砂岩压实三元解析减孔模型及其石油地质意义——以鄂尔多斯盆地十里加汗地区二叠系下石盒子组致密砂岩为例

以鄂尔多斯盆地十里加汗地区二叠系下石盒子组致密砂岩为研究对象,定量研究砂岩致密化过程中不同埋深、不同时间、不同压实强度对孔隙度的影响。首先深入分析砂岩压实剖面,其次以黏弹塑性应力-应变模型为基础进行理论推导,然后分别利用多元回归和迭代运算方法来确定砂岩弹性模量和等效黏性系数随埋深和时间的变化趋势,最后建立砂岩压实三元解析减孔模型,并通过与镜下薄片观察结果和常用模型进行对比来证明其合理性。新模型能将减孔量分为弹性减孔、黏塑性减孔和胶结减孔3个部分,针对下石盒子组2段岩屑砂岩的模型计算结果与Houseknecht图版上镜下薄片的统计平均值较为接近,基本上能反映砂岩正常演化趋势上压实与胶结作用的相对强弱。此外,该模型能更合理地解释受溶蚀增孔作用影响不大的砂岩的压实作用,而且能够评价不同埋藏和抬升过程的砂岩压实程度及其对储集层致密化的影响。图12表1参38     

利用分频重构技术预测古火山——以准噶尔盆地木垒凹陷为例

火山岩储层预测难度较大,尤其在低勘探程度地区,在缺乏岩心资料的情况下,通常利用地震相识别及划分、地震常规属性提取、相干分析等方法识别火山岩,但受制于地震资料品质,往往需要大量的井资料进行约束。为此,使用改进的小波变换方法分频重构处理地震信号以提高地震资料品质,通过地震相、模型正演、地震属性分析、地震层切片综合研究准噶尔盆地东部木垒凹陷上石炭统巴三段古火山发育特征,获得以下认识：①当分频重构频率低于优势频段的频率时,能量降低,分辨率较低;当分频重构频率高于优势频段的频率时,子波能量也会逐渐降低,并且过高的重构频率也会降低信噪比。②理想火山模型正演分析发现：地震反射特征表现为火山顶部强反射、火山锥内部弱反射,由于岩性变化,向两侧同相轴振幅逐渐增强;火山锥两侧地层向中心存在超覆现象,且远离火山锥地层逐渐稳定;火山通道具有内部短轴假象。③均方根振幅属性对近火山口的火山碎屑岩敏感,分频重构后表现为低均方根振幅值,杂乱丘状相主要代表的近火山口的火山碎屑岩是有利储层之一。④火山岩沿北东向两个条带呈串珠状发育,具有“北密南疏”的特点,并预测了3个火山岩储层有利发育区。     

南堡凹陷柳赞地区沙河街组三段中上部物源演化及砂体分布控制因素

沉积物源分析是沉积相分析、砂体分布预测及岩性油气藏形成和分布研究的核心内容。前人研究认为,南堡凹陷柳赞地区储集相类型单一,物源仅来自于NE向边界断层,然而钻探揭示的相序特征与NE向扇三角洲唯一物源的观点并不完全相符,导致砂体分布规律认识不清,制约了油气勘探。综合利用岩心、录井、测井和地震资料,通过高频层序地层分析、地震相和地震属性分析、有色反演等技术,在三级层序地层格架内对沉积物源分布、充填演化及砂体迁移特征进行研究,取得了以下新认识:(1)柳赞地区沙河街组三段除扇三角洲沉积以外,存在第二种有利储集体——近岸水下扇;(2)根据前积地震相反射特征分析发现,沙河街组三段中—晚期陡坡带物源方向变化剧烈,受构造沉降控制明显,呈现"顺时针旋转"演化:即SQIII沉积期,湖盆整体北高南低,发育来自NW向物源的扇三角洲相;SQIV沉积期,NE向剧烈抬升,形成NE向的扇三角洲相;SQV沉积期,湖盆东部开始抬升,发育来自东部物源的扇三角洲相;(3)建立了南堡凹陷柳赞地区沙河街组"三级控砂"模式:断层差异活动控制沉积物源发育特征;坡折带和湖平面变化控制储集体类型;沉积相类型控制砂体类型和分布。研究深化了陆相断陷盆地陡坡带强烈构造变动控制物源迁移的理论认识;同时,对于南堡凹陷老区的进一步挖潜具有一定指导意义。     

南堡凹陷柳赞地区沙三段层序结构及其构造响应

南堡凹陷柳赞地区古近纪陆源碎屑在马头营凸起—南堡凹陷源—汇体系控制下发育多期层序,其结构及内部沉积充填特征存在显著差异。利用地震、测录井以及岩心资料,结合频谱属性趋势分析（INPEFA—Integrated Prediction Error Filter Analysis）与属性提取等技术,阐明了沙三段层序结构演化特征,重点讨论了构造活动对断陷盆地层序演化的控制作用。结果表明：①沙三段发育5个三级层序,内部四级层序可划分为“上升”、“以上升半旋回为主的非对称”、“近对称”、“以下降半旋回为主的非对称”以及“下降”5类层序单元。②三级层序内发育（进积型或退积型）扇三角洲—近岸水下扇沉积体系,从湖侵域向湖退域、从盆缘向湖盆中心由“以上升半旋回为主的非对称（上升半旋回）”变化为“近对称旋回”再演变为“以下降半旋回为主的非对称（下降半旋回）”的层序结构。③沙三段层序结构演化受幕式构造沉降控制,沙三段—沙二段次级构造幕先快速沉降后减缓沉降,对应沉积物供给经历早期物源供给不足后期碎屑物质大量注入的过程,而沙一段—东营组次级构造幕引起湖盆掀斜,导致早期地层向上翘倾;层序内砂体类型与展布受边界断层差异活动影响,大型砂体展布方向呈“北→北东→东”的顺时针变化;层序内沉积单元叠置受盆内次级断层与断裂坡折带组合控制。该研究成果不仅为柳赞地区砂岩体分布预测提供了有力地质理论支持,而且深化了陆相断陷盆地砂岩体形成机制研究成果。     

塔里木盆地塔中地区下奥陶统白云岩的成岩流体演化:来自团簇同位素的证据

基于碳酸根中¹³C-¹⁸O键的相对丰度与温度的关系,碳酸盐团簇同位素(Δ₄₇)具有独特的温度指示特征,而且不受碳酸盐沉淀时流体的化学和同位素组成的影响,是成岩流体研究中很好的温度指标。应用该指标可以更好地解决与温度相关的成岩流体来源及演化的问题。论文主要针对塔里木盆地塔中地区下奥陶统鹰山组白云岩样品,在详细的岩矿观察基础上,选取了基质(孔隙发育处)、孔洞内充填物和裂缝内充填物进行了团簇同位素测试分析,解析了深层-超深层碳酸盐岩储层的流体性质、演化与其对储层发育的影响。测试结果表明,塔中地区下奥陶统鹰山组白云岩主要经历了3期成岩流体改造:第一期流体为浅-中埋藏,为粉晶-细晶结构,团簇同位素形成温度T(Δ₄₇)分布范围为69～94℃,流体氧同位素值(δ¹⁸O_w,SMOW)分布范围为+1.81‰～+5.19‰,为奥陶系改造海水;第二期流体为晚期深埋藏卤水,多表现为细晶与中-粗晶结构,T(Δ₄₇)为111～113℃,δ¹⁸     

基于核磁共振新参数的致密油砂岩储层孔隙结构特征——以鄂尔多斯盆地延长组7段为例

以核磁共振技术为基础,结合高压压汞、扫描电镜等实验资料,对鄂尔多斯盆地合水区块延长组7段致密油砂岩储层的66个岩心样品进行了分析,提出了一种新型孔隙结构参数--可动流体有效孔隙度。该参数不仅克服了核磁共振实验所测孔隙度偏小的影响,还将孔隙内的可动流体同时受到孔隙表面亲水性颗粒的黏滞及临近细小喉道的束缚这2个因素的影响考虑在内,对可动流体占据的有效孔隙空间的大小定量化标定出来,更加准确地反映了致密油储层的孔隙结构特征,弥补了可动流体孔隙度等现有参数对储层孔喉有效性评价的不足。研究孔隙结构特征与新参数影响关系发现,孔喉的连通性越好,可动流体有效孔隙度越大;孔喉分选系数介于1.4~1.9时,可动流体有效孔隙度达到最高;不同级别的孔喉配置关系是致密油砂岩储层孔喉有效性的关键。以可动流体有效孔隙度为主要标准,将研究区孔隙结构类型划分为3类：I类孔隙结构的可动流体有效孔隙度大于2 % ,II类孔隙结构的可动流体有效孔隙度介于1 % ~2 % ,III类孔隙结构的可动流体有效孔隙度小于1 % 。据此建立了适合致密油砂岩储层孔隙结构的分类评价标准,以指导油田的勘探开发。     

受多级海平面控制的早成岩期岩溶发育模式——以鄂西渝东——湘鄂西地区石龙洞组为例

综合野外露头、薄片、阴极发光、碳氧同位素和测井资料对鄂西渝东—湘鄂西地区下寒武统石龙洞组岩溶发育特征进行研究,并对其岩溶发育模式及控制因素进行分析.在石龙洞顶部识别出发育于古洞穴中的钟乳石;古岩溶风化壳被划分为基岩、弱风化层、强风化层、溶塌层和风化黏土层;发育两类岩溶角砾:一类是富含基质的碎屑支撑岩溶角砾,另一类是基质支撑岩溶角砾;而在石龙洞组下部3个四级层序的顶部颗粒滩中,发育典型的相控溶蚀充填特征,可以识别出基岩带、半解离带和混合充填带;且早期海底纤维状胶结物被溶蚀;悬垂状方解石胶结物和岩溶角砾的发育.研究结果表明:石龙洞组发育多期次的早成岩期岩溶作用.碳氧同位素特征表明,岩溶带中的δ~(13)C为-3.7‰~-0.3‰,δ~(18)O为-10.6‰~-8.5‰,较非岩溶带中的碳氧同位素值偏负.在石龙洞组的每个四级层序顶部的高渗透层中,均受到淡水成岩作用的改造;横向上,在PSQ1-PSQ3时期,岩溶带只局限于丁寨剖面,在PSQ4时期,岩溶带广泛发育于整个台地,故在PSQ1-PSQ3时期,岩溶类型为海岛型;在PSQ4时期,岩溶类型为海岸型.在米兰科维奇理论的指导下,建立了米兰科维奇旋回与四级海平面变化的响应关系,表明多期次发育的早期岩溶受到米兰科维奇旋回对四级海平面变化控制的影响.本模式的建立对四川盆地周缘地区油气勘探的部署和岩溶发育模式的丰富均有一定指导意义.