准噶尔南缘前陆盆地第三系“不同段、不同排构造”储集性之差异及其控制因素

针对前陆盆地所特有的“不同段、不同排构造”这一特点,通过对准噶尔南缘13口钻井的岩心精细描述、储层显微特征研究、数据统计及镜质体反射率（Ro）等资料的综合分析,并以“不同段、不同排构造”作为研究对比单元,认为准噶尔南缘前陆盆地古近系—新近系沙湾组储集性之间在物性、成分成熟度、结构成熟度等方面均存在明显差异,形成这些差异的主要控制因素为:①不同沉积物源与沉积相影响储集性,即使在同一物源、同一沉积相类型内,砂体类型不同造成了储集性的差异;② 成岩相的不同、填隙物(泥质、胶结物）含量与分布的不均匀性与溶蚀作用均影响储集性;③ 机械压实作用形成的埋藏热效应主要影响古近系储集层,构造挤压作用影响相对要弱;④ 新近系储集层主要受构造挤压作用影响,埋藏热效应则转变为次要影响因素。     

江汉盆地当阳向斜区主要不整合面剥蚀厚度

本文利用磷灰石裂变径迹、(U-Th Sm)/He及镜质体反射率Ro％等古温标方法综合分析了江汉盆地当阳向斜区主要不整合面剥蚀厚度.结果表明:发育于古近纪末期不整合面T1界面累积剥蚀厚度超过1000m,且局部正反转区域如谢家湾断褶带等则遭受更大规模的剥蚀,剥蚀厚度可能超过2000m,而发育于晚侏罗世一早白垩世的不整合面T11界面累积剥蚀厚度超过4000m,且主要是晚侏罗世早白垩世构造事件的结果,表明该期剥蚀量明显大于古近纪末T1界面剥蚀量;晚三叠世—侏罗纪期间,当阳地区发育前陆坳陷带,侏罗纪堆积体具有明显东厚西薄的楔形体特征,位于盆地东部的前渊区沉积厚度可超过5000m;包括现今三叠系和侏罗系出露区以及江陵凹陷局部断隆区在内的前白垩系在侏罗纪前陆坳陷带发育时期达到最大埋深和最高古温度,其Ro％主要是该期获得的;晚白垩世—古近纪发育的断陷盆地范围可能远比现今残留盆地分布广,江陵凹陷上白垩统—古近系厚度超过9000m,其中古近系可能超过7000m,而在河溶凹陷谢家湾断褶带古近系厚度可超过3300m.     

准噶尔盆地南缘前陆冲断带深层地质结构及对油气藏的控制作用:以霍尔果斯—玛纳斯—吐谷鲁褶皱冲断带为例

准噶尔盆地南缘前陆冲断带位于天山北麓,在晚新生代强烈的挤压作用下,地表发育数排背斜带。由于构造变形复杂、地震反射成像质量较差,对深层地质结构争议较大,另外前新生代盆地原型对晚新生代以来的褶皱冲断带构造格局的影响也尚未探讨。霍尔果斯—玛纳斯—吐谷鲁(简称霍-玛-吐)褶皱冲断带位于准噶尔盆地南缘前陆冲断带地表第二排背斜带,利用最新采集和处理的地震反射资料,并结合地表地质露头建立深层构造模型;利用平衡地质剖面复原和构造物理模拟实验的方法探索早侏罗世盆地原型结构对现今褶皱冲断带构造格局的影响;在此基础上分析霍-玛-吐褶皱冲断带深层天然气富集规律。霍-玛-吐褶皱冲断带垂向上发育古近系—第四系逆冲推覆构造、中上侏罗统—白垩系构造楔和下侏罗统半地堑断陷结构。控制早侏罗世半地堑系统的高角度正断层在晚期挤压构造变形体系中充当逆断坡,并控制上覆构造楔和浅层逆冲推覆构造的发育。早侏罗世半地堑系统具有分段性,并通过侧向断坡进行连接,侧向断坡上覆地层发育南北向走滑调节断层。油气勘探现状表明,霍-玛-吐褶皱冲断带内部南北向走滑调节断层具有高效沟通下侏罗统烃源岩的特点,是控制天然气的富集的重要因素。以上研究表明,中西部陆内前陆冲断带前新生代古构造对于晚新生代挤压冲断构造格局和深层天然气富集规律具有重要意义。     

准噶尔盆地南缘褶皱-冲断带变形特征及成因机制模拟

准噶尔盆地南缘褶皱-冲断带发育于北天山和博格达山北侧的准噶尔盆地南部的山前地区,构造变形具有明显的横向分带、纵向分段、垂向分层特征,其主控因素在于挤压应力的作用方式和滑脱层的空间分布规律。西段受北天山斜向挤压应力作用影响,发育北西西向四排雁列式褶皱-冲断带,构造变形样式为基底卷入式厚皮构造和盖层滑脱式薄皮构造,变形过程受侏罗系煤层和白垩系、古近系高塑性泥岩层等多滑脱层控制。滑脱层及其上覆岩层厚度决定变形的强度和应力向前传递的远近程度,厚度越大,褶皱变形强度越大。东段受博格达山正向楔冲挤压应力作用影响,发育近东西向向北凸出的弧形基底卷入式褶皱-冲断带,滑脱构造不发育。根据构造变形特征和相似理论,利用沙箱模拟实验分别对正向挤压和15°、30°、45°等斜向挤压平面变形进行了模拟,结果表明正向挤压和15°斜向挤压是形成东段和西段变形特征的主控应力条件,并设计了斜向和正向挤压组合边界平面模拟实验进行了验证,合理地解释了东、西段构造变形的差异。利用双滑脱层剖面模型实验对西段四排褶皱-冲断带的演化过程进行了模拟再现。     

准噶尔盆地乌夏前陆冲断带沉降史与沉积响应研究

针对前陆冲断带的特殊构造位置及沉积特征的复杂性,本文在地层剥蚀厚度恢复和层序划分的基础上,通过对准噶尔盆地西缘乌夏前陆冲断带沉降史分析,在海西运动晚期准噶尔地块与西伯利亚板块发生碰撞挤压,形成一系列冲断推覆构造,前缘岩石圈挠曲下陷发育周缘前陆盆地,并夹杂大规模的短暂伸展火山喷发活动,接受了巨厚的二叠系沉积层序;随着板块俯冲在二叠纪末的逐渐消亡,三叠纪进入印支期陆内坳陷继承性挤压活动阶段,周边受南北向挤压和左旋构造应力场影响,前陆冲断带古断裂再次逆冲,哈拉阿拉特山急剧抬升,后缘和什托洛盖盆地形成;进入侏罗纪—白垩纪(燕山运动早中期),为陆内坳陷的填充消亡阶段,但有继承性活动,构造活动强度较二叠纪大为减弱,在燕山运动Ⅲ幕晚期最终被覆盖定型。整个过程受地体碰撞和板内挤压影响,冲断带发生幕式构造活动,从而导致盆地沉降也发生幕式变化,而且冲断带每次挤压逆冲均导致相应的沉降和沉积物充填,并直接控制前陆盆地和陆内坳陷的沉积充填特征。     

准噶尔盆地乌伦古坳陷中-新生代构造演化及成因机制

乌伦古坳陷位于准噶尔盆地东北部、阿尔泰山南缘,由北西-南东走向的红岩断阶带、索索泉凹陷和南部斜坡带组成。坳陷内上三叠统直接覆盖在石炭系基底之上,上三叠统和侏罗系发育生长地层,白垩系向红岩断阶带方向超覆沉积在侏罗系顶削蚀不整合面之上,古近系、新近系和第四系较稳定地沉积在白垩系顶小角度不整合面之上。索索泉凹陷中生界底面最深,往南部斜坡带逐渐抬高。红岩断阶带中生界被抬升剥蚀,古生界之上直接覆盖新生界。根据生长地层、不整合面、卷入变形的地层时代判断:早-中三叠世乌伦古坳陷延续了二叠纪的隆升剥蚀格局,地层缺失;晚三叠世-侏罗纪陆梁隆起隆升,在坳陷内沉积生长地层,局部发育逆冲断层;白垩纪为红岩断阶带主形成期,白垩系朝着红岩断阶带超覆沉积于侏罗系之上;古近纪构造变形微弱,沉积较为稳定;新近纪-第四纪发育挤压构造和正断层。乌伦古坳陷中生代受阿尔泰陆内造山作用制约,属于阿尔泰中生代陆内前陆盆地系统的一部分:楔顶带从阿尔泰山不断往南扩展,到白垩纪扩展到乌伦古坳陷红岩断阶带;前隆带位于陆梁隆起,并于晚三叠世-侏罗纪挠曲隆升。古近纪造山作用减弱,乌伦古坳陷区域沉降,地层较稳定沉积。新近纪-第四纪受印度-欧亚板块碰撞作用的远程效应影响,北天山发生陆内造山作用,乌伦古坳陷远离北天山,挤压构造变形相对较弱。新近纪-第四纪正断层为造山间歇期形成的区域性伸展构造,代表了中亚地区晚新生代脉动式冲断作用的一个间歇期。     

准噶尔盆地四棵树凹陷石油地质特征及勘探方向

准噶尔盆地南缘西段四棵树凹陷自晚三叠世以来经历了3个发展演化阶段.凹陷内发育侏罗系煤系地层和古近系安集海河组暗色泥岩二套烃源岩层,其中侏罗系是主力烃源岩;新近系塔西河组、沙湾组、古近系安集海河组、紫泥泉子组、白垩系吐谷鲁群及侏罗系头屯河组砂岩、砂砾岩储集层为主要勘探目的层;新近系塔西河组、古近系安集海河组、白垩系吐谷鲁群、侏罗系三工河组泥岩为区域性盖层;主力烃源岩生烃门限深度(Ro=0.6%)约在5 000 m左右,生烃高峰和排烃高峰期在喜马拉雅期,与凹陷内圈闭的形成期相匹配.该凹陷艾卡构造带东部、托斯台构造群及北天山推覆体之下隐伏背斜构造带是油气勘探的主要方向.     

塔里木盆地白垩系—古近系砂岩岩石学及地球化学

针对塔里木盆地典型的白垩系—古近系的3个露头剖面(库车河剖面、卡普沙良河剖面阿瓦特河剖面及3个钻井剖面(YM32井,DH12井,YD2井)中48个样品的岩石学和沉积序列研究,以及微量元素组合、稀土总量,轻重稀土分异及铕异常等特征值的对比与研究,研究区砂泥岩的地球化学特征尽管也受气候、成岩作用等的影响,但主要还是受物源区岩性、构造运动背景的控制为主.研究也表明白垩纪与古近纪在构造背景等方面有明显的区别.综合分析认为,证明白垩系构造相对稳定,而古近系的岩石中碎屑成份较多,且不稳定,暗示阿瓦特河的古近系沉积稳定性较差;并认为,白垩系沉积中心靠近东部,而在古近系,刚西移.研究表明,研究区进入白垩纪后,成分成熟度开始降低,古近系的成分成熟度最低,显示了新一轮不断增强的陆内构造活动.碎屑演化主要受控于物源区一(古)天山的构造活动与造山作用,尽管第三纪,特别是上新世,气候变化因素的影响不可忽视.     

台湾海岸山脉同造山盆地古热流值的估算:基于镜质体反射率约束下的一维盆地模拟

台湾东部海岸山脉上新世-更新世同造山盆地记录了北吕宋岛弧与欧亚板块之间的斜向碰撞过程。目前关于该盆地的构造属性存在着两种绝然不同的认识,即“热”的弧前盆地和“冷”的碰撞盆地。本文采集了海岸山脉南部泰源向斜西翼更新统八里湾组泥岩样品,测量了其有机质的镜质体反射率(Ro)。Ro测量值的最小值、最大值和平均值与相对埋深之间的相关系数分别是0.76、0.43和0.67,反映出样品中同生镜质体在数量上远超过原生镜质体。由于同生镜质体和原生镜质体无法简单区分,本文将最小值和平均值分别作为原生镜质体平均镜质体反射率的下界和上界,采用一维盆地模拟技术计算出在给定剥蚀厚度和热流值的范围下的理论镜质体反射率。通过对比理论和实测镜质体反射率,我们发现:(1)八里湾组所有地层段与中段、上段在镜质体反射率(R_o)的偏差上具有不同的特征,意味着在中段开始沉积时下段卷入到褶皱冲断带中;(2)对于上段获得盆地剥蚀厚度解的下限是3.2～4.8 km,对应的热流值小于0.68～1.00 HFU(36.84～41.87 mW/m²),表明同造山盆地是一个“冷盆”。     

塔里木盆地东北缘吐格尔明背斜和阳北断裂带构造分析

吐格尔明背斜和阳北断裂位于塔里木盆地北缘,南天山山前库车褶皱冲断带的东段,两者均为基底卷入型构造。阳北断裂是一个反转构造,其变形历史可以追溯到侏罗纪—白垩纪的正断层;新生代构造反转,发生了多期冲断变形加速期,分别发生于白垩纪末—古近纪初、古近纪末—新近纪初、中新世早期、上新世和第四纪。吐格尔明背斜构造带是阳北断裂中新世早期及以后的冲断作用派生出来的一个次级基底卷入型构造变形带。它由吐格尔明背斜及其南、北两条呈背冲关系的逆冲断层组成。背斜核部元古宇变质岩出露地表;中、新生界直接不整合于变质岩之上,缺失全部古生界,说明研究区可能属于一个长期存在的古生代古隆起。     

塔里木盆地库车坳陷下侏罗统砂岩储层性质的控制因素

通过对4口钻井，4条地表剖面的地层沉积详细描述及相应的3000余块储层浅钻样品和近万个岩矿分析测试数据等翔实资料的分析认为，库车坳陷下侏罗统发育辫状三角洲沉积体系，三角洲平原的辫状分流河道和三角洲前缘的水下分流河道是主要的储集砂体。这套储层以吐孜洛克地区为界，东，西两区在成岩作用，储集性质和成因机制上均存在显著差异。经研究表明，砂岩粒径，地层埋藏史和构造侧向挤压是引起此差异的关键控制因素；时间域上主要表现为砂岩粒径对储集性质的影响，而空间域上储层特征的显著差异受控于地层埋藏史和构造侧向挤压。     

Production rate analysis of multiple-fractured horizontal wells in shale gas reservoirs by a trilinear flow model

Most multiple-fractured horizontal wells experience long-term linear flow due to the ultralow permeability of shale gas reservoirs. Considering the existence of natural fractures caused by compression and shear stresses during the process of tectonic movement or the expansion of high-pressure gas, a shale gas reservoir can be more appropriately described by dual-porosity medium. Based on the assumption of slab dual-porosity, this paper uses the trilinear flow model to simulate the transient production behavior of multiple-fractured horizontal wells in shale gas reservoirs, which takes the desorption of adsorbed gas, Knudsen diffusion and gas slippage flow in the shale matrix into consideration. Production decline curves are plotted with the Stehfest numerical inversion algorithm, and sensitivity analysis is done to identify the most influential reservoir and hydraulic fracture parameters. It was found that the density and permeability of the natural fracture network are the most important parameters affecting the production dynamics of multiple-fractured horizontal wells in shale gas reservoirs. The higher the density and permeability of the natural fractures are, the shorter the time is required to exploit the same amount of reserve, which means a faster investment payoff period. The analytical model presented in this paper can provide some insight into the reserve evaluation and production prediction for shale gas reservoirs.     

渤海湾盆地黄骅坳陷石炭系—二叠系烃源岩生烃演化及与中新生代构造演化的响应关系

渤海湾盆地石炭系—二叠系为烃源岩的古生界潜山内幕型原生油气藏认识程度低，勘探难度大，明确石炭系—二叠系烃源岩生烃演化过程及与中新生代构造演化的响应关系对内幕型原生油气藏勘探具有重要意义。笔者等基于三维地震资料、典型井实测镜质体反射率、流体包裹体等数据资料，进一步采用构造解析、潜山埋藏史分析以及盆地生烃模拟等技术手段，探讨了渤海湾盆地黄骅坳陷中新生代构造运动及对石炭系—二叠系烃源岩生烃演化的控制作用，明确了生烃时期及有利生烃范围。研究表明，黄骅坳陷中新生代构造活动经历了“两期裂陷，两期抬升”的四个演化阶段，形成多种类型的埋藏史，构造运动引起的古地温变化使南北地区烃源岩进行差异了生烃演化，裂陷建造作用促进地温上升，有利于有机质生烃，挤压改造作用抑制地温上升，有机质生烃中止。乌马营潜山及歧北潜山具有3次生烃阶段，生烃期为早—中三叠纪、早白垩纪、古近纪，港北潜山具有两次生烃阶段，生烃期为早—中三叠纪、古近纪。黄骅坳陷内早期（即早—中三叠纪）生烃范围局限，晚期（即古近纪）生烃最有利，乌马营地区及歧北地区为原生油气藏有利勘探区。     

塔里木盆地英买力地区志留系储层构造挤压及火山热液改造效应

针对构造挤压、火山热液发育区的砂岩储层特征及其物性空间变化,依据露头、岩芯、实验分析、测井等资料,基于砂岩动力成岩理论,提出了构造挤压和火山热液作用对砂岩储层性质的定量影响效应。研究表明:塔里木盆地英买力地区志留系柯坪塔格组为临滨亚相石英砂岩沉积,英买35井区构造压实减孔比英买34井区多7%~8%,海西早期构造挤压及海西晚期火山热液作用产生的裂缝改善了英买35井区储层性质。石英砂岩储层性质受构造挤压和火山热效应影响明显,构造挤压成岩效应受控于构造作用时间、构造样式和砂岩原始沉积组构;火山热液对砂岩储层性质的影响具有空间分带性,影响范围为侵入岩体厚度的一半,变质矿物的广泛发育是储层性质遭受破坏的见证。     

渤海湾盆地黄骅坳陷石炭系—二叠系烃源岩生烃演化及与中—新生代构造演化的响应关系

渤海湾盆地石炭系—二叠系为烃源岩的古生界潜山内幕型原生油气藏认识程度低,勘探难度大,明确石炭系—二叠系烃源岩生烃演化过程及与中—新生代构造演化的响应关系对内幕型原生油气藏勘探具有重要意义。笔者等基于三维地震资料、典型井实测镜质体反射率、流体包裹体等数据资料,进一步采用构造解析、潜山埋藏史分析以及盆地生烃模拟等技术手段,探讨了渤海湾盆地黄骅坳陷中—新生代构造运动及对石炭系—二叠系烃源岩生烃演化的控制作用,明确了生烃时期及有利生烃范围。研究表明,黄骅坳陷中—新生代构造活动经历了“两期裂陷,两期抬升”的四个演化阶段,形成多种类型的埋藏史,构造运动引起的古地温变化使南北地区烃源岩进行差异了生烃演化,裂陷建造作用促进地温上升,有利于有机质生烃,挤压改造作用抑制地温上升,有机质生烃中止。乌马营潜山及歧北潜山具有3次生烃阶段,生烃期为早—中三叠纪、早白垩纪、古近纪,港北潜山具有两次生烃阶段,生烃期为早—中三叠纪、古近纪。黄骅坳陷内早期(即早—中三叠纪)生烃范围局限,晚期(即古近纪)生烃最有利,乌马营地区及歧北地区为原生油气藏有利勘探区。     

库车坳陷东部侏罗系砂岩构造裂缝定量预测

塔里木盆地库车坳陷依南-吐孜地区侏罗系低孔低渗砂岩是该区主要的油气储集层,构造裂缝作为油气运移通道和 储集空间,其发育特征和分布规律是制约油气勘探开发的关键。通过对区域构造应力场演化以及裂缝充填特征的分析,认 为依南-吐孜地区侏罗系砂岩裂缝主要形成于新近纪之后。在声发射古应力测量和岩石力学参数测试的基础上,考虑研究 区地质背景、地层形态、断层分布等诸多因素,利用三维有限元法对库车坳陷新近纪以来的构造应力场进行数值模拟,并 在该地区 14 个井段裂缝面密度的约束下,预测出依南—吐孜地区侏罗系砂岩构造裂缝发育程度与分布规律。结果表明,裂 缝分布受到岩性、地层形态与断层的共同影响,下侏罗统阿合组构造裂缝最为发育,平面上依南 2 井西南区域的裂缝面密 度较大,达到 1.5 m-1 以上,而向东裂缝面密度逐渐减小。     

迪北气田三维探区下侏罗统阿合组裂缝定量预测

塔里木盆地库车坳陷的下侏罗统阿合组低孔低渗砂岩是迪北气田的主要油气储集层,构造裂缝作为油气运移通道和储集空间,其发育特征和分布规律是制约油气勘探开发的关键。本次研究采用迪北气田最新的三维构造图,考虑区域地质背景、地层起伏、断层分布等诸多因素,将目的层下侏罗统阿合组分为3段,基于实测岩石力学参数,利用三维弹性有限元数值模拟方法,计算获得的库车坳陷新近纪构造应力场的大小、方向与实测应力感数据比较吻合。以此构造应力场为基础,在迪北地区11口井的约束下,用岩石破裂值和应变能密度构建起的“二元法”对阿合组每一层段的裂缝密度分布规律进行预测。结果表明：平面上,迪北斜坡带的依南2-迪西1-迪北104区域、迪北101-依南5以南区域和吐孜1井以西-吐孜3井以北的区域为裂缝相对发育区;垂向上,阿合组中下段要比上段裂缝更为发育。该构造裂缝预测结果对迪北气田致密砂岩储层的勘探开发提供了新的参考依据。     

断层相关褶皱对砂岩构造裂缝发育的控制约束

在砂岩储层中进行构造裂缝发育规律的研究,对储层预测具有一定的现实意义。文中以库车坳陷东部地区砂岩中发 育的断层转折褶皱和断层传播褶皱为研究对象,统计分析构造裂缝密度大小与断层距离的关系,探讨断层相关褶皱对裂缝 发育程度的规律性认识。分析结果发现:在断层相关褶皱中,构造裂缝的密度随着距断层距离的增大而减小,二者存在明 显的指数关系;并且在靠近断层和转折端的附近,存在一个构造裂缝密度骤减的范围,定义这个范围为“断层 - 转折端共 控构造裂缝带”。断层相关褶皱带内“断层 - 转折端共控构造裂缝带”的发现与认识,对构造裂缝的定量化研究以及油藏数 值模拟等都具有一定的指导意义。     

延川南深部煤层气高产主控地质因素研究

延川南区块属于深部高阶煤煤层气藏,受地质条件影响,区块单井产能差异大。结合煤层气开发动态资料,分析区块煤层气井富集高产主控地质因素。研究表明,气井产能受“构造、水动力、煤体结构”三因素控制,构造控制煤层气富集成藏,矿化度表征水动力强弱并影响煤层气保存,煤体结构制约储层改造。高产井主要位于埋深800~1 200 m的局部微幅隆起带翼部以及构造平缓区,地层水矿化度(3~10)×104 mg/L,原生–碎裂煤厚度大于2.5 m,日产气量大于1 000 m3;中产井位于埋深大于1 200 m的万宝山西部构造平缓区,矿化度大于10×104 mg/L,日产气量500~1 000 m3;而低产井主要靠近中部Ⅲ级断层以及局部Ⅳ级断层发育的断裂–凹陷带,矿化度低于0.3×104 mg/L,原生–碎裂煤厚度小于2.5 m,日产气量低于500 m3。区块产能的平面变化证实,构造是深部煤层气高产的主要控制因素。深部煤层气藏构造活动不发育的条件下储层渗透率极低,可改造性差,难以获得高产,构造活动的增强达到了改善储层目的,背斜轴部附近产生裂隙增加储层渗透性,易于煤层气富集和储层改造,局部小断层形成微裂缝,有利于煤层气解吸渗流,但是,构造活动较剧烈的断层以及凹陷带附近形成煤层气逸散通道,不利于煤层气的富集高产。      

河南省沉积盆地区五大构造单元地热地质特征

河南省沉积盆地区是地热资源的主要赋存区.河南省有11个省辖市市区和60多个县城分布于沉积盆地区五大构造单元内.对五大构造单元524眼地热井研究分析显示，不同构造单元地热井的分布密度不均，地热井的取水段深度相差较大.五大构造单元平均取水段深度为这些地区施工地热井深度确定提供了依据.五大构造单元地热井分布密度统计表明，有三大构造单元地热井分布密度小于0.9眼/100 km²，具有较大的开发空间.