渤中19-6气田变质岩储层热液型裂缝充填物及油气地质意义

渤海湾盆地渤中19-6气田是2018年勘探发现的特大型凝析气田。变质岩潜山储集系统中发育的裂缝是油气的主要渗流通道和储集空间,而裂缝充填物记录了储集层的流体作用及演化过程,故针对裂缝充填物的系统研究对于油气勘探开发具有重要意义。在系统观察渤中19-6气田典型岩芯铸体薄片的基础上,综合运用电子探针、LA-ICPMS、阴极发光和荧光分析等实验方法,分析裂缝充填物的地球化学特征及其与烃类物质的赋存关系,探讨研究区储层经历的热液活动和油气运移特点及热液活动对变质岩储层物性的影响。研究表明:1)热液型裂缝充填矿物主要由镁菱铁矿+铁白云石+石英、镁菱铁矿+石英、铁白云石+石英3种矿物组合构成;2)镁菱铁矿和铁白云石的原位微区地球化学特征显示其为同期热液流体成因;3)烃类物质主要为赋存于铁白云石中的束缚沥青和赋存于镁菱铁矿中的烃类包裹体,热液活动和油气运移具有同时性,属于同期发生的两类地质事件;4)热液流体对于储集岩裂缝的闭合作用远大于溶蚀扩张作用,对储集岩物性主要起破坏作用。

探究地下矿山冒顶及充填物压实的地压监测方法

本文首先概述地下矿山常见的安全问题,特别是冒顶现象和充填物压实问题,并提供了具体的数据和实例支撑;接着详细介绍了地压监测的传统技术,如机械式监测方法、声波监测法和应变计测量法,以及现代技术,包括光纤传感技术、微震监测系统和无线传感网络;随后,着重分析了这些监测技术在冒顶监测和充填物压实监测中的应用,介绍了实时监控系统、微震活动分析、预警机制的建立与优化以及充填物强度与密度监测、压力与位移监测等的具体应用案例;最后,总结研究成果,并对地压监测方法的未来发展提出了展望。

溶洞充填物判识的频率差异分析技术

寻找碳酸盐岩油藏的关键就是要找到充满流体的大型溶洞。塔河油田的勘探实践表明 ,应用频率差异分析技术可以有效的鉴别溶洞充填物的性质。当溶洞全为流体充填时 ,其地震波具有强振幅、低速度及调谐性的特征 ;当充填粘稠的半流体时 ,其调谐反射相当于绝对反射的 90 ;当充填物为疏松沉积物时 ,其调谐反射也相当于绝对反射的 77 。以上几种介质 ,都很有可能是油的储集体。对于主频集中在 2 0～ 30Hz的反射波而言 ,只要溶洞高度在 2～ 3m以上就能识别。该技术在塔河油田进行了应用 ,其连片三维区溶洞分布层及纵、横向连通情况清晰可见 ;在S4 8井中的风化面下 ,发现了

四川盆地震旦系储集层次生储集空间内化学充填物研究

四川盆地震旦系储集层内的原生孔隙经过多期亮晶白云石胶结后基本消失 ,现今储集空间以次生成因的孔、洞、缝占绝对优势 ,这些孔隙经过多期化学沉淀物的充填后极大缩小 (面孔率仅为 2 %～ 1 3% )。根据对充填物成分、晶体形态、形成顺序和地球化学等特征分析 ,可将次生孔隙内的化学充填物分为白云石和石英两类、共五期 ,它们分别形成于不同的地质时期和不同的成岩环境之中 ,其中白云石期次多、含量丰富 ,石英较少。这些沉淀物的充填作用是储集层内次生孔隙难于保存的主要原因 ,残存的次生孔隙是储集层内的主要储集空间。图 1表

含密实原岩充填物的宜昌砂岩裂隙渗流试验研究

鉴于有无填充物条件下岩体裂隙渗流规律巨大差异,以及工程岩体中大量渗流裂隙为原岩破碎物填充的剪切滑移裂隙,研究加载路径、轴压、围压、裂隙深度、原岩充填物粒径等因素对渗流量的影响对岩质边坡渗流参数的选取及稳定性判别。针对带人工切割裂纹的宜昌地区砂岩裂隙渗流开展试验研究,得到如下结论:(1)填充砂粒在没有冲紧密实之前,不但受到轴压的加载路径影响,还受到围压的加载路径影响,其渗流量测量数据是没有可重复性的。经过4次以上围压轴压加卸循环后,渗流数据趋于稳定,具有可重复性。(2)裂隙深度小于2.5cm时,含密实充填物的裂隙渗流量与轴压的关系大致呈线性;裂隙深度达到2.5cm后,两者为非线性关系,这主要是裂隙深度增大导致砂粒位置和结构的改变可能性增大造成。(3)对有充填裂隙岩体,围压影响显著,而对开度较大的无充填的裂隙,围压对渗流量的影响极小,这是因为围压造成的岩体形变量对于开度较大的裂隙过水断面而言量级过小造成。(4)轴压小于0.03MPa或围压小于1MPa时,填充物粒度对渗流量影响呈无序性;轴压大于0.03MPa且围压大于1MPa时,砂粒度越大,对应的渗流量就越大,此时,轴压越大,填充物粒度对渗流量的影响越显著,随着围压的增长,3种不同粒度对应的流量保持的大小关系和相互比例趋于稳定。

塔里木盆地北部下奥陶统碳酸盐岩孔洞充填物特征及其成岩环境分析

为了正确分析和评价碳酸盐岩溶蚀孔洞在埋藏成岩环境中的发育和保存条件,对塔里木盆地北部露头剖面中下奥陶统白云岩及其溶蚀孔洞的充填物进行了详细的矿物学和地球化学研究,试图对这类孔洞充填物沉淀时的成岩环境进行恢复。大型洞穴充填物的矿物学特征和微孔洞充填物扫描电镜的分析表明,此类孔洞的环带状充填物具有明显的世代性,由基岩向孔洞中心,至少可识别出4期充填物,即第1期的乳白色白云石,第2期的铁质浸染的杂色高镁方解石,第3期的无色透明白云石和第4期的自形石英。碳、氧同位素分析结果表明,孔洞充填物形成于高温条件,结合微量元素、稀土元素所示的成岩信息可进一步推断其形成于高温埋藏环境,而非现代表生暴露期的充填物;第1期和第3期白云石充填物形成在相对还原且高盐度的流体性质条件下,而第2期高镁方解石充填物沉淀时相对偏氧化,盐度也偏低。据下奥陶统此类4期充填物的特征分析可知,第2期高镁方解石充填物的发育可能与构造抬升导致成岩环境的改变有关。

采空区充填物探地雷达识别技术研究及应用

设计了一个由混凝土、矿粉和尾砂等材料制成的带空洞的实验模型.在模型的预留空洞中,分别充填水、砂、泥和空气进行了模拟实验,研究不同充填介质在探地雷达探测图像中表现出的特征及差异,进而辨别不同充填介质.论述了采空区探地雷达探测原理与方法,并通过在甘肃厂坝铅锌矿进行现场试验,分析、识别了采空区内充填物类型及状态.实践表明,应用探地雷达技术,可以高效、准确地探测采空区及其充填情况.

四川盆地震旦系储层孔洞形成机理与胶结充填物特征研究

四川盆地震旦系灯影组储层原生窗格孔发育,淡水岩溶、有机酸、TSR(硫酸盐热还原反应)、高温热液溶蚀及构造破裂作用导致其次生孔洞缝发育,内部胶结充填物样式繁多。灯影组内部常发育白云石、方解石、硅质3大类(8小类)胶结充填物。纤状、刀片状、柱状、放射轴状、重力型及粉—细晶白云石胶结物主要形成于成岩早期阶段;中—粗晶白云石形成于成岩晚期阶段;硅质与方解石充填物则形成于燕山末期构造隆升晚成岩阶段。胶结充填物发育程度与构造部位密切相关,斜坡地区充填程度高。储层内部晶洞、晶孔和裂缝中充填物的流体来源均为外源,在下组合(震旦系—志留系)中具有区域性的特点,胶结充填矿物特征常受控于围岩成分。

循环剪切荷载作用下充填物对结构面剪切特性影响试验研究

利用相似材料复制劈裂结构面,进行常法向应力下循环剪切试验,研究无充填、充填黄泥3mm、充填石膏3mm和充填岩屑3 mm条件下结构面循环剪切强度、变形和形貌演化特性。结果表明:(1)循环剪切中占主导地位的破坏模式会发生改变,无充填时由剪断破坏向磨损破坏转化,充填黄泥时主要为滑移破坏,充填石膏时由剪断破坏向滑移破坏再向磨损破坏转化,充填岩屑时由剪断破坏向磨损破坏转化。(2)随着循环剪切次数增加,无充填和充填黄泥时峰值剪应力以减速率减小,充填石膏和岩屑时峰值剪应力先减小再以减速率增大,充填物会弱化结构面循环剪切强度,其中以黄泥的弱化影响最大。(3)不同充填材料条件下,结构面循环剪切中平均剪胀角均以减速率减小,有充填时循环剪切中剪缩现象更明显,其中充填黄泥时剪缩幅度最小,充填石膏时剪缩幅度最大。(4)有充填物条件下,循环剪切后结构面磨损程度比无充填条件下要小,其中以充填黄泥时磨损程度最小,充填石膏时磨损程度相对最大。

鄂尔多斯盆地奥陶系马五段孔隙充填物类型与成因

鄂尔多斯盆地马五段主要孔隙类型为硬石膏结核溶模孔,充填矿物有方解石、粉晶白云石、粗晶白云石,以及少量的石英、硬石膏、高岭石等。方解石多为粗晶,阴极发光下为黄色,具有较低的Fe含量、中等Mn含量,明显偏负的碳、氧同位素,说明其形成于大气降水环境中。粉晶白云石多为半充填,矿物学特征与基质白云石类似,与基质白云石具有同源性,但具有两种阴极发光情况,一类为橘色,另一类与基质白云石相近,为暗红色,电子探针背散射下,可分为外边和内核两部分,内核的Fe和Mn的含量与基质白云石相近,外边具有较高的Fe和Mn含量。粉晶白云石较基质白云石碳、氧同位素偏负,这些差异反映了成岩流体的变化。粗晶白云石染色后呈蓝色,具有较高的Fe和Mn含量,较负的碳、氧同位素,其可能形成于后期的热流体活动。因此,不同类型的充填物是不同流体活动的结果。方解石形成于表生期的大气降水充填作用,与岩溶古地貌有一定的联系,多分布于流体相对充足地势相对低洼的区域;而粉晶白云石的含量则与沉积环境相关,后经历过热流体改造;粗晶白云石的形成于与裂缝相关的热流体活动。

塔里木盆地北缘古岩溶充填物包裹体特征

塔里木盆地北缘露头区奥陶系碳酸盐岩中的古岩溶发育经历了从裸露到埋藏、从淡水作用到热液作用以及从湿润气候到干燥气候的变化,多期次古岩溶作用的叠加导致了充填物地球化学特征的差异性。古岩溶充填物主要有机械沉积充填物、化学淀积充填物和塌积充填物三大类。方解石和萤石包裹体的物理特征、化学相、盐度、均一温度和化学成分均具有多样性,其综合化学特性可划分为四种类型:①低温、低盐度、N aC l-H2O型;②低温、高盐度、N aC l-H2O-C aC l2型;③中温、中盐度N aC l-H2O-M gC l2型;④高温、中盐度、CO2-N aC l-H2O型。

煤储层中裂隙充填物的特征及其研究意义

煤储层中裂隙充填物主要是围岩裂隙中的水溶液与煤中有机显微组分热解产生的以气相为主的流体相互作用的产物，它们相互作用带的位置对煤层气藏封闭保存条件的影响至关重要。若无机充填物仅发育于封闭围岩之中，则其相应的煤层气藏的封闭条件好，含气饱和度高；反之，若在煤储层的裂隙中发育大量无机充填物，则煤层气藏的封闭条件差，含气饱和度低。此外，充填物还堵塞了煤储层中裂隙的通道，使渗透率降低。

塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏溶洞充填物特征

塔河油田奥陶系缝洞型储层是该区最重要的油气生产层段,古岩溶作用产生的大量溶洞作为油气的存储空间,具有举足轻重的意义。通过对11口井充填溶洞的岩心观察,划分出化学沉(淀)积岩相、搬运型岩相、垮塌型岩相、渗流充填相4大类溶洞充填相。搬运型岩相为溶洞的早期充填产物,当地表岩溶的溶蚀作用发展到一定程度时岩石会发生崩落,崩落的结果就产生了垮塌型岩相,后期的渗流充填相以填隙物的形式充填在垮塌型岩相里。据区内Ta井的典型溶洞充填特征,归纳出其充填序列为上部的溶洞破裂相、中部的塌陷相及下部的海水侵入充填相。溶洞充填物中微量元素、稀土元素等的地球化学特征,证实区内存在海水-淡水混合岩溶,对油田的开发生产具有很好的指导意义。

塔河地区奥陶系碳酸盐岩缝洞充填物的地球化学特征及其形成流体分析

塔河地区奥陶系方解石脉和胶结物^(87)Sr/^(86)Sr值多高于围岩与同期海水,显示具有外来的、富^(87)Sr的流体的贡献。富^(87)Sr的流体可来自奥陶系抬升时期淡水对碎屑岩的淋滤作用,但也可来自深部的热液流体。不同成因的流体所沉淀的方解石Sr含量具有明显的差异。地层水δD-δ^(18)O关系证实了存在淡水的混合作用。淡水的混合导致了原油的厌氧生物降解,产生低δ^(34)S的黄铁矿与有机酸;有机酸促进了不整合面附近的岩溶作用。而方解石的均一化温度可达150～190℃,有意义地高于地层所经历的最高温度,支持了存在深部热液流体的活动,说明Sr很可能都来自寒武系或前寒武碎屑岩地层;该热液流体促进了寒武系碳酸盐岩发生热化学硫酸盐还原作用(TSR),产生H_2S气体和黄铁矿,其δ^(34)S值为18‰～22‰。热液流体的活动,导致了碳酸盐矿物的溶解-再沉淀作用。

基于BP神经网络的碳酸盐岩储层缝洞充填物测井识别方法

缝洞是碳酸盐岩储层重要的储集空间和渗流通道,缝洞充填物的识别对评价油气储集能力和渗流能力具有重要作用。解决缝洞充填物与常规测井响应之间的非线性问题,BP神经网络法具有突出的优势。为此,通过结合成像测井和岩心资料,将碳酸盐岩储层缝洞充填物划分为泥质充填、砂质充填和结晶碳酸盐岩充填3类类型;分析不同充填类型的缝洞测井响应特征,选取敏感性较强的泥质含量、裂缝孔隙度、中子比、密度比和深侧向电阻率等5个参数,利用BP神经网络建立了碳酸盐岩储层缝洞充填物的识别方法。应用所建立的方法对实际井资料进行了处理评价,其预测结果与实际结果有较好的一致性,取得了较好的应用效果。

塔里木盆地柯坪地区中寒武统准同生白云岩孔洞充填物期次、地化特征及形成条件

对塔里木盆地柯坪地区蓬莱坝剖面中寒武统沙依里克组萨布哈白云岩及其溶孔中的多期次充填物进行了岩石学和地球化学分析,以对其沉淀时的流体环境进行恢复。孔洞中的环带状充填物可分为4期,由白云岩向内依次为:(1)乳白色粒状方解石;(2)铁质浸染的杂色柱状方解石;(3)无色透明的石英;(4)紫色粒状萤石。碳氧同位素、微量元素及稀土元素分析结果表明:白云岩具有高的Sr/Ba值5.47,低的U/Th值0.2954(明显小于0.7),高的Zr/Hf值36.86,相对高的稀土总量,相对高的δ18O值-7.444‰,盐度指数Z值为120.56,表明它形成于相对低温、富氧和盐度相对较高的流体环境,进一步证实其是形成于蒸发环境的准同生白云岩。第1期方解石具有低的Sr/Ba值2.33,相对高的U/Th值1.3,低的Zr/Hf值20.857,相对居中的稀土总量,相对低的δ18O值-13.758‰,盐度指数Z值为105.35(小于120),表明它形成于温度相对较高、缺氧、盐度较低的流体条件下。第2期方解石具有具有相对低的Sr/Ba值2.77,相对高的U/Th值1,相对低的Zr/Hf值32.08,相对居中的稀土总量,相对低的δ18O值-11.344‰,盐度指数Z值为116.51,表明其形成于温度相对较高、贫氧、盐度较低的流体条件下。萤石具有居中的Sr/Ba值3.15,相对高的U/Th值0.8666,相对低的Zr/Hf值31.875,相对低的稀土总量,其配分模式与岩浆成因萤石较为接近,表明其形成于温度相对较高、缺氧、低盐度的流体条件下。这些特征反映该套地层经历了准同生期白云岩化后的埋藏—抬升—再埋藏—最终抬升至地表的过程。

晚第四纪钱塘江下切河谷充填物物源特征

对晚第四纪钱塘江下切河谷内SE2孔沉积物重矿物和稀土—微量元素进行系统分析,并与邻区长江沉积物相应特征进行对比。结果显示:(1)晚第四纪钱塘江下切河谷充填物中河床(U5)、河漫滩(U4)和古河口湾(U3)沉积物的重矿物组合为赤褐铁矿—磁铁矿—锆石—白钛石—锐钛矿;微量元素中的铁族元素、大离子亲石元素和高场强元素与平均大陆上地壳(UCC)相近,且大离子亲石元素和大部分高场强元素与北美页岩(NASC)相近,在Th/Co-Cr/Th投点图中靠近钱塘江物源区,远离现代长江沉积物投点区;稀土元素球粒陨石和NASC标准化曲线与钱塘江沉积物特征相似,不同于现代长江沉积物。(2)近岸浅海(U2)和现代河口湾(U1)沉积物的重矿物组合为绿帘石—辉石—角闪石—石榴石—榍石—金红石—电气石;微量元素具有与UCC较为相近或富集的铁族元素,大离子亲石元素和高场强元素相对亏损,且与NASC相比,铁族和高场强元素明显亏损,大离子亲石元素亏损较弱,在Th/Co-Cr/Th投点图中主要落于长江和钱塘江来源沉积物之间;稀土元素在球粒陨石和NASC标准化曲线中,配分模式与现代长江沉积物极为相似。(3)U5、U4和U3单元具有与U1和U2单元不同的沉积物来源:前者母岩主要为长英质中酸性火成岩,为古钱塘江提供;而后者沉积物主要来源于中基性物源区,由长江提供,同时上游钱塘江也提供了部分沉积物。可见,长江沉积物自近岸浅海沉积时期开始大量进入到钱塘江下切河谷内,为钱塘江下切河谷的沉积环境演化提供了重要物质基础。

基于小波变换时能密度法的隧道空洞充填物识别

灰岩地区隧道修建过程中,制约安全高效建设的最主要因素是隧道掘进工作面前方的不良地质情况,加之溶洞、断层与破碎带等不良地质具有较强的隐蔽性,如何提高隧道短距离超前地质预报的判释水平显得尤为重要。为便于对地质雷达信号图谱特征进行定量解释,开展了基于时域有限差分法的正演模拟与室内物理模型实验。在小波变换与奇异性检测原理的基础上,构造了与地质雷达发射子波波形相似度高的雷达小波基,添加到小波分析工具箱中,提出了一种新的基于雷达小波基的小波变换时能密度法,将其应用于空洞充填物正演模拟与模型实验地质雷达信号的定量识别,并与波形分析法、Db4小波变换法和雷达小波变换法的识别结果进行比较。研究结果表明,波形分析法虽能有效识别空洞充填物的尺寸大小,但需通过反射系数等先验知识来确定空洞充填物的界面反射位于波峰或波谷;Db4小波变换模极大值法易得到地质雷达信号奇异点,但奇异点的提取位置与不同小波基的时频局部化特征有关,Db4小波变换法识别结果的相对误差约15%;雷达小波变换模极大值法与小波变换时能密度法的识别效果均较好,但小波变换时能密度法的分辨率更高,且不需选择最优尺度。当空洞充填物的尺寸大于电磁波波长时,小波变换时能密度法识别结果的相对误差小于5%。

3种器械去除椭圆形根管内充填物的效果研究

目的:研究两种镍钛器械和手用不锈钢器械去除椭圆形根管内充填物的效果。方法:45颗具有椭圆形根管的下颌前磨牙经逐步后退法预备、热牙胶垂直加压充填后随机分为3组,分别用ProTaper再治疗器械和ProTaper器械,Mtwo再治疗器械和Mtwo器械,手用H锉和K锉去除牙胶。测量各组中充填物的残留量及各个器械使用的时间。结果:手用器械组充填物的残留量百分比明显低于ProTaper组和Mtwo组,但操作时间高于ProTaper组和Mtwo组。结论:椭圆形根管内,使用机用镍钛器械可以减少操作时间,但是残留的根管充填物较多。

充填物的力学响应对裂隙渗流的影响

针对膨胀性充填物对裂隙岩体渗流影响方面研究较少的现状,基于大冶铁矿充填介质的水理性质和蚀变岩体力学参数测试成果,在充填物膨胀压力与蚀变岩体力学参数对比分析的基础上探讨了充填物的力学响应对裂隙渗流的影响。研究表明,充填物的膨胀效应对蚀变岩体力学变形起着重要的控制作用,充填物膨胀产生的拉张效应和剪切效应都导致裂隙渗透性的显著增加,并且充填物的塑化效应和液化效应也明显提高了裂隙的渗透性。