基于二维散射变换的湖相碳酸盐岩储层厚度预测方法研究

济阳坳陷沙四段湖相碳酸盐岩受湖盆内沉积环境和构造运动等因素控制,储层厚度变化大,非均质性强,油气开发难度大.为了准确预测湖相碳酸盐岩储层的厚度,本文提出一种基于二维散射变换和随机森林的储层厚度预测方法.首先,引入二维散射变换提取地震时频属性,该变换是在二维小波变换的基础上,通过迭代小波分解和非线性操作来实现的.与传统的二维小波变换对比,散射变换提取的时频属性具有局部形变稳定性以及对噪声鲁棒性的优点,有助于提高储层厚度预测的准确率.在此基础上,在有限测井数据的条件下,利用随机森林算法建立多尺度时频属性与测井解释厚度之间的非线性关系,实现湖相碳酸盐岩储层预测.模型数据的预测结果表明,与基于传统地震振幅属性的厚度预测和基于二维小波变换的储层厚度预测对比,本文所提的厚度预测方法具有最优的性能.叠后三维地震数据的预测结果表明,与基于传统地震振幅属性的厚度预测和基于二维小波变换的储层厚度预测对比,本文所提方法的厚度预测结果与实际钻井数据误差更小,提高了储层厚度预测的精度,清晰刻画了灰礁、灰滩与灰泥等三种沉积亚相的空间展布,有利于后续井位部署和优化.

巴西桑托斯盆地下白垩统湖相碳酸盐岩球粒—树枝状组构特征与成因

巴西桑托斯盆地下白垩统Barra Velha组发育形状为球粒状、灌木状、树枝状的湖相碳酸盐结构组分,但对其成因的认识尚未统一。利用岩心、薄片资料,结合地球化学测试结果和区域构造背景,详细分析了Barra Velha组碳酸盐岩的结构组分特征、分类及其成因环境特征。研究表明:Barra Velha组发育十字消光的球粒状组构及波状消光的扇状、灌木状和树枝状组构,垂向上呈泥晶—球粒状—树枝状组构沉积序列;微量元素、碳氧同位素及团簇同位素测试结果支持Barra Velha组球粒状—树枝状组构沉积时,水体具高盐度、高温的特点。结合区域沉积背景,提出深大断裂沟通热液导致湖水升温、表层海水频繁海侵补给盐类物质的桑托斯盆地球粒状—树枝状组构热水沉积模式。该研究成果可以较好地解释球粒状—树枝状组构快速生长的特征,也为该层系碳酸盐岩储层成因和分布规律研究提供了新的依据。

沾化凹陷沙四上亚段湖相碳酸盐岩储层岩石物理特征与模型

沾化凹陷是渤海湾盆地济阳坳陷重要的油气勘探区,其中沙四上亚段湖相碳酸盐岩油藏是凹陷内关键的勘探目标。为进一步认识湖相碳酸盐岩储层岩性、沉积微相与岩石物理参数之间的关系,本文以沾化凹陷沙四上亚段湖相碳酸盐岩储层为目标,综合利用岩石学、物性表征、岩石物理测试等多种分析测试资料,系统表征湖相碳酸盐岩储层的岩石学特征、沉积微相、岩石物理参数及参数敏感性特征,并开展储层岩石物理建模。结果表明:沾化凹陷沙四上亚段湖相碳酸盐岩以灰岩为主,次为混积岩,白云岩发育较少。主要发育灰礁、灰滩、灰泥亚相,包括礁核、礁前、礁间水道、礁后、礁缘、滩核、滩缘、滩间水道微相。在样品干燥和饱水情况下,滩核微相纵波速度、横波速度、体积模量、剪切模量、杨氏模量、泊松比中相较于滩缘微相较高;生物灰岩纵、横波速度、体积模量较高,砂屑灰岩纵、横波速度、体积模量变化范围较大,灰质白云岩、砂屑灰岩、砂质灰岩及泥晶灰岩的泊松比偏低。密度、纵横波速度比和λ常数交汇,作为岩性敏感性参数反映流体对储层岩性无影响;纵、横波速度比值与λ常数在不同流体情况下对区分沉积微相的敏感性特征不同。碳酸盐岩储层整体符合Gassmann岩石物理模型预测,但局部符合DEM岩石物理模型预测;DEM岩石物理模型作为微裂缝发育的非均质储层的岩石物理模型较Gassmann模型预测结果更准确。

湖相碳酸盐岩测井岩相识别技术与应用——以柴达木盆地英西地区为例

我国湖相碳酸盐岩储层分布广泛,具有极大的油气勘探前景。但该类储层陆源碎屑含量高、岩相种类多,导致岩相识别困难且严重制约了该领域勘探拓展和高效开发,这在埋藏深度普遍大于4000m的柴达木盆地英西地区古近系下干柴沟组上段(E_(3)^(2))尤为典型。以英西地区为例,充分利用区内大量岩心、薄片和实验分析资料,系统分析湖相碳酸盐岩岩相特征及测井响应特征,并建立了识别方法和图版。分析结果表明,英西地区E_(3)^(2)发育颗粒灰云岩、泥晶灰云岩、纹层状灰云岩、泥质膏岩和灰云质泥岩等5种类型的岩相。基于测井响应特征分析,确定自然伽马、骨架密度、体积密度为岩相识别敏感参数,进而首次提出岩石结构因子(RFF)技术;利用计算得到的RFF参数,结合元素测井资料建立了岩相识别图版,将其应用于研究区48口井,在12口取心井中岩相解释平均符合率达到80.2%,应用效果较好。岩石结构因子技术提高了湖相碳酸盐岩岩相识别符合率,对研究储层分布规律、指导勘探开发具重要意义。

湖相碳酸盐岩礁滩体系沉积特征、主控因素及成因模式:以东营凹陷西部沙四上亚段为例

湖相碳酸盐岩广泛存在于陆相湖盆之中,大型礁滩沉积体系的发育模式对湖相碳酸盐岩成因机理的研究具有重要意义。基于钻井岩心、薄片、测录井、地震以及地球化学测试等资料,分析了东营凹陷西部沙四上亚段湖相碳酸盐岩沉积特征。结果表明:研究区常见7种岩石类型及4种岩性组合,可识别出藻礁、浅滩、灰泥坪及风暴沉积4种沉积微相。藻礁和浅滩共同构成湖相礁滩复合沉积体系,主要发育于碳酸盐岩台地顶部,相带主体呈NE-SW向展布;灰泥坪主要发育于台地内部及剥蚀区附近;风暴沉积在台地东南斜坡区上部较为发育。从高位域早期至晚期,礁滩体系由垂向加积为主演化为逐步发生侧向迁移,平面展布规模逐渐扩大至斜坡区上部。推测区域和全球相对温暖气候背景、古东亚季风气候条件下盛行的东南风、盆地构造及古地貌、湖平面升降、碳酸盐岩母岩风化及海侵作用等共同控制了该湖相礁滩体系的形成及演化。在此基础上,提出湖相碳酸盐岩“气候—物源—盆地”系统成因模式,丰富了对湖盆大规模礁滩沉积体系形成机理的认识。

湖相碳酸盐碳、氧同位素与团簇同位素的研究进展

总结近年来传统碳、氧同位素及新兴团簇同位素在湖相碳酸盐中的研究进展,梳理湖相环境中碳酸盐同位素组成变化的影响因素及两种同位素方法在地质研究中的应用,探讨当前研究中存在的问题。湖相碳酸盐氧同位素组成受温度的影响较小,主要与湖盆水体的蒸发量和大气降水量有关,碳同位素组成则受湖水蒸发咸化作用以及湖泊有机质与无机质相互作用的共同控制;团簇同位素仅受温度单一因素的影响,是良好的碳酸盐温度计。指出湖相碳酸盐碳、氧同位素研究的两大方向:一是解决团簇同位素理论研究中存在的问题,尤其是埋藏改造过程中团簇同位素温度的重置机理;二是将传统的碳、氧同位素指标与新兴的团簇同位素指标相结合,进行多指标的地球化学综合分析,有效地避免二者在地质研究中的局限性。

东营凹陷沙四上亚段湖相碳酸盐岩储层特征及主控因素

东营凹陷是典型的箕状断陷含油气盆地,其沙四上亚段广泛发育湖相碳酸盐岩沉积。随着陆相页岩油研究的大力推进和取得的重要进展(赵文智,2020),湖相碳酸盐岩研究也越来越引起重视。与海相碳酸盐岩相比,湖相碳酸盐岩岩性特征复杂多变,不仅形成于滨浅水环境,而且在深水细粒混积岩中也有明显发育。因此,湖相碳酸盐岩储层研究对常规、非常规油气藏勘探开发都具有重要意义。

巴西桑托斯盆地白垩系Barra Velha组湖相碳酸盐岩沉积特征及成因环境研究

利用岩石薄片、稳定同位素等资料分析了巴西桑托斯盆地白垩系Barra Velha组碳酸盐岩的矿物组成及地球化学特征,探讨了此类湖相碳酸盐岩的沉积成因环境。研究表明,Barra Velha组碳酸盐岩具有灰泥、球状、灌木状特殊结构组分和内碎屑颗粒,形成了泥晶灰岩、球粒灰岩、灌木颗粒灰岩和颗粒灰岩4种岩石类型。结合前人对球粒灰岩和灌木颗粒灰岩提出的微生物、碱湖和钙华等不同观点的证据材料,提出了综合古地形、流体特征的成因环境观点,认为球粒灰岩和灌木颗粒灰岩赋存的流体环境具有高温、高盐度特征,颗粒灰岩形成在浪基面以上的高能环境,泥晶灰岩形成于浪基面以下的低能环境。

西藏高原沱沱河盆地渐新世-中新世湖相碳酸盐岩稀土元素地球化学特征与正铕异常成因初探

对采自沱沱河盆地通天河剖面渐新世雅西措群和中新世五道梁群地层中的湖相灰岩和白云岩样品进行了稀土元素和微量元素分析。研究结果表明,湖相碳酸盐岩稀土元素总量(∑REE)变化于36.23×10-6～189.64×10-6,28件样品平均值为78.58×10-6。稀土元素的页岩标准化配分形式具有中组稀土富集的特点,正铕异常极为明显,在渐新统与中新统界线处Eu/Eu*比达到最大值7.15,这也是首次在陆地湖泊沉积记录中观察到的正Eu异常。根据稀土元素的分布以及Eu与Ba含量的同步变化特点,提出该区湖相碳酸盐岩中Eu的异常富集可能与湖底喷流热水有关。

中国陆上湖相碳酸盐岩地质特征及勘探潜力

湖相碳酸盐岩在中国古生代、中—新生代陆相沉积盆地中广泛发育,油气勘探证实具生油和储油能力,自1956年在四川盆地获得发现以来,至2012年底,已在四川、渤海湾、柴达木等盆地探明湖相碳酸盐岩油气田63个,探明石油地质储量5.97×108t。中国陆上湖相碳酸盐岩的形成和分布受控于构造背景、气候、物源供给和海侵等多方面因素,主要发育生物礁型和复杂岩性型两类湖相碳酸盐岩,除分布局限的生物礁外,储层物性总体较差,为典型的致密油储层。湖相碳酸盐岩储层多与烃源岩互层或共生发育,具备较好的成藏条件,油气富集高产受沉积相、裂缝发育和构造位置等多因素控制,甜点预测难度大。中国陆上以湖相碳酸盐岩为主要储层的致密油分布范围广、资源潜力大,评价认为分布面积在10×104km2以上,地质资源量在57×108t以上,具有良好的勘探开发前景。

黄骅坳陷歧口凹陷西南缘湖相碳酸盐岩地质特征

渤海湾盆地黄骅坳陷歧口凹陷西南缘为一由基底隆升引起上覆披盖层变形而形成的挠曲缓坡带。该区沙河街组沙一段下亚段沉积时期为古近纪湖盆最大扩张期,碎屑物源不发育,在宽缓的滨浅湖湖湾背景下,沉积了上千平方千米稳定分布的湖相碳酸盐岩,其主要岩性为粒屑灰岩和白云岩类(泥晶白云岩和白云质灰岩),白云岩类分布面积达1650km2,厚度一般为5～25m,平均10m,主要为中晚期埋藏白云岩和准同生期白云岩。白云岩类储集层主要发育晶间或粒间孔、溶蚀孔及裂缝等储集空间,属中孔低渗储集层,它与油页岩、暗色泥岩交互叠置,低熟油气近源充注,利于大面积成藏。勘探实践表明,歧口凹陷西南缘沙河街组沙一段下亚段湖相白云岩类油层具有埋藏适中、区域性含油的特点,是渤海湾盆地古近系油气勘探的新领域之一。

湖相碳酸盐氧碳同位素的相关性与生油古湖泊类型

对山东东营盆地和南海珠江口盆地早第三纪生油层中的湖相碳酸盐氧碳同位素进行了分析。结果显示,前者δ18O多为负值、δ13C基本为正值,两者之间相关性强,相关系数大于0.8而后者δ18O和δ13C均为负值,两者不相关。通过与现代湖泊碳酸盐氧碳同位素特征的比较,得出东营盆地早第三纪生油湖泊为封闭型咸水或半咸水湖,珠江口盆地早第三纪生油湖泊为开放型淡水湖。这一结论与两盆地生油层的沉积学和古生物学证据相一致,说明利用湖相碳酸盐氧、碳同位素的特征及其相关性可以判断生油古湖泊的类型。

国内湖相碳酸盐岩研究的回顾与展望

在参阅大量文献的基础上,对中国湖相碳酸盐岩研究现状进行简要回顾和展望。首先讨论了湖相碳酸盐岩的分类,其成熟的分类方案考虑了陆源碎屑的混入以及与膏岩、泥岩的过渡类型;同时概述了湖相碳酸盐岩的形成条件及其发育特点,其形成与分布受控于构造背景、气候和物源供给条件;重点介绍了湖相碳酸盐岩的沉积模式及其含油气性,不同的湖泊环境具有不同的沉积模式,并指出下一步研究的重点应放在湖相碳酸盐岩的形成条件及其生储性能方面。

青藏高原北部新生代湖相碳酸盐岩碳氧同位素特征及古环境意义

对青藏高原北部地区新生代陆相地层中湖相碳酸盐岩进行了系统采样分析,以碳氧同位素作为古环境和古气候变化的替代指标,试图从古湖泊演化的角度,阐明高原新生代早期环境演变历史和过程。研究结果表明,该区所有分析样品中生物碎屑灰岩类样品的δ18O和δ13C显示最低值,反映它们沉积在一个水体滞留时间短的开放性淡水湖泊系统中。泥晶灰岩类样品的δ18O和δ13C之间具有正相关关系,表明它们发育在蒸发作用明显的封闭性咸水湖泊体系中,而叠层石灰岩类明显富集13C可能与微生物活动有关。从始新世到渐新世至中新世,湖相碳酸盐岩δ18O值具有逐渐增大的趋势,δ13C则由古近纪的负值变为新近纪的正值,反映该区古湖泊系统经历了一个由开放到封闭的过程,预示古近纪到新近纪之交高原古气候格局发生了重大变革。

山东东营凹陷南坡地区沙四段纯下亚段湖相碳酸盐岩滩坝发育的控制因素探讨

碳酸盐岩滩坝是断陷湖盆中一种重要的沉积类型。文章通过对古气候、古地貌、古物源、古水深和古盐度等因素对碳酸盐岩滩坝形成与分布控制作用进行研究,总结出了"古气候是基础,古地貌和古物源是条件,古水深是关键,古盐度是保障"是东营凹陷南坡地区沙河街组四段纯下亚段碳酸盐岩滩坝的"五古"控制模式。较干旱的温热适中的古气候条件下蒸发作用较强,有利于湖相碳酸盐岩的形成;水下隆起及其斜坡是碳酸盐岩滩坝沉积的有利场所,较低的碎屑岩物源供给指数为碳酸盐岩的发育提供了良好的环境;3～32m左右的古水深是碳酸盐岩发育的主要深度;古盐度为碳酸盐岩的沉积提供了物质保障,在一定程度上控制了白云岩和石灰岩的分布。采用主因素分析法对碳酸盐岩的控制因素进行了排序,古地貌对碳酸盐岩发育的控制作用最大,其次为古物源和古水深,古盐度的控制作用最小。

湖相碳酸盐岩烃源岩有机显微组分分类及其岩石学特征——以酒西盆地为例

酒西盆地主力烃源岩为下白垩统下沟组和赤金堡组暗色半深湖相-深湖相的白云质泥岩和泥质白云岩,是典型的湖相碳酸盐岩烃源岩。通过对酒西盆地下白垩统二百多块湖相碳酸盐岩烃源岩详细的有机岩石学研究,解剖了湖相碳酸盐岩烃源岩中有机质的赋存形式,揭示了藻纹层为有机质纹层的主要发育形式,其与富泥晶白云石纹层和富粘土纹层构成湖相碳酸盐岩烃源岩特有的"三元式纹层"沉积结构,系统总结了各显微组分的光性、成因、生烃性及分布规律,提出了以全岩和干酪根为基础的湖相碳酸盐岩有机显微组分分类方案,首次鉴定出对酒西盆地油气有贡献的主要生烃组分为腐泥无定形体、腐殖无定形体以及浮游藻类体、孢粉体、壳屑体五种有机显微组分。

湖相碳酸盐岩高精度层序地层学探析

目前湖相碳酸盐岩是国内外沉积学研究的薄弱环节。应用层序地层学方法,以济阳坳陷沾化凹陷埕东地区沙一段的湖相碳酸盐岩为例,详细探讨湖相碳酸盐岩的层序地层学发育模式、层序地层单元划分级次以及控制因素等问题,重点对湖相碳酸盐岩准层序的类型、识别标志、形成机理以及对比模式进行了研究。研究表明,湖相碳酸盐岩可总结为陡坡和缓坡2种层序地层学发育模式;其高精度层序地层单元可划分为层序、体系域、准层序组、准层序、微层序5级;准层序类型可划分为陡坡型、缓坡型和深洼型3大类和L—M型、滩坝型、滑塌型、深水蒸发型4小类,不同类型的准层序形成的主控因素各不相同;准层序的对比模式可总结为陡坡突变和缓坡第变2种模式,在不同模式中准层序发生有规律的变化。

惠民凹陷沙一段湖相碳酸盐岩层序地层分析

针对惠民凹陷西部湖相碳酸盐岩储层薄、横向变化快、旋回性发育的特点,利用沉积学和层序地层学理论和方法研究了该区沙一段湖相碳酸盐岩沉积旋回的发育规律。研究结果表明,湖相碳酸盐岩在滨浅湖、半深湖和火山锥附近均有发育,且不同沉积环境的碳酸盐岩准层序具有不同的分布规律、识别标志及形成机理;研究区碳酸盐岩的发育受海侵作用、气候变化和火山活动的影响,其中气候的周期性波动和火山的多期喷发控制着湖相碳酸盐岩准层序的发育。

黄骅坳陷古近系沙一段下部湖相碳酸盐岩储层特征及控制因素

对黄骅坳陷古近系沙河街组沙一段下部20余口钻井岩心的宏观观察及化验分析,以湖相碳酸盐岩为研究对象,结合常规物性资料和勘探情况,对该区储层基本特征和控制因素进行较详细的研究.研究区储层集中分布于沙一段下部第Ⅲ—Ⅱ小层,储集岩主要为生物灰岩、鲕粒灰(云)岩和泥云岩,晶间溶孔、粒内溶孔、鲕模孔、生物模孔、粒间溶孔和裂缝较发育,储层类型属中孔、中渗孔隙型和低孔、中高渗孔隙-裂缝型.储层是在沉积、成岩和构造作用共同影响下形成的,在滨浅湖生物滩和鲕粒滩沉积体基础上,经混合水和埋藏白云石化、同生-准同生期和埋藏期溶蚀作用及构造作用综合改造,最终从以晶间孔、粒间孔、生物体腔孔和介壳遮蔽孔为主的沉积物转变成以次生孔隙和裂缝占绝对优势的湖相碳酸盐岩储层.

辽西上白垩统义县组湖相碳酸盐岩碳氧稳定同位素组成及其沉积环境

通过辽西义县盆地上白垩统义县组湖相碳酸盐岩碳氧稳定同位素组成,分析了赋存热河生物群的义县盆地湖湘沉积环境。该地层序列中碳酸盐岩的δ13C值在-4.825‰～6.870‰之间;δ18O值在-16.190‰～-7.143‰之间,均呈负值,这表明当时水文特征趋于封闭,气候炎热干燥,湖水温度和盐度均较高,火山活动可能是影响义县盆地水文状况和区域气候的重要因素。