现代地质

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2022, 36(05): 1192-1192.

摘要 ( 105 )

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柴达木盆地及其南北缘前南华纪构造单元划分及地质演化

张金明, 王秉璋, 付彦文, 田成秀

2022, 36(05): 1193-1205. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.040

摘要 ( 456 )

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根据近几年来的综合研究和区调工作,对柴达木盆地及其南北缘前南华纪物质组成、变质变形等研究的基础上,首次按照不同地质构造演化阶段,将柴达木盆地及其南北缘前南华纪构造单元划分为:湟源中元古代古陆块、全吉新太古代—古元古代古陆块、达肯大坂古元古代古陆块、金水口古元古代古陆块、宁多中元古代古陆块5个一级构造单元以及8个二级构造单元,论述了各构造单元的地质特征,重塑了前南华纪地质阶段柴达木盆地及其南北缘地质过程与古陆块的演化历史。结合研究区内重要地质事件将柴达木盆地及其南北缘前南华纪地质演化厘定为新太古代古陆核形成、古元古代早期古陆块裂解、古元古代晚期—中元古代早期古陆块形成、中元古代早—中期陆内裂解沉降、中元古代晚期—新元古代早期陆块汇聚、新元古代陆块裂解6个地质过程,响应了全球Kenorland、Columbia、Rodinia三个超级大陆旋回事件。

东天山博格达地区石炭系构造-地层划分及成盆背景分析

樊丹, 李涤, 何登发, 侯烁钦, 孙天鸽, 杨浩, 甄宇

2022, 36(05): 1206-1217. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.043

摘要 ( 250 )

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东天山博格达地区经历了古生代长期俯冲增生与中—新生代多期陆内变形改造作用,但对于博格达山石炭纪构造属性与演化阶段等问题始终存在争议,制约了对北疆晚古生代构造格局的认识。利用博格达山露头及其两侧盆地钻井、地震资料,运用盆地构造分析思路与方法从盆-山尺度开展了石炭系地层格架及岩浆活动特征综合对比研究,划分博格达地区石炭系构造-地层单元并分析石炭纪构造背景。研究结果显示:博格达山相邻的准噶尔盆地和吐哈盆地发育下石炭统与下伏地层(C₁/AnC)不整合,而上、下石炭统之间(C₂/C₁)、二叠系与上石炭统(P/C₂)不整合在博格达山及相邻盆地普遍存在,由此将博格达地区石炭系划分为下石炭统和上石炭统2个主要构造层,揭示研究区经历了两个主要的构造演化阶段。进一步结合构造变形演化、盆地构造沉降特征及构造环境分析结果,认为博格达山石炭纪为俯冲相关伸展背景下的弧后盆地,经历了早、晚石炭世两阶段伸展裂陷作用,并在裂陷晚期均明显遭受了周缘块体碰撞拼贴事件的影响。

北非地区中生代盆地区域沉积中心发育机制新认识及油气差异富集效应

黄雷, 张忠民, 赵晓辰, 吕雪雁, 王爱国, 刘池洋, 宋世骏, 殷珂, 李鑫, 刘静静

2022, 36(05): 1218-1229. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.054

摘要 ( 233 )

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北非地区为世界上油气富集地区之一,区内油气分布表现出极大的不均匀性,以往研究对这一油气差异性富集控制因素的探讨较为薄弱。本研究重点从中生代期间发育的多个区域沉积中心的演化和形成机制的角度,探讨这一科学问题。对已有的基础地质和油气勘探资料的综合再分析表明,北非地区冈瓦纳大陆北缘发育维德迈尔—佩拉杰、苏尔特、东地中海三个彼此孤立存在的中生代沉积中心,这些沉积中心在空间上处于阿拉拉隆起、苏尔特隆起、黎凡特隆起三个海西运动中形成的NE向古隆起之上,具有“古隆起塌陷反转”的形成机理;沉积中心均靠近新特提斯洋边缘,总体呈现受海西运动形成的古隆起和新特提斯洋开启背景下的伸展作用联合控制。三个中生代沉积中心为中生代优质烃源岩发育区和油气富集区;受海西期塑造的古构造、海西构造剥蚀对砂岩储层的控制以及中生代烃源岩发育等有利因素所控,这些塌陷形成的中生代沉积中心及围区成为最为重要的油气富集区带。中生代盆地的这一形成过程为该区油气差异富集的重要控制因素。

冀中坳陷束鹿凹陷潜山分类与成藏模式

王鹏, 张宇飞, 杨丽丽, 杨双涛, 王芳, 万照飞, 贾昔东, 魏一冰, 姜宏宇, 王永君

2022, 36(05): 1230-1241. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.141

摘要 ( 245 )

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冀中坳陷束鹿凹陷发育于太古宙变质岩结晶基底上,其经历了中晚元古代裂陷槽阶段、古生代克拉通盆地阶段、中生代构造转换调整阶段和新生代断陷型盆地等4个阶段,为一典型地台-断陷-坳陷多层结构的复合盆地。盆地历经多次构造运动改造,潜山较发育,类型多样。在总结前人对潜山研究的基础上,结合束鹿凹陷三维连片地震资料,对该地区潜山类型进行系统划分,并对典型潜山的构造特征及生储盖匹配关系进行了描述。研究区潜山根据成因可划分为剥蚀型潜山和拉张型潜山两大类,根据形态可划分为剥蚀残丘型潜山、不整合潜山、断阶型潜山、断槽冲蚀沟型潜山、断垒型潜山和断块型潜山等类型。束鹿凹陷潜山的发育具有分带性,按潜山的构造位置,分为凸起潜山带、缓坡潜山带、洼槽潜山带和陡坡潜山带,不同构造带发育不同类型的潜山。研究结果表明束鹿凹陷中新元古界、古生界潜山数量众多,规模较大,是束鹿凹陷实现油气突破的一种重要油气藏类型。

琼东南盆地中生界潜山天然气成藏模式

甘军, 季洪泉, 梁刚, 何小胡, 熊小峰, 李兴

2022, 36(05): 1242-1253. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.050

摘要 ( 341 )

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琼东南盆地基底潜山勘探面临地质年代不清、储层非均质性强及成藏条件复杂等难题。通过开展区域大地构造演化、基底锆石测年、潜山储层描述及成藏动力分析,明确潜山储层发育区及有利成藏区。研究表明,在印支运动、燕山运动及喜山运动叠加控制下,松南低凸起、陵南低凸起大面积发育印支期的花岗岩潜山储层,平面上北西、北东及近东西向三组断裂、裂缝交错切割成网,纵向上形成的风化带-裂缝带总厚度超300 m的双层结构,明确裂缝储层发育的关键因素为脆性矿物和双向流体改造。基于早渐新世古地貌及烃源岩沉积模拟实验研究,提高了崖城组陆源海相烃源岩TOC分布预测精度,明确了中央坳陷优质烃源灶分布规律。综合分析潜山-古近系储层、构造脊展布和崖城组烃源灶的时空配置关系,建立了“松南低凸起源外高潜山天然气长距离侧向有限运聚模式”及“陵南低凸起源边低潜山近距离高效运聚模式”,提出源边低潜山的L26-B是下步勘探的有利目标。

鄂尔多斯盆地南部长7₃页岩层系储层特征及主控因素

李庆, 李江山, 卢浩, 齐奉强, 何羽, 安可钦, 李隆禹, 张厚民, 伍岳

2022, 36(05): 1254-1270. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.047

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鄂尔多斯盆地长7₃亚段的页岩层系有机质含量、矿物含量变化大,发育凝灰岩夹层,具有较强的非均质性,不同岩相的孔隙结构差异及主控因素尚不明确。综合多种分析技术手段,对鄂尔多斯盆地南部长7₃页岩层系的岩相进行系统划分,对比不同岩相的孔隙结构及物性差异,探讨其有效孔隙网络及主控因素。根据粒度、TOC和矿物成分将长7₃细粒岩分为8种岩相类型,其中高有机质硅质页岩、凝灰岩及高有机质黏土质页岩三种岩相所占比例较高。长7₃页岩中有机质丰度高(平均20.04%),类型以Ⅰ型为主,处于低熟到成熟阶段。储集空间根据产状可分为基质孔隙(粒间孔、粒内孔、晶间孔、特大溶蚀孔)、有机质相关孔隙(有机质孔、有机质边缘孔隙)、裂缝(构造缝、成岩缝、晶面裂缝、粒边缝)。各岩相等温吸附曲线特征以IV型为主,迟滞回线以H₃型为主。宏孔是储集游离油的有效孔隙,储集性能受岩相、有机质含量及矿物组成控制。凝灰岩孔隙度、渗透率及宏孔比孔容最高,其次为高有机质硅质页岩和高有机质黏土质页岩,而低有机质页岩宏孔比孔容最小,介孔比孔容大。页岩中有机质、黄铁矿含量与宏孔比孔容呈正相关,凝灰岩中石英含量与宏孔比孔容也呈正相关。研究成果可为长7₃亚段页岩油甜点评价及预测提供地质依据。

鄂尔多斯盆地东缘临兴区块页岩气成藏因素分析及富集区预测

崔树辉, 吴鹏, 赵霏, 牛艳伟, 蔡文浙, 王波

2022, 36(05): 1271-1280. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.045

摘要 ( 282 )

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结合中联公司前期勘探成果,基于钻井、岩心、测井资料及实验数据,对鄂尔多斯盆地东缘临兴区块本溪组、太原组和山西组泥页岩沉积特征、有机地球化学特征、储层特征以及含气性特征进行了研究,重点讨论了页岩气的富集区。研究成果表明:本溪组和太原组发育潮坪相沉积环境,山西组发育三角洲相沉积环境;整体属于中等-优质烃源岩,太原组烃源岩最好;本溪组和山西组有机质类型主要以腐殖型为主,太原组有机质类型主要以混合型-腐殖型为主;有机质成熟度整体处于成熟-高成熟阶段,具有良好的生烃潜力;储集层微裂隙较发育,属于低孔低渗类型;山西组和太原组的脆性矿物含量在50%以上,有利于后期压裂;研究区泥页岩具有较高的含气量和较强的吸附能力;山西组页岩气富集区主要集中在北部和西南部,太原组页岩气富集区主要集中在北部,且资源潜力最优,本溪组页岩气富集区主要集中在西北部和东北部边缘一小块区域,且资源潜力有限。

四川盆地五峰—龙马溪组黑色页岩有机岩石学特征研究

刘思逸, 高平, 肖贤明, 刘若冰, 秦婧, 袁桃, 王旭

2022, 36(05): 1281-1291. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.046

摘要 ( 375 )

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目前五峰—龙马溪组黑色页岩中显微组分缺乏统一的分类方案,命名也较为混乱,给页岩气勘探与评价造成了困难。为此,采用全岩光片和有机地球化学(TOC、δ¹³C_org)分析等方法,对四川盆地五峰—龙马溪组黑色页岩中显微组分进行有效识别与特征总结,探讨其可能成因,并判断其有机质类型。研究结果表明:五峰—龙马溪组页岩中显微组分主要由海相镜质组、腐泥组、动物有机碎屑组和次生组组成。其中,海相镜质组由无结构镜质体组成,呈浑圆状或长条状,具有强的光反射能力,但分布并不广泛;腐泥组主要由无结构腐泥体组成,为藻类遭受热降解过程而形成的无结构且无固定形态的显微组分,在富有机质页岩中广泛分布;动物有机碎屑组主要包括笔石表皮体、几丁虫和放射虫有机碎屑体;次生组由次生沥青体组成,广泛分布在页岩基质孔隙中,呈无固定形状。五峰—龙马溪组页岩中主要发育腐泥组和次生组,其次为动物有机碎屑组和海相镜质组,其有机质类型以Ⅰ-Ⅱ₁型干酪根为主,且腐泥组和次生组含量越高,有机质类型越好,其生烃潜力越大。

生物地层格架下湘西北地区五峰组—龙马溪组孔隙结构特征

漆洋, 吕春研, 王宇慧, 唐书恒, 郗兆栋

2022, 36(05): 1292-1303. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.055

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为探究生物地层格架下五峰组—龙马溪组孔隙结构特征,在笔石带划分的基础上结合孔隙结构特征及其影响因素将SY-3井五峰组—龙马溪组划分为LM5—LM7、WF4—LM4、WF2—WF3三个笔石带,并基于扫描电镜、低温氮气吸附实验、高压压汞实验等技术手段,分别对这三个笔石带进行孔隙结构特征的研究和对比。结果表明:LM5—LM7富集黏土矿物,主要发育较大孔径孔隙,以黏土矿物粒间孔为主;WF4—LM4富集有机质,主要发育较小孔径孔隙,以有机质孔为主;WF2—WF3富集石英,主要发育小孔径孔隙,以石英粒间孔为主,但大部分石英粒间孔被黏土矿物和有机质充填。LM5—LM7孔隙发育主要受TOC含量和矿物含量的影响,WF4—LM4孔隙发育主要受TOC含量影响,而WF2—WF3受矿物组分、有机质赋存特征及成岩作用等因素共同影响。不同笔石带由于沉积环境的差异导致其具有不同的有机质丰度及矿物组分,从而导致了孔隙结构的差异。

页岩油岩心样品洗油实验效率对比分析

王志昊, 赵建华, 蒲秀刚, 刘可禹, 李俊乾, 程斌

2022, 36(05): 1304-1312. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.049

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页岩储层中的裂缝和微纳米级孔隙是页岩油的主要赋存空间。岩心样品高效无损洗油是页岩孔隙结构表征和页岩油赋存研究的关键,但是目前的实验方案并不统一。通过调研总结常用的洗油方法,针对现行广泛使用的浸泡抽提法、快速萃取法以及气驱+索氏抽提法对大港油田沧东凹陷孔二段页岩(块样,1 cm×1 cm×1 cm)进行洗油测试,利用Rock-Eval 热解仪和气相色谱仪对洗油前后的样品以及萃取出的可溶有机质进行了实验效果对比和三种方法之间的优劣性分析。研究结果表明,随着实验时间的延长萃取物中重烃含量逐渐增加,且低孔低渗的页岩岩心在常温常压下难以达到理想的洗油效果。升温和增压可以提高洗油效率,但长时间的高温作用会使部分重烃和吸附组分裂解,当裂解的速度大于轻烃组分被萃取的速度时,S₁值会出现随着洗油时间上升的现象;合适的压力条件可以有效促进洗油速率,但如果条件控制不好会造成样品破碎或者内部孔隙被破坏。建议在洗油过程中采用较低的压力、常温或者稍微加温以加快实验速度,驱替法和抽提法结合会有更好的效果。

准噶尔盆地南缘侏罗系煤生烃热模拟实验研究

李二庭, 马万云, 李际, 马新星, 潘长春, 曾立飞, 王明

2022, 36(05): 1313-1323. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.159

摘要 ( 176 )

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采用黄金管-高压釜热模拟体系,开展准噶尔盆地南缘地区侏罗系八道湾组和西山窑组煤的生油和生气演化特征研究,对区域油气资源评价和油气资源研究具有重要意义。煤热模拟实验结果表明,准噶尔盆地南缘八道湾组煤生油潜力明显高于西山窑组煤,其生油高峰在R_o(镜质体反射率)=1.07%,最大生油产率的分布范围为60.13~83.27 mg/g,具有一定的排油能力;西山窑组煤生油高峰在R_o=0.96%,最大生油产率分布范围为27.14~62.14 mg/g,部分样品具有一定的排油能力。八道湾组煤和西山窑组煤生气能力接近且均较好,生气窗长。R_o为0.90%时,煤开始生气;R_o在1.07%~1.65%时,煤进入快速生湿气阶段,煤裂解气产量是最大产气量的50%左右;R_o达1.65%后,煤进入干酪根裂解生气阶段;R_o在3.60%时,煤生气基本结束,最大生气产率分布范围为92.23~141.26 mg/g。南缘西段艾卡构造带八道湾组煤层厚度为10~20 m,R_o在1.0%左右,处于煤生油高峰,生油量在57.10~81.19 mg/g,且煤具有有机碳含量高的特点,认为该区煤具有形成带气顶的油藏的潜力。准噶尔盆地南缘中段霍玛吐背斜带和昌吉—乌鲁木齐地区侏罗系煤层厚度大,最厚达60 m,烃源岩R_o在1.3%~2.0%之间,处于煤大量生干气阶段,生气量为60.21~104.27 mg/g,认为准噶尔盆地南缘中段煤具有形成凝析气藏和干气藏的条件。

新疆库拜煤田铁列克矿区地应力分布及其对煤层气开发的影响

魏永恒, 葛燕燕, 王刚, 王文峰, 田继军, 李鑫, 吴斌, 张晓

2022, 36(05): 1324-1332. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.021

摘要 ( 372 )

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地应力、煤储层渗透率和煤储层压力等是影响煤层气开发的重要因素。通过分析新疆库拜煤田铁列克矿区注入/压降试井及原地应力测试数据,结合铁列克矿区煤层气井日产气量分析,研究了新疆库拜煤田铁列克矿区地应力变化规律及其对煤层气开发的影响,分析了铁西矿区和铁东矿区煤储层地应力特征及其对煤储层物性的影响。结果表明:(1)地应力状态在垂向上发生变化,埋深处于550~650 m、650~850 m和850~1 200 m时,地应力状态类型依次为σ_H>σ_v>σ_h、σ_H≈σ_v>σ_h和σ_v>σ_H>σ_h;(2)埋深850 m处既是垂直主应力和最大水平主应力的转换点也是渗透率趋势变化点,指示了地应力对渗透率的控制作用;(3)渗透率和煤储层压力与地应力分别呈负相关和正相关关系;(4)地应力对产能的负效应大于地应力对产能的正效应,使典型日产气量随着地应力的增大而减小;(5)铁西矿区和铁东矿区中部煤储层碎粒煤较发育、吸附孔体积和含气量均较大,是煤层气开发的有利区带。研究成果可为库拜煤田下一步煤层气开发提供理论指导。

支持向量机在煤层地应力预测中的应用

冯鹏, 李松, 汤达祯, 陈博, 钟广浩

2022, 36(05): 1333-1340. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.093

摘要 ( 175 )

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为了探讨煤层地应力的有效预测方法,将支持向量机回归方法用于计算煤层最小水平主应力,进而得到最大水平主应力,结合垂向主应力的求取,最终构建地应力的地质模型,实现地应力场的三维可视化。利用灰色关联法筛选出与煤层最小水平主应力关联度最好的测井参数;结果表明,井径测井(CAL)、补偿中子测井(CNL)、自然伽马测井(GR)、密度测井(DEN)和深浅侧向电阻率测井值的平均值(R)与煤层最小水平主应力关联度较好。以这5个测井参数作为训练因子,利用支持向量机回归方法建立煤层最小水平主应力预测模型。基于该模型,对鄂尔多斯盆地韩城区块H3井组煤层地应力进行计算,发现研究区内三个方向的地应力随埋深的增加呈现递增的趋势,应力场状态也随着埋深的变化发生转换,由浅部的大地动力型逐渐转换为大地静力型,煤储层所处的应力环境也相应地由挤压带过渡为伸张带。

云南老厂雨汪煤层气区块气水成因及产能响应

翟佳宇, 张松航, 唐书恒, 郭慧秋, 刘冰, 纪朝琪

2022, 36(05): 1341-1350. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.076

摘要 ( 286 )

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为提高云南老厂雨汪区块煤层气(CBM)产能,基于6口煤层气先导试验井的气体样品组分、甲烷碳同位素、产出水氢氧同位素及微量元素测试结果,结合研究区煤层气地质条件和产能特征,分析了气体组分、水的氢氧同位素特征及微量元素成分对产能的指示意义。结果表明:研究区煤层气气体组分以CH₄为主,含少量C₂H₆、N₂和CO₂,不含重烃,为热成因气,并经过了后期的次生改造。煤层气井产出水的氢氧同位素特征说明产出水来源于大气降水,呈现明显的¹⁸O漂移特征。主成分分析结果显示产出水微量元素成分可以归纳为两个主成分,分别反映气井的产气和产水情况。根据煤层气井气水产出情况、产出水的氢氧同位素特征、微量元素成分综合分析表明,当前雨汪区块除LC-C3井外其他井产出水主要为压裂液,储层降压受限,导致气井产量较低。

云南老厂矿区煤层气储层地质条件及其资源潜力

李金龙, 李倩, 蔡益栋, 陈伟, 陈志柱, 王坚, 薛晓辉

2022, 36(05): 1351-1359. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.056

摘要 ( 334 )

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云南老厂矿区煤层气资源丰富,是近年来我国煤层气资源勘探开发的热点区域。针对煤层厚度、储层物性、含气量等储层基本参数特征进行分析,对区域煤层气资源潜力进行评价。结果表明:云南老厂矿区煤层厚度较大、层数较多,煤层顶底板以泥岩、粉砂岩为主,生储盖配置较好;目标煤层孔隙度相对较高,裂隙较为发育,可为煤层气的富集和产出提供良好的条件;主要煤层压力整体上属于常压储层,煤层解吸速率较高;同时煤储层大多处于欠饱和状态,开发过程中需要较长时间的排水降压;老厂矿区雨汪区块埋藏深度小于1 000 m的煤层气资源量为270.93亿m³,资源丰度为3.20亿m³/km²。总体而言,研究区煤层气勘探开发条件较好,具有较大的勘探开发的资源潜力。

基于煤层气井生产数据的储层含气量校正新方法

闫涛滔, 郭怡琳, 孟艳军, 常锁亮, 金尚文, 康丽芳, 付鑫宇, 王青青, 赵媛, 张宇

2022, 36(05): 1360-1370. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.026

摘要 ( 179 )

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勘探实践发现沁水盆地潘庄、潘河区块及鄂尔多斯盆地保德区块煤层气井累计产量远远大于原始计算的地质探明储量。该现象对体积法计算的煤层气资源储量提出了挑战,同时为全面“上储增效”提出了新的方向。在采用体积法计算煤层气储量时,含气面积、含气量的准确性以及煤岩密度与煤层厚度的非均质特征都会对储量参数的准确性产生影响。其中,由于取心测试过程的局限性,煤层含气量的数值常存在一定的误差。本次研究基于鄂尔多斯盆地和沁水盆地的煤层气井生产数据并结合等温吸附实验结果提出了计算储层临界最低含气量的方法(临界最低法)。将校正后的临界最低含气量与实测含气量(基于美国矿业局直接法(USBM)和史密斯-威廉姆斯法)进行对比,并剖析含气量测试损失量的地质控制机理。结果表明:在中低至中高煤阶(R_o=0.7%~2.1%)范围,临界最低法计算的含气量总体高于其它两种方法计算的含气量,临界最低法在中低煤阶至中高煤阶具有较强的适应性。在高煤阶(R_o=2.1%~2.8%)范围,临界最低法计算结果可以与取心测试结果相互验证。总体上,煤层含气量测试(USBM法)损失量受不同煤阶煤岩孔裂隙发育特征、煤体结构、含气饱和度及逸散时间的影响。含气量测试损失量与孔渗发育特征、构造煤发育程度、含气饱和度及逸散时间呈正相关。此外,针对未取心的煤层气井,可以采用钻井岩屑测试等温吸附参数进而利用临界最低法求取储层含气量,为煤层气进一步的勘探开发提供数据基础。

塔里木盆地西南地区石炭系煤系烃源岩识别与分布特征

赵永强, 苏思羽, 蒲仁海, 姚威, 季天愚

2022, 36(05): 1371-1381. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.060

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近年来在塔里木盆地西南巴麦地区巴探5井石炭系卡拉沙依组中发现了多层煤层和炭质泥岩,它们具有一定的生烃潜力。由于它们发育于碳酸盐岩与砂泥岩交互的混积台地背景中,之前并未作为有效烃源岩加以重视,因此查明其发育规律和分布特征对寻找该区石炭系自生自储油气藏具有重要意义。利用钻井岩心、岩屑样品地球化学测试,测井岩性识别、三维地震反演等方法进行了该套煤系烃源岩生烃指标和识别分布研究。结果表明,巴探5井这套煤系烃源岩与卡拉沙依组广泛发育的一套三角洲-潟湖沉积体系有关。煤系烃源岩最大累计厚度约20 m,其有机碳含量介于10.6%~63.2%之间,干酪根类型为II₂-III,镜质体反射率为0.78%~1.65%,其成熟度随埋深的变化总体上呈北低南高之势。煤、炭质泥岩、暗色泥页岩等有效烃源岩都表现为声波时差>300 μs/m、密度<2.3 g/cm³,所不同的是煤层自然伽马(GR)值小于75 API,炭质泥岩GR值为75~100 API,泥页岩GR值>100 API。井间和井外地区根据三维地震波阻抗反演值<7 333 m·s^-1·g·cm^-3识别出烃源岩的分布,它们主要沿来自北西向的朵状三角洲地区加厚。混积台地中煤系烃源岩和三角洲储层有望形成该区卡拉沙依组自生自储油气藏。

东海陆架盆地丽水西凹陷油气地球化学特征及其成因和来源

张迎朝, 胡森清, 刘金水, 蒋一鸣, 陈忠云, 覃军, 刁慧, 王超

2022, 36(05): 1382-1390. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.052

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东海陆架盆地西部丽水西凹陷油气成因和来源争议较大。根据钻井地球化学分析测试结果、地震勘探资料,运用天然气地球化学、油气成藏过程研究思路,重新认识丽水西凹陷L36气田油气成因和来源,提出下一步油气勘探方向。L36气田天然气组分、干燥系数分析表明,天然气为“凝析油-湿气带”演化阶段产物,天然气成熟度R_o不小于1.1%。通过天然气碳同位素组成与中国近海典型油型气碳同位素特征的对比分析,认为L36气田天然气为油型气,估算天然气成熟度R_o在1.12%~1.14%之间,天然气来源于丽水西凹陷下古新统月桂峰组湖相烃源岩。L36气田产出的凝析油C₇轻烃具有甲基环己烷含量占优特征,与湖相烃源岩来源的凝析油C₇轻烃组成特征存在显著差异;中古新统灵峰组浅海相烃源岩具有甾烷C₂₇20R/C₂₉20R小于1、不含C₃₀4-甲基甾烷、伽马蜡烷含量低的特征,指示L36气田凝析油来源于下古新统灵峰组浅海相烃源岩,证实了丽水西凹陷除发育下古新统月桂峰组湖相烃源岩外,还发育有中古新统灵峰组浅海相烃源岩。基于以上对烃源岩的分析,提出了丽水西凹陷下一步的油气勘探目标,即凹中断背斜构造背景上的岩性圈闭、凹中断鼻及其构造背景上的岩性圈闭和仙桥构造带,为寻找丽水西凹陷新的油气储量阵地提供新的认识。

新疆塔北隆起桥古地区前中生界碳酸盐岩潜山储层特征与发育模式

刘倩, 樊太亮, 高志前, 张同辉, 马晓萱, 卫端, 鲁新便

2022, 36(05): 1391-1402. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.048

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桥古地区前中生界潜山地层是新疆塔北隆起油气勘探取得突破的重点区域。该区潜山地层埋藏深且分布复杂,储层非均质性强且受后期流体活动改造强烈,油气富集规律不清楚,严重制约区域油气勘探和靶区优选。为查明潜山储层特征和储层发育主控因素,建立储层发育模式,利用岩心、钻测井和地震等资料进行系统的储层特征和控制因素研究。研究结果表明:桥古地区前中生界储层岩性主要为晶粒白云岩、硅质白云岩及颗粒白云岩三大类;储集空间以裂缝为主,溶孔次之,局部发育溶洞。不同岩相物性差异明显,细粉晶白云岩、灰质粉晶白云岩和砂屑泥晶白云岩储集层较发育,储层基质物性好;泥晶白云岩、硅质白云岩相对致密,为非储层,物性差。基于以上研究提炼出桥古地区内幕潜山储层发育模式,即储层发育主要受控于岩相、断裂及埋藏-热液作用,其中岩相是储层发育的物质基础,断裂是储层发育的关键因素,埋藏-热液对储层发育进行叠加改造。对比目的层系储集单元特征,肖尔布拉克组上段发育5套开发小层系,其中第1、3、4套开发层系具有良好的储层物性和储盖组合,是未来油气勘探与靶区优选重点目标。

曲流河相储层特征及其主控因素分析:以鄂尔多斯盆地胡尖山油田延9为例

孙遥, 郭峰, 彭晓霞, 向佳, 张磊, 杨旭东

2022, 36(05): 1403-1413. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.223

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阐明微相控制下的储层展布及其微观特征,对揭示油气差异富集规律,实现有利储层的评价具有重要意义。为阐明曲流河相储层特征及主控因素,以鄂尔多斯盆地胡尖山油田延9储层为例,以岩心观察描述及取样分析为基础,综合运用粒度分析、铸体薄片、扫描电子显微镜、压汞法、黏土矿物X射线衍射和常规物性分析,并结合测井资料宏观印证。结果表明:胡尖山油田延9发育曲流河相,主要包括河道(河床滞留沉积)、边滩、天然堤及河漫滩微相。储层岩性主要为长石岩屑砂岩及岩屑长石砂岩,储集空间主要为残余粒间孔和长石溶孔构成的溶孔-粒间孔组合。可识别中细喉道、细喉道及微细喉道三种主要喉道类型。孔隙度主要集中在11.51%~18.87%之间,渗透率主要为(2.08~79.86)×10^-3μm²,属于中低孔-中低渗特低渗-中大孔细喉型储层。黏土矿物、硅质及钙质的胶结作用和机械压实作用是储层致密的主因,长石颗粒及部分胶结物的溶蚀作用以及绿泥石膜对压实及胶结作用的抑制,利于原生孔隙的保存,但当绿泥石含量超过0.3%时,物性变化趋势不明显。

中国年封存量百万吨级CO₂地质封存选址策略

王紫剑, 唐玄, 荆铁亚, 游铭心, 张金川, 李振, 周娟

2022, 36(05): 1414-1431. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.044

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CO₂地质封存是实现碳中和背景下难减排产业可持续发展的重要支撑技术。相较一些发达国家已经成功实现封存量为每年百万吨级CO₂封存项目工业化,中国的CO₂地质封存项目起步较晚,以封存量为每年十万吨级CO₂封存项目为主,而针对年封存量百万吨级及以上大型CO₂封存项目的选址、封存和监测尚缺乏经验。在针对世界上15个年封存量百万吨级CO₂地质封存项目成功案例调研基础上,按照封存场地圈闭地质类型划分了构造型圈闭(背斜型、断层型和裂缝型)和岩性型圈闭(砂岩型和碳酸盐岩型)两大类。在统计不同类型封存场地地质特征参数基础上,从“规模性、注入性、安全性和经济性”4大指标入手,提出了“大(Big)、通(Permeable)、保(Preserved)、值(Value)” BPPV选址原则,明确了年封存量百万吨级CO₂地质封存场地选址原则及参数标准。我国盆地类型多样差异大,需要采取不同的CO₂封存策略。针对鄂尔多斯、大庆油田等大型坳陷型盆地,由于其构造规模大、砂体分布面广、大规模背斜和岩性圈闭发育,寻找大型整装深层盐水层或者衰竭型油气藏封存场地的潜力大;针对东部渤海湾及近海断陷型盆地,由于断层发育、断层相关圈闭多、单圈闭容量较小,封存有效性受断层影响大,宜采取圈闭群综合评价与断层活动性动态评价相结合的策略;对西部叠合盆地,盆地边缘构造冲断带一般构造应力强、地层压力高、CO₂注入难度大,但盆地中央古隆起斜坡可以成为有效的封存场地,因此对西部盆地需要采取分区分带分层评价策略。

强边底水油藏特高含水期CO₂吞吐差异挖潜技术研究

罗福全, 王淼, 王群会, 耿文爽, 侯健, 赵慧慧

2022, 36(05): 1432-1439. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.061

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冀东油田浅层强边底水油藏已整体进入特高含水开发阶段,剩余油高度分散、含油饱和度不均,不同油井CO₂吞吐效果差异大,难以实现油藏整体高效开发。考虑到油藏含油饱和度不同,差异设计CO₂吞吐段塞组合及开发政策,改善CO₂吞吐开发效果是十分必要的。利用二维物理模拟及油藏数值模拟,研究不同CO₂吞吐方式控水增油机理,定量评价不同CO₂吞吐方式适应含油饱和度界限,建立不同含油饱和度下吞吐注采参数差异化设计图版。研究结果表明:剩余油饱和度介于0.47~0.50之间时,CO₂吞吐技术经济综合效果最优;剩余油饱和度介于0.43~0.47之间时,CO₂+堵剂吞吐方式最优;剩余油饱和度介于0.375~0.430之间时,CO₂+表活剂+堵剂吞吐方式最佳。上述研究成果对特高含水油藏CO₂吞吐差异设计精准挖潜剩余油,实现油藏整体高效开发具有重要意义。

中深层套管换热器短期无干扰名义取热量计算解析方法

汤昌福, 罗万静, 黄骏玮

2022, 36(05): 1440-1446. DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.053

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从地下传热基本原理出发,考虑地温梯度影响,建立了中深层套管换热器进出口流体平均温度解析解和长时间近似解,推导了中深层套管换热器短期无干扰名义取热量计算解析公式,并通过与文献中结果对比进行了验证。研究结果表明,中深层套管换热器短期无干扰名义取热量是地温梯度的线性函数。短期无干扰名义取热量计算解析公式简单实用,可以实现中深层套管换热器短期换热性能快速评价。

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