中国复合材料

寒武系底部马店组黑色岩系是南华北盆地最重要的海相烃源岩，油气显示丰富。通过分析具有油气显示岩石中流体包裹体的镜下特征、荧光特征、均一温度以及成分，总结了包裹体的类型与期次，进而反演了马店组烃源岩的油气演化历史。结果表明，马店组原生的盐水包裹体和有机包裹体均一温度范围分别为115～300℃和108～220℃，主峰温度值均为185℃；包裹体含有H₂S、CO、H₂、N₂还原性组分，按C_1-6/CO₂值关系将包裹体分为CO₂型(C_1-6/CO₂=0.08)、高CO₂型(C_1-6/CO₂=0.24)、轻烃+CO₂型(C_1-6/CO₂=0.43~0.92)和轻烃型(CO₂≈0)。有机包裹体丰度及成分类型变化显示在成岩作用中期、成岩作用晚期和成岩期后构造期先后有3期生排烃过程，其中成岩期后构造期为高成熟生排烃高峰期，时间为早—中三叠世。马店组原生包裹体着重记录了高成熟凝析油—湿气阶段及过成熟干气阶段的油气生成和充注过程，储层的流体包裹体评价结果为工业气层或气显示层；次生包裹体可能记录了抬升剥蚀期间的流体活动过程。盆地内部中新生代沉积区的马店组烃源岩在燕山—喜马拉雅期仍有较好的二次生烃潜力，是值得进一步勘探的有利目标。

南华北盆地是我国东部重要的油气远景区之一，历经多年勘探，但始终没有工业性突破。以地震和钻井等资料综合分析为基础，以上古生界油气为主要目的层，综合考虑太康隆起油气地质条件，重点考虑保存条件，同时参考烃源岩及储层条件，可将太康隆起西部地区重新划分为5个次级单元，即：北部斜坡带、中部鼻状构造带、尉氏—薛店南次凹带、通许凸起和新郑凸起。太康隆起西部上古生界残存分布面积广、厚度大，埋藏深度适中，三叠系残存较为完整，构造整体比较稳定，圈闭发育，具备早期生烃的保存和成藏条件。从中优选出庄头断鼻部署实施钻探，在上古生界发现气测异常69段，累计厚度为81.3m，气测异常全烃最大值为24.1%；测井综合解释致密气7层，累计厚度为41.6m，其中厚度超过7m的单层为4层；页岩气层9层，累计厚度为72.3m，其中最大单层厚度为28.4m，进一步展示了太康隆起西部新区天然气的勘探前景，对推进南华北地区海陆交互相天然气资源调查和评价具有重要意义。

为明确旋转掀斜斜坡区构造—沉积演化特征及其对岩性油气藏的控制作用，以渤海湾盆地歧口凹陷板桥斜坡区为例，运用地震、测井及岩心薄片等资料，分析了板桥斜坡构造演化特征、不同构造阶段沉积特征及其与岩性油气藏成藏的关系。认为板桥斜坡古近纪经历了“整体沉降—旋转掀斜”2个阶段，古地貌具有“早缓—晚陡”的特征，古构造经历早期单斜—晚期箕状的演化过程。E₃s₃—E₃s^x₁以构造整体沉降为主，古地貌平缓，沧县隆起物源向整个斜坡区大面积输送，发育大型辫状河三角洲沉积，前缘砂体在现今缓坡区叠置连片；E₃s^z₁—E₃d发生旋转掀斜，斜坡区主体发生构造反转，形成现今箕状格局。板桥斜坡大面积缓坡为岩性圈闭形成提供构造背景，早期古地貌平缓有利于缓坡区优质砂体叠置连片，晚期旋转掀斜有利于上倾尖灭岩性圈闭形成。板桥斜坡中、低缓斜坡区E₃s^x₁三角洲前缘水下分支河道有利砂体叠置连片，储集物性好，与油源断层匹配，是岩性油气藏勘探有利地区。据此，在缓坡区新落实多个岩性圈闭发育带，部署完钻的12口井相继获得高产油气流，圈闭钻探成功率高达85%。

利用铸体薄片、阴极发光、扫描电镜、黏土矿物X-射线衍射等手段，对渤南洼陷北部沙四上亚段储层有利成岩相进行了系统研究。结果表明，储层主体处于中成岩A期—B期，在酸碱交替的成岩环境控制下，整体经历多期胶结、溶解和交代的演化过程。根据成岩作用类型及强度，将沙四上亚段储层划分为6种成岩相：硅质胶结—长石溶蚀相(Ⅰ)、绿泥石胶结相(Ⅱ)、中等压实—弱胶结相(Ⅲ)、压实致密相(Ⅳ)、碳酸盐胶结相(Ⅴ)和杂基重结晶相(Ⅵ)。不同成岩相的成岩和物性演化存在差异，导致储层质量明显不同。成岩相Ⅰ以长石溶蚀和硅质胶结作用为主，长石溶蚀增孔作用显著，次生孔隙发育。成岩相Ⅱ和Ⅲ分别发育早期绿泥石胶结和早期烃类充注，对后期胶结物的形成具有抑制作用，原生孔隙得以保存。成岩相Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ储层物性好，含油级别较高，试油资料显示具有较高产能，为研究区有利成岩相。成岩相Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ分别以压实作用、碳酸盐胶结作用和杂基重结晶作用为主，储层物性差，含油级别低，基本不具备产油能力，为研究区不利成岩相。

塔里木盆地克深气田白垩系巴什基奇克组砂岩储层是库车山前的主力产气层，具有埋藏深度大、基质物性差的特征，构造裂缝普遍发育，特征及分布复杂，且对单井产量影响较大。目前针对该地区裂缝的研究已投入大量的工作，研究内容主要包括基于钻井岩心、成像测井等资料的裂缝精细描述；多方法多轮次裂缝分布规律预测等，但是受到取心程度、地震资料品质、常规测井资料等限制，裂缝预测的效果不佳。考虑到克深气田超深层致密砂岩储层裂缝具有多尺度特征，且不同尺度裂缝的发育特征、成因及分布规律有所不同，研究将裂缝进行分级，系统地梳理了各级裂缝及其组合的发育特征和规律，并探索了裂缝与产量的关系。研究认为：①综合考虑裂缝的长度、开度、发育特征等因素，将克深气田储层裂缝划分为“Ⅰ级裂缝—米级裂缝”、“Ⅱ级裂缝—颗粒贯穿缝”、“Ⅲ级裂缝—粒缘缝”三级裂缝；②根据各级裂缝的尺度、成因及组合特征，建立了克深气田储层三级裂缝组合，即“Ⅰ级裂缝组合—优势裂缝带”、“Ⅱ级裂缝组合—优势裂缝及伴生缝”、“Ⅲ级裂缝组合—粒缘缝网”；③克深气田储层多尺度缝网有效沟通砂体和砂层组，连通粒间溶蚀扩大孔，产生粒内溶孔及微孔隙，提高储层的渗流能力，对单井产量影响较大，是超深层致密砂岩储层天然气高产、稳产的关键。

综合中拐凸起侏罗系八道湾组岩心观察结果及薄片鉴定、扫描电镜、X-射线衍射等分析化验结果，研究其储层岩石学特征、孔隙类型、孔喉结构特征及物性特征等，结果表明：中拐凸起侏罗系八道湾组储层主要为中细砂岩，从八一段到八三段粒度渐粗，具有低成分成熟度、低泥质含量、低胶结物含量、中等结构成熟度特征；其储层类型主要为低孔低渗储层，少数为中孔中渗，主要发育原生粒间孔及残余粒间孔隙，其次为粒间溶孔，粒内溶孔发育程度低，呈现细喉道孔喉结构特征。以此为基础对储层物性的影响因素进行分析，结果显示：沉积微相是控制该区八道湾组储层发育的主要因素，粒级粗的砂岩往往物性更佳，是相对优质的储层；压实作用造成的原始孔隙损失占50%以上，是成岩过程中原生孔隙损失的主要因素，胶结作用造成的原始孔隙损失约为14%，是造成储层孔隙损失的次要因素；溶蚀作用造成了研究区内40%以上溶蚀孔隙的发育，对于储集性能的改善有极为重要的作用。

南华北盆地是我国油气勘探历史较长，但仍未取得工业性突破的地区之一，新元古界—下古生界深层油气是值得深入探索的海相天然气新地层和新领域，从有机地球化学和沉积相的角度分析新元古界—下古生界的烃源岩条件，为下一步天然气勘探决策提供地质依据。有机地球化学评价表明南华北盆地新元古界—下古生界有机质类型为腐泥型(I型)，热演化程度达到高—过成熟阶段，尚有一定的生气潜力；新元古界—下古生界包括6套区域性烃源岩层，青白口系刘老碑组差烃源岩、崔庄组差—好烃源岩和寒武系马店组好—很好烃源岩、张夏—崮山组及凤山组差—中等烃源岩的有效分布区为南华北盆地南缘及东南缘的较深水陆棚或开阔台地和次深海斜坡相沉积区；青白口系张渠组—魏集组及史家组差—很好烃源岩和中奥陶统差—中等烃源岩的有效分布区为东北部较深水台地以及西南部浅海陆棚相沉积区。马店组暗色泥页岩及泥质白云岩为最优的烃源岩，张渠组—魏集组碳酸盐岩和泥页岩、崔庄组泥页岩、刘老碑组泥页岩次之，中奥陶统、张夏组—崮山组盐岩及九里桥组—九顶山组碳酸盐岩为较差的烃源岩。

二叠系是叶城_和田凹陷最为重要的烃源岩层系之一。通过和田凹陷杜瓦地区野外露头剖面及最新钻井分析，并结合有机地球化学测试数据，对二叠系普司格组烃源岩沉积特征、古环境及有机地球化学特征进行研究。结果表明：普司格组烃源岩发育在滨湖、浅湖及半深湖亚相中，乌鲁吾斯塘地区和杜瓦地区为烃源岩沉降中心，以低Pr/Ph值、较高伽马蜡烷指数等为特征，表现出较强还原性、较高盐度下具有一定水体分层的湖相沉积产物。普司格组烃源岩有机碳(TOC)值为0.12%~5.68%，为“差—中等”烃源岩，有机质类型以Ⅱ型、Ⅲ型为主，镜质体反射率R_O值为0.72%~1.385%，主体已进入成熟—高成熟阶段。结合地震资料、生储盖条件分析认为，杜瓦地区普司格组烃源岩生烃潜力较好，逆冲推覆体为油气勘探的可能有利区域，准原地质体为塔西南坳陷山前带最为有利的油气勘探区域，原地质体埋深很大，是目前勘探工作面临的主要挑战之一。

中国陆相最大天然气田——克拉2气田经过10余年的高速开发后，目前面临气井快速见水和气水界面非均匀抬升等问题。为进一步明确复杂构造背景下的高压气田水侵机理，开展了气田内部基于断裂的地质力学活动性及其与气井见水之间的关联性研究。将气田四维地应力场建模和三维断裂力学分析相结合，建立了随气田开发的断裂力学活动性预测模型，研究了断裂活动性对气田水侵的影响。结果表明：①气井见水与井旁断裂力学特征变化有较好的关联性，随着气藏开采及现今地应力场的动态变化，断裂面受力状态也随之改变，从而使断裂带内部渗透性变强或变弱。②随气藏地层压力的下降，若井旁断层和裂缝活动性增加或保持较好，则气井见水较早，气水界面抬升较快。③由于气田内部应力场和断裂分布均较复杂，因此不同构造部位的断裂活动性差异较大，从而造成不同位置气水界面抬升不均匀且相差较大。研究进一步明确了克拉2气田的水侵机理，并利用断裂地质力学活动性指数将气藏划分为3个见水风险区，为气田开发方案优化提供依据。

页岩凝析气井的产能预测须同时考虑复杂缝网改造体和油气两相流特征。基于三线性流模型表征压裂改造体，考虑流体相变和相渗，并用Langmuir等温吸附模型表征页岩基质中气体的吸附解吸，建立了页岩凝析气井产能预测数学模型。通过模型的线性化处理，结合流动物质平衡方法，获得了模型的半解析解。运用数值模拟结果和矿场生产数据验证了模型的准确性和实用性。结果表明：①通过饱和度和压力相关参数的显隐式处理，并结合流动物质平衡方法可以有效地将数学模型线性化；②所建立的油气两相产量预测半解析方法误差小，可运用于矿场实际；③相同条件下，页岩凝析气的流动能力比单相页岩气更弱，合理缝网参数对提高油气两相产能至关重要。

针对珠江口盆地惠州某区斜缆采集及平缆采集地震资料进行攻关，对2种地震资料采集方式下的频谱、保真保幅性、岩石物理、叠前反演效果等进行了分析，对地震井资料、地震剖面进行了对比和研究。结果表明：斜缆地震资料具有进行叠前反演的可行性，并且斜缆地震反演具有更高的精度，在刻画储层厚度、物性定量预测等方面均具有更大优势。斜缆地震资料低频信息丰富，有利于开展叠前反演工作，有助于获得更丰富的地质认识。

通过对渤海湾盆地饶阳凹陷优质烃源岩研究，建立利用测井和地震信息进行优质烃源岩识别和预测的流程和工作方法。以沙一段烃源岩为例，应用测井信息和地震资料，通过建立测井响应特征、地震相和烃源岩地球化学特征之间的关系，在层序格架下预测优质烃源岩的发育分布。研究表明，饶阳凹陷沙一段优质烃源岩(TOC>2%)主要分布在沙一下亚段的湖侵体系域及高位体系域的下部，测井计算TOC曲线形态主要以箱型为主，中间夹杂少许锯齿状特征曲线，地震相主要呈低频率、强振幅、高连续性且具有平行—亚平行结构的反射特征；平面上优质烃源岩在凹陷中北部洼槽集中发育，最大厚度为马西洼槽的西63井，达到138m，不同构造区域优质烃源岩分布特征差异较大，具有较强的非均质性。

三维各向异性走时层析反演问题一直是地震数据处理中的难点，其核心是各向异性参数敏感核函数的建立和三维大规模数据的处理。基于球谐展开群速度表达式，计算走时关于各向异性参数的敏感核函数，引入整形正则化来处理大规模、不适定反问题，并利用共轭梯度法对垂直慢度、水平慢度和动校正慢度的参数化方法(第一种参数化方法)与Thomsen参数化方法(第二种参数化方法)进行反演，实现三维VTI介质初至波走时层析反演。理论模型和实际资料处理结果表明，与经典的Thomsen参数化方法相比，垂直慢度、水平慢度和动校正慢度的参数化方法，更有利于三维VTI介质走时层析速度反演和各向异性参数的建模，进一步提高了反演的精度，具有较好的应用前景。