断裂构造中的圈闭及油气运移模式

本文提出了与断裂有关的运移和圈闭模式.模式的基本假设是:断裂既不构成封闭,也不成为通道.因此,断裂对运移和圈闭的影响,取决于断层对接地层的岩石性质及对接断块的构造产状。断裂面剖面图结合构造图,反映了运移和圈闭的三维空间状况,并说明了三种相互影响的关键参数:(1)闭合式,即无断裂背斜、断裂背斜或鼻状构造;(2)横断裂几何形态,即沿断层断距及其变化;(3)地层几何形状,即渗透和非渗透单元厚度及其间距.横断层溢出点决定了圈闭的闭合度和垂向运移的途径.向斜溢出点则限定了垂向运移途径的(?)层高点和测向运移的出口.模式基本假设的有效性和重要性,可以通过具体含油气区内油田特征的对比进行评价。     

石油系统的模式与应用

"石油系统"术语成为油气聚集形成的一种新的观点仅有20年的时间.该概念以地质现象形成的次序为基础,始于油气的生成,然后运移,最后到圈闭.它的事件序列主要取决于沉积盆地的地球动力学,并受控于全球板块构造.因此,主要的石油系统模式能够根据大型盆地类型确定.主要存在三种油气成矿系统,即大陆裂谷型、地台型和造山带型,其中每种类型之间存在一定的差异.裂谷型石油系统提供良好的多层次的油气形成、垂向运移和聚集条件.相反,地台型石油系统有利于形成良好的储集地层,而源岩及长距离的侧向运移通道条件欠佳,因此常形成沥青带;造山带型石油系统有利于在未受构造运动影响的带内形成圈闭,并伴随有较广泛的地表油气显示."石油系统"的概念描述了油气藏的动力学特征和流动层.它对于制定勘探战略具有一定的指导意义.     

地震拓频技术在贝尔凹陷油气勘探中的应用

海拉尔盆地贝尔凹陷为断陷盆地具有断层复杂,地层较薄,砂体横向连续性差,纵向储层岩性变化较大,岩石成分结构差异大的特点,造成该区地震资料分辨率较低,严重阻碍了油气的勘探开发。为了充分利用地震资料认清地下地质情况,解决实际工作中的难题,文中利用地震拓频技术,即增强高频弱信号能量,从而提高叠后地震资料的分辨率来解决构造与圈闭的精细识别、刻画描述问题。实际应用效果表明该技术是开展构造研究,描述构造圈闭,区分油层与火山岩的有效手段,对贝尔凹陷下步勘探具有积极意义。     

一种完全新的油气普查方向——古陨石坑油气圈闭的研究

所有至今未受破坏而保存下来的那部分古老的陨石(撞击)坳坑称之为古陨石坑.古陨石坑中含有很多形成油气储层的大型(通常是弱胶结的)角砾岩体.不仅在古陨石坑中央隆起的下部岩层中,在其外围长垣中均产生了大容量的大洞穴.在古陨石坑中隆起的外围长垣中具有同样的情况.位于非渗透岩石之下的古陨石坑则是油气聚集带中最具远景的潜在油气圈闭.在美国和加拿大交界处的威廉斯顿大型含油气盆地中,已查明了深埋的古陨石坑中的产油圈闭(石油地质储量达1千7百万吨).具有中央隆起的构造复杂,而且具有中     

浮力测试装置的开发

介绍一种新型的浮力测试装置的组成、工作原理、计算机数据采集与处理及装置的准确度、稳定性和灵敏度的考评结果。该装置由电阻应变片式称重传感器、称重数字显示仪表及计算机数据处理软件联合组成。采用直挂式浮力检测方式的设计方案,能长时间实时采集浮力信号,自动检测记录浮力变化过程,其相对误差小于3%,灵敏度达到了0.1 N,具有很高的稳定性。该装置可满足各种浮体材料的不同检测要求,亦可适用于对精度要求较高的科学研究,如分析浮力下降的影响因素等。     

简析砂岩透镜体的成藏机理

油气开发的不断深入,砂岩透镜体的开发和利用越来越受到人们的重视。作为典型的油气藏模型,其形成机制受到很多石油、地质工作者的关注。岩石在形成过程中对透镜体的影响,以及其带来的压力、孔隙度、渗透率等的变化,都影响了砂岩透镜体的成藏。文章从压力、分子的浓度、盐度、产状等与其相关的方面简析了砂岩透镜体的开始到最终形成的过程,同时也从断层,产状方面对其进行简单的分析。认为砂岩透镜体是很多因素共同作用的结果,圈闭成藏的过程比其要简单得多。     

正构造反转的地震特征及其鉴别

正反转构造(positive inverted structures)是一种特殊的变形方式。过去很多地质工作者描述过这种构造,特别是对西北欧地区和几个东南亚盆地。这些地区,正构造反转造成了一些重要的油气圈闭。南苏门答腊Rambutan油田是一个典型的正反转构造,这种正向的构造反转,在浅部形成一个复背斜,并使下伏地堑一部分受到抬升。这些构成地堑的断层在深部保持正断层性质,但在浅部则变为逆断层。这种断层性质随深度而发生变化似乎是走向滑动造成的。但是对于那些剖面上呈铲形的断层组以及附近呈断块状走向延伸的断层来说,断层性质的变化是倾向滑动造成的。在反射层对比关系不明确的部位,或者在深部得不到反射的部位,这种正反转构造也可能与收缩断块、滑脱正断层组以及某些负反转构造(negative inverted structures)相混淆。最近,Eubank和Makki(1981)等根据地震反射剖面阐述了这种构造反转。可是这种构造可以由几种不同的变形方式形成,因此,还需要有一个准则来鉴别构造样式形成中的不同的构造作用。本文首先讨论正反转构造的构造背景,然后描述剖面上观察到的构造特征,并分析其形成机制,最后,总结该构造与其它构造样式的识别准则。     

火成岩侵入作用的物理机制

火成岩有两种主要型式:深成岩和火山岩.深成岩是在挤压构造应力状态下侵位的侵入岩,火山岩则是大量的岩浆在引张构造应力状态下经由断裂控制的岩墙构造而喷发的.那些典型的侵入现象可根据岩石圈动力学-热力学状态、浮力性质和起源以及岩石半固相流动的力学性质等物理参数加以讨论.根据典型参数的技术要求并借助于动力学-热力学结合的物理近似法提出了二维数字模型.采用浮力驱动式底辟侵入体的模拟,以推导出那些能够控制侵入体在不同粘度条件下上升和侵位的主要参数.提出了岩床型和岩基型构造,并讨论它们对力学和物理条件的依赖性.     

烃类圈闭的流体动力学分类

流体动力势对于烃类圈闭的分配、相态、渗漏和运移是很关键的。该分类体系把这两种属性盖层(静态的和动态的)与5类封闭和渗漏方式(毛细管封闭、压力封闭、水阻力封闭、水驱渗漏和水压破裂渗漏)以及两种烃类运进/出圈闭机制(充填/溢出和充填/渗漏)结合了起来。静态的盖层如厚层泥岩通常更多的是使圈闭在垂向上封闭,是临界孔喉毛细管力作用的结果(毛细管封闭)。在两相烃类系统中,充填/溢出趋向于聚集气。水力破裂通常需要静态盖层产生渗漏。而充填/渗漏则趋于聚集油。非均质砂/泥岩层和断层等动态盖层比静态盖层的封闭能力小,但分布广泛。它们强烈地受流体动力学性质的影响,受毛细管力的影响较小,对于封闭层(压力封闭)或者渗漏和重分布作用(水驱渗漏),水势是很重要的。水动力阻挡封闭对于液态烃类圈闭是重要的,而对于含气(充填/渗漏)的油藏是很关键的。     

流体历史分析——远景评价中的一个新概念

流体历史分析是用以研究影响烃类成藏作用中石油运移和盆地水文地质这两个重要因素的.这一分析综合运用了矿物学上的直接观察与测定和数学模拟.成岩矿物中的流体包裹体可直接观测石油的运移时期和测定古温度.为了说明盆地的水文地质,用成岩矿物的同位素组成来测定年龄,并且鉴定古孔隙水的来源.该分析定时的特性与时控的热指标的综合解释为石油生成的数学模拟提供了一详细的岩石热演化史的输入.而烃类流体包裹体可以从观察上对理论预测进行校正.在昆士兰州西南部的Eromanga盆地,区分出了两个石油运移历史不同的地区.在Jackson-Challum地带,石油运移的高峰期与石英的胶结作用在晚白垩世同时进行;而在Tintaburra-Bodalla南部地带,石油的运移发生在石英胶结作用之后,从中白垩世延续至今.Jackson地区石油运移是在孔隙水中~(18)O相当富集时发生的,这种富集表明了地下水缓流过程中成岩作用的变化;而Tintaburra地区石油运移是在现今向下流动的水流系统中进行的,其地下水~(18)O的相对贫瘠表明是大气水来源.在悉尼盆地南部,白垩纪时期的深埋藏与最大热流值促使了Illawarra煤系地层石油的生成与运移,在Scarborough砂岩中这一过程可从流体包裹体中观察到.由于巨大厚度地层被侵蚀,继后岩石的冷却阻止了早第三纪石油的形成.孔隙水中~(18)O同位素的相对贫瘠表明在大气水向下流动过程中发生了早期成岩作用.由于成岩作用是在缓流中进行,因而导致了孔隙水中~(18)O同位素的富集,这一过程至少从距今140百万年持续到了90百万年,即伊利石胶结作用时期.     

根据阿伦尼乌斯方程用时间-温度指数图模拟石油生成

含有Ⅱ型干酪根的生油岩,其石油生成的时间和温度可根据阿伦尼乌斯方程,利用时间-温度指数(TTI)图来确定.阿伦尼乌斯方程中的活化能(E)和频率因子(A)取自岩样的含水热解实验,其样品中的干酪根组分代表了在大多数油气盆地中所遇到的Ⅱ型干酪根的组分.利用获取的E和A值作图来解释化学组分在这些标准组分范围内的大多数Ⅱ型干酪根石油开始生成和结束的界限.这些标准干酪根活化能的变化与其含硫量呈反比关系,印含硫量最高的干酪根,其E值最低且石油生成最快;而含硫量最低的干酪根,其E值最高且石油生成最慢.根椐含硫量的减少和石油生成所需时间和温度的增加,将这些标准干酪根划分为ⅡA、ⅡB、ⅡC和ⅡD型干酪根.     

张断层附近砂岩中显微变形构造和成岩作用对油气运移和聚集的意义

对苏格兰Orkney地区North Scapa断层上盘North Scapa砂岩进行显微构造和成岩作用分析,可帮助认识盆地发展过程中断裂作用与流体运移之间的关系.结果表明这一关系影响到断层的封闭作用和油气运移.在中泥盆世Orcadian盆地发展期间,断层呈张性.与碎裂变形相关的膨胀作用促使了局部的流体运移,并且在North Scapa砂岩中距断层1m的范围内导致了石英和伊利石胶结物的沉淀.这一成岩事件以及相伴生的碎裂岩大大地减小了紧靠断层的砂岩的孔隙度和渗透率.这些作用在砂岩中是有效的封闭机制.Orcadian盆地的湖相生油岩在泥盆纪晚期至中石炭世就已成熟.在此阶段后期,盆地被抬升,North Scapa断层重新活化,性质为正断层,但以斜滑为主.此种后发生的变形被直接调整到封闭带以外,从而形成了宽的(10～20cm)角砾岩带和窄的(<10cm)碎裂带.与碎裂变形相关的进一步膨胀为油气在高应变的角砾带和碎裂带中的运移开辟了途径.这些观察表明,与盆地中油气的成熟和排驱大致同时发生的断裂活动,可直接影响运移选径的位置.     

玄武岩地球化学和构造环境——有关构造和岩浆作用的新方法

最近几年来,已经证实了在各种确认的构造环境中地幔不均一性,地幔交代,地壳混染和其它与分异无关的作用对玄武岩成分的影响.对特定的构造环境而言,这些影响没有一个是唯一的,这一事实表明,在使用经验判别图解对玄武岩进行构造岩浆分类时,存在着根本的逻辑错误.关于构造学和玄武岩的地球化学问题,更有意义的是对记录了熔体成分重要时空变化的地层进行仔细的地球化学研究,应用这种方法,也许能够识别具有特定构造旋回特征的某一层序的成分.在所有这类研究中,首先遇到的问题是确定单一构造区内明显的成分变化,本文提出的铌标准化配分图解,对于迅速确定源区的不均一性或玄武岩中其它与分异作用无关的成分变化,是一个简单而有力的工具.     

单孔孔板水力空化器结构参数的数值分析

为了预测单孔孔板水力空化器结构参数对水力空化效果的影响,基于流体计算软件Fluent,采用λ-ε双方程湍流模型,针对单孔孔板水力空化器孔直径、孔板厚度及进口压力对孔板水力空化效果的影响进行了数值模拟计算,获得了压力分布、湍动能以及流线速度矢量分布图等数据.结果表明,在孔的出口段靠近孔的区域存在空化发生区和空泡破灭区.这一区域的大小随孔直径的增加而增大,随孔板厚度的增加而增大.湍动能和速度矢量之间有着密切的联系,湍流漩涡的作用范围随孔直径和孔板厚度的增加而变大.进口压力对孔板式水力空化发生器空化效果的影响随压力的增大成线性变化,对于空化效果没有决定性的影响.通过比较分析,得出内径为32 mm的单孔孔板式水力空化发生器的最佳孔直径约为1.6 mm,孔板厚度约为14 mm.     

非饱和水力传导系数的简易实验室测量方法

本文描述一种采用常规的实验装置在短时间内测量土层非饱和水力传导率的简易方法,称为"向上入渗法".这一方法基于在控制压力的条件下测量土的吸水量,从而来估算土层在湿润状态下的水力传导系数.将其结果与恒定加水量法、小增量压力变化法、一步法以及杰克逊理论模型的计算结果进行了比较.采用向上入渗法与采用恒定加水量法的结果很接近,但稍大于一步法而小于杰克逊理论模型的结果.这种测定方法限定负压值约为一米.     

地下水及含水层“非常规”利用的综述

地下水与含水层有着一系列供水以外的用途,即"非常规"利用.可分为四个方面:流体贮存与废物处理,其中包括深井灌注:能源保护,其中包括化石燃料产生的能量(热或压力)的贮存,以及地下水中提取太阳能;用就地浸滤的办法采矿,地下水水质管理.本文叙述各种利用的某些细节,以说明其多学科的性质以及可以由此获得的好处.为了实现非常规利用,需要进行远比一般情况下精细的勘察.以取得所需的详尽的现场资料;还需要为保护饮用水源及其它矿产而布置区域性监测系统.文中还讨论了在英国开展非常规利用的可能性.     

基于涡流的水力空化对米渣蛋白功能性质的影响

以涡流泵为水力空化的产生装置,在不同出口压力和处理时间下,研究了水力空化作用对米渣蛋白功能性质的影响。结果表明:水力空化能改善米渣蛋白的溶解性,其中在0.4MPa下处理60min溶解性可达到处理前的2.71倍;水力空化在处理初期能增加米渣蛋白的乳化活性,其中在0.1MPa下处理60min乳化活性可达到处理前的1.81倍,乳化稳定性变化不大;米渣蛋白的起泡性随着水力空化时间的延长和压力的增加而增大,泡沫稳定性则在处理初期不断增强,之后下降。可见,水力空化作用在一定条件下能改善米渣蛋白的部分功能性质,该技术有望成为一种新的蛋白质物理改性方法。     

多变量LME一种异类约束最小二乘解的迭代算法

基于求多矩阵变量线性矩阵方程(LME)异类约束解的迭代算法,通过构造等价的线性矩阵方程组,建立了求多变量LME的一种异类约束最小二乘解的迭代算法.该算法不要求等价线性方程组的系数矩阵正定、可逆或者列满秩,因此该算法总是可行的.不考虑舍入误差时,该算法可在有限步计算后求得多变量LME的一组异类约束最小二乘解;选取特殊的初...     

蔗糖晶体在一定的流体力学条件下生长的研究

本文主要研究了蔗糖晶体周围的流体力学条件对晶体生长的影响问题。作者通过许多科学实验,获得各种结晶条件下晶液相对运动速率与蔗糖晶体生长速率的关系数据。经过计算机分析处理后,作者不仅认为 Sherwood 准数方程不适宜于描述蔗糖晶体的生长过程,而且还建立了蔗糖晶体在纯净糖液中生长时的综合性数学模型。此外,作者利用高倍电子显微镜扫描了在不同晶液相对运动速度下生长的蔗糖晶体生长表面,经分析发现,在蔗糖晶体生长过程中,具有一定厚度的浓度边界层对晶面台阶有一定的保护作用.     

慈姑浓缩汁流变学特性研究

以慈姑酶解汁为原料,采用减压浓缩技术,研究了不同温度和时间对慈姑浓缩汁可溶性固形物含量、褐变度和浊度的影响。在此基础上,考察在不同温度和浓度条件下,慈姑浓缩汁的流变学性质。结果显示,浓缩慈姑汁在一定的温度和浓度范围内属于假塑性流体,具有触变性。温度对粘度的影响符合阿累尼乌斯(Arrhenius)方程,浓度对粘度的影响可用指数方程准确表示,并由此推导出慈姑浓缩汁粘度中温度和浓度综合影响的方程式,通过该方程能很好描述浓缩汁粘度的变化。