祁连山冻土区天然气水合物岩性和分布特征

2008~2009年实施的“祁连山冻土区天然气水合物科学钻探工程”,已完成DK-1、DK-2、DK-3和DK-4孔的钻探任务。施工期间多次钻获天然气水合物实物样品,证实祁连山冻土区存在天然气水合物。祁连山冻土区天然气水合物主要以裂隙型和孔隙型2种状态产出。基于天然气水合物存在的10个方面的特征,认为天然气水合物赋存层位主要为中侏罗统江仓组,产于冻土层之下,主要储集于133.0~396.0m区间,储集层岩性多以粉砂岩、油页岩、泥岩和细砂岩为主,含少量中砂岩。钻孔中天然气水合物纵向分布不具有连续性,钻孔间横向分布规律不明显。岩石质量指标(RQD)统计结果显示,RQD低值区与天然气水合物储集层段具有较好的一致性,表明裂缝系统对于该区天然气水合物的分布具有重要的控制作用。     

青海祁连山冻土区天然气水合物资源量的估算方法——以钻探区为例

祁连山冻土区天然气水合物DK-1、DK-2、DK-3、DK-4号钻孔揭示,该区天然气水合物及其异常主要产出于破碎岩层裂隙中和砂岩孔隙中,根据不同的赋存类型分别赋予具体地质含义,并运用体积法建立了2种产状天然气水合物资源量的计算方法。基于野外地质观测统计数据和室内分析测试结果,在钻探区约40×104m2的范围内,计算得到砂岩孔隙中的天然气水合物资源量约为6.24×104m3天然气,破碎岩层裂隙中的天然气水合物资源量约为88×104m3天然气,总的资源量约为94.2×104m3天然气。可以看出,钻探区中产于破碎岩层裂隙中的天然气水合物资源量是主体,这与钻探中肉眼观察的结果一致。     

祁连山冻土区天然气水合物地质控制因素分析

对祁连山冻土区天然气水合物勘探区DK-2至DK-6钻孔地层、岩心粒度、断层破碎带以及冻土层属性进行了综合分析。结果表明,研究区水合物储存首要控制因素是可为深部气源提供流体通道的区域主断层,其他小断层和破碎带可为水合物提供部分流体来源及储存空间,气体来源以深部热解气为主;不同沉积环境地层中水合物赋存层段的粒级组分含量不同,局部粗碎屑沉积亦可为天然气水合物提供有利储存空间;而水合物的储存不仅受冻土层厚度控制,还可能与冻土层岩性有很大关系,有利的"盖层"(低孔隙度、低渗透率)可能更利于水合物的赋存。此外,江仓组地层也可能对天然气水合物有一定的岩相控制作用。     

祁连山冻土区DK一1钻孔天然气水合物测井响应特征和评价

祁连山冻土区天然气水合物科学钻探工程中采用电缆测井识别水合物储层,使用了三侧向、声波速度、自然伽马、长源距伽马伽马、井温、井径、井斜7种测井仪器,所获参数有利于确定天然气水合物的赋存位置。根据DK-1钻孔中获得水合物样品层段的测井曲线总结出水合物测井响应的特征,并参考国外的相关资料．对DK-1地层的孔隙度和天然气水合物饱和度进行了初步评价。结果表明,电阻率方法求出的地层孔隙度与岩心分析值较为接近,而用标准阿尔奇方程和修正的阿尔奇方程计算出的天然气水合物的饱和度值相差较大。因此,尚需对水合物岩心进行深入的分析测试,建立适当的岩石物理模型．来指导中国天然气水合物的测井评价．     

祁连山冻土区DK-1钻孔天然气水合物测井 响应特征和评价

祁连山冻土区天然气水合物科学钻探工程中采用电缆测井识别水合物储层,使用了三侧向、声波速度、自然伽马、长源距伽马伽马、井温、井径、井斜7种测井仪器,所获参数有利于确定天然气水合物的赋存位置。根据DK-1钻孔中获得水合物样品层段的测井曲线总结出水合物测井响应的特征,并参考国外的相关资料,对DK-1地层的孔隙度和天然气水合物饱和度进行了初步评价。结果表明,电阻率方法求出的地层孔隙度与岩心分析值较为接近,而用标准阿尔奇方程和修正的阿尔奇方程计算出的天然气水合物的饱和度值相差较大。因此,尚需对水合物岩心进行深入的分析测试,建立适当的岩石物理模型,来指导中国天然气水合物的测井评价。     

祁连山冻土区天然气水合物科学钻探工程概况

2008～2009年,中国地质调查局组织中国地质科学院矿产资源研究所、勘探技术研究所、青海煤炭地质105勘探队等单位,在祁连山木里地区实施“祁连山冻土区天然气水合物科学钻探工程”,迄今共完成DK-1、DK-2、DK-3和DK-4 4个钻探试验井,总进尺2059.13m,并在井深133~396m区间钻获多层天然气水合物,取得了找矿工作的重大突破,证实中国冻土区存在规模巨大的天然气水合物潜在能源。祁连山冻土区天然气水合物具有埋深浅、冻土层薄、气体组分复杂、以热解气为主等特征,应是一种新类型的水合物。初步研发集成出一套冻土区天然气水合物调查方法、钻探施工工艺和配套装备,为下一步的调查研究奠定了基础。     

准噶尔盆地东缘中侏罗统头屯河组层序地层与沉积演化

为揭示准噶尔盆地东缘中侏罗统头屯河组(J2t)层序地层特征及其沉积充填规律,结合露头、岩心及测井资料并运用高分辨率层序地层理论,对研究区头屯河组层序地层进行划分对比,对其沉积相展布特征和沉积环境演化规律进行研究。结果表明:头屯河组可划分出个1个Ⅲ级旋回、3个Ⅳ级旋回及9个Ⅴ级旋回,沉积物岩性以砂砾岩和泥岩为主,沉积环境主要为辫状河、辫状河三角洲和滨浅湖,发育向上"变深"对称型和非对称型的两种结构类型。头屯河组沉积时期湖泊较浅,沉积基底平缓,湖泊边缘坡度小,在头屯河组下段(J2t1)时期到头屯河组上段(J2t2)段时期经历了湖侵演变过程。结合研究区的层序地层和沉积相展布特征,认为研究区中侏罗统头屯河组具有辫状河、辫状河三角洲及湖泊3种沉积环境相结合的沉积演化模式。     

青海木里三露天天然气水合物矿藏土壤微量元素地球化学特征

在祁连山冻土区木里天然气水合物矿区进行了微量元素地球化学勘查有效性试验,试验面积150 km2,采样密度2个点/km²。研究表明,土壤Ba、V、Fe 、Ca等元素在水合物矿藏上方呈现顶部异常,而且异常吻合程度较高。微量元素预测天然气水合物具有较高的成功率,调查前钻探的干井(DK-4、DK-5和DK-6)位于背景区,调查前钻探的水合物井(DK-1、DK-2、DK-3、DK-7)和调查后水合物井(DK3-11、DK2-13、DK1-14)位于异常内。试验结果还预测了祁连山天然气水合物两个新的远景区。试验表明,微量元素是祁连山冻土区寻找天然气水合物的有效指示元素,它们与水合物其它化探指标结合冻土条件和地质特征综合解释,可以提高冻土区天然气水合物预测成功率。     

青海木里聚乎更天然气水合物潜在区中侏罗世岩相古地理特征

青海聚乎更矿区不仅赋存丰富的煤炭资源,同时也是全球陆域中纬度高海拔地区天然气水合物的首要发现地,同时也是我国非常规天然气(煤层气和页岩气)勘探开发的潜在热点地区,且天然气水合物勘探的层位主要为中侏罗世含煤岩系。通过对青海聚乎更矿区中侏罗世含煤地层野外露头、钻孔岩心、测井等资料整理分析的基础上,对研究区内中侏罗世含煤岩系沉积时期的沉积环境及古地理进行了分析。以定量和定性分析相结合的方法对研究区岩相古地理进行重建。以钻孔沉积相分析为基础,结合单因素分析多因素综合作图法及研究区目的层段沉积相断面图分析,最终恢复各段沉积期的岩相古地理格局。木里组下段岩性主要为细砾岩、含砾粗砂岩及粗砂岩等粗粒岩性,分析认为木里组下段主要发育辫状河沉积;木里组上段随着水体的不断加深,发育形成 了研究区主采的下1、下2煤层,该段主要以三角洲沉积为主,同时研究区西南区域发育滨浅湖沉积;江仓组上段沉积时期,水体进一步加深,成煤环境逐渐变差,发育形成多套薄煤层,以三角洲沉积为主,西南区域的滨浅湖沉积范围进一步扩大;江仓组上段是发现水合物的主要层段,其岩性主要以油页岩、暗色泥岩等为主,含有典型的湖泊沉积的瓣鳃类化石,为湖泊沉积。总体上,聚乎更矿区在中侏罗世经历了辫状河、三角洲平原、三角洲前缘、滨浅湖、半深湖-深湖的持续变深的演化过程。     

塔里木盆地西南部昆仑山前下白垩统沉积相特征及石油地质意义

塔里木盆地西南部沿昆仑山前分布一套逾千米厚的下白垩统碎屑岩,岩相以浅红色中、细砂岩,褐红色砂砾岩、砾岩为主,夹浅红色泥岩和薄层浅灰色细砂岩。按生物组合及岩性特征,自下而上可划分5个岩性段。第1段为灰绿色泥岩段,沉积环境以湖相和前扇三角洲沉积为主;第2段为砂砾岩段,沉积环境以扇三角洲前缘和平原沉积为主;第3段为含砾粗砂岩段,沉积环境以辫状河－辫状河三角洲平原沉积为主;第4段为细砂岩夹泥岩段,沉积环境以辫状河三角洲前缘水下分流河道沉积为主;第5段为泥岩夹砂岩段,沉积环境为辫状河三角洲前缘、前辫状河三角洲和滨浅湖相沉积。沉积环境由快速堆积的扇三角洲-冲积扇向辫状河-辫状河三角洲演化,沉积厚度达1000余米。构造背景为强烈拉张的构造环境,是断陷盆地发育的重要时期。中细砂岩达70％以上,砂岩孔隙类型为原生粒间孔,孔隙度10％~20％,渗透率1~1000×10－3μm2,是塔里木盆地中生代油气勘探的重要目的层系。     

湖北黄石沈家营地区下侏罗统武昌组下段沉积相及古地理分析

浓家营地区的下侏罗武昌组下段为一典型的典型曲流河沉积体系,可识别出河底滞留沉积相,曲流沙坝沉积相,天然堤沉积相,洪泛盆地 积相和越岸扇沉积相,笔者根据沉积相的分布特征,对该区的水动力条件及古地理特征作了详细的分析。     

博格达山东北缘上二叠统沉积特征与沉积演化模式

通过对博格达山东北缘西大龙口剖面与水西沟剖面上二叠统进行详细观察和精细测量,详细分析了地层特征与沉积相特征,建立了沉积演化模式。结果表明:博格达山东北缘上二叠统自下而上发育泉子街组、梧桐沟组与锅底坑组;泉子街组沉积期,西大龙口剖面与水西沟剖面分别发育冲积扇、曲流河,冲积扇砂砾岩体内有大量的砂岩砾石与油页岩砾石,为博格达山周缘地区中二叠统红雁池组与芦草沟组被剥蚀后在山前沉积的产物;梧桐沟组沉积期,博格达山隆升为物源区,西大龙口剖面与水西沟剖面分别发育辫状河、曲流河,辫状河砂砾岩体内火山岩砾石较多;锅底坑组沉积期,西大龙口剖面与水西沟剖面主要发育曲流河泛滥平原,以紫红色粉砂质泥岩、泥岩为主。     

松辽盆地北部临江南地区扶余油层沉积相研究

利用研究区内精细岩芯观察,录井及测井等资料,从岩石特征、沉积构造、岩相组合和古生物等相标志入手,系统分析了松辽盆地临江南地区扶余油层沉积微相展布特征及沉积模式。研究揭示临江南地区扶余油层为曲流河-浅水三角洲沉积体系,主要发育的沉积微相类型有分流河道、决口扇、洪泛沉积、水下分流河道、水下决口扇、支流间湾、曲流河道、天然堤和河漫滩等。通过地震属性优选,结合单井和连井资料表明:纵向上,从FⅢ2到FⅡ1为一套三角洲平原亚相向曲流河相演化的进积沉积序列,在FⅡ1沉积后期,发生了全盆地范围的湖侵事件,导致从FⅠ3到FⅠ1为一套曲流河相向三角洲前缘亚相演化的退积沉积序列,并建立了临江南地区扶余油层的沉积模式。     

黑龙江北部孙吴——嘉荫盆地沉积相类型及其演化

通过对孙吴-嘉荫盆地淘淇河组、永安村组、太平林场组、鱼亮子组、乌云组和孙吴组露头剖面详细的沉积学研究,查明该盆地从淘淇河组到孙吴组发育的沉积相类型有冲积扇、辫状河、曲流河、扇三角洲、辫状河三角洲、曲流河三角洲、湖底扇和湖泊。冲积扇及扇三角洲主要发育于淘淇河组和孙吴组;辫状河及辫状河三角洲主要发育于鱼亮子组和乌云组;曲流河及曲流河三角洲主要发育于永安村组和太平林场组,各组均有湖泊相沉积发育。孙吴-嘉荫盆地从淘淇河组到乌云组,具有冲积扇-扇三角洲-湖泊→曲流河-曲流河三角洲-湖泊→辫状河-辫状河三角洲-湖泊→冲积扇-扇三角洲-湖泊的沉积演化规律,反映晚白垩-古新世构造活动性减弱,中-上新世孙吴组沉积时重又趋于活动。     

松辽盆地四五家子油田下白垩统泉头组沉积相研究

松辽盆地四五家子油田位于吉林省公主岭市内，在构造上是松辽盆地东南隆起区杨大城子背斜的一部分。油田的储层主要由下白垩统泉头组组成，它是在晚白垩世干旱和氧化环境中沉积的。其物源来自东北部的中央古隆起。本区储层岩性以岩屑长石砂岩为主，部分为岩屑质长石砂岩和长石质岩屑砂岩。通过单井相分析，主要相标志为具有牵引流沉积机制为主的沉积构造和粒度分布特征。根据相标志分析，储层为曲流河相沉积，发育曲流河点坝、决口扇、天然堤及泛滥平原四种沉积微相类型。曲流河相自下而上为点坝-天然堤-决口扇-泛滥平原的正韵律组合。在建立各沉积微相测井相模式的基础上，对全区136口非取心井进行了沉积微相识别，而应用顺序指示模拟实现了沉积微相的平面展布，恢复其古地理面貌：主要发育两条自北北东向南南西方向延伸的曲流河道，具有河道点坝特征的泉头组6、7小层是主要的储集层。这个研究成果为下一步油田开发奠定了基础。     

川西前陆盆地下侏罗统白田坝组沉积特征

依据钻井、露头及岩心资料,结合区域地质特征,详细研究了川西前陆盆地下侏罗统白田坝组沉积相和岩相古地理特征。结果表明,川西前陆盆地下侏罗统白田坝组主要发育冲积扇相、曲流河相、湖泊三角洲相和湖泊相4种沉积相类型。冲积扇相主要发育扇中和扇端两个亚相,扇根不发育;曲流河相发育河道和洪泛平原两个亚相;湖泊三角洲相发育三角洲平原、三角洲前缘两个亚相,前三角洲亚相不发育;湖泊相主要发育滨浅湖亚相和半深湖亚相,深湖亚相不发育。龙门山前缘的邛崃、安县、江油、旺苍、南江等地冲积扇广泛发育,大小、形状不同的冲积扇连接叠覆构成冲积扇群。在安县地区发育的冲积扇往东砾石由粗变细,逐渐过渡到河流的砂岩相。在金堂、三台等地河流入湖形成三角洲相沉积,并由三角洲进入湖泊沉积区,构成冲积扇—河流—三角洲—湖泊的沉积模式。     

鄂尔多斯盆地及周缘地区下二叠统沉积特征*

通过大量的野外剖面观察和盆地内钻井岩心的详细描述,综合测井资料,从岩石类型、结构、沉积构造、古生物化石及测井曲线响应特征等方面对鄂尔多斯盆地及周缘地区下二叠统太原组和山西组沉积相特征进行了全面分析研究。结果表明,太原组主要发育陆棚、海岸、冲积扇和三角洲等沉积相,海岸沉积相包括障壁岛、潟湖和潮坪沉积,三角洲沉积相可划分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲沉积。山西组主要发育冲积扇、河流、曲流河三角洲、湖泊和海岸沉积相,其中河流沉积相包括辫状河和曲流河沉积,曲流河三角洲沉积相可划分为曲流河三角洲平原、曲流河三角洲前缘和前三角洲沉积,而湖泊沉积相以浅湖沉积为主,海岸沉积主要为潟湖沉积。太原期,海相沉积占主导,主要分布于银川—榆林北部一线以南广大地区,并且从东西两侧至中部地区由浅海陆棚沉积和滨浅海过渡为潟湖沉积和潮坪沉积,其间发育障壁岛。盆地西北缘发育冲积扇和扇三角洲沉积,北部广大地区以三角洲沉积为主,自北向南依次为三角洲平原和三角洲前缘沉积。山西期,海水从盆地东南部退却,整体演变为海陆过渡相沉积,盆地北部乌达—杭锦旗—鄂尔多斯一线发育冲积扇沉积,向南至靖边一带依次发育辫状河和曲流河沉积,靖边以南至延安以北地区以三角洲平原沉积为主,向南至同心—庆阳一线发育三角洲前缘沉积,盆地南部彭阳—泾阳地区主要为浅湖沉积,再向南发育物源来自南部的三角洲沉积,在东南部武乡—义马一带为潟湖沉积。     

鄂尔多斯盆地东缘保德地区上古生界层序地层与沉积相特征*

为了揭示鄂尔多斯盆地东缘层序地层与沉积相特征,以层序地层学和沉积学理论为指导,对鄂尔多斯盆地东缘保德扒楼沟剖面及周缘上古生界的层序与体系域界面类型、层序结构、沉积相类型及沉积演化进行研究。依据区域性不整合面、下切谷冲刷面、海侵方向转换面和区域性海退面等层序界面将研究区上古生界划分为7个三级层序,分别对应于本溪组、太原组2段、太原组1段、山西组、下石盒子组、上石盒子组和石千峰组。保德扒楼沟及周缘上古生界剖面发育16种岩石类型和8种岩石组合。区内上古生界发育障壁海岸相、碳酸盐岩台地相、辫状河相和曲流河相。SQ1-SQ3中低位体系域发育风化壳和潮道亚相,海侵体系域发育潮坪亚相和潟湖亚相,高位体系域发育碳酸盐岩台地相、潟湖亚相和潮坪亚相;SQ4-SQ7中低位体系域发育辫状河河床亚相,海侵体系域主要发育曲流河泛滥平原亚相,高位体系域主要发育多期曲流河河床亚相—堤岸亚相—泛滥平原亚相的演化序列。区内上古生界经历了由障壁海岸相和碳酸盐岩台地相向河流相的演化过程,沉积演化主要受物源供给、海平面变化和构造活动的控制。     

鄂尔多斯盆地及周缘地区下二叠统沉积特征

通过大量的野外剖面观察和盆地内钻井岩心的详细描述,综合测井资料,从岩石类型、结构、沉积构造、古生物化石及测井曲线响应特征等方面对鄂尔多斯盆地及周缘地区下二叠统太原组和山西组沉积相特征进行了全面分析研究。结果表明,太原组主要发育陆棚、海岸、冲积扇和三角洲等沉积相,海岸沉积相包括障壁岛、潟湖和潮坪沉积,三角洲沉积相可划分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲沉积。山西组主要发育冲积扇、河流、曲流河三角洲、湖泊和海岸沉积相,其中河流沉积相包括辫状河和曲流河沉积,曲流河三角洲沉积相可划分为曲流河三角洲平原、曲流河三角洲前缘和前三角洲沉积,而湖泊沉积相以浅湖沉积为主,海岸沉积主要为潟湖沉积。太原期,海相沉积占主导,主要分布于银川-榆林北部一线以南广大地区,并且从东西两侧至中部地区由浅海陆棚沉积和滨浅海过渡为潟湖沉积和潮坪沉积,其间发育障壁岛。盆地西北缘发育冲积扇和扇三角洲沉积,北部广大地区以三角洲沉积为主,自北向南依次为三角洲平原和三角洲前缘沉积。山西期,海水从盆地东南部退却,整体演变为海陆过渡相沉积,盆地北部乌达-杭锦旗-鄂尔多斯一线发育冲积扇沉积,向南至靖边一带依次发育辫状河和曲流河沉积,靖边以南至延安以北地区以三角洲平原沉积为主,向南至同心-庆阳一线发育三角洲前缘沉积,盆地南部彭阳-泾阳地区主要为浅湖沉积,再向南发育物源来自南部的三角洲沉积,在东南部武乡-义马一带为潟湖沉积。     

滇西云龙地区下白垩统南新组岩相分析及意义

实测了云南西部兰坪盆地云龙县城南沘江西岸下白垩统南新组剖面。通过野外实测资料以及岩石薄片的观察描述,综合分析了研究区南新组的岩石组合、沉积构造、剖面结构等特征,认为南新组自下而上主要为曲流河相和湖泊相,厚度较薄的土壤相常作为夹层与前两者交互出现。河流相可进一步识别划分出河道、边滩、河漫滩、天然堤等亚相;湖泊相则可分辨滨湖、浅湖、半深湖三种亚相;古土壤相可分为钙质土和潜育土两种类型。相序结构指示研究区在早白垩世南新组沉积期为一个由构造运动相对活跃到较为稳定的过程,岩相组合结合土壤相分析显示气候以亚热带干旱-半干旱为特征。