致密砂岩孔喉结构分析与渗透率预测方法——以川中地区侏罗系沙溪庙组为例

致密砂岩储层孔喉结构精细表征和渗透性预测是优质储层评价和开发的关键。以川中地区侏罗系沙溪庙组为例,利用高压压汞实验和分形理论,对孔喉结构进行静态表征,探讨孔喉结构、分形维数、储层物性之间的关系,进而分析孔喉结构对渗透率的贡献,建立渗透率预测模型。沙溪庙组样品可分为4种类型:Ⅰ类样品排驱压力低、物性好、孔隙连通性好、平均分形维数为2.11,孔隙以半径大于0.1μm的大孔和中孔为主,半径大于1μm的孔喉贡献了90%以上的渗透率;Ⅱ类样品排驱压力在0.4~1.0 MPa之间,平均孔渗分别为9.72%、0.375×10^(-3)μm^(2),分形维数为2.20,半径大于0.1μm的中孔含量上升,并贡献了大部分渗透率;Ⅲ、Ⅳ类样品排驱压力与分形维数明显高于Ⅰ、Ⅱ类样品,孔隙度低且缺乏大孔导致渗透率较低。半径大于0.1μm的大孔和中孔贡献了沙溪庙组98%以上的渗透率。分形维数是指示孔喉结构的良好标志,分形维数与孔喉半径、最大进汞饱和度、渗透率均呈现明显的负相关关系,而与排驱压力、孔喉相对分选系数呈正相关关系。分形维数与孔喉组成有着强相关性,基于分形维数、孔隙度、最大孔喉半径建立了“孔隙型”储层渗透率定量预测模型。

柴达木盆地七个泉背斜狮子沟组与七个泉组构造-沉积演化及对砂岩型铀矿成矿的启示

从构造-沉积演化角度分析矿体的形成和发育过程是砂岩型铀矿研究工作的重要内容。作者基于文献调研、野外地质调查和井震解释,对柴达木盆地七个泉背斜狮子沟组与七个泉组构造-沉积演化过程及其与砂岩型铀矿成矿的联系开展研究。研究认为:(1)狮子沟组富泥质砂,呈现退积旋回;七个泉组富砾,呈现进积旋回,底部与狮子沟组间发育新近系—第四系角度不整合,内部发育规模稍小的第四系内部角度不整合;狮子沟组—七个泉组发育由泥石流、下切沟道—充填和片流沉积构成的大型冲积扇,其中砂质层中密集发育地震变形构造。(2)新近纪以来最剧烈的构造抬剥事件发生在新近纪—第四纪之交,由此形成了新近系—第四系不整合并奠定了七个泉背斜构造格局。(3)推测七个泉背斜狮子沟组砂岩型铀矿潜在铀矿化段主要形成于新近纪—第四纪构造抬剥事件中,该事件催生出含矿构造,并加大了源区铀通量,最终控制了潜在铀矿化段形成发育和空间展布。新近系—第四系不整合则可作为预测潜在铀矿化段空间展布的关键构造控矿标志。同时,冲积扇扇中/扇缘中砂砾岩百分含量介于20%~50%之间的砂(砾)泥互层带可作为关键沉积控矿标志。研究成果可以为青藏高原东北缘盆地分析提供沉积学和地层学证据,对理解柴达木盆地其他背斜砂岩型铀矿形成发育过程具有重要价值。

辽宁新元古界桥头组砂岩地球化学特征及其沉积背景

【研究目的】辽宁新元古界桥头组的沉积时代仍未准确厘定,导致关于其沉积背景特别是古气候的讨论充满争议,利用岩石地球化学特征等方法对其沉积背景进行讨论具有重要意义。【研究方法】通过桥头组砂岩的岩石地球化学资料,分析CaO/(CaO+Fe)、Sr/Ba、V/(Ni+V)等元素比值以及CIA、ICV、C_(eanom)等参数,重建古风化气候条件、古盐度及古氧化−还原条件。【研究结果】桥头组砂岩样品的CIA值多数位于温暖潮湿区域,而ICV值则多数位于寒冷干燥区域;样品的CaO/(CaO+Fe)、Sr/Ba值绝大多数落入中咸水区域,少量在微咸水区域;砂岩样品的V/(Ni+V)和C_(eanom)值则处于还原区域,少量在氧化区域。【结论】桥头组并非沉积于南华纪,其沉积期总体为中咸水的缺氧还原环境、气候温暖潮湿。

莺歌海盆地黄流组一段沉积物源综合识别

通过重矿物直观比对法确定了莺歌海盆地黄流组一段沉积物中各物源区的重矿物特征,并初步认识了其古母岩特征。研究区周围存在三大主要物源区,即海南岛、越南北部(红河)及越南中部。结果表明,越南物源以铁矿物、钛矿等沉积岩型重矿物组合为主;海南物源以锆石、电气石、金红石等酸性火山岩型重矿物组合为主。基于余弦距离及皮尔森相关系数的谱系聚类结果表明,莺歌海盆地黄流组一段锆石、电气石、金红石、锐钛矿、白钛矿等矿物受成岩作用影响较小,为该时期的稳定矿物组合。综合稳定重矿物复杂拓扑网络、地震属性、地震剖面及锆石年龄等方法对主导物源区进行划分,确定了莺歌海盆地东方13区及东方1区的部分扇体主要受控于越北红河物源,东方13区及东方29区的绝大多数扇体主要受越中物源及海南北部物源的双重影响,乐东区受控于海南南部物源。基于海南南部物源的古物源分布模式,建立了重矿物-地震特征-锆石年代学的物源识别方法。

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区二叠系下石盒子组岩屑发育特征及其对储层物性的影响

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区具有良好的致密气勘探潜力,下石盒子组是杭锦旗地区的主力产气层段。储层岩石类型以岩屑砂岩和岩屑质石英砂岩为主。根据偏光显微镜下铸体薄片观察以及扫描电镜、高压压汞、粘土矿物X-衍射、阴极发光等分析测试手段的应用,结合相关孔渗数据对鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地区下石盒子组储层的岩石学特征及储层物性特征进行了研究,明确了岩屑颗粒的发育特征及其对储层物性的影响。结果表明:下石盒子组储层粒度较粗,主要为粗粒及中-粗粒砂岩;岩屑平均含量高达40%。研究区储层埋藏较深,成岩作用改造强烈,压实作用强,原生孔隙绝大部分被改造充填,次生孔隙为主要的储集空间。储层岩屑类型发育多样,根据岩屑对储层物性的影响,将其整体划分为减孔型岩屑、增孔型岩屑、保孔型岩屑3类。减孔型岩屑较发育会使粒间次生溶孔大量减少且自身难以溶蚀,因而破坏储层的物性,其中以高含量的千枚岩岩屑对储层物性影响最为显著;增孔型岩屑的发育则对储层物性有着明显的改善效应,其可以保存部分粒间孔,还易发生内部溶蚀,改善储层物性,其中以高含量的变质石英岩屑对储层物性影响最为显著;保孔型岩屑本身抗压实能力较强且多数较难溶蚀,可以保护原有孔隙却不能通过自身溶蚀改善储层物性,通常与增孔类岩屑同时发育,该类岩屑与物性呈间接性正相关关系。

杭锦旗地区下石盒子组致密砂岩储层成岩作用对孔隙发育的影响

杭锦旗地区是鄂尔多斯盆地致密气勘探的重点研究区域,其下石盒子组以岩屑砂岩为主,属于典型的特低孔-特低渗透储层。根据岩石铸体薄片观察、阴极发光、扫描电镜、毛管压力测试和黏土矿物X射线衍射等分析结果,结合孔渗数据,研究鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地区下石盒子组致密砂岩储层的主要成岩作用类型及其特征,建立成岩演化序列并分析其对孔隙发育的影响,进而构建孔隙度演化定量模型。结果表明:研究区下石盒子组发育以次生孔隙-微裂缝为主要储集空间的致密砂岩储层,其成岩作用类型多样,主要有压实作用、胶结作用、交代作用和溶蚀作用;其中,压实作用是造成原生孔隙大量损失的主要因素,导致储层孔隙度减少约20.25%;胶结作用破坏储层物性,早期和晚期胶结作用导致储层孔隙度分别减少约5.58%和6.06%;溶蚀作用形成次生孔隙,使储层孔隙度增加约5.20%。

全时开放互动型地质教学实验室的建设与实践

高等院校教学实验室开放是培养创新型人才、实现素质教育的重要辅助手段。针对地质实验室开放过程中教师与学生时间冲突、实验设备数量与学生数量冲突等问题,设计了基于读卡系统、互动系统、视频监控和学生自主预约的实验室管理系统,实现了自主刷卡、实验、锁门、监控的开放实验新模式。该套管理系统实现了教学实验室自主开放,确保教学实验室得到最大化利用,为学生实验课程复习、创新项目、毕业设计的顺利完成提供了保障。

东营凹陷盐22区块沙四上亚段近岸水下扇岩相特征及沉积演化

为明确东营凹陷北部盐22区块沙四上亚段砂砾岩沉积特征及空间演化规律,结合岩心观察、FMI成像测井资料、测井及地震资料,对研究区岩相组合类型、分布特征及演化规律进行了深入分析。结果表明:研究区沙四上亚段发育近岸水下扇沉积,根据成像测井及岩心资料划分了砾岩相、砂岩相和泥岩相三大类岩相类型及6种岩相组合类型,建立了研究区砂砾岩扇体早期退积—晚期进积的发育演化模式。整体上,东营凹陷北部盐22区块沙四上亚段近岸水下扇发育演化受古气候变化、事件性重力流、湖水位变化及构造活动共同控制。研究结果为研究区扇体内部的砂体发育规律研究及油气勘探开发提供了地质依据。

义东地区碳酸盐岩储层裂缝特征、期次及成因机制

基于岩心、薄片观察、测井、录井及分析化验资料,研究义东地区下古生界碳酸盐储层的裂缝发育特征、期次及成因机制。结果表明:义东地区发育两大类五小类裂缝,构造裂缝包括全充填或半充填直立裂缝和半充填或无充填斜交裂缝,成岩缝包括全充填水平裂缝、构造扩溶裂缝和缝合线扩溶裂缝。研究区发育3期裂缝,依次为水平裂缝、斜交裂缝和近直立裂缝,裂缝发育期次与构造演化阶段具有较好的匹配关系。裂缝发育主要受断裂、地层结构和岩性的控制,断裂发育区灰岩、白云岩与泥灰岩的互层具有勘探潜力。该成果对类似地区碳酸盐储层裂缝的研究具有借鉴意义。

沿岸流控湖泊三角洲沉积演化特征研究

孤北洼陷南部鼻状构造带沙二-沙三中亚段沉积时期发育了沿岸流控湖泊三角洲沉积。为弄清沿岸流对三角洲沉积演化的控制作用及演化特征,通过岩心观察、粒度分析等手段,结合测井、录井、地震等资料,对研究区三角洲的沉积演化进行详细分析。结果表明:研究区南部缓坡带主要以三角洲沉积为主,三角洲前缘亚相分布面积广泛,粒度特征及岩心观察指示其前缘砂体受强水动力影响,发育大量浪成构造且平面上侧向迁移明显;测井资料及沉积体系发育展布表明了沿岸流作用对其发育演化的控制作用;前缘亚相呈不对称形态,砂坝发育明显,虽受物源供给影响,但沙二-沙三中亚段时期受沿岸流作用控制,导致三角洲向湖盆内推进受到抑制。总体上,沿岸流对于三角洲砂体平面展布及相带发育起到重要的改造作用,对古地貌及古风向的恢复,以及在下一步油气勘探中,有必要考虑沿岸流作用对储层发育和展布所造成的影响。研究结果对孤北洼陷下步勘探具有一定指导意义。

河控级别和水位变化对湖泊河控三角洲展布距离的影响

为了更精确地探讨河控级别和水位变化对湖泊河控三角洲砂体展布距离的影响,以鄱阳湖赣江三角洲和沾化凹陷孤北洼陷为主要研究对象,通过对典型河控三角洲高精度卫星照片的统计分析以及地下研究区三角洲的精细解剖,提出两个表示河控级别的参数,明确三角洲延伸距离与海拔的关系以及沉积水深与三角洲前缘朵叶体长度、坡角的关系,阐明河控级别和水位变化对三角洲展布距离的影响。结果表明:三角洲分叉级别与分流河道累积数量关系式中的斜率和三角洲的展开角度是描述河控级别的两个主要参数,斜率和展开角度越小,河控级别越高,河流作用越强,三角洲展布距离越大;随着河控三角洲向前延伸,其海拔高度呈现对数性减小,直到前三角洲的高度,三角洲前缘坡角呈现先增大后减小的趋势;随着沉积水深的增大,每一期三角洲朵叶体前积层的水平长度呈线性增大,斜坡角呈对数性增大直至休止角;水位的变化Δ H与三角洲展布距离的变化Δ L主要受控于湖盆的坡角α以及三角洲前缘斜坡角β,并满足Δ L=(1/tan α- 1 /tan β)Δ H。

关于石油公司发展铀矿业务的思考

铀既是能源资源,也是战略资源。新时代我国经济“由高速增长阶段转向高质量发展阶段”,对清洁能源的需求推动了核电的快速发展,而铀资源不足是我国发展核电面临的主要困难。目前,中国的铀对外依存度高达70%以上,而油气盆地内砂岩型铀矿资源量占50%以上。石油公司在油气盆地内具有矿权、资料、技术与人才等优势,应充分发挥优势,积极申报铀矿探矿权,加强铀矿资源勘查评价工作力度,形成经济有效的铀矿勘探开发技术,积极参与铀矿资源勘查开发,优化联合开发经营模式,这对于建设世界一流综合性国际能源公司,实现石油公司可持续发展具有重要战略意义。

基于虚拟仿真平台的“结晶学”课程教学改革实践

针对"结晶学"课程教学中存在空间思维能力要求高、学习难度大等难点与痛点问题,本文基于虚拟仿真教学平台以及先进的实验室开放平台,进行了教学改革实践。主要构建了虚拟仿真模型库与过关检验系统、教师自主实验管理系统及实验报告自动批改系统、挑战性互动系统、全时互动型实验室开放系统,以此为基础,实现了实物模型与虚拟仿真模型的结合、课堂教学与雨课堂的结合、挑战性研讨与实验室全时开放的结合,强化课程思政,营造了良好教学氛围,取得了良好的教学效果。

多断湖盆构造控砂与沉积充填过程——以渤海湾盆地济阳坳陷沾化凹陷东部始新统为例

构造控砂一直为断陷盆地分析调查工作的重点和难点。综合井-震、岩心和镜下鉴定资料,以渤海湾盆地济阳坳陷沾化凹陷东部始新统沙四上亚段—沙三段(SQ1—SQ3)为例,探讨构造主导下的控砂机制和沉积充填过程,取得认识如下:1)Ⅰ级构造转换带奠定盆地宏观构造-沉积格局,多阶构造坡折叠合湖平面升降控制三级层序内部体系域之间的砂体加积与沉积体系旋回性变化,Ⅱ级构造坡折和次级断层控制体系域内局部输砂系统和砂体展布,陡坡带往往不利于碎屑物质注入湖盆;2)SQ1—SQ2存在孤北和孤南两个独立输砂系统,SQ3两个输砂系统合二为一,SQ1主要发育进退积不明显的、小而多的扇三角洲,SQ2开始发育三角洲、(半)深湖和滑塌砂体,SQ3主要发育大型三角洲,(半)深湖区广泛发育滑塌砂体;3)构造活动通过构造转换带、坡折带、次级断层和陡坡带等主导多断湖盆控砂机制和沉积充填过程,气候仅可强化或弱化前者的控制作用,但不会改变盆地充填过程。

济阳坳陷页岩油储层物质组分对含油性的控制规律

借助岩石学和地球化学分析手段,对济阳坳陷沙四段上亚段和沙三段下亚段页岩油储层进行原油赋存状态和物质组分分析。荧光特征分析结果表明:束缚型和游离型沥青分别选择性赋存于泥质纹层、碳酸盐纹层和裂缝内,泥质纹层作为生油的母质仓储,易于富集炭质沥青和沥青质沥青;碳酸盐纹层相对于泥质纹层具有更优越的储集空间,易于富集胶质沥青和油质沥青,更易流动的油质沥青则汇集到裂缝内。研究发现,方解石脉本质上是一种接近于完全充填的裂缝表现形式,总结出4个亮晶方解石脉体的识别标志,其中轴愈合线附近的方解石晶间孔和未愈合缝可以作为油质沥青的运移通道。页岩油储集空间的发育主要受控于岩石结构与构造及物质组分,矿物组分差异和有机质热演化是页岩油储集空间和含油性的2个主要影响因素。受此影响,泥页岩储集性表现为:(1)纹层状泥页岩储层具有高孔隙度;(2)碳酸盐含量高的泥页岩储层具有高孔隙度;(3)高有机质热演化程度的泥页岩储层具有高孔隙度。

济阳坳陷古近系沙河街组湖相富有机质页岩白云石成因及成岩演化

通过岩石学、X衍射全岩成分分析、稳定碳氧同位素组成分析,以及微量元素和稀土元素组成分析,对济阳坳陷古近系沙河街组页岩中白云石的成因进行研究。结果表明,研究区沙河街组湖相富有机质页岩中的白云岩发育规模小,可识别出3种白云石矿物:原生白云石(D1)、准同生白云石(D2)和铁白云石(Ak)。D1具有原生球形白云石的结构,高镁高钙,白云石有序度为0.3~0.5,且普遍具有外缘次生加大现象和内核溶蚀孔共存的特征;D2有序度为0.5~0.7,具有次生加大、高镁高钙和含铁锰元素的特点;Ak具有高有序度(0.7~0.9)、菱形晶、高镁、高钙和高铁的特征。在利用碳氧同位素组成和稀土元素分馏特征佐证泥晶方解石为原生成因的基础上,根据共生白云石和泥晶方解石之间的氧同位素组成分馏方程,计算得到研究区页岩中白云石的形成温度为36.76~45.83℃,属于湖相低温白云石。此外,基于原生和准同生白云石晶体的熟化生长机制,恢复了与研究区沙河街组湖相页岩成岩环境相对应的白云石成岩序列和白云石化作用进程。

孤北洼陷沙三段沉积特征及其控制因素

孤北洼陷作为典型的双断湖盆,受周缘边界断层交替活动的影响,内部结构独特,物源体系复杂,沉积类型多样。因此,准确恢复沉积体系演化规律是指导该类湖盆油气勘探工作的关键。综合利用岩心、薄片、测井、录井和地震等资料,对孤北洼陷沙三段物源及沉积相展布特征进行精细研究。结果表明,孤北洼陷东西两侧的长堤断层和埕东断层的交替活动,造成湖盆整体具有"两洼夹一突"的地貌特征,北部桩南断层的强烈活动造成东次洼具有"北断南超"的特点。湖盆内部整体受长堤、孤东、埕东和孤岛4个方向的物源控制。埕南陡坡断裂带分布进积型扇三角洲和退积型近岸水下扇,垂向上交替堆积,长堤陡坡断裂带分布进积型扇三角洲,孤北东缓坡带和孤北西缓坡带分布三角洲,来自孤东凸起的扇三角洲由洼陷东南部向北部延伸。总之,缓坡带受断层影响较小,地势平缓,以发育三角洲沉积为主,受到湖平面、古地貌的控制;陡坡带以断层活动和湖平面联合控制为主,地势陡,以近岸水下扇、扇三角洲和滑塌浊积扇沉积为主,平面分布范围较小。

远源砂质辫状河储集层内部隔夹层研究与地质建模——以沾化凹陷孤东油田六区馆上段为例

河流相储层内部隔夹层研究对其储层内部构型表征及剩余油挖潜具有重要指导作用。本文以沾化凹陷孤东油田六区为例,基于岩心、测井资料,对远源砂质辫状河的单井、连井以及平面发育特征进行了分析;基于沉积微相控制和岩心、测井标定,对不同层次的隔夹层进行了识别以及特征描述;基于密井网的约束对心滩内部夹层的规模与产状进行了表征。结果表明:单层间夹层多是物性夹层,单砂体之间夹层包括泥质夹层与泥砾夹层,增生体之间的夹层为落淤层,落淤层宽度为80~400 m,长度为350~1630 m,落淤层在滩头倾角约为2.03°,在滩尾倾角为1.28°,在两翼倾角为1.58°。利用界面约束方法,对储层内部夹层进行了构型建模,建立了一套能够进一步深度表征辫状河内部非均质性的构型模型。

近岸水下扇微相划分研究及意义初探——以滦平盆地下白垩统西瓜园组为例

滦平盆地下白垩统西瓜园组沉积期发育大量的粗碎屑岩沉积,通过野外实地考察以及结合无人机摄影技术,将流体搬运机制与微相划分相结合,对断陷湖盆内部粗碎屑沉积体进行详细研究。结果表明:滦平盆地西瓜园组沉积期北部受边界断层活动影响,发育典型陆相断陷湖盆的近岸水下扇沉积体系。根据露头观测及研究,可划分出扇根、扇中及扇端三种亚相。其中扇根亚相以碎屑物质直接入湖、岩性较粗、分选极差、无磨圆为特征。扇中亚相采用"水下河道微相"及"边缘微相"的划分方式,水下河道微相可见同时发育由碎屑流及浊流两种不同流体性质控制的沉积体,沉积迅速,界限清晰且含轻微冲刷,横向连续性较为稳定,砾石出现一定定向性,磨圆较差,在扇中亚相中最为发育;边缘微相沉积相对较为混杂,漂砾较为常见,可见明显的板状交错层理,横向连续性差,指示河道的改道或者边缘沉积,不发育冲刷-充填构造。扇端亚相以砂泥岩薄互层或者厚层细砂岩为特征,可见细小砾石层。微相划分方法结合流体搬运机制及沉降方式,更加具有成因性依据,同时更好地解释了远离物源区的稳定砾石层发育。研究结果为近岸水下扇内部砂体发育规律和叠置关系研究及下一步油气勘探与开发提供了新思路。

鄂尔多斯盆地大牛地气田二叠系盒1段储层特征及成岩圈闭

为了明确鄂尔多斯盆地大牛地气田二叠系盒1段致密碎屑岩储层特征及成岩圈闭的发育机制,开展了储层含气性分析、铸体薄片鉴定和碳氧同位素分析,并通过对岩石成岩微观特征分析和定量统计,明确了研究区二叠系盒1段气层段和干层段的岩石学特征和成岩-孔隙演化的差异性,阐释了成岩圈闭发育机制。结果表明:①大牛地气田二叠系盒1段干层段比含气段的石英颗粒体积分数低15%左右,填隙物以方解石胶结物和假杂基为主。干层段主要分布于沿主河道方向的2个沉积中心之间的过渡地带、横向河道边部以及较为孤立的透镜体砂岩中。②研究区成岩圈闭封堵层按照成因差异可划分为钙质胶结交代型和压实压溶硅质胶结型,前者方解石胶结特征显著,在成藏期前(中晚侏罗世—白垩世)达到致密程度;后者颗粒间紧密接触,假杂基化特征显著,表现为“边成藏边致密”,储层致密化和油气充注同时发生。③研究区2类圈闭的形成得益于2方面,一是具有良好的储层致密化-成藏耦合关系,二是中成岩A1期的大规模方解石胶结和高塑性岩屑含量导致的持续减孔效应。该研究成果对具有类似地质条件的成岩圈闭勘探具有借鉴作用。