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    2023年 第44卷 第1期    刊出日期:2023-01-14
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    2023年第44卷 第1期 中英文目录
    2023, 44(1):  0. 
    摘要 ( 68 )   PDF (36564KB) ( 74 )  
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    油气地质
    典型碳酸盐岩大气田规模聚集差异性及其主控因素
    邹才能, 谢增业, 李剑, 张璐, 杨春龙, 崔会英, 王晓波, 郭泽清, 潘松圻
    2023, 44(1):  1-15.  doi:10.11743/ogg20230101
    摘要 ( 413 )   HTML ( 41)   PDF (4215KB) ( 334 )  
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    四川盆地安岳气田和鄂尔多斯盆地靖边气田分别是中国迄今为止发现的总体规模最大和单层规模最大的两个海相碳酸盐岩特大型气田。基于对成藏体系理论中的气藏源-位结构、油气成藏过程及关键要素时-空配置等的解剖,认为安岳气田和靖边气田发育多种源-位结构,烃源体-圈闭体高效配置,但安岳气田为继承性古隆起上的古油藏裂解气“原位”聚集成藏,而靖边气田为斜坡背景构造转换枢纽带调整成藏。三大关键因素控制安岳和靖边两类大气田的规模富集:①烃源体均经历异常热事件,热流值超过70 mW/m2的热事件持续时间约70 Myr,不同类型烃源体已充分裂解并形成以甲烷为主的气体,气源充足;②发育有利岩相叠加岩溶作用的多层叠置规模优质储集体,有良好的储集空间;③发育构造、构造-岩性、地层-岩性、岩性等多类型规模圈闭体,具备规模有效聚集场所。古油藏范围内或邻近烃源体的高能滩体与岩性致密带匹配区是下一步寻找规模天然气聚集的有利勘探领域。

    深层-超深层碳酸盐岩储层精细地质建模技术进展与攻关方向
    何治亮, 赵向原, 张文彪, 吕心瑞, 朱东亚, 赵峦啸, 胡松, 郑文波, 刘彦锋, 丁茜, 段太忠, 胡向阳, 孙建芳, 耿建华
    2023, 44(1):  16-33.  doi:10.11743/ogg20230102
    摘要 ( 602 )   HTML ( 50)   PDF (10794KB) ( 309 )  
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    深层-超深层碳酸盐岩油气是业界普遍关注的热点和重点领域。如何精准刻画深层-超深层碳酸盐岩储集体空间展布及储集参数分布特征,是高效勘探开发面临的重大技术问题。在对储层地质分析、测井评价、地震预测、地质建模等相关技术发展现状分析的基础上,针对深层-超深层碳酸盐岩储层研究面临资料少、品质差、精度低,加之储层非均质性强等难题,深入开展了深层碳酸盐岩优质储层发育机理与分布规律研究,研发集成了深层碳酸盐岩储层描述与建模的关键技术系列,包括:①多尺度、多属性深层碳酸盐岩储层知识库构建技术;②地质分析新技术——从宏观到微观的储层地质观测分析技术,储层微区原位沉积、成岩环境定性-定量分析技术,储层发育机理与过程实验和数值模拟分析技术;③深层碳酸盐岩储层测井解释新技术——基于全域测井仿真的储层类型识别与参数定量评价技术,基于机器学习的沉积微相识别技术;④深层碳酸盐岩储层地震预测新技术——深层碳酸盐岩地震岩石物理建模技术,岩石物理引导的机器学习储层参数预测与不确定性评价技术;⑤深层碳酸盐岩地质建模新技术——多点地质统计学新算法,地质过程模拟技术,人工智能地质建模技术。分别建立了面控、断控、相控型碳酸盐岩储层地质建模技术流程,并选择塔里木盆地塔河、顺北油气田和四川盆地元坝气田进行了有效应用,为勘探开发部署提供了科学依据。最后,提出了深层-超深层碳酸盐岩储层地质建模未来攻关方向:①升级储层地质知识库,提高对建模的支撑力度;②扩充基于地质过程的建模技术,完善应用研究;③发展基于人工智能的地球物理解释、预测技术,提升复杂储层刻画能力;④研发基于人工智能的建模新方法,不断提高储层表征精度和模型的可靠性;⑤创建深层储层地质模型的快速更新技术,不断提高模型更新效率和精度。

    四川盆地安岳气田震旦系台缘带和台内地区天然气成藏差异性及勘探领域
    李剑, 杨春龙, 谢武仁, 芮宇润, 王晓波, 张璐, 谢增业, 郭泽清
    2023, 44(1):  34-45.  doi:10.11743/ogg20230103
    摘要 ( 264 )   HTML ( 15)   PDF (7299KB) ( 153 )  
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    四川盆地安岳气田是中国迄今为止发现的最大规模的海相碳酸盐岩气田,探明天然气地质储量1.03×1012 m3,其中震旦系灯影组占56.3 %。目前灯影组勘探开发主要围绕灯影组四段台缘带展开,且台缘带单井产能明显高于台内地区。基于台缘带和台内地区天然气地球化学特征及气藏对比关系,结合成藏条件分析,探讨其成藏差异性。研究表明:①灯影组台缘带较台内地区天然气甲烷氢同位素明显偏重,对应寒武系源岩古水体介质盐度高于震旦系,反映由台缘带到台内地区震旦系烃源岩贡献比例的增加;②台缘带与台内地区储层在岩石类型、储集空间等方面一致,但台缘带储层内部溶蚀孔洞发育程度强于台内地区,主要受控于丘滩发育程度和表生岩溶作用强度;③台缘带和台内地区成藏组合存在差异,台缘带紧邻裂陷内烃源岩,储层侧向对接烃源岩,存在旁生侧储、上生下储等多种成藏组合,而台内地区距裂陷内烃源岩较远,需要通过沟通油、源的断裂输导油气,成藏组合单一;④震旦系-寒武系烃源岩贡献比例的不同和优质储层发育位置及组合类型的差异,是导致台缘带和台内地区产能差异巨大的主要原因。川西北蓬莱—剑阁地区是未来深层灯影组台缘带的有利勘探领域,古隆起围斜部位台地内部构造-岩性气藏是灯影组台内地区主要有利勘探区。

    川西北地区中泥盆统腐泥型烃源岩晚期生气特征实验研究
    田辉, 吴子瑾, 盖海峰, 王星
    2023, 44(1):  46-54.  doi:10.11743/ogg20230104
    摘要 ( 211 )   HTML ( 13)   PDF (2338KB) ( 187 )  
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    中国南方古生界烃源岩的原始干酪根类型以腐泥型-偏腐泥型(Ⅰ-Ⅱ型)为主,目前主体处于过成熟阶段(镜质体反射率Ro>2.0 %),准确评价Ⅰ-Ⅱ型干酪根在生-排油之后的生气潜力(或晚期生气)及生气特征对中国南方古生界深层-超深层天然气勘探至关重要。鉴于此,以川西北地区中泥盆统观雾山组样品(Ro≈1.1 %)为例,通过黄金管生烃模拟实验,结合已有文献资料,探讨了Ⅰ-Ⅱ型干酪根在高-过成熟阶段的生气潜力及气体地球化学特征。结果表明,研究样品残留油含量(按单位有机碳质量计算,以下同)为140 mg/g,现今生气潜力为220 mL/g,显示仍具有较好的生气潜力。其中,干酪根裂解气的贡献至少为140 mL/g,残留油裂解气最多为80 mL/g,表明腐泥型烃源岩在排油效率较高时,其晚期生气以干酪根裂解气为主。同时,排油之后的腐泥型烃源岩晚期生成的天然气干燥系数较高,随着甲烷产率的增加甲烷碳同位素快速变重,在成熟度达到Ro≈3.5 %时,其甲烷碳同位素值与母质干酪根碳同位素值接近(碳同位素分馏程度约为0.5‰)。上述结果可为中国南方古生界深层-超深层天然气的资源潜力评价和天然气来源识别等研究提供有益的科学依据。

    深埋条件下微生物碳酸盐岩成岩作用与孔隙演化——以四川盆地西部中三叠统雷口坡组为例
    钱一雄, 武恒志, 周凌方, 董少峰, 王琼仙, 宋晓波, 邓美洲, 李勇
    2023, 44(1):  55-74.  doi:10.11743/ogg20230105
    摘要 ( 251 )   HTML ( 14)   PDF (8827KB) ( 271 )  
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    四川盆地西部(简称川西)中三叠统雷口坡组白云岩是埋深超过5 000 m的油气勘探目的层之一。通过对10余口钻井以及多条实测露头剖面的研究,采用了包括薄片、铸体片、阴极发光、环境扫描电镜及能谱分析(SEM-EDS)、流体包裹体、微区碳-氧同位素、碳酸盐岩△47团簇同位素温度计、方解石U-Pb定年以及FIB-CT等技术方法,探讨了深埋条件下微生物碳酸盐岩成岩流体与孔隙演化的机理。研究表明,研究区存在开放、封闭和半开放等3种早期成岩体系,分别对应于潮湿气候条件下的潮间带-潮下浅水带的藻(灰)云岩中的强大气淡水作用(带),干旱条件下的潮上-潮间带膏盐岩-含藻纹层泥晶云岩的弱大气淡水作用以及早期表生-浅埋藏下的细菌微生物-灰泥相互作用。大规模白云岩化作用,以及埋藏-构造期的去云化作用分别发生于晚三叠世的卡尼阶(226.50 Ma ± 9.68 Ma)与诺利阶(211.50 Ma ± 1.50 Ma),地层温度分别为43 ~ 54 ℃和50 ℃。在白云石(δ18O=-0.83 ‰ ~ 9.70 ‰)与方解石(δ18O=-1.16 ‰ ~ 12.94 ‰)的胶结过程中,随着胶结物晶体增大,δ18O总体逐渐降低,指示了温度升高与盐度升降变化。统计结果表明,微生物碳酸盐岩的主要孔隙类型包括格架孔(占比32.38 %)、扩溶缝洞(占比43.69 %)和微孔隙。微孔隙连通性好,富有机酸的孔隙流体抑止了规模性的胶结作用,导致部分孔隙得以保存。向上变浅的浅水潮下带-潮间带 “米氏(级)微生物岩沉积旋回”,以及开放-半开放早期成岩体系是孔隙发育的基础。埋藏成岩流体迭加改造作用导致了储层孔隙度在一定程度上减少。

    川西中二叠统栖霞组白云岩特征与成因
    韩月卿, 张军涛, 何治亮, 金振奎, 韩文彪, 高平, 郝运轻, 孙炜, 武重阳
    2023, 44(1):  75-88.  doi:10.11743/ogg20230106
    摘要 ( 260 )   HTML ( 9)   PDF (8297KB) ( 190 )  
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    近期在川西地区中二叠统栖霞组斩获的多个白云岩油气发现彰显了白云岩储层的油气潜力,但该组白云岩储层非均质性极强,白云岩化机制不明确,优质白云岩储层分布预测困难。研究综合分析了该组不同类型白云岩的岩石学和地球化学特征,结合沉积相背景和峨眉山大火成岩省热事件,系统总结了不同类型白云岩化作用的期次和成因。结果显示:川西地区栖霞组白云岩多为斑状或层状分布,白云石晶体以细晶为主,中-粗晶、泥-粉晶次之,伴少量鞍状白云石胶结物。泥-粉晶白云岩主要发育在栖霞组底部,白云石晶体多为半自形-他形晶,常与草莓状黄铁矿伴生,部分泥晶白云石呈球粒状、哑铃状和花椰菜状;泥-粉晶白云岩的δ13C(VPDB)为负值,δ18O(VPDB)处于正常海水数值范围内,这些特征表明泥-粉晶白云岩可能为微生物介导作用的产物。细晶白云岩在栖一段和栖二段都有发育,其白云石晶体主要为自形-半自形晶,多具有雾心亮边结构,在阴极发光下晶体内部呈棕色-暗红色,向外过渡为亮红色后再变暗;细晶白云岩具有明显的残余粒屑结构,表明前驱岩岩性为颗粒灰岩;细晶白云岩的δ18O(VPDB),δ13C(VPDB)和87Sr/86Sr值均指示白云岩化流体为海水,可能为浅埋藏期中等盐度回流渗透白云岩化作用而成。中-粗晶白云岩多发育在栖二段,其白云石晶体主要为非平直晶面他形晶,阴极发光下多表现为内部暗、外部亮的特征;中-粗晶白云岩的δ18O(VPDB)均低于正常海水数值范围,说明受到了后期流体的改造;部分中-粗晶白云岩的87Sr/86Sr值高于同期海水数值,呈斑状或斑马状,其溶蚀孔洞发育鞍形白云石,这些特征说明受到了来自或穿碎屑岩层热流体的直接影响;87Sr/86Sr值仍处于海水数值范围内的中-粗晶白云岩,未见鞍形白云石,可能指示细晶白云岩的重结晶或热调整。总体而言,川西地区栖霞组白云岩先后经历了同生期微生物介导白云岩化作用、浅埋藏期回流渗透白云岩化作用和晚期热流体调整改造作用,其中浅埋藏期回流渗透白云岩化作用是该区白云岩的主要成因。

    鄂尔多斯盆地早古生代庆阳和乌审旗古隆起构造演化及其对寒武系岩相古地理的控制
    张春林, 邢凤存, 张月巧, 姜福杰, 徐旺林, 张阿敏
    2023, 44(1):  89-100.  doi:10.11743/ogg20230107
    摘要 ( 226 )   HTML ( 16)   PDF (7399KB) ( 133 )  
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    鄂尔多斯盆地早古生代南、北两个古隆起的构造演化过程认识尚不明确,制约了油气勘探及盆地沉积充填演化过程的研究。基于最新钻井、野外剖面及地震资料,采用地震反射接触关系和滨岸相识别等手段,对庆阳古隆起和乌审旗古隆起进行约束与刻画,认为其总体经历了寒武纪的古隆起逐渐淹没阶段、寒武纪—奥陶纪的抬升剥蚀阶段、早奥陶世冶里组-亮甲山组沉积期之后的庆阳古隆起稳定-乌审旗古隆起快速沉降阶段、晚加里东期的挤压剥蚀和古隆起范围定型阶段、石炭纪—二叠纪的古隆起消亡阶段及二叠纪之后的构造掀斜定型阶段等6个主要阶段,南、北两个古隆起具有早期发育特征相近、后期南部隆升-北部沉降的演化差异。两个古隆起形成隆-凹相间的古构造格局,对寒武系沉积储层控制明显。古隆起总体呈东缓-西陡的古地貌特征,古隆起东侧相对于西侧更有利于大面积白云岩储层的发育。庆阳古隆起和乌审旗古隆起在寒武纪的演化过程中对岩相古地理格局的控制具有差异性,总体上前者控制地貌隆-凹格局及沉积更为持续。寒武纪晚期的怀远构造运动导致鄂尔多斯盆地抬升剥蚀,致使寒武系顶部岩溶作用普遍发育。

    鄂尔多斯盆地乌审旗隆起东北侧怀远运动不整合特征及其对岩溶储层形成的意义
    张军涛, 张玉银, 谷宁, 金晓辉, 张涛, 刘四洪, 贾会冲, 杨佳奇, 刘玲, 高晓鹏
    2023, 44(1):  101-109.  doi:10.11743/ogg20230108
    摘要 ( 258 )   HTML ( 16)   PDF (3433KB) ( 126 )  
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    怀远运动(加里东期Ⅰ-Ⅱ幕)是鄂尔多斯盆地早古生代一次较大的构造活动,其影响仅次于加里东期(Ⅲ幕)—海西运动,存在长时间的沉积间断,在古隆起附近形成了较为有利的岩溶储层。怀远运动不整合面在乌审旗隆起东北侧表现为奥陶系马家沟组一段与寒武系三山子组之间的平行不整合接触。不整合面上、下均为碳酸盐岩地层,但在测井电性、岩石矿物、元素以及同位素分析上都存在很大的差异。三山子组为细晶白云岩,在测井响应上具有低伽马值、高电阻率的特征,发育不规则状溶蚀孔隙,是岩溶储层发育段。三山子组储层多属于相对高能的近隆浅滩、正常海水环境,白云化作用为浅埋藏期渗透回流白云岩化。马家沟组一段是怀远运动后的首套沉积地层,由于靠近乌审旗古陆,岩性复杂,呈现出膏-云-泥-砂混杂沉积的特征,沉积时虽然也属于海相环境,但其与三山子组沉积时相比已发生了较大变化,属于海侵早期靠近古陆的混积潮坪沉积环境,气候相对干旱,以海源碳酸盐沉积为主,又常有间歇性的陆源碎屑补给,白云岩则是准同生期萨布哈白云岩化作用的产物。三山子组储层受相对高能原始相带以及怀远运动相关白云岩化作用和岩溶作用共同控制,储层多为白云岩化作用和表生岩溶作用叠加形成,分布于乌审旗隆起、镇原隆起和吕梁隆起附近。

    鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组碳酸盐岩-蒸发岩层系层序地层模式及其对源-储的控制作用
    张涛, 张亚雄, 金晓辉, 周雁, 张军涛, 谷宁, 张威, 王濡岳, 鲁锴
    2023, 44(1):  110-124.  doi:10.11743/ogg20230109
    摘要 ( 307 )   HTML ( 13)   PDF (6740KB) ( 208 )  
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    在充分调研已有成果的基础上,按照Vail经典层序地层理论,综合考虑碳酸盐岩-蒸发岩沉积学原理、台地形态、盆内和古隆起边缘岩性组合特征等,提出了鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组蒸发岩主要赋存于层序下部、浅水碳酸盐岩赋存于层序上部的层序地层划分模式,据此将马家沟组划分为5个三级层序。三级层序界面分别位于马(马家沟组)一段、马三段、马五10亚段、马五6亚段和马五4亚段底部,马家沟组底部和顶部为区域不整合面。在三级层序低位域的时限内,蒸发岩和碳酸盐岩在时空上呈指状交叉,蒸发岩沉积的次数与相邻碳酸盐岩地层中无沉积或间断(不整合)的次数相关,这种四级-五级的沉积间断面是层间溶蚀发育的前提条件,同时也决定了蒸发岩间烃源岩的发育位置。处于低位域的马一段、马三段、马五6亚段3套蒸发岩层系发育潜在烃源岩,主要分布在环盐湖外围洼地及盆地中心斜坡区,具有层薄、累计厚度大的特征。沉积相与多级次层序界面控制储层的发育,主要形成了2类储层:①滩相白云岩孔隙型储层,主要发育在三级-四级层序高位体系域中、上部,沉积间断面与滩相叠加区为孔隙型储层发育的有利层位;②含膏云岩中膏模溶孔型储层,主要发育在低位体系域的次级海侵期,古隆起边缘区潮坪相带是膏模孔溶蚀型储层发育层位。

    塔里木盆地顺北地区克拉通内走滑断裂带中-下奥陶统储集体方解石脉形成及其与油气充注耦合关系
    刘建章, 蔡忠贤, 滕长宇, 张恒, 陈诚
    2023, 44(1):  125-137.  doi:10.11743/ogg20230110
    摘要 ( 248 )   HTML ( 9)   PDF (6060KB) ( 197 )  
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    塔里木盆地顺北油气田为克拉通内走滑断裂多期活动控制下形成的碳酸盐岩超深层油气田,不同断裂带及同一走滑断裂带不同分段的油气性质和油气丰度等均存在显著差异。基于岩心和岩石薄片观察以及阴极发光、微区原位微量元素-稀土元素、流体包裹体的系统分析,对塔里木盆地顺北1号和顺北5号走滑断裂带中-下奥陶统储集体中的裂缝脉体序次、成脉流体来源及其与油气充注耦合关系进行研究,并结合走滑断裂演化过程和油气分布特征,探讨了顺北地区油气差异聚集的控制因素。结果表明:顺北1号和顺北5号走滑断裂带中-下奥陶统至少发育4期方解石脉体(Cal-1,Cal-2,Cal-3,Cal-4)。Cal-1成脉流体主要为海源性流体,Cal-2,Cal-3和Cal-4成脉流体来源于同地层成岩流体。Cal-2,Cal-3和Cal-4脉体的形成分别与加里东晚期—海西早期、海西晚期—印支期、燕山期—喜马拉雅期构造活动和油气充注相伴生。不同断裂带油气充注过程存在差异,顺北5号断裂带主充注期为海西晚期—印支期,顺北1号断裂带主充注期为海西晚期—印支期及燕山期—喜马拉雅期。走滑断裂构造样式及演化历史控制下的油气差异充注过程是顺北地区油气差异聚集的关键。

    塔里木盆地顺南1井和顺南4井油气相态演化的数值模拟与预测
    黄越义, 廖玉宏, 陈承声, 史树勇, 王云鹏, 彭平安
    2023, 44(1):  138-149.  doi:10.11743/ogg20230111
    摘要 ( 249 )   HTML ( 8)   PDF (2995KB) ( 84 )  
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    塔里木盆地顺南1井和顺南4井位置相近且地质背景相似,埋藏史、热演化史和压力史也基本相似,显示两井的原油都曾遭受过严重的热裂解,但油气相态差异显著,顺南1井为凝析气藏伴生凝析油,顺南4井为典型干气藏。顺南1井和顺南4井的油气相态演化过程以及导致这种相态差异的原因尚待解析。结合原油的黄金管封闭体系热模拟实验数据与实际地质背景资料,利用PetroMod软件和PVTsim软件完成了塔里木盆地顺南1井和顺南4井油气相态演化的数值模拟和预测,并与现今烃流体的组成和相态进行了比较。研究结果表明:顺南1井鹰山组油气藏在34 Ma由液相进入凝析气相,直到现今仍保持凝析气相,其凝析油正构烷烃摩尔浓度与碳数成非常好的线性关系,指示其未曾受气侵、蒸发分馏或多期充注等的影响;而顺南4井鹰山组油气藏在49 Ma由液相进入凝析气相,并很可能在22~10 Ma(中新世)遭受了来自寒武系烃源岩的过成熟干气的气侵作用;气侵通道应该为顺南地区发育的多条北东向断裂,气侵强度由东向西逐渐减弱,到顺南1井所在区域时已无明显气侵作用,这是顺南1井和顺南4井在组分和相态上存在明显差异的主要原因。

    原油热裂解过程中的红外光谱演化特征及其主控因素
    刘博通, 程鹏, 盖海峰, 周秦, 李腾飞, 田辉
    2023, 44(1):  150-163.  doi:10.11743/ogg20230112
    摘要 ( 174 )   HTML ( 5)   PDF (2601KB) ( 137 )  
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    原油的红外光谱能够反映原油中各种分子基团的信息,对于简单、快速识别原油的成因类型和热演化程度有很大的应用潜力。通过对两个不同有机相来源的原油样品开展热解实验,初步研究了原油热解过程中红外光谱的演化特征及其主控因素。结果表明,随着原油热解程度的增加,不同类型原油的红外光谱具有相似的演化模式,可近似划分为两个阶段。在早期阶段(实验温度< 370 ℃),热解油中甲基/亚甲基吸光度比值(ACH3/ACH2)变化不明显,而芳环分子基团吸光度(Aaro)及其与烷基分子基团吸光度比值(Aaro / Asat)减小,这主要是由于原油中部分热稳定性低的化合物发生脱支链作用,形成了饱和烃组分,降低了芳烃/饱和烃比值。在晚期阶段(实验温度> 370 ℃),热解油中ACH3/ACH2AaroAaro /Asat 均显著增大,这主要是由于化合物中长分子链结构断裂,形成富含短分子链结构的化合物,造成甲基分子基团的含量增加;同时,热解油中化合物的芳构化程度显著增加,造成芳烃含量和芳烃/饱和烃比值增大。在原油热解过程中,不同类型原油的红外光谱参数存在一定的差异性,尤其是处于原油热解的早期阶段。因此,原油的红外光谱参数图版可以应用于划分原油类型和识别原油的热演化程度。

    基于模拟实验探讨断裂-流体-岩石体系中的矿物溶解-沉淀过程
    丁茜, 王静彬, 杨磊磊, 朱东亚, 江文滨, 何治亮
    2023, 44(1):  164-177.  doi:10.11743/ogg20230113
    摘要 ( 246 )   HTML ( 11)   PDF (6259KB) ( 306 )  
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    断裂体系中的流体-岩石相互作用及其成储意义一直都是业界关注的热点问题。流体沿断裂流动运移,溶解围岩矿物,沉淀新矿物,改变储集空间的形态,对碳酸盐岩储层形成与分布、油气运移及分布起十分重要的控制作用。查明深层-超深层含断裂碳酸盐岩储层的成因机理,具有重要的理论和实际意义。为此设计了基于塔里木盆地顺北地区奥陶系一间房组的高温高压溶蚀-沉淀模拟实验,并结合TOUGHREACT等数值模拟软件,以查明沿断裂流动的含CO2盐水和碳酸盐岩相互作用的过程,考察温度、压力、流体性质、物理非均质性等因素的影响程度,计算裂缝内的钙离子扩散特征以及矿物溶解-沉淀的趋势。实验和计算结果显示:实验时间内整体反应以碳酸钙溶解为主,反应后样品储集性能得到改善,样品内裂缝宽度、数量和体积增加,样品渗透率和孔隙度增加。研究明确了样品物理非均质性和流体水力性质促进主裂缝成为主要流动通道。主裂缝内流动过程和反应过程相互促进,并且共同决定了主裂缝不仅是流体流动的优势通道和水-岩反应发生的主要场所,也会是具有潜力的优势储集空间。

    深部铅锌热液流体作用下的原油地球化学特征
    许汇源, 刘全有, 朱东亚, 孟庆强, 金之钧
    2023, 44(1):  178-185.  doi:10.11743/ogg20230114
    摘要 ( 259 )   HTML ( 7)   PDF (2160KB) ( 107 )  
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    中国南方盆地深部热液流体活跃区分布广泛,热液流体类型各有不同,滇西北兰坪地区幔源铅锌热液成矿流体尤为显著,形成了典型的超大型陆相沉积浅成矿床,其中古油气藏遗迹明显,深部铅锌热液流体活动对生烃及油藏热蚀变的影响显著。通过分析热蚀变后铅锌矿中伴生原油及固体沥青中生物标志物、烃类及杂环化合物的地球化学特征,发现随着深部热液流体作用增强,生物标志物(如正构烷烃、甾烷、藿烷等)相对含量逐渐降低,未分离复杂混合物(UCM)相对含量逐渐增加,弱偶碳数优势明显(CPI ≤ 1.0),多环芳烃(PAHs)相对含量逐渐降低,而链状苯基化合物(如联苯)与含S化合物(如噻吩类)相对含量逐渐增加。样品不存在明显的生物降解、蒸发分馏、硫酸盐热化学还原(TSR)及原油裂解等次生作用。兰坪地区铅锌矿中伴生原油和沥青的分子地球化学特征及其特殊的变化规律,可能是由于沉积有机质或古油藏与富催化剂的幔源铅锌热液流体发生热液催化反应导致的。本研究揭示了深部热液流体作用和分子地球化学特征的耦合关系,识别并提出了热液流体作用下杂环化合物形成的机制和原油热蚀变的指标。

    MoS2在低熟有机质热演化生烃中的催化作用
    李亢, 卢鸿, 马宏良, 赵忠峰, 黄华梅, 彭平安
    2023, 44(1):  186-194.  doi:10.11743/ogg20230115
    摘要 ( 196 )   HTML ( 6)   PDF (2223KB) ( 99 )  
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    MoS2常用作有机质催化加氢热解的高效催化剂,通过活化流动相的高压H2来提高热解产物的产率。但是MoS2催化剂是否对有机质自身热演化生烃有影响却少有研究。为此,通过对低成熟Alum页岩干酪根及添加MoS2催化剂的干酪根进行热模拟生烃对比实验,探究了MoS2对干酪根热演化生烃的影响。实验结果表明MoS2的加入使低熟干酪根具有更高的成烃潜力:①使轻烃(C6-14)峰值产率增加且峰值温度前移24 ℃,但重烃(C14+)峰值产率显著降低,表明MoS2加速了重烃向轻烃的热裂解转化;②使湿气产率在峰值温度(456 ℃)前轻微增加,但峰值温度后明显降低,表明MoS2促进了湿气的生成及后期的裂解;③使甲烷(C1)产率明显增加,特别是在528 ℃后C1增加了近50 %,这可能是因为MoS2促进了高-过成熟阶段干酪根的加氢作用;④通过FeS2(黄铁矿)与MoS2催化效应的系统对比,认为两种催化效应的差异主要受催化剂的结构、稳定性及硫的活性控制。

    方法技术
    分子采油的概念、方法及展望
    计秉玉, 方吉超, 杨书, 胡勇
    2023, 44(1):  195-202.  doi:10.11743/ogg20230116
    摘要 ( 315 )   HTML ( 11)   PDF (3961KB) ( 144 )  
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    分子层面的认识与控制已成为现代科学技术发展的一种必然趋势,但在油气田开发领域还未引起足够重视。基于分子模拟取得的一些成果和认识,首次提出了分子采油(分子采气)的概念,并对其内涵、现状和发展趋势进行了分析。国内外其他学者在表面活性剂驱油、聚合物驱油及CO2-EOR等方面也取得了一些相关研究成果,在一定程度上丰富了分子采油的内涵。依靠以分子动力学和量子化学计算为代表的分子模拟技术,结合以色谱、光谱、质谱与核磁共振等为代表的现代实验技术,从分子层面深化认识稠油致黏机制和降黏机理,阐明油气分子在岩石表面的吸附、解吸附及滑移特征,提出了基于分子采油的新机理,设计了更具针对性的降黏剂、驱油剂、调堵剂及其他助剂材料分子结构。预计以分子模拟方法为基础的分子采油技术将在化学驱油机理、热采机理、CO2驱机理、低矿化度水驱机理、页岩油气开采机理及天然气水合物开采机理等方面带来革命性的进步,为油气高效开采方法提供理论支撑。

    塔里木盆地顺北油田超深断溶体深度学习地质建模方法
    段太忠, 张文彪, 何治亮, 刘彦锋, 马琦琦, 李蒙, 廉培庆, 黄渊
    2023, 44(1):  203-212.  doi:10.11743/ogg20230117
    摘要 ( 322 )   HTML ( 24)   PDF (3888KB) ( 224 )  
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    断控缝洞型储层是分布在中国塔里木盆地奥陶系的一种特殊类型储层,具有埋藏深、成因复杂、非均质性强等特点,受限于井资料稀疏和地震品质低等因素,断控缝洞型储层的准确表征与精细建模面临重要挑战。综合钻测井、岩心、野外露头及三维地震信息,在断控缝洞型储层构型模式指导下,构建了断溶体深度学习训练样本;在深度学习网络综合分析基础上,提出了适用于深层断溶体的深度学习建模方法。研究结果表明:深层少井资料条件下,基于多源数据综合建立的“原位等尺度”训练样本是断溶体深度学习建模的基础;优选的地质体目标图像转换网络可以较好地实现从地震数据到断溶体储层的直接预测。在训练网络搭建基础上,建立了塔里木盆地顺北油田5号断裂带南段的断溶体储层三维模型,该模型多维度符合断控岩溶地质模式及分布规律,与基于钻井资料的储层预测符合率较高。提升断溶体深度学习地质建模的精度和条件化程度是未来的努力攻关方向之一。

    基于成因机理及主控因素约束的多尺度裂缝“分级-分期-分组”建模方法
    赵向原, 游瑜春, 胡向阳, 黎静容, 李毓
    2023, 44(1):  213-225.  doi:10.11743/ogg20230118
    摘要 ( 236 )   HTML ( 9)   PDF (5098KB) ( 190 )  
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    油气藏中普遍发育多类、多尺度天然裂缝,其成因具有多期次性,规模具有多级次性,发育受多种地质因素综合控制,这些特点为裂缝的精细三维地质建模带来了很大挑战。以四川盆地元坝地区上二叠统长兴组生物礁相碳酸盐岩储层为例,提出了一种基于成因机理及主控因素约束的多尺度裂缝“分级-分期-分组”三维地质建模方法,认为多尺度裂缝建模应遵循等时约束、层次约束及成因控制等原则,建模过程中应充分开展裂缝地质研究,根据研究区实际建立合理的裂缝级次、期次划分方案,分级、分期开展裂缝三维建模。①大尺度裂缝主要采用确定性方法进行建模,中-小尺度裂缝则采用其成因机制和发育主控因素进行约束建模;②在裂缝分期、分组描述和参数统计获得关键地质规律认识的基础上,通过地质力学方法分期开展中-小尺度裂缝分布预测,进而采用“分期-分组”的思路进行建模;③最终将大尺度裂缝模型和中-小尺度裂缝模型进行融合,得到多尺度裂缝网络模型。元坝地区长兴组储层多尺度裂缝建模实践表明,上述建模方法可有效弥补传统方法在建立中-小尺度裂缝模型精度方面的不足。

    沉积过程模拟驱动下的深度学习地质建模方法
    刘彦锋, 段太忠, 黄渊, 张文彪, 李蒙
    2023, 44(1):  226-237.  doi:10.11743/ogg20230119
    摘要 ( 348 )   HTML ( 18)   PDF (3120KB) ( 217 )  
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    油气藏勘探开发逐步向深层化、复杂化方向发展,观测数据不足、分辨率低等资料难题突显,传统的地质建模方法无法适应技术需求。以深度学习为代表的智能化地质建模方法可以充分整合多尺度、多维度的数据信息以及专家认识,是地质建模技术发展的重要方向。在综合分析地层沉积模拟和深度学习地质建模技术优缺点的基础上,探索形成了沉积过程模拟驱动的深度学习地质建模方法。首先,基于综合地质分析开展沉积正演模拟,分析参数不确定性,通过参数扰动形成大规模地质模型作为训练样本库;其次,利用条件化生成对抗网络学习样本库中蕴含的地质模式和规律,其中生成网络以井-震等条件数据作为输入、地质模型作为输出;最后,利用训练后生成网络在实际条件数据上的应用,得到目标区块的地质模型。通过在四川盆地普光气藏主力区块典型地质剖面的测试应用,该方法的可行性得到了验证,并分析了训练样本库大小对模拟结果的影响。沉积模拟和深度学习相结合,弥补了训练样本不足的缺陷,间接实现了知识驱动的深度学习地质建模,具有重要的推广意义。

    基于相序的多点地质统计学相建模方法及其应用
    王鸣川, 段太忠
    2023, 44(1):  238-246.  doi:10.11743/ogg20230120
    摘要 ( 217 )   HTML ( 12)   PDF (3367KB) ( 111 )  
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    目前的多点地质统计建模方法均以一定维度的数据模板为载体,将概率或几何距离作为建模工区未知区域模拟取值的判定标准,该判定标准在地质建模时与地质含义的联系较为薄弱。针对上述不足,文章回归地质建模的本质,考虑相建模过程中数据事件与训练图型对比的地质含义,提出基于相序的多点地质统计相建模方法。该方法以具有沉积学意义的相序为基本的相似度对比单元,新建适合于相序相似度对比的动态数据模板,采用句法模式识别技术,通过动态规划方法计算数据事件中已知相序与训练图型中对应相序的相似度,对建模工区未知区域进行相模拟,实现了从沉积学意义出发对强非均质性储层进行多点地质统计学建模。理想模型和塔河X区三角洲前缘储层沉积相模拟表明,本文方法能够有效重现训练图像所显示的各地质体的几何形态,较好地反映储层不同相的沉积展布规律,大幅提高了相建模的精度。该方法将沉积学与多点地质统计学有效结合,提出了一种全新的多点地质统计学相似度对比方法和多点地质统计学建模框架,为复杂储层的相建模提供了一种新的方法。

    综合报道