Quantitative multiparameter prediction of fault-related fractures： a case study of the second member of the Funing Formation in the Jinhu Sag, Subei Basin

In this paper, the analysis of faults with different scales and orientations reveals that the distribution of fractures always develops toward a higher degree of similarity with faults, and a method for calculating the multiscale areal fracture density is proposed using fault-fracture self-similarity theory. Based on the fracture parameters observed in cores and thin sections, the initial apertures of multiscale fractures are determined using the constraint method with a skewed distribution. Through calculations and statistical analyses of in situ stresses in combination with physical experiments on rocks, a numerical geomechanical model of the in situ stress field is established. The fracture opening ability under the in situ stress field is subsequently analyzed. Combining the fracture aperture data and areal fracture density at different scales, a calculation model is proposed for the prediction of multiscale and multiperiod fracture parameters, including the fracture porosity, the magnitude and direction of maximum permeability and the flow conductivity. Finally, based on the relationships among fracture aperture,density, and the relative values of fracture porosity and permeability, a fracture development pattern is determined.

金湖凹陷基性岩捕获锆石年龄及其区域构造意义

郯庐断裂带的形成演化是中国东部中生代关键大地构造事件,该断裂带起源机制问题是了解华南与华北板块汇聚过程与方式的基本前提。本文利用郯庐断裂带东侧金湖凹陷内7个新生代基性岩样品394个点的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学数据,在分析岩浆活动时代基础上,利用捕获锆石年龄信息探讨了大别造山带的古生代演化及郯庐断裂带起源机制问题,为认识上述问题提供了一个全新的视角。研究表明,金湖凹陷的基性岩浆活动时代为古近纪早期(66.1~56.5 Ma),与围岩的沉积时代吻合;基性岩中的捕获锆石来自大别造山带,是印支期板块碰撞造山中楔入郯庐断裂带东侧华南板块的造山带物质,具有华南板块、北淮阳和华北板块的混杂岩石圈信息;捕获锆石中445 Ma(变质锆石)、290 Ma(岩浆锆石)及214 Ma(变质锆石)等峰值年龄信息指示古生代以来北淮阳构造带经历了与北秦岭构造带类似的弧—陆俯冲、碰撞历程,暗示秦岭造山带的二郎坪洋、商丹洋和勉略洋可延伸至大别造山带东端;年代学数据及构造分析支持郯庐断裂带起源于嵌入碰撞背景下的华南板片撕裂边界,其起源形式为陆—陆碰撞下的板块斜向汇聚边界。

金湖凹陷三河次凹阜二段产能影响因素

金湖凹陷三河次凹主要含油层系为古近系阜宁组阜二段,近年来相继发现H3、H4、H8、H9等含油断块,但始终未得到有效开发。主要问题是由于目前各试采断块油气产能差异较大。为正确合理地评价三河地区产能主要影响因素,根据试油试采资料,结合各井沉积微相、成岩相、孔渗数据等多种参数进行对比研究,认为影响油井产能的因素主要包括沉积微相、成岩相以及储层物性等,研究区内滨浅湖砂坝和弱压实成岩相为最有利的沉积及成岩相带。研究结果对区域下步滚动开发的产能预测具有一定指导意义。

金湖凹陷断裂特征及其石油地质意义

金湖凹陷自晚白垩世-新生代发育复杂断裂系统,在统一应力场的作用下凹陷内形成伸展断裂、走滑断裂和挤压断裂。断裂系统的演化分为初始伸展、继承伸展、强烈伸展和走滑叠加四个阶段。初始伸展阶段凹陷伸展作用较弱,除主边界断层外,其他断层对沉积地层控制作用较弱;继承伸展阶段,凹陷持续伸展,部分早期断层停止活动;强烈伸展阶段,构造活动集中于主断层之上,形成主要沉积凹陷;走滑叠加阶段,凹陷内断层发生右旋走滑作用,在伸展构造之上叠加了走滑构造,该构造运动奠定了金湖凹陷现今的构造格局。杨村断层和石港断层为受基底断层控制的持续活动断层,而铜城断层是晚期形成调节石港断层和杨村断层走滑应力的变换断层。断裂活动受区域应力场和基底先存断裂的共同控制,表现为两期构造的叠加。两期构造运动控制了金湖凹陷油气的形成、运移和聚集。

应用油气藏规模序列法预测金湖凹陷的油气资源

成熟探区未发现油气资源量的规模倍受关注。根据金湖凹陷的油气藏规模序列,应用Pareto定律估计该区的油气地质资源总量为10802×104t,分布于159个油藏中;未发现油气地质资源量为4038×104t,分布于58个油藏中。这反映了该区的油气勘探程度较高,但仍有一定的勘探潜力,大量中小油气藏是今后勘探的主攻目标。油气藏规模序列法预测油气资源,计算过程简单,具有广阔的应用前景。

酸性环境致密砂岩储层石英的溶蚀作用

利用溶蚀作用正演模拟实验与镜下图像分析系统，并结合实例探讨了致密砂岩储层中石英的溶蚀作用。溶蚀模拟实验与油田实例表明，铁离子的加入让石英与有机酸更易发生络合反应，并释放出H＋，从而增强体系酸性，进一步溶蚀致密砂岩中的酸溶性矿物，从而改善致密砂岩储层的物性，将其变为相对有效的优质储层。通过镜下图像分析系统对苏北盆地金湖凹陷阜宁组二段（阜二段）的致密砂岩储层进行溶蚀计算，结果表明，致密砂岩储层中含油层段的石英溶蚀基本都达到了15% 以上（面孔率），仅石英的溶蚀就能够提供1.5%~3% 的次生孔隙。说明石英的次生溶蚀孔隙能够有效改善致密砂岩的储集性能，达到让油气进入其中的程度。对于一些盆地深部的致密砂岩来说，中基性侵入岩的存在能够提供大量铁离子，这对致密砂岩的后期溶蚀作用十分有利，可以作为致密砂岩油气勘探的一个有利因素。

苏北盆地高邮-金湖凹陷古近系阜宁组细粒沉积岩纹层特征与成因

深水细粒沉积物不仅可作为烃源岩,也可成为非常规油气的储集层。以苏北盆地高邮-金湖凹陷古近系阜宁组阜二段半深湖-深湖水平层理细粒沉积岩为研究对象,通过高精度厘米级岩心观察描述、薄片鉴定、X射线衍射全岩矿物分析、微量元素测试及扫描电镜等手段,分析了岩石纹层特征并尝试探讨其成因。结果表明:高邮-金湖凹陷阜宁组二段半深湖-深湖细粒沉积岩岩性复杂,多种物质组分的混合及叠置形成了不同颜色的纹层。水平层理可根据纹层厚度进一步分为薄纹层状和厚纹层状2类沉积构造,两者的宏观与微观结构、物质组成等均存在差异。纹层成因复杂,但主要受形成和保存2个方面因素影响。在纹层形成过程中,各物质组分的产生与沉淀均具有季节性意义;纹层的保存主要与水体深度有关。

苏北盆地金湖凹陷戴南组成岩阶段划分及其油气地质意义

应用显微薄片、扫描电镜、X-衍射、包裹体测温等分析化验资料,根据镜质体反射率、埋藏史曲线、粘土矿物变化特征以及各种成岩现象和标志,综合划分和确定了金湖凹陷戴南组碎屑岩储层的成岩阶段。戴南组大部分处于中成岩A阶段,少量为早成岩B和中成岩B阶段。与成岩阶段相对应,戴南组储层孔隙类型也经历了从原生到次生的演化阶段,目前戴南组大部分以次生孔隙为主,保存少量原生孔隙。根据成岩阶段和孔隙演化进一步预测新庄1井区和天X77井、关X2井等井区为有利储层发育带。另外,根据成岩阶段的划分结果,反过来预测大部分地区下伏阜宁组有机质处于成熟阶段,是戴南组有利的油气来源,并推断秦X2、天X75、天X92等井区戴南组早期经历了大的构造抬升运动和较强的剥蚀作用。

金湖凹陷西斜坡阜二段湖相碳酸盐岩沉积模式研究

前人对金湖凹陷西斜坡地区阜宁组阜二段湖相碳酸盐岩地层的成因认识不统一,因而本次研究以该层碳酸盐岩沉积相为重点,通过对研究区碳酸盐岩的成分组成、虫管保存程度、地层厚度分布规律、泥晶灰岩等的研究,提出研究区发育一套碳酸盐岩坪沉积体系。碳酸盐岩坪是一套静水环境下的泥晶灰岩和生物碎屑灰岩为主体的沉积体系,包含碳酸盐岩席、碳酸盐岩坝、碳酸盐岩滩以及泥坪四种微相。平面上在研究区西部水体较浅,水体动力较强,发育碳酸盐岩滩、坝相,东部水体较深,水动力较弱,发育碳酸盐岩席。并在全面研究基础上提出了碳酸盐岩坪沉积体系的沉积模式。

分形方法在苏北盆地金湖凹陷石油资源评价中的应用

成熟勘探区剩余资源量的多少倍受关注。根据金湖凹陷的油藏规模分布特征,应用分形方法估计该区的石油地质资源。石油地质资源总量为12284×104t,分布在507个油藏中;其中未发现的具有经济价值的石油地质资源量为2740×104t,分布在126个油藏中。这反映了该区的油气勘探程度较高,但仍有一定的勘探潜力,大量中-小油藏是今后勘探的主攻目标。分形方法作为油气资源评价的一种新途径,计算过程简便,结果可靠,应用前景广阔。

应用地球化学方法评价断层封闭性——以苏北盆地金湖凹陷坝田地区为例

基于苏北盆地金湖凹陷坝田地区和周缘次凹以及断层上、下盘原油地球化学特征对比分析,明确主力生烃次凹,判识断层封闭性,分析坝田地区勘探潜力。研究表明,龙岗次凹周缘原油成熟度最高,为烃源岩成熟阶段产物,是坝田地区周缘主力生烃次凹。F_1断层上、下盘原油正构烷烃、甾烷、萜烷分布以及成熟度等地球化学特征存在明显差异,揭示F_1断层处于封闭状态,证实龙岗次凹烃源岩所生成的成熟油未越过F_1断层运移至坝田地区。坝田地区含油砂岩抽提物成熟度低,与自身斜坡区烃源岩和汊涧次凹、东阳次凹所生成的低成熟阶段产物相似。低成熟阶段烃源岩生烃量有限,难以形成规模油藏。因此,坝田地区勘探潜力较差,而紧邻龙岗次凹的断块圈闭是有利勘探目标。

江苏金湖凹陷古近系奇碳优势和偶碳优势共存的正构烷烃

苏北盆地金湖凹陷古近纪阜宁组二段暗色泥岩及其生成的原油中,正构烷烃系列存在着偶碳优势、奇碳优势以及二者共存的3种分布型式。本文重点探讨正构烷烃奇碳优势和偶碳优势共存的形成原因。在这类暗色泥岩与原油中,正构烷烃通常低碳数部分呈nC15、nC17优势,中碳数具有nC20、nC22优势,高碳数为nC25、nC27、nC29、nC31优势;并且具有强烈的植烷优势、较高的伽玛蜡烷指数、含有一定量β胡萝卜烷和C24四环萜烷。分析认为沉积水体环境和有机质来源的变化决定了正构烷烃的分布形式,该类正构烷烃形成于湖盆水体盐度分层的沉积环境,主要来源于湖盆内藻类和湖盆外高等植物蜡。

陆相盆地隐蔽油气藏综合勘探方法与应用初探

隐蔽油气藏综合勘探方法是层序地层学框架下的多学科综合研究,应以信息集成系统为平台,分为基础资料整理、区域综合评价和目标预测3个阶段进行。基础资料整理应建立信息平台,以实现多源数据和成果的集成化管理;区域综合评价可分为区域性等时层序地层格架建立、沉积体系和隐蔽圈闭特征研究、隐蔽油气藏成藏规律研究、隐蔽油气藏空间分布预测和评价等步骤进行,以阐明隐蔽油气藏的类型、特征、形成条件和空间分布;目标预测分工区选择、高精度层序格架对比、隐蔽圈闭识别和描述、隐蔽圈闭合油气性评价等步骤进行,以识别和评价隐蔽油气藏并最终提供钻探目标。信息集成系统可基于组件式地理信息系统(COM GIS)开发,并具备油气勘探成果信息和多学科数据的集成化管理、研究成果的综合表达与应用及海量数据的挖掘等功能。苏北盆地金湖凹陷戴南组的隐蔽油气藏研究表明了综合勘探方法的实用性和有效性。

金湖凹陷闵桥地区玄武岩储层特征研究

为识别玄武岩喷溢相微相类型 ,研究不同储层类型和不同孔隙结构的储层参数 ,以岩心、分析化验及试油为依据 ,测井资料为基础 ,研究闵桥地区玄武岩储层特征及储层发育控制因素。其结果 :本区玄武岩储层可划分为 3类 ,其中Ⅰ、Ⅱ类为有效储层 ,Ⅲ类为非有效储层 ;建立了储层有效孔隙度、含油饱和度图版及有效厚度划分标准 ;应用本文研究成果完成了 8个断块探明储量申报工作 ,同时指导了本区玄武岩油藏的滚动勘探开发 ,并取得了显著效果。

金湖凹陷闵北地区阜一、二段火山岩地层划分与对比

根据火山岩的岩性、电性以及岩石化学等特征 ,将闵北地区阜一、二段火山岩地层划分为岩流单元、岩流组、亚旋回等不同的单元。以岩流组作为该区火山岩地层划分的基本单位 ,对该区火山岩地层进行了划分与对比。该区火山岩分布的规律是 :岩流组的厚度、数目由东向西呈衰减趋势 ,而在南北方向上则相对比较稳定 ;岩流组的厚度分布受断层活动的控制 ;岩流组的可对比性 ,南北方向略好于东西方向 ;火山岩岩体呈东厚西薄楔状分布的格局。

苏北盆地金湖凹陷三垛组剥蚀厚度恢复及意义

综合利用声波时差法和基于镜质体反射率的Easy%Ro模拟法,对苏北盆地金湖凹陷三垛组剥蚀厚度进行了恢复。结果表明,金湖凹陷三垛组较大的剥蚀量及新近系盐城组和第四系东台组沉积地层厚度欠补偿,即"古大于今"的埋藏史是造成该区隆起带和外斜坡区"浅熟"的根本原因。"古大于今"的埋藏史,加上古地温梯度大于现今地温梯度,使得阜宁组烃源岩在三垛组沉积末期达到最大热演化程度并大量生烃。在对三垛组地层剥蚀厚度恢复的基础上,恢复了在三垛组沉积末期的主要输导层的古构造和阜宁组烃源岩的生烃状况,对油气运聚单元进行了划分和评价。

金湖凹陷阜二段断裂信息维特征与油气藏分布

金湖凹陷油气运移、聚集、成藏与断裂的展布、发育程度密切相关。为了认识断裂发育区油气分布规律以及断裂对油气富集程度的控制作用，运用分形理论对金湖凹陷断裂体系进行研究．利用研究区已落实的油气藏分布，分析断裂与油气分布关系。结果表明，断裂面积信息维在1．530～1．685之间有利于大油藏形成和保存；断裂信息维在1．655—1．832之间的高值区，断块被进一步分割复杂化，导致油气分布支离破碎，使得油气藏小而碎；有利于油气聚集成藏的分维下限值为1．483。应用信息维法对断裂体系分维计算结果表明，断裂面积信息维高值区与油气藏分布区吻合较好。在此基础上，分析预测了金湖凹陷下一步勘探优选区。

金湖凹陷隐性断裂带形成机制及分布

金湖凹陷基底存在北东、北西向两组断裂。北西向基底断裂活动较弱,对盖层变形影响较小,在盖层中多以隐性断裂带显现;北东向基底断裂活动强烈,对凹陷盖层变形影响较大,不仅形成了凹陷东部边界杨村断裂在内的多条显性断裂,而且形成了多条隐性断裂带。凹陷中部的北东向石港显性断裂带将凹陷分割成西部斜坡带和东部凹陷带。东部凹陷带受基底北西向断裂隐性活动的影响呈现南北分段特征。凹陷盖层中还发育了大量近东西走向的三、四级正断层,它们大致平行成带分布,形成了宝应平行雁列式断裂构造带、唐港雁列式断裂构造带、卞闵杨平行雁列式断裂构造带、西斜坡平行入字型断裂构造带、汊涧泥沛平行雁列式断裂构造带等一系列油气富集区带。上述构造带中的油气藏分布明显受到北东和北西向基底断裂活动影响,呈现北东、北西或近南北向成带、成串分布特征。应用区域地质、重磁等资料开展隐性断裂带预测,识别出10条北东向、5条北西向、6条南北向隐性断裂带。沉积盖层中形成的这些隐性断裂带控制了储集砂体分布、改善了储层物性、使隐性圈闭成带成串分布,是油气聚集成藏的有利区带。

苏北金湖凹陷混合原油的地质地球化学特征

从定性与绝对定量角度对苏北金湖凹陷“未熟油”及成熟油进行了全面分析。研究表明 ,该区“未熟油”既有未熟—低熟油性质又有成熟油性质。除了甾烷成熟度参数偏低外 ,饱和烃CPI与C3 12 2S/ (S +R)、芳烃甲基萘、甲基菲及甲基二苯并噻吩的成熟度参数与正常油差异甚微。成熟度参数的不一致性反映了不同成熟度原油混合现象的存在。混合油定量计算结果表明 ,正常油中混入低于 2 0 %的未熟—低熟油 (烃 )可使混合油中甾烷C2 9αααS/ (S +R)值小于 0 .30 ,苏北油田金湖凹陷西斜坡南端和闵北“未熟油田”实质为混入少量未熟—低熟油 (烃 )的正常油。混合油的形成可能贯穿于油气的整个生成与聚集过程。金湖凹陷多生油中心、多成烃期次和相对较年轻的第三系烃源岩是形成成熟度偏低的“未熟油”(混合油 )的必然条件。

金湖凹陷L油田阜二段储层高含水微观分析

为有效分析苏北盆地金湖凹陷L油田古新统阜宁组二段砂岩储层含水率较高的原因,开展了储层微观孔隙结构及真实砂岩微观模型水驱油的试验及研究工作。孔隙结构特征研究表明,储层以小孔细喉型为主,运用聚类分析对毛细管压力曲线进行分类评价后认为,孔隙结构较差;微观水驱油试验表明,驱油效率与渗透率间的关系不明显,与微观非均质性呈负相关;另外还受到水敏伤害、注水位置及加压方式等多方面因素的影响。综合分析认为:储层孔隙结构较差,且没有及时进行储层保护,压裂加剧了该区的非均质性,同时又没有注意到注采强度的控制,是造成该区含水率上升较快、采收率较低的主要原因。