煤层气成藏机理及气藏类型划分——以鄂尔多斯盆地东缘为例

随着我国煤层气勘探开发工作的不断深入,定义和归纳赋存状态多样化的煤层气藏,并据此指导煤层气有利勘探目标优选就显得愈发重要。为此,在系统梳理国内外煤层气富集成藏理论的基础上,结合鄂尔多斯盆地东缘煤层气勘探开发的地质规律,借鉴常规油气藏按照圈闭成因进行分类的方法,提出了煤层气圈闭的概念和煤层气藏类型的划分方案。研究成果包括:①结合煤层、砂岩、泥岩和石灰岩在垂向上的组合关系,刻画了"泥裹藏、砂通煤、水包气"的气体封闭样式,"泥裹藏"即以泥岩等致密岩层封闭煤储层而成藏,"砂通煤"即上覆砂岩与煤层连通而与煤层统一形成气藏,"水包气"即在水力封闭和水力封堵作用下,气体在煤层中富集而成藏;②阐释了物性封闭、气压封闭、水压封闭和吸附封闭在煤层气藏形成过程中的作用,指出气藏开发的上、下限分别为风氧化带和地应力转折带;③提出了以构造、岩性、水动力和复合型圈闭为主导的气藏类型划分方案,并分别解剖了背斜、断层、向斜、地层—岩性、水力封堵和水力辅助型煤层气藏。

汶川Ms8.0级地震的水系响应

2008年5月12日龙门山汶川8.0级地震导致了映秀—北川断裂、彭县—灌县断裂、小鱼洞断裂和擂鼓断裂发生了地表破裂,在平面上显示为两条近于平行的北东向逆冲—走滑型断层,在剖面上显示为叠瓦状。汶川地震的地震破裂和同震变形在瞬间就改变了地形坡度,并导致地貌和河流体系产生相应的变化和调整,记录了整个区域的位移情况,为探索地震与水系之间的关系提供了关键信息。在整合汶川地震所导致的地表破裂、地形和水系变化相关数据的基础上,描述了汶川地震驱动的逆冲作用和右旋走滑作用引发的河道垂向位错和水平位错,标定了汶川地震导致的河道坡折点和河道转折点,刻画了映秀—北川断裂和彭县—灌县断裂和小鱼洞断裂等活动断裂对河床剖面、河道走向、河道分段性和不规则水系样式等方面的控制作用,探讨了汶川地震驱动了隆升作用对河流剖面的影响与调整,建立了汶川地震的水系响应及其识别标志。研究结果表明:汶川地震驱动的构造作用对该区水系的河道走向、河道坡折点、河道流转折点和河床剖面具有明显的控制作用,为重塑龙门山晚新生代构造-地貌-水系演化提供一个范例和定量约束条件。

塔北隆起—库车坳陷区中新生代基底-盖层构造变形机理

利用三维建模软件获取了塔北隆起—库车坳陷区现今及不同时期基底构造格局,为基底构造分析提供了新的技术方法。研究表明,三叠纪—古近纪,塔里木盆地北部块体的基底构造基本处于稳定状态,基底-盖层构造变形不明显;新近纪,克拉苏背斜带以北的塔里木盆地基底明显向天山倾斜,库车基底俯冲变形导致基底转折带逐渐向南迁移,库车前陆盆地形成;第四纪时期,库车-拜城盆地的基底整体向天山下倾斜,基底构造的强转折带迁移到塔北隆起带;新近纪以来库车坳陷的基底转折期与塔北隆起盖层的负反转构造形成期在时间上一致,在空间上,库车坳陷的基底在强烈沉降俯冲的同时,相邻塔北隆起的基底相对隆起,形成库车新生代前陆盆地的前隆;库车前陆冲断带的形成是在库车基底斜坡上伴随天山的推覆而形成的;塔北隆起为库车前陆盆地的前隆,基底俯冲变形及其转折带迁移导致塔北隆起盖层负反转构造的形成。

松辽盆地南部西斜坡层序格架内油气成藏特征

松辽盆地南部西斜坡泉四段—嫩一段可划分为6个三级层序、18个体系域。通过对烃源岩、储层、盖层、圈闭类型和油气输导与运移等成藏要素的综合分析,指出油气主要来自于中央凹陷区烃源岩,并具有厚度大,丰度高的特点;储层以辫状河三角洲前缘相砂体为主,厚度大、物性好,属于中孔—中渗、高孔—高渗型储层;广泛发育的SQn1泥岩是西斜坡的区域盖层;圈闭以构造圈闭、复合圈闭和地层—岩性圈闭为主;西斜坡油气分布具有明显的油气运移转折带,油气在转折带以西以侧向运移为主,而在转折带以东以阶梯式运移为主。依据西斜坡地质条件差异与油气成藏特点,划分出3个有利区带,并总结了各自的成藏模式,分别为以"近源供烃、断层垂向输导、阶梯式成藏"模式为主的SQy三角洲前缘带与SQqn3坡折带,及以"远源供烃、砂体侧向输导、有效圈闭成藏"模式为主的SQy盆缘超覆带。

汶川(M_s8.0)地震的河流地貌响应

2008年5月12日龙门山汶川(M_S8.0)地震导致了北川断裂、彭灌断裂和小鱼洞断裂发生了地表破裂,显示为两条近于平行的北东向逆冲-走滑型断层。同震变形在瞬间就改变了地形坡度,并产生了巨量的滑坡和泥石流,导致河流地貌产生相应的变化和响应。本文在整合汶川地震所导致的地表破裂、地形和水系变化相关数据的基础上,标定了汶川地震驱动的逆冲-走滑型构造作用对河流坡折点、河流转折点、河道走向的控制作用,刻画了平行的走滑-逆冲断层对河流地貌与不规则水系样式的控制作用,讨论了汶川地震驱动的隆升作用对河床梯度剖面的影响,探讨了汶川地震和暴雨驱动滑坡、泥石流和洪水及其剥蚀卸载作用对河道地貌和龙门山地形演化的影响。研究结果表明:1)汶川地震驱动的右行走滑作用导致水平位错和偏转,使水系产生新的河流流向的转折点;2)汶川地震驱动的逆冲作用导致的垂向位错使水系产生新的河流坡折点;3)汶川地震驱动的活动断层走向对河道走向具有控制作用;4)汶川地震驱动抬升作用导致河床梯度平衡剖面和剥蚀基准面的变化;5)汶川地震驱动的滑坡使得该地区剥蚀作用加强,同震滑坡量远大于同震岩石隆升增加的山脉体积,导致了龙门山造山带的物质亏损;6)龙门山地形雨的"雨影区"产生的强降雨带与汶川地震驱动的地表破裂带和滑坡带的空间分布位置一致,暴雨季节来临时容易出现滑坡、泥石流和洪水,这是未来几十年所面临的地质灾害。因此认为,在龙门山地震活动频繁的地区,河流地貌和水系样式主要受地震构造活动控制。