第九届全国石油地质实验技术学术交流会成功举办

2014年4月20日至4月21日，由中国石油学会石油地质专业委员会、中国石油学会石油科技装备专业委员会、中国地质学会石油地质专业委员会和石油地质勘探专业标准化委员会联合主办，中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院地质实验研究中心、提高石油采收率国家企业重点实验室、中国石油油气地球化学重点实验室、中国石油油气储层重点实验室、中国石油盆地构造与油气成藏重点实验室共同承办的第九届全国石油地质实验技术学术会议在河南省郑州市召开。

准南斜坡带砂岩储层孔隙演化特征与有利储层评价:基于成岩物理模拟实验研究

通过自主研发的成岩物理模拟系统,对准噶尔盆地南缘斜坡带侏罗系细砂岩进行了成岩物理模拟实验,对前陆盆地特有的埋藏方式,即沉积早期长期浅埋,沉积晚期快速深埋影响下的储层物性特征、孔隙演化规律等进行了研究。结果表明,随着模拟温度、压力和模拟埋深的逐渐增大以及压实作用的不断加强,细砂岩颗粒间接触关系由点-线-凹凸接触,粒内裂纹逐渐出现,裂纹呈不规则分布或呈共轭剪切关系;模拟埋深2 000～3 000m时次生孔隙较为发育,孔径和喉径也表现出快速增大的趋势,埋深大于4 000m后,次生孔隙与孔径、喉径均开始呈现递减趋势。因此,推测埋深2 000～3 000m是准南斜坡带侏罗系有利储层发育的关键层位。

全二维气相色谱/飞行时间质谱在石油地质实验中应用初探

利用全二维气相色谱(GC×GC)与飞行时间质谱(TOFMS),建立了原油中饱和烃组分和芳烃组分进行同时测定的分析方法,解析了二维图谱特征,同传统的饱和烃、芳烃分析方法(饱和烃和芳烃分离后分别单独进样)相比,具有信息量大、样品前处理简单、共溜峰可有效消除等优点。此次实验样品的常用参数如成熟度、有机质类型等与常规实验方法基本一致。

塔里木盆地北部白垩系—古近系不同段、带沉积体系比较研究

塔里木盆地北部库车坳陷—塔北地区白垩系—古近系发育有冲(洪)积扇、终端扇、三角洲(扇三角洲、辫状河三角洲、正常三角洲)、湖泊、滨岸海滩、潮坪—潟湖等多种沉积相类型。研究区南、北带及东、中、西段在不同沉积演化时期发育的岩性组合、沉积相类型及沉积相平面展布规模方面也有明显差异,北带主体为粗碎屑沉积,发育扇三角洲沉积;南带沉积物粒级相对较细,主体发育辫状河三角洲,这种差异主要受当时古构造位置、古地形坡度、沉积物源远近及古气候控制。

油气藏盖层封闭性研究现状及未来发展趋势

盖层直接决定了油气富集规模,大中型油气田盖层岩性主要为泥岩、膏盐岩和碳酸盐岩。近几十年来,盖层封闭性研究在封闭机理与评价方法方面取得了很大进展。不同学者先后提出了毛细管封闭、水力封闭、超压封闭和烃浓度封闭机理,针对不同封闭机理建立了盖层封闭性评价行业标准,在区带评价和勘探目标选择过程中起到重要的指导作用。传统盖层封闭性主要是静态评价,经历多期埋藏-抬升的盖层封闭能力是变化的。金之钧等建立了盖层封闭能力动态演化过程定量评价方法,利用埋藏过程孔隙度-毛细管压力、抬升过程渗透率-毛细管压力关系和OCR定量预测盖层毛细管封闭能力变化过程,为多期构造演化盆地油气富集规律研究提供了合理依据。基于对以上机理和方法的研究,指出断层、构造裂缝和水力裂缝是盖层完整性破坏的关键因素,明确了油气穿越盖层运移条件,为寻找次生油藏提供了思路。断裂和裂缝形成演化过程及其对盖层完整性破坏取决于盖层岩石力学特征,即盖层脆-韧性变形,基于泥岩密度和岩石力学特征建立了泥质岩脆-韧性变形转换判别方法;基于拜尔利摩擦定律和盖茨准则建立了膏盐岩脆-韧性变形转换判别方法,明确了断裂和裂缝在脆性、脆-韧性和韧性盖层中形成演化机理和对盖层破坏作用。现今,盖层封闭性仍有许多问题需要深入探索,包括不同级别盖层对油气保存的影响,宏观地质因素对盖层封闭能力的影响,泥页岩岩石成岩阶段划分及封闭能力动态演化过程,盖层脆-韧性转化及破裂条件定量表征,深层断层对油气输导和保存,盖层完整性定量评价方法等。

MOY分子筛对生物标志化合物的分离及其单体烃同位素测定研究

利用国产的MOY分子筛对饱和烃组分中的生物标志化合物进行了柱层析分离研究,结果表明:用正己烷淋洗MOY分子筛填充的柱子可以将除去正构的饱和烃中的伽马蜡烷、甾烷、β-胡萝卜烷依次淋出,说明MOY分子筛可用于分离富集甾烷、伽马蜡烷和β-胡萝卜烷,但藿烷组分丢失。对分离组分的单体烃稳定碳同位素测定研究表明:MOY分子筛在组分分离过程中无化合物的同位素分馏现象出现,伽马蜡烷、β-胡萝卜烷的稳定碳同位素分析结果很好,但分离的甾烷因基底较高,其单体烃同位素测定重复性不理想。

国产Y型分子筛对甾烷、藿烷的吸附和脱附研究

首次对不同120型号的国产Y型分子筛对生物标记化合物甾烷和藿烷等的柱层析吸附—脱附行为进行了研究。通过实验发现:USY,DNSY和DASY分子筛对甾烷、藿烷具有相同的吸附,不能用于甾烷、霍烷的分离;CDY分子筛对不同构型的甾烷、藿烷具有不同的吸附,但对C29藿烷和C295α,14α,17α—20R甾烷吸附能力近似;MOY和REUSY分子筛对藿烷具有很强的吸附,而对甾烷、伽马蜡烷、β—胡萝卜烷吸附较弱,可富集分离出甾烷、伽马蜡烷、β—胡萝卜烷;NaY分子筛对不同构型的甾烷、藿烷、伽马蜡烷、β—胡萝卜烷吸附的差异性明显,是分离富集甾烷、藿烷等生物标记化合物的最佳选择。

含铀矿物对烃源岩生烃影响的热模拟研究

采用密闭容器加水的热模拟方法,从生烃组成特征、生烃量等方面,探讨了含铀矿物对烃源岩热解生烃过程的影响。热模拟实验结果表明,在暗色泥岩和煤岩样品中加入含铀矿物后,气态烃和液态烃的生烃量都有比较明显的增加,其中煤岩的气态烃产量平均增加值为34%,而泥岩样品平均增加值也达到了30%以上。液态烃产率分析表明,含铀矿物也促进了泥岩和煤岩的液态烃产率。从泥岩氯仿沥青‘A’族组成分析发现,加入催化剂后泥岩的饱和烃和芳烃在高温阶段具有规律性的明显增大的趋势,反映出非烃和沥青质甚至不溶有机质向相对稳定的饱和烃转化以及芳烃随演化程度增加的高聚合作用。综合以上分析,认为放射性铀对油气生成具有积极的意义。

流域系统重金属污染研究进展

随着经济的发展,流域系统重金属含量的累积趋势日渐明显,对流域生态环境形成了巨大威胁。为适应国家生态友好和可持续发展的战略需求,解决当前我国大江大河重金属污染问题,需要深化对重金属污染监测和治理研究现状的认识,发现并提出可操作的解决方案。文章系统总结了流域重金属污染研究领域有关土壤重金属元素形态分析、生物有效性分析、生态风险评价及植物修复、植物富集研究等方面的研究进展,整理和概括了相应的分析和评价方法。并指出:加强流域尺度河流-土壤-植被-大气系统的重金属污染宏观研究,构建基于重金属元素循环迁移机理模型、遥感和GIS等技术的现代化立体监测系统与生态风险管理系统,将是流域系统宏观尺度重金属污染监测和治理研究的重要发展方向。

松节油加氢热解产物中单萜烷类化合物的初步研究

用雷尼镍为催化剂对松节油进行了加氢实验,获得顺蒎烷、反蒎烷、莰烷、异莰烷等单萜烷类化合物,采用气相色谱"反吹、微流控"技术的色谱-质谱分析方法,测得了它们的保留时间和质谱图,为进一步研究原油或抽提物轻馏分中单萜烷类化合物的地球化学意义提供了一些基础性数据。

库车拗陷侏罗系物源-古水流体系特征及其研究意义

通过对重矿物特征、不同成因石英阴极发光特性及古流向分析,探讨侏罗纪南天山构造带差异隆升对库车拗陷“源-汇”系统的影响。库车拗陷侏罗系重矿物组合特征、石英阴极发光特征平面上表现出明显的东西方向分异性;古流向主要为近南北方向;物源主要来自南天山造山带岩浆岩及变质岩,少量来自沉积岩;侏罗纪南天山存在多期强烈构造挤压和隆升,南天山构造活动具有明显的分段性和继承性,且东段隆升时间早于西段。南天山东早西晚的构造隆升控制了物源及古水流体系的变化,东段构造活动更为频繁、强烈,并导致了较大的地形起伏,在东段及其所对应的拗陷区发育多个相对独立的古水系。

塔里木盆地奥陶系萤石成因及其油气地质意义

塔里木盆地塔中45井上奥陶统发现以萤石层为储层的特殊类型油气藏。为了明确塔里木盆地奥陶系萤石成因及热液溶蚀储层形成时期,本文通过电子自旋共振测年、稀土元素、微量元素、激光拉曼、包裹体氢氧同位素、硫同位素等多种分析手段,对塔中45井区及巴楚-柯坪露头区奥陶系内萤石发育段进行了热液成矿、热液溶蚀与油气成藏关系的综合研究。目前,多数学者认为萤石形成于晚二叠世的岩浆期后热液,并相应存在一期海西期的热液溶蚀,此次研究表明,塔中45井区及巴楚-柯坪露头区的萤石成矿流体可能为低温大气淡水循环热液。塔中45井区断裂溶扩带充填萤石形成于晚燕山-喜马拉雅期,与海西期岩浆期后热液无必然联系;巴楚-柯坪露头区风化壳溶洞充填萤石形成于海西期,萤石成矿期与海西期火山活动热事件影响期匹配关系良好。由此推断,塔中45井区萤石成矿热液溶蚀作用发生于晚燕山-喜马拉雅期。

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组规模性有效烃源岩的发现及其地质意义

尽管对于鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组天然气的来源问题一直都存在着不同的认识,但所有观点均不认为马家沟组自身发育TOC〉0.5%的规模性烃源岩。通过分析该盆地中东部奥陶系近年来大量新钻井的岩心和岩屑样品,揭示了马家沟组不同岩石类型烃源岩的有机质丰度特征,首次发现并证实马家沟组存在有机质丰度高的规模性有效烃源岩。研究结果表明：①马家沟组有效烃源岩的岩性主要为暗色薄层—厚层状含云泥岩、云质泥岩和泥云岩,其富集分布明显受沉积相的控制,马家沟组沉积期间海退期较海侵期更有利于规模性有效烃源岩的发育,层位上主要集中分布在马五上段,其次为马五中—下段、马三段和马一段;②平面上有效烃源岩围绕米脂盐洼呈双环带状分布,次级洼陷有效烃源岩呈中厚—厚层状,累计厚度大、有机质丰度高;③有效烃源岩在米脂凹陷中心和次级隆起则呈薄层状,累计厚度小、有机质丰度低;④有效烃源岩的有机碳含量变化范围为0.30%~8.45%,其生烃母质为浮游藻类和疑源类,有机质类型为腐泥型或偏腐泥混合型。结论认为：该盆地奥陶系有效烃源岩普遍处于过成熟阶段,以产干气为主,生气量大,是马家沟组天然气的主要贡献者。

中国中西部前陆盆地烃源岩特征与油气资源潜力分析

中国中西部前陆盆地(冲断带)以发育陆相烃源岩为特征。中西部周缘和弧后前陆盆地烃源岩形成于前陆盆地沉积期,包括准噶尔西北缘、准噶尔南缘、塔里木盆地西南缘、吐哈盆地二叠系烃源岩和川西、鄂尔多斯盆地西缘三叠系烃源岩;再生前陆盆地(冲断带)烃源岩主要形成于再生前陆盆地沉积之前的三叠—侏罗系和白垩系、古近系。根据沉积环境可以将烃源岩分为被动大陆边缘海相、残留海—(泻)湖相、湖沼相、内陆坳陷淡水湖相以及内陆坳陷断陷半咸水-咸水湖相烃源岩5种类型,其中湖沼相煤系烃源岩有机质类型为III型,以产气为主,其他烃源岩有机质类型主要为II型,其次为I型,以产油为特征。中国中西部前陆盆地石油潜在资源量为89.17×108t,天然气潜在资源量为101 464×108m3,与国外典型前陆盆地相比,中国前陆盆地具有富气特征。

四川盆地中部上三叠统地层水成因与天然气地质意义

四川盆地中部上三叠统须家河组地层水矿化度大多较高,局部地区也存在中、低矿化度的地层水;地层水中几乎不含硫酸根离子,却含有大量的钡离子。须家河组地层水具有与侏罗系地层水类似的形成环境,而与下伏海相地层水形成环境差别较大。须家河组地层水具有较低的钠(钾)氯系数和较高的变质系数,展示出高变质地层水的特征;其中不含硫酸根离子,表明具有极好的还原条件或封闭条件。须家河组地层水具有原陆相沉积地层水受后期海相高浓度地层水改造的基本特点。储集层改造过程中应避免使用含大量硫酸根离子的地表水,更应尽量避免快速改变地层温度、压力与化学平衡,以免引起地层水中出现大量沉淀物而堵塞储集层孔隙与喉道,进而影响产能。

长石表生淋滤溶蚀模拟实验

利用自主研发的成岩模拟系统,选取中粒长石砂岩为研究对象,对表生淋滤机制下长石的溶蚀微观特征、易溶组分、成岩流体离子变化、溶蚀产物等开展成岩模拟。研究表明:在酸性流体条件下,不同类型长石发生不同程度的溶蚀作用,斜长石溶蚀程度强烈,颗粒表面呈现港湾状深沟或沿双晶方向溶蚀,钾长石多为颗粒边缘或颗粒内部溶蚀。成岩流体中K^+,Na^+,Ca^(2+),Mg^(2+),Al^(3+),Si^(4+)等离子浓度的变化反映长石的溶蚀状态,K^+,Na^+和Ca^(2+)浓度增加指示钾长石、钠长石和钙长石的溶蚀速率加快。长石溶解过程中产生的K^+浓度较低,且被迅速带走,伊利石沉淀所需的K^+浓度很难达到,因此长石溶蚀产生的自生黏土矿物多为高岭石,Mg^(2+)浓度的变化可能代表后期碳酸盐矿物、黏土矿物的溶解。酸性流体流速、温度、长石颗粒表面积、溶蚀时间等是影响长石溶蚀作用的主要因素。

深层、超深层碎屑岩储层勘探现状与研究进展

近年来,随着油气资源增长的需求和勘探理论方法的深入,深达5 000~8 000 m深层、超深层碎屑岩储层日益成为油气勘探的新领域。20世纪70年代末以来,我国对深层、超深层碎屑岩储层的研究已经开展了几十年,取得了一系列重大发现。在我国典型盆地大地构造背景和沉积环境影响下,深层、超深层碎屑岩储层经历了长期的埋藏、压实和溶蚀等作用,通常物性较好而形成有效储层。因此,有效储层形成的主控因素成为深层、超深层碎屑岩领域研究关注的焦点。研究发现：①深部溶蚀作用是深层、超深层碎屑岩有效储层形成的普遍机理,主要通过有机质成熟产生的有机酸和无机酸等对粒间碳酸盐胶结物和长石、岩屑等易溶组分的溶蚀,从而形成次生孔隙。②地温梯度越低,成岩强度越弱,砂岩孔隙度衰减速率越慢;早期长期浅埋、晚期快速深埋的过程能够有效保存原生孔隙。③异常压力能够延缓岩石受到的压实作用,抑制有机酸排出而有利于深层、超深层储层形成次生孔隙。④膏盐层会延缓成岩作用进程,形成物性和压力双重封闭,有利于膏盐层下砂岩孔隙的保存。⑤黏土膜如绿泥石黏土膜等,对深层、超深层碎屑岩储层高孔隙度的保存具有重要贡献。⑥成岩压实作用、早期烃类充注及碎屑颗粒成分等因素也会对有效储层的形成产生影响。对深层、超深层储层油气地质研究,要立足于陆上,加强海洋特别是深水区域油气勘探工作,同时要进一步加强油气地质勘探理论和勘探技术的创新。

库车坳陷迪北侏罗系深部储层孔隙演化特征与有利储层评价——埋藏方式制约下的成岩物理模拟实验研究

利用自主研发的成岩物理模拟系统,对库车坳陷迪北侏罗系粗砂岩储层在特有的埋藏方式下,即沉积早期长期浅埋、后期快速深埋、晚期构造抬升影响下的成岩演化过程开展成岩物理模拟实验。研究表明:随着模拟的温度、压力、埋深的逐渐增大和压实作用的持续加强,石英、长石等脆性颗粒出现裂纹,长石更易形成次生溶蚀;粗砂岩成岩样品的孔隙、孔喉和成岩流体中K,Na,Ca,Al,Si,Ti和Mn等主要阳离子均呈现一定的变化规律;自生矿物和黏土矿物发育,如方解石、石英、自生I/S混层和绿泥石等较常见。快速深埋藏阶段3 000~6 500 m,溶蚀作用强烈,孔径和喉径均达到最大值,方解石胶结和石英加大发育。构造抬升阶段5 000~4 500 m,在降温卸压作用影响下,砂岩孔隙回弹,油气充注的酸性水使长石和岩屑等强烈溶蚀。实验表明,深部溶蚀作用、早期长期浅埋、后期快速深埋、晚期构造抬升的埋藏方式和构造作用引起的侧向挤压、裂缝等因素,是我国西部挤压型油气盆地中深部优质储层形成的重要条件。

塔里木盆地塔中地区志留系柯坪塔格组沉积相与沉积模式

塔中地区志留系自下而上包括柯坪塔格组(下沥青砂岩段、灰色泥岩段、上沥青砂岩段)、塔塔埃尔塔格组(红色泥岩段和砂泥岩段)、依木干他乌组。通过对塔中地区志留系钻井岩心观察和盆地西北部阿克苏、柯坪、巴楚等地露头剖面的观察,塔中地区志留系下沥青砂岩段岩石类型主要为绿灰色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、极细砂岩和细砂岩,部分井发育中细砂岩和中砂岩,砂岩层中常见大量撕裂状泥砾和黄铁矿,发育水平纹理、平行层理、低角度交错层理和楔状交错层理,在露头剖面中可见槽状交错层理。主要沉积相类型为前滨—临滨、浅海陆棚、受风暴影响的浅海砂坝或潮汐砂脊等。在塔中30和塔中16 1井的志留系底部可见砂砾岩沉积,砾石磨圆较好,砾石成分为石英岩、燧石、泥砾、砂岩砾及其它变质岩砾,向上过渡为中粗砂岩和中细砂岩,发育板状和槽状交错层理,具向上变细的粒序结构,为河流相沉积特征。总体认为塔中地区志留系柯坪塔格组下沥青砂岩段为无障壁滨岸—陆棚为主的沉积体系,具有海侵背景下受风暴控制的滨岸—陆棚沉积模式,随海侵发展形成宽度几十公里以上的滨岸—陆棚砂岩沉积体,垂向上为滨岸砂到陆棚砂的演化序列。上沥青砂岩段以潮坪沉积为主,并有部分前滨和临滨沉积,横向相变,垂向交互叠置,在砂体发育?

中国海相油气田形成的地质基础

塔里木盆地、四川盆地和鄂尔多斯盆地古生界地层是中国海相油气勘探的重要层系之一,广泛发育以泥质岩为主的优质烃源岩,烃源岩的深埋藏决定了海相盆地以天然气为主,但不同盆地烃源岩有机质演化程度的不同又导致油气相态的差异;富含蒸发盐的碳酸盐岩地层中的硫酸盐热化学还原作用(TSR)对原油裂解成气具有明显的促进作用.海相储层以碳酸盐岩和碎屑岩为主,沉积相、白云石化作用、溶蚀作用、TSR和断裂裂缝作用控制了碳酸盐岩储层的发育.由于海相地层经历了多期构造旋迴,导致了多套生储盖组合的发育,圈闭和油气藏类型也多种多样;油气藏普遍具有多期成藏、晚期为主或晚期定型的特点;古隆起对油气富集有重要的控制作用.由于三大盆地海相主力烃源层的不同,油气富集层位、油气藏的类型与分布、油气成藏的特点也各不相同.