不同赋存状态油裂解条件及油裂解型气源灶的正演和反演研究

油裂解型气源灶是一种特殊的气源灶,是优质生烃母质在成气过程中派生出的。烃源岩生成的油主要有3种赋存形式:源内分散状液态烃、源外分散状液态烃和源外富集型液态烃。3种赋存状态液态烃的数量及分配比例受内因和外因多种因素控制,就排油率而言,有机碳含量分别为0.67%、0.62%和10.6%的泥岩、灰岩和油页岩,最大排油率分别为45%、55%和80%。原油与不同介质配样的生气动力学实验表明,不同介质条件下甲烷的生成活化能分布有差异,碳酸盐岩对油裂解条件影响最大,可大大降低其活化能,导致原油裂解热学条件降低,体现为油裂解温度的降低;泥岩次之,砂岩影响最小。碳酸盐岩、泥岩和砂岩对油的催化裂解作用依次减弱,不同介质条件下主生气期对应的Ro值:纯原油1.5%～3.8%;碳酸盐岩中的分散原油1.2%～3.2%;泥岩中的分散原油1.3%～3.4%;砂岩中的分散原油1.4%～3.6%。油裂解型气源灶是一种中间体,可以直观看到的是原生气源灶和由此形成的气藏,而对油裂解型气源灶的赋存形式、分布范围、成气数量和储量规模等问题,只能通过正演和反演的研究去确定且相互映证。正演研究以塔里木盆地中下寒武统为例,原始生油量2232.24×108t,剩余油量806.21×108t,油裂解气量106.95×1012m3。反演研究以川东北飞仙关组白云岩中油裂解气为例,圈定的古油藏面积约735km2,古油藏原油数量45×108t,油裂解气量及油裂解气资源量分别为2.72×1012m3和1.36×1012m3。     

高效气源灶及其对形成高效气藏的作用

厘定了高效气源灶的概念和评价指标。高效气源灶是指具有一定分布范围的高有机质丰度气源岩在特定的热力或生物化学营力作用下高效生气,且这一过程与天然气聚集成藏作用在时、空间有良好耦合关系,从而在大中型气藏形成中高效发挥作用的气源灶。包含两方面涵义,生气的物质基础和生气的热动力学过程。因此,评价指标从三方面考虑,一是气源灶生气强度大,这里沿用戴金星提出的形成大中型气田的评价指标,大于20×108m32     

一种层析成像的正演和反演方法

作者在本文中提出了一种层析成像的正演和反演方法，首先对求解区作网络划分，由给定的正演速度模型在网格点上双线性插值，获得整个网格节点的速度分布，然后，对波阵面作一近似，在此基础上，用最小走时最短路径射线追踪法完成正演，反演则是通过正演的方法实现的，理论模型算例表明，本方法效果较好。     

电阻率层析成像法探测滑坡面正演模拟与反演成像研究

滑坡灾害已成为危及人民生命财产安全的重大问题,确定滑坡体和滑坡面的分布是滑坡治理的关键因素,电阻率层析成像法因对物性差异的界面响应敏感,被广泛应用到滑坡面的探测中。首先,对现有的滑坡地电模型进行概化,得到了4种常见的滑坡的简化模型;其次,针对不同类型的滑坡,采用有限元方法进行了系统的数值正演研究,得到了层析成像法探测滑坡面的响应特征,提出了不同类型滑坡面的快速识别方法。然后,采用最小二乘法开展了反演研究,总结了层析成像法探测滑坡面的反演成像规律,结合数值正演的响应特征,提出了层析成像法探测滑坡面的异常识别特征。最后,在山东沂源西里镇滑坡进行了层析成像法探测,成功探明了滑坡面的分布,表明了层析成像法探测滑坡面是行之有效的,为滑坡的治理方案设计奠定了基础     

起伏地形上规则二度体复重磁场正演和直接反演

"起伏地形上规则二度体复重磁场正演和直接反演"由4篇连续文章组成.第一篇和第二篇阐述复重磁场正演问题,主要采用前苏联学者的方法,在复数域内,严格而简明地推导出了规则二度体及其组合体复重磁场表达式.这些复场表达式与直角坐标系内对应形体重磁场表达式相比,具有非常简单的形式.第三篇和第四篇阐述复重磁场直接反演问题,是本系列文章的核心,从规则二度体及其组合体复重磁场表达式出发,完全在复坐标系内,采用独创的线性化方法,建立起求解中间变量的线性方程组,再结合复高阶方程解法,成功地解决了起伏地形上(或者观测线处于二维场源任意方位甚至封闭时)几乎所有规则二度体重磁场的直接反演问题,推动了重磁场解释理论的发展.     

起伏地形上规则二度体复重磁场正演和直接反演

"起伏地形上规则二度体复重磁场正演和直接反演"由4篇连续文章组成。第一篇和第二篇阐述复重磁场正演问题,主要采用前苏联学者的方法,在复数域内,严格而简明地推导出了规则二度体及其组合体复重磁场表达式。这些复场表达式与直角坐标系内对应形体重磁场表达式相比,具有非常简单的形式。第三篇和第四篇阐述复重磁场直接反演问题,是本系列文章的核心,从规则二度体及其组合体复重磁场表达式出发,完全在复坐标系内,采用独创的线性化方法,建立起求解中间变量的线性方程组,再结合复高阶方程解法,成功地解决了起伏地形上(或者观测线处于二维场源任意方位甚至封闭时)几乎所有规则二度体重磁场的直接反演问题,推动了重磁场解释理论的发展。     

AMT正演模拟及反演求导方法在探测冻土厚度中的应用--以青海木里地区多年冻土层为例

作为冻土区天然气水合物重要的成藏因素———盖层冻土的厚度,其勘探方法多样且各具特点。选择性价比较高的音频大地电磁测深( AMT)为探测技术,以青海木里地区为研究对象,通过多种典型模型的AMT正演模拟,并对正演响应进行一维自适应正则化反演与分析,结果表明一维正则化反演曲线取对数求导曲线(或称地层界面分层因子曲线)可较好地划分多年冻土层底板,并在木里地区划分多年冻土厚度中取得了较好的应用效果,为冻土区天然气水合物靶区预测提供良好的支撑作用。由过井DK9的两条十字剖面研究表明,井DK9附近的多年冻土厚度起伏变化不大,约在60~100 m之间变化,为天然气水合物的富集提供了良好的盖层条件。其中,垂直于断裂构造方向DK9?2剖面的多年冻土厚度变化较大,约为60~100 m;平行于断裂构造方向的DK9?1剖面的多年冻土厚度变化较小,为68~92 m。     

烧锅营子金矿床金矿物的标型特征及赋存状态研究

本文对烧锅营子金矿金矿物的矿物学分类、形态、粒度、成分、成色等标型特征，金矿物的赋存状态等进行了较全面的研究，提出烧锅营子金矿为中温，中深成环境下形成的岩浆热液型金矿床。     

直流电阻率三维正演的预条件共轭梯度法研究

三维电阻率法对反演的精度和速度的要求越来越高,而正演是反演的基础,因此直流电阻率三维正演计算的速度和精度是三维电阻率反演实用化的关键。这里利用对称超松弛预条件共轭梯度法(SSOR-PCG),求解有限差分法离散生成的大型稀疏线性方程组,预条件矩阵的选择大大降低了系数矩阵的条件数,结合矩阵的一维非零元素压缩存储模式,使得正演计算速度得以提高,而内存占用量明显减小。在直流电阻率三维正演中采用异常场法,提高了电源点附近的解的精度。利用编制的有限差分正演程序,对两层模型、垂直接触带模型和低阻异常体模型进行了数值模拟,计算结果表明该算法是可行的,且可以明显提高正演计算的速度和精度。     

造缝产烃还是改质造烃？——论含油气源岩层系的储集层属性和烃源岩属性

源岩层系油气已成为世界油气工业体系中举足轻重的重点领域，未来发展潜力很大。本文通过深入解读含油气源岩层系的地质形成条件，发现储集层属性和烃源岩属性在根本上决定了源岩层系油气成功开发的技术路径。储集层属性是指储集层储存和渗滤油气的物理性质及其相互关系，地史时期微—纳米级孔- 喉- 缝系统充注和聚集了大面积连续型油气资源，人工压裂形成缝网系统突破了致密储层的连通属性短板，成功开发了规模油气资源，突破流动属性短板可能是另一个发展方向。烃源岩属性是指烃源岩滞留、转化和排出油气的物理化学性质及其相互关系，包括已转化的滞留油气和未转化的残留有机质，滞留及潜在烃类资源规模巨大，地下人工加热等方式理论上可突破烃源岩的有机质数量和成熟度属性短板，可能是实现成功开发的有效路径。储集层属性和烃源岩属性是实现源岩层系油气规模发展的内在潜质基础，公共属性参数是外部环境基础。造缝产烃还是改质造烃？前提是准确研判优选何种内在属性参数，基础是系统整合优化所有外在属性参数，推动实现源岩层系油气商业化可持续发展，未来中低熟富有机质页岩及油页岩、中高熟富气态烃页岩层系、低变质程度富油煤岩、深层可气化煤炭等是值得期待的战略发展领域。     

从源控论到源储共生系统——论源岩层系油气地质理论认识及实践

中国非常规油气正实现整体战略发展,源岩层系油气已成为非常规油气增储上产的主要组成部分。基于中国源岩层系油气地质条件和工业实践历程,本文主要取得4项研究认识:(1)源岩层系油气包括源岩油气和致密油气两种类型,纵向分布新生界、白垩系、侏罗系—三叠系、上古生界、下古生界等5个油气聚集域;(2)源岩层系油气地质是研究陆上源岩层系油气资源类型、赋存机理、富集规律、分布特征、产出机制、评价方法、关键技术及发展战略的一门新兴油气地质学科,核心是研究和评价源岩层系油气"甜点区(段)""烃源性、储集性、含油性、流动性、成缝性和经济性""六性关系";(3) 10余年来,中国源岩层系油气研究和生产取得重要进展,致密砂岩气规模发展,致密油稳步发展,页岩气快速发展,页岩油加快探索,煤层气及油页岩油持续发展,2020年中国源岩层系油气产量已占总产量的18%;(4)未来主要攻关方向,建议聚焦解决制约中低压致密油、含水致密砂岩气、中低阶煤层气、陆相及过渡相页岩气、中低熟页岩油等中国陆上源岩层系油气资源规模动用和开发的瓶颈问题,探索创造页岩原位转化和煤炭地下气化两大地下"人工油气藏"颠覆性工程。源岩层系油气将成为"稳油...     

深层海相天然气成因与塔里木盆地古生界油裂解气资源

我国海相地层时代老,演化程度偏高,高过成熟干酪根热降解生气潜力有限。针对深层海相天然气成因,提出了有机质接力成气机理,具体包含3方面涵义,生气母质的转换、生气时机的接替和气源灶的变迁。源内分散液态烃型气源灶继承了原生气源灶的特征,而源外分散和聚集型液态烃气源灶与原生气源灶相比,则发生了空间上的迁移。上述三部分液态烃在高—过成熟阶段均可裂解成气,但后者通常埋藏较前者浅,裂解成气的时机晚于前者,有利于晚期成藏。通过不同有机质丰度、不同岩性烃源岩生排烃模拟实验研究,建立了不同有机质丰度烃源岩的排油率图版,为源内、源外分散液态烃分配比例和数量研究提供了依据;从3个方面,生烃潜力评价指标S1、热成因沥青和储层的荧光特征,论证了塔里木盆地古生界地层中分散可溶有机质的数量、分布、裂解程度,肯定了塔里木盆地古生界海相烃源岩有机质接力成气的现实性;并用正演研究思路计算了塔里木盆地中下寒武统分散可溶有机质裂解成气数量。有机质接力成气机理的应用大大提高了塔里木盆地台盆区古生界找气的潜力和希望。     

Critical conditions for tight oil charging and delineation of effective oil source rocks in Lucaogou Formation,Jimusar Sag,Junggar Basin,northwest China

Although tight oil has great resource potential, studies of oil charging mechanisms in tight reservoirs are relatively few. Researchers have found that a force balance exists during oil charging, but quantitative analyses of conditions critical for tight oil charging are sparse. This study developed a formula to identify effective source rocks using oil expulsion intensity as the discrimination parameter based on quantitative expression of hydrocarbon-generation overpressure and force-balance conditions. Using this formula, critical oil expulsion intensity under conditions at various burial depths can be obtained. This method was applied in the tight reservoirs of the Jimusar Sag, Junggar Basin, China. The calculated critical oil expulsion intensity range was between 122.61 × 10⁴ t/km² and 620.01 × 10⁴ t/km². The distribution range of effective oil source rocks and total expelled oil can be determined on the basis of critical oil expulsion intensity at different burial depths. This method provides a new approach to predict favourable tight oil-bearing regions.     

济阳坳陷石炭二叠系埋藏条件及煤型气源岩分布特征

山东地区经历了多次构造运动,含煤地层遭受严重破坏,因此各地煤系保存程度差异较大。济阳坳陷是石炭—二叠系的深陷区,但济阳坳陷构造十分复杂,煤系保存于坳陷中的一些次级凹陷中。石炭二叠系的埋深多在30 0 0~5 0 0 0m范围内,次级凹陷局部出现较大的埋深变化,最大埋深可达上万米,最小埋深仅在千米左右。煤型气源岩主要为煤层和暗色泥质岩。泥质岩最厚为5 5 5.5m (惠民凹陷),煤层最厚4 0.5m (车镇凹陷),泥岩、煤层厚度分布与残留厚度的变化趋势大体一致。研究表明,济阳坳陷石炭二叠系煤层属较好的烃源岩,泥岩整体上为差—中等烃源岩,局部发育有好的烃源岩。     

江汉盐湖盆地中高成熟原油的地球化学特征及油源探讨

江汉盐湖盆地中钟76井潜江组潜四段3300m以下发现的高成熟轻质原油,其基本特征是：饱和烃含量特高,非烃和沥青质含量很低;富含植烷、伽马蜡烷、C35升藿烷、孕甾烷和C27胆甾烷等指示高盐度、强还原环境的生物标志物。尤其明显的是C27-C29甾烷异构化程度高,αββ20R和20S峰十分突出,C29甾烷的两个参数值均大于等于0．5,指示了原油的成熟度已处于高成熟阶段。根据油源条件分析,认为该地区潜江组潜一段至潜四上段烃源岩埋深浅于3000m,P值小于1％,处于未成熟-成熟阶段,不具有形成高成熟原油的可能性,只有潜四下段烃源岩已进入生烃高峰高成熟早期阶段,能够提供轻质原油的油源。生物标志物多项地球化学资料及参数综合对比表明,本区两种成因类型的高成熟原油,其油源确系来自潜四下段两种不同沉积环境形成的泥质灰岩和灰质泥岩,明显具有近源运移聚集、自生、自储的特征,这展示了该地区潜四下段及其下覆的古潜山深层油气勘探有着良好的前景。     

碳酸盐岩潜山储层垂向分带及油气藏流体分布规律

从古岩溶形成的基本条件出发，提出可溶性岩石和具溶蚀性的流动水是岩溶发育的基本条件，古岩溶与古风化壳常共生．受储层结构的非均质性、构造圈闭分割性、流体分布不完善性及高地温场等因素影响，流体在古潜山奥陶系储层的分布很复杂，孔、洞、缝发育程度及搭配好坏是决定油气产量的核心，圈闭条件与流体分布也密切相关．     

吉木萨尔凹陷芦草沟组烃源岩评价及页岩油富集条件探讨

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组为一套优质陆相烃源岩, 是我国当前页岩油气研究的热点地区之一.基于吉木萨尔凹陷18口井芦草沟组约为580 m岩心观察、薄片观察、地球化学测试等数据, 对芦草沟组烃源岩岩石类型、地球化学特征等方面开展了研究与评价, 结果表明: 1)芦草沟组烃源岩整体上为优质烃源岩, 且以Ⅰ-Ⅱ型有机质类型为主, 处于低熟至成熟阶段; 2)烃源岩主要划分为5种类型, 包括纯页岩、白云质页岩、纯泥岩, 白云质泥岩和粉砂质泥岩, 其有机质类型和丰度存在一定差异.综合研究得出, 吉木萨尔凹陷芦草沟组优质有效烃源岩的有机质丰度下限值为2.0%, 并认为TOC≥2.0%的烃源岩段也是该区页岩油发育的有利层段.     

车排子凸起轻质油成熟度分析与烃源层再认识

通过对车排子凸起南部轻质油的甲基双金刚烷和甲基菲参数分析,发现其成熟度已达等效镜质组反射率约1.3％～1.6％的高过成熟阶段.结合周边凹陷烃源岩演化特征分析,认为该区轻质油来源于侏罗系烃源岩的可能性较小,来自二叠系高过成熟烃源岩的可能性较大.该区轻质油地球化学特征与二叠系烃源岩差异较大,而与白垩系和古近系烃源岩地球化学特征相似,推断该高过成熟油气中不含生物标志化合物或生物标志化合物含量极低,其现有特征是在运移过程中受成熟度较低而生物标志化合物含量丰富的烃源岩可溶有机质浸染所致.这一认识不但对揭示研究区的油气成藏规律具有重要的理论和实践意义,也将为准噶尔南部深凹区及山前坳陷区轻质原油及天然气来源的重新认识提供合理的参考依据.