地层抬升过程中的砂体回弹作用及其油气成藏效应

地层抬升是盆地构造运动的主要表现形式之一 ,以往多强调其对油气藏的破坏作用 ,而忽略了其对油气成藏贡献的研究 .通过对不同粒级砂体在不同温度、压力条件下回弹量实验模拟 ,建立了其在地层抬升过程中不同地质条件下砂体回弹量模板 ;以大庆长垣为典型解剖实例 ,结合地层埋藏史、油气生排烃史研究 ,进而建立地层抬升造成的减压增容效应与油气成藏的定量关系模型 ,定量评估出大庆长垣地层抬升造成的砂体回弹效应对油气成藏贡献是 13.4 3%～ 4 0 .4 6 % .对油气成藏机理进行了新的探讨 ,可为油气资源分布预测研究提供更科学的依据 .

地层抬升剥蚀对油气成藏贡献初探

含油气盆地普遍发育一个或多个剥蚀面,揭示剥蚀面的形成和油气藏的关系,不仅可以完善和发展已有的油气成藏理论,也必将对我国东部老油气区的勘探起到指导和促进作用。在对含油气盆地剥蚀次数和剥蚀量统计分析的基础上,建立了地层抬升剥蚀与油气成藏的空间和时间匹配关系;通过地质分析,从成藏机理的角度初步探讨了地层抬升剥蚀对油气成藏的贡献。统计分析和地质分析的结果显示:剥蚀层位本身或紧邻其下的层位就是储层;地层抬升剥蚀期多为油气聚集的时期;地层抬升过程中的流体温度降低及孔隙扩容可造成地层低压,从而为油气聚集提供动力,孔隙扩容还可为油气聚集提供更多的空间。

地层抬升剥蚀对油气成藏的促进作用

地层抬升剥蚀过程对于油气成藏的影响不仅表现为破坏性,还有建设性作用。研究认为地层抬升剥蚀过程中温度降低、砂体回弹及不均衡剥蚀造成的区域性水流等因素形成的异常低压,为油气运移聚集提供了动力;剥蚀卸载过程中的砂体回弹可为油气聚集提供更多的空间,实验表明:天然岩芯的回弹量最大可达1%;地层抬升剥蚀将地层暴露至地表,在风化剥蚀及地表水的淋滤作用下,其储集性能将会得到很大的改善。研究了地层抬升剥蚀与油气成藏的匹配关系,认为地层抬升剥蚀很可能是油气成藏的机理之一。

注浆抬升地层的机制、解析解及数值模拟分析

注浆抬升地表是地下工程施工控制地层和邻近建筑物沉降的常用工法。目前,注浆设计主要依靠现场监测和工程经验。数值方法模拟注浆效果通常是通过提高注浆区域的土性参数来实现的,但该方法忽略了注浆抬升对地层的补偿作用。通过研究注浆引起的土体体积膨胀的机制,将注浆体积、土体体积应变增量、位移大小三者联系在一起。采用了一种模拟注浆抬升地层的数值方法。在该数值方法中,给出了土体体积应变的计算方法,提出了施加"虚拟"膨胀压力来增加单元体积,并通过判断单元体积应变增量是否达到土体体积应变增量来控制模拟注浆的过程。其方法的优点在于:施加在单元上的膨胀压力可以是一个虚拟的压力,而无需是实际注浆压力。通过解析解与数值解对比分析,验证了这种数值方法的正确性和可行性。

盆地沉降、抬升过程中源储压差的生排烃效应

含油气盆地石油地质演化史可划分为持续沉降加载增压、整体上升卸载减压和全面萎缩调整平衡3个阶段。通过不同演化阶段地层压力的调整,最终实现成烃成藏过程。利用地层孔隙热压生排烃模拟实验装置进行了4个系列不同源储压差下的生排烃模拟实验,研究表明:(1)盆地持续沉降阶段,烃类可以在与烃源岩直接互层的砂岩中聚集,有利于源内岩性圈闭的成藏,但难于远距离运聚成藏。(2)盆地抬升剥蚀阶段,源储压差促进了烃类的有效排出,有利于长距离运聚成藏,压差越大,排油效率越高;且存在源-储压差有效排烃门限值:3～6MPa,只有达到该门限值,即抬升剥蚀300～600m的厚度时烃类才能有效大量排出。(3)源储压差有利于烃类的排出和烃源转化。排烃次数和排烃动力(源储压差)具有互补性,在源岩能提供大量烃类的情况下,排烃次数越多,排烃动力越大,烃类产率越高。

沉积盆地地层剥蚀厚度恢复方法及进展

地层剥蚀厚度的准确恢复对正确重建沉积盆地原始沉积—构造演化史、热史及油气生、排、运、聚史和定量评价油气资源潜力至关重要。在科学界定剥蚀厚度的含义和分析影响地层剥蚀厚度因素的基础上,提出了沉积盆地中恢复地层剥蚀厚度方法新的分类方案,将现有恢复方法划归为地质分析对比法、地热指标法、测井技术法、沉积速率法及其他方法等五大类,并选择4种常用方法对比分析了其基本原理、优缺点和适用条件。认为在实际工作中,应在充分了解各种方法的特点和正确认识区域地质背景的前提下,选用合适的恢复方法,并辅之以其他方法手段,综合、定量地恢复地层剥蚀量。

湘西北民乐锰矿成矿后变化分析

大塘坡式锰矿成矿后变化程度可从地层抬升程度、氧化程度、构造条件、裂隙与岩溶发育程度、顶底板隔水性、地表及气候等方面进行分析评价。民乐锰矿成矿后受到近地表因素、地下水的以及断层发育的影响,其成矿后变化程度可从地层抬升程度、断裂发育程度以及含锰岩系隔水性3方面进行评价。选取含矿层埋深、距断层距离、矿体上覆及下伏黑色页岩段厚度对3个评价因素进行定量表征,制作单因素等值线图并量化评分,运用层次分析法确定各因素权重,将各单因素加权叠加绘制成矿后变化程度系数等值线图,将成矿后变化程度分区与锰矿形态(品位)、厚度范围叠加,定量分析成矿后变化对找矿的指示意义。研究发现,断裂发育程度对于民乐矿区成矿后变化程度最为重要,地层抬升程度次之,含锰岩系隔水性影响较少;民乐矿区成矿后变化程度具有“两侧高、中心低”的特征,呈现从盆地中心至边缘带递增的趋势,西侧更多受地层抬升影响,东侧则以断裂影响为主;成矿后变化程度较低的区域更有利于找矿,但对于不同形态(品位)的矿体指示性并不明显;对各类地质演化过程的恢复和定量表征应成为今后大塘坡式锰矿成矿后保存改造研究的主要方向。