鄂尔多斯盆地定边地区山西组流体包裹体的拉曼光谱特征

拉曼光谱技术是对流体包裹体进行无损分析的重要手段。本文应用激光拉曼技术对鄂尔多斯盆地定边地区山西组石英矿物颗粒中流体包裹体组分特征进行分析研究,发现该区包裹体主要呈现2种拉曼光谱图:分别是代表芳烃存在的荧光型拉曼光谱图和代表饱和烃存在的饱和烃型拉曼光谱图。从所测得的2种谱图来看,该地层包裹体捕获于煤系烃源岩的生烃演化阶段,进一步分析发现在石英颗粒的Ⅰ期、Ⅱ期次生加大边中的包裹体的拉曼谱图主要显现2250 cm~(-1)±和2945 cm~(-1)±拉曼谱峰,而裂缝中的包裹体除了具有与其相同的峰值之外,在600~1500 cm~(-1)之间亦显示出多个拉曼谱峰,说明存在于这2种构造中的包裹体处于不同的煤系烃源岩演化之中,因此所测包裹体组分不完全相同。该研究测得的拉曼光谱图揭示了研究区山西组地层中流体包裹体的主要组分,并且反映了包裹体被捕获时的成烃流体组分变化特征,对最终确定当时地层的流体环境及其与煤系烃源岩生烃演化之间的关系有着重要意义。     

鄂尔多斯盆地高桥地区盒8段砂岩储层致密成因

运用常规薄片、铸体薄片、扫描电镜及恒速压汞等实验手段,对鄂尔多斯盆地高桥地区盒8段储层特征进行研究,并以孔隙演化过程为线索分析了储层致密成因。研究结果表明:盒8段储层主要为岩屑石英砂岩、石英砂岩与岩屑砂岩,成分成熟度和结构成熟度均较高,储层物性差;砂岩分选性好,初始孔隙度整体较高,平均可达34.7%;受岩石组分、埋深及煤系烃源岩酸性流体的影响,压实作用强烈,破坏了大约20.4%的原生孔隙度,胶结作用破坏了其余13.9%的原生孔隙度,原生孔隙几乎被破坏殆尽;早期溶蚀产生的孔隙被压实作用破坏,而晚期溶蚀作用较弱,仅增加了大约3.4%的次生孔隙度,难以大幅度改善储层物性。因此,成岩期原生孔隙被破坏殆尽及次生孔隙形成较少共同导致该区储层致密。     

鄂尔多斯盆地子洲地区上古生界沉积相及演化特征

在对大量钻井岩心观察分析的基础上,结合鄂尔多斯盆地区域地质背景,利用岩性、古生物、沉积构造、粒度分析、地球化学特征等鉴别沉积标志特征,分析鄂尔多斯盆地子洲地区晚古生代各时期沉积相特征,总结其演化规律。晚古生代研究区共发育5种沉积体系,分别是障壁海岸沉积体系、浅海陆棚沉积体系、曲流河三角洲沉积体系、辫状河三角洲沉积体系以及湖泊沉积体系。研究区晚古生代沉积演化经历两大阶段。重点分析山西期与石盒子早期盒8期沉积环境,子洲地区山西组沉积为水下还原环境,受河流三角洲作用控制,仅在山西组早期研究区南部受到短期海泛的影响;石盒子早期研究区处于完全的淡水环境,受辫状河三角洲作用控制。晚古生代沉积时气候特点体现出由温暖潮湿气候向半干旱—干旱气候转变,沉积体系表现为由海相、海陆过渡相向陆相过渡转变的特点。     

Evolution of sealing efficiency for CO2 geological storage due to mineral alteration within a hydrogeologically heterogeneous caprock

In CO₂ geological storage (CGS) context, the evolution of the caprock sealing capacity has received increasing attention, particularly on a geological time span (thousands of years). At this time scale, geochemical reactions may enhance or weaken the caprock quality. It is widely recognized that, for the reservoir, geological heterogeneities affect the concentration and spatial distribution of CO₂, and then affect the extent of gas–water–rock interactions, which in turn alters the hydrogeological properties of the reservoir. However, much less attention of these effects has been paid to the caprock. In this study, we presented and applied a novel approach to evaluate the effects of permeability and porosity heterogeneities on the alteration of minerals, the associated evolution of the caprock sealing efficiency and the containment of supercritical CO₂ (scCO₂) within the caprock. Even though this is a generic study, several conditions and parameters such as pressure, permeability, and mineral composition, were extracted from a caprock layer of the Shiqianfeng Formation in the Ordos Basin demonstration site in China. For the sake of simplification, a 2-dimensional model was designed to represent the caprock domain. We firstly generated an appropriate heterogeneous random field of permeability with the average permeability taken from the uppermost mudstone layer of the Shiqianfeng Formation, and then the heterogeneity in porosity was incorporated using a joint normal distribution method based on the available data. Homogeneous mineral compositions of the reservoir and caprock were used in all simulations. Simulations of three cases were performed, including a homogeneous case, a case with only permeability heterogeneity and a case with both permeability and porosity heterogeneities. The results demonstrate dramatic influences of permeability and porosity heterogeneities on the migration of scCO₂ within the caprock, the alteration of minerals, and therefore the evolution of the caprock sealing quality. Specific to the data used in this study, hydrogeological heterogeneities facilitated the overall penetration of scCO₂ within the caprock and promoted the alteration of minerals, thereby weakening the caprock sealing efficiency over the simulation time.     

鄂尔多斯盆地姬塬地区三叠系延长组长9油层组沉积体系特征

对姬塬地区三叠统延长组长9油层组沉积体系的类型及特征进行了系统的研究:姬塬地区延长组长9油层组为辫状河三角洲平原沉积,包括分流河道、决口扇、天然堤等微相。详细研究了长91、长92沉积相平面展布特征,建立了研究区辫状河三角洲的沉积模式。     

鄂尔多斯盆地北部巴音青格利-苏台庙地区中侏罗统直罗组下段沉积特征及其铀成矿意义

鄂尔多斯盆地北部中侏罗统直罗组下段是砂岩型铀矿的主要赋矿层位,含矿层砂体的成因类型、几何形态和物性特征约束着砂岩型铀矿矿体的规模和空间分布。前人对盆地北东部赋矿砂体的成因、三维几何形态、沉积成岩作用控制下的砂体物性特征等作了深入细致的研究,有效支撑了北东部砂岩型铀矿的高效勘探。可是陆相沉积具有相变快、地区沉积差异显著的特征,盆地北部西侧的巴音青格利-苏台庙地区J2z1的沉积环境、砂体成因和空间展布尚不明确。为了扩大找矿空间,文章基于35 口钻井5300 m 直罗组下段的岩心、测井资料,在盆地北部西侧外围地区开展了钻孔岩心观察、镜下鉴定、单井分析、连井剖面分析以及含砂率等值线分析工作。研究认为：（1） 巴音青格利-苏台庙地区直罗组下段的砂岩类型主要为中-粗粒岩屑长石砂岩和长石岩屑砂岩;（2） 研究区内主要发育三角洲平原亚相,可进一步细分为分支河道、决口扇、分流间湾以及沼泽和泥沼微相;（3） 从含矿建造、铀源特征以及构造特征分析认为研究区东部成矿潜力较大,有必要 进一步开展勘查工作。上述认识为西部外围地区的砂岩型铀矿勘探提供了地质支撑。     

鄂尔多斯盆地大牛地气田奥陶系马家沟组中下组合沉积模式*

碳酸盐岩是鄂尔多斯盆地古生代重要的油气储集层。综合利用岩心、薄片和测井资料,在鄂尔多斯盆地大牛地气田奥陶系马家沟组中下组合识别出蒸发台地、开阔台地和局限台地沉积亚相类型,详细分析了不同沉积亚相特征,建立受海平面升降控制的大牛地气田马家沟组中下组合沉积模式。马一段至马三段沉积时期海平面较低,沉积了蒸发台地相,其中马一段和马三段的盐湖微相主要分布于东南部,膏湖微相分布于盐湖外围,而马二段海平面略有上升,随之沉积了覆盖全区的泥云坪微相和膏云坪微相;马四段形成于最大海泛期,沉积开阔台地相,自下而上依次形成覆盖全区、稳定分布的灰坪微相和云灰坪微相;马五段形成于海退—海侵—海退过程,主体沉积局限台地相,马五_7-10亚段的云坪微相覆盖全区,马五₆亚段自西北往东南发育大面积的泥云坪微相,马五₅亚段中部以灰坪微相为主,云坪微相围绕灰坪分散分布。     

鄂尔多斯盆地富县地区二叠系山西组高分辨率层序地层学研究

运用高分辨率层序地层学原理,详细分析了鄂尔多斯盆地富县地区二叠系山西组地层沉积的基准面旋回特征,共识别出了2个长期旋回、4个中期旋回和8～12个短期旋回,并得出了两类可容空间的短期旋回识别特征。对不同井基准面旋回联井分析得出,储集层段多发育于短期基准面上升半旋回的水下分流河道、河口坝和浊流沉积砂体中,且砂体与前三角洲泥呈指状交叉,形成岩性油气藏。建立的研究区高分辨率层序地层格架对进一步的油气勘探具有指导性的意义。     

陕西省榆林地区延安组湖滨下三角洲平原沉积中的决口扇三角洲沉积及其意义

陕西榆林延安组湖滨下三角洲平原沉积中决口扇三角洲具如下特点:（1）发育在湖滨下三角洲平原的分流间地区;（2）平面上垂直主分流河道向外呈扇形或朵叶状;（3）剖面上呈透镜状夹在两个煤分层之间;（4）前三角洲沉积的厚度小,前缘中植物碎屑含量高;（5）发育时间短,一般不超过1万年。决口扇三角洲沉积体间的排列关系受控于压实沉降作用,不同的排列形式导致煤层出现叠瓦状分叉和环状分叉。     

宁夏香山群徐家圈组顶部石灰岩稀土元素特征与沉积介质分析

鄂尔多斯盆地西缘宁夏香山群自20世纪40年代发现以来一直存在的时代争议,已经严重地阻碍了该地区及北祁连地区早古生代大地构造、地层和古地理等研究工作,香山群徐家圈组顶部的薄层状石灰岩以其含有的古生物化石已成为解决香山群时代归属的关键地层单元。本文通过对薄层状石灰岩稀土元素及相关微量元素测试结果的分析,探讨其沉积时的海水介质条件。结果表明：依据稀土元素的分布特征,可将薄层状石灰岩分为A、B、C三组;稀土元素具有明显的Eu正异常和Ce负异常,从A组到C组Eu正异常增大,Ce负异常减小;从A组到C组,各地球化学参数呈规律性变化,（La/La^*）_N、（Y/Y^*）_N、（Gd/Gd^*）_N、Y/Ho值逐渐减小,稀土总量和轻重稀土比值逐渐增加,（La/Yb）_N与（La/Sm）_N值由小变大再变小,（Ce/Ce^*）_N值逐渐增大而U/Th值逐渐减小,Sr/Ba值稳定而Zr/Rb值增大。依据地球化学特征可推测沉积时从A组到C组的水介质变化为陆源物质影响增加、海水性质减弱、水深波动、海水由还原到氧化、水动力增强和盐度基本稳定。结合稀土元素Eu异常现象及相关研究成果,推测徐家圈组顶部的薄层状石灰岩沉积于氧化-还原层化海洋靠近分界线的还原带内,热液羽引发的深水水体流动（内波、内潮汐）可能控制着陆源物质的输入和水体的氧化-还原环境,在还原的总体背景上产生水动力氧化现象。