准噶尔盆地石炭纪火山岩岩石地球化学特征及其构造环境意义

准噶尔盆地石炭纪发育区域性的火山岩建造,火山岩岩性以中基性为主,主要为玄武岩、玄武安山岩,同时发育少量酸性的流纹岩,基本属于钙碱性系列。样品全碱(Na_2O+K_2O=2.99%～8.07%)和TiO_2(0.30%～2.57%)含量较高,K_2O含量(0.13%～3.29%)较低,稀土元素含量(∑REE)中等。球粒标准化的REE配分表现轻稀土元素(LREE)相对于重稀土元素(HREE)富集((La/Yb)_N=2.47～7.45)、轻重稀土分异的特征,部分样品的Eu和大部分样品的Ce显示轻微的负异常(δEu=0.543～1.088,δCe=0.787～0.987)。微量元素具有大离子亲石元素(LILE)富集及高场强元素Nb、Ta亏损的特征,大部分样品(Rb/Yb)_N均远大于1。这些特征结合元素相关环境判别图解表明,准噶尔盆地石炭纪火山岩是原始岩浆经历了一定程度分异作用后的产物,以板内大陆环境为主,兼具有部分岛弧特征,形成于俯冲碰撞造山期后伸展背景下,火山岩所具有的岛弧特征是碰撞前混染弧组分的继承。

南苏门答腊盆地北部新生代层序地层格架及有利储层分布

南苏门答腊盆地是在欧亚、印度洋-澳大利亚、太平洋三大板块交汇处发育起来的新生代弧后裂谷沉积盆地,经历了一次完整的海进—海退旋回。应用层序地层学的原理和方法,综合研究盆地北部钻井、测井及地震资料,确定4种层序界面识别标志,在盆地北部新生代始新世—中新世识别出2种类型层序界面:不整合面和沉积作用转换面。南苏门答腊盆地北部新生代始新世—中新世发育8个具有等时意义的层序界面,将其划分为7个三级层序。分析层序格架内基准面上升期与下降期地层叠加样式及沉积相构成特征,认为冲积扇、河流、三角洲和盆底低位扇等沉积体系是南苏门答腊盆地北部最重要的勘探目标,有利的岩性储集相带主要分布在基准面上升期,为后期盆地勘探的潜在领域,特别要重视对邻近不整合面或沉积作用转换面位置的储集层精细描述,选择有利相带进行钻探与评价。

层序地层格架下岩性-地层油气藏成藏与分布--以南苏门答腊盆地北部为例

南苏门答腊盆地是在欧亚、印度洋-澳大利亚、太平洋三大板块交汇处发育起来的新生代弧后裂谷沉积盆地,经历了一次完整的海进—海退旋回,发育冲积扇、河流、三角洲、浅海碳酸盐岩等多种沉积体系。应用层序地层学理论和研究方法,厘定南苏门答腊盆地北部新生代层序地层格架,分析层序地层格架与成藏要素之间的关系。地层层序发育演化的规律性与旋回性控制了烃源岩、疏导体系以及储集层、盖层发育的位置和组合方式。岩性-地层油气藏在层序中的分布与烃源岩成烃演化、储集层展布、生储盖组合型式及疏导体系等地质条件密切相关,是有规律的,是可以预测的。南苏门答腊盆地北部发育3大类8亚类岩性-地层油气藏,构成盆地油气储量接替的重要勘探领域。

中国沉积盆地火山岩储层特征与油气聚集

在分析中国沉积盆地内火山岩发育构造背景与分布的基础上,通过观察、统计和实验测试大量的火山岩储层岩心样品,分析火山岩储层特征及油气聚集规律。研究认为:中国沉积盆地内火山岩主要发育在石炭—二叠、侏罗—白垩和古近—新近等3套层系,主要形成于俯冲造山后伸展裂陷、克拉通地幔柱和断陷3种构造环境;不同岩性火山岩均可形成有效储层;储集空间类型多样,以次生溶蚀孔、气孔、微裂缝为主,形成孔缝双介质储层;储层物性变化大,非均质性强,基本不受埋深影响,以中—较高孔隙度、低—特低渗的Ⅲ类和Ⅳ类储层为主;火山岩储层邻近烃源岩发育,有利火山岩油气聚集成藏;中国东西部火山岩油气藏存在近源和远源2种聚集模式,东部断陷以近源聚集为主,火山岩与烃源岩互层,西部近源与远源均存在。该研究可为中国火山岩的油气勘探提供依据。

高精度层序地层格架内的地震沉积学应用——以哈萨克斯坦南图尔盖盆地A区为例

在高精度层序地层格架内,应用地震沉积学方法,通过90°相位转换、地层切片和分频处理,进行地震属性趋势和钻井综合分析,研究哈萨克斯坦南图尔盖盆地A区沉积岩岩性、沉积体系及其响应特征,确定沉积微相的边界与分布范围以及单砂体的体积、厚度与规模。研究结果表明：该区河流相发育,以河床滞留沉积、边滩、河漫滩、河漫湖泊等微相为主;不同频率对地震数据的相位等特性有不同响应,刻画地质体的横向不连续性能力也有所不同,频率为20~25 Hz时对河道砂体最敏感,在地层切片上完整清晰地刻画出河道边界、宽度、延伸长度及其平面几何形态。

风化壳储层分类、特征及油气勘探方向

作为一种由风化改造而成的油气储层,风化壳储层具有其特殊性。在已有研究成果的基础上,结合全球已发现的风化壳储层,界定了风化壳储层的内涵,提出了三级分类方案,梳理了其全球分布及特征。认为风化壳储层可以分为隆升风化型和基岩风化型,在全球不同地区和层系上均有分布;岩性几乎包括了碎屑岩、碳酸盐岩、岩浆岩及变质岩的所有岩石类型,表现出明显的多样性;储集空间类型复杂多样,孔隙(洞)型、裂缝型、孔缝复合型等均有发育;不同岩性的风化壳具有较独特的纵向结构和微观组构,纵向上形成了不同的层次结构和储集空间组合;平面上形成区域性分布的大型油气藏。中国含油气盆地的多旋回叠合发育了多期大中型不整合面,风化壳储层分布广泛,油气勘探潜力大;东部断陷—坳陷型叠合盆地风化壳油气勘探应以基岩风化型为主,中西部克拉通—前陆型叠合盆地风化壳油气勘探应以隆升风化型为主。

油藏地质模型研究进展

油藏地质模型是将油藏各种地质特征在三维空间的变化及分布定量表述出来的地质模型,是对油气藏的类型、几何形态、规模、油藏内部结构、储层参数及流体分布的高度概括。它由圈闭结构模型、储层地质模型和流体分布模型3个部分组成,其核心是储层地质模型。对油藏地质模型的研究,国外从20世纪60年代初期开始,经历初步认识、快速发展和成熟3个阶段,逐渐形成了一套完整的理论方法和技术手段;国内研究起步较晚,在跟踪国外研究的同时,逐步探索并形成了适合于我国陆相储层的随机建模体系。纵观国内外研究成果,地质建模的发展趋势将是最大限度地挖掘地震资料信息,以期与测井资料的有机结合,并有机地利用随机模拟。

柴达木盆地西部构造样式及叠合关系

柴达木盆地经历了多期构造变形。逆冲和走滑断裂活动、褶皱作用和区域性升降作用互相交织,彼此影响,造就了现今盆地西部地区复杂的变形格局,形成了多种类型的构造样式。首先根据基底卷入程度划分出基底卷入型和盖层滑脱型两种样式,进一步根据其变形划分出7个类型。在燕山早期伸展构造的基础上,在喜山期多幕构造运动作用下,新生代构造样式发生多期次的叠加。在该地区发育有五种构造叠加型式。

松辽盆地构造演化及成盆动力学探讨

松辽盆地晚侏罗世以来的构造演化经历了10个阶段:缓慢裂陷和快速坳陷—加速裂陷和快速坳陷—减速裂陷和慢速坳陷—慢速裂陷和快速坳陷—加速裂陷和加速坳陷—减速裂陷和减速坳陷—裂陷、坳陷终止和缓慢反转—快速反转和快速差异坳陷—慢速反转和慢速差异坳陷—反转停止和坳陷终止。构造发育演化的结果形成了“下断中坳上隆顶平”的盆地结构。“中坳”部分沉积的可容纳空间,54%来源于盆地基底的长期伸展坳陷;“上隆”部分沉积的可容纳空间,31%来源于盆地基底的受压坳陷。构造作用的转换起因于东部区域应力场的转变。

火山岩风化壳及油气地质意义——以新疆北部石炭系火山岩风化壳为例

以新疆北部石炭系火山岩风化壳为例,利用露头、岩心、试油和测井等资料,研究火山岩风化壳特征、分布及油气地质意义。完整火山岩风化壳具有6层结构,即土壤层、水解带、淋蚀带、崩解Ⅰ带、崩解Ⅱ带和母岩,不同结构层具有不同特征和识别标志,有利储集层主要发育于淋蚀带和崩解Ⅰ带内。风化淋蚀时间控制风化壳厚度,火山岩风化壳最大厚度可达550 m,形成时间约46.3 Ma;岩性、岩相、风化程度控制风化壳储集层物性;断裂控制风化壳储集层渗流能力,越靠近断裂渗流半径和渗流能力越大。火山岩风化壳主要分布于古地貌高部位、斜坡带及断裂发育的低洼部位;靠近断裂区油层垂向跨度大。建立火山岩风化程度和有效储集层评价方法和模型,可利用测井资料评价未取心井钻遇的火山岩风化壳风化程度及有效储集层。

新疆北部石炭系火山岩风化壳油气地质条件

新疆北部晚石炭世处于陆—陆碰撞后的构造松弛环境,发育多个火山岩与沉积岩"间互式"充填、广泛分布的裂谷或裂陷槽,火山岩以中基性岩为主,原始物性较差。石炭纪末整体抬升遭受剥蚀,风化淋蚀形成火山岩风化壳,岩性和风化程度控制风化壳储层质量,各种岩性火山岩经长时间强风化均可形成有利储层。受断裂改善、溶蚀环境、产生裂缝等影响,风化壳储层物性更好、有效储层发育深度更大,近、远断裂区有效储层距不整合顶面埋深分别可达1 100 m、550 m,孔隙度最大值分别为32%、24%。现今残留凹陷控制烃源岩分布,受火山岩强非均质储层控制,油气围绕有效烃源岩区近源成藏,石炭系上覆泥岩盖层是有效保存条件,与古构造吻合较好的现今构造高部位和斜坡区是油气运聚指向区,断裂控制油气富集。该认识改变了"石炭系为盆地基底、不具备油气生成条件"的观点,扩大了勘探领域,指导了克拉美丽气田、牛东油田等油气田的发现,对类似地区油气勘探具有重要的理论和现实指导意义。

新疆北部石炭系火山岩风化壳有效储层特征及分布规律

利用露头、岩心、测井、地震、分析化验等资料对新疆北部石炭系火山岩风化壳进行了综合研究,建立了利用风化指数识别风化壳结构的模型。火山岩风化壳具有土壤层、水解带、溶蚀带、崩解带和母岩5层结构,其中溶蚀带、崩解带储层物性最好。火山岩风化壳储层孔隙喉道半径分布概率呈现出双峰特征;储集空间类型主要包括溶蚀孔隙型、孔隙-裂缝型、裂缝型和洞缝型4类,其中溶蚀孔隙是其主要储集空间,裂缝是其主要的渗流空间。在断裂不发育处火山岩风化壳有效储层厚度可达510m,在断裂发育处有效储层可深至风化面之下1 100m。火山岩风化壳储层主要分布于古地貌高部位、斜坡带和低部位的断裂发育处,其形成受控于古地貌、断裂和风化淋滤时间。

中国致密储层孔隙结构表征需注意的问题及未来发展方向

致密储层孔喉尺寸小、孔隙结构复杂、非均质性强,表征难度大。通过系统梳理目前致密储层表征技术发展现状,指出致密储层孔隙结构表征需注意的几个问题:1强调提高分辨率的同时,需加强样品代表性尺度研究;2追求新技术/方法的同时,需加强技术有效适用范围研究;3强调定量表征数据拼接的同时,需加强多尺度定性与定量数据融合,提高表征精度。提出致密储层孔隙结构表征核心技术未来发展方向:1多学科联合攻关,静态表征与动态演化相结合,实现孔隙结构的全面表征;2加强宏观尺度研究,密切联系可动流体评价,实现对规模有效储集体的准确预测;3加强现场应用研究,紧密结合储层增产改造措施,实现对工程甜点的评价优选。

中国陆相致密油形成机理与富集规律

中国致密油主要分布在中、新生代陆相含油气盆地中,发育与湖相生油岩共生或接触、大面积分布的致密砂岩油或致密碳酸盐岩油。近年来,陆相致密油勘探开发取得重大进展,截至2018年底,中国陆相致密油已建成产能315. 5×104t,2018年年产量约105×104t。中国陆相致密油以湖相富有机质页岩为主要烃源岩,多发育于淡水、半咸水-咸水环境,厚度一般为几十至几百米,有机碳含量为0. 4%~16. 0%,镜质体反射率为0. 5%~1. 3%,适宜的火山作用、低沉积速率、缺氧还原环境、海水入侵与水体分层是富有机质页岩形成的重要影响因素。中国陆相致密油储层类型包括致密砂岩、致密碳酸盐岩、致密混积岩和致密沉凝灰岩等,储集层非均质性强、物性差;覆压基质渗透率多小于或等于0. 1×10-3μm2,以纳米级孔喉系统为主,孔喉半径小,主体直径40~900 nm,孔隙结构复杂;压力系数0. 7~1. 8,既有超压,也有负压;地层能量、原油品质变化大,原油密度0. 75~0. 92 g/cm3。中国陆相致密油地质资源量为178. 20×108t,技术可采资源量为17. 65×108t,主要分布在鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地、松辽盆地、准噶尔盆地和柴达木盆地。提出'甜点区(段)'概念,'甜点区'多发育在宽缓背景下的局部微构造区,是指在平面上成熟优质烃源岩分布范围内,具有工业价值的致密油高产富集区;'甜点段'是指在剖面上源-储共生的黑色页岩层系内,人工改造可形成工业价值的致密油高产层段。源岩品质和源-储组合类型控制'甜点区'平面分布范围。资源评价方法、'六特性'测井识别、高精度三维地震、水平井平台式生产及人工油藏开发等'甜点区(段)'评价方法,可支撑致密油有效开发。

致密储层孔隙结构表征技术有效性评价与应用

非常规致密储层类型多,孔隙结构复杂,非均质性强,研究难度大。针对已有致密储层孔隙结构评价技术,重点探讨了CT扫描、气体吸附与压汞分析等技术的有效应用范围,厘定了不同技术应用时需注意的关键问题,指出兼顾分辨率与代表性、提高表征维度、实现动态与静态同步表征是致密储层孔隙结构评价技术优选的关键。通过系统解剖常规砂岩、致密砂岩、致密混积岩、沉凝灰岩、介壳灰岩及泥页岩6种储层,明确不同级别孔隙系统的差异性,针对性地提出了不同储层对应的关键表征技术系列。非常规致密储层孔隙结构研究应加强多尺度数据融合,加强与可动流体评价结合,加强与储层改造研究结合,通过多领域、多学科、多视角联合攻关,实现储层有效性评价,为寻找预测规模有效"甜点区"提供技术支撑。

郯庐断裂带及其周缘中新生代盆地发育特征

郯庐断裂带作为中国东部滨太平洋地区一条巨型走滑构造带,对其周缘中、新生代盆地的发育、演化起着重要的控制作用。随着太平洋板块俯冲方向从NNW向NW到NWW的变化,郯庐断裂带的活动方式逐步从中生代左行走滑—左行斜向滑动过渡到早第三纪以左行斜向—倾向滑动,晚第三纪—第四纪转为倾滑—右行斜向滑动—右行走滑。走滑活动经历了一个循序渐进的周期演变过程。随着郯庐断裂活动方式的演变,其周缘中、新生代盆地的发育逐渐向北迁移,其中南段周缘盆地主要为中生代盆地,中段周缘盆地主要为中、新生代叠加盆地,中北段周缘盆地主要为早第三纪盆地。每个盆地都经历了拉分(伸展)裂陷到挤压反转的演化过程。此外,在同一时期、同一区域剪切应力场作用下,不同区段因其走向变化导致局部应力场变化,在增压弯曲部位发生会聚、挤压、隆升;而释压拉张部位发生离散、伸展、沉降,从而盆地发育。

鄂尔多斯盆地三叠系长7段黑色页岩形成环境及其对页岩油富集段的控制作用

基于鄂尔多斯盆地西北缘钻探的三叠系延长组7段全取心井冯75井的地球化学分析,结合区域地质特征,对黑色页岩形成环境及其对页岩油富集的控制作用进行综合研究。自长73亚段到长71亚段黑色页岩中的有机碳含量从5.70%降至3.55%,氢指数从345 mg/g降至269 mg/g,而氧指数从6 mg/g逐渐增高至29 mg/g,指示长72亚段和长73亚段沉积时期为严重缺氧环境。生物标志化合物出现规律性变化,在长73亚段深度为2753~2777 m的井段出现明显“拐点”,指示陆源有机质输入增多。但是,在“拐点”附近出现有机碳同位素组成负向漂移,偏差约为2%,与生物标志化合物结果矛盾。古秦岭地区陆上火山活动所引起的极热和缺氧事件是造成其邻近的鄂尔多斯盆地黑色页岩中有机碳同位素组成负向漂移的主要原因。火山活动导致气温升高,空气污浊,引发极端天气,洪水增多,陆源有机质输入增多,同时形成极度缺氧环境,有利于有机质保存。陆源有机质比水生有机质更有利于形成轻质油,是页岩油富集的重要“甜点”层段。

火山岩风化壳储层发育模式——以三塘湖盆地马朗凹陷石炭系火山岩为例

中国的火山岩油气勘探近年来进展非常快,并不断在许多盆地发现了优质火山岩储层,其中风化壳型储层作为非常重要的火山岩储集体类型而倍受重视。三塘湖盆地马朗凹陷石炭系风化壳型储层储集空间以溶蚀孔洞缝为主,储层物性非常好。通过火山岩油气勘探中的野外露头观察、钻井取心、镜下薄片鉴定,及主量元素、微量元素等分析化验资料,并结合火山岩岩石学特征和物性特点,初步建立了该区的风化壳储层的发育模式,将火山岩风化壳储层在垂向上自上而下划分为五个带:①最终分解产物带;②水解带;③淋滤带;④崩解带;⑤未风化带(母岩)。淋滤带储集物性最好,该区风化淋滤是改善储层的关键。

中国湖相碳酸盐岩时空分布与碳氧同位素特征

湖相碳酸盐岩产状多样,多以夹层形式分布在碎屑岩剖面中,也见以结核或钙质微体化石等薄层赋存于泥岩、页岩等碎屑岩中,具有层数多、单层薄、呈韵律性变化等特点。受构造背景、物源输入和古环境等因素控制,中国湖相碳酸盐沉积最早出现于二叠纪,主要发育时段为古近纪,具有沉积时间跨度大、分布面积广的特征。湖相碳酸盐岩按成因可分为原生沉积型、成岩改造型和热液喷流型3类。中国湖相碳酸盐岩的碳氧同位素特征可揭示原生和成岩过程中水介质环境的差异性:(1)δ^(13)C和δ^(18)O密切相关,且δ^(13)C多正偏,指示封闭型咸水、半咸水湖泊环境;(2)δ^(13)C和δ^(18)O无相关性,且δ^(13)C多负偏,指示开放型湖泊环境;(3)δ^(13)C严重正偏,指示成岩作用时发酵带的环境受到古细菌参与的甲烷生成作用的影响。

中国东部中新生代含油气盆地的反转构造

自西向东,中国中、东部发育有3期反转构造带,即分别形成于侏罗纪-早白垩世末期、晚白垩世-新生代早期和渐新世-中新世末期反转构造带,表明中国中、东部在这3个时期分别经历了3次不同程度的挤压,反转构造的变形幅度由强变弱,构造的保存从差变好.反转构造主要为挤压倾滑型,其次为压扭型.反转构造的发育具有高度的选择性,仅部分先存构造发生了反转,主控因素是砂泥岩组合、断层倾角、断裂带内低摩擦断层泥和异常压力的发育程度等.反转构造的发育期与盆地内主生油期基本一致,因而反转构造为中、东部油气盆地形成大中型油气田提供了有利条件.