南海北部琼东南盆地岩石热物性特征

岩石热物性是盆地模拟和预测深部温度时不可或缺的参数。琼东南盆地是当前我国海洋油气资源勘探开发的重点区 块,揭示该盆地的热状态和烃源岩热演化历史均离不开真实可靠的岩石热物性参数。前人虽然对南海北部地区的岩石热物 性开展过相关研究,仍存在实测数据偏少、代表性不足和相互矛盾等问题,亟需新增一批新的实测数据来弥补该区基础地 热参数的不足。文章对采自琼东南盆地19口钻孔的32块岩心样品开展了热导率、生热率以及密度和孔隙度等物性参数测 试,揭示了它们的空间展布特征、相互关系及其主控因素,建立了琼东南盆地新生界地层平均热导率和生热率,据此估算 出盆地沉积物的放射性生热贡献约占地表热流的33%。这些实测的岩石热物性参数为南海北部海域沉积盆地的盆地模拟和 地热相关研究提供了坚实的基础数据。     

南海北部琼东南盆地岩石热物性特征

岩石热物性是盆地模拟和预测深部温度时不可或缺的参数。琼东南盆地是当前我国海洋油气资源勘探开发的重点区 块，揭示该盆地的热状态和烃源岩热演化历史均离不开真实可靠的岩石热物性参数。前人虽然对南海北部地区的岩石热物 性开展过相关研究，仍存在实测数据偏少、代表性不足和相互矛盾等问题，亟需新增一批新的实测数据来弥补该区基础地 热参数的不足。文章对采自琼东南盆地19口钻孔的32块岩心样品开展了热导率、生热率以及密度和孔隙度等物性参数测 试，揭示了它们的空间展布特征、相互关系及其主控因素，建立了琼东南盆地新生界地层平均热导率和生热率，据此估算 出盆地沉积物的放射性生热贡献约占地表热流的33%。这些实测的岩石热物性参数为南海北部海域沉积盆地的盆地模拟和 地热相关研究提供了坚实的基础数据。     

渤海湾盆地深部有利储层发育的主控因素

本文主要从沉积、成岩方面及与之相关的因素来分析渤海湾盆地深部有利储层发育的主控因素。研究认为,除了沉积作用外,低地温梯度、高沉积速率、高加热速率、高生烃强度和异常压力等因素影响了成岩作用的进程和强度,对深部储层原生孔隙的保存和次生孔隙的形成产生积极的作用,造成了中部黄骅坳陷深层相对高孔高渗储层发育层段多,物性好,而东部辽河坳陷次之,西部冀中坳陷最差。     

松辽盆地岩石热导率柱及古地温场分布特征

盆地古温度场与地热、油气资源的形成演化密不可分。为明确松辽盆地关键时期的古地温场特征,以实测的269块样品热导率和汇编的前人数据为基础建立热导率柱,并以镜质体反射率R_ran为约束进行多口单井的埋藏史-热史模拟。结果显示,松辽盆地平均热导率为1.79 W/(m·K),热导率随深度增加而增大,在上部地层中增大的速率大于下部。热导率随地层年龄增大而增大。松辽盆地北部R_ran主要在0.8%～1.6%,齐家古龙凹陷R_ran最大。埋藏史-热史表明,白垩系青山口组地层在明水组末期达到最大古地温,然后至今呈逐渐降低的趋势。古地温场平面分布显示松辽盆地北部青山口组地层在大部分地区的最大古地温达到120℃以上,显著高于现今地温场。青山口组从沉积后进入盆地热沉降发育阶段,随着古埋深的增加,古地温逐渐增至最大。此时较高的古地温条件能够促进页岩油气的成熟。明水组末期受古太平洋板块运动影响,发生了显著的抬升冷却事件,在冷却过程中温度梯度降低幅度较小的地区形成了地热温度条件有利区。研究成果可为松辽盆地地热、油气资源的形成机理研究提供理论参考。     

大地电磁测深法在冀中坳陷深部碳酸盐岩热储调查评价中的应用

地热资源作为一种清洁能源,在“双碳”背景下,其开发和利用越来越受到重视。为了探查渤海湾盆地的冀中坳陷深部碳酸盐岩的热储条件,笔者等利用3条大地电磁测深剖面,进行了数据处理、分析和反演,获得可靠的二维电阻率模型和电阻率等深度平面图。分析研究区深部电性结构特征及主要断裂构造特征,同时根据基底隆起形成的高阻异常对深部碳酸盐岩分布和埋深进行了推断,并对冀中坳陷深部碳酸盐岩热储进行评价,以圈定地热异常远景区。分析认为：① 研究区电性结构可以被划分为5层,其中第5电性层为高阻标志层,对应深部碳酸盐岩基底;② 据此圈定了3类深部地热远景区：基岩埋深小于4000 m,如高阳低凸起地热远景区、黑龙口低凸起地热远景区（徐水凹陷）和河间潜山地热远景区（饶阳凹陷）,基岩埋深4000~5000 m,如雁翎潜山地热远景区（霸县凹陷）,基岩埋深5000~5500 m,如肃宁潜山地热远景区和留路潜山地热远景区;③ 大地电磁测深方法适用于冀中坳陷深部碳酸盐岩热储远景区的探查。深部热储远景区的圈定,可为后期的地热资源评价和开发利用建立基础。     

塔里木盆地库车坳陷与塔西南坳陷早白垩世沉积相与油气勘探

塔里木盆地库车坳陷与塔西南坳陷的白垩系沉积厚度大,岩石类型多,既有碎屑岩,又有蒸发岩和碳酸盐岩。沉积相类型丰富,包括海相、海陆交互相和陆相,并以陆相碎屑岩沉积为主。库车坳陷与塔西南坳陷在早白垩世虽为分隔性的沉积盆地,但其陆相碎屑沉积具有几乎相同的特征：均以冲积沉积体系发育为主,相带分布和储层发育具有明显的相似性。对应山前断陷盆地的不对称性,冲积扇-扇三角洲、辫状河三角洲沉积体系发育在靠近山前的陡坡一侧,正常河流三角洲沉积体系发育在湖盆缓坡一侧。冲积扇-扇三角洲沉积体系由冲积扇、扇三角洲平原、扇三角洲前缘等构成,辫状河三角洲沉积体系由辫状河三角洲平原、辫状河三角洲前缘等构成。储层主要发育于扇三角洲或辫状河三角洲的辫状河道、水下分流河道及分流河口砂坝中,在库车坳陷和塔西南坳陷都形成了优质的储集岩。砂体厚度大,分布广,储集条件好。冲积沉积体系的普遍发育预示了白垩系储集岩在盆地内的分布可能是十分广泛的。近年在喀什凹陷、英吉苏凹陷相继取得的勘探成果大大拓宽了其勘探领域,白垩系正逐渐成为盆地内主要的勘探目的层之一,展现了良好的勘探前景。     

济阳坳陷地幔热流和深部温度

济阳坳陷深部地热状况对于分析岩石圈深部结构特征、探索该盆地形成和演化的地球动力学过程具有重要意义.依据济阳坳陷最新的钻探资料和深部地球物理探测结果, 按沉积盖层、上、中、下地壳4层结构, 建立了分别代表该区凹陷部位和凸起及斜坡带上的2种地壳结构模型.通过多道能谱分析, 测试了区内4 3块岩心样品的放射性元素U、Th、40K含量, 统计得出了济阳坳陷沉积盖层的平均生热率为(1.40±0.26) μW/m3.在研究大地热流分布的基础上, 结合济阳坳陷地壳各岩层放射性生热率, 采用“剥层”法, 从地表开始, 由浅到深逐步扣除各层段所提供的热量, 得到了济阳坳陷的地幔热流.并且采用相似的方法, 利用一维稳态热传导方程, 分析了地壳上地幔顶部的温度状况.结果表明, 济阳坳陷的地幔热流约为38.4~39.2 mW/m2, 占整个地表总热流量的5 8%;地幔顶部温度约为602~636℃.与世界上其他各类地质构造单元相比, 济阳坳陷无论是地幔热流值或其与地表热流之比值都是比较高的, 其深部地热状态具有介于稳定地区和构造活动区之间的特点.      

吉林省松辽盆地白垩系下统青山口组油页岩沉积特征

吉林省松辽盆地白垩系下统青山口组一段是油页岩的含矿层位,形成时为松辽盆地的坳陷期,油页岩是盆地两次最大湖泛期的产物,盆地内油页岩属于典型的深湖相成因。     

河套盆地临河坳陷白垩纪-古近纪沉积环境演化及油气地质意义*

河套盆地沉积环境演化的研究程度较低,尤其是针对具有重要油气勘探潜力的临河坳陷白垩系和古近系。通过对地震和钻井资料的详细分析,对河套盆地临河坳陷白垩系和古近系沉积演化开展系统研究,并探讨其油气地质意义。结果表明: (1)白垩纪和古近纪,河套盆地临河坳陷处于亚热带干旱-半干旱气候条件,沉积水体整体富氧但局部贫氧-厌氧,并且淡水和半咸水环境交替出现。(2)坳陷内的白垩系和古近系共发育5类沉积相,包括冲积扇、辫状河、辫状河三角洲、扇三角洲及湖泊相,又进一步划分为12类沉积亚相及22类沉积微相。坳陷西北侧断控构造活动较强,地形高差较大,发育冲积扇、扇三角洲、湖泊沉积体系;东南侧构造活动弱,地形较缓,发育辫状河、辫状河三角洲、湖泊沉积体系。各期沉积格局整体相似,仅表现在盆缘扇体和盆内湖相沉积规模的此消彼长。(3)坳陷内的白垩系和古近系沉积作用表现为“弱幕式构造主控下的干旱浅水双物源沉积”特征。在盆地发育的初期,构造活动较强,但盆地规模较小且水体较浅,两侧碎屑物质快速向盆内推进,并在盆地中心汇合,形成“满盆砂”的沉积格局。随着构造活动减弱和水平面快速上升,碎屑物质供应不足,湖泊的沉积和改造作用占据主导,从而形成以湖泊相占优势的沉积格局。(4)坳陷内的沉积相带控制着砂体的宏观发育规模、叠置关系和垂向演变,进一步决定了有效储集层的空间分布特征。在沉积相带和断裂作用双重主控因素下,坳陷内的白垩系和古近系有利储集层多分布于以滨-浅湖和三角洲前缘沉积为主并且断层发育的中央断垒带。     

河套盆地临河坳陷白垩纪—古近纪沉积环境演化及油气地质意义*

河套盆地沉积环境演化的研究程度较低,尤其是针对具有重要油气勘探潜力的临河坳陷白垩系和古近系。通过对地震和钻井资料的详细分析,对河套盆地临河坳陷白垩系和古近系沉积演化开展系统研究,并探讨其油气地质意义。结果表明: (1)白垩纪和古近纪,河套盆地临河坳陷处于亚热带干旱—半干旱气候条件,沉积水体整体富氧但局部贫氧—厌氧,并且淡水和半咸水环境交替出现。(2)坳陷内的白垩系和古近系共发育5类沉积相,包括冲积扇、辫状河、辫状河三角洲、扇三角洲及湖泊相,又进一步划分为12类沉积亚相及22类沉积微相。坳陷西北侧断控构造活动较强,地形高差较大,发育冲积扇、扇三角洲、湖泊沉积体系;东南侧构造活动弱,地形较缓,发育辫状河、辫状河三角洲、湖泊沉积体系。各期沉积格局整体相似,仅表现在盆缘扇体和盆内湖相沉积规模的此消彼长。(3)坳陷内的白垩系和古近系沉积作用表现为“弱幕式构造主控下的干旱浅水双物源沉积”特征。在盆地发育的初期,构造活动较强,但盆地规模较小且水体较浅,两侧碎屑物质快速向盆内推进,并在盆地中心汇合,形成“满盆砂”的沉积格局。随着构造活动减弱和水平面快速上升,碎屑物质供应不足,湖泊的沉积和改造作用占据主导,从而形成以湖泊相占优势的沉积格局。(4)坳陷内的沉积相带控制着砂体的宏观发育规模、叠置关系和垂向演变,进一步决定了有效储集层的空间分布特征。在沉积相带和断裂作用双重主控因素下,坳陷内的白垩系和古近系有利储集层多分布于以滨—浅湖和三角洲前缘沉积为主并且断层发育的中央断垒带。     

海拉尔盆地地温分布及控制因素研究

根据大量钻孔测温资料和实测热导率资料分析了海拉尔盆地地温分布状况,现今地温梯度变化在2.50℃/100m至4.0℃/100m之间,平均为3.0℃/100m,现今大地热值为42.15~63.86 mWm^-2,平均约为55.00mWm^-2,明显较松辽盆地低,表明海拉尔盆地是一个中温盆地。海拉尔盆地大磨拐河组底面和南屯组底面地温分布具有南高北低的特点。现今地温对油气生成有重要的控制作用,南部凹陷南屯组热演化程度高,普遍处于成熟生油阶段,南屯组是海拉尔盆地的主力生油层位,南部凹陷是海拉尔盆地主要找油区。海拉尔盆地与松辽盆地壳幔结构存在显著的差异。海拉尔盆地现今地温场主要受地壳厚度、基底结构、基底埋深及盆地构造等因素的控制。     

Physical properties of Mesozoic sedimentary rocks from the Perth Basin,Western Australia

The Perth Basin (PB) hosts important aquifers within the Yarragadee Formation and adjacent geological formations with potential for economic exploitation by both geothermal energy and carbon capture and sequestration. Published studies on the reservoir quality of the sedimentary units of the PB are very few. This study reports some petrophysical and lithological characteristics of the sedimentary units of interest for geothermal and geosequestration scenarios and help interpolation toward non-sampled intervals. A new fluvial-dominated lithofacies scheme was developed for the Mesozoic stratigraphy from four wells drilled in the central PB (Pinjarra-1, Cockburn-1, Gingin-1 and Gingin-2) based on grainsize, sorting, sedimentary structures and colour that relate to the environment of deposition. Systematic laboratory measurements of permeability, porosity, and thermal conductivity were conducted on core samples to investigate a variety of lithofacies and depths from these wells. Empirical correlations are established among the different physical properties, indicating encouraging relationships for full PB basin interpolation such as between porosity and permeability, when the samples are grouped into ‘hydraulic units’ defined by a ‘flow zone indicator’ parameter. The common principal controls on the PB thermal conductivity are the pore space arrangement and mineralogical content, which are strongly lithofacies-specific. Therefore, the lithofacies type could be a good first-order discriminator for describing spatial variations of thermal conductivity and then estimate their flow zone indicator.     

太原盆地西温庄地热田的成因机制

地热田成因机制的研究是地热田资源量精细评价与有效开发的依据.在综合前人研究成果与最新地热钻井资料的基础上,通过对太原盆地岩溶热储地热系统的"源、储、通、盖"主要因素分析,建立了西温庄地热田形成的概念模型,并精细评价了地热资源量.西温庄地热田是一个在非对称性裂谷盆地的高大地热流值背景下,来自东、西山奥陶系岩溶储层裸露区的大气降水,沿着岩溶不整合面和断裂这个运移通道,从东山和西山双向补给,经盆地边界断裂进入盆地深部热储,吸热、增温后逐步在盆地中部西温庄隆起的碳酸盐岩岩溶储集层中富集、承压而形成的中低温传导型地热系统.西温庄地热田的岩溶地热系统具有封盖性能好、主力储集层段多、补给速度较快、盖层地温梯度较高等特征.表现为奥陶系岩溶热储上覆盖层包括石炭系、二叠系、三叠系与第四系,顶面埋深800~1 700 m;从上至下依次发育了峰峰组下段-上马家沟组上段、上马家沟组下段、下马家沟组上段和亮甲山组4套主力含水层段,热储层平均有效厚度累计184.6 m;地热水从补给区至盆地承压区的运移时间约2 000 a;奥陶系热储上覆岩层的平均地温梯度为3.0~4.0℃/100 m,地热水温度范围为55~75℃.西温庄地热田奥陶系岩溶热储的地热资源量精细评价结果表明,热储总量合计33.53×108 GJ,折合标煤1.14×108 t.年开采地热资源量可满足607×104m2的供暖面积,开发潜力巨大.      

胶东半岛不同构造单元深部热流分流聚热模式

中生代、新生代时期地壳剧烈运动将胶东半岛划分为胶北隆起、胶莱凹陷、胶南-威海隆起三大构造单元,其中隆起山地区广泛分布花岗岩、变质岩,凹陷盆地区主要分布砂岩沉积地层,胶北隆起区与威海隆起区相对于胶莱凹陷盆地区具有更高的大地热流值.为系统分析胶东半岛大地热流值分布特征及其形成机理,本文在分析胶东半岛构造-热发展史、地热地质背景、地温场分布、岩石热导率、钻孔岩性与测温数据、地热流体化学成分等基础上,发现胶东半岛地热资源均为断裂构造控制类型的中低温对流型,其热源主要为三元聚热:导热断裂带水热对流、大地热流传导、地下水运移传导-对流;构造分布、岩石热物性、地热热储分布、地下水活动等是影响地温场分布的主要因素.针对胶东半岛地温场特征及其控制因素,提出了适合该地区的隆起-凹陷分流聚热模式与概念模型,即隆起山地区岩性以导热率、渗透率相对较高的侵入岩、变质岩为主,凹陷盆地区岩性以导热率、渗透率相对较低的砂岩为主,低导热率、低渗透率的凹陷区底部更像是一个相对隔热、隔水的顶板,使得来自地壳深部的大地热流及携带热量的流体、气体等在上涌的过程中在凹陷区的底部发生折射与再分配,从而导致热流在隆起山地区的底部形成一个温度相对更高的聚热区,反映在地表即是隆起山地区相对凹陷盆地区具有更高的大地热流值,特别隆起山地区轴部位置为热流值最高的区域,高热流值区域分布形态呈NE、NNE向分布,基本与胶东半岛NE、NNE向的深大断裂走向一致,该模式的提出可以更好地为胶东地区的地热资源勘探提供指导方向.     

太原盆地岩溶热储地热资源评价

太原盆地断裂构造发育,地热资源丰富,是我国具有代表性的中低温地热田,故太原盆地地热资源的整体评价对其大规模的开发利用具有重要意义。以太原盆地构造演化分析、地震和电法等剖面解释、最新钻井测井解释成果为研究基础,以盆地二级构造单元为划分依据,采用“热储体积法”将太原盆地划分为8个地热田并作为评价单元。针对8个评价单元的寒武-奥陶系碳酸盐岩岩溶热储进行了精细评价。综合评价得出太原盆地碳酸盐岩岩溶热储具有热储盖层稳定、埋深浅、储集层段多、储量大等特点。表现为岩溶热储上覆盖层厚度400~2 000 m,储集层从老至新依次发育了奥陶系峰峰组、上马家沟组、下马家沟组、亮甲山组和寒武系凤山组、长山组6套主力含水层段。地温梯度一般为3~4 ℃/100 m之间,热储温度为30~80 ℃。在此基础上,根据地热田热储面积和厚度、热储温度、孔隙度、比热容和密度等参数,计算西温庄地热田地热资源量,得出太原盆地可采资源量13.84×10⁸ GJ,折合标煤4 721.9×10⁴ t,初步摸清了太原盆地的地热资源分布规律以及资源量。     

松科二井邻域沙河子组含油气地层结构特征——基于测井和地震数据的分析

松辽盆地大陆深部科学钻探工程"松科二井"获得了最完整的沙河子组地层岩心,初步识别出深部页岩气气测异常43层,累计厚度102 m,显示出沙河子组地层具有良好的深部能源前景。为进一步分析松辽盆地沙河子组地层油气资源潜力,本文在前人研究的基础上,结合松科二井测井、岩心数据和地震数据,分析松科二井邻域沙河子组地层的层序特征和空间展布,同时以随钻录井记录到的气测异常为出发点,分析沙河子组地层的测井和地震响应。结果显示:松科二井邻域沙河子组地层具有厚度大、横向延续小的地层展布特点,根据测井、岩心及地震数据,将沙河子组地层分为4个三级层序:SQ1、SQ2、SQ3和SQ4,其中顶部SQ4层序具有较好的油气前景,其岩性以泥岩为主,并具有相对较高孔隙度、低波阻抗的测井曲线特征,在地震剖面上表现为连续强振幅,阻抗反演剖面上存在局部低波阻抗特征,揭示了该区沙河子组深层天然气资源的赋存条件。     

广东东莞盆地地热地质条件及勘探前景

为探讨广东中新生代盆地隐伏地热资源的勘探开发前景,在充分搜集大量资料的基础上,根据沉积盆地地热资源形成的原理,结合东莞盆地地热地质条件,对东莞盆地地热的热源、储层、盖层、热水通道条件进行分析研究。结果表明,东莞盆地具备较好的成热条件,具有形成热传导型中低温地热系统的地热地质条件,在断裂破碎带尤其是断裂交汇地段是沉积盆地最有利的成热部位,勘探开发前景良好。     

沉积型和火山型地热流体的同位素水文地球化学对比研究

地热资源按地质构造及成因的不同可划分为火山型及沉积盆地型两种类型。国内外许多学者对沉积型地热系统的同位素水文地球化学研究较多,而火山型地热系统研究不足,且沉积型和火山型地热流体的同位素水文地球化学对比研究还有待进一步深入。文章以关中盆地腹部沉积型地热系统及腾冲火山地热系统为代表,应用同位素水文地球化学方法对不同类型地热流体的地质构造、地热流体起源及成因、热储开放程度等进行系统对比研究,进而揭示其异同之处,为我国不同类型地热资源的可持续开发利用提供科学依据。关中盆地与腾冲热海地热系统在热储空间、构造条件、热源方面均存在较大差异,前者热储更为封闭,热储层更厚,后者热储通道更为畅通,热源更为丰富;腾冲热海地热系统热储温度高,埋藏更浅,热水循环更快,更易于开发利用。关中盆地与腾冲热海地热系统均存在比较明显的δ18O富集现象,关中盆地地热流体滞留时间更长是δ18O富集的主控因素,腾冲较高的热储温度是δ18O富集的主控因素;关中盆地腹部为沉积-半封闭型、封闭型,腾冲热海地热系统为火山-半封闭型;在漫长的地质历史时期,水岩反应的程度是决定热储流体水化学类型的主控因素。     

模糊数学在岩溶储层地热资源勘探风险评价中的应用——以重庆山地型岩溶热储为例

重庆市岩溶储层地热资源丰富,开发利用历史悠久,但地热资源勘探风险较大。本文利用模糊综合评价法建立了风险评价模型,该模型中包含了热储构造开启程度、热储构造部位、沟谷切割程度、物探效果、热储埋深、热储厚度、热储岩层倾角、热异常情况、热储层位9个风险因子,每个因子划分为风险小、风险中等、风险大3级,并对其进行量化处理。最后对全市23个高隆起背斜两翼46个相对独立的山地型高隆起岩溶地热田共79个地热单元进行了地热资源勘探风险模糊数学综合评判。结果表明,有18个单元为风险小,42个单元为风险中等,19个单元为风险大。风险小的地热田一般热储汇水面积较大、补给径流循环条件好、热储顶板埋深1000-1800 m、热储厚度≥300 m、热储岩层倾角25-40°、深部裂隙较发育;风险大的地热田热储汇水面积较小、补给径流循环条件差、热储顶板埋深≥2500 m、热储厚度〈200 m、热储岩倾角〈20°176;或≥40°176;、深部裂隙不发育;风险中等地热田的地质特征则介于二者之间。评价结果较好地反映出了重庆市岩溶热储地热资源勘探风险状况。     

张掖盆地地热资源地质特征分析与研究

在野外实地调查张掖盆地地热资源的基础上,对研究区地热田特征、热储特征、热储温度以及温度场特征进行了分析和研究。研究结果表明:张掖盆地属张扭性盆地,有利地热运移和富集,属中低温地热资源;地热田热储为新近系及白垩系砂岩、砂砾岩、含砾砂岩等,厚度为536 m;经钾镁地热温标估算,热储温度60℃;盖层为新近系上新统疏勒河组泥岩、泥质砂岩层;热源来自地壳深部的热传导。通过对研究区地热田特征、热储特征、热储温度以及温度场特征的分析和研究,可以为当地政府进一步研究、勘探及开发地热资源提供依据。