温-压耦合作用下深层盐岩盖层封闭能力演化特征

为了研究温-压耦合作用对盐岩盖层封闭能力演化的影响,选择中国金坛盐洞的盐岩样品,利用高温-高压三轴岩石力学测试系统实验装置,设计开展恒温变压、恒压变温以及温-压耦合3组实验,模拟温度、压力条件对盐岩盖层封闭能力演化的影响。研究结果表明:①温-压耦合作用导致盐岩短期强度大幅减弱,塑性大幅增强,缩短了脆-塑性转化时间,其中,由温度引起的盐岩短期强度降低百分比(T_(i))大于35.06%;压力引起的盐岩短期强度降低百分比(p_(i))最大只有38.25%,表明埋藏过程中,盐岩力学性质主要受控于温度。②单一压力作用下,盐岩裂缝具有逐渐减少、愈合的趋势;而温-压耦合作用下,盐岩会出现“裂缝再次发育”现象,其中,低温阶段(温度<90℃),压力占主导地位,高温阶段(温度≥90℃),温度占主导地位,盐岩出现蠕变损伤。③建立“深层盐岩”“脆性—脆-塑性—塑性—蠕变损伤—损伤愈合”演化模式,其中,蠕变损伤阶段对于盐下油气藏的保存极为不利。因此,准确厘定盐岩封闭能力的演化特征可为深层盐下油气藏的富集规律分析提供理论依据。

我国海相地层膏盐岩盖层分布与近期油气勘探方向

以"勘探反演"的思路,总结了近年来膏盐岩下油气勘探研究的现状,分析了膏盐岩盖层的分布特点,讨论了我国膏盐岩下海相地层的勘探潜力与方向。研究认为,膏盐岩是优质盖层,在我国四川和塔里木两大盆地的海相地层中分布广泛;膏盐岩下油气资源潜力大,是我国未来油气勘探的重点领域。在南方地区,除白垩-古近系外,膏盐岩盖层分布的层位主要有中-下寒武统和中-下三叠统。膏盐岩盖层平面上分布范围很广,但不同地区分布差异性大。其中,中-下三叠统膏盐岩盖层与四川盆地油气分布关系密切;寒武系和中-下三叠统膏盐岩盖层较厚,对海相油气的封盖能力最强。石炭系在湖南中部地区已有一定范围分布。塔里木盆地也发现和落实了多套膏盐岩盖层。在塔里木台盆区最主要的盖层有两套,即寒武系膏盐岩层和石炭系中上部膏盐泥岩层,同样显示出优越的封盖条件。特别是石炭系,是塔里木台盆区最主要的区域性盖层;寒武系膏盐岩盖层在巴楚-麦盖提地区分布面积广,连续厚度大。综合考虑膏盐岩下油气成藏的地质条件,特别是斜坡带、枢纽带的控油气作用,提出了南方和塔里木盆地2个地区5个领域或区带为近期有利勘探区。其中,四川盆地3个领域或区带,分别是三叠系膏盐岩下镇巴区带、寒武系膏盐岩下川南区带和寒武系膏盐岩下鄂西渝东区带;塔里木盆地两个领域或区带,分别是寒武系膏盐岩下巴-麦区带和石炭系膏盐岩下勘探有利区带。

泥质岩盖层封盖性能综合评价方法探讨

选取差储层排替压力差、异常孔隙流体压力、异常含气浓度和断层封闭性、泥质岩单层厚度、沉积环境分别作为泥质岩盖展微观封闭能力和宏观展布的评价指标．通过对其进行等级划分，赋存权值，并根据其在泥质岩盖层中的发育特征及其对封盖性能的影响程度对其进行权重分配，再利用加权平均法计算泥质岩盖层封盖性能综合评价仅值大小．探讨了泥质岩盖层封盖性能的综合评价方法，并将其应用于大庆长恒及其以西地区嫩二段泥岩盖层封盖性能的综合评价中，其结果与该区实际地质条件十分吻合，证实了该方法的可行性。

埋藏过程中膏岩封闭有效性演化特征——以塔里木盆地寒武系深层膏岩盖层为例

膏岩作为优质的油气盖层已经得到了普遍认同,但并非所有的膏岩层都具有封闭油气的能力,膏岩作为油气的封盖层需要一定的地质条件。以塔里木盆地膏岩盖层为研究对象,对采自井下岩心和露头的膏岩样品开展了显微观察、物性分析、突破压力测试以及三轴应力试验。研究结果认为:(1)初始形成的膏岩和盐岩都具有非常强的物性封闭能力,但是在埋藏演化过程中石膏发生脱水作用后逐渐向硬石膏转化,转化过程中形成的孔隙空间使得物性封闭能力减弱;(2)塔里木盆地台盆区内石膏向硬石膏转化的最大深度在2000 m附近,脱水后的硬石膏抗剪切能力与未脱水的石膏相比存在显著差异;(3)膏岩在埋藏演化过程中受地层温度和围压的影响封闭性发生动态变化,最终能否成为优质盖层取决于埋藏条件下膏岩的封闭能力与抗剪切能力。

含水层储气库泥质岩盖层封气能力定量评价研究——以里坦凹陷D5区二叠系含水层构造为例

含水层地下储气库的"盖层评价",目前国内外尚无统一的分级标准和评价方法。结合盖层岩石室内X衍射矿物测试和物性参数试验及可封性指数计算方法,对里坦凹陷D5区二叠系含水层储气库目标盖层进行了可封性评价。结果显示:泥质岩盖层中黏土矿物含量偏低,平均含量为49.25%,非黏土矿物中石英含量丰富,平均含量达38.38%;盖层孔隙度平均值为13.76%,属于高孔隙型岩石,完好岩石试样的渗透率数量级为10-4m D,突破压力值大于38MPa;直接盖层厚度超过50m,其上还存在一段优质间接盖层,对物性封闭起到了重要的补充作用。综合分析表明:该区泥质岩盖层物性封闭能力优良,可封性较强,但其脆度较高,不利于储气库注气封存,应予以重视。

松辽盆地三肇凹陷青山口组泥岩盖层封闭能力形成时期

泥质岩盖层并非沉积开始就具有封闭油气能力的,而是随其埋深增加,压实成岩程度增强、粘土矿物转化脱水及有机质向烃类演化到一定阶段才开始具封闭油气能力的。本文在对盖层各种封闭能力进行地史恢复的基础上,确定出三肇凹陷青山口组泥岩盖层的毛细管、压力和烃浓度封闭能力开始形成时期分别为青山口组沉积末期、青山口组沉积末期和嫩江组四段沉积末期,都远远晚于上侏罗统气源岩的排气期(侏罗系沉积末期),因此,造成上侏罗统天然气的大量散失,这可能是该区只找到了一些中小型气田,而找不到大气田的重要原因。

泥质岩盖层对水溶相天然气封闭能力的综合评价方法及其应用

为了研究泥质岩盖层对水溶相天然气封闭能力,在泥质岩盖层对水溶相天然气封闭机理分析的基础上,利用达西定律建立了一套单位压差下水溶相天然气通过泥质岩盖层相对渗滤速度的研究方法,根据水溶相天然气通过泥质岩盖层渗滤速度的相对大小,建立了泥质岩盖层对水溶相天然气封闭能力的综合评价指标———CSWI。CSWI既可以反映泥质岩盖层本身特征对水溶相天然气封闭能力的影响,又可以反映地层水特征对水溶相天然气封闭能力的影响。将CSWI应用于大庆长垣以东地区泉一、二段泥质岩盖层对水溶相天然气封闭能力的综合评价中,结果得到该区泉一、二段泥质岩盖层在西部具有好的封闭水溶相天然气能力,向东部其封闭能力逐渐降为中等。评价结果与该区西部天然气相对富集的地质条件吻合,这表明该方法用于泥质岩盖层对水溶相天然气封闭能力的综合评价是可行的。

致密砂岩盖层测井评价研究

致密砂岩盖层作为一类特殊的盖层 ,已越来越引起地质学家和测井分析家们的高度重视。文章对致密砂岩盖层的测井评价方法进行了有益的探索 ,首先采用测井曲线可视化自动分层技术有效地进行了盖层层界划分与岩性识别 ;其次开展了盖层测井评价参数计算研究 ,并建立了计算盖层突破压力的数学模型 ;最后综合利用压力分析法、交会图法以及核磁共振测井孔隙度重叠法对YN2井致密砂岩盖层进行综合评价 ,取得了满意的应用效果 ,准确地找到了该井三套储盖组合 ,并形成了一套利用测井资料精细评价致密砂岩盖层的新方法。

塔里木盆地库车坳陷克拉苏构造带古近系膏盐岩盖层演化与圈闭有效性

膏盐岩层是含油气盆地良好的区域盖层,但不是完美的盖层。研究表明,膏盐岩具有"低温脆变、高温塑变"特征,构造挤压背景下膏盐岩盖层的封闭性随埋深而演化,大于3 000～3 200 m的埋藏深度是克拉苏构造带膏盐岩盖层封闭的关键。克拉苏构造带盐下圈闭成藏有效性因盖层封闭性演化不同而异,克拉苏区带盖层封闭的关键时间为库车中晚期,以勘探盖层埋深超过3 200 m的完整背斜圈闭为主;克深区带盖层封闭的关键时间为库车早中期,在断层侧向封堵时盐下断块、断背斜等圈闭均可聚集油气。研究成果与勘探现状吻合,并有利于提高勘探成功率。

TB水电站主厂房预留岩盖法开挖施工技术

由于地下工程洞室纵横交错相贯环绕布置,构成从空间和时间上的多维度立体交叉平行施工的局面,结合大型地下工程施工的一些先进快速施工方法,在TB水电站地下厂房创新提出了一种“预留岩盖法”开挖施工方法,解决了地下厂房上下立体平行施工的难题,以及因开挖高度大按照常规施工方式导致开挖支护占用主关键线路工期长的问题,加快了施工进度,缩短了施工工期。

川中古隆起北斜坡寒武系龙王庙组油气成藏特征及演化模式

利用测井、录井、岩心分析化验等资料,对川中古隆起北斜坡下寒武统龙王庙组油气成藏条件、油气充注特征及成藏演化模式展开了深入研究。研究结果表明:(1)川中古隆起北斜坡下寒武统龙王庙组天然气具备良好的成藏条件,下伏筇竹寺组烃源岩在北斜坡腹部及西侧裂陷槽存在2个生烃中心,其TOC平均值分别为1.90%和3.46%,有机质以Ⅰ型干酪根为主,可提供充足且优质的烃源;龙王庙组内部发育的颗粒滩体岩溶储层与上覆高台组厚层致密泥质云岩,构成了优势储-盖组合;区内广泛发育的油源断裂可作为纵向优势运移通道高效输导油气。(2)研究区龙王庙组具3期成藏特征:晚三叠世末期(约214~206 Ma)发生第1期充注,大量成熟油聚集形成古油藏;早侏罗世末期(约193~186 Ma)发生第2期充注,表现为“多油少气”混合充注;中侏罗世末期(约170~164 Ma)发生第3期充注,大量油裂解气充注储层并聚集形成现今气藏。(3)研究区龙王庙组油气成藏演化可划分为4个阶段:加里东早期—二叠纪前少量低熟油充注阶段、二叠纪—三叠纪大量成熟油充注形成古油藏阶段、中侏罗世—白垩纪古油藏被破坏形成裂解气藏阶段以及晚白垩世至今气藏调整阶段。

陆丰X构造L1井钻后地质评价

L1井是陆丰X构造上的一口探井,钻前预测L1井位于其西南方向陆丰A油田油气全充满后溢出的运移方向上,油气成藏概率较大,但实际钻探结果无油气显示,钻后综合分析认为失利的原因主要是井点偏离古构造脊、灰岩盖层有效性变差及陆丰A油田和L1井之间砂体不连通所致。

断层-盖层封闭性定量评价——以塔里木盆地库车坳陷大北—克拉苏构造带为例

基于岩石力学特征测试和野外露头解剖,分析塔里木盆地库车坳陷大北—克拉苏构造带断裂在膏盐岩盖层和砂砾岩储集层中的变形机制,研究断层封闭机理并建立天然气保存综合定量评价图版。随埋深增加,膏盐岩从脆性阶段向脆-塑性、塑性阶段转变,库车坳陷膏盐岩从脆性向脆-塑性转化的深度约为1 740 m,从脆-塑性向塑性转化的深度约为3 400 m。断裂在脆性膏盐岩中变形形成贯通性断裂,可用断接厚度表征断层垂向封闭性;断裂在脆-塑性膏盐岩盖层中变形形成涂抹,涂抹因子(SSF)值3.5为膏盐岩涂抹连续与否的临界值,为判断脆-塑性膏盐岩中断裂垂向封闭性的标准;断裂一般不断穿塑性膏盐岩。断裂在砂砾岩中变形形成断层角砾岩型断裂带,不具封闭能力,天然气在断层圈闭中聚集数量取决于控圈断裂两盘岩性对接幅度,圈闭范围内最小对接幅度决定断层圈闭气水界面和气柱高度。综合考虑膏盐岩脆塑性转化深度、临界断接厚度、SSF值、圈闭范围内最小对接幅度4因素,建立了大北—克拉苏构造带天然气保存综合定量评价图版,为断层圈闭风险评价提供了依据。

南黄海盆地中、古生界盖层条件

分析南黄海盆地中、古生界的盖层条件,可为该区油气地质条件研究以及后期油气资源评价提供基础。充分利用现有钻井、测井、地震等多种实际资料,在对盆地及邻区构造、地层、沉积等地质背景分析的基础上,进行了盖层条件的分析。结果表明,南黄海盆地中、古生界主要发育5套盖层,包括钻井已经钻遇的上二叠统龙潭—大隆组泥质岩、下三叠统泥灰岩和膏岩、下白垩统湖相泥质岩,以及两套经地震解释和海陆对比划分的下寒武统、下志留统泥质岩;盆地现存盖层条件的好坏是中、古生界油气藏能否得以保存的关键条件,其中下古生界整体要优于上古生界,上古生界的青岛坳陷要好于烟台坳陷,海相中生界总体较差。

膏盐岩脆塑性变形特征及封闭能力定量评价

膏盐岩盖层作为全球许多含油气盆地最重要的盖层之一，本身物性封闭能力毋庸置疑，野外观察和三轴试验证实随埋深的增加膏盐岩存在脆塑性转化的过程。为了明确其在不同脆塑性域的变形特征和封闭能力定量评价方法，本文以野外露头观测、三轴压缩试验和镜下观察为基础，从变形机制、破裂模式、力学行为和声发射等方面系统总结了不同脆塑性阶段膏盐岩的变形特征。应用莫尔～库伦准则、拜尔利摩擦定律和应力降规律厘定了膏盐岩脆塑性转化的围压和深度。研究结果表明：①针对脆性膏盐岩盖层，首先应用保持力定量评价水力破裂风险性，保持力越小，盖层发生水力破裂的风险就越大。同时利用断接厚度定量表征脆性盖层内断层垂向封闭性；②应用SSF定量评价脆一塑性膏盐岩盖层中涂抹型断裂的垂向封闭性，野外断层解剖确定出膏岩涂抹连续的临界SSF值为3．5—4；③塑性膏盐岩盖层具有流动特征，伴随断层逆冲滑动，膏盐岩沿断面流动，此阶段断层垂向是封闭的，但在差异压实作用下，盐岩流动形成缺失区——“盐窗”可以为油气沿断层向上运移提供通道。因此，膏盐岩盖层封闭性分析要综合考虑盖层脆塑性、不同脆塑性盖层内断裂变形机制及断裂带内部结构，从而完善盖层垂向封闭性评价体系。

富油凹陷油气分布不均一性及主控因素

以渤海湾盆地东濮凹陷和东营凹陷为例,对富油凹陷油气分布不均一性及主控因素进行研究。结果表明:富油凹陷油气分布在平面上和纵向上具有较强的不均一性,东濮凹陷具有“北富南贫、纵向分布层系高度集中”的特征,90%以上的已探明油气分布于凹陷北部,纵向上主要富集于古近系沙河街组,以沙三段和沙二段为主力层系,沙一段以上未发现规模储量,而东营凹陷总体上具有“北富南贫、纵向富集层系多”的特征,沙河街组、东营组及新近系均发现了规模储量。多种因素控制了富油凹陷不同地区及层系的油气分布差异:烃源条件的优劣从根本上控制了富油凹陷不同地区的油气富集程度差异,东濮、东营凹陷北部地区的生烃条件远好于南部是造成两个凹陷油气分布总体呈现“北富南贫”的根本原因;源岩与盖层及断层的配置关系控制了纵向油气富集层段,东濮凹陷沙河街组多套盐膏岩盖层有效地限制了油气垂向运移,尤其是沙一段盐膏岩盖层对下伏层系油气的聚集起到了重要的封盖作用,而东营凹陷缺乏沙一段盐膏岩盖层且晚期断层较发育,油气纵向多层系富集;成藏期构造背景和输导体系控制了油气运移主要指向,有利储集砂体与构造脊的叠合控制了油气富集区。

阿姆河盆地查尔朱阶地及邻区盐相关断裂特征与油气地质意义

阿姆河盆地查尔朱阶地及其邻区在上侏罗统发育一套盐膏岩,使断裂性质与组合类型复杂多样,对油气勘探具有重要意义。通过钻井资料和地震资料的构造解释,研究了盐相关断裂发育特征及其对油气聚集成藏的控制作用。结果表明,研究区发育有盐上层和盐下层两套断裂系统,形成了盐上逆冲-盐下逆冲、盐上走滑-盐下逆冲和盐上走滑-基底卷入3种断裂组合样式。盐相关断裂受构造应力场、基底先存断裂和盐膏岩厚度控制,在盐膏岩厚度大、挤压应力强的东部地区发育有盐上走滑-盐下逆冲和盐上逆冲-盐下逆冲断裂组合样式,断裂提供了圈闭条件,未破坏盐膏岩盖层的封盖性能,对油气聚集有利;在盐膏岩厚度薄、挤压应力较弱的地区,发育了盐上走滑-基底卷入断裂组合样式,断裂发育受早期基底断裂控制,对盐下油气聚集不利。

有源无源大地电磁在玄武岩覆盖区长大隧道发挥的作用

滨绥线牡绥段长大隧道大部分被玄武岩覆盖着,地质调绘、常规物探方法难以发挥作用,采用有源和无源大地电磁法取得了较好的地质效果,本文在研究玄武岩物性特征和大地电磁方法特点的基础上,对牡绥线有源、无源大地电磁实例效果进行分析。

南海东北部大陆坡地震反射异常体的属性分析与岩性识别

南海北缘属于非火山型大陆边缘。过去的研究在洋陆转换带北部的地震剖面上曾观测到一些疑似岩席和火山体的高振幅异常体,但对这些高振幅异常体的属性却缺乏进一步的研究。本文在南海东北部大陆坡上的两个多道地震剖面(SO1E和SOY)中也发现了一个长度超过15km、厚度约为1.2km的巨大高振幅异常体,它为研究者提供了一个探究洋陆转换带北部是否存在岩浆活动的机会。本研究对该高振幅异常体进行了速度分析与AVO(amplitude variation with offset)分析。结果表明,与周围岩层相比,该高振幅异常体内部有较高的P波速度和泊松比。结合区域地质背景和异常体内部的反射特征及大小形状,推测该高振幅异常体为火成侵入岩,并将其进一步归类为岩盖,揭示了中新世以后南海北部洋陆转换带北部曾发生过多期次的岩浆活动。

巴西桑托斯盆地油气成藏特征及主控因素分析

为了揭示巴西桑托斯盆地油气富集规律,指导下一步的油气勘探,结合地震、钻井等基础资料对该盆地油气成藏特征进行了综合分析,结果表明:1裂谷期湖相泥岩是盆地一套优质并广泛分布的主力烃源岩,成熟度整体呈现"东部成熟、西部过熟"的分带特征;2盐下湖相碳酸盐岩层系是盆地主要勘探领域,其中湖相微生物礁藻叠层石灰岩与生屑滩贝壳灰岩是主要的储层类型;3盐岩盖层发育四类构造样式并呈三带展布,从封盖作用上可以划分为西部薄盐-无盐通道区和东部厚盐封闭区;4盆地发育盐下、盐上两大勘探层系,其中盐下勘探层系主要位于东部厚盐封闭区,为盐下生盐下储成藏模式,而盐上勘探层系主要位于西部薄盐-无盐通道区,为盐下生盐上储成藏模式。综合分析认为,盐岩盖层厚度与烃源岩成熟度是该盆地油气成藏主控因素,具体表现为盐岩盖层厚度差异决定油气的成藏层系,而烃源岩成熟度差异决定油气藏类型;东部隆起带外带与中央坳陷带东部的盐下裂谷期勘探层系潜力较大,是未来勘探的2个有利区带。