加权断层泥比率法(WSGR)定量判别断层封闭性——以苏北盆地高邮凹陷永安地区为例

断层封闭性评价是断块圈闭成藏条件分析的重要内容,在改进断层泥比率法基础上,提出了一种新的断层封闭性评价方法——加权断层泥比率法(WSGR)。首先,通过不同的地质模型开展断层泥比率法计算参数及影响因素分析,明确了断层断距、泥质含量及泥岩分布特征是泥岩涂抹的重要影响因素;并认为断层断距范围内,滑过目标位置的对置盘所有泥质含量都具有涂抹贡献,但不同点的涂抹贡献不同,距离目标位置越近泥质含量越高的对置盘泥岩点,其涂抹贡献越大。为此引入了一个新的表征参数——距离系数,定义为断层断距与各泥岩点到目标位置距离的差与断层断距的比值,来表征泥岩分布对泥岩涂抹的影响作用;在此基础上,构建了加权断层泥比率计算方法,定义为各点的泥质含量与距离系数的乘积之和再与距离系数之和的比值。利用加权断层泥比率法对苏北盆地高邮凹陷上含油气系统已知的油水层进行封闭性验证,认为当加权断层泥比率值大于0.6时,断层具有较好的封闭性,从而确定了该方法的封闭性判别标准。在高邮凹陷永安等地区始新统戴南组断层封闭性评价中取得了较好应用效果。

酸性环境致密砂岩储层石英的溶蚀作用

利用溶蚀作用正演模拟实验与镜下图像分析系统，并结合实例探讨了致密砂岩储层中石英的溶蚀作用。溶蚀模拟实验与油田实例表明，铁离子的加入让石英与有机酸更易发生络合反应，并释放出H＋，从而增强体系酸性，进一步溶蚀致密砂岩中的酸溶性矿物，从而改善致密砂岩储层的物性，将其变为相对有效的优质储层。通过镜下图像分析系统对苏北盆地金湖凹陷阜宁组二段（阜二段）的致密砂岩储层进行溶蚀计算，结果表明，致密砂岩储层中含油层段的石英溶蚀基本都达到了15% 以上（面孔率），仅石英的溶蚀就能够提供1.5%~3% 的次生孔隙。说明石英的次生溶蚀孔隙能够有效改善致密砂岩的储集性能，达到让油气进入其中的程度。对于一些盆地深部的致密砂岩来说，中基性侵入岩的存在能够提供大量铁离子，这对致密砂岩的后期溶蚀作用十分有利，可以作为致密砂岩油气勘探的一个有利因素。

胶州湾李村河河口区沉积物有机碳、酸可挥发硫化物及重金属元素的环境响应

通过多种仪器分析,测定了胶州湾李村河河口区4个沉积物柱状样品的有机碳(TOC)、酸可挥发硫化物(AVS)及重金属元素活性部分(活性金属)的含量,并系统讨论了其环境响应特征。研究发现,胶州湾李村河河口区三角洲沉积物中的有机碳、AVS和活性金属元素的分布受与河口的距离及沉积相带分布的影响。近河口细粒物质沉积区域的有机质受陆源控制,有机碳含量较高,AVS和活性金属元素含量高,活性铁的含量是AVS形成的主控因素,同时AVS也是多数活性金属元素在沉积物中的主要赋存形态。而离河口较远区域,有机碳含量受海、陆双向物源控制,AVS含量主要受控于有机质含量,两者含量均相对较低,活性金属元素含量也较低,多数金属元素(Cd、Cr、Cu、Mn、Pb、Zn等)主要以依附于铁的形态存在。根据上述沉积特点,将胶州湾李村河河口区沉积环境划分为3类区域5种类型,分别是一类区域中的水下分流河道和分流间湾,二类区域中的水下分流河道和分流间湾及三类区域中的前缘席状砂。

海洋沉积物有机碳分析方法中干燥预处理过程人为误差的发现及其意义

以1个新鲜的半远洋沉积样品(来自南海陆坡)和2个新鲜的近海沉积样品(来自中国青岛胶州湾)为例,针对目前国际通用沉积物有机碳检测方法的样品前处理过程进行了一系列的实验.发现用冷冻真空干燥法替代目前流行使用的热烘干法,所有的3个样品的有机碳含量值都比使用烘干法所得值高出20%以上.通过运用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对热烘干步骤的蒸发物进行检测,证实了其中有机碳的存在并显示了其组成成份.另一方面,不同干燥时间的冷冻真空干燥对比实验则证实了该方法没有造成有机碳的损失.基于这些结果,认为在目前的国际通用沉积物有机碳检测方法中存在着较大的系统误差(>20%),这个误差是由样品前处理中的热烘干步骤所造成的,而采用冷冻真空干燥的方法可以有效地消除这一误差.因此,建议修改现有的国际通用测定方法:前处理过程中用冷冻真空干燥法取代热烘干法.同时,鉴于这一误差的重要性,对已发表的科学文献中的有机碳数据,以及基于这些数据而推导的科研结论等都可能有必要进行重新审查或验证.

断陷盆地深层膏盐层系砂砾岩体细分层方法

利用地质、钻井、测井、三维地震等资料,以民丰地区沙四下亚段为研究对象,提出了膏盐层系砂砾岩体细分层的方法:依据膏盐层期次划分砂砾岩体期次;采用电阻率和声波测井曲线即ΔlgR方法对膏盐层的内部旋回进行划分,进一步细分砂砾岩体亚期;运用加入遗传算法的BP神经网络方法判别砂砾岩体岩性,结合地震奇异性分析,划分扇体内幕。研究表明,加入遗传算法的BP神经网络方法可以对单井的砂砾岩体内幕进行划分,时频谱斜率的奇异性剖面中砂砾岩体包络线内的每个页状体都对应着一组扇体,可以利用其实现砂砾岩体横向的细致划分。民丰地区沙四下亚段的砂砾岩体分为3期、6个亚期、14个砂组,并可进一步细分小层,为勘探开发研究提供分层依据。

胶州湾李村河口区沉积物酸可挥发硫化物的环境响应

酸可挥发硫化物(AVS)是沉积物中的单硫化二价金属部分,是研究碳循环与硫循环的重要介质。从AVS的控制因素入手,对青岛市胶州湾李村河口区4个沉积柱状样中的AVS和有机质与活性铁含量进行了科学检测,探讨了其环境响应特征。结果表明,该区沉积物中的AVS含量较高(198.41μmol/g),与一些热带港湾的富硫酸盐含量接近,这与该区的高有机质、高沉积速率和高活性铁含量相关。沉积环境是控制AVS含量的内因,不同的沉积环境能够导致AVS生成的制约因素发生变化,近河口区的AVS生成受到活性铁含量的制约,而远离河口区则受到有机质含量的制约,其制约能力从高到低的排列顺序为有机质含量与来源、活性铁含量、氧化还原电位、沉积速率、硫酸盐含量。另外,由于近河口处的高AVS含量及活性铁的控制,导致AVS成为重金属的主要附存方式,这将为重金属的再循环(毒性)研究提供重要的参考依据。

高邮凹陷阜三段有效储层物性下限研究

综合运用分布函数曲线、排驱压力、测试、试油、产能和束缚水饱和度等方法,求取了高邮凹陷阜三段储层不同深度的物性下限,通过回归拟合获得了其物性下限与深度之间的函数方程,并探讨了各种方法的特点与物性下限的控制因素。结果表明:分布函数曲线法最为可靠,其他几种方法各有利弊,应将这些方法综合使用。而工区孔隙度下限主要受以原生孔隙为主的储层控制,受深度影响大,与埋深的对数呈较好的线性关系;渗透率下限主要受以次生孔隙为主的储层影响,与埋深呈指数关系,相关性相对较差。

高邮凹陷阜一段致密砂岩孔隙演化差异分析

通过微观薄片图像、压汞实验与埋藏史等分析手段,对高邮凹陷阜一段致密砂岩开展了成岩作用与孔隙演化的定量分析,认为其成岩过程十分复杂,压实与胶结作用强烈,成岩阶段多进入中成岩A2期。而且由于后期的不规则抬降运动,导致其储层物性不仅存在与深度关系不匹配的现象,也存在各构造单元储层物性与深度关系自成独立演化的现象。研究表明南部断裂带阜一段储层的现今埋深远小于最大古埋深,具有先致密后成藏的特点,孔隙度和渗透率虽然低,但是有效孔隙的联通性较好,油藏通过压裂可以获得较好的产能。而内坡—深凹带地区的现今埋深大于古埋深,具有成藏后又进一步致密化的特点,这导致该区油藏含油饱和度较高,但是孔隙的联通性较差,开发较为困难。

金湖凹陷阜二段碎屑岩储层成岩演化定量分析

通过微观薄片图像分析、流体包裹体分析与储层物性实验相结合的手段,获取原始孔隙度、现今孔隙度、胶结物量、交代物量、填隙物量、溶蚀量、成岩期次、成岩温度等多种数据,并运用数据统计分析将面孔率转化为孔隙度,结合成岩作用与成岩阶段分析,定量研究了金湖凹陷阜二段碎屑岩储层的成岩演化过程。研究认为金湖凹陷阜二段碎屑岩储层成岩过程较为复杂,胶结作用强烈,早晚两期胶结共造成了平均25.2%的孔隙损失,压实作用也造成了近15%的孔隙损失,溶蚀作用则提高了15.2%的孔隙度,成岩阶段整体上进入中成岩A期,部分达到中成岩B期,而储层在进入中成岩A期时,演化方向分为两支,一支主要发育胶结作用成为差储层,另一支则经历了溶蚀、压实、晚期胶结作用后进入中成岩B期,但仍可成为低渗透的有效储层。

致密砂岩储层成因类型分析——以苏北盆地高邮凹陷阜一段为例

通过微观薄片图像、CT扫描与流动性分析等手段,以苏北盆地高邮凹陷阜一段致密砂岩为例开展了致密砂岩储层成因类型的分析,认为从形成的主要因素上可以将致密砂岩储层分为原生型与次生型两大类。原生型致密砂岩储层受沉积物自身粒度、分选等因素影响较大,次生型受后期成岩作用改造较强。原生型致密砂岩储层可再细分为细粒型与混杂型,次生型致密砂岩储层可再细分为压实型与胶结型。两种类型的致密砂岩储层虽然物性都较差,但是原生型因为保存了一定的原生孔隙,喉道受到的后期成岩作用影响较少,从而具有较高的孔喉连通性,其蕴含的流体可动性较强。次生型致密砂岩储层可能会有相对较高的孔隙度,但喉道受后期成岩作用影响较大,孔喉连通性较差,其含油饱和度可能会很高,但是流体的可动性较差,后期的产液能力较弱。

致密砂岩储层成因类型与致密化过程差异性——以高邮凹陷阜一段为例

通过微观薄片图像、CT扫描与流动性分析等手段,对高邮凹陷阜一段致密砂岩储层开展了成因类型的分析,按形成的主要因素将其分为原生型与次生型两大类。由于埋藏过程与成藏条件的不同,高邮凹陷不同地区存在两种致密化过程。北斜坡内坡带为先成藏后致密型油藏,储层主要发育次生型,其特点为在垛二段时期发生致密化,但随后大规模排烃导致的强烈溶蚀作用解除了致密化,盐城组末期再次深埋的影响导致成藏后储层再次致密化,造成油藏储层具有相对较高孔隙度,且含油饱和度较高,但孔喉的连通性较差,孔隙中赋存烃类流体的流动性不佳,这类油藏需要大规模储层改造才能获得较好产能。南部断阶带为先致密后成藏型油藏,主要发育原生型储层,其在垛二段时期发生致密化,之后的成藏阶段溶蚀作用并不强烈,油藏的含油饱和度不高,但因为后期成岩作用影响较弱,孔喉连通性较好,流体可动性较佳,经适当储层改造后能够获得稳定的持续产能。

松辽盆地南部坳陷期层序地层研究

在综合分析钻井、测井、地震等各种资料的基础上,对松辽盆地南部坳陷期的层序地层进行了划分。结果表明,此地区坳陷期的层序地层可划分为2个超层序,9个三级层序,其中三级层序的内部结构具有三分(低水位体系域、湖侵体系域和高水位体系域)和二分(湖侵体系域、湖退体系域)两种。在层序的划分过程中建立了浅水区域层序界面的识别标志,即暴露剥蚀面、河道冲刷面、地层叠加型式转换面及泥岩颜色突变面。将ΔlgR法和锰、铁元素法用于深水区域层序界面的识别,层序界面对应ΔlgR和w(Mn)/w(Fe)的低值,最大湖泛面对应ΔlgR和w(Mn)/w(Fe)的峰值。详细研究了二分层序和三分层序的层序特征,并阐述了其与油气的分布关系,即二分层序以下生上储型油藏组合为主,三分层序以上生下储型油藏组合为主。

东营凹陷民丰洼陷深层天然气储层流体包裹体油气地质研究

通过流体包裹体岩相学观察,分析了民丰洼陷深层天然气储层流体包裹体的类型、形态、产状、颜色等特征。烃类包裹体镜下特征显示民丰洼陷深层天然气的油气演化程度达到高成熟度阶段,而烃类包裹体拉曼光谱分析表明民丰洼陷深层天然气成藏过程可能与富甲烷烃类流体有关。基于油—水共生包裹体体系中盐水包裹体的测温分析,结合民丰洼陷埋藏史和热史分析,认为民丰洼陷深层天然气有两个成藏期。第一期成藏主要在东营期,但贡献不大;第二期成藏时间主要集中在明化镇期。第二期成藏对最终的天然气藏具有主要贡献,成藏时间主要集中在距今10M a之后。储层包裹体拉曼光谱分析结果显示,烃类流体与二氧化碳流体共存,证实天然气成藏过程中存在酸性流体。由于酸性流体溶蚀了早期成岩形成的方解石胶结物,从而使得民丰洼陷深层储层次生孔隙发育,有利于天然气成藏。

苏北盆地“十二五”油气勘探主要成果、新认识和技术进展

苏北盆地经历40年的勘探,已经进入到中、高勘探程度的阶段。"十二五"期间,苏北盆地加大了新区带、新层系和新类型"三新"领域研究和评价力度,并取得了一系列勘探成果:高邮凹陷花庄和金湖凹陷秦营新区、阜宁组深层低渗透领域及湖底扇、滩坝砂、水下扇砂砾岩体等多类型隐蔽油藏勘探实现规模储量新发现,为油田稳定发展夯实了资源基础。在斜坡带张扭断层形成机理、深层优质储层发育机制及深凹带戴南组多类型砂体沉积模式等地质新认识为勘探部署提供了理论依据,有力指导了勘探实践和油气新发现。逐渐形成和完善了适合苏北盆地地质特点的火成岩发育区地震资料处理及解释、隐蔽性断层识别及描述和深凹带多类型砂体识别及预测3项技术系列,为油田持续增储稳产提供了坚实的技术支撑。

湖缘峡谷及其含油性

在陆相断陷湖盆陡坡带,控盆断裂的剧烈活动导致在相对较短时期内形成盆地的快速沉降,与湖盆边缘地形形成巨大高差。沿此边缘,经过早期阵发性洪水及河流的强烈下蚀,并不断向源侵蚀,在古断面上形成宽达数km,深达上km的深切谷,称之为湖缘峡谷。东营凹陷北部陡坡带的Y921峡谷即为湖缘峡谷,其现今形态为长7000m、宽3500m、深3500m、剖面呈“U”型的特征。古构造及古生物分析认为,在古新世至渐新世时期,陈南断层剧烈活动,使断层两侧形成较大的高差,在干旱、阵发性洪水侵蚀下逐渐形成Y921峡谷,并在其底部形成侵蚀面。孢粉分析认为,仅沙四上段沉积时期就有近1000m的高差。后期,随湖平面上升,峡谷逐渐充填了古近系沙河街组四段、三段和部分二段地层,主要为辫状河粗碎屑砂砾岩、扇三角洲相交错层理砂岩和滨浅湖相泥岩、粉砂岩。这种峡谷的特点是短、宽、深,其充填模式主要为辫状河-扇三角洲-湖泊相沉积体系。由于峡谷前缘为深湖相泥岩作为生油岩,陈南断层和峡谷内的冲刷面作为油气运移通道,峡谷内砂砾岩作为储层,因此在峡谷内形成了多种非构造油气藏类型。

南海北部陆坡NH-1孔沉积物中碳酸盐碳同位素特征及其地球化学意义

源于深部天然气藏渗漏或天然气水合物分解释放的甲烷,可导致海洋沉积物中生成δ13C明显负偏的碳酸盐矿物。对NH-1孔沉积物样品的碳酸盐含量、全岩碳酸盐及生物碳酸盐δ13C、有机碳含量等参数进行了分析。结果表明:沉积物中碳酸盐含量较高(平均6.90%);全岩碳酸盐δ13C(-6.09‰^-0.48‰)与正常海相碳酸盐相比明显负偏;浮游有孔虫(G.rube)壳体碳酸盐δ13C(-0.834‰~0.004‰)明显低于正常值。结合海域的地质特点,认为这很可能是沉积物中较高甲烷通量背景条件下自生碳酸盐的形成所导致的。有机碳、氮数据与全岩碳酸盐δ13C的相关性分析指示了有机质也可能是全岩碳酸盐δ13C偏低的根源之一。因此,NH-1孔碳酸盐碳同位素特征是较高甲烷通量背景下甲烷缺氧氧化-硫酸盐还原及有机质缺氧氧化-硫酸盐还原等地球化学过程的综合反映。全岩碳酸盐δ13C含量可用于指示沉积物中自生碳酸盐矿物及较高甲烷通量的存在。

基于地震奇异性属性划分砂砾岩扇体沉积界面

利用地震数据划分沉积旋回主要是解决二个问题:沉积界面和沉积旋回体,而沉积界面是基础。地震剖面携带着大量的奇异性信息,是地下地质体的沉积、旋回性、波阻抗等综合反映。小波变换具有良好的时频局部化性质,通过Lipschitz指数刻画信号中奇点位置和大小,能够检测地震信号局部奇异性。利用小波变换系数的模极大值法提取地震奇异指数,从而揭示沉积旋回性和沉积界面。这里基于偏移地震数据的小波变换,提取地震奇异性属性,来解决断陷湖盆陡坡带砂砾岩扇体沉积界面的检测。通过实际资料处理,地震奇异性属性成功刻画了砂砾岩扇体的外部形态,同时还可以清晰地呈现出扇内沉积界面与沉积的期次,为进一步的精细解释以及扇体内的油气藏预测提供了有力保障。

论成岩圈闭在苏北盆地存在的可能性

在了解储层特征的基础上,利用开发井采油、采液强度代表储层物性来规避取心资料稀少与测井资料不全的问题,通过解剖高邮凹陷阜一段的多个油藏,论证了苏北盆地存在成岩圈闭的可能。分析认为,在高邮凹陷中深层的阜一段低渗透储层中,由于酸性流体来自上覆的阜二段,自深向浅运移,导致在运移的主通道上存在以酸性流体溶蚀产生的次生孔隙为主的储集砂体,而在高部位与边缘则存在由碳酸盐胶结导致砂体致密的封闭条件。对比发现,成岩作用强烈的阜一段的多个油藏具有储层物性与构造及沉积相关性不大的成岩圈闭特征,而沉积相控特征明显的阜三段油藏则没有这种特征。因此,在苏北盆地深层阜一段很可能存在"成岩圈闭"型油藏,对勘探程度较高的苏北盆地及我国东部探区的下一步深化勘探具有重要意义。

原位低温拉曼光谱技术在储层流体包裹体分析中的应用

准确获取流体包裹体中盐的类型一直是包裹体研究的重要问题。采用原位低温拉曼光谱技术对民丰洼陷深部天然气储层流体包裹体进行了分析。常温拉曼光谱综合分析表明,包裹体中流体为含甲烷的盐水溶液。在—180℃下对包裹体进行了原位低温拉曼光谱分析,结果显示包裹体中含有NaCl,CaCl_2,MgCl_2等盐类,其中以NaCl为主,CaCl_2含量很少,MgCl_2含量极少。根据沉积成岩过程分析了包裹体中流体的成因,解释了储层成岩作用的机理。研究结果表明,原位低温拉曼光谱是获取储层包裹体中流体性质的一种有效方法。在包裹体原位低温拉曼光谱分析技术基础上,结合沉积成岩过程,可以给储层的成岩作用类型和成岩反应机理给出重要证据。

胶州湾李村河口沉积物中酸可溶硫化物与活性金属分布特征

对胶州湾李村河口9个短柱状样沉积物中活性金属、AVS和有机质含量等参数进行了分析。其中AVS含量:198.4～0.4μmol/g,平均35.8μmol/g。大部分样品活性金属含量具有Fe>Zn>Cu>Cr>V>Ni>Pb>Co>Cd的顺序。活性重金属Zn,Cu,Cr,V,Ni,Pb,Co,Cd含量之和(ΣM)为:0.53～17.39μmol/g。通过对所测数据分析发现,大多数活性金属间具有较好的相关性,反映了它们具有相同的来源或相似的早期成岩地球化学特征。近河口区沉积物的地球化学特征与远河口区差异明显:近河口区底层水为还原环境,AVS形成的制约因素是活性铁的可获得性,而活性重金属的分布受到AVS的控制并主要以金属硫化物或硫化物吸附态的形式存在,AVS仍具有较大的吸附重金属的潜力,同时硫化物中重金属再次释放造成二次污染的潜在性也较大;而在离河口稍远的海域,沉积物中AVS形成的控制因素是有机质的供给和环境氧化还原状态的变化,活性重金属主要以铁氧化物结合态存在,表层沉积物中重金属的环境敏感性及生物有效性都较高。