2018年, 第29卷, 第6期　刊出日期：2018-06-10

  

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  《天然气地球科学》2018-6期封面及目次

  《天然气地球科学》-期封面及目次

  天然气地球科学. 2018, 29(6): 1-2.

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天然气地质学
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  塔里木盆地8 000m以深超深层海相油气勘探潜力与方向

  朱光有, 曹颖辉, 闫磊, 杨海军, 孙崇浩, 张志遥, 李婷婷, 陈永权

  天然气地球科学. 2018, 29(6): 755-772. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.05.019

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  深层和超深层油气是目前研究和勘探的热点领域。由于深层钻井资料少，地质认识还处于探索阶段，但是中国海相克拉通盆地深层丰富的油气资源条件已是众多石油地质学者的共识。奥陶系和寒武系深层已取得一系列发现，前寒武系除四川盆地突破外，其他盆地也都启动研究或钻探。塔里木盆地新近纪以来的快速沉降与堆积，下古生界及前寒武系目前埋深主要在5 000~12 000m，8 000m以浅已取得一大批勘探发现和工业产能建设，8 000m以深是未来重要勘探领域。通过对塔里木盆地超深层油气成藏条件分析，特别是对寒武系、震旦系、南华系烃源岩的分析、超深层碳酸盐岩储层的形成与保持、超深层油气相态、以及成藏组合的分析，对8 000m以深的重要勘探领域进行评价，指出奥陶系、寒武系、震旦系等未来8 000m以深超深层油气勘探的主要领域和勘探方向，为超深层油气勘探提供理论指导。
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  塔里木盆地古城地区下奥陶统储层发育机制

  周波, 曹颖辉, 齐井顺, 黄世伟, 刘策, 贾进华, 陈秀艳

  天然气地球科学. 2018, 29(6): 773-783. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.05.020l

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  针对古城地区奥陶系主力产气层鹰山组下段的白云岩储层，通过系统岩心、薄片鉴定和取样测试，研究储层段岩石学特征和地球化学特征，恢复其原岩结构和沉积相带；研究区内成岩流体的性质、期次、活动范围、储集空间的结构差异性和成岩演化路径的差异性。薄片鉴定揭示鹰山组三段白云岩主体为细晶白云岩、粉晶白云岩和中晶白云岩；不同层段的白云岩基岩和灰岩的稀土元素总量ΣREE总体较低，二者稀土元素分配模式相似，具有LREE相对富集、HREE相对亏损，Ce负异常，La 正异常的特征，少量的细晶白云岩基岩Eu轻微正异常；鹰三段白云岩、灰岩和蓬莱坝组粉晶白云岩δ₁₈O值主体区间为-8‰～-3.5‰，δ¹³C值主体区间为-2‰～0‰，显示出鹰三段白云岩成岩环境主体是中温环境，蓬莱坝组细晶白云岩和鹰山组四段(鹰四段)灰岩8个样品所测得的δ₁₈O值区间为-9.1‰～-8‰，显示出其成岩环境经受过较高温影响。研究区至少有5类流体对储层发育有影响，依次为：早期淡水、有机质、硅质流体、晚期白云石化流体和含Ca流体。台地边缘的灰岩浅滩相沉积物是鹰下段(鹰三段和鹰四段)储层发育的物质基础，中等程度的白云石化作用形成早期的晶间孔，残留的灰质成分在晚期埋藏条件下进一步被溶蚀，此过程是孔隙型储层的发育机制；研究区NE向走滑断裂是硅质流体运移的主要通道，埋藏环境下，从深部上涌的富Si热液通过循环增热本地流体，形成中等温度范围的热液，其溶蚀作用大于充填作用，沿断裂和高孔渗地层溶蚀白云岩基岩形成孔洞，随后的富Mg热流体活动对孔洞形成也有积极作用，此过程是裂缝—孔洞型储层的发育机制。
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  塔里木盆地柯坪—巴楚地区肖尔布拉克组储层特征与主控因素

  王珊, 曹颖辉, 杜德道, 王石, 李洪辉, 董洪奎, 严威, 白莹

  天然气地球科学. 2018, 29(6): 784-795. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.05.006

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  中下寒武统是塔里木盆地重要的勘探领域，具备良好的勘探前景。柯坪—巴楚地区寒武系盐下储盖配置优越，中寒武统膏盐岩盖层分布稳定，是否存在规模储层是盐下勘探的关键问题之一。基于野外露头观测、岩心薄片观察、地震资料分析等，对柯坪—巴楚地区肖尔布拉克组沉积相和储层进行了研究，明确了其沉积环境、储层特征、储层主控因素及分布规律。塔里木盆地柯坪—巴楚地区在肖尔布拉克组沉积时期为内缓坡沉积环境，肖下段主要发育低能微生物坪相沉积，肖上段发育高能滩相沉积。储集岩主要包括颗粒云岩、微生物白云岩。其中颗粒云岩以鲕粒云岩、砂屑云岩以及蓝细菌有关的颗粒云岩为主；微生物白云岩以凝块石白云岩、叠层石白云岩、泡沫绵层白云岩为主。主要储集空间类型包括粒间(溶)孔、粒内(溶)孔、窗格孔、溶蚀孔洞及裂缝。高能滩相沉积是优质储层发育的物质基础，早期白云石化作用对微生物岩和颗粒云岩储层发育具有建设性作用，准同生期溶蚀作用为储层形成的关键，埋藏溶蚀作用对肖尔布拉克组储集空间具有改造作用。高能滩相优质储层在研究区大面积分布，总体平行于沉积相带。
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  塔里木盆地满西地区寒武系台缘带分段演化特征及其对生储盖组合的影响

  曹颖辉, 李洪辉, 闫磊, 王洪江, 张君龙, 杨敏, 赵一民

  天然气地球科学. 2018, 29(6): 796-806. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.05.021

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  满西台缘带位于塔里木盆地满加尔凹陷西缘，是寒武纪—奥陶纪以来持续发育的大型碳酸盐岩台地边缘。近年来，有多口井在该带见到良好的油气显示，但至今没有获得油气勘探突破，生储盖组合配置条件是制约寒武系台缘带油气勘探成功的关键。通过对台缘带地震反射结构特征和迁移叠置样式分析，将满西寒武系台缘带划分为3段，并对其进行了分段沉积演化分析，指出差异构造沉降和相对海平面变化是控制台缘带差异演化的主要因素。在台缘带分段沉积演化分析的基础上，探讨了满西台缘带分段生储盖组合配置条件的差异，指出北段(轮南地区)膏云岩覆盖的下寒武统缓坡滩生储盖组合配置条件优，是最有利的勘探区，南段(古城地区)致密灰岩覆盖的上寒武统台缘礁滩体生储盖组合条件次之，是较有利的勘探区。
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  塔里木盆地满西地区寒武系台缘带演化及其分段特征

  闫磊, 李洪辉, 曹颖辉, 杨敏, 赵一民

  天然气地球科学. 2018, 29(6): 807-816. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.05.011

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  寒武系台缘带发育优质的礁滩体储层，作为塔里木盆地重要的油气勘探领域备受关注。首先根据地震反射结构特征和叠加样式，将满西地区寒武系台缘带划分为轮南—满参段、塔中32段和古城段3段；研究发现镶边台缘带最早形成于早寒武世晚期，仅分布在轮南—满参—塔中32段；中寒武世，古地地区发育弱镶边型台缘带，满西地区才形成统一的镶边台缘。其次分析了满西地区各段台缘带演化特征，其中轮南—满参段台缘带经历了由缓坡—弱镶边—加积型镶边—进积型镶边—抬升暴露的演化过程；塔中32段台缘带经历了由缓坡—弱镶边—加积型镶边台缘—弱进积型镶边台缘的演化过程；古城段台缘带则经历了由缓坡—进积型弱镶边台缘的演化过程。最后探讨了满西地区寒武系台缘带演化及迁移的控制因素，认为前寒武系古地貌、海平面变化主要控制了研究区台缘带的发育及演化。轮南—满参段的缓坡型台缘带及古城段的进积型台缘带为勘探的有利目标区。
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  最大似然属性在断裂识别中的应用——以塔里木盆地哈拉哈塘地区热瓦普区块奥陶系走滑断裂的识别为例

  马德波, 赵一民, 张银涛, 杨鹏飞, 杨敏, 李磊

  天然气地球科学. 2018, 29(6): 817-825. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.04.006

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  断裂是重要的油气储集空间和渗流通道，控制着油气藏形成与分布。断裂的精细刻画是油气藏勘探开发的关键环节。利用最大似然属性进行哈拉哈塘地区热瓦普区块奥陶系走滑断裂识别，取得良好的应用效果。最大似然属性是通过对整个地震数据体扫描计算数据样点之间的相似性，获得研究区内断裂发育的最可能位置及概率，提升断裂刻画精度。关键步骤包括：①断裂的地震反射特征分析；②倾角控制下断裂成像加强；③最大似然属性的提取(Likelihood属性、Thin Likelihood属性)；④属性切片的解译。热瓦普区块奥陶系走滑断裂的刻画证实最大似然属性刻画的断裂效果优于相干体，其中Likelihood属性对于分支断裂的刻画效果较好，Thin Likelihood属性对于分支断裂以及断裂带内部结构的刻画较为清楚，还对裂缝密集发育区的预测有一定的效果。
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  塔里木盆地东秋里塔格构造带构造特征及其油气地质意义

  杨敏, 赵一民, 闫磊, 李洪辉, 张欣欣, 徐振平, 罗浩渝

  天然气地球科学. 2018, 29(6): 826-833. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.04.008

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  位于库车坳陷中部的东秋里塔格构造带是库车前陆冲断带的前缘，该构造带东段的迪那2凝析气田是我国目前发现的规模最大的整装凝析气田，含气层位为渐新统苏维依组与库姆格列木群，但构造带中西段的东秋5井、东秋6井、东秋8井在古近系目的层都勘探失利。对该地区构造样式认识上的分歧，地质认识不统一制约了该地区的油气勘探进程。研究以最新处理的三维地震资料为基础，结合二维地震资料，以前陆盆地构造冲断带和断层相关褶皱理论为指导，建立合理的构造模式。通过三维地震精细解释，发现在东秋里塔格构造带西段膏盐岩下发育双重逆冲构造，它的顶板逆冲断层和浅层发育的相同倾向的逆冲断层在吉迪克膏盐岩地层中可能重合，从而引起侏罗系—三叠系的油气向上逸散直至地表。同时，膏盐岩层下构造层中发育多排北倾逆冲断层以及相关构造样式，在2套膏盐岩层叠置并发育叠瓦扇构造和断层相关褶皱的区域，具有重要的勘探潜力
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  塔里木盆地鸟山东断裂带构造特征、形成机制及油气地质意义

  倪斌, 汤良杰, 李萌, 宋智华

  天然气地球科学. 2018, 29(6): 834-844. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.05.002

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  根据最新的三维地震资料，对塔里木盆地鸟山东断裂带进行了精细解释，分析了该断裂带剖面构造样式和平面展布特征，进而探讨了其发育演化模式和石油地质意义，拟为该区构造分析与油气勘探提供新思路。研究表明，鸟山东断裂带以古近系为界具有明显的深浅分层构造特征，同时沿断裂带走向又具有分段差异性：深层挤压—走滑逆冲断裂在南段主要由东向西逆冲，在北段逆冲方向主要为由西向东，浅层的逆冲滑脱断裂在各构造段均有发育。断裂带主要经历了4期构造变形，分别是早—中寒武世的张性正断裂活动、古近纪初的基底逆冲断裂活动、中新世的挤压—走滑断裂活动以及上新世末期—全新世的逆冲滑脱断裂活动。鸟山东断裂带具有挤压—走滑的性质，控制了构造圈闭的形成和改造；同时，断裂带沟通麦盖提斜坡深部寒武系烃源岩，可作为有利的油气运移通道。
非常规天然气
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  页岩储层有效应力特征及其对产能的影响

  朱维耀, 马东旭

  天然气地球科学. 2018, 29(6): 845-852. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.05.018

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  应力作用对页岩气开发影响较大，研究有效应力特征对产能的影响具有重要意义。选取四川气田下志留统龙马溪组黑色页岩和层理页岩样品，运用扫描电镜技术对微观孔隙结构特征进行描述，采用Cross-plotting法对岩样的有效应力系数进行测量。实验结果表明，黑色页岩有效应力系数较小，平均为0.29。层理页岩有效应力系数平均为0.71，层理页岩中发育有微裂缝，孔隙压力对微裂缝发育岩样的渗透率影响更大。通过指数函数对有效应力与渗透率变化关系进行拟合，黑色页岩与层理页岩应力敏感常数分别为0.268MPa^-1、0.355MPa^-1，层理页岩应力敏感性更强。在实验研究基础上，建立了考虑应力作用和尺度效应影响的压裂水平井产能模型，利用“废弃压力法”对采收率进行评价，计算结果表明，微裂缝发育储层受应力作用影响较大，针对高产气井应该合理控制生产压差。改造区内压裂断块大小和断块内微裂缝发育程度对采出程度影响较大，针对微裂缝发育程度较低并且压裂断块较大的储层，应实施控压生产，以提高页岩气采出程度。
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  大巴山冲断带下寒武统页岩气构造保存单元划分及分区评价

  余川, 曾春林, 周洵, 聂海宽, 余忠樯

  天然气地球科学. 2018, 29(6): 853-865. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.05.016

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  大巴山冲断带下寒武统具有较好的页岩气发育物质基础，钻井显示了一定的资源潜力，但在强烈的构造作用下，构造保存条件具有复杂性和差异性，这也是影响该区下寒武统页岩气勘探的关键。采用野外地质调查、地球物理解释、分析测试等方法，将大巴山划分为5个页岩气构造保存单元，分别为南大巴山前缘褶皱单元（Ⅰ）、对冲断褶单元（Ⅱ）、叠瓦断夹片单元（Ⅲ）、北大巴山线状复式向斜—浅变质单元（Ⅳ）及穹窿状复式背斜—深变质单元（Ⅴ）。综合考虑大巴山抬升剥蚀作用、封盖条件、断裂发育、地层破碎程度、构造样式、变质作用与岩浆活动等构造因素对下寒武统页岩气保存的影响，对各构造保存单元进行分区评价，评价结果显示各构造保存单元保存指数分别为:Ⅰ：0.84；Ⅱ：0.72；Ⅲ：0.365；Ⅳ：0.54；Ⅴ：0.365。针对该区提出了圈闭保存型、断裂逸散型、散失残存型、散失破坏型等4种页岩气构造保存模式，其中，圈闭保存型比较有利于页岩气的富集与保存，主要表现在构造相对稳定宽缓的南大巴山前缘褶皱带，下寒武统埋深较浅的背斜构造是下一步页岩气勘探的有利方向。
天然气开发
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  致密砂岩孔渗对盐析的响应实验研究

  游利军, 王哲, 康毅力, 张杜杰

  天然气地球科学. 2018, 29(6): 866-872. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.05.001

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  高地层水矿化度的深层—超深层致密砂岩气藏开发过程中盐析及其诱发问题日益突出。选取了致密砂岩柱塞岩心，开展了盐析前后岩心孔渗参数测试实验，利用扫描电镜观察了结晶盐在岩心孔喉内的盐晶形态和赋存状态，并通过压汞法分析了盐析前后致密岩心孔喉半径分布变化情况。结果表明，盐析后致密砂岩孔渗出现明显降低，孔隙度降幅最高可达53%，渗透率降幅最高为65%；结晶盐在致密砂岩孔喉内的赋存状态可分为沿着粒间孔缝和天然微裂缝团簇生长、附着在伊/蒙间层等亲水性黏土矿物表面层状生长以及在孔隙角隅处单粒生长3种模式；当结晶盐颗粒尺寸越接近致密砂岩孔径分布时，盐析越容易造成裂缝和孔喉堵塞。基于致密砂岩气藏盐析诱发损害现象，建议孔隙度小于5%的致密砂岩在开展室内分析实验前应进行洗盐预处理。
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  大型致密砂岩气藏水平井产能评价与新认识

  吕志凯, 贾爱林, 唐海发, 刘群明, 王泽龙

  天然气地球科学. 2018, 29(6): 873-879. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.05.004

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  压裂水平井技术是开发致密砂岩气藏的有效手段，已经在苏里格气田取得了良好应用效果，但存在生产规律认识不清、产能评价困难、生产工作制度不合理等问题，影响了水平井部署和生产管理。为此，深入研究了苏里格气田地质和水平井生产特征，评价了水平井产能并形成了新的认识，建立了考虑长期稳产的水平井合理产量确定方法。研究结果表明，苏里格气田历年投产水平井初期递减率很高，中后期递减率变低，符合衰竭式递减规律，且新完钻井的初期递减率逐年增大；水平井日均产量与无阻流量呈幂函数关系、与单井控制储量呈线性关系；提出了用单井控制储量指导压裂水平井合理配产的经验方法，以实现单井长期稳产。研究结果对致密气藏产能建设有积极意义。
天然气地球化学
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  塔里木盆地台盆区深层天然气地球化学特征及成藏演化

  陈斐然, 张义杰, 朱光有, 张宝收, 卢玉红, 张志遥

  天然气地球科学. 2018, 29(6): 880-891. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.05.022

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  近年来在塔里木盆地台盆区顺南—古城地区中—下奥陶统(6 000~7 200m)、塔中中深井区中—下寒武统(6 400~7 000m)及麦盖提斜坡罗斯2井奥陶系蓬莱坝组(5 800m)深层相继获得天然气发现，气源对比显示天然气主要来源于寒武系。台盆区深层天然气干燥系数(C₁/C_1-4)基本>0.95，以干气为主；天然气甲烷碳同位素值(δ¹³C₁)主要分布在-39.0‰~-33.5‰之间，部分<-40.0‰；乙烷碳同位素值(δ¹³C₂)在-39.0‰~-32.0‰之间，与干酪根热模拟实验结果吻合较好，相当于玉尔吐斯组烃源岩在20℃/h升温速率热模拟条件下550~600℃产物。中深1井∈₂a及中深5井∈₁w受寒武系干酪根裂解气晚期充注影响较小，热演化程度相对较低，以低成熟度原油伴生气为主。台盆区海西期以来寒武系过成熟干酪根裂解气对深层油气藏的持续充注，是造成目前台盆区深层天然气干燥系数偏高及碳同位素组成偏重的主要原因。不同地区深层天然气藏受储层物性、构造断裂活动及寒武系过成熟干酪根裂解气差异充注影响，导致不同层段天然气性质差异较大。
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  四川盆地龙岗气田长兴组—飞仙关组天然气地球化学特征及成因

  邓焱, 胡国艺, 赵长毅

  天然气地球科学. 2018, 29(6): 892-907. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.03.016

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  四川盆地龙岗气田长兴组—飞仙关组天然气主要为烃类气体，干燥系数非常高，非烃气体以CO2为主，H2S及N2含量较低，甲烷碳、氢同位素组成偏重，个别样品出现碳同位素倒转(δ13C1＞δ13C2)现象，并且天然气轻烃主体具有高甲基环己烷、低正构烷烃、低芳香烃的特点。气藏经历了较弱的TSR反应，对天然气组分及烷烃碳同位素影响较小，CO2气体主要来源于酸性流体与碳酸盐岩储层的反应。综合天然气碳、氢同位素及轻烃特征，分析认为天然气以高—过成熟煤成气为主，并存在少量油型气混入。天然气乙烷—储层沥青—烃源岩干酪根碳同位素综合对比表明，龙岗气田天然气主体煤成气来自下二叠统龙潭组煤系气源岩，其中混有少量来自上二叠统泥质烃源岩的原油裂解气。
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  柴达木盆地西部咸水湖相沉积有机质中二苯并噻吩类组成特征及环境意义

  周叶骏, 关平, 吴颜雄, 刘沛显, 丁晓楠, 谭宇, 庞磊

  天然气地球科学. 2018, 29(6): 908-920. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2018.05.017

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  对柴达木盆地西部地区新生代的原油及烃源岩样品中有机质进行饱和烃与芳烃馏分的色谱—质谱分析。在验证样品为沉积相以咸水湖相为主的多物源沉积的基础上，对于沉积有机质中包含的二苯并噻吩及其衍生物的含量及分布特征进行研究，并探索中低成熟度下热演化程度和沉积环境因素对于二苯并噻吩类异构体甲基重排作用及烷基化程度的影响。研究表明，前人研究中使用的一些用以判别成熟度的二苯并噻吩类异构体的比值参数，在中低成熟度条件下受沉积环境因素影响较大，如4-甲基二苯并噻吩/1-甲基二苯并噻吩(MDR)等指标可能会受盐度控制而增大，对有机质成熟度并无指示意义；二苯并噻吩类的烷基化程度可以作为区分咸水湖相、海相、淡水湖相等的参考指标，并在一定程度上表征沉积时的盐度，高盐度使烷基化程度更高。