断陷湖盆细粒区页岩组构特征与页岩油富集成藏规律:以黄骅坳陷古近系为例

为明确断陷湖盆细粒区页岩微观组构特征及页岩油富集成藏规律,基于黄骅坳陷古近系孔二段、沙三段、沙一段3套页岩层系取心、测井、录井及试油等资料,综合利用矿物分析-场发射扫描电镜、氩离子抛光-场发射扫描电镜、聚焦离子束-场发射扫描电镜等技术手段,针对页岩样品开展多尺度、多维度精细表征,从微观、定量的角度系统分析了页岩矿物、有机质、孔隙及页岩油赋存特征,揭示了页岩油成藏富集规律并建立了富集模式。研究结果表明:在微观视域下,多类型矿物以“组分混合”和“组构叠置”构成复杂页岩类型;储集空间可划分为无机孔隙、有机孔隙和微裂缝3大类9小类,其中无机孔隙贡献率平均可达85%以上,孔径<50 nm的孔隙占据储集空间的主体;微观上有机质可划分为同沉积有机质、交生分异有机质和运移充填有机质3种类型;烃类主要赋存于长英质纹层、灰云质纹层或粉砂岩纹层中。基于矿物、有机质、储集空间、烃类4个要素的“四元耦合”页岩油富集成藏规律,建立了3类富集成藏模式。在该模式指导下,沧东凹陷孔二段实施多口水平井获高产,优质页岩油区块已经实现当今油价下的效益开发,歧口凹陷沙三段及沙一下亚段页岩油均获得重要突破,展示出黄骅坳陷古近系页岩油具有广阔的资源前景。

地质资源类专业课四维度、三层次教学模式的探索与实践——以国家级一流本科课程“沉积学”为例

坚持以学生发展为中心的教育理念,充分运用现代信息技术,基于线上线下混合式国家级一流本科课程“沉积学”的教学实践,构建了四维度、三层次教学模式,启迪学生探究性思维,培养学生创新能力,实现高阶课程目标。四维度是指线上线下混合、实体虚拟结合、课堂内外汇合、继承创新融合的四维一体教学方式。三层次是指以高质量完成教学大纲为基础(知识)、以激励探究性学习为阶梯(能力)、以培养创新能力(素质)为顶层目标的三层次递升式创新型人才培养途径。

地学类专业野外地质实习课程思政建设的探索与实践——以地质学专题实习为例

地学类专业野外实践课是有机融入思政教育元素的有效途径。在野外实践过程中融入思政教育,对于学生提升专业自信、增强学习热情、激发爱国情操、培养责任担当具有重要意义。本文以地学类专业野外实践教育为主线,在地质实践过程中,有机提取哲学思维、科学精神、家国情怀、爱国主义四个方面思政育人元素。通过案例式、研讨式、情景式、分组式等教学方式,使思政教育润物细无声地融入野外地质实践过程中,提升学生学习专业兴趣,培养道德品质,激发爱国热情,达到了思政教育与专业实践教育的“同向同行”。

三角洲前缘滑塌浊积岩形成过程初探

通过室内水槽实验模拟了三角洲前缘滑塌浊积岩的形成过程,总结出四种滑塌浊积岩类型,即无触发机制的天然重力滑塌、地震诱发作用产生的滑塌、波浪作用产生的滑塌和与底形相关的砂岩透镜体。实验结果表明,外界触发机制是形成三角洲前缘滑塌浊积岩的重要条件,底形的变化结合波浪、地震等外界触发机制的作用更容易在三角洲前缘形成滑塌浊积体。此外,被破坏和改造的三角洲前缘更易找到滑塌浊积体;相反,形态规则、保存完好的三角洲前缘反而不利于滑塌浊积岩的形成。

基于X射线衍射数据的细粒沉积岩岩石定名方法与应用

系统、科学的岩石分类方案是细粒沉积岩研究的基础。通过对沧东凹陷官×井孔二段细粒沉积岩岩石矿物组分的详细分析,提出了基于X射线衍射数据的细粒沉积岩岩石分类方案。该方案为三端元、四组分划分体系,以碳酸盐矿物、黏土矿物和长英质矿物为3个端元,将细粒沉积岩划分为细粒长英沉积岩类、碳酸盐岩类、黏土岩类、细粒混和沉积岩类等4大类、12种岩石类型,同时将特征矿物方沸石作为第四组分,依据其具体含量对岩石进行具体定名。以此方案为分类基础,可统一细粒沉积岩岩石分类体系,促进细粒相区非常规油气地质研究与勘探开发工作。

渤海湾盆地沧东凹陷孔二段细粒混合沉积岩特征及控制因素

渤海湾盆地沧东凹陷孔店组二段(孔二段)深水细粒沉积岩中普遍发育陆源碎屑与碳酸盐矿物的混合沉积。细粒沉积岩中的混合沉积样式可划分为组分混合和组构混合两种类型,组分混合表现为不同矿物在层内的混合沉积;组构混合表现为单一矿物纹层或组分混合纹层在垂向上的相互叠置。通过岩心精细描述、薄片镜下鉴定和全岩X-射线衍射分析等手段,认为沧东凹陷孔二段细粒沉积岩中发育两种组分混合类型:粘土-碳酸盐型组分混合(CM1)、长英质-碳酸盐-粘土型组分混合(CM2);以及4种组构混合类型:长英质/粘土-碳酸盐型组构混合(SM1)、长英质/粘土/碳酸盐型组构混合(SM2)、粘土/碳酸盐型组构混合(SM3)和粘土-碳酸盐/粘土-有机质型组构混合(SM4)等。混合沉积样式在垂向上主要呈两种组合形式,分别以云(灰)质细粒混合沉积岩和长英质细粒混合沉积岩为主导,自下而上均表现为块状、层状和纹层状的有序变化。气候变化形成云(灰)质细粒混合沉积岩为主导的垂向组合,而陆源碎屑供应强度变化则形成以长英质细粒混合沉积岩为主导的垂向组合。

东营凹陷北部陡坡带近岸水下扇沉积特征

近岸水下扇砂砾岩体具有良好的储集物性,而且紧邻油源,是一种有利的油气储集体。在系统观察岩心和地层划分对比的基础上,结合地震、测井等资料,对东营凹陷北部陡坡带沙三早、中期近岸水下扇进行了研究,详细分析了该类砂砾岩体的沉积特征和控制因素。研究结果表明,这类沉积体多夹于深色泥岩之中,垂向上具有向上变细的正旋回,平面上主要分布于陈南断层东段下降盘和滨县凸起东南侧紧邻凸起的地区,其扇体根部为巨厚的砂砾岩沉积,砾岩体积分数超过60%,砂岩和砾岩总体积分数超过90%。受断层活动期次和横向活动差异的影响,近岸水下扇具有在平面上与扇三角洲间互出现,剖面上与扇三角洲相互叠置的特点。尽管近岸水下扇的形成受古构造、古气候、古地形和古物源等多种因素的控制,但东营凹陷北部陡坡带控盆边界断层在沙三早、中期的强烈活动可能是导致近岸水下扇形成的决定性因素。

断陷湖盆震浊积岩成因模拟实验

震浊积岩是陆相断陷湖盆中常见的一种油气储集体。通过室内水槽实验模拟地震浊积岩体的形成过程,认为在地震作用下,三角洲前缘发生两种类型的滑塌,可形成3种类型的震浊积岩体:液化浊积体、二级滑塌浊积体、次生叠置浊积体。它们在三角洲前方广泛发育,垂向上相互叠置、平面上成带出现。其中二级滑塌浊积体发育在底形坡折以下的深洼陷内,可形成断陷盆地内最为有利的一类隐蔽油气藏。控制地震浊积岩体分布的因素主要包括三角洲前缘的沉积特征、地震作用的强度、三角洲前缘沉积底形等。

湖平面变化对扇三角洲发育影响的模拟试验

通过水槽试验模拟扇三角洲的形成过程,考察湖平面变化对扇三角洲发育的影响。试验结果表明:湖平面上升期扇面以片流沉积为主,分流河道不明显;湖平面稳定期扇面分流河道侧向侵蚀作用较强,改道频繁,底砾层在剖面上呈倾斜的月牙状杂乱分布;湖平面下降期扇面分流河道数量少且发育稳定,下切作用明显,剖面上底砾层为平行下凹的月牙形;随着湖平面由上升至稳定再至下降,扇三角洲垂向加积程度减弱、侧向进积程度增强,扇体厚度减薄、范围扩大,扇缘由圆滑弧形变为不规则弧形,扇面粒度分布差异性亦明显减小。

三角洲前缘浊积体成因及分布规律研究

在室内水槽模拟实验的基础上,系统分析了三角洲前缘浊积体的形成机制、分布规律及控制因素。三角洲前缘浊积体的形成过程可概括为滑塌前的沉积物积累、触发机制作用、沉积物的二次搬运和浊积体的最终沉积4个阶段。多种成因机制综合分析表明,浊积体主要分布在三角洲前缘至深水区之间的4个有利区带内,其分布具有明显的分带性。三角洲前缘深水洼陷区沉积的与地震作用相关的二级滑塌浊积体是最有利的岩性油气藏类型之一。触发机制、三角洲前缘沉积物组成及特征、前三角洲地区沉积底形形态、盆地水体深度以及水平面的升降、沉积物供应通量等因素都在不同方面直接或间接地影响到了浊积砂体的形成和分布。

准噶尔盆地乌夏地区二叠系沉积特征及有利储集层

准噶尔盆地乌夏地区二叠纪处于前陆盆地的早、中期,受断层活动、火山作用和物源等不同因素影响,早二叠世发育了一套由火山岩向火山碎屑岩、正常碎屑岩过渡的岩性组合,火山作用总体向上逐渐减弱。中、晚二叠世前陆盆地逐渐向坳陷盆地过渡,其中风城组沉积期为二叠纪最大湖侵期,沉积中心向南迁移;夏子街组沉积期和下乌尔禾组沉积期广泛发育扇三角洲-湖泊相沉积组合,自下而上为基准面上升-下降-上升的旋回。岩性和构造控制了火山岩储集层的发育,沉积相则控制了碎屑岩储集层的发育。水下分流主河道砂体的粒内溶孔、构造活动带火山碎屑岩的裂缝、深层火山岩中的气孔是最为有利的储集空间。

几种常见震积岩相标志在模拟实验中的识别

震积岩相标志是识别震积岩的最有效依据。在对震浊积岩形成过程的水槽模拟实验中,发现了同沉积断裂、微褶皱纹理、液化砂岩脉、液化均一层、同沉积变形构造、震浊积岩等典型的软沉积物震积岩相标志,他们形成于地震作用的不同阶段,有规律的分布在三角洲—震浊积岩体系之中。同时,模拟实验中也发现了一些与震积岩相标志易混淆的其他成因相标志,因此在分析过程中应该充分考虑各种相标志的组合特征、与沉积环境的配置关系以及区域的构造背景等。依据模拟实验得出的震积岩相标志分布模式,通过相标志类型和组合特征分析,可进行震浊积体发育区带预测,指导断陷盆地隐蔽油气藏勘探。

扇三角洲亚相定量划分的思考

沉积相的定量划分一直是沉积学中一个难以解决的问题。通过水槽实验发现扇三角洲的形成是一个不断向前缘和侧缘前积、向上加积的过程 ,加积层和前积层分别代表了扇三角洲的平原部分和前缘部分。从剖面上来看 ,自扇三角洲根部至前端 ,平原部分的厚度逐渐减薄 ,而前缘部分的厚度则逐渐增厚。提出以剖面上前积层和加积层厚度相等的点作为扇三角洲平原与前缘亚相的厘定界限 ,由此可以解决扇三角洲平原与前缘亚相在平面上的定量划分问题。根据陡坡带扇三角洲模拟实验发现 ,剖面上前积层厚度与加积层厚度相等的点随着扇体的生长而不断变化 ,但平原部分与扇体延伸长度的比值λ保持不变 ,只受原始地形坡度α和扇面坡角 β的影响。扇面坡角 β是一个经验值常数 ,因此 ,在勘探过程中 ,只要通过地层倾角测井求出原始地形坡度α ,再根据地震剖面或单井资料统计确定扇体的延伸长度 ,就可以计算出前缘亚相的分布范围 ,从而为预测油气勘探的有利相带提供依据。

沾化凹陷断坳转换期层序地层及沉积特征

沾化凹陷古近纪沙二上-东营组沉积期处于断坳转换期。综合分析认为可将其划分为3个长期旋回和6个中期旋回,发育冲积扇、河流、三角洲、辫状河三角洲、扇三角洲、滨浅湖、滩坝、半深湖-深湖和湖底扇等各种沉积相类型。其中有利储集砂体的分布主要集中在C1、C2及C4旋回。沉积体系的分布受基底沉降、断层活动、物源区特征以及气候等因素的综合影响。

沧东凹陷始新统孔店组二段深水细粒沉积岩中的软沉积物变形构造

湖相深水细粒沉积岩中的软沉积物变形构造主要发育在泥岩和泥晶碳酸盐岩为主的地层中,大部分因为发育规模小(镜下尺度),在岩心观察中很容易被忽略掉。本文以沧东凹陷G108-8井孔店组二段(孔二段)细粒沉积岩为研究对象,通过密集的镜下观察和精细岩心描述,识别出同沉积微断裂、液化岩脉、微褶皱变形、微重荷变形和杂乱变形等多种类型的软沉积物变形构造。研究区深水细粒沉积岩中的软沉积物变形构造总体表现为规模小、垂向无明显重力流砂体伴生、原地成因、沉积纹层发育等特点。从应力调节方式的角度考虑,可以将软沉积物变形构造的形成机制划分为上覆应力卸载、侧向应力挤压和层内应力释放等3种类型,不同的形成机制分别是对不同沉积环境变化的响应。通过湖相深水细粒沉积岩软沉积物变形构造的研究,可以恢复古沉积环境变化、预测重力流方位,对深水细粒沉积岩的油气勘探也具有一定的指导意义。

秦皇岛地区上古生界沉积特征与沉积演化

目前渤海湾盆地中浅层油气资源勘探已进入中、高成熟阶段,上古生界现成为寻找和发现潜在油气资源的重要领域,对上古生界地层特征、沉积相类型及沉积演化过程进行深入研究,对于油气勘探具有一定的指导作用。以沉积学理论为指导,以华北东部地区秦皇岛石门寨上古生界野外露头剖面为基础,通过对其进行详细勘测,识别岩性特征、地层序列以及发育的沉积相类型,明确沉积演化过程。研究表明,秦皇岛地区上古生界自下而上可分为本溪组、太原组、山西组、下石盒子组、上石盒子组及石千峰组,共识别出潮坪相、潟湖相、障壁岛相、台地相、浅水三角洲相及河流相6种主要的沉积相类型;本溪组-太原组发育潮坪相、潟湖相、障壁岛相、台地相,山西组发育浅水三角洲相,下石盒子组-石千峰组发育河流相。研究区上古生界经历了由海相-海陆过渡相-陆相的沉积演化过程。

物理沉积模拟在“沉积学”实践教学改革中的探索

实践教学是"沉积学"课程学习的一个重要教学环节。传统的"沉积学"实践教学包括以岩类鉴定为主的实验教学和以现象观察为主的野外沉积考察。本文通过分析"沉积学"实践教学现状,提出将物理沉积模拟作为"沉积学"实践教学内容之一,从而进一步培养学生的创新意识,完善"沉积学"实践教学改革。同时结合本院实验室条件,就如何加强水槽实验室建设和建立完善的物理模拟实验教学体系进行了探讨。

一种求取碎屑岩储层中粘土总量的新方法

在实验分析的基础上,提出了一种新的求取碎屑岩储层中粘土总量的方法———二级抽提分离+非定向X射线衍射法,即首先用传统的抽提分离法分别提取出粒径小于10μm和10～64μm的微粒,然后用粒径小于10μm微粒的质量加上利用非定向X射线法测出的粒径在10～64μm微粒中粘土部分的质量,就得到该样品中粘土总量。并以WN油田碎屑岩储层为例,具体论述了该法的计算过程及其实际应用效果。研究结果表明,该法具有原理简单、精度高、理论性强、实际应用效果良好的优点,可作为求取沉积岩储层中粘土总量的可靠方法。

三角洲前缘滑塌浊积体形成过程模拟

三角洲前缘滑塌浊积体是断陷盆地内一类重要的岩性油气藏。通过室内水槽实验模拟了不同条件下三角洲前缘滑塌浊积体的形成过程。实验结果表明,触发机制是三角洲前缘发生滑塌和形成浊积体的前提,它包括地震、波浪等外界触发机制,也包括前缘砂体自身重力所产生的压实沉陷等。其中地震作用可以破坏三角洲前缘的稳定性,形成液化滑塌浊积体和断阶滑塌浊积体。波浪作用可以侵蚀浪基面附近的三角洲前缘砂体,并在回流作用下携带至最大浪基面之下再沉积,沉积过程中形成小型浊积体。无外界触发机制作用下主河道入水口处的砂体在重力作用下向下部泥岩压实沉陷,也可形成滑塌浊积体。浊积体迁移的动力主要是滑塌砂体自身的重力,其中的断阶滑塌浊积体还受到后续叠置体的碰撞力,因此其可以移动更远的距离。

济阳坳陷古近系震积岩特征

通过岩芯观察和描述 ,在济阳坳陷古近系沙河街组沙四段上部和沙三段地层中识别出震积岩。震积岩的主要标志是发育各种类型的软沉积变形构造 ,包括小规模阶梯状正断层、层内小褶皱、扭曲变形、振动液化砂岩脉、微裂缝、震碎角砾岩、火焰构造等。各凹陷的北部陡坡带的沙三段震积岩较发育 ,沙四段上部次之。凹陷的不同位置 ,震积岩的序列有所不同 ,远离控盆边界断裂 ,震积岩序列的完整性变差 ,这反映出震积岩是由控盆边界断裂强烈活动引发的地震所产生的直接结果。震积岩在地层剖面中多次出现表明边界断裂的活动具有周期性和幕式特点。这一成果为陆相断陷湖盆构造演化研究及震积岩的识别和描述提供了重要的地质理论依据。