准噶尔盆地哈山地区石炭系—二叠系裂缝充填方解石的成因机制及石油地质意义

准噶尔盆地西北缘哈山地区经历了多期强烈构造活动,石炭系、二叠系裂缝发育且普遍充填方解石脉。通过对充填方解石脉的碳、氧、锶同位素和流体包裹体等地球化学分析,探讨了该区石炭系、二叠系成缝期后的地层流体活动及其与油气成藏的关系。结果表明,充填的方解石普遍受火山热液与油源流体的双重影响,δ13 C特征反映形成方解石的碳元素存在两类来源:地幔和大气CO2,δ18 O偏负特征主要反映高温流体介质的影响,87Sr/86Sr比值说明其受幔源锶和壳源锶的混合叠加影响;综合分析认为,区内裂缝充填的方解石脉存在三种成因机制:火山热液成因、油源流体改造成因和大气水改造成因,分别对应于三类流体活动,第一类,二叠纪火山热液的活动,第二类,晚二叠世以来的油源流体,第三类,燕山期—喜马拉雅期的大气水。与油源流体有关的方解石脉中次生含烃盐水包裹体的均一温度分布在70~80℃,100~110℃,130~160℃三个温度区间,分别对应二叠纪末、三叠纪末、白垩纪末三期油源流体充注,油源流体活动对区内石炭系、二叠系的油气成藏具有重要贡献。

陆上勘探低频信号的接收与恢复

低频信号对于地震数据处理和综合地质解释均具有重要意义,被广泛应用于波形反演、速度分析、低频伴影检测和深层成像等。但从接收的角度看,陆上勘探低频信号采集并不容易。对低频信号的4种获取方法,即机械低频、电低频、数学低频以及“物理合并数学”低频方法进行了对比,分析了4种方法的适用条件,提出电低频检波器设计和制造需要遵循5个原则,包括校正量准确、允差合理、体积和重量不显著增加、施工方便以及价格合理等。研究认为,MEMS加速度检波器在1.0~2.0Hz以上的低频比较可靠,且只有在将其数据积分为速度进行处理时低频优势才能显现。数学低频(检波器反褶积)对于常规动圈式检波器拾取数据的低频端具有良好的恢复作用且具有较高的推广价值。初步检波器反褶积试验表明,叠加剖面低频能量显著增强,信噪比提高,为低频信号在处理、解释阶段的深度应用奠定了数据基础。建议在后续工作中进一步探索低频信号在数据处理和地质解释阶段的深度应用。

煤系细粒沉积纹层特点及与陆相湖泊细粒沉积对比

煤系细粒纹层与陆相湖泊细粒纹层类型和成因具有显著的差异性。陆表海盆地煤系细粒沉积主要形成于分流河道间湾、潟湖环境中,主要为灰黑色波状纹层状泥岩、粉砂岩互层岩相,浅灰色微波纹层状含泥粉砂岩相和灰黑色富有机质纹层状泥岩相。纹层多呈束状、波状以及细微平直的水平状。基准面下降时期细粒沉积岩相、纹层比较发育。陆相湖泊细粒沉积主要形成于弱缺氧还原的静水沉积、深水重力流沉积环境,为棕褐色富有机质平直纹层状白云岩相和黑灰色富有机质页状黏土岩相。纹层呈细薄、平直状,且连续性好。基准面下降时细粒沉积岩相中纹层比较发育。煤系细粒沉积与陆相湖泊细粒沉积形成的构造背景是不同的,成煤环境更需要稳定的构造背景,而陆相湖泊则可能相对于成煤环境来说,具有一定的、有规律的弱震荡性和活动性。另外,生物扰动构造发育是煤系细粒中的重要特点,生物活动对纹层的破坏作用是明显的,水动力条件弱且以闭塞滞留环境为主。陆相湖泊细粒沉积中生物扰动构造不发育或很少见到。湖泊尽管是一个独立封闭系统,但是,湖泊的水动力条件的波动性,以及与季节性气候变化相呼应,湖泊水平面可能更具有往复式活动的特点,导致湖泊细粒沉积纹层的多样性、稳定性和连续性。

准噶尔盆地车排子凸起新近系沙湾组重矿物、U-Pb年代学特征及物源分析

综合岩石学特征、砂岩碎屑组分特征、重矿物组合特征和锆石U-Pb年代学特征,探讨准噶尔盆地车排子凸起新近系沙湾组沙一段的沉积特征和物源演化过程。结果表明,车排子凸起存在南北双物源体系,沙一段以粗碎屑沉积为主。在一砂组沉积阶段,扎依尔山为北部物源区,发育小规模扇三角洲沉积;中天山及北天山造山带为南部物源区,发育辫状河三角洲沉积。在二砂组沉积阶段,中天山供给减弱,北天山供给加强,盆地水体加深,南部辫状河三角洲前端分布小型滨浅湖滩坝。南部物源变化的主要原因可能是受印度板块和欧亚板块碰撞的远程影响,天山在新生代中新世中期经历强烈的挤压和抬升过程,造成北天山隆升,为车排子凸起提供物源。

基于叠前偏移成像的高密度观测系统分析评价方法——以准南山前带区块为例

准南山前带地区具有典型“三复杂”的特点,即“近地表、地下构造、储层”十分复杂,该区的油气勘探为世界级的难题。地震勘探采集的关键在于观测系统设计的优劣,常规单一炮检距属性的观测系统评价方法仅适用于相对复杂的区域,无法满足复杂山前带的高密度观测系统成像质量评价的需求。针对以上现状,探索形成了一套适应山前带的基于叠前偏移成像的高密度观测系统评价方法,利用综合质量因子、逆时聚焦、逆时偏移成像和数据驱动等4种评价手段,能较好地实现复杂山前带地震采集参数论证与优选,将理论模拟与数据驱动处理相结合,得到影响成像精度的观测系统敏感参数排序,炮线距的改变较炮点距的改变对偏移效果影响显著,形成的对“三复杂”山前带观测系统评价优选的方法,有助于提高复杂山前带地震数据的成像精度。将该方法应用于准南山前带地区,获得了较好的成像效果和地质效果,该方法可推广应用至其它山前带或复杂探区。

孤北地区石炭-二叠系煤系气储层物性特征分析

孤北地区煤系气产量丰富,储层类型多样,是济阳坳陷深层天然气较为富集的地区之一。基于碎屑岩粒度分析、岩心常规分析、连井剖面分析等方法,通过对孤北地区储层岩性特征与分布、孔隙度与渗透率、埋深、粒度中值以及煤系气聚集的地质基础等研究,利用济阳坳陷孤北地区孤北古1、孤北古2、孤北古3井等相关资料,阐述孤北地区储层物性特征。结果表明:孤北地区石炭-二叠系平均孔隙度为8.6%,平均渗透率为0.7×10^-3μm^2,为特低孔低渗型储层;主要储集层为二叠系上石盒子组奎山段、万山段、下石盒子组,山西组砂岩,其中奎山段储层最优。

陆相湖盆致密砂岩油气储层储集性能表征与成储机制——以松辽盆地南部下白垩统泉头组四段为例

在致密砂岩油气储层相关研究成果的基础上,结合对松辽盆地南部下白垩统泉头组四段致密砂岩油气储层的研究,认为储集空间类型与特征、孔喉大小与分布、孔喉连通性及不同尺度孔喉物性贡献等是致密砂岩油气储层储集性能表征的核心内容。将铸体薄片观察、扫描电镜分析及微米CT扫描等手段相结合实现了储层储集空间与孔喉结构类型、形貌、分布及连通性等的定性表征;恒速压汞与高压压汞的有机结合实现了致密砂岩储层孔喉大小、分布、连通性及不同尺度孔喉物性贡献等特征的定量表征。致密砂岩油气成储机制研究主要涉及储层成岩演化与致密化机理、致密砂岩油气藏成因类型及致密砂岩油气充注与聚集等方面的内容。以成岩演化为约束,恢复地质历史时期储层物性演化过程,结合关键成岩作用对储层物性的贡献量,明确储层致密化时间与决定因素,是砂岩储层致密化机理研究的重点;以此为基础,将油气充注史与致密化史相结合,可以确定致密砂岩油气藏成因类型。对于“先致密,后成藏”型致密砂岩油气藏,孔喉结构及其配置关系控制油气能否进入致密砂岩储层,而储层润湿性的改变则影响油气在其中如何聚集。

支撑裂缝导流能力的数值模拟

裂缝导流能力一般是利用室内实验进行评价,周期长、成本高且仅能测试较短时间的裂缝导流能力。笔者通过离散元颗粒流程序生成了真实尺寸的支撑剂颗粒,再现了微小支撑剂颗粒之间、支撑剂与裂缝面之间的高度非线性接触的物理本质。通过CFD,计算了支撑剂簇空隙流体与支撑剂的流固耦合作用,建立了支撑裂缝的裂缝导流能力的数值模拟模型,开展裂缝闭合应力、储层弹性模量、铺砂浓度和支撑剂组合形式等对裂缝导流能力的影响规律研究,揭示了支撑裂缝导流能力的变化机理。数值模拟结果显示,裂缝导流能力与铺砂浓度和支撑剂颗粒成正比,与闭合应力以及支撑剂嵌入深度成反比。

基于正则化局部自适应核回归的单点高密度地震资料随机噪声压制方法

单点高密度地震资料的波场信息丰富,但同时存在信噪比较低、有效信号严重混杂在噪声中的问题。经典核回归法可以在地震数据中同相轴连续的区域获得近似最佳的滤波效果,但在同相轴突变区域容易造成边缘模糊。为了更有效地处理地震数据,研究了正则化局部自适应核回归(RLASKR)方法进行随机噪声压制。传统核回归法将空间距离作为唯一的回归函数影响因素,而正则化局部自适应核回归方法综合考虑了空间距离和灰度距离,核函数的形状随着不同区域数据样本的特征而变化,因此地震记录中的同相轴边缘信息能够有效地保存下来。模型记录和实际地震数据测试都显示出该方法的灵活性和有效性,验证了该方法在振幅保真和噪声压制方面比传统核回归法有着更好的效果。

陆相湖盆富有机质页岩微相特征及对页岩油富集的指示意义——以渤海湾盆地济阳坳陷为例

页岩油作为非常规油气资源的重要组成部分是石油地质学研究的热点之一。中国的页岩油资源大量赋存于陆相湖盆中,由于其储集、封盖、圈闭和运移等与常规油气不同,岩相对于页岩油的控制尤为显著。岩石学、全岩X衍射(XRD)、总有机碳(TOC)含量和油气显示等资料的分析表明,渤海湾盆地济阳坳陷沙河街组三段下亚段—沙河街组四段上亚段富有机质泥页岩的微相构成主要为薄透镜状晶粒灰岩微相(LF1)、纹层状泥晶灰岩微相(LF2)、厚层块状灰质泥岩微相(LF3)、块状泥岩微相(LF4)和黑色页岩微相(LF5)。其中,页岩油发育的有利微相和微相组合为黑色页岩微相(LF5)、块状泥岩微相(LF4)以及薄透镜状晶粒灰岩与黑色页岩的微相组合(LF1+LF5)。济阳坳陷有2种页岩油富集模式:(1)以块状泥岩微相(LF4)和黑色页岩微相(LF5)为主的“自生自储”模式;(2)以薄透镜状晶粒灰岩与黑色页岩微相组合(LF1+LF5)为主的“晶粒灰岩储层”模式。晶粒灰岩更有利于页岩油富集和开发生产,薄透镜状晶粒灰岩与黑色页岩的微相组合(LF1+LF5)是济阳坳陷陆相页岩油勘探开发的“甜点”岩相组合。

陆相断陷湖盆低渗透碎屑岩储层特征及相对优质储层成因——以济阳坳陷东营凹陷古近系为例

针对低渗透储层特征及其成因研究中存在的问题,综合岩心观察、薄片鉴定、分析测试等技术方法,以盆地结构为约束条件,对东营凹陷低渗透储层特征及相对优质储层成因进行了研究。研究结果表明:(1)断陷湖盆不同沉积相类型储层岩石学特征、物性特征、孔喉结构、成岩作用、油气成藏及成岩演化等特征差异显著。(2)压实作用和胶结作用是储层物性降低的主要控制作用,溶蚀作用和油气充注一定程度上改善储层物性、延缓低渗发生时间,并在其综合控制下发育5种低渗成因储层类型。(3)储层与烃源岩侧接的陡坡带砂砾岩以压实作用主控的低渗成因储层为主,储层被烃源岩包裹的洼陷带浊积岩以溶蚀主控的低渗成因储层为主,储层与烃源岩远离的缓坡带滩坝砂以胶结作用主控的低渗成因储层为主。(4)沉积作用控制下的差异抗压实作用形成砂砾岩与滩坝砂储层整体低渗背景下的中—高孔隙度、中—高渗透率相对优质储层;成岩作用控制下的长石溶蚀增孔及储层润湿性改变,促进油气充注进而抑制碳酸盐胶结作用,形成浊积岩与滩坝砂储层整体低渗背景下的低渗、中—高孔隙度相对优质储层。