页岩储层非构造裂缝研究进展与思考

随着我国对非常规油气勘探理论的完善和技术的提高,页岩油气勘探开发不断获得突破,其战略地位也在不断上升。页岩储层的品质通常是制约其资源潜力的主要因素,其中裂缝是页岩油气富集、高产、稳产的关键。因此裂缝作为富有机质页岩储层重要的储集空间和渗流通道,其相关研究一直都是该领域内的重点。我国页岩储层内天然裂缝大量发育,而非构造裂缝同样比较发育,对页岩油气的富集和保存评价亦具有重要意义。目前对页岩储层构造裂缝的研究比较深入,而对页岩非构造裂缝的研究则相对薄弱。为此本文在充分调研近年来国内外页岩非构造裂缝研究成果的基础上,重点梳理了非构造裂缝的分类、识别与表征、主控因素、期次及演化序列等方面的研究进展。页岩储层非构造裂缝以成因和形态复杂、分布不规则、尺度较小为特征,依据成因机制差异可将其分为成岩缝、异常高压缝、层理缝和表生缝4个大类,它们的识别与表征目前主要还停留在定性描述的阶段;尽管不同类型的非构造缝主控因素存在差异,但均在不同程度上受控于沉积作用、成岩作用、矿物组分及含量、岩石力学性质,呈现出一定的共性。综合分析并指出了页岩储层非构造裂缝研究的关键问题及发展趋势:一是基于页岩储层岩心、薄片、成像测井、常规测井的典型特征,结合先进图像技术,建立不同类型不同尺度非构造裂缝综合有效识别与定量化表征新方法。二是针对页岩储层非构造裂缝的形成发育具有“多成因类型、多控制因素、多期次演化”的特点,并且页岩非构造裂缝的形成与演化与“古温压、古流体、古成岩”过程联系紧密。据此提出了利用页岩储层非构造裂缝中普遍存在的方解石等充填物的流体地球化学、同位素地球化学(C,O,Sr)及微区原位同位素年代学(U-Pb,Sm-Nd)等先进实验分析技术,综合确定页岩储层非构造裂缝形成时间和活动期次及演化序列是未来研究的关键手段。三是由页岩储层非构造裂缝发育程度与单因素主控因素之间的定性-半定量分析,向多个主控因素耦合控制下的非构造裂缝发育程度的定量研究方向发展,即采用数学方法确定不同主控因素对于裂缝发育程度影响的权重,并构建适合我国页岩非构造裂缝发育程度的综合指数与多个主控因素之间的定量关系模型。

断裂封闭性研究现状及发展趋势

断裂控油气作用主要表现在其对油气运移、聚集过程及分布规律的影响,其实质是断裂封闭性问题。断裂封闭性往往是受多种因素控制的,不同地区不同层系在不同地质时期的断裂封闭机制与封闭性主控因素差异较大。目前,断裂封闭性、封闭机理与评价方法还没有形成完整的研究体系,其评价的精度也有待提高。依据全面系统地调研断裂封闭性方面近年来的研究热点,归纳总结了断裂封闭机理,分析了断裂封闭主控因素,梳理了断裂封闭性评价方法,讨论了断裂封闭性研究中面临的实际问题,并提出了未来研究发展趋势。目前,断裂的封闭机理可以分为垂向和侧向封闭机理,前者包括断裂面封闭机理和断裂带排替压力差封闭机理,后者包括砂泥对接封闭机理、泥岩涂抹形成的侧向封闭机理和断裂带高排替压力封闭机理。断裂发育特征、断裂两盘岩性、应力场环境以及压实、胶结、溶蚀等成岩作用是影响断裂封闭性的主要因素,不同因素对断裂封闭性的作用方式不同,断裂在不同位置、不同时期的封闭性有着明显的差别。断裂封闭性评价研究方法可归结为以下4类:(1)传统地质学方法,包括定性分析和半定量分析;(2)数学地质方法,涵盖逻辑信息法、非线性映射分析法、模糊综合评判法、灰色关联分析法等;(3)构造应力场数值模拟及断裂封闭性相关参数计算法;(4)地球化学方法。碳酸盐岩地层断裂启闭机制与封闭性评价、应力和流体及其耦合作用对断裂封闭性的影响机制、多因素的断裂封闭性综合定量评价、断裂封闭性的时空演化及通源能力评估等是未来断裂封闭性研究的发展方向。

碳酸盐岩储层高精度构造应力场模拟与裂缝多参数分布预测方法及其应用

构造裂缝是碳酸盐岩的主要储集空间之一,局部应力导致的构造破裂是影响裂缝发育的重要因素。基于有限元方法的构造应力场模拟已成为构造裂缝预测的重要方法,但尚未能解决模型设置与实际地质情况相差较大、最优边界条件获取效率低以及构造裂缝发育的主控因素不清晰等问题。①引入非均质岩石力学模型构建方法和自适应边界条件约束算法以提升应力场模拟的精度,根据储层破裂率和断裂活动性等参数定量表征储层裂缝发育特征;②定量探讨走滑断裂变形特征的差异和应力扰动对构造裂缝发育的影响,优选控制构造裂缝发育的最强因素构建碳酸盐岩裂缝型储集体发育指数并定量研究其主控因素;③以储集体发育规模预测为基础,结合单井裂缝测井和岩心解释成果,建立不同级别碳酸盐岩裂缝型储集体的地质模式。将该方法在中国塔里木盆地顺北地区18号断裂带及邻区奥陶系碳酸盐岩储层中应用。结果表明,张扭段、平移段与压扭段的裂缝发育程度依次降低。地层变形幅度越大,裂缝发育程度越高。储层岩石力学参数、距断裂的距离、水平两向应力差、应力非均质性系数和综合破裂率被用于构建裂缝型储集体发育指数,其分级结果与实际地质情况匹配度较高。

页岩储层构造裂缝活动期次及开启性研究进展与展望

随着我国在非常规油气领域的研究不断深入和技术手段不断提高,页岩油气勘探开发工作取得了显著进展。大量生产实践结果表明:页岩储层裂缝是影响油气富集、高产和稳产的关键因素,页岩储层中裂缝的存在不仅可以改善储层的物性,还有利于后期的压裂改造。特别是储层中发育的构造裂缝,其活动期次与开启性的研究对于揭示页岩油气富集规律、保存条件等具有重要意义。早期对于页岩储层裂缝的研究集中在裂缝分类、识别与表征、裂缝发育主控因素分析与分布预测及建模等方面,而对于裂缝的形成时间与活动期次厘定、裂缝开启性的主控因素、裂缝开启与闭合机理、裂缝开启程度定量表征研究相对薄弱,制约了我国盆内页岩油气的高效勘探开发。为此本文在充分调研了国内外页岩储层构造裂缝研究成果的基础上,围绕页岩储层构造裂缝活动期次及开启性这一主题,重点梳理了页岩裂缝期次划分、充填脉体定年、开启性主控因素分析及开启程度定量表征方面的研究进展。裂缝活动期次的划分方法可分为两类:地质定性分析和裂缝充填物地球化学示踪分析。在实际应用中,上述方法只能得到裂缝活动期次相对的先后顺序,且会受到埋藏史、热史等基础地质资料精度的影响,其应用存在一定局限性。裂缝中脉体多为碳酸盐岩矿物和石英,高精度微区原位U-Pb定年技术的出现,使得厘定不同组系裂缝脉体形成的绝对年龄成为可能,避免了由于热史、埋藏史认识差异带来的流体活动时间的多解问题。影响构造裂缝开启性的主控因素较多,不仅受到岩石本身特性的影响,还受到现今地应力、地层流体压力等因素的控制。裂缝中广泛分布的纤维状充填物岩石学特征记录了晶体的生长过程,此类特殊的晶体形态是裂缝曾经存在多期活动的证据,揭示了裂缝多次开启闭合的演化过程。目前主要应用开度这一参数来表征裂缝的开启程度,或是通过计算及实验获取裂缝开启压力间接表征其开启性。在总结并分析上述研究成果后指出了页岩储层构造裂缝活动期次及开启性研究中存在的关键问题及发展趋势,旨在丰富和完善页岩油气储层研究的理论和方法体系,为我国页岩油气的构造保存条件和富集机理研究提供重要的科学依据。

《神经形态学图谱》的读书报告

李云庆教授经过近40年的准备,历时8年编写的《神经形态学图谱》近期由科学出版社出版。该图谱经杨雄里、顾晓松和张旭3位院士的推荐,获得了国家科学技术学术著作出版基金的资助。承蒙作者厚爱,相赠图谱,读来略有肤浅心得。

塔里木盆地兰尕与和田河断裂带变形特征及成藏演化模式

塔里木盆地中部发育北北东向—近南北向“半走滑-半逆冲”的“Y”字形逆冲滑脱断裂,其构造样式与邻区断裂差异较大,两侧断裂体系也不同,目前对其形成机制和构造演化特征的认识尚不清楚。通过对和田河与兰尕断裂带的构造解析,研究其形成机制与演化特征;通过与塔河油田兰尕断裂带油气成藏特征对比,分析和田河断裂带油气运移聚集特征。研究表明:兰尕及和田河半走滑-半逆冲的“Y”字型逆冲滑脱断裂带形成于加里东晚期,向下收敛为走滑断裂,向上逆冲至志留纪地层内,形成断背斜。区域地应力是这2条断裂带形成的主要原因。早奥陶世末,受西南、东南和北部3面应力作用,塔北隆起形成大规模北北东向和北北西向走滑断裂,巴楚隆起形成北北东向走滑断裂。加里东运动晚期,受东昆仑和南天山洋挤压作用,形成向下收敛为走滑断裂、向上逆冲至志留纪地层内的逆冲滑脱断裂,并切割走滑断裂,使逆冲断裂上盘走滑断裂再活动,形成的缝网规模及破碎程度远比下盘及其他区域大。在后期构造运动作用下,逆冲断裂带内走滑断裂继承发育,并错断逆冲断裂。兰尕断裂带内发育两种有利成藏模式:①主干北北东向走滑断裂横向交切上倾断溶体油气成藏模式;②油气沿次级北北东向走滑断裂分段富集的断溶体油气成藏模式。海西运动晚期,和田河构造带沿主干断裂充注的油气向次级北北东向走滑断裂控制的缝洞型储层侧向调整,发育断溶体油气藏,油气沿断裂带分段富集。因此,南部背斜区北北东向断溶体为有利勘探目标。

塔中顺北地区志留系断裂特征与应力场扰动分析及井位优选

塔里木盆地中部顺北地区复杂构造应力造成了多层系断裂样式的差异性。当钻井钻至志留系断裂破碎带,地层压力小于钻井液液柱压力时,易发生漏失现象。为保障钻井的高效钻进,亟需开展志留系断裂特征与应力场扰动分析以指导井位设计。通过志留系断裂增强解释性处理及空间解释,结合断裂生长指数,开展断裂综合解析。研究区断裂整体特征为下伏陡直走滑与上覆雁列正断层分层变形,志留系断裂样式以加里东晚期至海西早期活动的雁列式负花状正断层组合排列为主,呈右阶雁列式展布,走滑伸展作用强烈。基于已钻井SHZ1等偶极阵列声波测井等资料,确定了顺北中部地区志留系主应力方向为北东向54°。结合研究区三维地震资料综合解释,建立地质模型,开展迭代边界元数值模拟,明确研究区现今地应力的平面分布规律,包括最大、最小和中间主应力,并将应力场模拟结果与实际测井资料解释结果进行对比分析。受断裂产状和断距的影响,平面上应力扰动带宽度不同,同一断裂的上、下盘应力扰动范围呈现出非对称分布。通过对志留系断裂空间立体雕刻及应力扰动分析,避开志留系断裂强度大、倾角大的雁列单元边界断裂、断裂应力集中部位及强能量异常断裂、裂缝发育区,结合目的层靶点空间特征,优选井位及其井轨迹设计。志留系断裂综合解析与应力场扰动分析为井位优选中规避志留系严重漏失、保障钻井高效钻进提供了保障。

消融指数指导下高功率消融在心房颤动导管消融中的应用

目的:探讨消融指数(ablation index,AI)指导下高功率消融在心房颤动导管消融中的应用价值。方法:入选2020年4月至2023年7月,在皖南医学院附属宣城医院住院的阵发性及持续性心房颤动患者158例。根据入组时间先后顺序分为两组,常规组(71例)消融功率设为30~35W,高功率组(87例)设为40W,高功率组以AI值为参考进行导管射频消融,以达到肺静脉前庭电隔离为消融目标,必要时加辅助线消融。对比两组的手术时间、单点消融时间、肺静脉隔离(pulmonary vein isolation,PVI)时间、X线曝光时间、肺静脉单圈隔离率、肺静脉即时隔离率、并发症发生率、心房颤动复发情况。结果:与常规组相比,高功率组的手术时间、单点消融时间、PVI时间和X线曝光时间均明显更短(P<0.05),液体灌注量明显更少(P<0.05)。肺静脉即时隔离率均为100.00%,但高功率组的PVI单圈隔离率显著高于常规组(P<0.05)。高功率组的消融并发症总发生率与常规组无统计学差异。高功率组心房颤动复发率为10.3%,显著低于常规组的23.9%(P<0.05)。结论:以AI值为参考的高功率射频消融治疗心房颤动的消融效率高,同时能提高肺静脉单圈隔离率,降低心房颤动复发率,疗效好,并发症少,该消融策略安全可行。

四川盆地南部中二叠统茅口组岩溶古地貌恢复及特征

岩溶古地貌是含油气盆地沉积微相类型、分布范围及储层发育的主控因素,恢复岩溶古地貌对指导油气勘探至关重要。基于钻井、测井及地震等资料,采用沉积速率法和地层厚度对比法对四川盆地南部地区中二叠统茅口组顶部不整合界面的剥蚀厚度进行了精确计算,并根据剥蚀厚度的地区差异及古地貌指示,对岩溶古地貌单元进行了进一步划分。研究结果表明:①四川盆地南部中二叠统茅口组顶部主要发育平行不整合,仅在局部地区形成角度不整合。早中二叠世,上扬子地台内部沉积稳定,构造运动较弱,沉积速率法与地层厚度对比法相对更适用于研究区的岩溶古地貌恢复。②研究区中二叠统茅口组顶部剥蚀厚度为0~120m,其中北部剥蚀最强烈,如LG1井区、W4井区代表了岩溶古地貌地势的最高位置,向东南方向剥蚀强度逐渐减弱,地势逐渐降低;剥蚀最薄弱地区位于LS1井东北部,代表了岩溶古地貌地势的最低位置,整体呈现北部高,南部低,东北部最低的地貌格局。③研究区茅口组古地貌特征控制了岩溶作用的发育强度,可划分为岩溶高地、岩溶斜坡、岩溶盆地等3个二级岩溶古地貌单元以及溶峰盆地、溶丘洼地、丘丛谷地、丘丛洼地、丘丛沟谷、峰林平原、残丘平原等7个三级古地貌单元,其中岩溶斜坡易形成良好的储集空间,为油气圈闭的形成奠定了良好的基础,是下一步有利勘探方向。

塔里木盆地塔河油田S80走滑断裂发育特征及其对奥陶系储层的控制作用

综合运用岩心资料、测井资料、单井漏失段宽度和漏失量数据,利用高精度三维地震数据,结合多层相干属性开展塔里木盆地塔河地区S80走滑断裂带精细解析,厘定了其空间展布特征、活动强度特性及活动期次,探讨了S80走滑断裂对奥陶系储层的控制作用。研究结果表明:①S80走滑断裂带沿走向可分为西带、中带和东带,3个分带整体具有纵向上由寒武系至奥陶系叠接段数量显著增多、段长和段宽明显增加的特点,平面上由SW向NE张扭段规模减小、压扭段规模增强、平移段逐渐消失。具有“中带断裂活动强、两侧断裂活动弱”的特征。②S80走滑断裂带活动主要经历了加里东中期、加里东晚期—海西早期、海西晚期和印支期—喜马拉雅早期4个阶段。加里东中期和加里东晚期—海西早期为主要活动期。为“前两期左行,后两期右行”的走滑性质。③围绕S80走滑断裂带发育洞穴型、复合型(裂缝-孔洞型、孔洞-裂缝型)以及裂缝型3类储层。溶蚀孔洞的发育与走滑断裂分段性活动密切相关,活动性强的压扭段、平移段及活动性弱的张扭段主干断裂周缘是溶蚀孔洞发育的有利部位。④中奥陶统一间房组压扭段裂缝线密度高,中奥陶统一间房组至中-下奥陶统鹰山组纵向上裂缝线密度显著降低,溶蚀能力局限性大。中奥陶统一间房组张扭段裂缝线密度适中,中奥陶统一间房组至中-下奥陶统鹰山组在纵向上裂缝均较发育,溶蚀孔洞数量和规模相对更大,为储层的有利发育区。

塔北隆起南斜坡带三道桥气田寒武系裂缝型白云岩储层裂缝期次差异与分布规律

塔里木盆地北部三道桥气田在深层寒武系发育典型的裂缝型白云岩储层。在岩心、显微镜下、成像测井等多尺度多视角下均显示白云岩储层溶蚀作用弱,构造裂缝是研究区白云岩储层储集空间及物性的主控因素。本研究综合岩心、镜下、显微CT视角下的裂缝交切关系、声发射实验对古构造强度的分析以及区域成岩与埋藏史,得到了研究区主要发育的两期裂缝的差异特征。结果显示:第一期为雁列式高角度裂缝,裂缝宽度大,缝面粗糙,充填胶结严重,主要形成期为加里东晚期—海西早期;第二期呈中高角度裂缝,裂缝宽度小,缝面平直,多呈半充填,推测形成期为海西晚期—印支期;第二期裂缝交切了先期裂缝,局部错位位移现象明显。通过岩心裂缝线密度和单井裂缝发育段定量参数的统计分析,定量表征了不同构造部位白云岩储层裂缝发育程度,指出了在三道桥气田寒武系白云岩古潜山的挤压褶皱背斜翼部高部位具有最高的裂缝发育程度,挤压褶皱背斜的翼部低部位与挤压向斜裂缝发育程度较低,并建立了研究区非对称挤压褶皱剖面裂缝发育模式。本研究对裂缝期次差异和分布规律的认识可为区域上的裂缝发育期次、有效裂缝识别及特征、裂缝定量分布预测和有利区的评价起到一定的参考意义。

塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层裂缝表征与主控因素分析

文章利用岩心、薄片、扫描电镜和成像测井等资料,系统研究了塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层天然裂缝的发育特征,深入分析了该地区天然裂缝发育的主控因素。研究结果表明:塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层天然裂缝可分为构造裂缝(张性裂缝、剪切裂缝)、表生裂缝(风化缝)、成岩裂缝(缝合线、层理缝)和复合成因裂缝(构造风化裂缝、构造成岩裂缝)4大类7小类,其中构造裂缝在天然裂缝占据主导地位。裂缝走向以NE-SW、NW-SE和NNE-SSW向为主,倾向为NNW、NE和SEE倾,倾角多为大于70°,线密度介于1.5~3.5条/m之间。根据裂缝充填特征和交切关系可以将裂缝分为3期,第1期充填裂缝中的微裂缝镜下荧光反应强烈,证实充填裂缝并非完全无效的裂缝,内部微裂缝的发育依旧可以使其具有有效性。第2期裂缝内部被大量沥青质充填,有效性较差。第3期裂缝开度大、有效性强,但其内部并无荧光显示。碳酸盐岩储层裂缝的形成和发育受构造应力场、断裂、岩性和岩溶作用4个因素的控制。裂缝形成期构造应力场的大小和方向决定了裂缝的形成规模及分布模式。在走滑断裂的显著影响下,断层伴生裂缝大量发育,裂缝产状同走滑断裂带基本一致。距断裂带2048.56 m为单条走滑断裂带控缝作用的最大有效影响范围,其中0~308.25 m属于断控裂缝强发育区,超过308.25 m断控裂缝强发育程度显著降低。走滑断裂张扭段和断裂带端部裂缝发育程度好,主动盘裂缝密度高,油气充注更丰富。裂缝发育程度同脆性矿物含量呈明显正相关趋势,并显著受控于杨氏模量和泊松比值的影响,白云岩裂缝发育程度最高,灰岩小类中砂屑灰岩裂缝发育程度最好。岩溶地貌中以岩溶台地下的丘从洼地无论浅层及纵向上均有较强的裂缝发育规模,平均裂缝线密度在2.67条/m,对储层的改善效果强。

扇三角洲前缘非常规致密油储层裂缝发育模式:以泌阳凹陷东南部古近系核三段为例

泌阳凹陷东南部位于古湖盆短轴陡坡一侧,发育牵引流驱动的扇三角洲前缘复杂沉积体系,不同类型砂体中裂缝的定量刻画对非常规致密油勘探开发具有重要指导作用。该地区古近系核桃园组三段属典型的“凹中隆”背景下的扇三角洲前缘沉积,目前对于该类沉积及构造背景下的天然裂缝发育规律的认识仍存在不足。本文以该地区核三段从Ⅱ到Ⅵ砂组非常规陆相致密油储层为例,利用大量岩心、物性、常规、成像测井资料和数值模拟方法,系统研究了致密砂岩储层裂缝特征及分布规律,提出了该地区扇三角洲前缘非常规致密油储层裂缝发育模式。研究结果表明,岩性、砂体厚度、沉积作用和构造均对致密砂岩储层裂缝分布有显著的控制作用。薄层单砂体或其复合砂体中更容易发育裂缝,当单砂体厚度大于6 m时,砂体中裂缝通常相对欠发育。裂缝主要发育于水下分流河道前缘、侧向加积河道单翼、河口坝和远砂坝中。将河道类型划分为均质河道和非均质河道。侧向快速堆积形成的非对称型非均质河道中砂体叠置厚度较大,可超过18 m,裂缝较为发育;对于均质河道前缘,即靠近扇三角洲前缘河口坝微相区域,其在垂向上通常发育于靠近河口坝顶部的沉积序列中,代表较强的水动力条件,裂缝也较为发育。裂缝与油气聚集有密切的关系,工区核三段裂缝主要形成于新近系坳陷期。通过DFN离散裂缝模拟,恢复了主力小层裂缝三维空间展布。结果显示,核三段主要发育E-W和NE向两组共轭裂缝,且局部以发育其中一组为主,这些裂缝多平行或垂直于隆起构造痕线分布。天然裂缝在背斜低部位和翼部相比顶部更为发育。此外,多条共轭剪切缝相交或同走向一侧单翼裂缝相连接可形成“裂缝嵌合带”,其可能为压驱过程中长距离水窜产生的直接诱因,因而在后期压驱中要规避“裂缝嵌合带”。

页岩裂缝发育主控因素及其对含气性的影响

依据国内外页岩气大量资料和测试数据,对影响页岩裂缝发育的岩性和矿物组成、有机碳含量、岩石力学性质、异常高压等非构造因素和构造因素进行了定性或半定量分析,初步探讨了页岩裂缝发育与含气量之间关系。结果表明:页岩中石英、长石和碳酸盐岩含量高,岩石的泊松比低、杨氏模量高,脆性大,容易在外力作用下形成天然裂缝和诱导裂缝,其发育程度一般与页岩中脆性矿物的含量呈正相关关系。高有机碳含量或异常高压页岩裂缝发育。裂缝发育程度与有机碳含量关系可以划分为4类。页岩裂缝发育程度与总含气量和游离气量呈正相关关系,页岩裂缝越发育,其含气量越大,产气量也越高。裂缝对页岩气藏的形成具有双重作用,一是裂缝可以作为天然气和地层水的有效储集空间和快速运移通道,有利于页岩层系中游离态天然气体积的增加和吸附态天然气的解吸,裂缝密度越大,走向越分散,产气量越高;二是裂缝规模过大,可能导致天然气散失。北美地区页岩裂缝发育带内的页岩气勘探成功率高,产气量高,中国四川盆地下古生界海相富有机质脆性页岩层中天然气有良好显示或高产气井均与裂缝发育密切相关。

塔里木盆地巴楚-麦盖提地区古构造演化及其对奥陶系储层发育的控制作用

依据2D和3D地震资料解释及钻井分层数据得到的不同时代地层的残余厚度图和现今埋深图,在对主要构造不整合面剥蚀量恢复和去压实校正的基础上,采用古构造、古地貌恢复方法,利用盆地模拟软件(PetroMod10)计算了不同地层的在不同构造时期的古埋深和古厚度,系统深入研究了巴楚-麦盖提地区古构造演化历史,阐明了巴楚隆起与和田古隆起构造演化关系及迁移规律,结合奥陶系岩溶储层发育特征,探讨了古隆起演化与岩溶储层发育之间关系,建立了岩溶储层发育的构造演化模式,预测了奥陶系有利岩溶储层分布地区。结果表明:巴楚-麦盖提地区古构造演化经历了加里东期、海西期、印支-燕山期和喜山期等4个构造旋回阶段;不同时期古构造面貌受控于不同构造期的区域构造应力场变化,巴楚隆起是海西早期开始发育,显现出隆起的雏形,到喜山中期开始大幅度隆升,并最终定型。构造演化经历了二个阶段,即海西运动的隆起形成和喜山运动强烈隆升改造阶段,隆起位置迁移不明显,主要表现在隆起规模上的变化。而和田古隆起则是在加里东期-海西期发育的一个大型古隆起,现今呈现为一个向南倾斜的大型麦盖提斜坡带;构造演化经历了早加里东运动雏形形成、加里东中期-海西早期运动持续隆升、海西运动中晚期的沉降埋藏、印支-喜马拉雅运动期的掀斜消失等四个阶段,且古隆起位置在平面上发生了明显逆时针方向的迁移。受和田古隆起构造演化的控制,奥陶系发育了加里东中期、晚期和海西早期等三期风化壳岩溶,其中以海西早期岩溶最发育;玉北地区遭受了三期构造抬升剥蚀,为三期岩溶的叠置区,是巴楚-麦盖提地区岩溶储层发育的最有利地区。

特约主编寄语

近年来我国不断向地球深部进行矿产资源勘探开发,深层乃至超深层油气资源已成为中国能源构成的重要组成部分。二十多年来,我国在东部松辽、渤海湾盆地以及中西部四川、鄂尔多斯、塔里木盆地等取得了一系列深层—超深层勘探的重大突破,深层—超深层已成为我国油气重大发现的主阵地,是未来化石能源的主要接替领域和重大研究方向。

塔里木盆地巴楚隆起构造格架及形成演化

巴楚隆起是塔里木盆地重要的油气勘探地区之一。文中基于新的地震、航磁、重力等资料解释结果和区域构造演化剖面,重新分析了巴楚隆起的构造格架及形成演化。研究认为:巴楚隆起在剖面上为压扭性断裂控制的"两断夹一隆"构造样式,在平面上具有"东西分区、南北分带"的构造格局。此与塔里木盆地断裂构造体系的展布、基底结构与构造、地壳深部地质背景及古构造应力场演变等关系密切。该隆起是一个从震旦纪开始发育演化的继承性活动型古隆起,其形成演化经历了加里东构造旋回阶段(Z—D2)、海西构造旋回阶段(D3—P)、印支—燕山构造旋回阶段(T—K)和喜马拉雅构造旋回阶段(E—Q)。这一新认识对巴楚地区的油气勘探部署和潜力评价均具有重要指导作用。

致密砂岩气储层裂缝评价方法与表征

致密砂岩气储层裂缝特征是影响储层含气性差异的主导因素,裂缝发育"甜点区"的准确预测是天然气获得高产、稳产的关键。在中国不同时代地层、沉积相、埋深及构造演化背景条件下均有致密砂岩气储层分布,这些因素导致致密砂岩气储层中裂缝发育特征具有特殊性和复杂性。本文系统提出了致密砂岩气储层裂缝评价的思路和方法,强调评价中应采用岩心观察统计与测井解释相结合、地震储层预测与钻井约束相结合、宏观尺度与微观尺度相结合、定性评价与定量表征相结合、数据统计与计算方法相结合、实验分析与数学模拟方法相结合的方法。最后,指出致密砂岩气储层裂缝评价的7个重点方面:(1)致密砂岩气储层不同级别裂缝发育层段综合识别特征研究;(2)裂缝发育层段特征参数定量表征;(3)裂缝类型及形成机理研究;(4)裂缝发育主控因素分析;(5)裂缝分布预测研究;(6)裂缝发育程度与主控因素和含气性关系及控气模式研究;(7)压裂过程中水力缝、天然裂缝及应力间耦合关系研究。

顺北地区走滑断裂带奥陶系碳酸盐岩裂缝分布预测与主控因素研究

构造裂缝是碳酸盐岩的主要储集空间之一,能为致密灰岩提供油气运移的良好通道和储集空间。构造裂缝的发育受构造位置、岩性、地层厚度、温度、围压和构造破裂等多种因素的影响,其中区域构造应力场的局部构造应力导致的构造破裂是控制构造裂缝发育的主导因素。针对碳酸盐岩储层的特点与裂缝发育特征,采用在单井动态岩石力学参数标定下,基于三维地震数据体的岩石力学参数反演功能获取非均质岩石力学模型,以提升应力场模拟中模型力学参数的真实性和准确性;引入自适应边界条件约束方法,以自动获取模拟结果与实测结果误差最小时的最优边界条件,从而显著提升应力场模拟的精度与可靠性。并在此基础上,通过储层张破裂率、剪破裂率、综合破裂率、水平两向应力差、应力非均质系数和断裂面滑动趋势系数等参数,定量表征了SHB16号断裂带及邻区的储层裂缝发育特征与活动性。储层裂缝的发育特征与断裂的活动关系密切,故定性或定量研究了水平两向应力差、距断裂的距离和断裂的垂向活动强度等参数对储层裂缝发育特征的控制作用,用斯皮尔曼等级相关系数定量研究变量之间的相关性。在明确储层裂缝发育的控制因素的基础上,构建奥陶系碳酸盐岩储层规模储集体发育指标,将奥陶系碳酸盐岩储层划分为从最优至最差的Ⅰ~Ⅳ类储集体,并明确了走滑断裂的变形方式和规模储集体发育程度的相关性,进一步建立了不同类型储集体中钻井奥陶系碳酸盐岩储集体发育的地质模式。该地质模式不仅提升了基于应力场模拟的裂缝发育特征及多参数分布定量预测的准确性和可靠性,而且对碳酸盐岩储层裂缝发育的控制因素的定性或定量研究、规模储集体发育指标的构建以及单井储集体发育的地质模式的建立、对碳酸盐岩储集体的勘探与开发进程的加快,具有重要的参考价值。

西藏羌塘盆地中生界海相烃源岩综合地球化学剖面研究及有利生烃区预测

针对西藏羌塘盆地中生界海相烃源岩地面样品风化严重等实际情况,利用大量露头剖面点样品的有机地球化学测试数据和前人研究资料,在对有机质丰度、类型和成熟度有效性分析及评价标准建立的基础上,采用综合地球化学剖面方法,对盆地不同构造单元的烃源岩进行了综合评价研究,预测了有利生烃区。结果表明,有机碳含量与生烃潜力(S_1+S_2)、氯仿沥青"A"和总烃(HC)含量之间相关性良好,总体呈正向线性关系,受岩性的影响,灰岩和油页岩的关系曲线一般高于泥岩和煤;地表风化作用虽然对地面样品尤其是灰岩样品的有机碳含量影响较小,但对生烃潜力、氯仿沥青"A"和总烃含量等指标的影响不容忽视;中生界海相烃源岩在各构造单元内的发育不同,蒂让碧错-土门凹陷的索瓦组台地相泥灰岩和肖茶卡组三角洲相泥岩为好生油岩;帕度错-纳江错凹陷比洛错地区肖茶卡组外陆棚相油页岩或页岩为极好生油岩,深水陆棚相或开阔台地相灰岩为中等烃源岩;洞错-葫芦湖较深凹陷和吐坡错-白滩湖深凹陷的布曲组和索瓦组台地相灰岩及肖茶卡组上部灰岩为中等生油岩。有机质类型以Ⅱ型为主,各地区成熟度差异明显,总体以成熟～高成熟为主,在同一剖面上自上而下成熟度逐渐增高。沉积环境是优质烃源岩发育的主控因素,上三叠统肖茶卡组(T_3x)广泛发育的半深海盆地相黑色泥页岩是盆地最重要的烃源层,泥岩有利生烃区分布面积大,侏罗系布曲组(J_2b)和索瓦组(J_3s)碳酸盐岩台地相台内凹陷较闭塞的静水沉积的泥灰岩为重要烃源岩层,灰岩有利生烃区分布面积大,对进一步明确羌塘盆地不同构造单元主力烃源岩特征与分布及下一步油气勘探具有重要参考价值。