中国中西部大型湖盆沉积体系域研究进展及页岩油气勘探*

中国陆相大型湖盆碎屑岩—碳酸盐岩沉积区分布广泛,含油气盆地内新发现了多个油气田,特别是近年来在致密油/页岩油勘探方面获得了突破。根据沉积体系域演化和可容纳空间演变解释层序地层单元,建立层序演化模式,预测油气储集体,适合于研究有成因联系的异旋回地层序列。深水体系的沉积层序体系域研究进展表现为引入强制海退(湖退)的概念,从经典的层序地层学格架三分体系域发展为四分体系域和二分体系域,不同尺度的相对整合序列和体系域分布与命名具有紧密联系。强制海(湖)退条件下形成的下降期体系域(FSST)和强制海(湖)退楔体系域(FRW)有内涵细节上的差异。采用A-P-D(加积-进积-降积)准层序叠加分析方法,分析体系域格架下薄层细粒沉积砂体的沉积搬运机理,提高了体系域识别和油气储集体预测的准确度。柴达木盆地古近系和四川盆地侏罗系研究实例表明,湖侵体系域随湖平面上升,浅湖和半深湖范围扩大,沉积中心地区发育三角洲前缘薄层砂体和深水浊积扇及多旋回泥页岩—泥灰岩组合,有利于页岩油气储集体的发育,成为“甜点”勘探目标区。展望未来,与页岩油气勘探有关的沉积层序体系域领域研究在以下几个方面将取得重要进展: (1)咸化湖盆深水沉积体系的高频旋回体系域研究; (2)与页岩型和混积型页岩油类型相关的湖侵体系域混积体系研究; (3)体系域级别的层序—古地理研究; (4)体系域格架下的源-汇系统及其古湖泊分布特征研究; (5)湖泊古水深、古气候和古环境的地球化学指标分析; (6)富有机质页岩发育的微纳米级孔—缝体系储集能力研究; (7)煤系环境纯湖相泥岩和沼泽相(湖沼或河沼)泥岩对规模天然气生烃贡献率的沉积基础研究。     

两相流模型在南海内孤立波与沙波相互作用中的应用

为研究内孤立波与沙波的相互作用,本文对基于OpenFOAM的SedWaveFoam求解器进行改进,建立了内孤立波-泥沙运动欧拉两相流模型。在利用试验资料对模型进行验证的基础上,在南海北部典型代表性条件下,模拟分析了500 m水深位置沙波床面上内孤立波作用下的水动力变化和泥沙运动。结果表明,内孤立波逐渐离开沙波时,海底沙波背流面处出现与内孤立波背景流速反向的流速,在内孤立波导致的流场作用下,沙波床面上的泥沙悬起并运动到床面以上的水体中。振幅100 m的内孤立波可以导致床面以上14 m高的位置处出现约0.07 kg/m³的悬沙浓度。     

固液两相流体中的空泡振荡计算

本文导出了固液两相流体中球空泡的振荡方程,并用数值方法讨论了固体颗粒对它泡运动及泡壁压强的影响,得到了固相浓度、颗粒尺寸等因素与空泡运动之间的定性关系。在分析过程中,考虑了液体与颗粒之间力的双向耦合作用。     

北黄海盆地东部坳陷火成岩地震相识别与分布预测

北黄海盆地东部坳陷火成岩分布复杂并具有多期性,直接影响了油气成藏作用,然而目前对其空间分布尚缺乏深入认识,制约着该区勘探开发的部署。利用全三维地震资料,根据地震反射特征识别出了不同类型的火成岩地震相模式,并对其不同特征进行了分析,通过地震相识别进行平面追踪,结合时间切片三维地震技术及属性分析对火成岩分布进行了预测。结果表明,北黄海盆地东部坳陷主要发育柱状、尖峰状、蘑菇状和丘状4种火成岩反射地震相;研究区火成岩分区性较明显,主要发育3处火成岩体,分别位于东部隆起剥蚀区、坳陷中部和坳陷的西北部。     

江陵凹陷南斜坡新沟嘴组下段薄互层滩坝砂储层预测技术

江陵凹陷南斜坡古近系新沟嘴组下段岩性岩相变化大,储层厚度薄,岩性圈闭的识别难度大。此次针对凹陷南斜坡金家场三维区,以古地貌与成藏分析为基础,以砂组或单砂层为单元,以薄互层砂体预测为核心,以地震地质复合微相为指导,建立了一套利用地震地质复合相控和地质统计学反演相结合的薄互层砂岩储层预测技术,开展了南斜坡地区的砂岩展布规律预测,为江陵凹陷新领域的油气勘探提供指导。     

大川中地区须家河组二、四段地震相与沉积相研究

四川盆地上三叠统须家河组油气勘探开始于20世纪40年代,其中须二段、须四段是主要探目的层段,也是盆地周边地区寻找新气源最有利层位之一。依据地震地层学方法和理论,结合钻井与测井资料,将大川中地区须家河组划分成7个地震层序边界,分别为SB1—SB7,与之对应6个最大湖泛面,分别为MFS1—MFS6,并对层序界面的地震反射特征进行了总结。利用地震反射内部结构、外部形态和反射波终止类型,在大川中地区须家河组须二段与四段内共识别出平行—亚平行、前积、丘状、透镜状及发散状地震反射特征等5种地震相,并对18条二维地震测线进行了剖面地震相的综合解释,编制了须二段与四段的地震相平面分布图。通过地震相与沉积相的转换,分别划分出冲积扇、扇三角洲、辫状河三角洲以及湖泊等沉积体系,编制了大川中地区须家河组二段与四段沉积相平面图,对大川中地区须家河组构造格局的演化规律进行了分析。     

东营凹陷通61断块沙二段沉积微相特征及对油藏形成的控制作用

该文综合利用沉积学、古生物学及地球物理学标志，对东营凹陷通６１断块的沉积微相类型及其特征进行了详细划分和描述。系统编制了区内沙二段７个砂层组中５１上小层沉积微相平面展布图，展示了各小层沉积时的地理面貌和沉积格局，阐明了各类储集砂体的平面分布特征，文中还详细讨论了沉积微相对油藏形成的控制作用。     

东海天然气水合物地热研究及其环境意义

依据地热资料研究天然气水合物稳定带厚度在东海海域的分布情况。东海在地质构造上位于新生代环太平洋构造带西部边缘岛弧的内侧,又是欧亚板块、太平洋板块和菲律宾海板块的相互作用带。依据国际热流委员会(IHFC)提供的东海地热数据,经过统计确定出该区域的热流分布,热流平均值为121·0mW/m2,最小值为73·0mW/m2,最大值为168·0mW/m2。同时利用天然气水合物温压模型计算了稳定带厚度,数据显示稳定带厚度平均值为92·2m,最小值为1·4m,最大值为190·6m,薄于其他已经发现的海洋天然气水合物稳定带厚度(约400m)。天然气水合物大部分分布在条件适宜的陆坡和岛坡上,冲绳海槽底部水合物稳定带厚度相对较薄。统计分析表明本区热流值与水合物稳定带厚度相关性很差,相关系数仅有0·12。这是由于天然气水合物所在海域水深较浅时,海底温度的变化迫使运算所应用的非线性方程影响因子迅速积累,从而导致相关系数降低。最后结合东海陆坡的地质条件,探讨了在天然气水合物存在的情况下,陆坡失稳的可能性及其造成的环境影响。     

固相吸附毒素跟踪技术(SPATT)在浙江南麂海域的应用

浙江南麂岛海域是我国近岸贝类的重点养殖区,近年来一直遭受脂溶性贝类毒素(lipophilic shellfish toxins,LSTs)的污染,威胁着人类健康。为了建立有效的食品安全预警方法,本研究利用固相吸附毒素跟踪技术(solid phase adsorption toxin tracking,SPATT)在该海域进行了为期一年的野外监测和LSTs毒素分析。结果表明:7种LSTs毒素在SPATT(DIAION?HP20)中被检出,分别是大田软海绵酸(okadaic acid,OA)、鳍藻毒素-1(dinophysistoxin-1,DTX-1)、虾夷扇贝毒素(yessotoxin,YTX)及其衍生物homo YTX、扇贝毒素-2(pectenotoxin-2,PTX-2)及其衍生物7-epi-PTX2sa和环亚胺毒素(gymnodimine,GYM);有8种毒素在厚壳贻贝(Mytilus galloprovincialis)中被检出,分别是OA、DTX1、homo YTX、PTX2、7-epi-PTX2sa、GYM、原多甲藻酸贝类毒素-3(azaspiracid-3,AZA-3)和虾夷扇贝毒素衍生物45-OH-homo YTX。整体而言,SPATT(HP20)中吸附的毒素种类与贝肉中监测出的毒素种类大体上一致,且两者间OA、DTX1和PTX2的浓度在时间上具有较好的相关性,可见SPATT(HP20)对这些LSTs毒素具有较高的灵敏度,有望作为水体中LSTs毒素的预警监测材料。南麂岛海域LSTs分布特征明显,夏季最高,其次是春秋季,冬季最低,其中2014年夏季贝肉中OA毒素含量高达77.19ng/g贝肉,超出国家限量标准(45ng/g贝肉)比例达11.76%,为浙江南麂海域贻贝的食用安全带来隐患。     

新疆阿合奇地区哈拉奇组、康克林组碳酸盐岩微相特征和沉积环境

采用微相分析的方法,对新疆阿合奇地区晚石炭世一早二叠世哈拉奇组和康克林组碳酸盐岩的微相类型和沉积环境进行了研究,发现两地层单元具有不同的岩石结构、颗粒组分及生物化石组合微相特征。哈拉奇组沉积粒度相对较细,泥质含量较高,生物碎屑相对较少,可划分出5种微相类型和5种次一级微相类型;康克林组生物种类丰富,个体保存较完整,颗粒组分出现了较多鲕粒、核形石等,亮晶胶结普遍,泥级组分相对较少,可划分出6种微相类型和8种次一级微相类型。根据微相类型组合特征和野外沉积构造,认为哈拉奇组碳酸盐岩主要形成于深水陆棚和台地斜坡2种沉积环境,其次为台地边缘浅滩和开阔台地沉积,总体反映较深水沉积环境;康克林组碳酸盐岩主要形成于台地边缘浅滩、开阔台地和局限台地3种沉积环境,反映沉积环境水体相对较浅。