塔里木盆地北缘库车盆地白垩系风成砂岩研究--以库车河剖面为例

库车盆地的早白垩世地层为一套干旱气候条件下的红层沉积，包括洪积扇砾岩、间歇性河流砂砾岩、风成细砂岩和粉砂岩、沙漠湖相紫红色泥岩等类型的沉积，组成一个较为典型的沙漠沉积体系。在库车河剖面，下白垩统红层中发育一些厚层至块状的“高能细砂岩和高能粉砂岩”，多为岩屑长石石英砂岩和长石岩屑石英砂岩。它们以良好的分选性和较高的结构成熟度、较细的粒度、较低的成分成熟度和大型交错层理的发育为特征，显示出较为明显的风成沉积特点。     

华北中南部地区石盒子群沉积环境研究新进展

华北地区石盒子群的沉积环境长期以来一致存在较大的争议,大多数研究者认为该时期完全为陆相沉积,也有一些学者在该地层中发现了海相沉积物。本文着重对鲁西、河南等地区石盒子群的奎山砂岩进行岩石学、沉积学、地球化学等指标研究,在该砂岩中发现了冲洗交错层理,并在该砂岩中上部发现了海绿石的存在。通过详细分析奎山砂岩中海绿石的显微特征、元素地球化学特征,并进行比较研究发现,华北地区奎山砂岩中海绿石的化学成分、含量与国内外古代的海相、过渡相海绿石基本一致,推断其为滨浅海富氧环境的产物。华北地区奎山砂岩中发育的沉积构造和所含海绿石的元素地球化学特征,揭示了该时期曾发生过海侵,反映了石盒子群沉积期沉积环境的复杂性。华北地区石盒子群奎山砂岩中上部海相沉积环境的确定,可能改变华北盆地二叠纪以来单纯为陆相沉积的认识,这为精细研究华北地区中晚二叠世的盆地格局、充填演化及恢复古地理景观,提供了新的思路和重要依据。     

风成砂沉积和古气候研究

作为一类常见的陆相沉积岩类型,风成砂岩产出于太古代到新生代的岩石记录中。风成砂沉积的形成与古气候、古环境密切相关,因而地质历史中的风成砂沉积是研究古气候和古地理环境的重要窗口。本文回顾了国内外风成砂沉积的研究进展,着重讨论了气候因素控制下风成砂沉积的成因及其形成过程。当前,国际研究注重风成沙丘形成过程的推理和模拟以及风成砂的沉积成岩过程,在风成沙丘形成过程、计算模拟、沉积保存的四维时空模型、风成相等方面取得了许多新认识。鉴于国际研究动态,国内需要在地层记录中鉴别和剖析风成砂的宏观和微观形态特征基础上,加强风成砂沉积动力学过程研究,增强对风成砂沉积(微)环境的理解和认识。     

油藏成藏年代学分析

成藏年代学研究是成藏动力学研究的重要方面 ,是揭示成藏过程、成藏速率研究的有效途径。文中系统介绍了成藏年代学研究方法 ,即以储层自生伊利石年代学分析法为主 ,与其它传统地质方法相结合 ,对大庆油田的成藏年代学进行了系统研究。大庆油田北部的喇嘛甸、萨尔图、杏树岗块状背斜构造油藏成藏年龄在 65～ 4 0Ma ,南部受岩性控制的背斜构造油藏成藏年龄在 77.4～ 73Ma ,采用数值模拟方法对其进行了验证 ,揭示了石油二次运移、聚集成藏的动力学过程具有快速、高效的特征     

考虑不同尺度孔隙压缩敏感性的砂岩渗透特性研究

以往的研究多是从宏观层面建立孔隙压缩敏感性与渗透率之间的关系,缺乏砂岩不同尺度孔隙结构改变对渗透率演化规律的认识。从细观孔隙层面来看,不同尺度孔隙在应力作用下闭合程度差异明显,考虑不同尺度下孔隙压缩敏感性对准确预测渗透率演化至关重要。因此,利用多场耦合核磁共振试验平台开展了砂岩渗流-应力耦合试验,获得了不同应力作用下砂岩渗透率以及孔径分布曲线的变化规律,将孔径分成大孔(>1μm)、中孔(0.1～lμm)、小孔(<0.1μm)3类,计算了砂岩不同尺度孔隙压缩系数及其转化因子,提出了考虑不同尺度孔隙压缩敏感性的砂岩渗透率计算公式。结果发现:砂岩不同尺度孔隙的压缩性差异明显,大尺度孔隙的压缩敏感性更强;考虑不同尺度孔隙压缩敏感性的渗透率公式与试验值具有较好的一致性。     

二连盆地与地沥青密切相关的砂岩型铀矿床微观矿物特征及成因分析

内蒙古二连盆地产在下白垩统碎屑岩系中的砂岩型铀矿床,其矿化与地沥青密切相关,有铀矿物存在之处必有地沥青;岩石中也普遍含地沥青。笔者通过蚀刻α径迹示踪,对铀含量在(200~1770)×10~(-6)的碎屑岩进行扫描电镜分析,采用分子量计算方法确定了该地区含铀碎屑岩中的铀是以多种超显微铀矿物形式存在。其中,以赛汉高毕铀矿床为代表,铀主要形成复成分磷钙铀矿。其它铀矿床也普遍有复成分磷钙铀矿产出:巴彦乌拉矿床样品因钙含量低、硅含量高,则铀石多于复成分磷钙铀矿;道尔苏矿床以铀石和磷铀矿为主,有少量沥青铀矿及复成分磷钙铀矿;哈达图矿床主要是沥青铀矿,未见复成分磷钙铀矿。除了地沥青之外,各矿床中与铀矿物共生的主要矿物还有草莓状、鲕粒状黄铁矿。由此推断,铀矿床的可能成因是:来自盆地深部的UH_3、PH_3、CaH_2、SiH_4、FeH_2、H_2S等在伴随油气向上运移过程中,由于温度、压力降低和氧化作用而发生分解及凝聚,形成草莓状、鲕粒状黄铁矿;同时派生出含U、P、Si、Ca等的氧化物的低温热水溶液,并最终结晶析出铀矿物,形成有大量黄铁矿共生的铀矿体;而油气经过长期挥发,最终演变成地沥青,成为铀矿物的载体。     

塔里木盆地典型砂岩油气储层自生伊利石K-Ar同位素测年研究与成藏年代探讨

塔里木盆地共发现 8套砂岩油气储层 ,对其中的 5套典型砂岩油气储层进行了自生伊利石K Ar同位素测年分析与研究。利用该项技术对其成藏史进行初步探讨是本次研究的主要目的。中央隆起下志留统沥青砂岩的自生伊利石年龄为 383.4 5～ 2 35 .17Ma ,表明志留系古油藏形成于加里东晚期—海西晚期 ;上泥盆统东河砂岩的自生伊利石年龄为 2 6 3.82～ 2 31.34Ma ,表明东河砂岩油气藏主要形成于海西晚期 ;库车坳陷依南 2气田 (依南 2井 )下侏罗统阳霞组砂岩的自生伊利石年龄为 2 8.0 8～ 2 3.85Ma ,表明油气充注发生在中新世以来 ;喀什凹陷阿克莫木气田 (阿克 1井 )下白垩统砂岩的自生伊利石年龄为 2 2 .6 0～ 18.79Ma ,表明中新世可能有古油气运移或古油藏形成 ;库车坳陷迪那 2气藏 (迪那 2 0 1井 )古近系砂岩中的伊利石主要为碎屑成因 ,不能用于进行油气成藏史研究 ,但该气藏白垩系砂岩的自生伊利石年龄为 2 5 .4 9～ 15 .4 7Ma ,表明可能为中新世成藏。本次研究表明 ,该项技术在塔里木盆地初步显示出较好的应用效果 ,具有较为广阔的应用前景。     

Diagenesis and hydrocarbon emplacement in the Upper Triassic Yanchang Formation tight sandstones in the southern Ordos Basin,China

The Upper Triassic Yanchang Formation in the southern Ordos Basin is a tight sandstone but productive hydrocarbon exploration target. A variety of analyses, including thin-sections, cathodoluminescence (CL), scanning electron microscope (SEM), X-ray diffraction (XRD), fluorescence, isotope and fluid inclusion, have been used to analyse the reservoir petrology and diagenesis to understand the evolution of reservoir porosity. The sandstones are mostly feldspathic litharenites and lithic arkoses with low porosities (7.6% on average) and extremely low permeabilities (0.49 mD on average). A complex diagenetic alteration history of the reservoir caused different kinds of reduction in reservoir porosity. The carbonate cements are sourced from adjacent organic-rich mudstone and precipitated with a higher content near the edges of sandstone units and a lower content at the centres of sandstone units, resulting in two different diagenetic evolution paths. The analysis of porosity evolution history and hydrocarbon emplacement produced the following conclusions: (1) during the eodiagenesis period, mechanical compaction reduced the primary porosity dramatically from 40 to 19%; and (2) during the mesodiagenesis period, the first-phase oil charged the reservoir (porosity ranging from 14 to 19%) as bitumen along detrital grains forming a preferential pathway for subsequent oil emplacements. In the second-phase of oil charge, the reservoir porosity ranged from 9 to 14% limiting water–rock reactions. During the third-phase of oil charge, porosity of the reservoir remained at 9%. In general, the densification period (with a porosity close to 10%) of the reservoir occurs at the same time as the major oil emplacement and may be an explanation for the low oil saturation of the Chang 8 tight sandstone.     

辽河坳陷西部凹陷南段古近系沙河街组致密砂岩特征与成因机制*

渤海湾盆地辽河坳陷西部凹陷南段古近系沙河街组中发现了低产油气流和工业油气流,储集层具有低—特低孔隙度、特低—超低渗透率、低压的特征,属于典型的致密砂岩储集层。应用大量的薄片、扫描电镜、粒度分析、压汞和物性等测试资料,研究了致密砂岩的微观特征,探讨了致密砂岩的形成机理。研究结果表明,致密砂岩(孔隙度小于10.0%)大多发育在凹陷区;矿物成分、粒度、分选、磨圆等沉积学参数与致密砂岩的形成关系不大;致密砂岩的孔隙类型主要为次生孔隙,孔隙结构整体上具有中孔径、微细喉以及喉道分选不均匀等特征;机械压实作用和胶结作用导致了致密砂岩的形成,该致密砂岩属于次生型致密砂岩。     

碎屑砂岩三轴压缩下强度和变形特性试验研究

基于碎屑岩组织结构疏松、含水率较高、物理力学性能较差、呈孔隙式胶结接触等特点,对碎屑砂岩首先开展了物理特性试验分析,认为其微、细观结构复杂、内部破坏严重,矿物成分为石英、长石、绢云母等,化学成分以SiO2为主,属微透水、小孔隙率砂岩,且渗水化学侵蚀并不显著。其次,开展了静水压力、单轴压缩和三轴压缩试验,研究了碎屑砂岩的强度和变形破坏特性。最后,初步探索了物理特性与强度变形特性的关系。结果表明,静水压力为2.6 MPa时,岩样内部微缺陷压密完成;单轴压缩曲线呈明显6阶段特征,峰值应力达0.98 MPa,属脆-延性破坏;三轴压缩条件下,岩样呈压缩为主的延性扩容破坏,轴向压缩和环向体积扩容达6%和4%;曲线无明显破坏荷载,呈现非线性、塑性硬化、存在屈服平台和体积由压缩向扩容过渡等特性。且体积扩容破损应力与屈服应力基本相同,扩容转折点随围压增加而增大,围压可增强岩样抵抗变形破坏的能力。试验结果旨在为岩石工程稳定分析及本构模型构建提供可靠的依据。