正演模拟在陇东页岩层反射波解释中的应用

基于波动方程理论,以陇东地层结构为基础建立地质模型,针对页岩层这一重点研究对象,采用Tesseral软件进行有限差分法全波场正演技术,模拟计算陇东地区较为发育的反射波组,以便分析研究包括页岩层在内的各个反射波组特征。同时结合人工合成地震记录,并与实际地震时间剖面匹配对比,从而标定各个反射波组的地质属性,最终对页岩层反射波做出准确、合理的地质解释。     

湘西北下古生界黑色页岩扫描电镜孔隙特征

利用扫描电镜对湘西北下古生界下寒武统牛蹄塘组和下志留统龙马溪组的黑色页岩样品进行了观察,进一步分析了黑色页岩中的微观孔隙类型、特征及其形成演化过程。区内两套黑色页岩内部发育多种储集空间类型,可概括分为3大类:矿物基质孔、有机质孔、微裂缝,其中矿物基质孔又可细分为粒间骨架孔、凝絮成因孔、溶蚀孔和基质晶间孔,有机质孔主要包括生物骨架孔和生烃残留孔。原始的沉积环境与成岩过程决定了泥页岩中的孔隙和微裂缝系统,不同的成岩阶段控制着页岩中孔隙结构的演化过程,进而影响着页岩气的赋存状态。泥页岩中这种复杂的微观孔隙网络系统为油气储集提供了有效空间,也为页岩气的渗流提供了主要通道,对页岩气的成藏和开发有重要意义。     

湘西北ZY3井五峰组页岩地球化学特征与有机质富集控制因素

根据对湘西北ZY3井五峰组页岩中笔石化石、岩性特征、GR曲线和TOC含量分析,明确了研究区为WF2—WF3笔石带沉积时期。选取ZY3井WF2—WF3页岩笔石带20个样品进行微量元素和有机碳同位素测试,分析其在垂向上的变化特征,进而揭示湘西北五峰组页岩有机质富集的控制因素。研究结果表明:页岩中有机碳含量在WF2较低,为0.17%～0.86%,在WF3含量较高,为0.57%～2.28%。V/Cr、Ni/Co、V/(V+Ni)和U/Th值指示WF2和WF3晚期为次氧化环境,WF3早期为缺氧环境。页岩中P/Al值和Ba_xs含量指示WF2及WF3均具有相对高的古生产力水平。但TOC与P/Al值和Ba_xs之间的弱相关性而与氧化还原环境指标之间强烈的正相关性表明,有机质的富集主要受控于氧化还原环境。Ce异常和Mo/TOC值表明了波动频繁的海平面和中等—强滞留局限盆地对五峰组古氧化还原环境造成的影响。WF2由于隆后盆地形成初期海平面上升,形成次氧化环境,WF3早期海平面上升和局限滞留盆地耦合造成底层水体缺氧,WF3晚期由于湘鄂西水下高地进入隆升高峰期导致相对...     

湘西北牛蹄塘组页岩可压裂性评价

为了深入了解湘西北下寒武统牛蹄塘组的页岩气资源潜力,需对该地区牛蹄塘组中下部硅质页岩和碳质页岩层段进行可压裂性评价。通过室内实验等手段分析了影响页岩可压裂性的4类关键物理和力学因素。结果显示:牛蹄塘组中下部硅质页岩的脆性矿物平均含量(51.58%)高于碳质页岩(40.55%),而其黏土矿物平均含量(14.13%)低于碳质页岩(24.49%);硅质页岩的脆性系数(基于泊松比和弹性模量)比碳质页岩高34%;硅质页岩的内摩擦角较大,碳质页岩的黏聚力较小;碳质页岩的孔隙度(平均3.67%)较大,但硅质页岩充填性天然裂缝发育程度较高。结合影响因素分析和前人经验,构建了涉及6项指标的页岩可压裂性评价体系。分别求得硅质页岩、碳质页岩和北美Barnett页岩的可压裂系数为0.59、0.29、0.62~0.64。从可压裂系数可以看出,湘西北牛蹄塘组中下部硅质页岩层段的压裂预期效果与北美Barnett页岩相当,且高出碳质页岩1倍,具有较高的开发潜力。     

湘西北地区五峰-龙马溪组页岩物质组成特征与页岩气潜力分析

为了研究湘西北龙山-永顺地区上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组页岩气资源勘探潜力,利用野外典型露头地质剖面资料,通过对典型剖面页岩样品的系统观测、采样、利用有机地球化学和矿物组成特征研究,评价研究区目标地层页岩的成烃成藏物质基础。研究结果表明,研究区五峰-龙马溪组黑色泥页岩普遍具有有机碳含量高、残留可溶有机质氯仿沥青"A"低、生烃潜能S₁+S₂指数略低。分子生物标志化合物分析显示,正构烷烃无明显奇偶优势,受一定程度的微生物降解影响,多表现为双峰型（C₁₈/C₂₅）,∑C₂₁-/∑C₂₂₊值为0.45~1.11,显示轻烃组分缺失,重烃组分占绝对优势;Pr/Ph值范围在0.27~0.44,具有植烷优势,显示原始有机质发育于较强还原沉积环境。烃源岩样品饱和烃组成相对丰度五环三萜烷 > 三环萜烷 > 四环萜烷,三环萜烷中C₂₁、C₂₃、C₂₄呈倒V字形分布,Ts/Tm为0.39~0.66。C₂₇规则甾烷含量略大于C₂₉规则甾烷,显示沉积母质以浮游生物及海洋型自养菌为主,亦含有部分藻类为主的有机质输入。镜质组反射率Ro均在2.57%~3.01%,普遍小于3%,已经达到了过成熟阶段。全岩矿物组成成分分析显示,页岩中脆性矿物为主要组成成分,其次为黏土矿物。综合页岩有机和无机物质组成分析结果,提出研究区湘西北五峰-龙马溪组页岩具备页岩气成烃成藏的物质条件基础,有机质含量高、热演化程度适中、脆性和吸附性较好,为深入开展页岩气勘探目标区优选奠定了工作基础。     

湘西北地区下寒武统牛蹄塘组页岩有机地球化学与矿物组成特征

文章以湘西北地区下寒武统牛蹄塘组页岩为研究对象,分析其有机地球化学及无机矿物特征,重点对其烃源岩生物标志化合物特征进行分析。结果表明:该套页岩残余有机碳（TOC）含量高、氯仿沥青"A"含量低、生烃潜量"S₁+S₂"较小,镜质组反射率R_o在2.3%~3.19%之间,达到了过成熟阶段,以生成干气为主。分子生物标志化合物结果显示正构烷烃呈双峰型,碳数大于C₂₂的中-高碳数烃占优势;Pr/Ph平均值为0.31,植烷优势明显,指示强还原的海相沉积环境;萜烷丰度顺序为五环三萜烷>三环萜烷>四环萜烷,γ-环蜡烷与C₃₀霍烷的比值普遍大于0.3,指示其沉积母质以浮游生物及海洋性自养菌为主,含有部分藻类;Ts/（Ts+Tm）在0.35~0.38之间,与镜质组反射率对成熟度的检测结果相互印证;规则甾烷C₂₇ > C₂₉ > C₂₈,指示其母质来源以浅海生物来源为主,所有样品中均检测出孕甾烷、升孕甾烷、重排甾烷及4-甲基甾烷,表明其经历过微生物降解作用。全岩矿物组分分析显示该套页岩具备较好的开发物性条件和较强的吸附性能。综合以上分析结果,提出研究区牛蹄塘组页岩具备较好的页岩气成烃成藏的物质条件,并为该区深入开展页岩气勘探目标区优选奠定了很好的工作基础。      

基于恒速压汞技术研究页岩气储层孔隙结构:以湘西北地区五峰组页岩为例

页岩气储层孔隙结构是页岩气富集成藏、储层评价和优选有利区的关键参数,区分孔隙和喉道是表征页岩气储层孔隙结构的关键。本文选择4块具有不同渗透率的湘西北地区奥陶系五峰组页岩为研究对象,基于恒速压汞实验讨论孔隙和喉道的大小、分布特征及其相互关系以及与渗透率的联系。结果表明:具有不同渗透率的页岩样品表现为较为相近的孔径分布特征但差异较大的喉道分布特征。页岩样品渗透率的大小与孔隙半径没有明显相关关系;喉道大小及其分布特征是控制低渗储层孔隙结构的关键要素之一。渗透率较低页岩样品的喉道以喉道半径小且集中分布为特征,而渗透率较大页岩样品的喉道以喉道半径大呈分散分布但主要以大喉道为特征。喉道特征是研究页岩气储层储集空间和吸附能力的重要部分,在以后对页岩气的勘探开发中应特别注意及重视。     

湘西北下古生界海相页岩储层特征与含气性分析

基于野外地质和钻井资料,结合相关实验测试结果,对湘西北地区下古生界海相页岩储层特征进行了深入研究,并探讨了页岩甲烷含气性及影响因素。结果表明：牛蹄塘组黑色页岩以深水陆棚斜坡相沉积为主,厚度范围为50~250 m;龙马溪组为闭塞海湾沉积,底部黑色页岩发育。两组页岩有机质类型均属于Ⅰ型,有机碳含量平均为3.57%和1.16%,热演化程度较高,平均达2.61%和2.08%。受沉积环境和成岩作用影响,两组页岩均具有高石英、低黏土、少量碳酸盐矿物的组成特征。页岩储集空间可划分为3大类：矿物基质孔、有机质孔、微裂缝。受有机质和黏土矿物等因素影响,页岩内部孔隙结构参数各不同,但主体上孔径小于50 nm的微孔和中孔提供了大部分比表面积和孔体积,为气体存储主要场所。牛蹄塘组页岩甲烷最大吸附量平均为1.98 cm3/g;龙马溪组页岩甲烷最大吸附量较低,为1.16 cm3/g。其中有机质与黏土矿物对页岩甲烷吸附量均有一定的贡献,而过高的成熟度和含水量可导致页岩吸附能力下降。     

湘西北地区五强溪组沉积环境分析与区域对比

本文通过野外与室内详细观察,对湘西北古丈五强溪组的岩性特点、沉积相和古地理环境进行了综合分析.结果表明,通塔湾末期湘西北经历短暂快速海退后,五强溪初期海平面缓慢回升,期间形成的积间断面,由下而上发育河流、三角洲平原、三角洲前缘3种沉积相,沉积时限在800Ma左右,向北西扬子古大陆一侧的盆缘地带可能逐渐变新,形成依次超覆的“楔状地层”特征.以此为基础,对比邻区张家湾组沉积相特点,结合同位素年龄资料,认为横向上张家湾组与五强溪组是在同一个沉积体系中的大致同期沉积物,相序配置反映古水流主体方向自NW向SE,水体自NW向SE逐步加深.     

湘西北下古生界黑色页岩扫描电镜孔隙特征*

利用扫描电镜对湘西北下古生界下寒武统牛蹄塘组和下志留统龙马溪组的黑色页岩样品进行了观察,进一步分析了黑色页岩中的微观孔隙类型、特征及其形成演化过程。区内两套黑色页岩内部发育多种储集空间类型,可概括分为3大类:矿物基质孔、有机质孔、微裂缝,其中矿物基质孔又可细分为粒间骨架孔、凝絮成因孔、溶蚀孔和基质晶间孔,有机质孔主要包括生物骨架孔和生烃残留孔。原始的沉积环境与成岩过程决定了泥页岩中的孔隙和微裂缝系统,不同的成岩阶段控制着页岩中孔隙结构的演化过程,进而影响着页岩气的赋存状态。泥页岩中这种复杂的微观孔隙网络系统为油气储集提供了有效空间,也为页岩气的渗流提供了主要通道,对页岩气的成藏和开发有重要意义。     

湘西北HY1井下寒武统牛蹄塘组页岩储层可压性评价

为系统深入研究湘西北地区下寒武统牛蹄塘组页岩储层可压裂性,以HY1井为依托,通过密集取心采样、实验测试分析、测井综合解释等多种方法手段,系统分析了牛蹄塘组页岩储层有机地球化学特征、储集物性、裂缝发育特征、脆性矿物组成、岩石力学性质,进而探讨了牛蹄塘组富有机质页岩可压裂性.结果表明:HY1井牛蹄塘组有机碳含量高(0.25...     

湘西北地区震旦纪陡山陀组页岩气储层特征

对湘西北下震旦统陡山陀组页岩气有利层位进行相应的地球化学、物性特性分析,并结合地质保存条件等因素对含气页岩层进行了综合评价,得到区内页岩主要物化指数:TOC为0.52%~6.79%,均值为2.25%;Ro为2.38%~2.87%,均值为2.56%,干酪根类型为Ⅰ型;孔隙度为0.6%~8.7%,平均为3.9%,渗透率均小于0.04×10-3μm2,属低孔低渗类型。页岩埋深主要在2000~5000m,且有效厚度基本大于20m,具有页岩气成藏条件,页岩气勘探开发前景良好。     

洛带气田蓬莱镇组气层地震反射特征及横向预测

洛带气田为构造控制下的岩性气藏,储集岩主要为上侏罗统蓬莱镇组砂泥岩互层沉积中的砂岩,它具有厚度薄、层速度低的特点。在地震反射剖须上表现为波谷波峰相随、振幅较强的特点,气层层速度越低,则其反射波的振幅越强。利用气层地震反射特征结合已知钻井进行气层横向预测,取得了较好的实际效果。     

湘西北铅锌矿床的地质特征及找矿标志

湘西北铅锌矿床是中国著名的层控型金属矿床,其地质特征和规模类似于美国的密西西比铅锌矿床。湘西北地跨上扬子地块和江南地块(北西缘)2个二级大地构造单元。按矿床所处的不同大地构造位置及其地质-地球化学特征,将湘西北铅锌矿床划分为洛塔、花垣、保靖铅锌矿田和凤凰铅锌汞矿田。其中控矿层位有3个:下寒武统清虚洞组下段藻灰岩、中寒武统敖溪组上段粉晶云岩和下奥陶统南津关组生物碎屑灰岩。较全面地论述了湘西北铅锌矿床的地质特征,并对找矿标志进行了探讨。     

湘西北下寒武统牛蹄塘组页岩气储集条件研究

为客观评价湘西北地区下寒武统牛蹄塘组页岩气资源勘探潜力,本研究利用X射线衍射仪（XRD）、高倍扫描电镜、扫描探针显微镜等系统研究了其页岩气储集条件。XRD分析结果表明, 泥页岩中脆性矿物含量为53.8%-98.1%, 平均77.9%,脆性矿物含量丰富,其高值区主要分布在张家界柑子坪、三岔及其周边地区。高倍扫描电镜分析结果显示,湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩中发育残余原生孔隙、有机质微孔隙、不稳定矿物溶蚀孔、矿物层间微裂隙和构造裂缝,其中构造裂缝、有机质微孔隙和不稳定矿物溶蚀孔是页岩基质孔裂隙的主要组成部分。扫描探针显微镜分析结果显示,湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩中蜂窝状的有机质丰富,主要呈分散状和条带状分布,其内部纳米级孔隙发育。Ultrapore-200A氦孔隙仪测试结果显示,湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩孔隙度较低,为0.6%～11.7%,平均4.6%,其影响因素主要是构造裂缝,其次是泥页岩有机碳含量和长石含量。ULTRA-PERMTM200渗透率仪测试结果显示,湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩的渗透率度较低,为 0.002mD~0.06mD,平均0.014mD,其影响因素主要是构造裂缝,其次是矿物层间微裂隙。等温吸附实验结果表明,湘西北下寒武统牛蹄塘组泥页岩具有较好的吸附气性能,其影响因素主要是有机碳含量,其次是粘土矿物含量。     

湘西北五峰—龙马溪组层序地层特征及有机质富集探讨——以XY-3井为例

湘西北地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组海相黑色页岩发育广泛,且厚度大、热演化高、埋深相对适中,具有较好的页岩气勘探开发前景.为了研究湘西北五峰—龙马溪组地层层序特征,基于XY-3井GR测井曲线的小波变换,结合元素地球化学特征、有机质丰度、笔石类型和岩性特征,建立研究区内五峰—龙马溪组层序格架,并探讨层序格架内有机质差异富集的特征.结果 表明:XY-3井五峰—龙马溪组共划分为2个三级层序SQ-1和SQ-2,4个体系域分别为TST1、HST1、TST2和HST2.而HST1和HST2体系域内有机质丰度相对较低,总有机碳平均值为0.89％和0.26％,其沉积于沉积速率相对较高、古生产力较高,且陆源输入量相对高的氧化环境中;TST1和TST2体系域内有机质丰度相对较高,总有机碳平均值为1.46％和1.35％.其沉积于沉积速率相对较小、古生产力较高,陆源碎屑输入较少的贫氧化环境中.与长宁、焦石坝地区五峰—龙马溪组内同期揭露的富有机质层位相比,湘西北XY-3井富有机质层段沉积于氧化性相对较强、古生产力相对较高的环境中,而在沉积速率相对较低的情况下,其富有机质页岩的沉积厚度和有机质丰度明显偏低.这可为湘西北地区进行页岩气勘探开发提供指导意义.     

湘西北张家界四都坪陡山沱组沉积特征新发现及古地理意义

长期以来学者们一直认为湘西北四都坪早震旦世陡山沱组是华南地区重要的斜坡相分界标志.通过对该区构造与沉积、地层序列系统等进行研究,结合宏观与微观、点与面分析等手段,发现湘西北四都坪陡山沱组并不是深水相沉积.根据地层序列下部钙帽白云岩中的渗流构造和上部新发现的核形石,认为该区陡山沱组沉积序列、沉积特征与扬子地台北缘岩性组合基本一致,沉积环境为碳酸盐台地夹潮下凹地相沉积;区分了碳酸盐台地台凹相与斜坡重力流,并对华南岩相古地理进行了新划分.     

湘西北下寒武统黑色岩系元素地球化学特征及地质意义

湘西北地区下寒武统牛蹄塘组广泛发育了一套黑色岩系,其具有有机质丰度高、多元素富集、生物化石发育和强还原环境下形成等特点。本次研究以研究区内花页1(HY1)井为研究对象,进行了总有机碳、X射线衍射、薄片、主元素和微量元素等方面的分析。研究表明,HY1井黑色岩系主要包括石英、方解石、斜长石、黄铁矿和黏土矿物,是各种细粒碎屑物质的沉积混合。HY1井远离当时的热水活动及沉积中心,受热水沉积作用影响有限,主要为正常海相沉积形成的黑色岩系,但部分微量元素的含量可能会受热水沉积物质的影响。HY1井牛蹄塘组属被动大陆边缘的构造环境,但其元素特征与下伏地层相似,元素地球化学指标反映的是其物源物质的构造环境特征,而不是沉积当时的构造环境。元素Al、Ti主要来自于陆源碎屑,陆源物质对黑色岩系的物质来源贡献较小,但对稀土元素含量的影响显著。HY1井有机质富集与高的古生产力、还原性沉积环境及沉积速率较慢等因素密切相关。     

湘西北地区的古硅华特征及其找矿意义

湘西北寒武、奥陶系中的古硅华硅质岩的地理分布、形态产状、矿物成分、结构构造、形成环境及地球化学特征分析表明 ,其成因应属第三纪的古硅华。从其地质地球化学特征及与之有关的矿产看 ,这类古硅华是寻找浅成低温热液矿床的重要标志。