昭通太阳背斜区浅层页岩气勘探突破及其资源开发意义

综合中国南方海相页岩气10年勘探开发成果与评价认识,针对云贵高原昭通探区山地页岩"高演化、强改造、剪应力"的特点及浅层页岩气扩散与渗漏时间长、保存条件最为关键等现实问题,对浅层页岩气甜点控制因素及其选区评价关键技术进行研究。2017-2018年,昭通国家级页岩气示范区率先在埋深700~2000 m的太阳背斜上获得了浅层页岩气的勘探突破和规模探明地质储量,通过太阳背斜区浅层页岩气成藏条件分析及甜点控制因素研究,明确盆地外复杂构造区山地浅层页岩气成藏与产能潜力受控于5大要素:①富气区构造改造弱,整体保存条件良好,呈现典型压扭性改造圈闭赋存模式;②富气区处于超压状态,页岩含气量高;③富气区发育优质页岩,烃源条件优越;④富气区页岩储集层品质优良,Ⅰ类储集层占主导;⑤富气区页岩脆性矿物含量高,水平应力差小,易于体积压裂改造。昭通示范区太阳背斜区浅层页岩气的勘探突破和产能规模建设的创新实践及其形成的核心技术,具有重要的示范与引领作用。

川东高陡背斜区水文网控制的地下岩溶空间分异研究

川东隔挡式构造区不同等级的排泄基准面控制了地下水循环,从而影响着岩溶发育,探讨川东地区地下岩溶发育规律,对指导川东高陡背斜区隧道工程选址及建设具有重要的意义。本文基于ArcGIS对岩溶地貌、沟(河)谷水系统计分析,研究了明月峡背斜南段岩溶地貌的空间分布和水文网组合特征,提出水文网控制下的地下水循环模式和地下岩溶发育规律。研究表明:“深、浅切横沟”和“岩溶化山地”组合下的扬起区,其核部地下岩溶弱发育,东、西翼表现为横切沟谷之上岩溶强发育,之下弱发育的二元结构;在“浅切横沟、贯穿型河谷”和“缓丘溶洼”组合下的过渡区,地下岩溶以浅层网状岩溶管道发育;在“贯穿型河谷”和“槽谷洼地”组合下的倾伏区,地下岩溶以阶梯状岩溶管道发育。

大凉山背斜核部区隧道初支大变形机理与控制

针对大凉山2号公路隧道穿越高地应力背斜核心区域,隧道易发生初支大变形、坍塌、钢架扭曲等问题,通过现场监控量测、围岩岩性实验、理论分析、数值模拟分析和围岩接触压力监测等综合分析,研究了大凉山2号隧道背斜核部大变形成因机理。研究表明:背斜核部玄武岩单轴抗压强度为23.31 MPa,凝灰质泥岩遇水具有一定膨胀性,给围岩变形创造了条件。由于岩层岩性不同,开挖后洞周玄武岩呈独立受弯剪梁状态。相对无水条件下,受地下水补给影响,围岩塑性区面积增加,拱腰部位较为明显。加固前,拱顶沉降量最大达470 mm,拱腰最大收敛值为844 mm,围岩接触压力为523.47 kPa。采用双层小导管+中台阶临时支撑+边墙临时支撑的“主动适应+强支撑”的综合处置方式,隧道拱顶变形减少87.6%,水平收敛变形减少95%,围岩接触压力最大值降至128 kPa,隧道变形得到有效控制。

浅层页岩气高效勘探开发关键技术——以昭通国家级页岩气示范区太阳背斜区为例

昭通国家级页岩气示范区太阳背斜区浅层页岩气赋存与产能潜力受控于富有机质页岩储层厚度、物性、顶/底板封闭性、含气性及可压性五大地质要素,气藏显现出吸附气含量偏高、地层弱超压、初期产量相对偏低、气井产量稳定、递减率低等特征。通过创新集成,形成了浅层页岩气甜点选区评价技术、产能目标导向高效布井技术、国产近钻头地质导向技术、安全高效优快钻井技术、浅层页岩气体积压裂与精细控压排采等高效勘探开发关键技术,建立了太阳背斜区浅层页岩气开发示范基地,推动了昭通国家级页岩气示范区浅层页岩气勘探开发进程,引领了四川盆地以外中国南方复杂构造区海相山地浅层页岩气勘探开发进程。

贵州省包谷地背斜煤矿区煤层对比及其意义

贵州省包谷地背斜煤矿区是兴仁县主要产煤区之一,煤炭资源丰富。本文通过矿区内马古地煤矿、云顶煤矿、龙头煤矿、二湾煤矿、大丫口煤矿、箐口煤矿勘查地质报告,经过系统统计分析,建立了标志层B_1~B_4,根据该区标志层B_1~B_4地质特征、地球物理特征、煤层顶底板岩性及煤层煤质特征的对比分析,认为包谷地背斜煤矿区可采煤层6层,(其中C_3、C_4、C_(15)、C_(17)煤层为全区可采煤层,C_1为大部可采煤层,C_(12)为局部可采煤层),煤层对比依据可靠。通过矿区含煤岩系煤层对比的方法和特点,指出了贵州省包谷地背斜煤矿区标志层特征对比的意义和作用。

柴达木盆地南翼山背斜构造区卤水自然蒸发实验

柴达木盆地南翼山背斜构造区卤水属高钙、低镁的氯化钙型卤水,微量元素硼、锂、锶、碘等含量相对较高,具有较高的综合利用价值。选取南翼山背斜构造区约3 000 m处深层卤水在自然状态下蒸发结晶,分析各种离子在固、液相中的分布规律、盐类结晶规律、结晶形态及微量离子的富集规律。结果表明:在室外自然状态下蒸发时,析出的盐中发现了不常见的异性结构的石盐、钾石盐和疑似K(NH_(4))Mg_(2)Cl_(6)·12H_(2)O的类光卤石;石盐阶段和钾石盐阶段析盐规律符合Na^(+),K^(+),Mg^(2+)∥Cl^(-)—H_(2)O相图,钾石盐、光卤石、南极石阶段符合K^(+),Na^(+),Ca^(2+),Mg^(2+)∥Cl^(-)—H_(2)O体系25℃简干图;微量离子中,Li^(+)、Br^(-)、I^(-)一直富集,其他离子在蒸发后期有不同程度的析出,三氧化二硼可以富集至18.77 g/L,Li^(+)最高可以富集至6.520 g/L。蒸发所得的钾混盐是提钾优质原料,实验结果可以为后期综合利用提供参考。

贵州省关岭县花江背斜勘查区煤质分析

随着时代的不断发展,人们对于煤质的重视度有所提升。文章就贵州省关岭县花江背斜勘查区煤质的合理性进行分析,希望可以为后续的地质勘查奠定良好的基础条件。

昭通太阳背斜山地浅层页岩气“三维封存体系”富集成藏模式

本文系统分析了太阳地区构造断裂系统、顶底板条件、沉积岩相、优质页岩展布、源储条件及富集高产规律,提出了"多场协同多元耦合"共同作用下太阳背斜区山地浅层页岩气"三维封存体系"富集成藏赋存模式,具有5个特征:(1)页岩储层上覆龙马溪组一段二亚段—石牛栏组厚层致密页岩和泥灰岩,下伏临湘组—宝塔组厚层致密瘤状灰岩,具有良好的封隔层条件,形成了封存体系的顶板和底板;(2)压扭应力背景下形成的断裂系统属于挤压性逆冲断层、压扭性走滑断层,断层的纵向封闭性好,有效地保护了优质页岩气藏;(3)断层两盘页岩气层对接岩性均为致密泥灰岩和灰岩,侧向封堵性防止了页岩气泄漏点出现,使得山地浅层页岩气仍具有连续型气藏特征;(4)前陆盆地"水体滞留+火山灰沉降"造就了"海洋漂浮生物繁盛+缺氧强还原"深水陆棚沉积环境,形成了"富碳、高硅、低黏、高脆"的优质烃源岩储集体,构建了"规模生烃、高效吸附富集"的页岩微纳米级储集孔隙空间;(5)页岩储层具有相对小的地应力和两向水平应力差,既利于在中低泵压下的储层压裂施工作业,又具备体积压裂打碎页岩形成复杂缝网和气井获得高产的关键要素。提出了复杂构造区山地浅层页岩气"多元富集高产"的规律性认识,即:前陆盆地深水缺氧强还原环境促使了"富碳、高硅、低黏"页岩储层发育(沉积成岩控制源储特征)、持续良好的三维封闭保存体系有效保护了富有机质页岩生烃留烃富烃和超压保孔(保存条件控制天然气藏)、页岩脆性与地应力以及水平应力差决定了体积压裂改造的难易程度并影响了人造页岩气藏的构建效果(应力可压性控制人造气藏)、Ⅰ类优质页岩气储层连续厚度和地层压力系数决定了页岩气禀赋的资源储量丰度与气井高产(烃储禀赋控制单井产量)。研究成果对中国南方复杂构造区海相浅层页岩气的高效勘探开发具有重要的借鉴引领和指导意义。

安太堡露天矿过芦子沟背斜期末边坡稳定性分析及治理

为确保安太堡露天矿进入芦子沟背斜区期末内排土场不发生顺层滑坡的安全生产事故,从而保证背斜区附近作业人员和设备安全;基于安太堡矿过背斜区期末的地质构造、排土现状和岩土物理力学性质,采用极限平衡法对背斜区内排土场边坡进行了边坡稳定性分析。结果表明:内排边坡整体稳定,局部区域处于基本稳定。结合现场边坡监测数据、巡查情况,对基本稳定区提出了相应治理措施,使安太堡矿过背斜期末的内排土工程实现了安全生产,降低了运输成本,进一步提高了设备效率。

柴达木盆地红三旱四号深层卤水自然蒸发实验

柴达木盆地红三旱四号矿区位于柴达木盆地腹部,其背斜构造区的深层卤水为低钾、高钙、高钠、不饱和、高钙镁比(6.57∶1)的氯化钙型卤水,且硼、锂、溴、碘、锶含量相对较高,具有较高的综合利用价值。试验选取红三旱四号背斜构造区2850 m处深层卤水,在自然状态下蒸发结晶,分析各种离子在固、液相中的分布规律,以及盐类结晶规律和结晶形态及微量离子的富集规律。试验结果表明:在自然状态下蒸发时,主离子结晶路线石盐阶段与Na^(+)、K^(+)、Mg ^(2+)∥Cl^(-)—H_(2)O相图基本符合,光卤石、南极石阶段的结晶路线与K^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)∥Cl^(-)—H_(2)O体系25℃相图符合;微量离子Li^(+)、Br^(-)、I^(-)、B_(2)O_(3)一直富集,富集程度分别可达Li^(+)3.64 g/L、B_(2)O_(3)34.33 g/L、Br^(-)2.72 g/L、I^(-)1.07 g/L;Sr ^(2+)在蒸发后期有析出;实验过程中出现了异型结构的石盐、铵钾光卤石晶体和南极石晶体;实验结果可以为后期综合利用提供参考。