2022年, 第33卷, 第10期 刊出日期:2022-10-20
  

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    天然气地质学
  • 杨威, 魏国齐, 谢武仁, 苏楠, 曾富英, 郝翠果, 白壮壮, 黎荣, 武雪琼, 苏亦晴
    天然气地球科学. 2022, 33(10): 1541-1553. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2022.07.013
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    四川盆地德阳—安岳克拉通内裂陷边缘发育灯影组四段(灯四段)台缘丘滩体储层,是安岳大气田的主要产层,明确丘滩体储层成因机制是预测优质储层分布、指导勘探部署的关键。综合应用钻井、地震、露头及分析化验等资料,分析灯四段台缘丘滩体规模成储的机制,得到3点新认识:①德阳—安岳克拉通内裂陷东侧边缘发育台缘丘滩储集体,丘滩储集体主要由藻丘和颗粒滩多期复合叠置而成,储层主要储集空间为溶孔、溶洞和裂缝,总体低孔低渗。②储层可分为裂缝—溶蚀孔洞型、溶蚀孔洞型和基质孔隙型等3类,其中裂缝—溶蚀孔洞型储层为优质储层;储层发育主要受台缘丘滩体、准同生期层间岩溶和2期风化壳岩溶作用及多期破裂作用控制;台缘丘滩体储层较好,同一期丘滩体上部储层好、灯四段顶部丘滩体储层好。③台缘丘滩体早期经历的沉积、成储环境基本一致,整体形成特征相似规模储层,在后期构造运动中仍保留大量溶孔和溶洞;喜马拉雅运动导致丘滩体储层现今埋深相差较大,并产生大量裂缝,台缘丘滩体储层仍整体规模发育,勘探前景好。成果对丰富古老深层碳酸盐岩成储理论、指导该领域勘探部署有重要意义。

  • 施辉, 李宗星, 彭博, 孙玉琦, 张浩, 杨元元, 胡俊杰, 方欣欣, 魏小洁
    天然气地球科学. 2022, 33(10): 1554-1570. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2022.04.012
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    柴达木盆地东部(简称柴东)欧南凹陷上石炭统克鲁克组获得油气发现,但该层段的构造背景、物质来源与沉积环境动态演化过程研究依然较薄弱。通过对欧南凹陷东北侧柏树沟露头上石炭统克鲁克组(C2k)细粒沉积岩开展元素地球化学研究,结果表明,欧南凹陷在C2k沉积期是阿尼玛卿洋壳向北俯冲控制的主动大陆边缘活动背景下弧后裂陷盆地的组成部分,南部的柴北缘加里东构造带向其提供酸性岩浆岩为主要母岩的陆源碎屑,北部的宗务隆海槽由于枕状玄武岩喷发和低温蚀变产生溶解硅,经海底洋流上升引发硅质浮游生物群落的繁盛而沉积生物硅。C2k沉积期处于全球范围晚古生代冰期的第Ⅲ期事件,共识别出3期次间冰期(升温事件A、B和C)。古气候温度升高引发冰川型海侵,水体随之加深,缺氧程度增强,海水的回灌和升温蒸发作用使盐度升高而咸化;其中升温B期的温度升高强度和海平面上升幅度均强于升温A期和C期,对应于C2k最大海泛面,古水体达到弱还原状态,宗务隆海槽方向以硅质生物为代表的海洋低等水生生物供给数量增多,其他时段主要受柴北缘构造带方向陆源有机质的影响。以上研究结果及认识为探索柴达木盆地石炭纪构造—沉积—古地理演化过程和有机质富集机制提供了依据。

  • 刘兵兵, 马东正, 秦臻, 王天海, 刘军, 陶辉飞
    天然气地球科学. 2022, 33(10): 1571-1584. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2022.04.002
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    准噶尔盆地东南缘吉木萨尔南部中上二叠统发育的泥页岩厚度大、分布广泛、有机质含量高,含有丰富的油气资源。通过对准噶尔盆地东南缘吉木萨尔南部中二叠统芦草沟组和上二叠统梧桐沟组进行了系统的采样,对泥页岩样品开展了生物标志化合物和元素地球化学分析,研究了该区中二叠统芦草沟组和上二叠统梧桐沟组泥页岩沉积时的氧化还原条件、古盐度和古气候特征。结果表明:①中二叠统芦草沟组沉积期处于贫氧的弱还原环境,有机质来源整体上以低等水生生物、沉水植物、原核生物等为主,芦草沟组中段混有少量高等植物输入;上二叠统梧桐沟组沉积期处于弱氧化—弱还原的环境,有机质来源整体上以低等水生生物、沉水植物、原核生物等为主,可能混有少量的高等植物,与芦草沟组相比有较多的沉水植物、泥炭藓、原核生物等;②中二叠统芦草沟组沉积时期湖盆为咸化—半咸化的水体,以干热的古气候条件为主;而上二叠统梧桐沟组沉积时期则为弱咸化—淡水的湖盆水体环境,以温暖湿润的古气候条件为主;③中二叠世至晚二叠世,研究区湖盆水体整体上呈现咸化程度降低,沉积有机质来源以低等水生生物、沉水植物、原核生物等为主,古气候呈由干热变为温暖湿润的演化趋势。

  • 章诚诚, 方朝刚, 黄正清, 周道容, 刘桃
    天然气地球科学. 2022, 33(10): 1585-1596. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2022.04.009
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    近年来在下扬子地区页岩气地质调查井所获取的地层岩心资料,揭示该地区下志留统风暴沉积较为发育。基于精细的岩心观察描述,详细分析了下扬子地区下志留统高家边组下段中上部风暴沉积的特征,并阐明了风暴作用对泥页岩的影响。研究表明:研究区风暴岩岩性偏细,以粉砂岩为主,石英含量较高,结构成熟度较低,具2种不同的粒度概率曲线;主要发育底部冲刷面、块状层理、平行层理、丘状交错层理、波纹交错层理、准同生变形构造等沉积构造;垂向上主要识别出4种风暴沉积序列,均具有从底到顶粒度变细的沉积特征,不同的沉积序列与风暴流能量的强弱有关。下扬子地区早志留世频繁的风暴活动与研究区的古地理背景和古气候条件具有内在联系。特大型风暴对浅海陆棚深水区的细粒泥质沉积物特征产生重要影响,包括降低有机质含量、减少单层厚度、破坏垂向连续性、改变原始沉积构造和侧向稳定性等,总体上降低了泥页岩的品质。因此,研究认为在页岩气的勘探和评价过程中应重视风暴因素对陆棚深水区原始泥质沉积物的影响。

  • 陈少云, 杨勇强, 邱隆伟, 王小娟, 关旭, 梁炜煜, 刘剑忠
    天然气地球科学. 2022, 33(10): 1597-1610. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2022.06.007
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    四川盆地中部地区侏罗系沙溪庙组浅水三角洲砂体是致密气勘探的重要领域,有利储层的成因是制约高效勘探的关键问题。综合岩心和薄片资料,采用扫描电镜、阴极发光和地球化学等测试手段分析了沙溪庙组成岩演化序列,从沉积和成岩两方面探讨了储层的控制因素。沙溪庙组储层以长石砂岩为主,平均孔隙度、渗透率分别为10.34%、1.75×10-3 μm2,属于(中)低孔—低渗储集层。储层总体处于中成岩 A 期,依次经历了早期绿泥石形成、长石早期溶蚀→方解石、浊沸石沉淀→有机酸溶蚀、贴粒缝形成、钠长石形成→浊沸石溶蚀→石英溶蚀、晚期方解石、浊沸石、绿泥石充填的成岩过程。高能环境中沉积的水下分流河道砂体粒度粗、杂基少是优质储层形成的有利微相。压实作用、胶结作用是2种主要的减孔机制,浊沸石与自生绿泥石对储层物性的影响有着两面性。原生孔隙大量保存、溶蚀作用强烈,胶结作用弱等多方面制约着优质储层的发育,且原生孔隙的保存与绿泥石薄膜有关。浊沸石胶结物充填导致储层孔隙度较低,大量微裂缝的出现是提高砂体渗透率的关键。

  • 高梦天, 牟必鑫, 崔钦宇, 陈杨, 魏洪刚, 张靖宇, 邓空, 陆永潮
    天然气地球科学. 2022, 33(10): 1611-1627. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2022.01.004
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    西昌盆地上三叠统白果湾组具有较好的油气勘探潜力,但目前在沉积方面的基础地质研究尚缺乏系统认识,很大程度制约了该地区的油气勘探进程。以白果湾组一、二段为研究对象,根据露头、钻井岩心、测井和元素地球化学资料综合分析,理清了沉积相划分标志与特征,搭建了全区可对比的高精度层序地层格架,恢复了沉积体系时空展布与演化规律,建立了构造—气候响应下的沉积演化模式。结果表明:西昌盆地白果湾组一、二段可划分为一个三级层序,包含低位体系域、湖扩体系域和高位体系域3个体系域,主要发育辫状河流、辫状河三角洲和湖泊3种沉积相。低位体系域时期盆地以辫状河流和三角洲连片沉积为主,湖泊面积较小;湖扩体系域时期以湖泊沉积为主,辫状河流和三角洲向盆地边缘大面积萎缩;高位体系域时期短轴强物源向湖心进积,湖泊面积再次减小。层序沉积演化是构造作用和古气候条件的叠加效应,其中区域构造运动作为主控因素决定了盆地地貌格局、沉降速率和湖平面变化,古气候旋回通过影响湖平面升降对沉积充填产生控制。白果湾组一、二段成藏配置关系良好,低位体系域有利储集体可作为该区下一勘探阶段重点关注的方向。该成果可为川西南地区陆相油气勘探新领域突破开拓思路。

  • 卓勤功
    天然气地球科学. 2022, 33(10): 1628-1636. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2022.04.017
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    前陆冲断带深层、超深层已陆续发现了许多大中型油气田,其砂岩储层普遍发育流体超压、低孔低渗、甚至致密,但储层试井渗透率远远大于岩心实测渗透率,且高产、稳产。明确超压致密储层高产原因不但对深化认识深层超压砂岩储层物性和油气充注机理具有学术意义,而且对于提升油气储量具有经济价值。通过岩心微米CT扫描和核磁共振检测实验,剖析了深层超压状态下砂岩储层的物性及其变化。结果表明,流体超压改善了储层的孔隙结构,大大地提升了储层的孔隙度和渗透率,由此推断深层超压砂岩储层可能并不致密,颠覆了由常规测试方法形成的深层储层致密的传统认识。

  • 天然气地球化学
  • 李爱荣, 强倩, 徐龙虹, 张卫刚, 尹帅, 谢红兵
    天然气地球科学. 2022, 33(10): 1637-1647. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2022.06.004
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    鄂尔多斯盆地寨科地区长2油层组油水分布关系复杂,地层水化学组分及其分布规律认识不清。基于此,对寨科地区长2油层组地层水矿化度、离子特征参数分布及其与致密油分布之间的关系进行了深入研究。结果表明,目的层的水型为CaCl2型,地层水的矿化度、钠氯系数、脱硫系数、变质系数的平均值分别为39 805 mg/L、0.32、2.68、58.80,表明目的层整体封闭性较好,有利于油藏的保存。地层水化学特征参数与沉积相及砂地比之间具有较好的相关性,分流河道地层水矿化度、变质系数值大于分流间湾,脱硫系数和钠氯系数值小于分流间湾,表明研究区长2油层组分流河道封闭性好于分流间湾,更有利于油气的聚集;地层水矿化度值随砂地比的增加具有先增加后减小再增加的趋势;变质系数随砂地比的增加具有先增加再减小的趋势;脱硫系数和钠氯系数随砂地比的增加整体呈现出递减的趋势,总体而言,砂地比值越大的区域,其地层封闭条件越好,越有利于油气的聚集。综合研究认为,长2段低渗透致密油藏的聚集受多个地层水特征参数共同影响,地层水矿化度、变质系数、钠氯系数、脱硫系数可以作为延长组低渗透致密油藏甜点评价指标。其中,地层水矿化度和钠氯系数对油气聚集的指示作用好于脱硫系数,而变质系数对油气聚集的指示作用较弱。

  • 陈沁, 谢增业, 张璐, 李剑, 国建英, 杨春龙, 李谨, 田继先
    天然气地球科学. 2022, 33(10): 1648-1660. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2022.04.006
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    川东北五宝场地区上三叠统须家河组天然气勘探获重要突破,中侏罗统沙溪庙组勘探也有重大进展,但天然气地球化学特征与川中地区典型须家河组自生自储天然气有较大差别。基于天然气组分、碳同位素、氢同位素、轻烃等实验分析数据,结合具体的地质条件,对五宝场地区须家河组和沙溪庙组天然气成因进行了系统研究,明确下一步的勘探方向。结果表明:①五宝场地区须家河组和沙溪庙组天然气均为以烃类气体为主的干气,干燥系数分别为0.984~0.990和0.950~0.960。②较之于川中须家河组自生自储天然气,五宝场地区须家河组和沙溪庙组绝大多数天然气甲烷碳同位素组成重、乙烷碳同位素组成轻、甲烷氢同位素组成重。③五宝场地区须家河组天然气轻烃组成有以正构烷烃为主,也有以环烷烃为主,沙溪庙组天然气以正烷烃为主,芳烃含量低,其特征均介于须家河组自生自储天然气与川东长兴组—飞仙关组天然气之间。结论认为,川东北五宝场地区须家河组天然气为上三叠统须家河组源岩和二叠系龙潭组源岩共同供烃,但混源比例在不同地区有差异;沙溪庙组天然气主要是源于下侏罗统和须家河组烃源岩,可能有少量下伏海相天然气的贡献。在川东北地区应围绕深层通源断裂发育的地区,寻找有效的储—盖组合,以发现下一步勘探的有利区。

  • 非常规天然气
  • 王克, 王媛媛, 王凤琴
    天然气地球科学. 2022, 33(10): 1661-1674. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2022.04.016
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    基于钻、录、测、试资料和泥页岩样品分析化验资料,在解剖页岩气典型井地质特征基础上,深入分析各成藏要素与页岩气富集之间的关系,总结页岩气富集控制因素。结果表明:鄂尔多斯盆地东南部山西组主要发育海陆过渡相泥页岩,具有较强的非均质性,主要体现出泥页岩有机质、物性等参数空间变化快的特点;山西组广覆式分布的泥页岩有机碳(TOC)含量较高,平均值为2.24%,干酪根类型主要为Ⅲ型,RO平均值为2.48%,处于高成熟—过成熟阶段,为优质烃源岩;岩石组成具有富黏土特征(40.5%~88.5%),主要由伊/蒙混层和高岭石组成,具有相对较高的比表面积有利于提高页岩对气体的吸附能力;小于3 m薄砂岩夹层在山西组分布广泛,物性条件较好(平均孔隙度为3.37%,平均渗透率为0.1×10-3 μm2),泥页岩生成的天然气可以短距离运移至这些砂岩夹层(纹层)中,有利于提高页岩含气性;研究区山西组含气性受不同岩性组合的影响具有较大的区别,其中山2段厚层泥岩—煤组合含气性最好,其80%以上的样品含气量超过1 m3/t。综合分析认为,泥页岩的高热演化程度、特殊的海陆过渡相储集条件以及良好的保存条件是影响研究区页岩气富集的主要因素,其使得鄂尔多斯盆地东南部山西组页岩气具备一定的勘探开发潜力,并在子长—延安—富县、宜川等地区圈定页岩气富集目标。

  • 王高翔, 赵圣贤, 陈雷, 张鉴, 张成林, 苑术生, 冯江荣, 李博, 谭秀成
    天然气地球科学. 2022, 33(10): 1675-1690. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2022.05.006
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    页岩岩相作为页岩气勘探开发研究的基础,对于页岩气储层基础地质评价具有至关重要的作用。针对四川盆地南部长宁地区五峰组—龙马溪组一段(龙一段)页岩,在层序划分基础上,基于岩心、钻井、分析测试等资料,研究层序格架下页岩岩相非均质性特征及其储层品质差异。结果表明:①川南长宁地区五峰组—龙一段可划分成2个三级层序SQ1、SQ2,每个三级层序均由海进体系域(TST)和高位体系域(HST)构成,进一步将SQ1和SQ2划分出6个准层序组。②川南长宁地区SQ1—SQ2层序内主要发育混合硅质页岩、含黏土硅质页岩、含灰/硅混合质页岩、混合质页岩、含黏土/硅混合质页岩及含硅灰质页岩6种岩相类型。SQ1—TST时期以含灰/硅混合质页岩为主,SQ1—HST时期灰质含量较高,发育含灰/硅混合质页岩和含灰硅质页岩。SQ2—TST时期,硅质含量增多,稳定发育混合硅质页岩。SQ2—HST早期,由于黏土含量增多,主要发育含黏土硅质页岩为主。SQ2—HST中晚期(准层序组5、准层序组6)灰质含量、黏土含量较高,主要发育含黏土/硅混合质页岩。③平面上,SQ1—TST时期全区主要发育含黏土/硅混合质页岩,在研究区的西部和东部发育混合硅质页岩,北部发育含灰/硅混合质页岩。SQ1—HST时期,全区以混合质页岩为主,研究区东部发育含灰硅质页岩。SQ2—TST时期,全区主要为混合硅质页岩,南部N16井区主要发育含灰/硅混合质页岩,SQ2—HST时期,含黏土硅质页岩广泛分布于研究区。④不同层序内不同岩相储层品质具有明显差异:SQ1—TST时期混合质页岩以高碳为特征,含气性好,孔隙度高,是储层品质较好的岩相类型;SQ1—HST时期,岩相主要以混合质页岩和含灰/硅混合质页岩为主,其有机质含量较低,含气性较差。SQ2—TST时期以混合硅质页岩和混合质页岩储层品质最佳,有机质含量高,孔隙度高,含气性好;SQ2—HST时期所有岩相有机质含量均偏低,孔隙度偏低,含气性较差。

  • 黄毅, 戚明辉, 牟必鑫, 曹茜, 刘虎, 郑见超
    天然气地球科学. 2022, 33(10): 1691-1701. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2022.06.006
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    为研究西昌盆地B1井龙马溪组页岩储集空间发育特征,结合氩离子抛光和高分辨率扫描电镜观察技术对样品储集空间发育特征进行研究,并确定其发育类型,通过氩气(Ar)吸附—脱附测试测量样品的孔隙结构参数,实现了1~300 nm范围内的储集空间定量表征。结果表明:西昌盆地B1井龙马溪组页岩微观孔以有机质孔为主,部分为粒间孔、粒内孔。氩气(Ar)吸附等温曲线“滞后环”形态显示,孔隙形态以墨水瓶状为主,部分为狭缝状,孔隙直径分布呈“双峰”特征,孔隙直径分布差异较大,呈现较强非均质性。总有机碳含量和脆性矿物含量对样品中微纳米级储集空间的发育起主要控制作用,两者与孔隙的比表面积及比孔容等孔隙结构特征参数均呈正相关性;分形维数随着总有机碳含量和脆性矿物含量的增加而增大,孔隙结构愈加复杂,有利于页岩储层吸附能力的增强。该成果对研究西昌盆地龙马溪组页岩储集空间结构特征具有重要意义。

  • 天然气勘探
  • 曹飞, 卢志强
    天然气地球科学. 2022, 33(10): 1702-1711. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2022.05.003
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    塔里木盆地顺北地区碳酸盐岩断溶体体系受控于深大走滑断裂,储集空间主要表现为孔洞和裂缝,其极强非均质性加剧了储层地震响应特征的复杂性。该地区断溶体的优质储层埋深不同,不利于传统反演中的低频模型建立。相约束贝叶斯同时反演技术将贝叶斯分类与叠前同时反演相结合,基于纵横波速度与密度等多弹性参数划分不同的相,并针对每一个相进行深度趋势分析,建立相应的弹性参数初始模型,共同约束反演过程,与传统反演技术相比,该技术不仅提高了反演精度,而且还增加了密度反演的稳定性。以顺北地区5号断裂带北段碳酸盐岩断溶体为研究对象,结合生产实际情况,利用弹性参数划分出缝洞灰岩与致密灰岩2种相,进而开展深度趋势分析与反演。通过单个缝洞等效模型试验及实际应用分析,相约束贝叶斯同时反演得到的密度数据与5号断裂带北段W3井和 W3C井钻遇储层吻合程度较高,验证了该反演技术在研究区的适用性和结果的可靠性。

  • 林海宇, 熊健, 彭妙, 刘向君, 梁利喜, 丁乙
    天然气地球科学. 2022, 33(10): 1712-1722. https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2022.05.004
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    以新疆MH凹陷F组陆相页岩油储层为研究对象,开展了不同角度岩样声波波速测试以及单三轴压缩测试,分析并计算了研究区页岩油储层地层压力及构造应变系数,对比了使用均质体地应力模型(黄氏模型及组合弹簧模型)与横观各向同性地应力模型计算水平地应力效果。结果表明:0°、45°及90°方向岩样声波波速差异明显,体现出较强的各向异性特征;岩样破坏形态以脆性破坏为主,90°方向岩样抗压强度、弹性模量以及泊松比明显大于0°方向岩样力学参数值;横观各向同性地应力模型计算水平最小、最大地应力结果与实测地应力相对误差仅为1.79%、5.00%,相对于均质地层的组合弹簧模型和黄氏模型而言精度更高。因此,使用横观各向同性地应力模型计算陆相页岩油储层地应力有更好的效果,对于压裂层段优选、钻井安全钻进等均具有重要意义。

  • 《天然气地球科学》年期封面及目次
    天然气地球科学. 2022, 33(10): 2210.
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