碳酸盐岩溶蚀模拟实验技术进展及应用

碳酸盐岩溶蚀作用是指流动的侵蚀性流体与碳酸盐岩之间相互作用的过程及由此产生的结果,从地表到深埋藏地层中均可发生。碳酸盐岩溶蚀模拟实验是指通过模拟地层环境来再现碳酸盐岩溶蚀作用的过程和结果,是研究碳酸盐岩储层规模溶蚀有利条件和分布规律的重要方法。中国石油集团碳酸盐岩储层重点实验室自主研发高温高压溶解动力学模拟装置,最终建成由岩石内部溶蚀、岩石表面溶蚀和高温高压原位可视化检测组成的碳酸盐岩溶蚀模拟实验技术。利用高温高压溶解动力学模拟实验装置,开展了碳酸盐岩埋藏溶蚀温度窗口和孔隙演化样式的实验研究,取得2个方面的认识:①高盐度流体背景模拟实验表明,随着温度增加,碳酸盐岩的溶蚀量具有缓慢下降—缓慢上升—快速下降的特征,由于地层水两种相反离子效应的作用,在80～110℃范围内存在一个有利于碳酸盐岩溶蚀的温度窗口;②通过粒间孔隙型、晶间孔隙型、溶蚀孔洞型、鲕模孔隙型和格架孔隙型5种碳酸盐岩溶蚀模拟的对比实验,认识到连通孔隙是埋藏溶蚀发生的先决条件和有利区域,碳酸盐岩内部组构差异会进一步加剧储集空间在孔、洞和缝组合上的复杂性。     

四川盆地北缘亢家洞灯影组四段焦沥青Re-Os定年与烃源岩示踪

四川盆地及邻区的震旦系灯影组四段白云岩中普遍存在充填孔洞沥青。然而,烃源岩和沥青的高成熟度以及复杂的地质构造活动增加了恢复油气成藏史的难度。近年来,Re-Os放射性同位素体系被越来越多的应用于油气生成期定年和油源对比。陕西宁强亢家洞震旦系灯影组四段古油藏中的高成熟度沥青(R_b约为1.4%～2.5%)构建了约260Ma、60～70Ma和8～13Ma的Re-Os等时线年龄。其中,60～70Ma和8～13Ma的Re-Os年龄可能指示原油在受热裂解形成焦沥青过程末段地层抬升、地温降低、Re-Os体系封闭的时刻。而较老的约260Ma的Re-Os年龄与普遍的二叠纪是前寒武系、寒武系烃源岩主生烃期的观点一致,说明在原油热裂解之外,高成熟度沥青的Re-Os年龄也有可能指示生油期。同时,在263Ma时亢家洞大部分沥青与筇竹寺组烃源岩样品的¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os范围较为一致,而灯影组三段和麦地坪组烃源岩同时期的¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os较低,筇竹寺组可能是亢家洞古油藏沥青的主要烃源岩。上述认识对四川盆...     

鄂尔多斯盆地上、下古生界和中生界天然气地球化学特征及成因类型对比

鄂尔多斯盆地位于中国中部,是中国第二大沉积盆地,天然气类型多样、分布广泛,在上、下古生界都有找到千亿立方米以上的大气田,中生界也找到一些气藏.通过对上、下古生界和中生界200多个气样的组分及碳同位素的对比分析,对不同层位天然气的类型进行研究,并分析其气源.上古生界天然气烷烃碳同位素值较重,显示煤成气的特征;各气田天然气发生单项性碳同位素倒转,这主要是同源不同期煤成气混合的结果.下古生界天然气δ13C1值重,δ13C2和δ13C3值较轻,属于煤成气为主油型气为辅的混合气;有多项性碳同位素倒转,更有少见的δ13C1>δ13C2,这是由于高(过)成熟阶段的煤成气和油型气混合造成的.中生界天然气碳同位素值较轻,显示油型伴生气的特征;少数气样发生δ13C3>δ13C4倒转是由于细菌氧化作用和不同期次油型气混合所致;丁烷碳同位素出现δ13iC4>δ13nC4,与上古生界相反,这可能是与干酪根类型不同有关.通过δ13C1-Ro的判别以及奥陶系碳酸盐岩有机碳含量低,否定了奥陶系碳酸盐岩是下古生界油型气的主要来源,认为下古生界油型气主要来自上古生界海相石灰岩,可能有少量奥陶系碳酸盐岩的贡献.     

二元同位素测温技术及其在白云岩储层成因研究中的应用——以塔里木盆地中下寒武统为例

作为近年来新兴的实验技术,二元同位素(D47)测温技术已被应用于碳酸盐岩成岩环境的研究中。简要介绍了二元同位素测温技术的原理及应用方法,并以塔里木盆地中下寒武统白云岩为例,优选11块样品,测试其D47值和白云石的碳氧同位素,并计算出样品的成岩温度和古流体的δ~(18)O值。综合分析认为:样品中,颗粒白云岩形成于低温准同生—浅埋藏环境,成岩流体为海水;细晶白云岩为深埋藏成岩环境中原岩受到了高温重结晶作用的改造,成岩流体为地下热卤水;孔缝中的白云石胶结物是深埋藏成岩环境富镁热卤水沉淀作用的产物。研究证明二元同位素测温技术可以较好地恢复白云岩的成岩温度,减少储层成因的多解性,它为今后储层成因研究提供了一种新的手段和依据。     

阿克苏地区寒武系肖尔布拉克组不同白云岩的孔隙特征、成因及演化

根据阿克苏地区两条典型野外剖面（肖西沟剖面、苏盖特布拉克剖面）的细测及大量薄片资料分析,认为肖尔布拉克组发育凝块石云岩、残余颗粒云岩及晶粒云岩等3种类型白云岩,主要孔隙类型有晶间孔、晶间溶孔、粒间溶孔、凝块内溶孔等4种。凝块石云岩中孔隙面孔率与胶结物含量及单个凝块大小呈反比,孔隙的连通性与单个凝块大小、堆积疏松程度、胶结物含量、凝块含量呈正比。残余砂屑云岩孔隙面孔率与残余颗粒含量呈正比、与胶结物含量呈反比。根据沉积—成岩作用影响的差异,建立3种不同白云岩孔隙演化发育模式:在凝块石云岩中,同生—准同生期大气淡水溶蚀作用是形成孔隙的关键,埋藏期溶蚀作用使得孔隙进一步改善,最终形成以凝块内溶孔（占比72%）为主的孔隙类型;在残余颗粒云岩中,同生—准同生期的溶蚀作用是形成孔隙的基础,埋藏期溶蚀作用是增加有效孔隙的关键因素,最终形成以粒间溶孔（占比51%）为主的孔隙类型;在晶粒云岩中,早期的溶蚀改造作用对晶粒云岩孔隙发育影响较小,而埋藏期的扩大溶蚀作用是有效孔隙发育的关键因素,使其形成以晶间溶孔（占比62%）为主的孔隙类型。     

四川盆地二叠系栖霞组、茅口组白云岩储层特征、成因和分布

基于6个露头剖面和10口井岩心的观察,近百口井的老井复查,500余个岩石薄片的观察和80余件样品的同位素、微量元素、稀土元素、流体包裹体、同位素定年等实验分析,取得三个方面的新认识:(1)栖霞组、茅口组白云岩储层的发育具有普遍性和一定规模,可识别出孔隙型、孔洞型和复合型等三类白云岩储层,晶间孔、晶间溶孔和溶蚀孔洞是主要的储集空间类型;(2)滩相沉积、早表生期暴露溶蚀和埋藏期构造-热液事件是栖霞组、茅口组白云岩储层发育的三个主控因素;(3)栖霞组、茅口组白云岩储层的分布有规律可循,垂向上,白云岩储层主要分布于栖霞组二段和茅口组二段、三段,平面上,栖霞组二段白云岩储层主要分布于川西及川中地区,茅口组二段、三段白云岩储层主要分布于川西、川中和川南地区。     

差分GPS组合导航在铁水运输监控系统中的应用

论述了在钢铁厂恶劣工业环境下，铁水运输差分GPS组合导航系统的各部分组成及有关技术指标，重点论述了根据钢铁厂铁水运输系统的特点，实施差分GPS组合导航的独特处理方法，开拓了GPS应用的新领域。     

扬子板块北缘新元古代盆地结构与马槽园群归属研究

扬子北缘的鄂西和渝东地区分布有2个关键的元古宇出露的大地构造单元,即西侧的神农架隆起与东侧的黄陵隆起。扬子板块北缘经历长期的沉积与变形改造,形成了现今的大巴山和川东冲断体系。本文利用沉积学与地球物理综合方法对该区元古宙深层盆地格架进行研究,通过对裂谷断裂边界与内部盆地结构的识别揭示出西侧的南充—竹山、东侧的忠县—宜昌裂谷带的展布形态,认为它们是新元古代罗迪尼亚超大陆裂解过程中发育的裂谷体系,神农架隆起和黄陵隆起则为分隔2个古裂谷带的同期侧翼差异隆升地块。同时通过激光原位U-Pb同位素定年技术对位于神农架南侧的年代长期有争议的马槽园群砾岩开展年代学与沉积学研究,利用其中的同沉积白云岩夹层和上覆层白云质角砾岩进行碳酸盐岩测年,获得(759.2±17.6) Ma和(566.8±13.8) Ma的年龄,证实了马槽园群为南华纪裂谷填充沉积,形成于忠县—宜昌裂谷西侧的斜坡沉积环境。由此建立了马槽园群沉积序列,结合裂谷带及隆起处的多条沉积剖面重建了扬子板块北部新元古代裂谷盆地沉积填充格架。     

塔里木、四川和鄂尔多斯盆地海相碳酸盐岩规模储层发育地质背景初探

前人对碳酸盐岩储层的研究重点关注储层的特征和成因上,很少关注规模储层发育的地质背景问题,而这又是深层油气勘探不可回避的问题。本文基于塔里木、四川和鄂尔多斯盆地碳酸盐岩储层实例分析,提出了不同类型储层规模发育的地质背景,认为相控型碳酸盐岩规模储层主要发育于蒸发台地、碳酸盐缓坡及台地边缘三类沉积背景,成岩型碳酸盐岩规模储层发育的控制因素复杂,具有较大的不确定性,受先存储层规模及热液规模的控制,受区域构造运动控制的成岩型储层一般具备规模发育的条件。本文还特别讨论了镶边台缘背景下台内礁滩储层的规模问题,指出障壁类型、障壁的连续性、台地类型、台内水深和地貌共同控制台内礁滩储层的规模。规模储层发育地质背认识对深层碳酸盐岩勘探领域评价具重要的指导意义,指出了塔里木、四川和鄂尔多斯盆地近期值得关注的礁滩、岩溶和白云岩三类深层碳酸盐岩储层勘探领域。     

基于激光U-Pb定年的埋藏白云岩形成过程——以塔里木盆地永安坝剖面下奥陶统蓬莱坝组为例

埋藏白云石化作用是形成厚层块状白云岩的主要机制之一，但其形成过程一直存在争议。本文以塔里木盆地永安坝剖面蓬莱坝组为例进行解剖，在露头和薄片岩石学研究的基础上，利用激光U-Pb定年和同位素分析，剖析了蓬莱坝组白云岩形成时期及演化过程，取得三个方面的认识：（1）蓬莱坝组发育四种类型白云岩：藻纹层白云岩、自形-半自形细中晶白云岩、雾心亮边自形中晶白云岩和他形粗晶白云岩，不同类型白云岩垂向互层发育；（2）U-Pb定年结果显示蓬莱坝组受三期云化作用改造，分别为准同生期云化作用、晚奥陶世到志留纪浅埋藏云化作用（464±12Ma到433±22Ma）及泥盆纪埋藏云化作用（382±29Ma），浅埋藏云化作用会对准同生白云石造成重结晶，而埋藏云化作用表现为白云石次生加大，存在寒武系云化流体卷入，影响U-Pb定年；（3）规模白云岩的发育为沉积环境和构造埋藏演化史共同作用的结果，提出塔中北斜坡和塔北南缘为规模白云岩发育区，这对本区油气勘探具有重要的指导意义。