柴达木盆地东部天然气地球化学特征与勘探方向

柴达木盆地东部三湖地区天然气分布广泛,除已发现5个气田和2个含气构造外,还有大量的气显示。该地区天然气地球化学特征为甲烷碳同位素组成轻、重烃气含量低,经成因判识为典型的生物气,甲烷成因主要与二氧化碳还原作用有关。部分样品中检测到一定含量的C5—C8烃类,个别样品乙烷和丙烷碳同位素组成偏重,揭示该地区天然气中可能混有一定量热成因气。综合分析认为,柴达木盆地东部三湖地区生物气成藏具备良好的烃源条件和较好的保存条件。建议在天然气勘探中积极扩大目标领域,适当关注浅层和极浅层生物气、深层生物气以及深部热成因油气。

柴达木盆地北缘东段中侏罗统物源分析——来自重矿物、元素地球化学及碎屑锆石年代学的证据

【目的】柴达木盆地北缘东段地区广泛出露侏罗纪残留地层。由于后期强烈改造,该地区侏罗纪原型盆地被严重破坏,其残留凹陷原始沉积关系、原型盆地发育及展布规律一直是学术界的研究热点。【方法】通过对该地区中侏罗统碎屑岩样品的重矿物Q型聚类分析、全岩地球化学以及碎屑锆石U-Pb年代学分析,进行了系统物源分析,并结合古构造背景、地层与沉积相特征,对该地区侏罗纪原型盆地进行了初步探讨。【结果与结论】(1)中侏罗世,可将研究区划分为5个沉积体系,各沉积区重矿物组合、全岩地球化学以及碎屑锆石年龄特征相异;(2)研究区物源母岩主要为中—酸性岩浆岩,混有不同程度的再旋回沉积岩;(3)物源区岩石的成因以大陆岛弧和活动大陆边缘为主,且普遍受到两期岩浆事件(200~300 Ma和400~500 Ma)的影响;(4)研究区与潜在物源区特征对比显示,A区物源主要来自柴北缘构造带,少量物源来自欧龙布鲁克古地块;B区物源主要来自北偏东方向的南祁连地体;C区和D区物源主要来自近物源供给,推测为北方向的古隆起;E区物源主要来自东部东昆仑鄂拉山附近;(5)研究区在大煤沟组第五段时期,发育多个小型分隔型湖盆,而到了大煤沟第七段时期,小柴旦—红山地区和霍布逊地区湖盆连通,成为统一湖盆。研究结果对于了解柴达木盆地侏罗纪演化,指示青藏高原北缘盆山体系的相互作用以及指导柴北缘东段油气勘探具有科学意义。

志留系泥页岩滑脱层对大巴山前陆冲断带构造样式的影响——基于物理模拟研究

大巴山前陆冲断带处于秦岭造山带与四川盆地的过渡区,是四川盆地大中型油气藏探明储量的主要分布区,也是盆山耦合研究的典型区。该地区发育三套主要滑脱层,前人研究多以底层寒武系泥页岩和顶层上三叠统膏盐岩作为区域主控滑脱层,认为中间层志留系滑脱层使褶皱冲断带的构造样式复杂化,但是中间滑脱层对大巴山前陆冲断带的具体影响研究较少。本文通过物理模拟设计两组实验、四个模型,探讨了相同厚度的硅胶和玻璃微珠作为基底滑脱层时,中间滑脱层对于模型整体构造样式的影响,分析了其与基底及沉积盖层的相互作用。实验结果显示:①硅胶作基底滑脱层时,正向逆冲断层和反向逆冲断层数量相当,反冲断层多为自基底逆冲的断层。玻璃微珠作为基底滑脱层时,存在中间滑脱层的体系以正向逆冲断层为主,反冲断层多为浅部小型断层;②中间滑脱层的引入降低了整个体系的强度,使体系中构造变形更加复杂,模型中出现脱耦现象。中间滑脱层对前陆方向的变形起主导作用,促进了模型远端前陆方向的传播,垂向上沉积载荷的增大激活了中间滑脱层对挤压端构造样式的影响;③模拟表明,该地区志留系滑脱层使剖面出现脱耦,寒武系基底滑脱层为摩擦滑脱层,上三叠统之上发育较薄沉积盖层。

慢速-超慢速扩张中心岩浆匮乏区热液活动的渗透机理

慢速-超慢速扩张洋中脊作为全球洋中脊系统重要的组成部分,其岩浆补给、岩石圈热力学状态在沿轴/离轴方向表现出显著的差异,并广泛发育岩浆匮乏甚至缺失区,如拆离断层、非转换不连续带和非岩浆段等,在这些区域也发育大量的热液活动。为探究慢速-超慢速扩张洋中脊岩浆匮乏区的热液驱动机制及可能的热源,本文通过数值模拟方法,结合岩石圈冷却-破裂理论模型来定量解释洋中脊热液系统的产生条件、对流强度和维持时间与其深部潜在热源的关系。调整岩石圈矿物尺寸至5 mm×5 mm时,岩石圈最大破裂深度为~5 km。数值模拟结果表明,在这种情况下,产生并维持热液系统的洋壳渗透率阈值为~1.6×10^(-16)m^(2),且渗透率越大,热液活动越强烈。在相同的设置下,低渗模型(k_(1)=1.7×10^(-16)m^(2))维持热液系统持续活动~170 ka。提高模型对流层渗透率(k_(2)=1.7×10^(-15)m^(2))不仅有效增强了热液系统的热量输出,也将热液活动时间延长至~470ka。结合数值模拟结果和地球物理发现,慢速-超慢速扩张洋中脊岩浆匮乏区的热液活动或受控于深部多期次岩浆侵入体的侵入-加热-冷却-破裂过程。在这一过程中,若在岩浆体和围岩温度降至无法维持热液活动之前发生新一期岩浆侵入,上覆热液系统得以维持,并表现出脉冲状的热量变化;反之,若新一期岩浆侵入滞后,热液活动将最终衰亡。岩浆侵入与热液对流之间的时间差可能是导致慢速-超慢速扩张洋中脊热液系统下伏热源无法确定的因素之一。

四川盆地大中型天然气田分布特征与勘探方向

四川盆地是中国最早开展天然气勘探开发和综合利用的地区。经过50多年的工业性勘探开发,发现了27个大中型气田,建成了中国第一个超100×108m3产能的天然气生产基地。勘探及研究表明,四川盆地大中型气田主要集中分布在二叠系和三叠系,以孔隙型、裂缝—孔隙型气藏为主,并已形成了几个大型气田群。认识创新、思路创新和技术进步是四川盆地勘探发展的关键。通过总结四川盆地大中型气田的分布特征,进一步探讨了盆地勘探发展的方向,指出川东及川西的深层超深层、川东及川中陆相中浅层、山前带、嘉陵江组鲕滩和大型区域不整合等是下步勘探的重点领域。

浅论GeoStudy石油地质综合研究软件独特的资料管理理念

石油地质资料是研究人员开展各项研究工作的重要基础,而资料管理则是现阶段研究工作中的一大难题。本文着重介绍了GeoStudy石油地质综合研究软件资料管理模块的主要功能。GeoStudy软件是一款既针对软件本身,又兼顾专业技术人员的工作需求进行资料管理,具备现阶段各油田或研究院(所)勘探开发数据库和资料室(档案室)双重管理功能的软件,该软件从石油地质研究工作对各类资料的实际需求出发,成功地解决了长期以来困扰研究人员的资料难题。

南海北部神狐海域W19井天然气水合物储层类型与特征

针对南海北部神狐海域天然气水合物储层物性研究不系统,储层评价标准不明确等问题,运用岩心观察、激光粒度测试、扫描电镜和XRD测试等方法,剖析了神狐海域W19井天然气水合物储层的岩性、物性特征,并对其天然气水合物储层进行分类和有效评价。研究结果表明:神狐海域W19井处于能量较低且相对稳定的沉积环境,不同储层类型的水合物赋存状态不同;根据W19井天然气水合物岩性、物性及天然气水合物赋存状态等特征,将神狐海域水合物储层分为有孔虫控制型、石英控制型及黏土控制型。该研究可为海洋天然气水合物储层的勘探提供地质依据及理论指导。

洋中脊拆离断层与洋底核杂岩的发育对扩张中心迁移的影响研究

洋中脊拆离断层和洋底核杂岩(OCC)发育于慢速-超慢速扩张洋中脊中央裂谷边界,常伴随不对称的洋底扩张方式,其形成与演化起源于洋中脊中央裂谷间歇性的岩浆作用循环。拆离断层的规模和位置会随其自身演化而变化,并影响到洋中脊扩张中心的位置变化。依据洋中脊扩张中心位置的离轴迁移规律,本文将拆离断层和洋底核杂岩的演化过程划分为6个阶段,并参照洋中脊拆离断层和洋底核杂岩演化阶段的划分,将全球27处拆离断层进行分类。现今全球洋中脊拆离断层多属于非活动性拆离断层,位于阶段VI(如Logachev Massif拆离断层和Kane Megamullion拆离断层);但部分拆离断层仍在活动,即属于发展期和成熟期(阶段III/IV,如MAR,13°19′N拆离断层和Mt.Dent拆离断层),以及衰亡期(阶段V,如MAR,13°30′N拆离断层和Atlantis Massif拆离断层)。在洋中脊拆离断层和洋底核杂岩形成-演化-衰亡-再次形成的循环过程中,中央裂谷的岩浆作用发生周期性循环,洋中脊扩张中心亦发生新生火山岩区中线-拆离断层终止线-重新活动的新生火山岩区中线的位置变化,并先后产生离轴和向轴的位移。

海底地形对洋中脊热液对流活动的影响研究——基于海水压力的空间变化

洋中脊热液活动多产生于不同扩张速率洋中脊的局部高地形区域,基于达西流体充填的孔隙−弹性热力学模型可以直观、有效地模拟出洋壳内部热液对流的形态、温度结构和喷发位置等信息。数值模拟结果和所得解析模型表明:不同规模的洋底地形起伏会对洋壳内部的热液对流形态产生不同程度的影响,高地形规模越大,起伏程度越大,下伏热液羽向地形高点的偏移就越明显。通过结合东太平洋海隆9°17′N热液区和大西洋洋中脊Lucky Strike热液区实际的跨轴水深分布,也可获得与二者实际喷发位置相吻合的模拟结果。地形起伏相关的洋中脊热液喷发模型揭示洋底低地形及其下伏渗透性洋壳表现为主要的海水充注区域,而高地形由于上覆压力的减小,使其成为汇集热液释放和喷发的主要区域。

碳酸盐岩成岩重结晶作用及其储层意义

为探究碳酸盐岩重结晶作用的微观机理及其储层地质意义,基于碳酸盐岩重结晶作用相关理论和最新研究成果,探讨温度、压力和流体成分等因素对矿物晶体-孔隙流体反应的影响,并构建地质-数学模型来阐明重结晶作用与碳酸盐岩物性参数间的关系。结果表明,碳酸盐岩重结晶作用是一系列微观尺度的溶解-再沉淀以及岩石矿物相趋于稳定的过程,受温度、压力和流体溶质等多种因素的影响。重结晶作用通过改变碳酸盐矿物的粒度及自形程度来调整孔隙迂曲度和孔喉半径比等孔隙结构参数,从而达到改善岩石多孔介质渗流能力的效果。此外,基于不同成岩环境条件构建重结晶-岩石物性协同演变模式,发现流体压力是影响重结晶作用过程中孔隙结构保存及调整的关键因素,表现为封闭的流体超压体系中碳酸盐矿物在重结晶作用下趋于形成自形晶体结构,岩石孔隙保存较好;开放的流体常压体系中碳酸盐岩趋于形成致密镶嵌的岩石结构,孔隙结构和储渗能力均遭到破坏。

膏盐岩-碳酸盐岩共生层系岩石微相及储层特征——以阿布扎比B油田侏罗系Arab组为例

为探究膏盐岩–碳酸盐岩共生层系强非均质性问题,基于岩芯及测井资料,探究阿布扎比B油田Arab组岩石微相类型,分析各类微相的储层特征及优质储层主控因素。Arab组可识别出12种微相类型(MF1~MF12),微相类型及组合指示其为局限–蒸发背景下萨布哈潮坪–潟湖–障壁滩沉积体系。微相类型控制储层品质,其中MF2及MF9~MF12孔喉较粗,连通性好,孔隙度和渗透率较高,是储层发育有利微相类型。MF2和MF10发育白云岩储层,储集空间以晶间孔、残余粒间孔及粒内溶孔为主;MF9,MF11和MF12发育颗粒灰岩储层,储集空间以粒间(溶)孔、铸模孔及粒内溶孔为主。相对海平面的震荡性变化导致各沉积相带在纵向上的有序叠置,不同沉积相带之间或同一沉积相带内微相类型及成岩作用的差异性是Arab组储层强非均质性的根本原因。障壁滩和潮上带是优质储层发育的有利相带,其中障壁滩相优质储层原生粒间孔保持较好,并叠加显著的早期暴露溶蚀,导致次生孔隙的产生和孔隙结构的改善;潮上带优质储层的发育受控于早期白云石化和准同生溶蚀作用,白云石化改善孔隙结构,有利于早期孔隙保存,分散状硬石膏的早期溶蚀产生大量次生孔隙,显著地改善了储层物性。

白云石化机理与白云岩成因问题研究

通过统计大量白云岩成因的例子,追溯其离子来源,得出:地质环境中白云石化所需Mg2+主要来源于成岩流体、岩浆岩及其他固体矿物和生物,这些Mg2+经特定的流体动力学机制交代方解石中的Ca2+使之转化为白云石。根据Mg2+来源和流体动力学机制,目前较成熟的白云石化成因模式主要有蒸发模式(萨布哈模式)、渗透回流模式、混合水模式、海水模式、埋藏模式以及热液成因模式。根据不同的埋藏条件,可将白云石化分为3类:浅层白云石化(<1000m)、中深层白云石化(1000～2000m)和深层白云石化(>2000m)。

川东北飞仙关组沉积控储机理研究

在礁滩型碳酸盐岩储层中,沉积对储层发育的控制作用至关重要。以川东北普光和元坝地区的下三叠统飞仙关组台地边缘浅滩相储层为例,在沉积背景及其演化分析的基础上,研究了飞仙关组沉积亚相及微相发育特征,划分并描述了典型钻井储层高频旋回,讨论了层序演化对储层发育的控制作用,高频旋回发育及其与孔隙发育的相关性、相对海平面变化与储层非均质性的关系,以及沉积、成岩环境对储层早期孔隙发育的控制作用。

构造裂缝的分形研究

从数学规律的角度,应用分形理论,对构造裂缝的分布发育规律进行研究.分数维D值越大,说明构造裂缝分布越均匀,各向异性较强,构造裂缝的分布发育较好.与走滑断裂属同一构造应力场的构造裂缝,随着距离走滑断裂距离的增大,分数维D值呈指数减小;随构造裂缝面密度的增大,分数维D值呈线性增大.分数维D值大小更能体现构造裂缝分布的均匀程度和各向异性,同时考虑构造裂缝面密度和分数维,引用发育程度f来表征岩石破裂程度.对裂缝油气藏来说f,越大表明岩石破裂程度越高,储层裂缝越发育.靠近断裂岩石破裂程度高,有利于油气的运移.

抗剪切耐盐无机铝凝胶深部调剖剂研究

针对有机凝胶抗剪切性和耐盐性差的问题,采用无水氯化铝与活化剂尿素制备了一种抗剪切、耐盐的无机铝凝胶深部调剖剂.室内实验考察了质量浓度、温度、矿化度对铝凝胶胶凝时间的影响,并采用物理模拟实验从注入性能、封堵性能和耐冲刷性能3个方面对无机铝凝胶的应用性能进行了评价.研究结果表明：无机铝凝胶的胶凝时间为16～824 h,且可调,温度对无机铝凝胶的胶凝时间的影响较大,当温度小于80℃时,无机铝凝胶的热稳定性较好;矿化度（包括Na＋,Mg2＋和Ca2＋）及剪切时间对无机铝凝胶的胶凝时间的影响较小,具有较高的耐盐、抗剪切能力;物理模拟实验结果表明,无机铝凝胶具有较好的注入性能、封堵性能和耐冲刷性能,封堵率在98％以上,能够满足80℃以下油藏深部调堵的需要.

松辽盆地徐家围子断陷营四段沉积相研究

徐家围子断陷是一个构造格局呈西断东超、地层厚度西厚东薄的箕状断陷盆地,在沉积上具有多沉积中心、多物源和近物源的特征,北部安达地区火山是主要物源区。通过对研究区20多口井的岩心观察、以及测井、录井、地震和分析化验资料等的综合研究认为,徐家围子断陷营四段主要发育一套以粗砂岩—粗砾岩为主的河湖相粗碎屑沉积,主要发育7大岩相类型和5大沉积体系;其中,营四段下亚段在研究区北部主要发育扇三角洲沉积体系,南部则主要发育冲积扇和泛滥盆地;营四段上亚段,在宋西断层以东主要发育辫状三角洲体系,而以西主要发育扇三角洲沉积体系,南部则主要发育河流三角洲体系;在各沉积体系前缘则发育滨浅湖沉积。

塔里木盆地东河1油藏滨岸砂岩隔夹层识别及空间展布

塔里木盆地东河1油藏石炭系CⅢ油组为滨岸厚层块状非均质胶结砂体,普通测井技术和编制测井曲线关系图件的研究方法无法识别该地区的隐蔽隔夹层。针对重点研究层段CⅢ1油组,在对测井曲线归一化的基础上开展无量纲标准化处理,识别并评价了隔夹层的发育程度。利用多条测井曲线交叠进行单井隔夹层的识别,识别符合率达80%以上;进而在此基础上通过井间插值恢复隔夹层展布形态,对隔夹层平面和纵向上的展布规律进行了研究,研究结果表明:纵向上,CⅢ1-1油组、CⅢ1-2油组隔夹层相对不发育,CⅢ1-3油组隔夹层较为发育;平面上,隔夹层主要位于背斜构造翼部,中部相对不发育。该研究成果可以为东河1油藏顶部重力驱开发提供一定理论支持。

江西吉泰盆地卤水型锂钾矿物源区岩石地球化学特征及成因分析

中国探明锂钾资源主要分布于青藏、罗布泊盐湖和川西等地,资源开发成本高、难度大,难以满足产业发展需求。目前,在江西吉泰盆地勘探发现卤水中氯化锂浓度超过600 mg/L,氯化钾含量接近1%,锂钾含量均超过或接近工业品位,综合利用价值高。本文在前人研究的基础上,通过对吉泰盆地中生代火成岩开展矿物学、岩石学、地球化学、流体包裹体研究以及高压釜水-岩反应模拟实验,重点研究了时间、温度、流体成分等对火成岩水-岩反应的影响,探究其对富钾锂卤水物质来源和成因机制的指示意义。研究结果表明,吉泰盆地卤水具有高锂低镁的特征,表明吉泰盆地卤水在成因上受到火山活动的影响;研究区岩浆发生不同程度的分异,火成岩蚀变作用强烈,表明地下热液对研究区火成岩的交代作用强烈,火成岩通过水-岩反应为富锂钾卤水矿提供了物质来源;温度是流体对元素的淋滤能力的主要控制因素,高盐度流体是各成矿元素主要的迁移载体;地表成因的卤水中Mg/Li值主要受原岩成分控制;水-岩反应是卤水形成的重要过程,而地表蒸发浓缩是卤水成矿最主要机理。

库车前陆冲断带克拉苏构造带变形影响因素分析--基于离散元数值模拟研究

在解释库车前陆冲断带克拉苏构造带三维地震剖面的基础上,采用离散元数值模拟手段、单因素变量控制方法,通过六组模拟对比实验,探讨挤压背景下应变速率大小和作用时间、盐岩展布形态、先存盐底辟、基底先存断裂以及基底古隆起等因素,对库车前陆冲断带克拉苏构造带变形的影响。离散元数值模拟结果表明:相比于应变速率大小,应力作用时间对冲断带变形的影响更为显著,变形缩短率相同时导致挤压隆升幅度更大,可达70.25%,向前传播距离均更远,横向上变形范围可达73.82%,盐下层叠瓦状逆冲断裂倾角更小。先存底辟主要影响挤压端垂向变形规模,使得隆升幅度更大。先存断裂主要影响挤压端水平方向变形范围,挤压变形水平传播更远。基底古隆起和盐岩展布形态对克拉苏构造带变形也具有重要影响,基底隆起前沿形成应力集中带,盐岩在此聚集形成构造三角带。由于盐岩的分隔作用,盐上层变形相对较弱,靠近挤压端发育背斜和冲断构造,向盆地方向逐渐变为宽缓的向斜构造。

全球沉积盆地结构与构造演化特征：洲际纬向超长剖面对比研究

沉积盆地地层及其结构记录了盆地的构造演化过程,并由其所处的不同历史时期的构造背景所决定。全球油气勘探的不断深入和大量地震剖面的完成为系统认识盆地构造演化提供了大量基础资料。本文在板块构造理论的指导下,收集了全球上百个重要沉积盆地的资料编制了2条洲际纬向超长剖面:(1)北美-北非-中东-中亚-东亚纬向超长剖面;(2)南美-非洲纬向超长剖面。这两条洲际纬向超长剖面能直观地显示出不同类型盆地构造演化阶段及其时空对应关系受控于板块运动。盆地发育的程度(沉降厚度、沉降率、构造间断)及其完整性(规模大小、剖面形态、垂向结构),受控于其所处区域的构造背景。北美和南美大陆不同类型沉积盆地存在有序并列的特征:自西向东均为大洋盆地、海沟、弧前盆地、弧后前陆盆地、克拉通盆地、裂谷盆地和被动陆缘盆地。由于板块边界作用影响,相同板块上不同的盆地群之间具有密切的构造-沉积联系和构造事件响应,北非和非洲中部东西向剖面依次发育被动陆缘(西部)-克拉通(中部)-裂谷(偏东部)的特征。