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2024年 第46卷  第6期

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2024, 46(6): .
摘要(58) PDF(23)
摘要:
盆地·油藏
鄂尔多斯盆地旬宜地区三叠系延长组7段致密油储层孔隙发育特征及其主控因素
王良军, 岳欣欣, 李连生, 王延鹏
2024, 46(6): 1135-1144. doi: 10.11781/sysydz2024061135
摘要(223) HTML(101) PDF(45)
摘要:
鄂尔多斯盆地旬宜地区三叠系延长组7段为典型的致密油储层，具有低孔、低渗、非均质性强等特征，明确储层孔隙发育特征及其主控因素，有利于致密油的勘探与开发。通过岩石薄片、物性、扫描电镜、X衍射分析、压汞等实验，深入研究了致密油储层的岩石学特征、储集空间、成岩演化等储层发育特征，并揭示其主控因素。鄂尔多斯盆地旬宜地区延长组7段储层埋深在500~1 250 m，岩性以岩屑长石砂岩为主，其次为长石岩屑砂岩，填隙物以方解石、白云石和泥质杂基为主；研究区储层砂体厚度大，成分成熟度高，骨架颗粒中抗风化能力较强的石英和长石等刚性矿物含量高，石英含量在30%~77%之间，平均为44.97%，长石含量在4%~52%之间，平均为31.61%；孔隙类型以粒间溶孔和颗粒溶孔为主，其次为残余粒间孔，少数为微裂缝，平均孔隙度为7.3%，平均渗透率为0.4×10-3 μm2。储层成岩阶段处于中成岩A期，在白垩纪完成了致密化，较差的抗压实能力、碳酸盐胶结作用、伊/蒙混层、自生石英为储层致密化的主要原因；较高的石英和长石含量、早期油气充注保存了大量原生孔隙，中成岩期持续的溶蚀作用和破碎作用为次生孔隙发育的主要原因。
致密砂岩孔隙演化及其对含油饱和度的影响——以鄂尔多斯盆地甘泉地区三叠系延长组长6—长8段储层为例
钟红利, 陈礼华, 张凤奇, 梁咏琪
2024, 46(6): 1145-1156. doi: 10.11781/sysydz2024061145
摘要(149) HTML(44) PDF(37)
摘要:
致密砂岩储层的微观非均质性强，含油饱和度变化大。为了探究致密砂岩储层成岩过程中孔喉大小分布的变化及其对含油饱和度的影响，以鄂尔多斯盆地甘泉地区三叠系延长组长6—长8段致密砂岩储层为例，利用铸体薄片、扫描电镜、高压压汞等测试手段，定量计算了成岩作用对孔隙度的影响。在此基础上，以孔喉参数的统计模型为约束条件，建立了主要成藏期孔喉大小分布模型，利用积分方法计算出了主要成藏期的可动流体饱和度。甘泉地区长6—长8段致密砂岩储层在早成岩期—中成岩期受到强烈的压实作用，平均压实减孔率为81.85%，胶结作用进一步使孔隙度平均降低11.00%左右，溶蚀作用虽然增加了孔隙空间，但增幅较小，平均为4.38%；主要成藏期开始(128 Ma)和结束(111 Ma)对应的平均古孔隙度分别为13.82%和8.68%，大于最小流动孔喉半径(0.1 μm)的孔喉体积占比低，可动流体饱和度为35.05%~93.27%。主要成藏期孔喉半径及可动流体饱和度偏低是含油饱和度低的原因之一。受储层自生黏土矿物对岩石润湿性的影响，现今含油饱和度值并未急剧降低。成藏时期孔喉大小分布模型计算油层可动流体饱和度为研究类似地区油气储层孔喉大小演化及其与含油饱和度的关系提供了一种可行的分析方法。
海相优质烃源岩中硅钙质来源：生物骨壁壳及其碎屑
卢龙飞, 陶国亮, 万俊雨, 申宝剑, 潘安阳, 秦建中
2024, 46(6): 1157-1165. doi: 10.11781/sysydz2024061157
摘要(125) HTML(40) PDF(33)
摘要:
应用超显微有机岩石学等技术，从生物分子构成及其稳定性的角度，探讨硅质、钙质骨壁壳等生物碎屑与优质烃源岩的关系。常见的具有生物硅及硅质衍生物的生物主要是放射虫等原生动物、海绵动物、硅藻、金藻及某些似鱼鳞藻疑源类等浮游藻类的硅质骨壁壳及其碎屑。在优质烃源岩中能保存下来的生物钙主要来源于浮游有孔虫、翼足虫等动物和颗石藻等浮游藻类或疑源类的钙质骨壁壳及其碎屑。这些生物硅质、钙质骨壁壳碎屑颗粒中常常含有不等量的有机质(果胶或硬蛋白，相当于Ⅲ型有机质)，高成熟—过成熟阶段可生成一定量烃气，并可保存于生物结构的原生孔隙中。
准噶尔盆地南缘中段深层—超深层超压成因机制及其与成藏的关系——以HT1气藏为例
田志新, 刘刚, 彭叙凯, 范昌育, 王刚
2024, 46(6): 1166-1176. doi: 10.11781/sysydz2024061166
摘要(128) HTML(39) PDF(33)
摘要:
近年来，准噶尔盆地南缘深层—超深层油气勘探不断取得突破，该地区深层—超深层普遍发育超压，明确超压成因机制及其与油气富集关系，对深层—超深层的油气勘探具有指导意义。利用DST实测压力资料分析了南缘深层—超深层压力分布特征，通过综合泥岩压实曲线、VES-VP交会图版、DEN-VP交会图版综合判识了HT1气藏复杂超压成因，并结合声发射实验及应力场模拟等技术方法，分析讨论了HT1气藏超压与油气成藏的关系。分析认为：(1)南缘深层—超深层除山前第一排冲断带外，普遍发育压力系数达2.0以上的极强超压。垂向上超压分布在吐谷鲁群厚层泥岩及其之下地层中，平面上强超压主要发育在南缘中段山前第二、三排构造带及西段四棵树凹陷内；(2)综合识别出HT1气藏发育欠压实成因及构造挤压成因超压，其中区域性厚层泥岩快速沉积造成欠压实超压产生，而喜马拉雅运动晚期天山隆起对南缘形成的N-S向强挤压应力是深层—超深层构造挤压超压形成的原因；(3)深层流体超压的形成，一方面促进了HT1气藏清水河组背斜圈闭的褶皱变形，形成油气优势汇聚部位，另一方面改变了呼西背斜周缘的流体动力场格局，使得气势梯度增加，增强了天然气运移动力，为油气在呼西背斜的富集提供了良好的动力条件。
斜坡—沉积源岩型氦气富集模式——以鄂尔多斯盆地神木气田为例
丁振刚, 刘成林, 范立勇, 康锐, 陈践发, 王海东, 洪思婕, MUHAMMAD Aslam Khan
2024, 46(6): 1177-1186. doi: 10.11781/sysydz2024061177
摘要(125) HTML(41) PDF(30)
摘要:
鄂尔多斯盆地氦气资源丰富，已在伊盟隆起、伊陕斜坡南部等地区发现高含氦、富氦天然气田，这些气田的氦气富集多与断裂发育密切相关。然而，盆地内的构造背景较为复杂，为研究盆地内不同地质背景下氦气的富集特征及控制因素，对鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东北部开展天然气组分分析测试，并结合研究区基础地质资料及前人研究成果，对鄂尔多斯盆地神木气田上古生界的氦气分布特征及其地质影响因素进行探究。神木气田上古生界氦气含量达0.017%~0.116%，平均氦气含量为0.05%，达到含氦气田标准；氦气含量在平面上呈“西低东高”的整体分布格局，东部部分地区的氦气含量大于0.1%；氦气含量与氮气含量呈明显正相关关系，表明天然气藏中的氦气和氮气在成因和溶解—脱溶机制上可能存在必然联系。神木气田氦气的富集受多种地质因素共同影响：上古生界广泛分布的煤系烃源岩提供了充足的氦气；地壳抬升和构造反转控制了氦气的运移方向，且促进了溶解氦的脱溶和聚集；适量的载体气有助于氦气的富集。结合研究区构造背景和氦气成藏地质因素，提出了一种新的氦气富集模式，即斜坡—沉积源岩型含氦天然气富集模式，这为氦气勘探和开发工作提供了重要的理论支持。
苏北盆地高邮凹陷阜宁组二段深层页岩储层地应力方向及主控因素
严泽宇, 梁兵, 孙雅雄, 段宏亮, 邱旭明
2024, 46(6): 1187-1197. doi: 10.11781/sysydz2024061187
摘要(93) HTML(39) PDF(36)
摘要:
苏北盆地高邮凹陷阜宁组二段页岩油资源量超7亿吨，但该区构造、应力双复杂的地质条件对页岩油勘探开发造成较大影响，尤其是现今地应力方向的认识不清，制约了水平井井组方案的部署和压裂方案的设计与优化。基于区域震源机制解、特殊测井和水平井压裂微地震监测等资料，结合波速各向异性、古地磁等实验测试分析资料，开展了各类地应力方向解释方法在深层页岩储层中的适用性研究，查明了花庄地区现今地应力的分布特征，并对其影响因素进行了分析。高邮凹陷阜二段现今水平最大主应力方向主要分布在40°—55°，平均方位角为45°，即现今水平最大主应力方向为NE向。平面上，研究区地应力方向与大区域上应力方向具有较小的应力偏转，主要受构造格局的影响；此外，断层附近存在应力扰动带，扰动带内应力偏转较为明显，扰动带的宽度与断层的断距和延伸长度成正相关。通过对比分析，认为微地震监测、诱导裂缝/井壁崩落、岩心实测、阵列声波各向异性的适用性逐级降低，阵列声波测井中的波速各向异性受平面上岩相相变的影响较大。结合地应力方向解释结果、天然裂缝优势走向，建议该区水平井的部署方位为SE155°—SSE170°。
四川盆地川西坳陷深部致密砂岩储层地应力场预测及分区评价——以新场—丰谷地区须家河组二段为例
黄滔, 李瑞雪, 邓虎成, 何建华, 李可赛, 刘岩, 相泽厚, 杜奕霏, 叶泰然
2024, 46(6): 1198-1214. doi: 10.11781/sysydz2024061198
摘要(201) HTML(66) PDF(38)
摘要:
四川盆地川西坳陷新场构造带三叠系须家河组二段致密气藏资源潜力巨大，但地质构造复杂，勘探开发面临巨大挑战。尤其是对现今地应力状态和展布规律的认识尚不清晰，严重制约了工程甜点选取、井眼轨迹优化以及储层压裂改造工作的开展。为明确研究区须二段致密气藏现今地应力的分布特征，从岩心试验、矿场测试和测井解释等多个角度切入，明确单井地应力特征；充分考虑构造变形和断裂对地应力的扰动特征，采用Rhinoceros和FLAC3D软件，对须二段进行了精细的三维应力场建模与预测；基于地应力分布预测结果，选取对压裂和产量影响较大的最小主应力和应力差作为评价指标，对应力场特征进行了分区评价，并对不同应力区井位部署、井轨迹及压裂改造设计给出了初步建议。新场构造带须二段的现今最大水平主应力方向多在N85°—108°E之间，整体随埋深增加逆时针偏转；现今地应力属于走滑应力机制，中部合兴场三向应力明显高于新场和丰谷地区，构造变形和断裂对局部应力场存在扰动。应力分区结果显示，有利于压裂改造的低应力差—低地应力区主要发育在新场和合兴场的三级东西向断裂和四级南北、北东向断裂带附近，以及丰谷地区的构造张性扰动区域。
川中侏罗系自流井组大安寨段二亚段页岩油赋存特征
张晨雨, 刘子驿, 王斌, 单帅强, 陆建林, 王保华, 左宗鑫
2024, 46(6): 1215-1225. doi: 10.11781/sysydz2024061215
摘要(84) HTML(27) PDF(21)
摘要:
我国湖相页岩油资源丰富，但开采过程具有一定难度。揭示页岩油不同赋存状态在页岩储层中的赋存情况有助于页岩油资源的勘探与开发。以川中地区侏罗系自流井组大安寨段二亚段(以下简称大二亚段)页岩为研究对象，通过多温阶热解实验的实施、扫描电镜孔隙发育特征的观察以及洗油前后孔径分布的分析，揭示了页岩油不同状态在各介质孔隙中的赋存方式。川中地区大二亚段页岩中热模拟恢复后的页岩油以游离态为主(0.42~10.88 mg/g)，吸附态次之(0.30~1.95 mg/g)。页岩发育的储集空间主要为有机质孔(孔径2~600 nm)、黄铁矿粒间孔(孔径10~700 nm)、介壳粒内孔(孔径20~1 000 nm)、石英/长石粒间孔(孔径4~500 nm)以及黏土矿物晶间孔(孔径4~500 nm)。洗油后氮气吸附—高压压汞结果显示，页岩中孔径在2~30 nm以及60~1 000 nm的孔隙明显增多，页岩油主要赋存于此孔径范围的孔隙之中。同时建立了页岩油赋存状态与岩石中各介质间的关系热图，阐明了大二亚段页岩油主要赋存于有机质和黄铁矿之中。最终采用页岩油各赋存状态含量与洗油前后获取的含油体积拟合的方法，指明了研究区不同状态页岩油聚集的孔径范围。大二亚段页岩油游离态主要聚集于孔径60~700 nm的有机质和黄铁矿孔隙之中，吸附态主要聚集于孔径2~6 nm的有机质孔隙之中。对页岩油赋存特征进行深入剖析，有助于川中地区大二亚段页岩油开采突破。
松辽盆地三肇凹陷青山口组页岩中碳酸盐矿物成因研究
吴霞, 陈睿倩, 白昕
2024, 46(6): 1226-1239. doi: 10.11781/sysydz2024061226
摘要(107) HTML(60) PDF(22)
摘要:
为了揭示陆相页岩中碳酸盐矿物对于页岩油气勘探与开发的意义，以松辽盆地三肇凹陷青山口组碳酸盐矿物发育的页岩为研究对象，通过薄片观察、X射线衍射(XRD)、碳氧同位素分析以及主、微量元素分析等实验方法，对碳酸盐矿物的类型及发育特征进行了深入分析，探讨了碳酸盐矿物生成的物质来源和成因机制，并详细说明了碳酸盐矿物发育如何影响页岩油气的富集。研究揭示三肇凹陷青山口组页岩发育三类方解石(生物壳体型碳酸盐、泥晶方解石、亮晶方解石)和两类白云石(泥晶白云石、细晶白云石)。通过稳定碳、氧同位素及主、微量元素的测试分析，表明研究区碳酸盐主要形成于咸化分层、缺氧还原以及中—高生产力的封闭湖泊水体环境中。不同类型的碳酸盐矿物成因各异，生物壳体型碳酸盐、泥晶方解石和泥晶白云石主要受生物化学作用控制，亮晶方解石和细晶白云石则是通过重结晶作用形成。岩石有机碳与岩石热解测定结果表明碳酸盐含量与总有机碳(TOC)含量呈正相关关系，TOC含量与生烃潜量(S1+S2)具有正相关关系，表明陆相页岩中碳酸盐矿物发育的层段是优质页岩的发育层段。同时，与碳酸盐矿物相关的晶间孔和溶蚀孔的形成，为页岩中油气的聚集创造了储存条件。
川中侏罗系大安寨二亚段页岩油富集有利岩性组合
刘子驿, 陈冬霞, 雷文智, 朱传真, 卢龙飞, 朱建辉, 张晨雨
2024, 46(6): 1240-1252. doi: 10.11781/sysydz2024061240
摘要(121) HTML(62) PDF(25)
摘要:
我国湖相页岩层系地层中岩性组合复杂，且不同岩性组合中的页岩油含量差异较大，明确有利的岩性组合将有助于探寻页岩油富集区。以川中侏罗系大安寨二亚段页岩层系为研究对象，通过矿物组分分析和岩心观察指明了页岩层系中主要发育介壳灰岩、夹介壳层页岩、含介壳页岩和纯页岩，各岩性中发育的孔缝类型多样，其中含介壳页岩和纯页岩中顺层微裂缝更加发育。为了进一步揭示页岩层系中发育的孔缝系统，开展了一维核磁实验来确定岩石中亲油孔缝和亲水孔缝相互间的比例关系(孔缝配置)。其中介壳灰岩和夹介壳层页岩的孔缝配置值＞60%，指示油气在其中的运移将受到限制；受顺层微裂缝发育的影响，含介壳页岩和纯页岩的孔缝配置值< 60%，说明其中的孔缝系统能成为较好的油气运移通道。受烃源供给能力和油气运移阻力的影响，在ω(TOC)＞1.0%的岩石中，相较于孔缝配置值< 60%，孔缝配置值＞60%的岩石具有更多残留油量且可动性较好(S1在0.86~2.19 mg/g范围，均值为1.42 mg/g；OSI值在65.96~123.21 mg/g，均值为91.98 mg/g)。最终结合研究区有机质富集特征，阐明了研究区大安寨二亚段页岩油富集有利岩性组合。
前陆盆地系统中隆后盆地沉积特征——以准噶尔盆地腹部侏罗系三工河组为例
李想, 丁雅洁, 李俊飞, 徐港, 敬亚东
2024, 46(6): 1253-1264. doi: 10.11781/sysydz2024061253
摘要(115) HTML(45) PDF(16)
摘要:
前陆盆地油气资源丰富，但主要集中在前渊带，随着隆后盆地油气勘探取得突破，该类盆地逐渐成为研究热点。准噶尔盆地腹部属于隆后盆地，该区侏罗系三工河组是重要的油气产层，但是目前对于其沉积相的类型存在较大争议。随着勘探的深入推进和各种地质资料的不断丰富，三工河组的沉积相类型及演化逐渐变得清晰。为明确前陆盆地系统中隆后盆地沉积相类型、分布及与前渊带沉积特征的差异性，在扎实的野外地质剖面、岩心、测井、地震和分析测试资料分析的基础上，详细剖析了三工河组的沉积相类型、展布特征及其控制因素。准噶尔盆地腹部隆后盆地三工河组沉积相类型包括辫状河三角洲相、湖底扇相和湖泊相等。其中，辫状河三角洲相进一步划分为平原和前缘亚相，主要分布在石西和莫北地区；湖底扇相主要分布在盆1井西凹陷中，发育鲍马序列，多见“A”、“B”段，其物源来自研究区东部的辫状河三角洲。三工河组沉积期，研究区存在3个物源，而非前人认为的西北部和东北部2个物源。稳定重矿物等资料分析表明，W36湖底扇受到东北部物源影响，而W46湖底扇受到东南物源影响。前陆盆地前渊带沉积物粒度较粗，沉积相类型简单，且以构造油气藏为主；而隆后盆地沉积物粒度较细，沉积相类型多，且以构造—岩性、岩性油气藏为主。
琼东南盆地基底花岗岩风化—构造联合控储机制
王军强, 陈安清, 胡林, 侯明才, 尤丽, 何小胡, 曹海洋, 阙有缘, 熊富浩, 王文博
2024, 46(6): 1265-1274. doi: 10.11781/sysydz2024061265
摘要(155) HTML(68) PDF(15)
摘要:
含油气盆地的潜山基岩油气藏是一个特殊的勘探领域。近年来，在南海琼东南盆地的中生界花岗岩潜山中获得多个油气勘探发现，昭示着该领域良好的勘探前景。盆地中部的松南潜山群资料最为丰富，多口探井钻遇基底花岗岩储层。裂缝作用作为致密结晶基岩成储的先决改造条件，在基岩潜山储层研究中至关重要，但是对该区域花岗岩潜山的裂缝发育特征以及构造应力缺乏研究，严重制约了基岩潜山油气藏的勘探进展。基于松南低凸起5口钻井的岩心和壁心观察、显微薄片鉴定、测井和地震资料解释，揭示了松南低凸起潜山的多期裂缝的切割关系、开度、形态和走向等发育特征，并探讨了形成两组构造缝的构造应力。研究结果表明，构造缝和沿裂缝的溶蚀孔洞是基岩花岗岩的主要储集空间；构造缝分为北东向和北西向两组，印支期古特提斯洋关闭形成的北东向挤压是北西向断裂以及北东向构造缝的构造动力，燕山期来自东南侧的西太平洋俯冲相关的构造挤压则促成了北东向断裂以及北西向构造缝的发育；花岗岩中高密度裂缝的发育为暴露期大气水下渗溶蚀提供了网状通道，并形成了由砂砾岩带、风化裂缝带、内幕裂缝带组成的风化壳储层三层结构；新生代早期裂谷盆地形成过程中的伸展拆离背景对先存网状裂缝体系具有活化作用，是裂缝松弛开启从而提高储集空间的重要因素。
油气地球化学
封闭体系下烃源岩热模拟实验固体渣样总有机碳含量异常成因及意义
仓辉, 陈治军, 杨东, 陈义国, 韩长春, 李子梁, 陈玲玲
2024, 46(6): 1275-1285. doi: 10.11781/sysydz2024061275
摘要(94) HTML(41) PDF(17)
摘要:
自然演化条件下，烃源岩总有机碳(TOC)含量通常随着成熟度的增加而持续降低；但在封闭体系热模拟实验的晚期阶段，固体渣样的TOC呈现“不减反增”的异常现象。基于银根—额济纳旗盆地中生界湖相烃源岩样品的热模拟实验等相关测试资料，分析TOC异常变化成因，探讨了其地球化学意义。研究认为，造成这种异常现象的原因与原油二次裂解有关。由于热模拟为封闭体系，早期生成的原油因无法排出而滞留在反应釜内，随着热模拟温度的增加，原油开始大规模裂解，原油转化成气态烃的同时产生焦沥青，“不可溶”的焦沥青附着在固体渣样上导致TOC增大。该研究还建立了一种确定不同类型烃源岩所生油裂解气主生气门限的方法，即基于封闭热模拟实验固体渣样的TOC变化曲线来确定油裂解气主生气门限，因为焦沥青的大量生成会导致固体渣样TOC的增加，也是原油开始大规模裂解生气的重要标志。这种方法解决了现有方法的不足，如在厘定主生气门限时存在不可避免的人为误差、无法对混源油开展更为深入研究等。
塔里木盆地西南山前坳陷恰探1井二叠系天然气成因和来源
黄礼, 赵颖, 吕惠贤, 谢小敏, 黎立, 肖七林, 王张虎, 陈果, 孟强
2024, 46(6): 1286-1297. doi: 10.11781/sysydz2024061286
摘要(100) HTML(48) PDF(22)
摘要:
近期，塔里木盆地西南山前坳陷恰探1井在西天山冲断带二叠系碳酸盐岩地层取得了天然气勘探的重大突破，标志着塔西南山前地区一个全新勘探层系的发现。然而，该区存在多套烃源岩，且具有异常复杂的沉积和构造特征，对于恰探1井天然气成因及来源的研究十分薄弱，制约了其下一步天然气的勘探部署。为此，基于区域地质背景、天然气地球化学特征、潜在烃源岩特征等系统开展了恰探1井天然气成因及其来源研究。实测结果表明，恰探1井天然气以甲烷为主(83.53%)，气体干燥系数(C1/C1-5)为0.992，具有较高含量的N2(8.36%)、CO2(7.28%)和He(0.110%)。天然气中甲烷、乙烷、丙烷和CO2的碳同位素值分别为-27.8‰、-20.2‰、-18.4‰、1.7‰。基于天然气组分、烷烃碳/氢同位素组成等综合判识认为，恰探1井天然气为高—过成熟阶段的煤型气。结合潜在烃源岩的分布、有机质丰度、类型、热成熟度特征认为，该井天然气主要来源于二叠系棋盘组烃源岩，可能还混入了少量碳同位素组成更重的无机烃类气体。另外，N2、CO2等非烃气体及He同位素证据均表明恰探1井天然气有一定比例的无机气体混入，幔源氦比例约占14.6%，其氦含量已达到富氦天然气(He≥0.100%)标准。
鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7段页岩气储层特征及其勘探开发前景
吴凯, 高娟琴, 解古巍, 杨伟伟, 罗丽荣, 李善鹏
2024, 46(6): 1298-1311. doi: 10.11781/sysydz2024061298
摘要(106) HTML(36) PDF(26)
摘要:
鄂尔多斯盆地作为我国的第二大沉积盆地，油气勘探潜力巨大。盆地内三叠系延长组7段富有机质烃源岩发育广泛，分布范围达(4~5)×104 km2。该套烃源岩有机质丰度高，有机质类型为Ⅰ—Ⅱ1型，Ro主要分布在0.9%~1.2%之间，处于热演化成熟阶段，滞留烃含量大，为大规模页岩油气藏的发育奠定了重要物质基础。长73亚段富有机质泥页岩层段虽具备良好的含气性，但却缺乏深入的含气特征系统分析。以盆地西缘南段地区为例，利用岩石地球化学、有机地球化学、同位素分析等多种分析手段，查明了该区三叠系延长组长7段烃源岩储层地质及地球化学特征，分析了长7段页岩含气性特征、页岩气赋存状态，初步计算了长7段页岩气资源量。研究区内三叠系延长组长73亚段黑色页岩含气性良好，其组成以页岩油溶解气为主，含少量干酪根黏土矿物吸附气及游离气，计算平均解吸气量为1.91 m3/t。长73亚段赋存页岩油、气资源，二者资源量相当，在后期勘探开发研究中建议考虑油气并举的可能性。湖盆中部厚层长7段黑色页岩发育区含气量达2 m3/t，储层刚性矿物及微孔裂隙发育，含气丰度高，资源量大，为页岩气有利勘探区域。初步计算长7页岩气总资源量约为4.25×1012 m3，具有良好的勘探前景，勘探有利地区为姬塬—固城—正宁一带。
塔里木盆地柯克亚地区侏罗系湖相烃源岩地球化学特征——对古环境和有机质富集的指示意义
孙迪, 谢小敏, 屈洋, 肖七林, 黎立, 陈才, 王张虎
2024, 46(6): 1312-1322. doi: 10.11781/sysydz2024061312
摘要(71) HTML(24) PDF(17)
摘要:
为进一步揭示塔里木盆地塔西南坳陷侏罗系烃源岩发育特征及其记录的古环境，更好地指导下一步页岩油气勘探开发，综合岩石热解、显微组分、无机地球化学、生物标志化合物和碳同位素等分析，明确了塔西南坳陷柯克亚地区下侏罗统康苏组煤系泥岩与中侏罗统杨叶组泥岩、粉砂质泥岩发育特征及有机质富集规律。康苏组与杨叶组烃源岩总有机碳(TOC)含量较高，分别为1.7%~63.5%(平均值为24.4%)和0.6%~6.9%(平均值为2.1%)，为好至优质烃源岩。两套烃源岩成熟度均较低，处于低成熟—成熟阶段。干酪根碳同位素、岩石薄片与生物标志化合物等均指示康苏组煤系泥岩和杨叶组下段泥岩有机质母质主要以高等陆源植物为主，而杨叶组上段粉砂质泥岩含较多的浮游藻类。康苏组沉积时期古气候相对温暖湿润，水体环境为淡水、贫氧偏氧化环境；杨叶组沉积早期气候相对炎热潮湿，沉积环境与康苏组沉积时期类似，同样为淡水、贫氧偏氧化环境，随着杨叶组沉积晚期湖平面的逐步上升，古环境逐渐转变为半咸水、贫氧环境。炎热潮湿的气候与咸化的水体有利于浮游藻类等水生生物的繁衍，从而影响了杨叶组上段粉砂质泥岩中有机质的供给。此外，该时期水体还原性的增强同样有利于有机质的保存。综上，古气候、古盐度与沉积环境是影响柯克亚地区侏罗系湖相烃源岩中有机质富集的重要因素。
流固耦合
物理—数据双驱动的压裂压力实时预测方法
胡晓东, 刘俊仪, 王天宇, 周福建, 卢旭涛, 易普康, 陈超
2024, 46(6): 1323-1335. doi: 10.11781/sysydz2024061323
摘要(144) HTML(66) PDF(17)
摘要:
井口压力预测存在压力波动剧烈、干扰因素多以及影响机理复杂等问题。现阶段研究中，由于对复杂的地层条件、裂缝特征及流体动力学过程的过度简化，传统物理模型难以捕捉多重非线性变化和突发波动，导致在真实施工环境下的预测精度和实时响应能力受到局限。而人工智能模型尽管具有较强的非线性拟合能力，但往往缺乏对压力波动的物理机理的深入理解，对地层和施工参数的敏感性不足，导致在极端或动态变化的条件下稳定性较差、解释性不足。针对这一难题，提出了一种物理—数据双驱动的压力曲线的预测方法对未来压力趋势进行预测。首先，构建了基于长短期记忆(LSTM)神经网络的智能模型，融合缝内支撑剂床平衡高度计算结果与井场实时泵注数据作为模型输入，预测了未来60 s的压力数据；其次，结合传统井口压力反演方法，使用小波变换分解智能模型与传统模型预测结果，利用LSTM模型整体趋势与压力反演计算方法(IPC)模型中突变点特征，重构了兼顾整体趋势和局部波动的井口压力预测曲线。结果表明，相比LSTM模型，IPC和LSTM的小波融合模型未来60 s井口压力预测的均方根误差(RMSE)和均方绝对误差(MAE)分别下降了37.87%和15.29%，预测结果能够精准捕捉现场施工的压裂压力变化，为现场施工提供更为可靠的指导和决策依据。
页岩储层渗吸过程微观孔缝演变特征及影响因素——以四川盆地渝西地区龙马溪组龙一1亚段为例
钱计安, 蒋裕强, 罗彤彤, 杨一骁, 付永红, 陈维铭, 孙超亚, 王占磊
2024, 46(6): 1336-1348. doi: 10.11781/sysydz2024061336
摘要(107) HTML(34) PDF(29)
摘要:
水力压裂已成为页岩气开采的重要手段，明确渗吸过程页岩储层孔隙、微裂缝的演变特征与影响因素，对指导页岩气井压后增产措施优化具有重要意义。为此，选取四川盆地渝西地区大足区块主力产层龙马溪组龙一1亚段底部黑色页岩为研究对象，开展渗吸水过程的氩离子抛光场发射扫描电镜(FE-SEM)定点观察实验，明确了渗吸水不同时间页岩储层微观孔缝演变规律。研究表明：①页岩储层渗吸水7 d后，有机质边缘有机孔出现不同程度的减小，而内部孔隙形态、大小基本不变；②粒内溶蚀孔和粒间孔会出现明显的扩溶现象，引起矿物颗粒溶蚀、脱落，增大页岩气泄气面积；③页岩储层渗吸水后不会大量萌生新的微裂缝，仅在原有微裂缝的基础上进行扩展，在吸水14 d后缝宽扩展为原来的5~10倍；④页岩储层面孔率在渗吸水后7 d达到最大值，大于7 d后微裂缝缝宽受黏土矿物持续膨胀影响出现不同程度的减小；⑤页岩储层增孔扩缝强度主要受矿物组成与孔渗性质影响，不稳定矿物与脆性矿物含量越高、粒径越大，增孔现象越明显，越有利于压后页岩气的渗流。
致密砂岩储层压裂效果地质—工程影响因素评价
宿航, 李瑞雪, 邓虎成, 秦源蔚, 伏美燕, 何建华, 曾青高, 宋林珂, 张家维
2024, 46(6): 1349-1361. doi: 10.11781/sysydz2024061349
摘要(115) HTML(24) PDF(21)
摘要:
我国致密砂岩储层具有巨大的油气储量和开发潜力，水平井水力压裂改造技术是致密砂岩储层开发的关键增产措施。川中—川西过渡带J气田侏罗系沙溪庙组致密砂岩储层受其岩石力学性质及地质力学特征差异影响，相近压裂工艺下各井压裂改造效果差距较大。为提高压裂改造的有效性及针对性，研究了表征岩石力学性质的脆性指数及表征地质力学特征的最小水平主应力、水平两向主应力差3个地质因素对压裂效果的影响。以水平两向主应力差为分类条件，将研究区地质条件由好到差分为Ⅰ类和Ⅱ类；分析两类地质条件下各类工程因素对压裂效果的影响，并给出了不同地质条件下的工程参数优选范围。采用层次分析法和灰色关联法计算了上述地质及工程参数对压裂改造效果的影响权重，建立了压裂改造效果定量评价模型。基于所建模型与压裂改造效果的相关程度，优选层次分析法所建模型用于评价研究区压裂改造效果，并验证上述研究给出的工程参数建议范围的合理性及压裂改造效果综合评价模型的适用性。不同地质条件下水平井压裂工程参数建议范围存在较大差别，地质条件较好的水平井工程参数建议范围明显比地质条件较差的范围更大。优选层次分析法建立了用于评价研究区压裂改造效果的地质—工程综合评价模型。
方法·技术
渤海海域新生代孢粉化石智能识别
税蕾蕾, 邱琨祁, 万欢, 龚胜利, 陆文凯, 魏文艳, 王永浩, 庾永钊
2024, 46(6): 1362-1370. doi: 10.11781/sysydz2024061362
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摘要:
通过鉴定古生物化石类别信息和分布情况，可以为地质年代、古沉积环境及油气勘探工作提供重要信息。但传统古生物化石鉴定工作耗时耗力，人工依赖性高，难以满足当前快速勘探评价的需要。鉴于孢粉化石图像数量有限、属种分类多、具有科、属、种的特定分类逻辑等特点，围绕孢粉化石图像处理、化石图像筛选、化石目标检测、化石分类识别等方面，通过利用目标检测深度学习、标签松弛等技术，改进了有效化石筛选和孢粉化石分类识别的智能化水平。以渤海海域浅层新生代孢粉化石鉴定为例，采用YOLOv5和DenseNet等神经网络开发了一套孢粉化石智能识别方法，其平均识别准确率达94%，基本满足了孢粉化石鉴定实际生产准确性要求，可以辅助人工开展古生物化石鉴定工作。该方法将各种深度学习技术与古生物领域专业知识有效结合，并从数据和模型2个角度相结合，提高了识别模型的泛化能力与识别精度，并得以实际应用，使得能够在减少时间人力成本的前提下提供准确的鉴定结果，证实了人工智能技术在传统古生物鉴定领域的可行性。
综合信息
中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所实验地质技术之数字岩心分析技术
2024, 46(6): 封二-封二.
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摘要:
2024年总目次
2024, 46(6): Ⅰ-Ⅹ.
摘要(25) PDF(6)
摘要:

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