基于斯通利波及电成像测井数据对火成岩裂缝地层的特征分析

随着石油勘探类型的转变和发展,如何高效且准确地识别地层中的裂缝变得十分重要。本文构建了斯通利波在裂缝地层中传播的理论模型,得到了斯通利波在经过裂缝带时会形成反射斯通利波,以及地层中裂缝的条数越多、斯通利波反射系数越大的理论结果。在此基础上,对辽河盆地火成岩地层的声波测井数据进行了斯通利波波场分离（中值滤波）,得到反射斯通利波,并计算了裂缝地层的反射系数。同时对该地层的电成像测井数据进行了孔隙度分布谱和区间孔隙度分析。研究表明：在裂缝发育的地层,反射斯通利波能量增强,反射系数变大;裂缝发育地层电成像孔隙度分布谱明显变宽,电成像区间孔隙度中大孔隙占比增大,显示次生孔隙（裂缝）发育。     

利用时频电磁法识别辽河盆地东部凹陷火成岩油气目标

时频电磁法具有激发信号强、探测深度大、精度高的特点, 可以通过探测油气藏的电和电化学异常确定含油气状况, 是精细识别火成岩储层目标并进行地面油气检测技术中最有潜力的方法之一. 通过统计辽河盆地中HX凹陷电测井资料, 证实了时频电磁法具备识别不同火成岩的物性基础. 井震-时频电磁联合反演落实了断裂-构造特征, 对沙河街组火成岩内幕刻画更清晰, 共识别出沙河街组内幕沙三段5期火山活动. 通过提取与电阻率和极化率相关的振幅和相位异常, 对比已知钻井出油情况, 总结出了一套极化率评价的分级标准. 结合地震资料, 运用时频电磁法, 反推HX凹陷油气运移机制. 通过研究获得了该区油气评价模板. 根据这一模板在该地区识别出多个油气有利区, 并经后续钻探证实. 该方法可为类似地区油气评价提供借鉴.     

辽河盆地西部凹陷稠油分布区地层水化学特征

地层水特征是研究盆地演化及稠油分布的重要因素.稠油在辽河盆地已探明的石油储量中占有重要比例, 地层水化学场研究是预测稠油分布的基础,利用地层水地球化学特征和同位素资料研究地层水来源,分析水介质条件对原油降解稠化的影响.研究表明:西部凹陷地层水的矿化度和离子构成受深度控制,具有“垂向流”特征;其化学组成及变化规律的差异反映了不同地区地表水注入强度及局部地下水运动特征的变化,地表水注入强度及运动特征的差异是原油生物降解程度不同的主要原因,地下水的循环特征决定了其化学条件和原油生物降解程度,地表水淋滤作用是降解型稠油发育的必要条件.      

辽河东部凹陷新生界火成岩岩性、岩相特征和储层控制因素

基于110口探井1 100 m岩心、500余口探井总长107 000 m火成岩井段资料,通过岩心观察、岩矿鉴定、物性测试和含油气性分析,研究了辽河坳陷东部凹陷新生界不同层系火成岩岩性、岩相发育特征和储层控制因素。结果显示：本区发育火山岩、侵入岩、沉火山碎屑岩3大类16种岩性,其中玄武岩类占91.0%;发育6相16种亚相,其中溢流相占63.0%;发育4类9种储集空间,次生孔隙和次生裂缝占主体。砾-粒间孔隙和裂缝发育的粗面岩类、玄武质火山碎屑（熔）岩和火山口-近火山口相带的侵出相、火山通道相和爆发相是最有利的储集岩性、岩相带。储层主要受岩性、岩相、断裂等多方面控制,岩性决定储集空间类型和储层微观特征,岩相控制储层宏观分布规律,断裂控制岩体分布范围、火山口位置和储层有效性。近油源、靠断裂的优势岩性、岩相带是火成岩油气勘探最有利目标。     

辽河盆地东部凹陷古近系玄武岩岩石学特征及其测井响应

根据辽河盆地东部凹陷45口钻井的305.79 m玄武岩岩芯、176个岩芯薄片和其对应井段的测井资料,将东部凹陷玄武岩分为致密玄武岩、气孔玄武岩和角砾化玄武岩等3类。致密玄武岩呈致密块状,蚀变程度低,测井响应以高密度(平均值为2.71 g·cm~(-3))、低自然伽马(平均值为36 API)为特征;气孔玄武岩气孔发育,多被沸石、方解石等充填,蚀变程度最高,测井响应以低密度(平均值为2.47 g·cm~(-3))、高声波时差(平均值为72μs·ft~(-1))为特征;角砾化玄武岩呈自碎角砾状,发育角砾间孔,测井响应以低电阻率(平均值为8Ω·m)为特征。这3种玄武岩的测井响应机理与其矿物组成、结构构造、蚀变类型及程度、孔缝发育程度及后期充填改造、流体类型等密切相关。     

辽河凹陷东部桃园—大平房地区东营组层序地层及沉积特征

采用测井和地震资料及米兰科维奇旋回相结合的方法,对辽河盆地东部凹陷桃园—大平房地区东营组层序地层进行研究,把该区东营组划分为3个三级层序(Sq1、Sq2、Sq3)。通过对自然伽马测井曲线进行频谱分析,发现地层中保存着厚度稳定的地层旋回,地层旋回厚度的变化范围为15.625~25.510 m,且其主要受米兰科维奇旋回的偏心率控制。据此,采用F ischer图解法,求取其可容空间变化速率曲线,指导层序的正确划分。根据单井相、地震相和砂体形态等综合研究的结果,确定Sq1为扇三角洲沉积,Sq2和Sq3为河流相沉积,为有利储层分布预测打下基础。     

辽河东部凹陷火山岩相测井响应特征及储集意义

在郯庐断裂多期构造活动作用下,辽河坳陷东部凹陷发生了多期火山活动,致使中基性火山岩广泛发育,以玄武岩和粗面岩为主,可分为5相14亚相。以常规测井曲线特征为基础,结合电成像的分析,识别出了爆发相（火山碎屑流和热基浪亚相）、溢流相（玻质碎屑岩、板状熔岩流和复合熔岩流亚相）、侵出相（内带、中带和外带亚相）和火山沉积相（含外碎屑和再搬运火山碎屑沉积亚相）10种岩相/亚相：火山碎屑流亚相具"焊接"特征,热基浪亚相具层理特征;玻质碎屑岩亚相具高CNL的特征,板状熔岩流亚相DEN、CNL和AC测井曲线显示微齿平滑的特征,而复合熔岩流亚相测井曲线呈指状叠加的特征;侵出相内带→中带→外带电阻率逐渐减小;含外碎屑和再搬运火山碎屑沉积亚相GR值范围不同,并且再搬运火山碎屑沉积亚相具水平层理特征。火山岩相控制原生储集空间的类型,并作用于后期的次生改造,从而影响储层的物性、储集性和有效性。复合熔岩流亚相储层孔隙发育,物性好,但由于内部纵向上结构不一致,非均质性强,因而储层含油性差。火山碎屑流亚相内部在纵向上岩性及结构相对一致,因而储层物性相对均一、分布集中,为有利的火山岩储层,可以作为东部凹陷进一步勘探开发的有利相带。     

主成盆期火山岩与油气成藏关系探讨

裂陷盆地的主成盆期是构造活动性最强、沉降幅度最大、烃源岩发育最好的时期,辽河坳陷的主成盆期是E2s4～E2s3时期。辽河坳陷新生代发生了多期火山活动,形成了多套、多类型的火山岩分布,火山活动总体上具有早强晚弱、平面上具有随沉降中心变迁而迁移的活动规律。辽河坳陷主成盆期火山岩经过构造裂缝作用及地层水溶蚀、溶解改造后,发育...     

辽河坳陷东部凹陷火山岩构造裂缝形成机制

研究区内最主要的次生裂缝是构造裂缝,是火山岩受构造应力作用后产生的裂缝。按规模构造裂缝可以分为区域构造裂缝与局部构造裂缝。局部构造裂缝包括与纵弯褶皱有关的裂缝、与横弯褶皱有关的裂缝和与断层有关的裂缝。构造裂缝反映出的应力场与区域或局部的应力场是一致的,同时不同级别、不同期次的断层活动过程也是局部或区域裂缝产生和叠加的过程。本区的区域构造裂缝的产生与整个辽河盆地新生代时期,受燕山运动、喜山运动、、幕的强烈影响过程中应力场的变化是一致的。构造裂缝的规模相对较大,在岩体中分布广、研究程度高、规律性强,且成组出现。火山岩要成为良好的储层,必须发育由后期构造作用产生的构造裂缝,将原生的孔隙连通起来,才能成为好的储层。因此,构造裂缝的形成机制对研究裂缝性储层具有十分重要的意义。     

辽河东部凹陷走滑构造及其与火山岩分布的关系

走滑构造可分为压扭和张扭两类,平面上主干走滑断裂都表现为一条贯通性的走滑构造带,剖面上前者表现为正花状构造(向上撒开的逆断层组),后者表现为负花状构造(向上散开的正断层组)。它们的伴生构造在平面上分别表现为与主干走滑断裂共生的雁列褶皱、雁列逆断层(压扭)和雁列正断层(张扭)。在实际剖面中由于构造应力场的变化还常见由正—负花状构造组合的复合花状构造。在平行于走滑构造带方向,有时断层面倾角会变化,直至倾向相反(丝带效应);走滑断裂带各点所受的应力可从挤压(褶皱)—逆断变为伸展—正断(海豚效应)。走滑断裂在火山岩盆地中普遍发育,是构造—火山作用关系研究的重要方面。研究区走滑断裂系统由贯通性主干走滑断裂和伴生构造两部分组成。主干走滑断裂平面上侧向延伸长,其附近多为与之成锐角相交的雁列正断层组;剖面上同时出现负花状构造和正花状构造,断层面陡倾且有时两侧地层厚度不等。根据雁列构造与主干断层间锐角指示方向和断层切割层位可判别,该区于古近纪主要发育右旋走滑断裂系。火山岩分布明显受走滑断裂带控制,火山喷发中心沿主干断裂呈串珠状分布;火山岩厚度于主干断裂附近最大,向两侧减薄,多终止于次级断裂附近;厚度大于1 km的火山岩距主干断裂通常在2 km范围内。     

辽河盆地东部凹陷早第三纪火山岩地球化学及形成环境

中新生代频繁的岩浆活动是辽河盆地重要特征之一,东部凹陷作为各时期岩浆活动的中心,下第三系火山岩基本覆盖了整个凹陷。受构造运动差异影响,东部凹陷各地区不同时期岩浆活动强度不同,房身泡组火山岩分布最广,从沙三段到东营组沉积时期岩浆活动具有自中部向南、北转移的特征。岩石学和地球化学研究表明,主要火山熔岩类型为碱性玄武岩、粗面岩和辉绿玢岩;岩石化学组成上具有高碱、高铝和镁,较富集轻稀土元素,Eu异常不明显（δEu为0．70～1．05）,弱亏损Ti、P、Sr、Ta元素的特征。岩石εNd（t）和（N（^87Sr）／N（^86Sr））．组成分别为-2．8～2．8和0．7046～0．7067。综合研究表明,玄武质岩浆来源于岩石圈地幔,而粗面岩和辉绿玢岩可能源于幔源玄武质岩浆的分异,但辉绿岩受地壳物质污染较重;该火山岩形成于大陆裂谷环境,反映出早第三纪辽河盆地处于拉张构造背景。     

辽河盆地欧利坨子富钾质火山岩特征与成因探讨

欧利坨子位于辽河盆地东部凹陷中段,是新生代古近纪火山活动非常强烈的地区,主要岩性为玄武岩、粗面岩和火山碎屑岩。对该区富钾质火山岩(粗面岩)的喷发特征、喷发年代、地球化学和成因进行了研究。火山口位于该区的中部,属于裂隙式喷发,弧形裂隙的两端喷发强度大,并在晚期形成了破火山口。粗面岩的KAr年代学和地球化学表明,它们形成于沙三时期(38.0～43.0Ma),具有富碱(K2O Na2O=10.22%～12.47%)、富钾(K2O/Na2O=0.69～1.88)、高铝(Al2O3=17.82%～19.44%)、低钛(TiO2=0.19%～0.67%)的特点,属于典型的钾玄岩系。粗面岩的分布受火山裂隙控制,同时也受区域的断裂活动影响。在该区富钾质岩浆喷发前后,华北东部中、新生代构造体制存在由EW向挤压构造向NNE向以伸展为主的构造格局、由板缘向板内构造环境的重大转折,郯庐断裂由左旋走滑变为右旋走滑,辽河盆地在沙三期进入大幅度张裂期。欧利坨子富钾质火山岩的形成是裂谷期岩石圈伸展作用的产物,是玄武质岩浆经过大比例分离结晶作用的产物,可能与晚中生代太平洋板块俯冲残片的部分熔融有密切关系。     

松辽盆地徐家围子断陷火山岩裂缝形成机理

松辽盆地徐家围子断陷是位于松辽盆地北部深层的半地堑型晚侏罗世-早白垩世伸展断陷,火山岩发育。在已有研究成果的基础上,结合野外露头和岩心观测及镜下研究发现：本区火山岩构造裂缝和溶蚀裂缝都比较发育,具有明显的规律性,多数原生缝被后期的构造应力或溶蚀作用改造成次生缝。本区裂缝形成的控制因素较多,主要有应力、构造、岩性和岩相、溶蚀作用、风化淋滤、构造应力场演化等,其中构造应力场演化、岩性和岩相及风化溶蚀作用是控制裂缝形成的主要因素。构造裂缝以高角度的张扭性和张性缝为主,多为半充填和无充填,具有多期、多方向、组合复杂等特点,是晚侏罗世至新近纪各种地质作用相互叠加的结果。构造通过控制不同构造部位的局部应力场分布来控制裂缝发育程度,沿断裂带存在明显的应力集中,形成裂缝发育带,特别在正断层上升盘、断层端部、背斜轴部等应力集中部位容易形成构造裂缝。有效火山岩油气储层为各类原生孔隙与裂缝的有效组合。由于火山喷发多个旋回叠加,加之风化剥蚀及不整合面的存在,造成裂缝在纵向上发育具有旋回性,溶蚀裂缝主要在不整合面附近发育。在平面上,裂缝主要发育在断裂密集区、断裂交汇部位和背形或向形构造发育的地区。本区处于爆发相和溢流相火山岩的发育区,气孔和裂缝最发育,特别是溢流相的流纹岩中,裂缝和气孔均较为发育,是本区的优质储层最发育区,也是天然气富集区。     

辽河坳陷东、西部凹陷构造活动差异性对火山岩油气成藏的控制作用

辽河坳陷东部凹陷与西部凹陷有相似的地质背景,但东部凹陷火山岩油气却明显富于西部凹陷;通过对两个凹陷的构造演化史进行研究,明确了西部凹陷与东部凹陷的构造演化差异性及其对火山岩油气藏形成条件的控制作用,结果表明:(1)辽河坳陷东部凹陷与西部凹陷构造活动差异性明显,西部凹陷裂陷期早于东部凹陷,沙四沉积后构造活动中心逐渐由西部凹陷迁移到了东部凹陷,东部凹陷断层的规模和活动性整体大于西部凹陷;(2)构造活动的差异性决定了东、西部凹陷成藏条件的差异性,东部凹陷油气输导体系(主指断裂)较西部凹陷更利于油气的运移;东部凹陷火山岩储层物性优于西部凹陷;东部凹陷火山岩的产状以及与烃源岩的接触关系较西部凹陷更便于油气的储集。     

辽河坳陷西部凹陷南段古近系沙河街组致密砂岩特征与成因机制*

渤海湾盆地辽河坳陷西部凹陷南段古近系沙河街组中发现了低产油气流和工业油气流,储集层具有低—特低孔隙度、特低—超低渗透率、低压的特征,属于典型的致密砂岩储集层。应用大量的薄片、扫描电镜、粒度分析、压汞和物性等测试资料,研究了致密砂岩的微观特征,探讨了致密砂岩的形成机理。研究结果表明,致密砂岩(孔隙度小于10.0%)大多发育在凹陷区;矿物成分、粒度、分选、磨圆等沉积学参数与致密砂岩的形成关系不大;致密砂岩的孔隙类型主要为次生孔隙,孔隙结构整体上具有中孔径、微细喉以及喉道分选不均匀等特征;机械压实作用和胶结作用导致了致密砂岩的形成,该致密砂岩属于次生型致密砂岩。