5级;准层序类型可划分为陡坡型、缓坡型和深洼型3大类和L—M型、滩坝型、滑塌型、深水蒸发型4小类,不同类型的准层序形成的主控因素各不相同;准层序的对比模式可总结为陡坡突变和缓坡第变2种模式,在不同模式中准层序发生有规律的变化。

惠民凹陷沙一段湖相碳酸盐岩层序地层分析

针对惠民凹陷西部湖相碳酸盐岩储层薄、横向变化快、旋回性发育的特点,利用沉积学和层序地层学理论和方法研究了该区沙一段湖相碳酸盐岩沉积旋回的发育规律。研究结果表明,湖相碳酸盐岩在滨浅湖、半深湖和火山锥附近均有发育,且不同沉积环境的碳酸盐岩准层序具有不同的分布规律、识别标志及形成机理;研究区碳酸盐岩的发育受海侵作用、气候变化和火山活动的影响,其中气候的周期性波动和火山的多期喷发控制着湖相碳酸盐岩准层序的发育。

辽西下白垩统义县组湖相碳酸盐岩中的燧石成因

辽西义县鹰窝山下白垩统义县组砖城子层中部发育一套湖相碳酸盐岩,可识别出4种岩相类型,其中角砾化团块灰岩相中含有大量燧石,所含的燧石可据形态划分为结核状、透镜状和团块状3种类型,据颜色和透明度识别出两种类型。燧石以微晶石英和玉髓为主,含少量的白云石和方解石晶粒。该岩相系相对干旱气候背景下的洪积-漫湖沉积体系中较浅储水洼地沉积,火山活动也具一定的影响力。

黄骅坳陷古近系沙一段下部湖相碳酸盐岩储层特征及控制因素

对黄骅坳陷古近系沙河街组沙一段下部20余口钻井岩心的宏观观察及化验分析,以湖相碳酸盐岩为研究对象,结合常规物性资料和勘探情况,对该区储层基本特征和控制因素进行较详细的研究.研究区储层集中分布于沙一段下部第Ⅲ—Ⅱ小层,储集岩主要为生物灰岩、鲕粒灰(云)岩和泥云岩,晶间溶孔、粒内溶孔、鲕模孔、生物模孔、粒间溶孔和裂缝较发育,储层类型属中孔、中渗孔隙型和低孔、中高渗孔隙-裂缝型.储层是在沉积、成岩和构造作用共同影响下形成的,在滨浅湖生物滩和鲕粒滩沉积体基础上,经混合水和埋藏白云石化、同生-准同生期和埋藏期溶蚀作用及构造作用综合改造,最终从以晶间孔、粒间孔、生物体腔孔和介壳遮蔽孔为主的沉积物转变成以次生孔隙和裂缝占绝对优势的湖相碳酸盐岩储层.

辽西上白垩统义县组湖相碳酸盐岩碳氧稳定同位素组成及其沉积环境

通过辽西义县盆地上白垩统义县组湖相碳酸盐岩碳氧稳定同位素组成,分析了赋存热河生物群的义县盆地湖湘沉积环境。该地层序列中碳酸盐岩的δ13C值在-4.825‰～6.870‰之间;δ18O值在-16.190‰～-7.143‰之间,均呈负值,这表明当时水文特征趋于封闭,气候炎热干燥,湖水温度和盐度均较高,火山活动可能是影响义县盆地水文状况和区域气候的重要因素。

湖相碳酸盐岩研究现状及意义

目前湖相碳酸盐岩是国内外沉积学研究的薄弱环节。本文在众多专家学者历年研究成果的基础上,综述了湖相碳酸盐岩的研究现状,其主要体现在岩石类型、分布及发育特点、相模式、储集层和生油岩几个方面;并阐明了湖相碳酸盐岩的研究具有重要的理论和经济意义。

柴西地区下干柴沟组上段湖相碳酸盐岩沉积特征及相模式

柴达木盆地西部地区下干柴沟组上段为一套含湖相碳酸盐岩地层,在狮子沟地区已发现了高产含油层系和多口日产千吨以上的高产井。为了进一步探索湖相碳酸盐岩油藏特征和分布规律,基于测井、地震以及岩心观察和储层分析化验资料,对湖相碳酸盐岩的元素地球化学特征、结构类型、沉积特征及沉积相展布进行了系统研究。结果表明,柴西地区湖相碳酸盐岩为混合沉积成因,岩性主要为灰云岩和泥灰岩,其次为白云岩和灰岩;碳酸盐岩的结构组分以灰泥为主,其次为颗粒。碳酸盐岩沉积微相主要有泥灰坪和灰云坪,其次为藻滩和颗粒滩。其岩性组合受古地貌、古水介质和古气候的影响,发育有局限性湖泊、半封闭性湖泊与开阔性湖泊等3种碳酸盐岩沉积序列及沉积模式。

柴达木盆地新生代湖相碳酸盐岩岩石学及碳氧同位素特征

在岩石学分析基础上,结合碳氧同位素分析方法对柴达木盆地大红沟和鄂博梁剖面上、下干柴沟组湖相碳酸盐岩样品进行系统研究,试图阐述不同类型湖相碳酸盐岩的古气候特征,研究该时期柴达木盆地古气候演化历史。结果显示:该地区湖相碳酸盐岩可以分为生屑灰岩、砂屑灰岩、藻灰岩、鲕粒灰岩、泥晶灰岩5大类。不同类型的碳酸盐岩样品的碳、氧同位素组成特征存在明显区别,鲕粒灰岩δ18O和δ13C偏高,且都为正值,形成于炎热干燥的古气候和咸水沉积环境中;藻灰岩类明显富集13C的特点与藻类等水生生物活动密切相关,反映沉积于温暖干燥气候背景下的一个水体盐度偏高的稳定水体之中;生屑灰岩和砂屑灰岩类δ18O和δ13C都比较集中,且表现出明显的低值,反映形成于温暖湿润气候条件下且具淡水补给的开放性湖泊环境;泥晶灰岩类样品的δ18O和δ13C之间具有一定的正相关性,反映发育在水体停滞、蒸发作用明显的咸水型湖泊体系。

歧口凹陷西南缘湖相碳酸盐岩油气聚集规律浅析

歧口凹陷西南缘湖相碳酸盐岩在古近系沙河街组沙一段下部广泛分布,综合分析认为具备优越的成藏条件,生储盖层空间配置关系良好,沙一段下部分布稳定的油页岩、暗色泥岩与碳酸盐岩储层交互沉积,既是生油层,也是良好区域盖层,有利于碳酸盐岩储层大面积成藏,具有一定的勘探潜力。目前勘探发现的油气主要集中在断裂发育带和褶皱变形区,证明油气成藏与储层岩性和裂缝发育程度密切相关,油藏类型多为构造—岩性油藏。指出下步应在加强工程工艺攻关的基础上,重点围绕断裂发育区、白云岩和砂岩的过渡区域开展勘探工作,在断裂不发育地区,应重点开展碳酸盐岩储层的裂缝平面预测工作。

板桥—北大港地区沙河街组沙一段湖相碳酸盐岩沉积特征

板桥—北大港地区沙一段发育多层碳酸盐岩沉积,岩性主要为生物灰岩、鲕粒灰岩、白云质灰岩、泥灰岩,形成碳酸盐-陆源碎屑混积岩,既有成分上的混积,也有纵向地层剖面上的混积层序。北部受物源影响含陆源碎屑较多,主要为碳酸盐与砂、泥岩混积,成分上以灰质粉砂岩和灰质砂岩为主;南部主要为碳酸盐与泥、页岩混积,成分上以灰质页岩为主。沉积相类型有滨浅湖、浅湖、半深湖等,其中生物浅滩、鲕滩等微相具有较好的油气勘探价值。

湖相碳酸盐岩致密储层有机质赋存状态与孔隙演化微观机理

孔隙发育机理及预测是湖相碳酸盐岩致密储层研究中的一大难题。以渤海湾盆地束鹿凹陷沙三下亚段致密碳酸盐岩为对象，开展热压模拟实验模拟岩石埋深演化过程。通过对实验岩石产物进行地球化学、离子抛光扫描电镜及低温氮气吸附实验分析，研究了有机质赋存状态及成熟作用对其储集孔隙的影响，揭示了致密储层有机质孔隙热演化机制。结果表明：碳酸盐岩中有机质主要与泥质或灰泥质基质以络合-复合的形式存在，成熟作用对有机质孔隙形成与演化影响巨大。随有机质成熟度（ R0 ）从0.5%增加到1.5%，有机质丰度（TOC）减少一半以上（从2.07%降低到0.85%），孔隙总比表面积和孔隙体积增加3～4倍。在低成熟-生油窗阶段（R0 =0.5%～1.0%），有机质孔隙不很发育；随成熟度升高，有机质逐渐发育裂缝和孔隙，尤其进入湿气窗-干气窗阶段（R0≥1.5%），孔隙比表面积和总孔隙体积快速增加，孔隙大量生成。有机质的分解是孔隙总体积和比表面增加的主要原因。新生成孔隙主要为有机孔，尤其以微孔-介孔对成熟度变化最为敏感，直径小于5nm的孔隙对新增总孔隙体积和比表面积贡献最大。孔隙总体积和比表面的增加主要依赖于新增孔隙的形成，而不是原有孔隙的扩大。