Stochastic geometry in petroleum geology

Many aspects of the generation, migration, trapping, and discovery of petroleum, as well as its primary and enhanced recovery, depend upon geometry. The scale of the relevant geometric features varies all the way from that of continental margins and basins down to the pores and fissures in reservoir rocks. Because the spatial complexity is so great for each of these processes, it is reasonable to describe them statistically. The primary purpose of this paper is to survey possible ways in which statistical or stochastic geometry enters and might be used in petroleum geology and engineering. While it offers some new theory, this paper does not directly suggest any specific new methods for the estimation of hydrocarbon resources or reserves. This deficiency is mainly due to the current lack of relevant data. When data are available the point of view explained herein will be fruitful. The survey ties together many topics in a novel way.     

全球油气地质几个重大问题的思考

经多年研究和实践,认为全球有关油气地质差别很大,从地壳运动动力、海陆变迁与大陆地块形成演化、原型盆地类型、油气资源潜力及油气发展战略和方向出发,提出几个重大问题进行初步讨论,如地球构造运动起源、地球海陆变迁特征、古生界变质作用、矿产资源形成与破坏、油气战略思考和调整方向。多年来,对上述几个重大问题的探索和科学研究,特别对全球油气勘探发展战略和方向具有重大指导意义。     

Geomechanics and its application in petroleum geology

This paper is a brief account of the essential points of geomechanics initited in China by Prof. J. S. Lee in the 1920's and some important results achieved by some Chinese petroleum geologists in recent years by applying geomechanics to the exploration and prospecting of oil and gas in eastern China.     

向斜成藏理论及其石油地质意义

传统的石油成藏理论适用于中高渗透储层,流体的渗流特征是达西渗流,主要作用力是浮力,油气分布在构造高部位或砂体高部位,主要是寻找圈闭。但是在低超低渗透储层和致密储层中,流体的渗流特征是非达西渗流,传统理论不再适用,油水不能发生正常的重力分异,流体在超压作用下以幕式排烃方式发生初次运移,石油在储层中运移要以非达西渗流方式通过变形才能缓慢通过,这种运移必然降低流速产生滞留效应导致石油在低部位大量滞留并聚集成连续油藏。这种滞留油藏的产生,可以形成背斜区圈闭含油、斜坡区相对高部位含水、而相对低部位却连续含油的油水倒置现象。由于滞留油藏无需构造和岩性边界圈闭,无需统一压力系统和油水边界,改变了传统上的圈闭找油模式,拓展了油气藏的概念,形成了低超低渗透储层、非常规、致密油等成藏研究的理论基础。向斜成藏理论的提出,是对传统石油成藏理论的重要补充,拓展了油气勘探领域,使油气勘探从构造高部位转向构造低部位,增大了石油资源量,对勘探开发具有重要的指导作用。     

Marine geology at the World Court

Huge areas of the world's seafloor are being carved up among the nations, ignoring scientific knowledge of the geology, geophysics and geomorphology of the seabed.     

»Late Jurassic« petroleum geology of the Dutch Central North Sea Graben

The Callovian to Ryazanian (late Middle Jurassic to earliest Cretaceous; here referred to as »Late Jurassic«) sediments of the Dutch Central North Sea Graben, comprising the Central Graben and Scruff Groups, form several potential reservoirs. Source rocks are present within both these groups and the Carboniferous and Late Triassic-Early Jurassic.The structural development of the area is illustrated by a number of cross-sections. A structural subdivision has been made into platform, intermediate platform, outer graben, and inner graben. The complex history of rifting, wrench-faulting, halokinesis, and structural inversion strongly influenced the palaeogeography and ensuing sandstone developments. A few selected burial-history plots are presented as examples of the relationship between the structural subdivision and the hydrocarbon potential of the area.

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Zusammenfassung Die Sedimente des Callov bis zum Ryazan (oberer Mitteljura bis unterste Kreide, hier als »Oberjura« bezeichnet) des zentralen niederländischen Nordsee-Grabens, der den Zentralgraben und die Scruff-Gruppe umfaßt, stellen mehrere potentielle Erdölspeichergesteine dar. In jeder dieser beiden Gruppen sowie im Karbon und von der Obertrias bis zur Unterkreide existieren Speichergesteine.Die strukturelle Entwicklung des Gebietes wird anhand mehrere Profile veranschaulicht. Außerdem schien eine Untergliederuntg in Plattform, Zwischenplattform, äußerer sowie innerer Graben sinnvoll. Die komplexe Entwicklungsgeschichte, die durch Riftingphasen, Wrench-Tektonik, Halokinese und Strukturinversion bestimmt wurde, hat die Paläogeographie und die resultierende Sandsteinbildung intensiv beeinflußt. Eine Anzahl ausgewählter Darstellungen der Geschichte der Sedimentüberlagerung dienen als Beispiele für den Zusammenhang zwischen den strukturell bestimmten Untergruppen und dem Kohlenwasserstoffpotential des Untersuchungsgebietes.

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Résumé Dans le secteur néerlandais du Graben Central de la Mer du Nord, plusieurs réservoirs potentiels sont constitués par les sédiments calloviens à ryazaniens (ensemble allant du sommet du Jurassique moyen au Crétacé inférieur et désigné ici par «Late Jurassic»). Ces sédiments comprennent le groupe du Graben central et le groupe de Scruff. Des rochesmères existent dans chacun de ces deux groupes ainsi que dans le Carbonifère et dans la série Trias terminal-Eojurassique.La constitution structurale de cette région est illustrée par une série de coupes. On distingue, au point de vue structural: une plate-forme, une plate-forme intermédiaire, un graben externe et un graben interne. L'histoire géologique complexe, avec ses processus de rifting, de décrochement, d'halokinèse et d'inversion structurale, s'est répercutèe de manière significative sur la paléogéographie et, par voie de conséquence, sur l'extension des faciès arénacés. Quelques reconstitutions de l'histoire sédimentaire sont présentées à titre d'exemple de manière à illustrer la relation entre les unités structurales et le potentiel en hydrocarbure de la région.

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实际储层温压条件下成功合成碳酸盐岩烃类包裹体及其启示意义

文中报道在实际储层温压条件下(150℃,40MPa,大约4km深度)成功合成了碳酸盐岩烃类包裹体。通过对合成烃类包裹体的显微观察、荧光分析和傅里叶变换红外光谱分析,证实合成了烃类包裹体,且与真实储层中的包裹体具有相似特征,探讨了油水不混溶条件下的流体包裹体捕获机制。实验研究给出4点重要启示:(1)油水不混溶是造成烃类包裹体和水溶液包裹体分带的主要原因;(2)油气快速成藏过程可以被流体包裹体记录;(3)实际储层温压条件下,合成烃类包裹体实验研究有望为储层包裹体分析提供依据和标准;(4)人工合成烃类包裹体为研究含油气条件下储层水-岩作用机理提供了一种有效手段。     

Groundwater geology of the western Siberian craton (implications for petroleum exploration)

According to the suggested model of groundwater stratigraphy obtained on the basis of geological and groundwater data, the sedimentary cover of the western Siberian craton includes the suprasalt, salt, and subsalt groundwater units subdivided into regional and subregional reservoirs. It has been found reasonable to carry out special groundwater studies, either before or concurrently with petroleum exploration, in order to ensure supply of drinking, household, and technological waters to meet the demand of oil and gas production and to make groundwater available for oil-well pressure maintaining systems and for underground burial of waste waters.     

中国海相碳酸盐岩的分布及油气地质基础问题

中国海相碳酸盐岩在陆上与海域广泛分布,尤以陆上最具特色。中国大陆由小克拉通地块、微地块及其间的造山带镶嵌构成,发育于这些克拉通上的海相古生代盆地规模小、盆内分异明显、盆缘改造强烈,受中新生代巨厚沉积物覆盖,海相碳酸盐岩埋深大、热演化程度高,储集层非均质性强,油气成藏与分布复杂。自威远、靖边气田发现以来,尤其是近年塔河、普光、元坝、安岳等大型油气田发现以来,海相碳酸盐岩的油气勘探前景逐渐明朗。长期的勘探实践发现了海相碳酸盐岩发育礁滩体、白云岩、岩溶缝洞体、裂缝带等四类储集体,它们受沉积、成岩与构造演化的共同制约;礁/滩储层、斜坡区岩溶、风化壳岩溶、裂缝带均可大规模成藏。目前,海相碳酸盐岩的深化研究与持续勘探面临一系列重大难题。在基础科学层面,古老生物群落、古生态、古气候与古地理特征及其耦合关系,克拉通盆地的成因与构造-沉积分异机制,原始盆地面貌及其演化过程,沉积充填动力学等研究方面亟待加强;在油气勘探应用层面,在岩相古地理重建、碳酸盐岩台地边缘精细刻画与台地内部结构细化、碳酸盐岩储集层多期叠加改造机理、岩溶储集层成因分类、非均质碳酸盐岩储集层描述和评价技术等研究方面需要不断深入,在源-储配置、油气成藏过程、油气保存与调整再分配,油气富集规律方面需要深入探索。建议整体与动态研究海相碳酸盐岩层系的"成盆-成岩-成储-成藏"的全要素、全过程,厘定古裂陷槽、古台地、古隆起的分布,落实烃源岩、有利储集层(礁滩体、白云岩、顺层与层间岩溶、裂缝带等)的分布及其配置关系,构建符合实际的油气成藏模式,为油气资源潜力评价和有利区带预测奠定基础,促进中国海相碳酸盐岩油气勘探的持续发现。     

塔里木盆地奥陶系萤石成因及其油气地质意义

塔里木盆地塔中45井上奥陶统发现以萤石层为储层的特殊类型油气藏。为了明确塔里木盆地奥陶系萤石成因及热液溶蚀储层形成时期,本文通过电子自旋共振测年、稀土元素、微量元素、激光拉曼、包裹体氢氧同位素、硫同位素等多种分析手段,对塔中45井区及巴楚-柯坪露头区奥陶系内萤石发育段进行了热液成矿、热液溶蚀与油气成藏关系的综合研究。目前,多数学者认为萤石形成于晚二叠世的岩浆期后热液,并相应存在一期海西期的热液溶蚀,此次研究表明,塔中45井区及巴楚-柯坪露头区的萤石成矿流体可能为低温大气淡水循环热液。塔中45井区断裂溶扩带充填萤石形成于晚燕山-喜马拉雅期,与海西期岩浆期后热液无必然联系;巴楚-柯坪露头区风化壳溶洞充填萤石形成于海西期,萤石成矿期与海西期火山活动热事件影响期匹配关系良好。由此推断,塔中45井区萤石成矿热液溶蚀作用发生于晚燕山-喜马拉雅期。     

Forensic geology at the International School Science Fair 2013

In July 2013 the International School Science Fair (ISSF) was hosted by Camborne Science and International Academy, Cornwall, UK. This meeting brings young talented scientists together from around the world to participate in workshops and activities highlighting current scientific developments. As part of ISSF 2013, a workshop on forensic geology was delivered to some of the international participants. This included the preparation of a map to show the mineralogical composition of the soils of the participating schools. The soil mineralogy was determined using automated mineral analysis based on scanning electron microscopy. In addition there were workshops on the recovery of geological trace evidence in a forensic context and the theory and practice of carrying out a geophysical search for hidden items. Data generated as part of this workshop are available to download from the International Union of Geological Sciences, Initiative on Forensic Geology website ( http://www.forensicgeologyinternational.com ).     

全球地质学复兴：我们正进入“人类幻”——第32届国际地质大会环境地质述评

概要介绍了第32届国际地质大会的议题概况。7个大会报告中与环境地质问题相关的竟有6个,反映以人类与地球相互作用为中心的研究已成为地质学家们不得不关注的主题。重点介绍了环境地质方面的几个重要议题：气候与地质环境、地质灾害风险评估、城市化与城市地质、地下水资源与环境、地质环境标识。阐明了关于全球地质学复兴的几点思考：人类活动已成为一种地质营力、地质工作者应成为管理地球的主力军、重在预测人类的未来、地质环境与地球环境、地球系统与地球问题。     

南羌塘盆地扎仁地区中侏罗统布曲组沉积环境特征及其对油气地质条件的控制作用

南羌塘盆地扎仁地区地处南羌塘盆地南缘,属油气研究的"空白区",结合羌塘盆地扎仁区块1∶5万石油地质构造详查,笔者重点剖析了扎仁地区布曲组地层中的两个古油藏剖面。依据剖面中碳酸盐岩的岩石类型、结构特征、自生矿物组合、古生物标志以及扎仁地区碳酸盐岩的组合特征,将该区布曲组划分为半局限海台地、局限海台地、开阔海台地和浅滩4种沉积环境。浅滩沉积环境形成的颗粒灰岩在区内广泛分布,沉积厚度大,具有孔隙度好、渗透率高的特征,这些颗粒灰岩的展布决定了区域储集层的规模。局限海台地沉积环境形成的白云岩是区内的另外一套储集层,这套储集层是区内有效的储集层,但这套储集层的有效性与上覆岩层在空间上的展布有关。开阔海台地沉积环境形成的泥晶灰岩夹泥晶砂屑灰岩、泥晶砾屑灰岩的组合为区内较好的生油层,该套烃源岩组合的规模在空间上严格受沉积相的控制。半局限海台地沉积环境形成的泥晶灰岩夹泥晶生屑灰岩、泥晶砂屑灰岩组合是区内有利的盖层,但半局限海台地的性质决定了盖层在区域上的展布。     

世界工程地质学的新潮流

本文论述近几年国际国内工程地质大会研究的重点主题及其变化以及最近(今年8月在日本东京)召开的29届国际地质大会讨论的环境问题,从而反映了世界工程地质学研究的趋势。     

国内外地学文献的信息源

对地学文献信息源的概念及其特点进行了充分的阐述和分析,提出了加强地学文献信息源建设的建议:共同建立统一的全国地学信息门户;在此基础上构建一个深入开展全方位地学研究的统一的大平台,具备地学文献信息处理、研究、分析的能力,建立高质、高效的联机网络系统;建设完成后的新型现代地学文献信息源可以作为国内外地学信息的一个集散地、地学信息精品超市.     

国内外地学文献的信息源

对地学文献信息源的概念及其特点进行了充分的阐述和分析,提出了加强地学文献信息源建设的建议：共同建立统一的全国地学信息“门户”;在此基础上构建一个深入开展全方位地学研究的统一的“大平台”,具备地学文献信息处理、研究、分析的能力,建立高质、高效的联机网络系统;建设完成后的新型现代地学文献信息源可以作为国内外地学信息的一个“集散地”、“地学信息精品超市”。