天然气地球科学

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魏国齐, 李剑, 杨威, 谢增业, 董才源, 佘源琦, 马卫

天然气地球科学. 2018, 29(12): 1691-1705. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.10.012

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中国天然气地质理论的发展与勘探发现相辅相成。“十一五”以来，中国天然气地质理论取得多方面重大进展，主要体现在7个方面，具体包括基础地质理论研究进展2项：①高演化煤系源岩、原油裂解气、生物气3类天然气生成机理得到深化，分别形成煤系源岩裂解生气模式、腐泥型有机质全过程生烃模式、生物气接力生气模式；②原油裂解气与干酪根裂解气、聚集型原油裂解气与分散型原油裂解气、有机成因气与无机成因气、煤型气与油型气等多种类型天然气成因鉴别理论得到进一步完善。大气田成藏地质理论进展5项：①创新提出了古老碳酸盐岩“五古控藏”成藏理论；②发展深化了克拉通盆地、前陆盆地及裂谷盆地致密砂岩气成藏理论；③建立了超深弱变形区“三微输导、近源富集、持续保存”成藏模式；④发展完善了以生烃断槽为基本单元的断陷盆地火山岩气藏成藏理论；⑤系统深化了海域高温超压和深水天然气成藏理论。天然气地质理论的进展推动了多项勘探新发现，古老碳酸盐岩成藏理论引领了中国单体储量规模最大的气田四川盆地安岳大气田的勘探；前陆冲断带致密砂岩气成藏新认识在库车形成中国首个超深层万亿立方米大气田；超深层礁滩气藏成藏理论指导了中国埋藏最深的生物礁气田元坝气田的勘探；海域成藏理论指导了中国南海海域自营区最大气田东方13-2气田以及深水勘探领域陵水17-2千亿立方米大气田的重大发现。

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准噶尔盆地滴南凸起火山岩气藏成藏主控因素与成藏模式

石新朴, 覃建强, 丁艳雪, 杨丹, 史全党, 胡清雄, 李波, 齐洪岩, 张吉辉, 孙德强, 赵振, 饶远, 习成威

天然气地球科学. 2018, 29(12): 1706-1714. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.10.027

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火山岩气藏已成为油气勘探开发的重要领域之一。近年来，对准噶尔盆地滴南凸起火山岩气藏研究和滚动勘探开发工作取得了新的突破。综合研究认为准噶尔盆地滴南凸起火山岩气藏主控因素是：紧邻生烃中心的大型鼻状构造是气藏大规模成藏的基础；断裂与成藏期次的耦合是气藏形成最为关键的因素；良好的岩性及物性空间配置是油气成藏主要条件之一；构造控制火山岩气藏规模，砂体物性控制气藏局部边界。滴南凸起火山岩气藏富集模式可概括为“三控一体”模式，即源控(近源凹陷控制)、高控(古构造高点控制)、断控(气源断裂控制)以及气藏富集呈现“岩相体”富集特征。滴南凸起火山岩气藏成藏模式可为国内外同类气藏研究提供借鉴。

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四川盆地川中地区寒武系龙王庙组颗粒滩储层成因及其影响

谢武仁, 杨威, 李熙喆, 魏国齐, 马石玉, 文龙, 郭振华

天然气地球科学. 2018, 29(12): 1715-1726. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.11.010

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以川中地区12口井龙王庙组岩心的详细观察为基础，结合地震和钻井资料，对该地区龙王庙组沉积古背景、滩相储层特征、颗粒滩旋回与组合进行了探讨，分析了大面积分布的滩相储层与油气高产富集的关系。研究区龙王庙组为缓坡沉积环境，沉积前发育川中高石梯—磨溪同沉积古隆起，控制川中地区发育大面积分布的颗粒滩；受海平面整体海退影响，龙王庙组纵向上发育4期颗粒滩，每一期滩体厚约10~20m，横向延伸5~15km，叠置连片；颗粒滩由滩主体和滩边缘组成，其分布主要受构造微地貌差异控制，滩主体彼此分隔，滩边缘横向上叠置连片；颗粒滩主要为砂屑白云岩，受后期白云石化作用和表生溶蚀作用的控制，形成溶蚀孔洞和多期裂缝发育且大面积分布的优质储层，其中颗粒滩主体储层厚度大，单井测试产量高，为油气高产富集区。

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鄂尔多斯盆地姬塬地区长8致密储层溶蚀作用及其对储层孔隙的定量影响

李树同, 姚宜同, 乔华伟, 惠潇, 程党性, 张文选, 牟炜卫

天然气地球科学. 2018, 29(12): 1727-1738. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.10.008

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鄂尔多斯盆地姬塬地区长8储层中长石含量较高，且普遍存在长石溶蚀现象，对致密储层物性的改善具有重要意义。在对长8致密储层特征的研究基础上，利用高温高压流体—岩石相互作用模拟实验，并结合偏光显微镜、扫描电镜（SEM）和X-射线衍射（XRD）等分析技术，模拟研究区长8储层岩石样品与有机酸的相互作用，分析了溶蚀作用类型及其特征，并解释了相关溶蚀作用机理，定量计算了溶蚀作用对储层孔隙度的影响。为使模拟实验更接近实际地质情况，流体采用0.15mol/L、pH=2.65的乙酸溶液，模拟温度为87~103℃，模拟压力为24.70~30.18MPa。研究表明：长8储层主要岩石孔隙类型为原生粒间孔和长石溶蚀孔，其中长石溶蚀孔较发育，占总孔隙的39%左右，计算得其视溶蚀率为37.8%~50.0%，呈中等溶蚀程度；长石类和碳酸盐类矿物在酸性条件下均能发生不同程度的溶蚀，碳酸盐类矿物的相对溶蚀率整体大于长石类矿物的相对溶蚀率；在95℃左右时矿物的溶蚀作用最为明显，依据地温梯度计算其对应的埋藏深度约为2 370~2 710m，该深度可能是长8储层中有利储层的主要分布区域；溶蚀作用导致长8致密储层的孔隙度增加约3.57%~3.69%，其平均孔隙度增加3.63%，溶蚀作用是研究区长8储层孔隙度增加的关键成岩作用类型，是储层“甜点”发育的主要控制因素。

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鄂尔多斯盆地苏里格气田西区苏48区块盒8段砂岩成岩相定量划分及特征差异

白云云, 孙卫, 任大忠, 韩进

天然气地球科学. 2018, 29(12): 1739-1747. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.08.002

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鄂尔多斯盆地苏里格气田苏48区块盒8段属于辫状河三角洲平原亚相沉积，非均质性强，开发难度大。以油气储层地质学、沉积学等知识为基础，利用铸体薄片、阴极发光、图像粒度、X-射线衍射、扫描电镜等实验手段，定量表征成岩作用对孔隙致密化的影响，依据成岩、物性和孔喉特征参数建立了成岩相定量划分标准，阐述了不同成岩相的特征差异。结果表明:研究区属于以岩屑石英砂岩和石英砂岩储集砂体为主的特低孔—超低渗油田；成岩作用的定性特征表明研究区主要处于中成岩B期，在压实—早期胶结—溶蚀—晚期胶结等一系列成岩演化作用下，机械压实是储层致密化的主控因素；根据成岩参数将研究区划分为4类成岩相，其中中等压实—石英弱加大—粒间孔—溶蚀相分布在分流河道中心，属于优质成岩相；中等压实—中等高岭石胶结—溶蚀相—晶间孔次之。通过对成岩相的定量划分和特征差异描述，明确了研究区特低孔喉形成机理，为精细描述苏里格气田储层提供了借鉴。

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鄂尔多斯盆地富县地区马五段喀斯特储层发育规律

胡鑫, 丁晓琪, 梁昌健, 朱颖, 刘璇, 徐小宇, 陈乙莱

天然气地球科学. 2018, 29(12): 1748-1756. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.08.001

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鄂尔多斯盆地富县地区位于岩溶高地，岩溶作用具有时间长强度大的特点，主力气层横向不连续。为了明确奥陶系马五段储层分布规律，通过岩心资料、测井资料及各种分析测试资料对富县地区马五段喀斯特储层进行研究，结果表明：①马五段地层角砾化严重，可以划分为4种岩溶相、3种洞穴相，岩溶强度自西向东逐渐增强；②马五段储层物性整体较差，储集空间主要为未被完全充填的溶蚀孔洞、膏模孔、裂缝及晶间溶孔，优质储层主要分布于北部马五6亚段顶部的裂纹—镶嵌角砾岩相中；③马五段储层发育规律主要受岩性、岩溶相—洞穴相和古地貌3个因素控制，岩性与古地貌控制岩溶相—洞穴相的形成与分布，岩溶相—洞穴相控制储层的分布规律。

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鄂尔多斯盆地华庆地区长6¹₃储层流动单元划分与展布

徐铮, 傅强, 惠萧, 李璟, 李士祥, 李祥同

天然气地球科学. 2018, 29(12): 1757-1766. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.09.008

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鄂尔多斯盆地华庆地区三叠系延长组长6¹₃砂层组是典型的低孔低渗致密砂岩储层。通过铸体薄片和扫描电镜等资料并结合主要成岩作用分析，该砂层组砂岩储层可以分成8种成岩相，对应了5种成岩组合：建设性胶结—溶蚀作用、建设性胶结作用或溶蚀作用、破坏性胶结—溶蚀作用、破坏性胶结作用及机械压实作用。在成岩组合背景的基础上提出了划分流动单元新的思路和方法：利用K-means聚类方法，基于华庆地区608口井的储层参数数据，以及长6¹₃砂层组沉积微相分布，划分了5类流动单元，研究成果对预测有利勘探区具有重要的应用价值。

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一种利用测井曲线齿化率刻画河道的新方法

张广权, 李浩, 胡向阳, 陈舒薇, 高阳

天然气地球科学. 2018, 29(12): 1767-1774. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.10.023

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为了精细描述以河道微相为主的油气田储层展布，对河道微相刻画的精度要求日益增高。针对目前沉积微相刻画存在的问题和难点，提出一种利用测井曲线计算齿化率，以此来确定河道位置、高精度刻画河道的方法。齿化率采用测井三参数来表征，即齿的幅度、齿的分布密度和齿的分布频率。总体思路是首先计算测井三参数，然后赋予每个参数一定的权重系数，得出该测井曲线段的齿化率。根据齿化率的大小，分析该段测井位于河道的具体位置，最后精细刻画河道。该方法相对于传统的沉积相研究，在相边界的刻画精度方面有了明显的提高，达到了半定量—定量的精度。将该方法应用于鄂尔多斯盆地某气田的沉积微相研究的实践表明，齿化率技术能清晰刻画河道特征，为有利区优选及井位部署提供准确依据，其研究成果可直接应用于生产中。

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四川盆地涪陵地区龙马溪组页岩横向各向同性地应力测井评价方法

邹贤军, 陈亚琳

天然气地球科学. 2018, 29(12): 1775-1780. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.10.017

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页岩由于矿物的定向排列等因素呈现出各向异性，基于各向同性模型的地应力计算方法已不适用。综合测井、岩心实验、压裂施工等数据建立涪陵地区龙马溪组页岩横向各向同性地应力测井评价方法，主要包括：建立垂向有效压力与横波速度关系模板，预测地层压力；利用通过岩石物理建模的方法计算求取目的层的Biot系数；采用速度回归拟合的方法求取页岩横向各向同性介质6个刚度系数，计算横向、垂向杨氏模量及泊松比。应用结果表明横向各向同性模型能更好地反映实际地层情况。

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塔里木盆地哈拉哈塘地区二叠系火成岩体对下伏地层地震成像影响

孙东, 石小茜, 王振卿, 陈利新, 王靖, 孙甲庆, 代冬冬, 房启飞

天然气地球科学. 2018, 29(12): 1781-1787. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.10.019

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塔里木盆地哈拉哈塘地区二叠系发育大规模火山活动，为准确了解厚层火山岩对下伏地层地震成像的影响，在实际钻测井资料及三维地震资料的基础上，建立寒武系—白垩系简化地质模型，并采用有限差分法求解弹性波波动方程，开展波动方程正演模拟，真实还原地震成像过程，明确二叠系火成岩体对下伏地层地震成像的影响，以期对哈拉哈塘地区古生界油气勘探开发起到一定的借鉴作用。结果表明：高速、高密度的二叠系英安岩对下伏地层地震成像有屏蔽作用，下伏地层反射波振幅强度相对于覆盖区外围明显减弱；由于岩性的横向突变，致使其下伏地层的地震成像形态发生明显变形及构造异常，而并非断裂带或火山通道的地震响应；杂乱反射带及火成岩下伏区域奥陶系大型缝洞集合体波场复杂，成像速度较难准确求取，存在偏移假象，“串珠状”地震反射难以收敛。

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松辽盆地长岭火山岩气藏气井产水模式及影响因素

宋文礼, 董家辛, 孙圆辉, 黄玉欣, 王军宇

天然气地球科学. 2018, 29(12): 1788-1794. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.08.007

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长岭火山岩气藏天然气资源丰富，但开发过程中气井普遍存在产水现象。准确分析气井产水规律、产水模式及其影响因素，对优化开发方案及提高开发效果具有重要意义。通过对长岭营城组气藏地质特征及产水动态特征综合分析研究，结果表明：气井产水来源主要为凝析水和边底水；利用数值模拟技术研究不同产水类型的产出机理，分析了气井产水规律并运用数值模拟技术对气井产水量进行预测，在此基础上归纳总结出4种产水模式，分别为裂缝纵向强水窜、裂缝纵向弱水窜、裂缝—孔隙纵向水锥、高含水饱和度型。明确了气井产水的影响因素，主要受构造特征、气井调峰、井间干扰及气井作业4个方面影响；最终形成相应的“整体考虑、分类治理”的气井产水开发策略。

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页岩气藏体积压裂水平井渗流模型

王琰琛, 陈军, 邓亚, 肖聪

天然气地球科学. 2018, 29(12): 1795-1802. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.07.013

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实现页岩气藏有效开发的关键在于页岩储层渗流机理的研究和产能模型的建立，但页岩气藏孔渗结构具有强烈的多尺度性，渗流机理复杂；纳米级孔隙存在克努森扩散，解吸介质变形等情形。同时，在增产改造过程中形成的复杂裂缝网络形态也对页岩气多尺度流动特征及页岩气产能造成不同程度的影响。建立了页岩气藏体积压裂后，水力裂缝与天然裂缝耦合条件下的产能预测模型，综合考虑吸附、解吸、扩散、裂缝网络等非线性流动效应的作用，并分别运用有限差分、嵌套性有限差分方法及牛顿拉普森迭代法进行求解。最后，结合我国某页岩区块实际井对体积压裂后产能进行影响因素分析。该模型对页岩气藏水平井压裂设计、压裂参数优化以及产能评价研究都具有一定的指导意义。

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计算水驱气藏水侵量及动态地质储量的集成方法

杜凌云, 王怒涛, 陈晖, 张梦丽, 李舫

天然气地球科学. 2018, 29(12): 1803-1808. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.10.018

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气藏动态地质储量及水侵量是水驱气藏开发设计的重要参数，目前常使用气藏物质平衡法进行计算，但是运用常规物质平衡法计算水驱气藏水侵量和动态地质储量时，由于人工选取回归点、识别图版等过程会产生较大误差，常出现不同方法地质储量及水侵量计算结果不同的情况。针对以上问题，对水侵量计算物质平衡法中的差值法、图版法、视地质储量法进行分析，建立3种方法之间的约束条件，形成新的计算方法，并进行实例计算。通过实例分析了常规物质平衡法误差来源，并验证新方法，计算结果表明新方法具有较好的实用性和可靠性，可以推广运用到有水气藏动态储量及水侵量的计算。

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四川盆地龙马溪组页岩储层孔隙及伊利石甲烷吸附特征

唐鑫, 朱炎铭, 郭远臣, 刘宇, 周小艺

天然气地球科学. 2018, 29(12): 1809-1816. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.10.006

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为探究页岩中龙马溪组储层孔隙结构及伊利石对甲烷的吸附能力，基于等温吸附实验、压汞、液氮及低温二氧化碳等实验，研究了龙马溪组页岩孔隙结构及伊利石的分布特征，利用巨正则蒙特卡洛法模拟了不同孔径的伊利石狭缝孔的吸附特征。结果表明：页岩中孔容与比表面积主要由小于2nm的孔隙提供；伊利石为龙马溪组页岩中黏土矿物主要成分之一，常构成平行或近平行板状孔隙；303.15K(30℃)，8MPa条件下，孔径在0.5~0.9nm之间时，甲烷分子受范德华力和静电力的共同作用，甲烷过剩吸附量较大；孔径大于0.9nm之后，随着孔径增大孔壁表面电荷的静电力对甲烷分子作用减小，甲烷吸附主要受范德华力控制，甲烷过剩吸附量表现出先减小后基本保持不变的特征，游离气含量表现出随孔径增大而增加的特征；平均等量吸附热反映出伊利石对甲烷的吸附方式属于物理吸附。吸附过程中，孔径介于0.5~1.2nm之间时，随着孔径增大，平均等量吸附热迅速减小；孔径大于1.2nm时，甲烷分子与伊利石狭缝孔间的吸附强度基本稳定，平均等量吸附热为6.72kJ/mol；孔径介于0.5~0.8nm之间时，甲烷分子单层吸附于伊利石晶间处，甲烷局部密度表现出单峰的特征；孔径介于0.8~1.2nm之间时，吸附方式由单层吸附向双层吸附逐渐转变，局部密度曲线由单峰向双峰变化；孔径大于1.2nm时，可供甲烷分子吸附的自由体积较大，局部密度曲线表现为双峰特征。

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富有机质页岩生烃阶段孔隙演化及分形特征

尹娜, 薛莲花, 姜呈馥, 杨爽, 高潮, 陈国俊

天然气地球科学. 2018, 29(12): 1817-1828. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.08.009

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为明确富有机质页岩孔隙演化规律，以鄂尔多斯盆地三叠系延长组不同成熟度(RO值介于0.53%~1.09%之间)黑色页岩为研究对象，通过扫描电镜、氮气吸附和X-射线衍射等技术手段对页岩储层的纳米孔隙及热演化特征进行研究，并依据FHH分形模型探讨了页岩孔隙分形特征及热演化规律。结果表明：页岩孔隙总体积和比表面积主要受控于中孔(2~50nm)和大孔(＞50nm)，并与TOC含量有较好的相关性；随着RO值的增加，页岩孔隙总体积先下降，再略微上升，比表面积先下降，再明显回升，这是压实作用和生排烃作用共同作用的结果。RO值与有机质孔发育程度密切相关，是中孔的最大贡献者。页岩孔隙的分形维数普遍较高，随着热演化程度的加深整体呈增大趋势，且与孔体积及平均孔径显著负相关，与比表面积正相关，表明页岩孔隙结构趋于复杂，吸附能力提升。

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《天然气地球科学》2018年第12期封面及目次

《天然气地球科学》年第期封面及目次

天然气地球科学. 2018, 29(12): 8121-8122.

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2018年, 第29卷, 第12期　刊出日期：2018-12-10

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