地质学

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油储层沉积特征

斯春松，陈能贵，余朝丰，等

摘要：目的：吉木萨尔凹陷位于准噶尔盆地东部的东南缘，自2011年下半年开展吉木萨尔凹陷二叠系致密油勘探以来，共7口井获得工业油流，展现了巨大的勘探潜力和资源规模。前人对芦草沟组的岩性和沉积环境研究较多，基本都认为芦草沟组主要发育湖泊背景下的细碎屑岩夹碳酸盐岩沉积，见少量油页岩层，含有鱼、叶肢介、双壳类等化石。本次研究认为芦草沟组总体上主要由泥岩、碳酸盐岩和细碎屑岩 （粉细砂岩）3大类岩性构成，发育上、下2个甜点体。系统研究上、下2个甜点体的沉积特征及其分布，对该区致密油潜力评价及勘探具有重要意义。方法：通过岩心描述及测井资料解释，分别对芦草沟组上、下2个甜点体的岩石类型、沉积相特征、储层厚度和分布范围进行了详细描述，为下一步致密油潜力评价及勘探提供了详细的基础资料。结果：通过钻井及测井资料显示，芦草沟组主要由泥岩、碳酸盐岩和细碎屑岩（粉细砂岩）3大类岩性构成，可分上、下两段，岩性差异在于3大类岩性组成的差异，下段碎屑岩比例较高，而上段碳酸盐岩比例较高；分别发育上、下2个甜点体。下甜点体发育在芦草沟组下段，岩性为灰色云质粉砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩夹灰质泥岩、云质泥岩、泥岩、碳质泥岩等，总体上碳酸盐岩含量较少，砂岩的分布相对较多；沉积构造类型多样，发育小型交错层理、波状层理及水平层理；为三角洲前缘亚相和滨浅湖-半深湖亚相泥岩沉积。上甜点体发育在芦草沟组上段的中上部；岩石类型为深灰色泥晶云岩、泥质云岩夹灰色砂屑云岩及深灰色、灰黑色粉砂质泥岩、云质泥岩、碳质泥岩等，碳酸盐岩所占比例较高；沉积构造以水平层理为主，白云岩常见溶蚀孔洞及裂隙；以碳酸盐岩类沉积为主。上下2个甜点体沉积特征的差异是因陆源物质的供应状况造成的。下甜点体沉积时期发育南、北物源，以南部物源为主，物源供应较充分，主要发育三角洲前缘和滨浅湖-半深湖沉积。甜点体主要微相类型是三角洲前缘的远砂坝、席状砂及滨浅湖滩坝，累计厚度10～20 m，最厚可达30 m，整个凹陷均有分布，但主要分布在凹陷中南部，明显受三角洲前缘相控制。目前钻遇下甜点体探井8口，解释均有油层，厚度大多在20～40 m，井控含油面积370 km2，有效厚度24.5 m。上甜点体沉积时期物源供应不充分，主要是滨浅湖相沉积，三角洲仅在凹陷南部小范围分布，反映陆源物质的输入缺乏，为内碎屑滩和陆屑滩的发育创造了有利条件。甜点体主要微相类型是碳酸盐岩组成的滩坝，储层累计厚度5～25 m，主要分布在凹陷中东部。目前，钻穿上甜点体探井有 13口，解释都有油层，厚度大多在15～30 m，5井5层获工业油流，井控含油面积300 km2，有效厚度19.8 m。由此可见，上、下甜点体井控含油面积达300 km2以上，揭示吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油具有巨大的勘探潜力。结论：芦草沟组主要为湖泊相和三角洲沉积，岩石类型主要由泥岩、碳酸盐岩和细粒级的碎屑岩组成，总体上，粒度细，单层薄；发育上、下2个甜点体，其岩石组成和沉积微相存在差异。下甜点体以细粒级碎屑岩沉积为主，三角洲前缘远砂坝和席状砂是储层甜点发育的主要微相类型；而上甜点体以碳酸盐岩类沉积为主，滨浅湖滩坝，特别是碳酸盐岩物质组成的滩坝是储层甜点发育的主要微相类型。这种差异是由于陆源物质的输入程度造成的。上、下2个甜点体厚度大，分布稳定，井控含油面积300 km2以上，致密油勘探潜力巨大。

来源出版物：石油实验地质, 2013, 35(5)： 528-533

入选年份：2017

川西新场须四段致密砂岩储层微观孔喉与可动流体变化特征

肖开华，冯动军，李秀鹏

摘要：目的：四川盆地为我国重要的天然气生产基地，川西地区上三叠统须家河组四段为重要的天然气产层，致密气资源丰富，但其砂岩储层致密，孔喉结构和可动流体变化影响因素复杂。为了加强须四段致密砂岩储层微观孔喉与可动流体变化特征研究，指导天然气开发工作，本文应用恒速压汞及核磁共振实验方法对储层微观孔喉与可动流体变化特征进行定量分析，从3个方面分析微观孔喉特征与可动流体参数的变化关系。方法：本文应用恒速压汞和核磁共振实验分析方法，对储层孔隙半径、喉道半径、孔喉半径比分布等岩石微观特征参数和可动流体变化特征进行定量测试，为保证实验结果的准确性，核磁共振和恒速压汞实验采用同一块样品，先进行核磁共振测试，然后再进行恒速压汞实验，利用实验结果对储层物性和孔隙结构特征进行了分析，探讨了孔喉半径、孔喉半径比和孔喉体积等参数对可动流体参数的影响。结果：研究结果表明川西新场须四段砂岩储层属于典型致密储层，13个样品的物性分析，样品的孔隙度介于1.70%～10.90%，平均为6.22%，渗透率分布于（0.02～2.81）×10-3μm2范围内，平均为 0.396×10-3μm2。岩石的孔隙度与平均孔隙半径、主流孔隙半径关系密切，而与平均喉道半径、孔喉半径比的相关性相对较弱。岩石的渗透性与主流喉道半径、平均喉道半径关系密切，而与平均孔隙半径、孔隙半径比的相关性相对较弱。岩石排驱压力与渗透率关系密切，而与岩石孔隙度相关性相对较弱。根据恒速压汞和核磁共振实验结果参数，从3个方面分析了微观孔喉特征与可动流体参数的变化关系。（1）孔喉半径的影响。通过对可动流体参数与平均孔隙半径、平均喉道半径及主流喉道半径的相关性对比分析可见，可动流体参数与平均孔隙半径的相关性要比可动流体参数与平均喉道半径及主流喉道半径的相关性略好，与常规孔隙型砂岩储层的规律相反，表明储层喉道发育；而电镜分析结果表明新场须四段致密砂岩微裂隙发育，说明喉道主要是微裂隙。因此，在致密储层评价中，孔隙度参数的权重应适当减小，重视裂缝对储层性能的影响。（2）孔喉半径比的影响。由孔喉半径比与可动流体参数之间的相关关系可知，孔喉半径比与可动流体孔隙度的相关性好于其与可动流体百分数的相关性。孔喉半径比越大，且分布范围宽，孔隙中流体被束缚的可能性就越大，可动流体含量就越小。（3）孔喉体积的影响。由孔隙、喉道进汞饱和度与可动流体参数的相关关系可知，孔隙进汞饱和度与可动流体参数的相关性稍好一些，这也再次验证了新场须四段致密砂岩储层的孔隙对可动流体参数的影响程度较喉道更大一些。孔喉体积是孔喉半径、长度及孔喉个数的函数，孔喉体积的大小与这3个参数成正比关系。样品的孔喉体积越大，则反映出孔隙空间和喉道半径增大，有效渗流空间和渗流通道增大，岩石颗粒表面对孔喉中流体的拉拽力减弱，流体被束缚的几率也会随之减小，可动流体参数相应增大。结论：须四段致密砂岩储层可动流体参数、喉道特征参数及孔隙参数变化幅度大。微裂隙发育的致密砂岩储层孔隙对可动流体参数的影响较喉道要更大一些，在微观上可动流体参数主要受孔隙控制。孔喉半径比较大、分布范围宽是致密砂岩储层可动流体含量低、可动用程度差的主要原因之一。微裂隙发育的致密砂岩储层具有喉道进汞饱和度较孔隙进汞饱和度高的特点，说明新场须四段致密砂岩储层的储集空间类型主要为孔隙—裂缝型。

来源出版物：石油实验地质, 2014, 36(1)： 77-82

入选年份：2017

塔里木盆地塔中北坡构造解析与油气勘探方向

黄太柱

摘要：目的：塔中北坡紧邻满加尔生烃坳陷，具有优越的油气成藏条件，近期取得了可喜的油气勘探成果，是下步争储上产的新阵地。塔中北坡勘探实践表明，古生代的构造演化史与走滑断裂活动控制了本区油气分布的差异与富集，但受前期资料与认识程度影响，对该区构造格局与演化、断裂构造精细解析方面研究不够深入。因此，开展塔中北坡的构造演化史恢复和断裂系统的精细解析，对明确该区油气运聚过程、指导下步有利的勘探领域和方向具有积极的作用。方法：本文基于近3500 km2新三维地震与钻录测井等资料，运用构造地质学、断层相关褶皱理论及相干体切片、曲率面分析等技术手段，开展了塔中北坡的精细构造解析，深化了该区断裂发育特征、活动期次等认识；应用平衡剖面技术，恢复了其古生代的构造演化史，进而完成了塔中北坡油气运聚成藏过程及有利勘探方向分析。结果：研究结果表明，塔中北坡逆冲断裂与张性正断裂欠发育，自NW向SE主要发育8排NNE或NEE走向的左行走滑断裂带，将塔中北坡分割成若干块体。该区走滑断裂带平面上表现为直线状延伸与雁列式伴生正断层组、剖面上表现为花状构造样式，沿走向具有分段性。根据断裂断穿层位及卷入地层变形特征判断，主要活动期为加里东中期（中奥陶世末）与海西早期（中泥盆世末），多条断裂带表现出下部正花状、上部负花状的构造样式，表明海西早期张扭性走滑断裂可能是在加里东中期压扭性走滑断裂的基础上继承性发育的，其主要成因机理是受控于先存基底薄弱带与构造应力的不均衡作用，属于典型的被动型走滑断裂。通过对区域地质模型的平衡恢复，反演出塔中北坡古生代的构造演化过程：寒武纪—早奥陶世处于克拉通内弱伸展背景，仅局部发育小型张性正断层；早奥陶世末—中奥陶世处于NE-SW向压扭应力场中，由于逆冲挤压应力的不均衡造成不同地块之间的差异运动，发育了8排近NE向的被动型走滑断裂；志留纪—中泥盆世处于NW-SE向的张扭应力场中，走滑断裂重新复活，卷入了强烈的张扭性构造变形。塔中北坡断裂系统形成的裂缝及后期沿断裂的热液活动，对该区奥陶系碳酸盐岩溶蚀孔洞-裂缝型储集体发育具有重要的控制作用。基于碳酸盐岩的脆性特征，走滑断裂的多期剪切滑动会在碳酸盐岩内部形成破碎带及诱导裂缝带，塔中北坡FMI统计的裂缝走向与走滑断裂带的一致性，表明裂缝受断裂的构造破裂作用控制；此外基底之下的热液流体可沿走滑断裂进入上覆地层，与奥陶系碳酸盐岩发生埋藏溶蚀作用，顺南4井缝洞中的石英、黄铁矿等矿物是热液流体改造的结果。综合构造演化史、流体包裹体及烃源岩热演化史分析，认为塔中北坡经历了加里东晚期、海西晚期与喜马拉雅期3个主要成藏期，古生代的构造格局与走滑断裂活动控制了本区油气纵向分布的差异与富集，形成了中下奥陶统以干气藏为主、下志留统以油藏为主的成藏特征。塔中北坡奥陶系碳酸盐岩是寻找天然气规模储量与产量阵地的现实领域，走滑断裂附近分布的串珠状地震反射异常体是最有利的勘探目标；同时志留系柯坪塔格组中段泥岩覆盖下砂体的“甜点”发育区，是柯坪塔格组下段油藏的有利勘探区带。结论：塔中北坡主要发育8排NNE或NEE走向的左行走滑断裂带，表现为线状延伸、雁列式正断层组及花状构造等样式，加里东中期形成压扭性走滑断裂的雏形，海西晚期叠加改造后形成张扭性走滑断裂。古生代的构造格局与走滑断裂的多期活动，控制了本区油气纵向分布的差异与富集。走滑断裂带附近的奥陶系“串珠状”异常反射体及志留系柯坪塔格组砂体“甜点”发育区，是下步有利的勘探领域及方向。

来源出版物：石油实验地质, 2014, 36(3)： 257-267

入选年份：2017

西藏拉抗俄斑岩铜钼矿床流体包裹体研究

唐攀，林彬，陈毓川，等

摘要：西藏冈底斯成矿带拉抗俄斑岩铜钼矿床位于西藏特提斯构造域拉萨地块东段中南部，是近年来青藏高原地质大调查项目评价的重点矿床之一。文章在钻孔地质编录的基础上，依据矿物组合、脉体穿切关系的不同，划分了3个成矿阶段：早阶段、中阶段以及晚阶段，其中成矿中阶段为主成矿阶段。根据包裹体室温下的相态充填度特征以及是否含有子矿物，可将其分为3大类：液相包裹体（Ⅰ）、气相包裹体（Ⅱ）和含子晶多相包裹体（Ⅲ）。成矿早阶段流体包裹体主要为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类包裹体，均一温度集中在260～400℃之间，w（NaCleq）为2.1%～39.4%；成矿中阶段的流体包裹体主要为 Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类包裹体，具有典型的沸腾包裹体组合，均一温度集中在280～360℃，w（NaCleq）为2.2%～37.1%；成矿晚阶段流体包裹体主要为Ⅰ类包裹体，均一温度集中在220～280℃，w（NaCleq）为3.6%～5.6%，显示包裹体均一温度及盐度呈递减趋势。激光拉曼探针分析结果表明，流体包裹体液相成分主要为 H2O，气相成分含有CO2；子矿物有黄铜矿、磁铁矿、赤铁矿、石膏、黄铁矿、金红石、长石等。成矿中阶段大量发育石盐、钾盐与石膏共存的流体包裹体，石盐、钾盐与金属子矿物共存的流体包裹体，以及石盐、钾盐、石膏与金属子矿物（黄铜矿、磁铁矿等）共存的流体包裹体。成矿流体是中高温、中高盐度，且富含成矿元素的NaCl-H2O体系流体。矿床形成的压力为（100±10）MPa，形成深度为（3.7±0.4）km。成矿早阶段，岩浆房发生流体出溶；成矿中阶段，岩浆流体发生减压沸腾和不混溶作用。综上所述，温度降低、压力减小、pH值的增加以及氧化还原电位的变化是造成拉抗俄矿床成矿元素沉淀的主要因素。

来源出版物：矿床地质, 2017, 36(1)： 68-82

入选年份：2017

保存条件对四川盆地及周缘海相页岩气富集高产的影响机制

魏祥峰，李宇平，魏志红，等

摘要：目的：与美国相比，四川盆地及周缘下古生界海相页岩具有时代老、成因复杂、构造活动强烈、含气性差异大等特点，而保存条件的优劣、持续压力封存条件直接控制了页岩气富集程度。但对于页岩气这个新的研究热点，如何更为客观的评价、优选出保存条件有利区或目标是目前一个较难、并且急需攻关的研究课题。本文在对四川盆地及周缘页岩气典型井解剖的基础上，对影响页岩气保存条件主要的控制因素、能够指示保存条件优劣的表征参数等进行研究，以期对中国南方页岩气高效勘探与开发提供一定的借鉴。方法：首先利用现有的钻井、测井、地震及分析化验测试资料和前人研究成果，针对不同地区、不同含气性和产量的典型页岩气井，从页岩气形成的基本地质条件、成藏演化等方面对其进行详细解剖，明确了页岩气早期深埋和晚期抬升改造2个阶段影响页岩气保存条件的主控因素；其次，开展不同产量气井的页岩气层压力系数、含气量、含水饱和度、电阻率等数据统计，在此基础上开展压力系数与不同参数相关性分析，明确含气量、含水饱和度、电阻率等参数随不同压力系数表现出的规律性变化，并确定出各参数能指示页岩气保存优劣的参考范围值；在此基础上，根据页岩气在页岩中赋存和自身保存条件的特殊性，参考常规油气保存条件的评价方法和评价体系的研究成果，综合页岩气保存条件主控因素参数、含气性表征参数和压力系数等，建立起能够有效地指导南方海相页岩气保存条件的选区评价体系。结果：页岩气保存条件受到页岩气层顶底板封盖条件、页岩自身封盖作用、主生烃期后构造改造强度（断裂作用、抬升剥蚀及褶皱作用）以及改造持续的时间等因素制约。顶底板条件、页岩自身封盖作用决定了页岩气是否能够在早期主生烃期就保存、富集于页岩气层内，是页岩气保存的基础因素；后期构造改造强度与所持续的时间，对页岩气藏的含气丰度具有明显的调整作用，是影响页岩气保存最为关键的因素。保存条件对页岩气层的含气量、孔隙度、含水饱和度、电阻率以及页岩气气体组分等有明显的影响，保存条件差，页岩气层含气量（一般＜2 m3/t）、孔隙度（一般＜2%）、电阻率（一般＜10 Ω·M）通常较低，含水饱和度（一般＞50%）、N2含量（一般＞10%）则较高，这些被影响的参数可以作为评价页岩气保存条件优劣的间接指标。结论：顶底板条件、页岩自身封盖作用是四川盆地及周缘海相页岩气早期滞留于页岩内的关键因素，后期构造改造强度与所持续的时间对页岩气藏的含气丰度具有明显的调整作用；含气量、孔隙度、含水饱和度、电阻率以及页岩气气体组分等参数可以作为评价页岩气保存条件优劣的间接指标。综合封盖条件、页岩气层自身封堵性、构造作用、页岩气层含气性表征参数和压力系数等要素，建立了四川盆地及周缘复杂构造区下古生界海相页岩气5大类、28项参数的保存条件综合评价指标体系。

来源出版物：石油实验地质, 2017, 39(2)： 147-153

入选年份：2017