基于卫星影像建立曲流河地质知识库及应用

曲流河储层在国内各大油田中占有较大比例,建立曲流河地质知识库,对储层进行精细研究十分重要。采用GoogleEarth软件观测曲流河特征,建立6种发育模式;测量曲流河河道参数数据,分析统计参数间的相关关系。通过观测,将曲流河发育模式划分为单一河道低弯曲度小边滩发育型、单一河道高弯曲度大边滩发育型、简单河道低弯曲度小边滩发育型、 简单河道高弯曲度大边滩发育型、多河道低弯曲度小边滩发育型、多河道高弯曲度大边滩发育型6种类型。对曲流河参数数据进行统计分析,发现曲流河河道宽度与点坝长度、河道宽度与单一曲流带宽度 、点坝长度与点坝宽度间均具有较好的正相关关系。按曲率为1.1~1.5、1.5~2.5、2.5~4.5统计分析,参数间的正相关性高于所有数据参数分析结果。为此,建立了曲流河的定性模式和不同曲率下 曲流河的定量模式。研究结果可为地下曲流河储层研究提供相应模式和定量化指导。     

长江中游曲流河段河道的近代演化过程研究

曲流河是冲积平原河流中的重要河型之一,曲流河的河道演变对冲积平原的建设与演化起着非常重要的作用。地处江汉平原的长江中游藕池口至城陵矶段河道是最典型的曲流河段,其曲流河道的几何形态和变化过程较为复杂,对该段河道演化过程的研究在河流的开发利用及水利工程建设中具有很好的理论指导意义。本研究通过对历史资料和多期卫星遥感影像的解译与分析,表明长江中游藕池口至城陵矶河段的曲流河道演化在受自然和人类活动双重影响的情况下,该河段河道的演化仍然维持曲流河特征。受大洪水的切滩作用及松滋口、太平口和藕池口3个分流口对洞庭湖的分水分沙的影响,该段河道的演化过程较为复杂。自然裁弯取直和人工裁弯取直在一定程度上改变着河道演化的进程,但由裁弯取直及上游水利工程引起的纵坡降增加产生的冲淤变化将会维持河道的稳定,同时在该河段实施的护岸工程也会抑制河流的横向侵蚀,曲流河段河道演化进入自调整和自组织过程。     

末次盛冰期以来长江河口段河道演变研究综述

末次盛冰期以来,由于海面发生大幅度的变化,长江河口段经历了深切古河谷形成—古河谷充填—三角洲发育的河床演变过程。海陆相互作用是河口段河道演变的主要影响因素。综合分析了对河口段河道研究的成果,着重对长江河口段古河谷的形成与充填、最大海侵以来的河床演变、古河谷的沉积层序与沉积相及研究的方法进行了综述。过去对古河谷宏观的趋势研究及单个钻孔的研究较多,宏观与微观结合的不够,专门研究古河谷河形的成果很少。今后应注重宏观与微观研究的结合;根据系列钻孔剖面,分析、恢复古河谷河型;根据河型、沉积物特征等,估算古长江流速、流量;加强高分辨率研究、定性与定量研究相结合,探讨环境变化与河道演变的关系和规律。     

曲流河扇相模式及应用

分支河流体系的讨论有助于促进各类冲积体系的分类学研究,并可促进源—汇体系分析的定量化。博茨瓦纳的奥卡万戈（Okavango）曲流河扇是分支河流体系的典型代表,具有独特的沉积学、水文学和地貌学特征,主要特点如下：①河道形态属于单线曲流河道向下游分叉型,顺流方向产生弯度不一的分支河道网络,从顶点向下游方向,河道呈放射状,由河谷内的限制性河道变为盆地内的非限制性河道;②顺斜坡向下,河道分叉作用增强,河道的尺度和规模减小,受物源控制,无论是曲流河道还是低弯度河道,皆为砂质载荷,河道宽度、水体深度和沉积物粒度虽有系统变化但不显著,且在极低的坡度控制下,随着流量的减少,河道由曲流河逐渐变为低弯度河,河道形态转化的主要影响因素是坡度、流量、沉积物粒级和河岸强度;③根据湿地和河道分布特征,可将扇体划分为补给河谷、近源扇、中部扇和远端扇4个亚环境：补给河谷以单线曲流带和不同规模的迂回坝发育为特征,近源扇主要为泥炭限制的分支河道和河间沼泽沉积,中部扇主要为曲流河和低弯度河沉积,沼泽减少,漫滩增加,远端扇为宽浅型的非限定性河道,以沙岛林地之间的漫滩沉积为主;④沉积物主要为未固结的石英砂,主要来源于卡拉哈里盆地近代风成沉积,砂质纯净,分选和磨圆俱佳,缺乏细粒杂基,粒间细粒组分主要为生物成因的硅藻、植硅石和有机物质,亦见有方解石和二氧化硅胶结物。  对现代曲流河扇体系进行调查的重要目的就是研究地下类似沉积体系的分布。通过对我国大型含油气盆地相关“内陆三角洲”沉积特征和沉积规律的重新认识,可为油气资源的勘探开发提供预测模式。鄂尔多斯盆地山西组沉积时期,沉积作用受盆地北缘物源控制,来自北部物源的碎屑物质在宽阔的湿地平原上发育了多套分支河流沉积体系,主要为曲流河扇沉积体系。顺着沉积斜坡向下,河道的尺度和规模减小,沉积物粒度变细,煤层和暗色泥岩厚度变小,缺乏明显的三角洲前缘沉积环境及稳定的前三角洲深水相。沉积组合主要表现为分支河道砂岩、漫岸细粒沉积与湿地泥岩及薄煤层的互层,为大气田的形成奠定了沉积基础。     

曲流河扇相模式及应用

分支河流体系的讨论有助于促进各类冲积体系的分类学研究,并可促进源—汇体系分析的定量化。博茨瓦纳的奥卡万戈（Okavango）曲流河扇是分支河流体系的典型代表,具有独特的沉积学、水文学和地貌学特征,主要特点如下：①河道形态属于单线曲流河道向下游分叉型,顺流方向产生弯度不一的分支河道网络,从顶点向下游方向,河道呈放射状,由河谷内的限制性河道变为盆地内的非限制性河道;②顺斜坡向下,河道分叉作用增强,河道的尺度和规模减小,受物源控制,无论是曲流河道还是低弯度河道,皆为砂质载荷,河道宽度、水体深度和沉积物粒度虽有系统变化但不显著,且在极低的坡度控制下,随着流量的减少,河道由曲流河逐渐变为低弯度河,河道形态转化的主要影响因素是坡度、流量、沉积物粒级和河岸强度;③根据湿地和河道分布特征,可将扇体划分为补给河谷、近源扇、中部扇和远端扇4个亚环境：补给河谷以单线曲流带和不同规模的迂回坝发育为特征,近源扇主要为泥炭限制的分支河道和河间沼泽沉积,中部扇主要为曲流河和低弯度河沉积,沼泽减少,漫滩增加,远端扇为宽浅型的非限定性河道,以沙岛林地之间的漫滩沉积为主;④沉积物主要为未固结的石英砂,主要来源于卡拉哈里盆地近代风成沉积,砂质纯净,分选和磨圆俱佳,缺乏细粒杂基,粒间细粒组分主要为生物成因的硅藻、植硅石和有机物质,亦见有方解石和二氧化硅胶结物。  对现代曲流河扇体系进行调查的重要目的就是研究地下类似沉积体系的分布。通过对我国大型含油气盆地相关“内陆三角洲”沉积特征和沉积规律的重新认识,可为油气资源的勘探开发提供预测模式。鄂尔多斯盆地山西组沉积时期,沉积作用受盆地北缘物源控制,来自北部物源的碎屑物质在宽阔的湿地平原上发育了多套分支河流沉积体系,主要为曲流河扇沉积体系。顺着沉积斜坡向下,河道的尺度和规模减小,沉积物粒度变细,煤层和暗色泥岩厚度变小,缺乏明显的三角洲前缘沉积环境及稳定的前三角洲深水相。沉积组合主要表现为分支河道砂岩、漫岸细粒沉积与湿地泥岩及薄煤层的互层,为大气田的形成奠定了沉积基础。     

渤海湾盆地垦东凸起北坡新近系馆陶组上段沉积相模式探讨

主要通过岩心观察、粒度分析、参数计算、录井及测井分析等手段,充分吸收国内外河流研究成果,结合研究区区域地质背景,总结出渤海湾盆地垦东凸起北坡新近系馆陶组上段沉积相模式。研究认为：馆上段为河流相沉积,从沉积物特征和平面形态角度可以将研究区馆上段河流理解为介于辫状河与曲流河之间的过渡河型。其平均河道弯曲度大于1.7,垂向层序表现为泥多砂少,具有曲流河的特征;但沉积层序顶部常直接覆盖河漫/洪泛平原沉积,特别是河道内砂坝发育造成河道分汊河,砂坝沉积物粒度特征反映的受洪水控制的震荡性特点而与曲流河有重要差别。作者借用在水利学界和地貌学界广为使用的分汊河概念,建立了馆上段沉积相模式,包括河床、堤岸、河漫/洪泛平原和废弃河道等4个亚相,其沉积物组成下粗上细的正韵律。其中,河道砂坝是其主要砂体,顶部常被洪泛平原直接覆盖;决口扇是仅次于河道砂坝的次要砂体。     

嘉陵江曲流型叠置河谷成因对区域地质环境的响应

为了明确嘉陵江曲流型叠置河谷形成原因及其对区域地质环境演化的响应, 在综合分析区域地质地貌背景、水系演化模式等基础上, 认为嘉陵江曲流型叠置河谷的成因可能是三峡贯通这一重大地质事件作用的结果.三峡贯通前, 古分水岭两侧的四川盆地和江汉盆地水系相互独立发育; 由于江汉盆地水系溯源侵蚀速率快, 切穿其与四川盆地的古分水岭, 分水岭西侧水系被袭夺后东流, 两大水系完成统一; 在三峡贯通事件作用下, 嘉陵江古自由河曲快速下切嵌入基岩, 形成了曲流型叠置河谷的壮观地貌景观.基于砾石层中冲积物的电子自旋共振(electron spin resonance dating, ESR)测年结果, 表明三峡贯通的时间大致在早-中更新世之交.第四纪地壳活跃, 三峡的贯通可能与该时期内的"昆仑-黄河运动"密切相关.      

渤海湾盆地垦东凸起北坡馆上段沉积相模式探讨

主要通过岩心观察、粒度分析、参数计算、录测井分析等手段,充分吸收国内外河流研究成果,结合研究区区域地质背景,揭示垦东凸起北坡馆上段沉积相模式。得到以下认识：研究区馆上段地层为河流相沉积,从沉积物特征和平面形态角度可以将研究区馆上段河流沉积理解为介于辫状河及曲流河之间的过渡河型。其平均河道弯曲度大于1.7,垂向层序表现为泥多砂少,具有曲流河的特征;但沉积层序顶部常直接覆盖河漫/洪泛平原沉积,特别是河道内砂坝发育造成河道分汊河,砂坝沉积物粒度特征反映受洪水控制的震荡性特点而与曲流河有重要差别。本文借用在水利学界和地貌学界广为使用的分汊河概念建立了研究区馆上段沉积相模式,包括河床、堤岸、河漫/洪泛平原、废弃河道等4个亚相,组成下粗上细的正旋回。其中,河道砂坝是其主要砂体,顶部常被洪泛平原直接覆盖;决口扇是仅次于河道砂坝的第二大砂体。     

南苏丹Melut盆地Palogue油田古近系Yabus组河型演化规律及主控因素分析*

针对南苏丹Melut盆地Palogue油田Yabus组独特的辫状河—曲流河沉积体系,利用定量统计和成因动态分析方法,通过引入“微相砂体密度”变量,深入总结了辫状河和曲流河不同的垂向岩相序列,从空间演化角度详细阐述了辫状河和曲流河的差异沉积过程及其河型转化规律,建立了同一物源体系下不同阶段河型转化的沉积模式,并明确了河型转化的主控因素。研究表明: Yabus组河流沉积体系先后经历了3个演化阶段。早期辫状河形成阶段,沉积物顺流加积形成垂向沙坝;中期辫—曲交汇沉积阶段,河流下切作用明显减弱,河流沉积作用转变为侧向加积,在辫状河道中形成斜列砂坝,且辫流坝开始向河道边部迁移形成曲流河点坝;晚期曲流河发育阶段,河道弯度大且砂体沉积规模小。     

基于Google Earth软件建立曲流河地质知识库

在对密井网解剖、露头解剖、现代沉积解剖、沉积模拟实验等建立地质知识库方法优缺点分析基础上,利用Google Earth软件测量了一系列曲流河道的基础数据,结合“将今论古”思想,提出了基于Google Earth软件建立曲流河地质知识库的方法。首先,分析了已有方法的优缺点。其次,介绍了Google Earth软件测量曲流河道的方法步骤,并测量了不同地区不同曲率的河道宽度、点坝长度及弧长,得到了一系列测量数据,建立了测量数据表,并结合已有经验公式与测量数据拟合得到的公式综合分析。结果表明,不同环境中曲流河的河道宽度和点坝长度具不同的相关关系,曲流河的地质知识库不能按统一标准考虑。在不同曲率情况下,河道宽度和点坝长度之间的相关关系亦不同,且随着曲率的减少,其相关关系减弱,反映出点坝的发育程度受河流弯曲程度控制。最后,建议采用建立地质模式库的思想建立定量化曲流河地质知识库,用于对储层建模进行有效约束。     

高弯度曲流河砂体规模定量表征研究

曲流河砂体储层是重要的陆相碎屑岩储层类型,采用“将今论古”的思路,以一系列现代高弯度曲流河的基础数据分级构建定量知识库,实现对地下砂体规模的定量表征。从曲流河成因和形态方面对定量表征开展可行性分析,在相对平坦的地形条件下,当河流通过增加河道弯度和加长流路来减小河道坡降比以趋于输沙平衡且做功最少,同时堤岸主要由细粒物质组成时,河型向曲流河转化,河道平面几何形态呈正弦派生曲线,在演化过程中河道形态和砂体规模保持良好的规律性;结合储层构型理论的分级表征思路,基于砂体规模的不确定性,通过现代沉积数据选取恰当的置信水平,分级构建多组经验公式,形成高弯度曲流河定量知识库;压实减孔量是沉积物埋藏后体积减小的主要因素,通过去压实校正,建立现代沉积与地下砂体的定量联系,对地下曲流河砂体规模进行原始沉积状态下的定量表征。经实际资料验证,结果客观准确。     

嘉陵江古河道的河曲特征

基于遥感信息和野外实地调查,查明了嘉陵江古河道的分布;共发现古河道13处,主要分布在嘉陵江中游的阆中-南充段.河曲参数统计表明,13处古河道的单个河曲的曲折率C值都在3.00以上,平均值为7.80;4段河曲带的C值在2.20以上;整个中游段的C值为2.75,远远高于弯曲性河型临界值的1.50,表明嘉陵江古河道具有蜿蜒性河型的特征.此外,通过将古今河道参数进行对比发现,古河流的C值要比现代河道的C值大(分析认为较大的C值,可能与较低缓的坡降J有关),即有更大的弯曲度.表明嘉陵江曾发生过一次自然截弯取直过程.      

准噶尔盆地阜东斜坡头屯河组二段沉积微相及主控因素

准噶尔盆地阜东斜坡头屯河组是重要的油气勘探目的层。基于岩心、测井及地震等资料,探究研究区的沉积特征及其展布规律,对该区今后油气滚动勘探有重要意义。研究表明:研究区目的层岩性以泥岩、粉砂岩及细砂岩组合为主,总体表现出“泥包砂”的特点;其中砂岩成分成熟度低,具有近物源特征;粒度概率累计曲线主要为跳跃悬浮式,水动力类型为牵引流;测井曲线可分为钟形、箱形和线形3类。综合岩性、粒度、测井及地震反射特征等明确了研究区主要发育曲流河沉积,可识别出曲流河道、点坝、泛滥平原和废弃河道4种沉积微相。研究区沉积物源来自东北方向,曲流河展布特征主要受地形坡度、物源远近及粒度特征影响。曲流河由北东向南西延伸,且西南部的河道弯曲度有增大的特征,河道逐渐呈现网状分布特征,点坝砂体也更加发育;同时,西北部也出现了连片分布的曲流河沉积。因此,后续油气勘探优质储层的找寻应重点考虑西北部与西南部的点坝砂体。     

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组三角洲沉积及演化

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组广泛发育曲流河三角洲沉积,其总体沉积特征为：沉积体系及相带发育完整;成分成熟度及结构成熟度较高;发育各种沉积构造、动植物化石及生物遗迹构造。曲流河三角洲平原的分流河道具有复杂分支与决口历史,因此常呈交织状,受分流河道冲蚀作用的影响,河口坝不发育。曲流河三角洲主要形成于湖盆坳陷回返期。通过对岩相组合、骨架砂体的几何形态及盆地古地理背景的综合分析,认为延长组的环境演化反映了浅水台地型三角洲逐渐转变为陆上平原的过程。曲流河三角洲可形成良好的储层,是油气勘探的有利相带。     

准噶尔盆地中部下侏罗统三工河组二段沉积相及储层特征

准噶尔盆地中部下侏罗统三工河组二段广泛发育三角洲相。二段下部在研究区东北部以大型辫状河三角洲前缘沉积夹滑动浊流沉积为特征,西部以扇三角洲沉积为特征,在中部两者交汇叠加。二段上部在东北部和西部都为曲流河三角洲前缘亚相沉积,在区中部交汇叠加。三工河组二段砂岩发育大量原生孔隙和次生孔隙,为有利储层。沉积微相类型控制砂体储集性能,成岩作用对砂岩储集性的改造并不强烈。二段下部的辫状河三角洲前缘河道微相及扇三角洲前缘河道微相具有大孔中渗的特点,为Ⅰ、Ⅱ类储层;上部的曲流河三角洲前缘分支河道及前缘席状砂微相,具中孔中、低渗的特点,为Ⅱ和Ⅲ类储层。     

1986—2021年雅江-尼洋河交汇段辫状河道演变过程

雅鲁藏布江与尼洋河交汇段的辫状河道形态及变化主要受尼洋河入汇、河谷边界条件及滨河植被的影响,时空变化的差异性和复杂性值得研究。利用1986—2021年遥感数据提取河道-沙洲-植被主要形态参数(主河道迁移率、弯曲率、面积等)分析辫状河道形态的复杂特征与演变过程。结果表明：主河道迁移率最大为483 m/a,曲率减小3.43%,植被面积逐年增加到8.05 km²。米林—派镇段辫状河道受边界条件和水文条件的差异影响,主河道在尼洋河汇入前呈横向单侧摆动,汇入后雅鲁藏布江主河道同时发生横向与纵向摆动;2013年以来该河段的植被仅有11.8%的覆盖区域对河床产生抑冲促淤的正向反馈并促进沙洲的稳定。     

近400多年下荆江河段古河道演变过程及特征

为研究下荆江河段古河道演变过程及特征,利用20世纪30年代和50年代的历史地形图、1954年航片、1968年美国KH-4B军事卫星影像及2016年国产GF-1卫星影像,结合古籍资料,全面分析了下荆江古河道的演变特征并反演了其明万历年以来400多年的历史变迁过程.下荆江河段的古河道横向摆动频繁,受河道坚硬岸坡和人工护岸工程约束,空间上为20~32 km的古河道平面摆动带,形态上分为沿主泓线侧向渐变式摆动和河道突变迁徙两种古河道类型,它们是反演下荆江河段古河道的定位依据.历史上,下荆江塑造经历了漫流、支汊分流、单一顺直河道形成和曲流演化发展等复杂过程.明弘治年间,曲流主要出现在监利-城陵矶段,石首至监利段仅微弯;明末清初,东港湖弯道和濠河弯道均自然裁弯取直,下荆江蜿蜒型河道已全面上溯到石首境内,并形成了一系列河曲弯;19世纪中叶,下荆江的河曲发展突出表现在横向移动、河曲颈变窄、凹岸环流侵蚀后退、凸岸堆积淤高推进等特点.此后,下荆江没有出现大的变迁.下荆江河段近代河弯的演变模式有凸岸淤积推进、凹岸崩坍后退型,凸岸撇弯切滩、弯顶消减型和心滩漂移并岸、凹岸串沟过流型.河流的本身作用是其演变的主要原因,但人工修建大堤与大规模围垸是重要外因.      

浅水湖泊三角洲平原分流河道类型与叠置模式

浅水湖泊三角洲在中国许多陆相盆地中广泛发育,其中分流河道是三角洲平原最主要的砂体类型,它们大多呈现河道频繁改道、多级交叉及叠置的特点,往往形成极为复杂的地下储集层相互叠置的分布格局。基于松辽盆地浅水三角洲平原分流河道砂体的测井曲线特征,系统总结了浅水三角洲平原的分流河道河道类型与砂体叠置模式,并且分析了其对三角洲平原储集层砂体对比的约束作用。研究表明,分流河道河型可划分为3种基本类型:非典型辫流河型、非典型曲流河型和过渡型,其共同点是规模小、下切浅、分支快;而分流河道的叠置存在5种基本模式;河型与叠置特点决定了分流河道中泥质夹层分布存在2种基本类型,即平行分布式泥夹层与低角度侧积泥夹层。利用分流河道类型与叠置模式,可以分析河道发生变化的位置及井间砂体的连通情况,对储集层对比及连通关系分析具有约束作用。     

基于地貌形态学交融的现代曲流河道迁移构型表征

曲流河道地貌迁移规律是重建与恢复古河道储层构型与历史演变的基础,是预测未来迁移演化趋势的前提,目前正成为国际河流沉积演化研究的热点。通过地貌形态学与河流沉积学的学科交融,以额尔齐斯河和诺威特纳河两条典型天然曲流河道为研究对象,结合Google Earth和ACME Mapper技术获取高分辨率历史卫星图像,提出现代曲流河道地貌迁移构型表征新方法与思路。在前人基础上,综合采用28种刻画要素对曲流河道平面构型进行层次解剖,更加精准定义弯度指数（S）与曲率（C）,并首次运用3种新构型表征参数:上游偏转角（Δθ）、下游偏转角（Δθ'）和扩张系数（K_M）,实现曲流河道迁移构型表征的定量过程学分析。通过对12条优选典型河曲的构型刻画,表征6种迁移结构:对称扩张、上游旋转扩张、下游旋转扩张、对称收敛、上游旋转收敛和下游旋转收敛结构,归纳出9种迁移模式,并结合地貌过程学定量表征思路,探讨其对现今地下储层构型方法的重要指导意义,以期推进河流地貌形态学与河流沉积学的共同发展。     

塔里木盆地和田河汇流区的平面形态演变

河流汇流区因展宽深切作用,沉积的砂体规模较大,具有良好的油气储层潜力.我国中新生代的含油气盆地以内陆湖盆为主,其河流体系为主要储层类型.旱区面积占全球陆地面积的41%,河流体系广泛发育,蕴含丰富的资源.然而,当前河流汇流的研究主要集中在潮湿区,旱区河流汇流的平面形态演变及主控因素的研究鲜有报道.选取塔里木盆地和田河汇流区为研究对象,首先利用数字高程数据和高分辨率Google Earth影像来识别满岸河道边界;结合水文资料和时间序列遥感影像,分析了汇流区的河流平面形态演变.结果表明,和田河汇流属于固定型且近“Y”型汇流,支流呈现不同的河型,喀拉喀什河为曲流河,玉龙喀什河为曲流化辫状河,支流均存在着截弯取直现象;汇流后河流类型转化为辫状河,且满岸河道扩宽了505 m,扩宽幅度高达57.8%.在此基础上,选取全球10个典型的半干旱-干旱区域以及13个潮湿区域的河流汇流实例,对比分析旱区与潮湿区的河流汇流上游支流和汇流河道满岸河宽变化差异.研究表明,少（或无）植被的旱区汇流后的汇流河道扩宽增幅均大于50%,远超过植被发育的潮湿区的汇流河道扩宽增幅（17%）.此外,河道坡降显示上述旱区河道（缺少...