石柱地区建深1井志留系超压顶封层的封闭机制

石柱复向斜地区建深1井志留系地层钻遇超压,压力系数为1.75~2.00,且全层段含气.地层中超压形成和保存与盖层封闭的有效性密切相关.在对超压层段泥岩压实特征以及埋藏史、热史、生烃史研究的基础上分析欠压实、生烃、构造挤压及其他增压机制在志留系超压形成所起的作用,其中早三叠世至侏罗纪末期干酪根和液态烃裂解生气作用引起的流体体积膨胀是本区超压形成的主控因素,生气作用终止后无重要的增压事件发生.早白垩世以来的构造抬升作用导致大量溶解态天然气从地层水中出溶,并聚集于孔喉半径较大的粉砂岩层中.志留系顶部超压顶封层中泥岩和粉砂岩频繁出现互层,因而形成多个含气粉砂岩薄层.垂向上各个气水界面的毛细管作用力具有可叠加性,增强了顶封层对超压的封闭能力,使本区志留系地层中的超压保存至今.     

超压封存箱的压力封闭机制研究进展综述

超压封存箱的封闭机制研究是封存箱研究中的难点之一,倍受许多专家学者关注。深入研究和揭示封隔层的封存机制和异常高压的保存时间对超压成因和油气成藏条件诸多方面的研究都非常重要。已有的关于异常高压的封闭机制研究可分为静态和动态两种观点。静态观点认为:极低渗透率(渗透率10-11μm2)的致密岩层可作为封闭层阻止流体流动,如蒸发岩或经历强烈碳酸盐矿化作用的碎屑岩可形成近于非渗透性岩层从而形成有效封闭;在砂泥岩频繁互层的地层中,气-水两相界面可产生足够大的毛细管压力,而且毛细管压力具有可叠加性,进而形成有效封闭。动态观点认为:在封存箱和封闭层处于连续水相的地质环境中,剩余压力将通过低速扩散方式逐步同其环境压力达到平衡,但由于异常高压通过低渗透岩层(渗透率10-8~10-10μm2)的扩散速度极其缓慢,从而也可使封存系统长期保持超压状态。超压封闭机制的静态和动态两种观点都各自具有事实依据,但具有普遍意义的封存机制可能是气-水两相界面毛细管压力封闭和低速扩散机制。     

塔里木北部地区北北西向构造变换带特征及对石油勘探的启示

库车油气系统发育近东西方向的线性构造,同时在横向上存在起调节作用的构造变换带,如塔拉克-喀拉玉尔衮一线即为一复杂的大型构造变换带.该构造带总体上为北北西向,由多个斜列的北西向背斜带组成,对盆地的构造样式沿构造线走向发生的变化起着重要的调节作用.分析认为西秋里塔格构造带是在早期北西向构造基础之上,受晚第三纪时期前陆地区由北向南的挤压作用形成的构造变换带,盐岩层及其相应的构造变形对该变换带的形成有重要影响.西秋里塔格构造变换带有利于石油运聚成藏,其南部有古构造背景、晚期无大规模气侵的圈闭是寻找石油的有利方向.     

济阳坳陷车西地区地层超压的展布特征及成因机制分析

通过研究区剩余压力的纵向和平面展布特征分析,认为车西地区深层普遍存在超压现象,纵向上超压一般出现在2000多米深处,往下开始时剩余压力与深度呈线性关系,随着深度增大,剩余压力值波动较大;在平面分布上,剩余压力等值线呈北东向延伸,与埕南断裂走向基本相同,超压的空间分布与生油洼陷基本一致。结合区域沉积-构造演化对超压的成因进行了分析,认为车西地区超压的形成与区域构造演化中强烈断陷阶段(T6-T2)关系最密切,进入强烈断陷阶段后,车西地区快速沉降,引起地层不均衡压实和有机质生烃作用,是深层超压形成的主要因素。     

软土地区超深圆形竖井的坑底隆起特性与机制

依托上海某超深圆形竖井工程,收集了施工期坑底土体隆起的实测数据,总结了坑底土体隆起的竖向分布模式、演变规律和主要影响因素;建立并验证了轴对称数值模型,探讨了开挖卸荷、降水、地下连续墙和土体力学特性对坑底土体隆起的影响规律,探明了坑底土体的隆起机制。土体隆起是开挖卸荷、降水和地下连续墙约束作用下土体力学响应的综合结果,其中开挖卸荷和墙体挤压会引起隆起,降水和墙体的负摩阻力会抑制隆起。开挖卸荷存在主要影响深度,卸荷回弹主导了该深度范围内土体的隆起,而土体剪切变形则控制了该深度范围外的土体隆起。土体流变以及负孔隙水压的消散共同导致了土体隆起的时间依赖性。软土地区小直径超深竖井的坑底隆起沿深度方向减小近似线性,最大值位于开挖面中心处;土体隆起随开挖先缓慢增加后近似线性快速增大,而在非开挖阶段,土体隆起随时间有缓慢增大趋势。     

嫩江科洛地区晚侏罗世深熔花岗岩对嫩江—黑河构造带的响应

通过对嫩江—黑河构造带内的岩石建造研究,在嫩江科洛地区识别出一套深熔花岗岩体,岩石宏观上为一套具非典型花岗岩结构的深熔型侵入岩,具交代结构、斑杂状构造和眼球状构造.对深熔花岗岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄测试,获得了3组不谐和的U-Pb年龄:390 Ma、157~163 Ma和113 Ma.其中,113 Ma年龄代表了岩石遭受后期变质热事件年龄;157~163 Ma的年龄代表了原岩结晶年龄.综合分析深熔花岗岩成因,认为其主要与嫩江—黑河断裂深部韧性剪切热效应作用下发生的深熔有关,深熔花岗岩的划分和厘定为深入研究嫩江—黑河断裂带在中生代的活动提供了新的素材.     

复杂山地速度建场新方法在秋参1井区的应用

速度建场的精度是制约复杂构造区成图精度的关键因素.针对山地构造复杂、地震资料品质差、叠加速度谱可信度低等问题提出了相应的解决办法.其中,层速度曲线绘制技术、曲线轨迹计算层速度技术、盐层速度建场技术等具有一定的创新性,在实际应用中取得了很好的效果,在复杂山地的变速成图中可以进一步推广使用.     

北山地区早古生代洋盆俯冲记录——来自石板井高镁闪长岩的年代学、地球化学证据

北山造山带中部石板井地区发育高镁闪长岩体。LA-ICP-MS锆石U-Pb分析获得该类岩石的年龄为456±2Ma,表明其形成于晚奥陶世。地球化学数据显示:岩石属钠质钙碱性系列,SiO_2含量为51.94%~55.30%,具有较高的MgO(4.12%~6.19%,平均5.17%)、Mg#值(0.45~0.69,平均0.53)、Cr(35.82×10~(-6)~985.50×10~(-6),平均284.84×10~(-6))、Ni(20.93×10~(-6)~148.59×10~(-6),平均70.23×10~(-6))含量,稀土元素配分曲线均呈平缓右倾,轻稀土元素略相对富集,富集大离子亲石元素(LILE)(如Rb、Ba、Th、U、K),亏损高场强元素(HFSE)(如Ta、Nb、P、Ti)。这些特征类似于日本西南新生代Setouchi火山岩带赞岐岩。通过岩石成因分析,认为该岩体很可能由俯冲洋壳和沉积物部分熔融产生的含水流体与地幔橄榄岩相互作用形成,进而揭示其形成于岛弧环境。这表明红柳河-牛圈子-洗肠井古洋盆在晚奥陶世仍在向北俯冲,哈萨克斯坦板块和塔里木板块最终的拼合时间可能在奥陶纪之后。     

柴达木盆地三湖地区第四系低饱和度气层的成因机理

低饱和度气层广泛存在于柴达木盆地三湖地区第四系,测井响应特征的模糊性和多样性使其识别比较困难.结合沉积环境、构造特征、成岩和压实作用,分别从宏观和微观两方面研究低饱和度气层的成因机理.研究表明:宏观方面,造成该区气层饱和度低的主控因素为气藏圈闭构造幅度低,其次为弱水动力沉积条件和成藏时间晚;由于纵向上沉积环境、成岩和压实作用的差异性,其形成低饱和度气层的微观机理不尽相同,但粘土矿物含量、泥质含量和地层水矿化度的"三高",碳酸盐和黄铁矿的广泛分布为其共同特征.造成浅层气层饱和度低的主控因素为泥质盖层封盖能力的微弱性,而深层气层饱和度低的主控因素则为高束缚水饱和度.     

塔里木盆地西南部皮山北新1井角砾岩的地层归属、成因及油气勘探意义

皮山北新1井（PBX1）位于塔里木盆地西南部的麦盖提斜坡,在该井6 884~7 150 m的角砾岩中发现油迹显示并测试获油流,但目前对于角砾岩其赋存地质年代、形成原因等背景问题仍存在较大争议,制约了该区勘探部署、潜力分析.岩心观察、统计,结合X粉晶衍射分析,表明角砾岩磨圆和分选均较差,成分主要为白色亮晶砂屑（鲕粒）灰岩、浅灰色粉晶云岩、灰色粉晶云岩、深灰色粉晶云岩及少量石英和硬石膏,基质主要为细小的碳酸盐岩角砾胶结而成.角砾岩地层下部发现较多时代以晚白垩世为主的孢粉微体古生物化石;放射年代学结果表明,角砾岩地层碎屑锆石年龄分布范围为2 529~127 Ma,其接受陆相沉积物源时间及地层形成年代不早于127 Ma.综合岩石地层、古生物地层、同位素测年,认为皮山北新1井角砾岩地层为晚白垩世依格孜牙组或与之相当的层位.角砾岩平面分布局限,上超于二叠系地层之上,赋存受控于下覆热底劈作用形成环形凹陷区域.受前期破火山口和后期侵入杂岩构造影响,晚白垩世台地相碳酸盐岩破碎,近源堆积在皮山北负向构造区域内.皮山北新1井油藏油气来源于寒武系,岩浆侵入刺穿古生界巨厚碳酸盐岩、碎屑岩地层,形成"直立的不整合面",沟通寒武系烃源岩,火山活动产生的高角度断裂使得油气运移至中新生界储盖组合中,形成底水构造-地层油气藏.塔西南白垩纪有望成为油气勘探新的突破领域,破火山口边缘带断块圈闭及与中央穹窿火成岩相关的岩墙遮挡等特殊圈闭,是下步油气勘探的有利目标.      

石柱复向斜长兴组层序1高水位体系域礁滩分布预测

石柱复向斜上二叠统长兴组层序1高水位体系域中的礁和滩因处于复向斜内部而得以很好的保存。根据钻井证实的礁和滩所对应的地震反射特征,总结出礁和滩的地震相识别标志并进行对比。据此,在地震剖面上对礁滩进行识别,最终绘制出石柱复向斜长兴组层序1高水位体系域中礁滩的平面分布图,简要分析了礁和滩的平面分布特征及其控制因素。     

准噶尔盆地腹部超压顶面附近深层砂岩碳酸盐胶结作用和次生溶蚀孔隙形成机理

准噶尔盆地腹部深层超压顶面附近(现今埋深4400~6200m, 温度105~145℃) 砂岩中广泛出现的碳酸盐胶结作用和次生溶蚀孔隙与超压流体活动关系密切.由于超压封闭和释放引起其顶面附近砂岩中的孔隙压力和水化学环境的周期性变化可导致碳酸盐沉淀和易溶矿物溶解过程交替出现.根据腹部地区超压顶面附近深埋砂岩成岩作用、碳酸盐胶结物含量、储集物性、碳酸盐胶结物碳、氧同位素和烃源岩热演化模拟等资料的综合研究表明: 含铁碳酸盐胶结物是主要的胶结成分, 长石类成分的次生溶蚀孔隙是主要的储集空间类型, 纵向上深层砂岩碳酸盐胶结物出现15%~30%含量的地层厚度范围约在邻近超压顶面之下100m至之上大于450m, 碳酸盐胶结物出现大于25%含量高值带分布在靠近超压顶面向上的250~300m的地层厚度范围, 超压顶面附近砂岩中碳酸盐胶结物含量高值的深度范围也是次生溶蚀孔隙(孔隙度10%~20%) 发育带的范围; 因晚白垩世以来深部侏罗纪煤系有机质生烃增压作用, 导致在超压顶面附近砂岩晚成岩作用阶段深部富含碳酸盐的超压流体频繁活动, 所形成的碳酸盐胶结物受到了明显的与深部生烃增压有关的超压热流体和有机脱羧作用的影响; 超压流体多次通过超压顶面排放, 使得超压顶面附近砂岩遭受了多期酸性流体溶蚀作用过程, 形成了次生溶蚀孔隙发育带.      

安页1井志留系龙马溪组页岩有机质拉曼光谱特征及其地质意义

我国下古生界海相页岩有机质热演化程度普遍高、陆源植物镜质体缺乏,显微组分难以区分,现有镜质体反射率、岩石热解、Tm/Ts等生物标志化合物指标的测试方法难以有效评价泥页岩有机质成熟度。本文以贵州正安地区安页1井志留系龙马溪组页岩为研究对象,利用场发射扫描电镜观察和激光拉曼光谱检测相结合,不依赖于有机质显微组分类型,直接获取高演化页岩中不同赋存状态有机质的拉曼谱图,利用拉曼谱图衍生参数评价高演化页岩的有机质成熟度。结果表明:安页1井志留系龙马溪组页岩发育着生物结构型、脉状或团块状、自形边界填隙状、他形边界填隙状4种类型有机质,其中自形边界填隙状有机质孔径大于80nm,他形边界填隙状有机质孔径小于60nm,这两种填隙状占比在90%以上,是页岩储层的主体储集空间;4种形态的有机质热演化程度不一致。激光拉曼面扫描取谱方式获得大量数据计算的拉曼成熟度主体介于2. 8%～3. 0%,各类型有机质的拉曼成熟度数量占总数量的比例与场发射扫描电镜观测的半定量统计结果一致。该方法为刻画我国高-过成熟度页岩有机质成熟度提供了一种行之有效的手段。     

南海高压气田泥岩盖层封闭机制、封气能力及演化过程——以莺歌海盆地X13高压气田为例

近期在南海莺歌海盆地勘探发现了高压大气田和一批含气圈闭,随着勘探的深入,高压领域(高压区、高压层系)天然气规模成藏和气水分布的复杂性日益凸显。利用钻井、地震和分析测试资料,对莺歌海盆地X13高压气田上中新统黄流组一段泥岩盖层的封闭机制、封气能力进行了研究,认为泥岩盖层存在物性封闭和泥岩滞排超压封闭两种封闭机制,并建立了相应的封气能力评价方法。X13高压气田泥岩盖层封气能力形成时间约在6.1Ma;3.6Ma时,X13高压气田构造-岩性圈闭形成,这也是天然气成藏的早期,储层、泥岩盖层为常压,泥岩盖层以物性封闭为主,盖层的排替压力大于储层剩余压力,因而具备了封气能力;1.8~0Ma,是天然气晚期成藏时期,储层、盖层已发育超压,泥岩盖层既存在物性封闭,也存在泥岩滞排超压封闭,泥岩盖层的排替压力与滞排超压之和大于超压储层的剩余压力,其中滞排超压发挥了主要的封气作用。较之天然气成藏早期,成藏晚期的盖层泥岩具备更好的封气能力。提出了"中部滞排欠压实-底部畅排压实型盖层—大型储集体组合"的圈闭(带)是高压领域天然气成藏富集区,这一认识对南海高压领域天然气勘探具有指导意义。     

湖北当阳复向斜北部页岩气地质评价与有利区优选

以露头、钻井、地震等资料为基础,对湖北当阳复向斜北部上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩气成藏条件和勘探潜力展开评价。研究表明,当阳复向斜五峰组—龙马溪组具备良好的页岩气成藏地质条件:五峰组—龙马溪组沉积期以深水陆棚沉积环境为主,页岩广泛发育,优质页岩层厚度约50 m;有机质类型为Ⅱ_2型,有机碳含量一般大于2%,有机质成熟度R_o在3.0%左右,已进入过成熟阶段;页岩中的矿物以石英和黏土为主,有利于后期压裂改造和吸附气的大量富集;储层具有低孔特低渗特征;当阳复向斜构造简单,区域上盖层连续分布,保存条件较好。通过地质评价和资源量计算,当阳复向斜页岩气资源量较为丰富,优选巡检—溪前向斜带和龙坪—肖堰—栗溪背斜带为页岩气勘探有利区。     

重庆石柱二叠纪栖霞组地球化学特征及其环境意义

在对重庆市石柱县二叠纪栖霞组地层野外露头沉积特征研究的基础上,结合室内薄片观察,根据碳酸盐岩样品的元素含量、比值及相关性,探讨了栖霞组沉积地球化学特征与古环境意义.用于古环境分析的10件栖霞组样品SiO₂、MgO含量低,且两者具有较好的正相关性,Sr含量高,平均为1 751×10-6,Mn/Sr<0.1,Fe/Sr<1,δ18O_PDB>-10‰,表明成岩过程中样品几乎不受硅化及白云岩化作用的影响,未发生化学性质上的改变,可作为古环境分析的可靠对象.栖霞组碳酸盐岩CaO含量高,平均为53.81%,接近纯灰岩的理论化学组成,陆源元素Al₂O₃、TiO₂含量很低,平均值分别为0.17%与0.012%,表明其形成于陆源碎屑影响微弱的稳定古海洋环境.古气候指标MgO/CaO比值极低,平均为0.026,古盐度指标100×(MgO/Al₂O₃)比值高,平均为1 241,古水深判别指标Sr/Ba、1000×(Sr/Ca)比值高,平均值分别为286和4.54,指示了栖霞组碳酸盐岩为潮湿气候下的陆表海(远岸)沉积.古氧相地球化学指标U/Al、V/Al、Mo/Al、Cr/Al、Co/Al、V/(V+Ni)和U/Th特征一致表明栖霞组碳酸盐岩沉积于贫氧—缺氧环境.垂向上,陆源元素∑(Al₂O₃+TiO₂)含量逐渐降低,古水深指标Sr/Ba、1000×(Sr/Ca)比值逐渐增大,表明栖霞组沉积过程中离岸渐远、陆源供给逐步减少、水体持续加深.     

Geochemistry,Paleoenvironment and Mechanism of Organic-Matter Enrichment in the Lower Silurian Longmaxi Formation Shale in the Sichuan Basin,China

To investigate the mechanism of the organic-matter enrichment in the Lower Longmaxi Formation shale, the geochemistry and total organic carbon(TOC) of the Longmaxi Formation black shales in the Jiaoshiba, Zhaotong, and Weiyuan areas of the Sichuan Basin were analyzed. Paleoproductivity proxy parameters(Babio, Siex, and Ni/Al), clastic influx proxies(TiO_2 and Ti/Al), redox indices(V/Cr, Ni/Co, V/(V+Ni), and U/Th), and hydrothermal indicators(Fe, Mn,and Y concentrations; Fe/Ti ratio and a Ni-Zn-Co diagram) were employed to decipher the paleoenvironment of the Lower Longmaxi Formation shales. TiO_2 and Ti/Al indicated low terrigenous detrital influx in all three areas. However, Babio, Siex,and Ni/Al indicated high productivity in the Jiaoshiba area. V/Cr, Ni/Co, and U/Th indicated higher oxygen content with larger fluctuations in the Zhaotong and Weiyuan areas. Fe, Mn, and Y concentrations and the Fe/Ti ratio implied greater active hydrothermal activity in the Weiyuan area. These heterogeneities were considered to be closely related to the paleoenvironment and paleogeography, and the large basement faults that developed during the Chuanzhong paleo-uplift could have provided vents for deep-hydrothermal-fluid upwelling. The redox indices(V/Cr, Ni/Co, and U/Th) and a paleoproductivity proxy(Ni/Al) displayed a significant correlation with the TOC, suggesting that both excellent preservation conditions and high paleoproductivity were the controlling factors for the enrichment of organic matter in the Longmaxi Formation shale. There was no obvious correlation between the clastic influx proxy(Ti/Al) and the TOC due to the extremely low supply of terrigenous debris. The hydrothermal indicator(Fe/Ti) was negatively correlated with the TOC in the Weiyuan area, indicating that hydrothermal activity may have played a negative role in the accumulation of organic matter. This study suggests that the enrichment of organic matter in the Longmaxi Formation marine shale varied according to the paleogeography and sedimentary environment.     

大1井煤系地层安全钻井技术

大1井是一口大斜度水平井，钻遇多层大厚度煤层，极易坍塌。分析了煤层坍塌的机理，从钻井工艺措施和钻井液技术措施两方面采取了安全钻井技术，使得该井顺利完成了施工任务。     

简析塔中北斜坡A井志留系油气藏成藏期

塔中北斜坡Ａ井是塔里木盆地第一口在志留系发现工业油气流的探井。本文对塔中Ａ井志留系下砂岩段进行了详细的储层地球化学描述；根据有机包裹体的均一化温度，并结合塔中地区构造演化和热演化史，对塔中Ａ井志留系油气藏的成藏期进行了简要的分析。综合研究认为:塔中Ａ井志留系存在三期油气运移、聚集和两次油气破坏。三期油气运移聚集分别发生在志留纪－泥盆纪末、二叠纪末－三叠纪和喜山期。其中，第一次油气聚集规模大，在泥盆纪末，由于地层整体抬升遭到剥蚀，油气受氧化和生物降解等破坏作用，形成广泛分布的沥青砂；第二次油气运移聚集量较大，但在喜山期遭到不同程度的水淹。     

湖北宜昌志留系纱帽组几丁虫生物地层学

调查分析了湖北宜昌龚家冲志留系纱帽组剖面156件样品,在其中95件泥岩、粉砂岩样品中发现大量保存精美的早志留世几丁虫化石。自下而上识别出Conochitina malleus,Plectochitina pseudoaggltinans,Eisenackitinadolioliformis,Eisenackitina causiata等生物带。每一个几丁虫生物带均代表一次几丁虫多样性发展,由新生分子和已知分子所构成的组合特征能很好地与拉脱维亚、爱沙尼亚和沙特阿拉伯等国外同期地层的几丁虫组合进行对比。宜昌地区志留系几丁虫生物带与笔石、牙形石带的关系显示宜昌地区纱帽组的地质延限大致与笔石Stimulograptus sedgwickii带至Oktavites spiralis带相当,特列奇阶底界位于纱帽组第二段底部,与几丁虫Plectochitina pseudoagglutinans生物带的底界位置接近。同期地层,在重庆涪陵焦石坝等地为产大量笔石的富有机质页岩,是页岩气的重要储层,因此,这一研究成果对于深入认识我国南方志留系页岩气储层的分布发育特点具有重要意义。