陆相断陷盆地页岩岩相组合类型及特征：以济阳坳陷东营凹陷沙四上亚段页岩为例

目前尚未有划分陆相断陷盆地页岩岩相组合的研究成果和技术方法,不同页岩岩相组合的基本特征还需要进一步明确.在页岩油井取心井段岩心精细观察描述的基础上,利用岩石薄片观察和X射线-全岩矿物衍射分析明确取心段页岩的基本岩石和岩相类型,通过主要矿物成分及主微量元素测试分析,提取济阳坳陷古近系页岩沉积古环境信息;依据四古环境（古气候、古物源、古盐度、古水深）基本特征,按照沉积环境相似性以及内部结构均一性等原则对东营凹陷沙四上亚段页岩层系进行岩相组合划分,建立了基于沉积环境主控的页岩岩相组合分级划分方案,并结合储层和有机地化分析测试明确了主要岩相组合的储集性和含油性特征.结果表明：（1）东营凹陷沙四上页岩是典型的富碳酸盐页岩（碳酸盐质页岩）和混积型页岩,纹层特征显著,孔隙类型多样,层理缝和构造缝较发育,有机质丰度高,演化程度中等-低,埋藏深、压力系数高.（2）依据沉积构造部位、古环境,东营凹陷沙四上亚段页岩可划分为8类岩相组合,在盆地中心以发育基质型碳酸盐质页岩岩相组合为主、块状白云岩夹层型页岩岩相组合为辅,在北部陡斜坡带主要发育砂岩夹层型页岩岩相组合,在南部缓斜坡带主要发育块状白云岩夹层型以及纹层...     

基于沉积相反演的砂砾岩体沉积期次精细划分与对比

砂砾岩体一般为多期发育、多次沉积的复合体,其内部结构非常复杂,对砂砾岩体沉积期次的精细划分与对比问题,国内外尚无很好的解决先例.本文提出了基于沉积相反演的砂砾岩体沉积期次精细划分方法.文章在岩芯观察和描述的基础上,用岩芯对成像测井资料进行刻度,建立研究区成像测并模式,并精确地识别出鲍马层序、高密度浊流序列和中扇辫状水道...     

断陷盆地海陆过渡相烃源岩发育模式:以西湖凹陷平湖组为例

始新统平湖组是东海盆地西湖富生烃凹陷的主力烃源岩系,也是中国东部断陷盆地海陆过渡相烃源岩的典型代表.利用钻井、地震及烃源岩有机地球化学、古生物等资料,在烃源岩特征及其发育的构造-沉积与古气候背景分析的基础上,探讨了平湖组烃源岩发育的主控因素,并建立了相应的形成模式.平湖组暗色泥岩分布广、厚度大,夹多套薄煤层及碳质泥岩,总体烃源岩质量较高.平湖组烃源岩发育于半封闭的海湾环境和温暖-潮湿南亚热带型气候条件,以陆生有机质输入为主.平湖组烃源岩的发育主要受沉积-沉降速率、母质来源及有机质保存条件等因素控制,其形成模式可概括为"快速沉降;气候温暖-潮湿;陆生有机质输入为主;淡水-半咸水;氧化性较强的环境".      

页岩岩相类型对裂缝形成及演化的影响研究——以黔西北地区龙马溪组为例

沉积环境的变迁导致岩相的递变,进而控制着裂缝的形成和演化,揭示不同页岩岩相中裂缝的发育规律及有关机制,对于“甜点”层的脆性精细评价具有重要的工程意义。以黔西北地区龙马溪组页岩为例,通过X‐射线衍射实验、偏光显微镜、岩石力学实验以及有限元数值模拟,对不同岩相类型进行了划分,深入探讨了不同页岩岩相类型岩石的力学性质以及破坏模式,最后再现了两种不同岩相叠置的地质体模型中裂缝的形成和演化的动态可视化过程。结果表明:龙马溪组富有机质页岩层段主要发育硅质页岩、钙质硅质混合页岩以及粘土质硅质混合页岩等3种岩相类型;硅质页岩具有较高的应力跌落速率和弹性能量转化效率,裂缝拓展能力较强,岩石整体具有较强的脆性,纵向和横向裂缝均有发育且相互之间发生交会和联结,而钙质硅质混合页岩裂缝拓展能力次之,最弱者为粘土质硅质混合页岩;粘土质硅质混合页岩夹层对孔隙水压力和主应力的传播有较强的应力屏障效应,裂缝跨层传播能力随应力的急剧下降而受到削弱,钙质硅质页岩应力屏障效应较弱,裂缝具有较强的跨层传播能力。这些研究成果对“甜点”层优选、水平井地质导向以及压裂施工参数的调整等具有较好的参考价值。     

西湖凹陷平北斜坡带海陆过渡相源-汇系统差异性及其耦合模式

为了推进西湖凹陷平北斜坡带岩性油气藏领域的勘探进程,厘清岩性体发育模式和分布规律,基于最新钻井、薄片、重矿物及覆盖全区的高精度三维地震资料,精细刻画西湖凹陷平北斜坡带源-汇系统单元,探讨构建了不同物源供给、地形格局和潮汐改造背景下源-汇系统耦合模式及其差异性.通过重矿物组分与岩屑分析,明确物源区物源组分、方向及供给强度;利用测井与岩心、地震相和多属性聚类分析明确潮汐改造作用在沉积物分布和演化上的响应.结合古地貌形态和断裂活动性,定量-半定量分析源-汇系统各单元要素间相关性,明确物源供给、地形格局和潮汐作用控制下源-汇系统耦合模式及其差异性,分别构建低物源供给-单断-潮汐改造型耦合模式、中等物源供给-古隆起与反向断阶-河控-潮控型耦合模式和高物源供给-同向断阶-河控-潮控型耦合模式.据此指出各源-汇系统内沉积体展布成因及规律,有效指导海陆过渡相背景下有利储集目标预测,为类似地质背景下油气勘探提供思路与技术方法支持.      

基于三维激光扫描技术的裂缝随机模拟：以库车坳陷库车河剖面为例

库车坳陷是塔里木盆地重要的天然气勘探开发目标区,其大北-克深地区含气层系下白垩统埋深超过7 500 m,岩性致密孔隙度平均为4.8%,但仍然获得高产工业气流,岩层内所发育的裂缝成为天然气高产的核心要素.因此利用合理技术对裂缝数据进行有效表达是明确深层致密砂岩裂缝发育特征及空间分布规律的关键,是有效开发裂缝型气藏前提.利用三维激光扫描能够获得大数据的优势,运用点数据拼接、去噪、切割处理方法,直接识别点云数据中的有效裂缝信息,并结合野外剖面实测获得的裂缝数据对所识别的裂缝信息进行修正处理,建立目标区域裂缝信息地质知识库.确定目标区域裂缝发育的空间范围,裂缝密度发育规律,裂缝方位分布状态,为后期随机模拟确定约束条件.在三维激光扫描点云处理数据的约束下,应用随机模拟技术的fisher函数能够较好的表现裂缝发育区域单条裂缝之间方位偏转现象,体现自然裂缝的随机发育特征.利用裂缝开度信息,应用Oda计算方法对对每条裂缝的渗流能力进行了计算分析,定量确定裂缝发育区对围岩流体渗流影响的大小.库车坳陷库车河剖面计算结果显示：右侧裂缝簇导致的渗流带宽度可达3.1 m,延伸长度平均为2.6 m;中间区域所展现...     

基于裂缝性致密储层关键渗流参数的逆向渗吸速度计算

在致密油藏水平井体积压裂开采过程中,压裂液通过缝网与基质接触并发生逆向渗吸作用,由于接触面积很大渗吸作用不可忽视;但目前关于表征致密储层的渗吸作用,从而研究渗吸对水平井体积压裂生产过程影响的研究尚未深入.为了解决以上问题,首先利用毛管束模型,通过考虑致密储层中边界层的特征,建立了解析的渗流参数计算表达式,用以计算致密储层的渗透率、毛管力、相渗曲线这3个关键渗流参数;同时,基于以上关键渗流参数和渗吸控制方程建立了适用于致密储层的渗吸速度计算模型;然后,将渗吸项作为源汇项加入到考虑缝网的双孔单渗模型中.最后,在真实水平井体积压裂开采过程中,耦合渗吸作用.研究表明,相比于不考虑边界层特征的致密油藏,边界层的存在将大幅度减弱储层的渗吸能力,同时也说明了在致密储层中,边界层的存在是不可忽视的,如果在渗吸计算中忽视致密储层的边界层特征会严重高估渗吸对致密储层产能的影响.      

基于岩石物理相的储集层分类评价:以北部湾盆地乌石凹陷东区始新统流沙港组三段Ⅱ油组为例*

目前储集层分类方法多数只是从储集层的物性特征角度进行分类,而没有从储集层的成因机制进行分类。通过利用分析化验资料、钻测井资料和测试资料,对北部湾盆地乌石凹陷东区始新统流沙港组三段Ⅱ油组(L₃Ⅱ油组)的沉积特征、成岩作用和构造特征进行分析,进而研究其对储集层物性的影响,并对储集层进行分类。结果表明: L₃Ⅱ油组主要发育扇三角洲内前缘水下分流河道、外前缘水下分流河道和席状砂3种沉积微相;成岩相主要识别出泥质杂基充填相、不稳定组分溶蚀相和强压实致密相3种成岩相;裂缝相则以无裂缝相为主,局部可观察到高角度和网状裂缝相。在此基础上通过三者的叠加对储集层的岩石物理相进行分类命名,划分出内前缘水下分流河道—泥质杂基充填相—高角度裂缝相等9种不同的岩石物理相。根据不同的岩石物理相特征,总结归纳出了Ⅰ类好储集层、Ⅱ类中等储集层和Ⅲ类差储集层共3类储集层,实现了从储集层成因机制的角度对储集层进行分类和评价。     

准噶尔西北缘玛北地区扇三角洲砂砾岩岩相分类及储集意义

准噶尔盆地西北缘三叠系处于大型逆冲推覆断裂带,盆地边缘同生断裂构造活动强烈,发育砂砾岩为主的扇三角洲沉积体系。通过对玛北地区三叠系百口泉组砂砾岩储层取芯段岩芯观察和描述、岩石薄片、扫描电镜、测井以及储层物性数据的分析,结合砂砾岩岩石构成、层理类型、沉积层序和测井曲线响应特征,对准噶尔盆地西北缘砂砾岩体岩性进行精细刻画,建立岩相模式,划分出同沉积相(微相)相符的11种岩相:其中扇三角洲前缘水下河道砂砾岩相、扇三角洲平原辫状河道砂砾岩相叠置连片展布,是最有利的储集体;扇三角洲前缘水下主河道砾岩相、水下河道末端砂岩相及河口坝—远砂坝砂岩相分布局限,储集性良好,为有利"甜点"区;水上泥石流砾岩相和水下泥石流砂砾岩相与扇三角洲平原和前缘分流河道间储集性较差的细粒砂泥岩相组成百口泉组油藏致密的顶底板;前扇三角洲粉砂岩相和泥岩相可作为良好的区域性盖层。不同的岩相类型及沉积条件提供了准噶尔西北缘百口泉组大规模低渗透岩性油气藏优良的储盖组合及顶底板条件。     

Continuous Wavelet Transform and Dynamic Time Warping-Based Fine Division and Correlation of Glutenite Sedimentary Cycles

Glutenite reservoirs are characterized by strong heterogeneity, large thickness, complex rock fabric, and low maturity in terms of structure and composition, which makes the division of sedimentary periods an arduous task. This restricts the exploration and development of oil and gas fields in glutenite reservoirs. Wireline logging signals, which contain rich geological information and record the sedimentary cycle of the strata, are sensitive to changes in the lithologic interface. Moreover, the formation microscanner image (FMI) method provides a complete lithologic profile of the formation and intuitively identifies sequence boundaries, unlike cores and conventional well logs. By integrating mathematical tools based on time–frequency analysis technology of multiscale wavelet transform and FMI as the geological constraint, a sensitive logging curve was selected to delineate the sedimentary cycles of a glutenite reservoir. Optimization of wavelet decomposition parameters was conducted by employing Morlet as the wavelet base, and the scale factors were screened by the direct power spectrum method. Taking the glutenite reservoirs of the Baikouquan Formation in the MA131 well block of the Mahu Sag as the research object, the sedimentary periods of the glutenite body of well MA15 were divided under seismic constraints. The results indicated that the abrupt interface of the wavelet coefficient curve of different scale factors closely corresponded to the interface of sedimentary cycles at distinct levels. This demonstrates the effectiveness of the proposed method. Subsequently, the dynamic time warping algorithm was employed for automatic stratigraphic well correlation. It is concluded that the proposed technique eliminates the overdependence on traditional methods, such as geological and well stratification information, as well as possessing superiority with regard to high precision, better flexibility, and convenient operation.

     

基于主成分分析的致密砂砾岩孔隙度测井评价方法

岩性识别是致密砂砾岩测井评价的重要工作。砂砾岩岩性多样、成分复杂,导致测井识别岩性准确率低、测井解释孔隙度不准确。以东营凹陷北部陡坡带沙四下亚段致密砂砾岩为例,在对其岩石学特征分析的基础上,按照岩石类型和骨架矿物差异给砂砾岩分类,利用铸体薄片资料对测井曲线进行岩性标定,提取各种岩性的测井响应特征,在此基础上建立了基于主成分分析的测井岩性识别方法,并分岩性建立了孔隙度测井评价模型,提高了砂砾岩测井岩性识别和测井孔隙度计算的准确率。     

洪积扇相砂砾岩体储层构型研究方法探讨

在厘定其不同层次界面成因的基础上,把Miall研究思路成功移植到洪积扇相复杂储层中,建立了与开发精度相匹配的洪积扇储层内部结构研究的层次分析法,即复合水道、单期水道和高渗透段3个层次。划分出洪积扇砂砾岩储层5级构型界面:5级界面为洪泛沉积发育稳定的泥岩,构成油田开发中的隔层;4级界面由厚度变化的泥岩、粉砂质泥岩组成,形成流体渗流屏障;3级界面为形成的支撑砾岩体与周围储集体的岩性突变面。总结了复合水道规模扇缘亚相单期条带状、扇中亚相多期交织的宽带状及扇顶亚相多期垂向叠加的厚层板状砂砾岩体的分布特点。提出了洪积扇单期水道研究方法,即分别从单期水道4个方面的垂向识别特征和4种单期水道的侧向界面识别标志入手,在3种单期水道空间组合模式指导下开展三维空间组合研究。2个典型井区的实例分析表明,扇顶亚相单期水道的边界沿着古水流方向近似呈直线分布,多期水道呈楔形叠瓦状前积叠加,垂直物源方向为垂向加积切割叠置关系;扇中亚相单期水道边界类似曲率较小的辫状河道边界,多期水道具有侧向叠置的特点。     

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油储层岩相划分与类型评价

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油藏是继吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油藏之后的又一重大发现,风城组沉积期玛湖凹陷具有近陆源供给、火山活动频发、气候干旱炎热的特点,为独具特色的盐碱化湖泊沉积环境创造了条件,也是风城组岩性复杂多变的重要原因。火山岩、内源岩、陆源碎屑岩以及多源混积岩纵向频繁叠置,形成米级到厘米级页岩油储层。结合岩性变化特征,以构造样式作为突破口,厘米级尺度岩心观察为基础,高频沉积构造分析为辅助,利用亚离子抛光电镜、能谱测试、荧光分析等多种技术手段对准噶尔盆地玛湖凹陷风城组页岩油储层进行岩性岩相分析,认为玛湖凹陷风城组页岩油储层可划分为4大类（砂砾岩类、火山岩类、混积岩类与内源岩类）、8小类储层。4大类储层储集性能逐渐减弱,其中混积岩类储层因其构造与成分差异可进一步划分为混积页岩、纹层–似纹层状混积泥岩、树根状–网状混积泥岩、雪花–星点状混积泥岩;页理发育情况、云质含量以及其产出样式成为混积岩类储层储集物性差异的重要控制因素。     

小波变换在砂砾岩体期次划分中的应用——以胜利油田盐22块为例

盐家油田盐22块储层为典型砂砾岩储层,期次划分是储层研究难点.据小波变换基本原理、地质学意义及砂砾岩体储层特点,优选二进制dbn系列小波,对中子测井数据开展连续小波分析,利用岩心成像资料及不同尺度小波系数曲线,综合分析确定其小波变换尺度因子,最终开展砂砾岩储层期次划分.钻井及动态资料证实了期次划分的可靠性.     

基于不同邻域系统的马尔可夫链模型的储层岩相随机模拟

针对在油气储层随机模拟中马尔可夫链模型的不同方向的转移概率矩阵求取困难的问题,提出一种二维剖面中不同方向的转移概率矩阵求取方法,这种方法的提出使得不同阶次的各向同性和各向异性的邻域系统的转移概率矩阵的求取变得容易可行。随后,对不同邻域系统的马尔可夫链模型采用蒙特卡罗抽样方法进行了储层岩相随机模拟试验。最后比较了不同邻域系统岩相模拟的结果并探讨了在储层研究中的适用性。     

多方法融合判别复杂砂砾岩岩性

砂砾岩储集体为快速沉积环境下形成的沉积物,具有很强的非均质性,因此,利用测井数据进行岩性识别的结果准确性较差。笔者针对该问题,从砂砾岩储集体中岩性测井特征提取和模式识别算法2方面进行分析。在测井特征提取上,针对其粒度跨度大、成分复杂、过渡岩性测井特征多样的特点,利用沉积相、物源体系控制岩石的成分和结构特征的多样性,达到准确提取岩石骨架颗粒参数的目的。在模式识别算法上,选取支持向量机、极限学习机和概率神经网络3种基于不同分类原理的模式识别算法,构建SEP岩性判别算法。在松辽盆地南部梨树断陷下白垩统营城组砂砾岩储集体岩性识别中,采用SEP法,利用GR-AC-CNL-DEN-RLLD-w(K-PE测井数据组合,对13口钻井的284块样本岩性进行判别,SEP识别结果与3种单方法相比,能够提高岩性判别结果的准确性和稳定性,识别符合率均值达到83.64%。     

中国北方地区二叠纪岩相古地理

主要以实地踏勘和测量建立的87个标准剖面及529个辅助剖面为基础，通过对二叠系分布格局、岩石学特征、沉积构造特征、古气候、古生态、古环境等分析，来恢复中国北方地区二叠纪的古地理面貌。早二叠世：主要存在额尔古纳和佳木斯古陆，塔里木-敦煌-祁连-内蒙古古陆；海域主要分布在松辽海相区，华北残留海湾相区，柴西残留海湾相区和南准噶尔-吐哈-北山残留海湾相区；此外还有塔里木西部碳酸盐台地相区和准噶尔腹部河湖相区。中二叠世：早二叠世的古陆依然存在，但华北北部古陆范围明显缩小，而准噶尔南缘-吐哈地区已上升成为陆地；海域只局限在东北和南祁连地区，华北地区-北祁连地区大面积为河湖相发育区；塔里木盆地主要为陆相碎屑岩沉积；准噶尔地区发育河湖相沉积，北山残留海盆火山碎屑岩发育。晚二叠世：仅在南祁连地区有海相沉积，其他地区均为陆相沉积，东北地区陆相和湖泊相沉积占主导地位；华北地区-北祁连地区主体为河湖相沉积；塔里木盆地整体为河湖相沉积；准噶尔-吐哈盆地主体为河湖相沉积。