在综合考虑多参数的影响和划分样品或变量的种属类别等方面，化学计量学方法具有独特的优势，尤其适合于大量数据集的数据挖掘和区域性的油—油和油—源对比。详细地介绍了国际上常用的2种化学计量学油—油和油—源对比方法——谱系聚类分析（HCA）和主成分分析（PCA），以及最新引入的研究方法——多维标度（MDS），并且对这些方法的原理和适用范围等做了详细的比对和讨论。在应用化学计量学开展研究区域的地球化学对比时，还需要谨慎对待样品的筛选、对比参数的选择、数据的预处理和高维空间样品间距离的度量等，因为其直接关系到对比结果的可靠程度。
川西什邡地区蓬莱镇组三段（简称“蓬三段”）气田具有良好的开发潜力。综合利用岩心观察、薄片、物性、压汞等资料，结合测井解释、储层及含气性预测，对该区蓬三段的层序沉积特征及主要目的层3砂组（JP32）的储层特征、分布预测与评价进行了研究，分析了有效储层发育的控制因素。结果显示，蓬三段可划分为5个砂组，各砂组厚度稳定，反映了平坦湖盆沉积的特征；根据岩相标志、相序分析浅水湖盆平缓毯式河控三角洲前缘水下分流河道是砂体发育的最有利沉积微相。JP32砂组储层主要为低孔—低渗—特低渗（或近致密）孔隙型细粒岩屑砂岩。平面上JP32砂组砂体展布受河道边界控制，河道砂体范围内有效储层分布相对局限，特别是一类、二类优质有效储层发育区， 主要位于研究区北部和中部河道内，呈不连续条带状分布。综合分析认为，优质有效储层发育主要受有利沉积微相分布的控制，在一定程度上，也受到构造相对高部位、断裂和裂缝分布控制。
寻找储层甜点区是致密气勘探的重点。以粒度、X-射线衍射、铸体薄片、压汞等各种实验分析为基础，结合成像测井，对临兴区块上古生界致密砂岩储层岩石学特征、孔喉与物性特征进行了研究，详细总结了优质储层形成的主要控制因素。研究表明，研究区储层孔喉以极细—细微孔喉为主，粒间溶孔和溶蚀颗粒孔是其主要储集空间，孔隙度主要集中在4%～10%之间,渗透率主要集中在(0.1～1)×10-3μm2之间，属于特低孔特低渗储层；优质储层平面上受沉积微相、微裂缝控制，纵向上受成岩作用影响，溶蚀作用是改善储层物性的关键因素。主要表现在：不同相带砂体，物性差异较大，潮坪相的砂坪、三角洲相的分流河道及曲流河相砂岩中边滩等微相砂体物性最好。粒度较粗的砂岩原始粒间孔隙发育，可形成良好储层。构造运动和紫金山岩浆侵入、冷却隆起衍生的微裂缝发育区可能是优质储层发育的场所。成岩过程中长石颗粒溶蚀形成的次生孔隙及溶蚀发育带，是致密砂岩优质储层发育的基础；部分矿物和岩石成分对储层物性影响具双重性：在成岩作用下加剧了储层致密化的同时，适量的脆性矿物、自生黏土矿物及碳酸盐岩、火山碎屑对优质储层的形成起建设性作用。该认识对致密砂岩储层甜点区预测具有借鉴意义。
紫金山岩体位于鄂尔多斯盆地东缘晋西挠褶带中段，其隆升对于上古生界致密砂岩气的成藏期次、气藏分布、成藏模式产生重要影响，相较于整个鄂尔多斯盆地差异明显。研究表明：紫金山构造带气藏为层状的岩性气藏，连通性差；太原组至石千峰组多层含气，上石盒子组、石千峰组等浅层气藏发育，相较于盆地中部含气层段整体上移；浅层天然气以垂向运移为主，断层和高角度裂缝是主要的运移通道。研究区天然气具有2期成藏过程，其中第二期成藏过程受到紫金山岩体构造隆升的影响，早白垩世至始新世紫金山岩体缓慢抬升，导致紫金山邻区上古生界断层及裂缝异常发育，断裂致使下石盒子组、山西组、太原组部分原生气藏遭到破坏，天然气沿裂缝继续向上部运移，在上石盒子组、石千峰组形成浅层次生气藏，这种远源成藏模式成为研究区上古生界致密气勘探的重点气藏类型。
库车坳陷克深区块白垩系巴什基奇克组发育（超）深层裂缝性致密砂岩气藏，为高温高压系统，气水分布关系复杂，给勘探开发带来了挑战。通过系统剖析致密砂岩储层特征、气藏源储关系、气水分布特征等，结合相渗等实验，研究气藏的气水分布成因机制与模式。研究表明，巴什基奇克组致密砂岩基质储集空间以残余粒间孔、粒间溶蚀扩大孔为主，孔喉结构复杂，断层、裂缝形成不同尺度的裂缝网络系统，储层非均质性强；“源储显著分离”是克深区块有别于国内外其他典型“源储互层型或紧邻共生型”致密砂岩气藏主要特征；“源储分离”使得天然气需要通过断层、裂缝系统，经过较长距离的二次运移进入致密储层；天然气充注程度受断层—裂缝系统、裂缝网密度、岩石基质物性与孔隙结构影响，距离裂缝面越近，岩石基质中天然气充注强度越大；在膏盐岩直接盖层影响下，气藏地层水主要通过断层和裂缝网络反排，排替作用是天然气主要的成藏机制；进而将克深地区深层裂缝性致密砂岩气藏气水分布模式归纳为3类，缝网发育的正常气水分布模式、缝网不发育的气水分布模式和局部缝网发育的气水共存分布模式。
在常规地球化学分析基础上，通过对烃源岩薄片和扫描电镜观察，发现中国南方海相低演化烃源岩和煤层中存在菌胶团化石，大小在数十纳米到数微米之间，形状为圆形、椭圆形以及扁圆形的细菌状化石。二叠系烃源岩中确认的细菌状化石主要为与石膏共生硫细菌形成，城口剖面寒武系地层中存在大量的纳米细菌状化石，多为杆状—短柱状；二叠系、志留系与寒武系高演化烃源岩扫描电镜下观察到大量可能的细菌状化石。研究认为：细菌状化石在烃源岩中普遍存在，与烃源岩具有共生关系，发现泥岩、硅质岩和含石膏煤系等若干地层中存在细菌状化石。其中泥岩层面上的细菌构成菌席；硅质岩中的细菌具有溶硅的习性；煤系地层中和石膏共生的细菌被解释为对形成石膏起重要作用的硫细菌。细菌状化石在地质历史时期对页岩气形成和储集具有重要的作用。
南华北盆地禹州地区上古生界含煤地层具有良好的非常规油气勘探前景，但对该地区潜在烃源岩缺少系统的评价。研究选取禹州地区上古生界揭露较全的全取心ZK0606钻孔，对上古生界煤岩、泥岩和碳酸盐岩系统地取样，并进行有机碳、岩石热解、氯仿沥青“A”、有机显微组分、镜质体反射率和干酪根碳同位素分析。结果表明:禹州地区ZK0606钻孔上古生界烃源岩不仅包括煤岩和泥岩，碳酸盐岩也可作为潜在烃源岩；纵向上，烃源岩主要分布于太原组和山西组下部，较为连续，山西组上部、下石盒子组烃源岩主要分布在煤层（线）附近，控制厚度较小，上石盒子组基本不发育烃源岩，烃源岩纵向上的分布规律主要与晚古生代的海侵作用有关；ZK0606钻孔上古生界煤岩和泥岩烃源岩有机质类型为Ⅲ型，碳酸盐岩有机质类型也为Ⅲ型，明显有别于一般碳酸盐岩的有机质类型，此与该区碳酸盐岩特殊的沉积环境有关；ZK0606钻孔上古生界烃源岩热演化程度达到成熟—高成熟阶段，具有随深度增加而逐渐增大的趋势，较高的热演化程度可能与该区较高的地温梯度有关。根据烃源岩的基本特征，结合煤层气和页岩气的评价方法，山西组二1煤及其上下部的泥岩应是煤层气和页岩气最主要的勘探目的层，白沙向斜的南东侧应是重点勘探的区域。
为了建立碎屑岩地层中逆断层的演化模式，在对柴达木盆地西缘地表出露断层的系统观察与实验分析基础上，从宏观与微观2个方面研究断层的演化过程，分析不同规模断裂带内部结构以及侧向封闭能力。研究结果表明：断裂带形成演化主要经历3个阶段：①断层断距较小时，断层为“一元”型结构，由破碎带与滑动面构成；②断层断距中等时，断层为典型的“二元”型结构，具有断层核与破碎带，断层核内部被断层泥和断层角砾岩渐变充填；③断层断距较大时，断层核内部仅充填断层泥。当达到一定断距条件时，形成断层核以断层泥充填为主，断层开始具有一定封闭能力，断层断距越大，断层核内部泥质含量越高，断层所具有的侧向封闭能力越强。
八宝山盆地上三叠统八宝山组为一套以陆相为主的碎屑岩和火山岩沉积，沉积岩中发育多层厚度不等的烃源岩。通过路线地质调查、钻孔施工及样品采集测试等工作，系统分析了八宝山盆地上三叠统八宝山组烃源岩的有机质丰度、类型、成熟度，结果表明：八宝山组烃源岩中暗色泥页岩有机碳含量（TOC）平均值为2.23%，属于好烃源岩；有机质类型属（腐殖型）Ⅲ型；有机质成熟阶段（RO）平均值为2.53%，其热演化程度为高成熟阶段，孔隙发育程度中等—较好，沉积环境为河流—湖泊相沉积体系。通过研究认为八宝山盆地上三叠统八宝山组具有良好的页岩气勘探前景。
渤海湾盆地沧东凹陷孔二段（Ek2）页岩油勘探取得重要进展，多口井在页岩段获得工业油流，孔二段整体被视为常规烃源岩段，其内部岩性及有机地球化学特征尚未开展过深入研究。为此，从沧东凹陷G108-8井、普通薄片、全岩X-射线衍射、有机碳、镜质体反射率、岩石可溶有机物族组分、饱和烃色谱及饱和烃质谱等多种化验资料出发，对孔二段细粒相区泥页岩岩性及其有机质地球化学特征进行系统评价。研究结果表明：孔二段常规泥页岩段岩石矿物成分复杂，无明显优势矿物存在；孔二段有机质丰度高，干酪根类型以Ⅱ1—Ⅱ2型为主，有机质成熟度处于低成熟至中等成熟阶段；烃源岩具有明显的植烷优势，除部分样品伽马蜡烷含量较低外，总体指示强还原沉积环境，C29甾烷含量明显高于C27甾烷和C28甾烷，同时C27甾烷也有相对较强的波峰，孔二段烃源岩高等植物有机质输入占优势，同时也有低等水生生物和藻类的贡献。
作为含油气盆地中与油气共存的重要流体，地层水化学特征对油气保存条件的评价具有重要意义。通过对西湖凹陷中部古近系平湖组和花港组可靠的地层水数据进行处理分析，发现古近系地层水具有矿化度较低，平均值为21 657.37mg/L，Na++K+、Cl-、HCO-3占优势，以NaHCO3水型为主，钠氯系数、脱硫系数、镁钙系数较大，变质系数较小等特征，反映出古近系地层水浓缩变质程度较弱，处于半开启—半封闭的区域水动力缓慢交替区。地层水的来源除湖盆的淡水—微咸水蒸发浓缩作用外，还存在海水沿开放型构造向下伏地层渗入造成与同沉积水混合而咸化的作用。盐岩的溶解是Na+、Cl-的主要成因，钠长石的高岭石化对HCO3- 的形成有重要贡献。对地层水化学组成变化与天然气藏分布关系研究表明，地层水矿化度低值区(<25 000mg/L)、NaHCO3型水分布区，钠氯系数为1~1.6分布区、脱硫系数低值区(<8)、变质系数为-80~-0.5分布区、镁钙系数低值区(<1.5)等区域更有利于天然气的保存。
射孔方式对水平井压裂裂缝起裂和延伸有重要影响。提出了一种旨在降低水平井破裂压力和提高水力裂缝完善程度的平面射孔方法，并采用大型物理模拟实验系统开展了对比实验，对比分析了实验与多种经典理论模型的破裂压力，解剖了水力裂缝形态。实验结果表明：提出的平面射孔，即射孔孔眼和孔道位于同一平面，且该平面垂直于地层最小主应力方向，可大幅度降低水平井压裂破裂压力，同时可降低近井筒的裂缝复杂程度，从而使得裂缝扩展更为充分，提高裂缝的完善程度。结论对于实际的射孔参数优化设计和水力压裂施工具有重要指导意义。
为提高致密砂岩气藏压后效果，以四川盆地川西坳陷ZH构造沙溪庙组JS12气藏为例，采用电镜扫描、恒速压汞等实验方法研究了储层微观结构，评价了储层敏感性及水锁伤害。该气藏黏土矿物含量高(平均为14.4％)，易于膨胀和运移的伊/蒙混层和伊利石占比大；平均孔喉半径值为0.26μm，连通性不佳，且束缚水饱和度高。储层具有强水敏、易水锁的特征。盐敏实验表明压裂液矿化度低于22 500mg/L会产生盐敏伤害，调整防膨剂加量，压裂液伤害率从39.5%下降至28.5%。对比了前期压裂液与防膨降水锁压裂液体系在束缚水饱和度下的水锁伤害，伤害率从58%降至42%，气驱岩心24h，渗透率恢复率达75.5%(前期配方仅为22.7%)。针对该类储层，提出了少液量、全程液氮伴注降滤助排、提高返排压差的压裂液快进快出工艺对策。针对性压裂液体系及工艺措施在JS203-3HF和JS203-4HF 2口水平井应用，压后分别在油压16.2MPa、19.8MPa下获测试天然气产量17.1×104m3/d、20.760 8×104m3/d(同河道邻井压后油压16.3MPa下测试气产量仅为3.845 8×104m3/d)，远超地质预期。研究为高效开发该气藏提供了技术支撑。
裂缝性低渗透碳酸盐岩储层具有基质低孔隙度低渗透率、天然裂缝和溶蚀孔洞发育的三重介质特征。在考虑基质低速非达西渗流和裂缝应力敏感特征的基础上，针对裂缝性低渗透碳酸盐岩储层酸压改造油井建立了动态压力响应模型。利用对数变换和摄动法得到考虑井筒储集效应和表皮效应的实空间井底压力解，并绘制了典型图版，同时讨论了基质非达西渗流、裂缝应力敏感大小、储层物性改造强弱、储层流道改造程度、酸压改造范围等参数对动态压力响应的影响。结果表明：基质低速非达西程度越强压力及压力导数曲线上翘越明显，裂缝应力敏感性越大压力及压力导数曲线向上弯曲越剧烈。模型可用于裂缝性低渗透碳酸盐岩类油藏油井酸压改造效果评价和不稳定产能分析，得到的酸压有效改造面积和酸压改造程度对油井后期酸化解堵、重复酸压等增产措施具有重要的指导意义。
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