综合物探剖面揭示松辽盆地基底地质与地球物理特征——以过松科二井剖面为例

松辽盆地是中国东北部中—新生代陆相沉积盆地,本文在深入分析东北地区古生代地层特征、沉积环境及构造演化基础之上,以过松科二井地区综合地球物理资料解译为基础,开展基底的属性和地球物理特征研究。松科二井南北剖面发现:布格重力异常具有中间高两边低的特点;磁异常呈现出与重力异常负相关的趋势;电性表现为浅部分层、高—低阻交叉重叠和深部分区的特征。东西剖面发现:布格重力异常具有西高东低的趋势;磁异常形态呈"碗状";电性结构与南北剖面相比深部出现了高阻异常。结合地球物理特征与岩相古地理分析,得到以下结论:(1)上古生界晚石炭世至晚二叠世期间,具有浅海相、陆相、河湖相多种沉积环境,相应岩性组合具有不同的物性特征;(2)重磁电地球物理特征揭示了研究区基底主要由泥砂岩、大理岩和侵入岩组成,基底顶面埋深位于7 km左右,上古生界和侵入岩共同组成了研究区基底;(3)识别出了滨州断裂带、孙吴—双辽断裂带、海伦—任民断裂带以及深层次断裂体系的位置和走向,断裂构造主要以SN和EW向为主,它们作为构成古生代构造骨架的重要组成部分,控制着深部油气运移和贮藏。     

松辽盆地科学钻探工程松科二井东孔上白垩统地球物理测井科学成果

松辽盆地科学钻探工程是围绕地球深部资源、古环境与古气候等一系列重要地球科学问题而实施的重大科学工程。作为该工程的主体钻孔, 松科二井东孔设计为松辽盆地最深钻孔, 设计深度6 400.0 m, 计划穿透白垩系地层、钻至盆地基底。由于上白垩统井段取心量非常少, 因此地球物理测井的作用尤为重要。该孔正式开钻后, 采用先进的成像测井设备对一开和二开钻井井段(上白垩统井段)先后实施4次裸眼井综合测井和套管井测井作业, 并系统地开展测井综合评价, 取得以下科学成果: (1)原位获取了常规测井、特殊测井和固井质量检查测井资料共20种, 资料丰富、质量优良, 建立了上白垩统连续的岩石物理参数标准剖面; (2)完成了上白垩统地层划分、岩性识别、沉积和构造精细解释; (3)识别出泉头组油气储层、嫩江组和青山口组烃源岩层、嫩江组高放射性异常层, 以及上白垩统地热开发潜力层; (4)探索了青山口组古气候分析的有利测井指标; (5)及时提供准确的井径、钻孔轨迹和固井质量等关键钻探工程信息。研究成果对于松辽盆地地球物理勘探科学“标尺”建立、古环境与古气候研究、钻探工程施工起到至关重要的作用, 为整个钻探工程科学目标的实现奠定良好基础。     

松辽盆地西部斜坡区上二叠统林西组生烃潜力评价——来自吉白地2井的证据

对松辽盆地西部斜坡区中部吉白地2井上二叠统林西组的烃源岩发育特征及有机地球化学特征进行了系统研究.结果表明,该区上二叠统林西组暗色泥岩、板岩发育,单层最大厚度为29 m,累计厚度达138.42 m.有机碳含量为0.01％～2.10％,平均为0.62％,整体为中等烃源岩范畴,有机质丰度较高.应用干酪根碳同位素、干酪根元素...     

大兴安岭北部上古生界极低级变质温度——来自碳质物拉曼光谱的证据

使用Renishaw System-1000型激光拉曼光谱仪, 研究了大兴安岭北部上古生界泥质岩石碳质物的拉曼光谱特征及其对形成温度的表征, 探讨了拉曼光谱参数与镜质体反射率(R_o)的关系。研究表明:研究区上古生界泥质岩石碳质物不具有石墨的拉曼光谱谱带吸收峰, 揭示了地层的变质程度未达到低绿片岩相。利用此次经过完善建立的拉曼光谱地质温度计, 对大兴安岭北部上古生界泥质岩石变质温度的估算结果主要为270~320℃, 表明研究区上古生界遭受了极低级变质作用, 变质程度属近变质带。依据碳质物拉曼光谱参数与镜质体反射率的相互关系, 估算研究区有机质成熟度的R_o值主要分布为3.03%~4.23%, 与实测R_o值吻合, 表明有机质演化处于过成熟阶段, 泥质岩石具有生烃的能力, 部分层位可能具有形成油气资源的潜力。     

基于综合地球物理约束的胶东焦家-三山岛断裂带三维地质建模：成矿特征与找矿启示

焦家和三山岛断裂金矿带是胶东深部找矿取得重大突破的典型地区,但该区的深部地质结构和找矿前景尚不清晰。基于高精度重力、磁法及CSAMT数据综合约束的地球物理三维正反演技术,建立了该金矿带三维地质-物性综合模型。模型展现了与金成矿有关的新太古代变质岩系、中生代花岗岩类和断裂构造的深部三维空间特征,揭示了赋矿的焦家和三山岛断裂产状空间变化特征、深部交会趋势,为进一步开展深部找矿和相关理论研究提供了重要依据。研究认为,基于地球物理正反演的三维地质建模方法适用于地球物理工作程度高、深部地质结构信息相对匮乏的地区,在一定程度上可以提高模型深部结构可靠性,具有一定的推广意义。     

鄂尔多斯盆地上古生界天然气运移特征及成藏过程分析

运用石油地质动态分析及综合研究方法,以鄂尔多斯盆地上古生界砂泥岩压实特征、古压力恢复、包裹体、成岩作用资料为基础,对上古生界天然气运移的地质背景、天然气运移特征进行详细分析,对储层致密化、古高压异常对天然气运移、成藏的影响等方面进行研究,认为上古生界砂岩致密化发生于中三叠世一晚三叠世,早于大规模油气运移时期,天然气呈连续相运移需要的临界气柱高度远大于砂岩的单层厚度,受压力封存箱的封闭以及封存箱内不均匀分布的高压泥质岩阻隔,天然气难以沿构造上倾方向作大规模运移,主要为就近垂向运移聚集成藏;成藏特征研究显示,只有毛管中值压力平均值小于6.21 MPa、厚度大于4 m以上的优质储层段能够允许天然气成藏,而且气水分布主要受构造部位、储层非均质控制.故此,上古生界气藏主要为致密储层条件下的岩性和构造-岩性气藏类型;根据各时期、各地区、各层段不同的天然气运移、成藏特征,将上古生界压力封存箱划分为非烃源岩和烃源岩两个成藏子系统,前者具自生自储、短距离运移、早期(J2-K1)源内成藏特点,形成原生气藏,而后者属近-远距离运移、晚期(K1-K2,K2末-Q)源外成藏特点.     

鄂尔多斯盆地上古生界气藏与深盆气藏成藏机理之辩析

通过对鄂尔多斯盆地上古生界气藏形成基本条件、气水分布规律和成藏动力学特征研究分析.并与北美典型深盆气进行对比发现,如果仅从气源丰富、储层致密、异常压力、大面积舍气等气藏表现特征观察,上古生界气藏与典型深盆气藏极为相似.但从各区气藏形成条件来看,上古生界烃源岩生气速率慢,持续地供气条件较差;气藏上倾方向多因物性或岩性封挡,主要表现为非均质储层条件下的岩性和构造一岩性气藏类型;舍气范围内的同一气层连通性较差,气水分布受区域构造控制,局部明显存在边底水,也没有整体活塞式气驱水作用形成的区域性气水界面.成藏动力学机理反映,上古生界储层毛细管阻力过大,天然气二次运移的浮力不够,主要是就近运移聚集成藏,没有大规模运移的迹象,难以实现整体活塞式气驱水运移.所以用深盆气藏成藏机理还不能合理解释鄂尔多斯盆地上古生界气藏成因.综合分析认为,持续供气能力不够、储层连通性差是造成上古生界气藏有别于深盆气藏的主要原因.     

鄂尔多斯盆地佳县-子洲地区上古生界储层特征

位于鄂尔多斯盆地的佳县-子洲地区是近期天然气勘探的重点区带之一，面积约9 000 km2 。区内上古生界石炭系至二叠系的太原组、山西组和下石盒子组是本区碎屑岩的主要勘探目的层系。对佳县-子洲地区碎屑岩储层特征综合研究表明，上古生界储层成因类型、岩石类型、储集空间类型多样，具有低孔低渗的特征。影响和控制储层发育的主要因素包括沉积作用、成岩作用和构造作用。沉积作用控制储集岩体的发育和分布，影响着储层的基本形态和所经历的成岩作用类型和强度，是控制储层发育的主导因素。成岩作用决定了储层内部储集空间特征和储集性能。沉积作用对储层的控制一方面表现在粒度和岩性的变化上，另一方面反映在沉积微相上。成岩作用对储层产生的不利因素主要为压实作用和胶结作用，有利因素主要为溶解作用和蚀变重结晶作用。模糊数学综合评判方法研究表明，太原组潮道砂体、山西组和下石盒子组三角洲河道砂体储集性能较好，区内镇川堡、大佛寺、佳县、子洲等区块是较好的勘探目标区。     

鄂尔多斯盆地上古生界高分辨率层序地层分析

按基准面旋回原理，将鄂尔多斯盆地上古生界本溪组（C2b)、太原组（P1t）、山西组(P1s)和下石盒子组（P1xs)划分为3个超长期、8个长期、19个中期和62个短期旋回层序：较为详细地介绍了各级别层序的结构类型、叠加样式和沉积演化序列；建立以长期旋回层序为年代地层框架，中期旋回层序为等时地层对比单元的层序的地层格架；并讨论高分辨率层序地层与天然气藏的关系。     

松辽盆地泰康地区上白垩统姚家组沉积相

较系统地研究了松辽盆地泰康地区上白垩统姚家组沉积相类型和沉积特征,研究表明,泰康地区姚家组仅发育三角洲相一种沉积相类型;垂向上,从姚家组一段到姚家组三段,自下而上、自北而南由三角洲水上平原亚相或三角洲水下平原亚相沉积逐渐变为三角洲水下平原亚相或三角洲前缘亚相沉积。演化过程可大致划分为早、中、晚3个时期,不同时期沉积特征表现有差异,总体表现为一个加积到缓慢的水进转变过程,物源来自北部。砂体类型有分流河道砂体、水下分流河道砂体、河口坝砂体及决口扇、天然堤与远砂坝砂体。含油性分析表明,三角洲前缘亚相的水下分流河道微相与河口坝微相发育区应是油气富集区,是今后该区油气勘探的有利地区。     

基于常规测井数据计算储层岩石力学参数——以鄂尔多斯盆地上古生界为例

泊松比及杨氏模量等岩石力学参数是盆地构造应力场模拟、油气田钻完井及储层压裂改造设计的基础参数。在岩石力学实验研究及纵、横声波时差关系研究的基础上,针对鄂尔多斯盆地上古生界储层确定了基于常规测井资料计算横波时差关系式的待定系数A、B、C,通过最小二乘法拟合的3个待定系数值分别为2.74、25.45、-370.16,基于待定系数计算公式求取的横波时差与实测横波时差具有较好的一致性。通过该方法计算出研究区上古生界储层杨氏模量在35593~37997 MPa之间,泊松比在0.21~0.25之间。研究区岩石力学参数计算公式的确定及岩石力学参数计算为鄂尔多斯盆地气田勘探开发提供了数据基础。      

松辽盆地北部黑富地1井晚二叠世孢粉组合特征及意义

首次在松辽盆地北部黑富地1井上二叠统四站板岩组采获孢粉化石,称为Protohaploxypinus fertilis-Piceaepollenites opimus-Alisporites communis组合,该组合裸子植物花粉占绝对优势地位,蕨类植物孢子含量低且属种贫乏. 裸子植物花粉以无肋双囊粉含量最多,其次为具肋双囊粉,单气囊花粉含量较少,可与新疆北部准噶尔盆地、塔里木盆地晚二叠世和大兴安岭地区林西组孢粉组合对比,时代为晚二叠世. 孢粉化石赋存井段岩性组合特征与林西组相似,因此松辽盆地西部大兴安岭地区的林西组可引入松辽盆地内, 原四站板岩组改称林西组.     

鄂尔多斯盆地塔巴庙地区上古生界储层裂缝特征及分布评价

根据塔巴庙地区上古生界地层完钻井的岩心、薄片裂缝观测、测井裂缝解释成果的分析,结合盆地区域构造应力历史、裂缝充填物的稳定同位素特征,对研究区裂缝的成因类型进行确定,分析认为研究上古生界地层中的裂缝为典型的区域性裂缝,具有如下特征:1)岩心上表现为张性的高角度或垂直裂缝,成组出现;2)无论砂岩、泥岩均发育该类裂缝,砂岩比其他岩类相对发育;3)裂缝形成期次与最大燕山期构造活动期一致;4)裂缝产状稳定,走向与燕山期构造主应力方向基本相同;5)裂缝分布不受局部变形所制约。在总结了控制裂缝发育的地质因素后,利用有限元法古构造应力场模拟技术,结合地层特征,对研究区主要层位的区域性裂缝的分布特征进行评价。     

松辽盆地滨北西部上二叠统林西组烃源岩生物标志化合物的特征及意义

应用气相色谱、气相色谱-质谱技术,研究了滨北西部上二叠统林西组烃源岩的生物标志化合物特征,对烃源岩有机质来源、沉积环境、热演化程度等进行了分析.研究表明,林西组烃源岩有机质丰度高,有机质类型为Ⅱ型,处于高成熟-过成熟演化阶段;烃源岩中（C20+C21）/（C23+C24）三环萜烷为0.12~0.86,平均为0.50,C24四环萜烷/C26三环萜烷为0.41~0.72,平均为0.54,具有典型湖相烃源岩特征;Pr/Ph主要介于0.16~0.71之间,平均为0.32,指示沉积环境为强还原-还原环境;伽马蜡烷/C30藿烷为0.09~0.35,平均为0.21,反映烃源岩为半咸水的沉积环境;Pr/nC17与Ph/nC18的关系、C27-C28-C29甾烷的相互关系均反映有机质为高等植物和细菌、藻类等低等水生生物的混合来源;Ts/Tm为0.18~1.03,平均为0.86,C31αβ22S/（22S+22R）比值为0.53~0.62,平均为0.58,均指示烃源岩成熟度较高.综合认为林西组烃源岩形成于半咸水的还原-强还原环境,有机质来源为混合来源,有利于有机质的富集,林西组具有油气勘探前景.