三肇凹陷青山口组-段泥岩超压形成与演化过程初探

在泥岩超压形成与演化机制研究的基础上,利用声波时差资料,根据泥岩破裂与愈合机理建立了-套泥岩超压形成与演化过程的恢复方法,并对松辽盆地三肇凹陷青山口组一段泥岩中的超压形成与演化过程进行了恢复.青一段泥岩沉积初期开始形成超压之后,先后经历了5次释放,目前正进入第6次超压演化过程中.因其超压自身释放时期相对较早（均早于源岩大量生烃期）,对内部油气排出不起作用,后期稳定发育,对下伏扶杨油层的油气聚集与保存十分有利,这可能是造成该凹陷扶杨油层油气聚集的一个重要原因.该实例充分表明本文的方法用于泥岩超压形成与演化过程恢复是可行的.     

不同沉积年代泥岩卸荷力学特性试验研究

鄂西渝东地区蕴藏着丰富的油气资源,纵向主要分布有侏罗系和志留系两套泥岩盖层,区域经历的抬升剥蚀过程会导致盖层破裂,影响油气保存。选取沉积于侏罗系沙溪庙组、桐竹园组以及志留系龙马溪组的3个典型区块泥岩,开展10~50MPa 5种围压下的三轴卸荷力学试验,探索卸荷对泥岩力学特性影响。研究表明:随卸荷围压增大,3类泥岩的卸荷效应均增强,侏罗系泥岩体现在卸荷变形增大,志留系泥岩主要体现在沿卸荷方向的侧向膨胀;对比常规三轴压缩试验中岩石破裂时的应力状态,卸荷得到的泥岩强度均上升,内摩擦角更大,泥岩侧压破裂系数呈负指数分布,随围压增大而减小,并且沉积时间短浅的泥岩在抬升剥蚀过程中更容易产生破坏;岩石破裂形态由岩石组构与应力环境共同决定,沙溪庙组泥岩的裂纹形态为单一剪切断面破坏,并且断口平缓,而桐竹园组泥岩与龙马溪组泥岩则随围压升高,由单一剪切断面向共轭剪切破坏过渡,其中桐竹园组泥岩断口平滑,龙马溪组泥岩断口则呈现锯齿状。     

盐穴储气库泥岩夹层渗透性测试新方法

金坛盐穴储气库现场压井试验发现某泥岩夹层密封性欠佳,可能影响储气库运行的密闭性,钻井取芯情况表明,该夹层易破碎,难以开展系统的渗透性测试试验。针对该问题,提出了一种测试易碎泥岩夹层渗透率的新方法,将泥岩夹层岩芯浇筑在环氧树脂中,通过切割打磨等工序制备出符合渗透试验要求的标准试样。为了观测泥岩夹层岩芯与环氧树脂的胶结情况,对人工合成试样进行了镀金电镜扫描试验,发现交界面孔隙较岩石孔隙小、胶结良好,说明夹层岩芯是人工合成试样中的主要渗透通道。利用稳态法对人工合成试样进行渗透率测试,测试结果与其他学者的测试结果吻合,证实了该方法的可靠性。同时开展了理论分析,结果表明,浇筑式方法测得的渗透率与理论结果相符,从理论上进一步证实了其可行性。文中所述的泥岩夹层渗透性测试方法,对测试不规则破碎岩芯的渗透率具有一定参考意义。     

鄂尔多斯盆地古隆起东北侧马五41储层膏模孔类型及充填过程分析

利用岩芯和薄片资料,通过薄片孔隙描述、铸体薄片图像分析等方法,在对研究区马五₄1储层孔隙类型划分的基础上,详细划分了膏模孔充填类型,并对其充填过程进行了阐述。研究结果表明,研究区马五₄1储层主要发育溶蚀孔（膏模孔和其他溶孔）、晶间孔、晶间溶孔、微裂缝4种类型的孔隙,且以膏模孔为主。通过镜下薄片对膏模孔内不同充填物观察发现,充填物主要为白云石、方解石、硬石膏,其中半充填的膏模孔中主要充填物为白云岩粉砂、白云岩粉砂+石英、白云岩粉砂+铁白云石3种类型,而全充填的膏模孔中主要充填物为白云岩粉砂+方解石、白云岩粉砂+石英+方解石、白云岩粉砂+硬石膏3种类型。综合分析认为膏模孔是含膏云岩中石膏等易溶晶体溶蚀后,晶体轮廓保留而形成的,首先裸露风化壳期先充填白云岩粉砂和深灰色方解石,其次深埋藏期充填自生石英、白色亮晶方解石、铁白云石及硬石膏。     

豫西济源盆地中生代泥岩地球化学特征对物源区的指示

秦岭造山带印支期造山作用控制着济源盆地的形成与演化,对盆地中沉积物物源进行研究,有利于恢复造山带造山-隆升的细节.通过对济源盆地中生代泥岩地球化学的系统分析,发现样品的CIA(化学风化指数)校正值在早-中三叠世、晚三叠世、早-中侏罗世和中侏罗世后期的平均值分别为68.5、76.4、86.0和73.7,这一演化特征可能反映其经历了古气候控制的化学风化过程.但是三叠纪样品CIA值明显过低,可能与源区活动的构造背景相关;ICV(成分变异指数)值显示沉积物具有初次沉积的特征,反映了源区早期发生过弧-陆碰撞或具备陆缘弧特征的克拉通基底隆升.而早-中侏罗世样品表现为高的CIA值,ICV值显示沉积物具有再循环特征,其初次沉积可能发生在弧后盆地中,后随造山带的隆升,被剥露再搬运而沉积下来.泥岩物源区构造环境判别结果显示,沉积物主要来自活动大陆边缘和被动大陆边缘,且含有较多大陆岛弧(陆缘弧)的信息.由此说明,中生代济源盆地盆缘构造活动经历了由克拉通基底隆升到造山带剥露的过程,这一过程与秦岭造山带印支期的造山作用密切相关.      

南海高压气田泥岩盖层封闭机制、封气能力及演化过程——以莺歌海盆地X13高压气田为例

近期在南海莺歌海盆地勘探发现了高压大气田和一批含气圈闭,随着勘探的深入,高压领域(高压区、高压层系)天然气规模成藏和气水分布的复杂性日益凸显。利用钻井、地震和分析测试资料,对莺歌海盆地X13高压气田上中新统黄流组一段泥岩盖层的封闭机制、封气能力进行了研究,认为泥岩盖层存在物性封闭和泥岩滞排超压封闭两种封闭机制,并建立了相应的封气能力评价方法。X13高压气田泥岩盖层封气能力形成时间约在6.1Ma;3.6Ma时,X13高压气田构造-岩性圈闭形成,这也是天然气成藏的早期,储层、泥岩盖层为常压,泥岩盖层以物性封闭为主,盖层的排替压力大于储层剩余压力,因而具备了封气能力;1.8~0Ma,是天然气晚期成藏时期,储层、盖层已发育超压,泥岩盖层既存在物性封闭,也存在泥岩滞排超压封闭,泥岩盖层的排替压力与滞排超压之和大于超压储层的剩余压力,其中滞排超压发挥了主要的封气作用。较之天然气成藏早期,成藏晚期的盖层泥岩具备更好的封气能力。提出了"中部滞排欠压实-底部畅排压实型盖层—大型储集体组合"的圈闭(带)是高压领域天然气成藏富集区,这一认识对南海高压领域天然气勘探具有指导意义。     

岩腔后退近水平砂-泥岩互层危岩稳定性研究

岩腔后退是三峡库区重庆段近水平砂-泥岩危岩稳定性改变的关键。基于岩腔平行后退理论,提出了岩腔泥岩后退的剪切破坏和拉破坏力学机制,考虑岩腔后退参数提出了3类危岩体稳定性计算方法,结合重庆万州太白岩危岩稳定性计算得到如下结论:采用本文方法计算得出滑塌式危岩W12、倾倒式危岩W22、坠落式危岩W4处于稳定状态,倾倒式危岩W59处于欠稳定状态,而坠落式危岩W16处于基本稳定状态,这与2008~2013年现场监测情况相吻合。针对滑塌式危岩W12讨论得出,最小主应力随时间呈线性降低趋势,随着最小主应力持续降低,泥岩先产生剪切破坏后发生拉破坏,泥岩破裂角随着最小主应力降低不断降低;随着岩腔深度加大,稳定系数呈凹曲线降低趋势,岩腔后退是危岩失稳的根本原因;存在一临界岩腔深度,此岩腔深度下危岩将发生失稳破坏,并可据此预测危岩失稳时间。     

广西红层分布及其泥岩工程特性分析

随着我国西部大开发战略的实施,近年来广西红层地区工程建设逐渐增加,本文以红层岩组为基础,对广西地区红层分布进行分析,认为十万大山地区和桂东-桂东南区域分布较为密集。通过物理化学试验及力学试验对红层泥岩进行工程特性统计分析,得出上述区域泥岩膨胀性和崩解性特征,并通过击实特性、CBR承载比、软化系数等指标得知两区域泥岩填料级别主要为C3和C2,从而为相关红层区域工程建设提供一定的理论依据。     

甘肃甘谷裂隙泥岩剪切蠕变行为及其修正模型研究

岩石在长期荷载作用下表现出典型的蠕变特性,裂隙泥岩在长期荷载作用下的力学性质不同于完整岩石。对甘肃甘谷赵家窑滑坡钻孔取芯的裂隙泥岩开展剪切蠕变试验,探讨轴向压应力、预制裂隙长度等因素对试样剪切蠕变特征的影响。试验结果表明:轴向荷载和裂隙长度对试样剪切蠕变特征有明显的影响。轴向压应力越大,试样剪切蠕变变形越不明显;裂隙越长,试样剪切蠕变变形越显著。应力较低时,如Cvisc模型等蠕变模型能够较好反映泥岩的蠕变力学特性。而在加速蠕变阶段,大多数模型却不能准确体现泥岩蠕变曲线的非线性变化。改进的西原模型克服了传统模型不能对非线性蠕变特征进行描述的缺点,且模型参数较少,能较好地适用工程软弱岩体。不同载荷作用下泥质软岩试样剪切蠕变过程中,裂隙泥岩剪切破坏带形成表现为渐进与突发相结合。泥岩的剪切蠕变力学模型可解释泥岩滑坡的多种现象,边坡潜在滑移带内泥质软岩发生的剪切蠕变则是泥岩滑坡的内在诱因。     

赣西北下寒武统观音堂组碳硅泥岩地球化学特征及其沉积环境演化

赣西北下寒武统黑色岩系,是一套重要的铀等金属的含矿岩系,其中观音堂组碳硅泥岩是典型的黑色岩石类型。运用地球化学方法,对这套灰黑色泥质岩的元素地球化学及古环境演变特征进行了研究。研究结果表明:该碳硅泥岩黏土类矿物含量55%～59%,SiO_2,Al_2O_3,Fe_2O_3,K_2O,MgO平均含量分别为69.47%,11.39%,3.32%,2.76%,1.57%;化学成分表现为高硅低铝低钾低镁特征,有机碳平均含量5.82%,属富碳黑色岩系。对比中国东部泥质岩,其Ni、V、U、Ba、Cd、In、Tl、Se、W、Mo、Cu、Zn、Au、Ag、As、Sb等元素有相对富集的特点。从碳硅泥岩层的上部到下部,SiO_2、Na_2O、Ni、Mo含量逐渐增高,Al_2O_3、K_2O、TiO_2、H_2O^-、LOI、Cr、Th、Ba、Ga、Li、Be、Rb、Sc、Sn、Bi、Cu、Pb、Zn、Ag、REE则显示逐渐降低趋势。主量或微量元素的判别参数或图解显示,碳硅泥岩的物源以陆源碎屑岩为主,是在一个沉积速率较小、且较稳定的深水还原环境下沉积的,从早期到晚期,物源区呈现风化作用逐渐增强、气候环境越来越湿润、盆地水质越来越淡化的趋势。