无损检测技术在致密砂岩储层孔隙结构表征中的应用

<正>无损检测技术在我国工业中发挥了十分重要的作用[1]。近年来,针对工业检测与科学研究及量测应用的广泛要求,如无损结构检测和缺陷分析,质量保证和产品控制等,无损检测技术中的X射线断层成像技术越发成为强有力的检测工具,其储层孔隙结构表征中的应用也越来越广泛[2-3]。X射线断层成像技术的优势在于对岩石样品全方位、大范围快速无损扫描成像,通过CT扫描得到的数字岩心可以更加直观地研究储集岩的孔隙特征,其在孔隙结构评价方向的应用将更加广阔。     

本期文章导读

正563利用纳米透射X射线显微成像技术研究页岩有机孔三维结构特征作者:王羽,汪丽华*,王建强,姜政,金婵,王彦飞导读撰文:本刊编辑部页岩纳米级孔隙的三维结构特征是完善页岩储层流动模型亟需解决的核心问题。纳米透射X射线显微成像(纳米CT)技术作为研究物质三维结构特征的主要方法之一,在页岩纳米级孔隙三维研究中得到了广泛应用。但受CT自身分辨率与CT方法研究尺度的限制,如何改进三维成像技术、明确CT方法     

海相遗迹学的成就、问题与展望

海相遗迹学经历了博物学者时代、藻类时代、大辩论时代、黎明时代,目前正处于现代遗迹学时代。海相遗迹学发展历程中的里程碑事件包括:博物学者对遗迹化石的初步研究、遗迹化石真实属性的确立、德国森根堡海洋研究所的建立、遗迹化石的行为习性分类,以及遗迹相、遗迹组构等重要概念的提出和发展。在系统回顾总结海相遗迹学成就和问题的基础上,着重展示了海相遗迹学发展的3个方向:遗迹化石三维形态重建与形态发生模拟,综合遗迹分类学以及微观手段的运用。海相遗迹学在诠释遗迹化石所反映的生物行为习性以及不同尺度生物—环境相互作用与协同演化等方面具有重要意义。     

遗迹学的研究现状与新进展--第8届国际遗迹组构专题研讨会综述

第8届国际遗迹组构专题研讨会于2005年2月17~23日在新西兰奥克兰大学召开。从会议报告、展板、论文摘要集和野外地质旅行可以看出: 遗迹化石正确的分类命名及其形态功能和生态环境再造仍然是遗迹学的基础和主要内容,常见和复杂遗迹化石的精细研究和重新解释将导致遗迹化石指示古环境和古生态意义的重大变革,遗迹化石特征的实验模拟和实证观测是定量解释造迹生物行为习性和生态环境意义的有效手段,许多鲜为人知或被忽略的问题和现象走进遗迹学家的视野, 陆相遗迹化石群落与遗迹组构研究有了新的进展,遗迹组构的岩心成像技术和三维模拟在油气勘探中正发挥越来越大的作用,学科交叉融合和高新技术测试方法的引进是遗迹学发展的重要推动力。     

激光共聚焦扫描显微检测技术在大庆探区储层分析研究中的新进展

激光共聚焦扫描显微镜（Laser Confocal Scanning Microscope）分析技术是20世纪80年代末、90年代初兴起的一项新的光学显微测试方法，它具有普通光学显微镜和扫描电子显微镜不具备的很多优点，如样品制备十分简单、分层扫描和三维立体图像重建、清晰分辨有机和无机质等。我们将该技术应用到大庆探区的储层研究中，进行了储层孔隙和微裂缝的三维结构重建，对储层中原油形态进行了详细研究，其中原油形态观察对薄差水淹层的研究有重要意义，研究了裂缝中次生包裹体特征及形成期次，此外，该方法应用于微体古生物化石研究在大庆探区发现了以前本区未见的孢子化石种类。在原油乳化机理研究方面，首次应用共聚焦观察了乳化油的内部结构，通过动态分析可以确定其稳定性，这为乳化油乳化机理研究提供了科学可靠的依据。激光扫描共聚焦显微检测技术在大庆探区储层分析研究中取得了前所未有的效果。     

多源地质数据综合三维建模及地质学分析——以青海木里三露天勘探区为例

常规的二维地质图件难以直观地表达煤炭资源的三维空间展布。基于青海木里三露天勘探区的钻孔数据、二维平面地形地质图、煤层底板等高线和地质勘探剖面图,对该地区地形、煤层底板和断层的三维空间形态及温度场进行了重构。三维重建结果清晰明确地展示了三露天勘探区煤层的形态特征、各个沉积旋回的聚煤范围和强度、构造轮廓特征以及地下地温特征等。结果表明,基于多源地质数据的三维可视化技术可直观形象地反映煤层等地质体的形态和属性特征,可有效地分析复杂断层在地质历史中产生的先后顺序及古构造应力场特征。使用三维建模技术重构地质体对沉积构造及地质体属性特征分析是一种行之有效的手段。      

滇东震旦系—寒武系界线层遗迹化石新发现及对比意义

滇东震旦系—寒武系界线层含有丰富多样的遗迹化石,经对27条剖面系统地采集化石和研究,共鉴定有遗迹属45个,遗迹种87个。其中新属2个,新种7个,已知属在本区首次发现的有31个,已知种在本区首次发现的有38个。根据不同遗迹属在界线层中出现的顺序和组合特征,将本区震旦系—寒武系界线层遗迹化石由老到新划分为4个遗迹化石组合带,并与国外相当层位的遗迹化石进行了对比,对地质意义作了初步地探讨。     

重庆綦江白垩系夹关组遗迹化石及其沉积环境

遗迹化石大都是原地埋藏,研究遗迹化石在古环境、古气候、古海洋和古生态等方面的重建具有重要的意义。綦江国家地质公园老瀛山园区夹关组地层中已发现的无脊椎动物遗迹化石经鉴定包括1大类3属3种,分别为觅食迹Scoyenia gracilis(纤细斯柯茵迹)、Beconites antarcticus(南极似塔形迹)和Planolites beverleyensis(贝弗利漫游迹)。这些遗迹化石都属于Scoyenia遗迹相,代表了研究区在白垩纪夹关期为间断性暴露地表的河漫滩或者滨浅湖环境。     

松科二井深层沙河子组泥岩三维显微CT成像及对深部油气预测的启示

为深化认识松科二井深层页岩气垂向变化规律,选取沙河子组3500～5700 m层段开展了X射线三维计算机断层扫描(X-ray 3D Computed Tomography,简称CT)成像实验。对19块直径2 cm的柱状岩心进行X射线CT扫描,获取了无损岩心扫描数据,并将其转化为灰度值信息。灰度值信息反映了样品中不同的组分,灰度高值代表骨架和矿物,灰度低值代表孔隙和裂缝。在此基础上,建立分辨率高达15μm的岩心三维图像空间结构,对重建岩心孔隙模型的孔隙形态、空间展布和配位数进行了对比,对样品孔隙度和连通性在垂向上的分布规律进行了统计分析。结果表明,等效孔隙直径大的区域孔隙度高,配位数大的区域连通性好,孔隙度和连通性的垂向分布规律与传统认识相符,与测录井信息可以相互印证。实验证明,基于三维CT成像的数字岩心技术具有数据分辨率高、信息丰富的优势,可作为今后深部油气预测与评价的重要辅助手段。     

豫西北奥陶系马家沟组三段遗迹组构及沉积演化规律

豫西北奥陶系马家沟组三段碳酸盐岩中遗迹化石丰富。在对野外露头实地观测的基础上,利用室内切片、薄片分析等对研究区奥陶系马家沟组三段遗迹化石、遗迹组构及沉积演化规律进行研究。结果表明:(1)研究区奥陶系马家沟组三段共鉴定出遗迹化石类型7属10种。(2)根据遗迹化石的分子组成、产状、共生关系、丰度与分异度以及生物扰动的程度,结合沉积学特征分析,共识别出遗迹组构4种:Psilonichnus遗迹组构主要发育在潮上带与潮间带上部(高潮坪)低能的沉积环境;Thalassinoides遗迹组构代表潮间带中-下部和台内滩等高能沉积环境;Helminthopsis遗迹组构反映局限碳酸盐岩台地内的潟湖和开阔台地内的滩间海等较低能的沉积环境。Helminthopsis-Chondrites遗迹组构揭示开阔碳酸盐岩台地中滩间海-台内洼地等非常低能的沉积环境。(3)建立了研究区马家沟组三段的层序地层格架,并在层序格架内对遗迹组构和沉积微环境的演化规律进行了研究,解译出研究区马家沟组三段经历了两次区域性的海侵—海退;综合岩石类型、岩石序列组合、沉积构造、生物化石、遗迹化石组合、遗迹组构等资料,建立了研究区奥陶系马家沟组三段各遗迹组构与沉积微环境的三维相模式。这对研究华北奥陶系沉积环境与沉积演化具有重要的借鉴意义。     

甘肃马鬃山地区早白垩世Carpolithus化石的研究

甘肃马鬃山地区早白垩世地层发育,富含植物化石,但研究程度相对较低.本文综合多种方法对甘肃马鬃山地区下白垩统赤金堡组所产出的裸子植物种子化石进行了详细的形态学及解剖学研究.利用体式显微镜及X射线断层扫描成像技术对其形态特征展开对比研究;利用光学显微镜,荧光显微镜和扫描电子显微镜对其表皮微细构造进行了细致观察对比.认为,当...     

河北兴隆寒武纪-奥陶纪遗迹化石的发现

河北兴隆地区位于华北地台北缘 ,寒武纪—奥陶纪地层发育完整 ,出露齐全 ,主要为一套滨浅海相碳酸盐岩夹碎屑岩沉积。该区研究历史较早 ,研究程度高 ,主要在于岩石地层、生物地层、年代地层方面的研究。然而对遗迹化石的研究尚属首次。河北省区调研究所十分队 1996— 1999年在承担 1∶2 5万承德市幅区域地质调查过程中 ,于河北兴隆大石洞测制寒武—奥陶纪地层剖面时 ,首次发现并采集了丰富的遗迹化石样品。经中国地质大学杨式溥教授鉴定有 15个遗迹属和 2 5个遗迹种。遗迹化石产出层位自下而上依次为 :寒武系徐庄组 :紫红色页岩、泥质粉砂岩…     

四川省壤塘县金木达晚三叠世深水沉积中的遗迹化石及沉积环境分析

四川壤塘金木达日基沟晚三叠世地层中首次发现了大量的遗迹化石,经鉴定有 38个遗迹属、6 3个遗迹种。根据不同遗迹属在不同层位的相对丰度,建立了 5个遗迹组合 全部遗迹组合均属于Nereites遗迹相。同时应用遗迹化石的生态习性分类、特征遗迹化石和遗迹相来进行沉积环境的分析,认为金木达晚三叠世中晚期的沉积环境经历了大陆斜坡下部-深海盆地边缘-大陆斜坡中下部-深海盆地-大陆斜坡下部的演变。     

CLSM技术应用于化石硅藻微构造的尝试研究

首次采用激光扫描共聚焦显微系统(Confocal Laser Scanaing Microsystem)的新方法对西藏化石硅藻进行了微构造的尝试研究,通过对标本不同层面的系列扫描和三维重组立体图像的观察,揭示了采自西藏阿里地区和山南地区湖相沉积剖面的化石硅藻的微构造及形态特征,发现了某些对硅藻分类、示相特征的新标识,并在CLSM技术的应用方面获得了新的认识.     

X射线粉晶衍射法在变粒岩鉴定与分类中的应用

变粒岩的鉴定通常以显微镜鉴定技术为主,但在显微镜下区分颗粒细小的长石、石英及绿泥石、蒙脱石、云母等层状硅酸盐矿物十分困难,仅通过显微鉴定技术对变粒岩进行定名可能产生较大误差,这对地质填图和原岩恢复工作会造成一些偏差,导致得出错误的地质结论。随着X射线衍射分析技术的发展,该技术已广泛应用于矿物学和岩石学的研究,本研究将结合X射线粉晶衍射技术,对显微镜下难以区分的细小矿物进行鉴定。共选用23件变粒岩样品,利用X射线粉晶衍射分析和显微镜岩石薄片鉴定技术,对变粒岩矿物组分进行检测,用X射线粉晶衍射矿物半定量分析结果验证岩石薄片鉴定结果准确性。显微镜岩石薄片鉴定结果与X射线粉晶衍射物相分析结果对比显示,10件样品定名一致,其余13件样品详细定名有差异。通过分析产生差异的原因,可以认为显微镜岩石薄片鉴定优势在于能确定岩石结构和构造,以及常见矿物组分;X射线粉晶衍射法的优势在于能检测出显微镜下较难区分的细小石英和长石颗粒的相对含量,并能检测出颗粒较小的绿泥石、蒙脱石及云母等层状硅酸盐矿物,该方法对含量较少、颗粒较细的矿物检测效果较好。实验证明将显微岩石薄片鉴定技术和X射线粉晶衍射技术相结合,才能更准确对变粒岩进行定名,为地学研究提供更符合客观实际的技术数据和分析结论。     

壤塘南木达地区中—晚三叠世遗迹化石及遗迹相

四川省壤塘县南木达地区中－上三叠统首次发现了丰富的遗迹化石,经鉴定有１９个遗迹属,２６个遗迹种。根据不同遗迹属在不同层位中的相对丰度,建立了３个遗迹组合;Ｐａｌｅｏｄｉｃｔｙｏｎ组合;Ｃｈｏｎｄｒｉｔｅｓ组合;Ｐａｌｅｏｄｉｃｔｙｏｎ－Ｉｍｐｏｇｌｙｐｈｕｓ组合。这些遗迹组合大致相当Ｓｅｉｌａｃｈｅｔ（１９６７）的Ｚｏｏｐｈｙｃｏｓ遗迹相和Ｎｅｒｅｉｔｅｓ遗迹相。依据遗迹化石组合进行了沉积环境分析     

西藏吉隆地区白垩纪复理石相遗迹化石及其地质意义

系统描述了西藏南部吉隆地区白垩纪甲不拉组和宗卓组首次发现的复理石相遗迹化石5属、7种。主要遗迹属有Chondrites,Cosmorhophe helminthoida,Muensteria,Phycosiphon,Phymatoderma。遗迹化石的形态、习性、水深分布等环境成因特征清楚地显示其为深海Nereites遗迹相的典型代表，反映复理石相深水沉积环境特征。     

四川峨眉山龙门洞下三叠统嘉陵江组一段遗迹组构及其沉积学意义

在四川峨眉山龙门洞剖面下三叠统嘉陵江组一段(嘉一段)河口湾沉积中,共鉴定出动物遗迹化石9个属种,包括Arenicolites isp.,Diplocraterion isp.,Skolithos isp.,Psilonichnus upsilon,Palaeophycus tubularis,Cochlichnus anguineus,Helminthopsis isp.,Protovirgularia obliterata和逃逸迹。根据遗迹化石的形态特征和梯阶分布识别出2个遗迹组构:Arenicolites遗迹组构和Palaeophycus tubularis遗迹组构,分别代表潮间砂坪和泥坪沉积环境。这2个组构都是软底控制的遗迹化石。     

连结过去、现在和未来的遗迹组构研究:第13届国际遗迹组构专题研讨会综述

第13届国际遗迹组构专题研讨会于2015年5月14日—21日在日本高知大学召开。从会议报告、展板和野外地质考察可以看出:(1)遗迹化石的演化古生态学和复杂遗迹化石的古生态学、埋藏学精细分析将是未来遗迹学的研究热点;(2)遗迹化石的正确分类命名及其形态功能和古环境分析依然是遗迹学的基础和主要内容;(3)新遗迹学展示了巨大的生命力,成为了将今论古的重要钥匙;(4)三维动画模拟未来将推动遗迹学、生态学的科学普及;(5)遗迹组构在油气勘探应用中已取得了重大的成果。学科交叉和高新技术测试方法、跨越多学科的思维路线将是遗迹学发展的重要推动力。     

西藏阿里(狮泉河—多玛)地区中侏罗—早白垩世复理石相遗迹化石

本文简述了西藏阿里地区中侏罗—早白垩世遗迹化石的产地地层;复理石相遗迹化石的形态特征及分类;并描述遗迹化石16个遗迹属17个遗迹种,其中3个新遗迹属和6个新遗迹种。文中所研究的遗迹化石是1980年高原地质研究所地质调查大队四分队采集的。在研究过程中曾得到杨遵仪教授热心指导。照片由王树元、孙特和胡昌铭摄。在此一并致谢。一、西藏日土地区遗迹化石产地地层简介