石油与天然气地质-2025年, 第46卷, 第3期

2025年第46卷第3期封面+目录

2025, 46(3): 0.

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国际沉积学研究前沿和发展讨论——第37次国际沉积学家年会述评

朱筱敏, 王晓琳, 胡鑫, 王祥, 高子颉

2025, 46(3): 685-704. doi:10.11743/ogg20250301

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2024年6月在英国阿伯丁召开的第37次国际沉积学家年会聚焦沉积学前沿领域，重点讨论了地球、生命与气候、前寒武纪环境、源-汇系统、河流与湖泊沉积、潮汐作用与浅海沉积、深水沉积、硅质碎屑成岩作用与储层表征、碳酸盐岩与蒸发岩、遗迹化石学、火山与地球化学、行星沉积学、地热和能源转型、地震沉积学、人工智能和沉积学研究新方法与技术等学术前沿问题。会议强调了古气候研究在深-时全球变化中的重要性，提出高分辨率沉积记录重建古气候的新思路；强调构造活动、气候变化和沉积过程之间的耦合关系，依据多尺度地貌重建和沉积物通量模拟，揭示源-汇区搬运机制；强调细粒沉积物在深水环境中的搬运和沉积机制，提出基于机器学习的沉积相自动识别、储层预测和沉积过程模拟新方法等。基于这次年会的前沿动态综合分析，未来沉积学研究应关注和推进古气候与深-时全球变化、古地貌学与源-汇系统、深水沉积与细粒沉积学、大数据与人工智能新技术等发展，服务国家能源战略目标，创建具有中国区域地质特色的沉积学理论体系。

四川盆地下古生界五峰组-龙马溪组海相页岩气储层孔隙分类及特征

胡宗全, 王倩茹, 申宝剑, 冯动军, 杜伟, 孙川翔

2025, 46(3): 705-718. doi:10.11743/ogg20250302

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页岩气储层含有复杂的无机矿物成分和丰富的有机质，又经历了成岩、成油和成气等多期演化，导致孔隙类型多样、成因和形成过程复杂。国际上对页岩气储层的分类研究总体较为系统，国内研究多限于借鉴常规储层进行成因分类，在无机矿物与有机质的相互作用、无机孔与有机质孔的演化和相互转化方面的研究尚不深入，以四川盆地下古生界五峰组-龙马溪组典型海相页岩气储层为研究实例，以孔隙支撑载体作为孔隙特征描述切入点，分析了无机矿物、有机质以及二者共同支撑的孔隙特征，建立了“支撑载体类型 + 孔隙部位 + 孔隙成因”的孔隙分类方案，将孔隙类型划分为无机矿物孔、有机质孔及有机质-无机矿物复合孔，并进一步细分亚类。深化了孔隙演化与转化研究，在无机矿物成岩作用与有机质成油和成气作用耦合的基础上，将海相页岩气储层孔隙演化划分为3个阶段：① 沉积期—早成岩期主要发育大量无机矿物孔，以含水为主；② 成油期主要发育无机孔和少量原地有机质孔，以含油为主；③ 成气期主要发育大量迁移有机质孔和少量无机孔，以含气为主。分析了无机矿物孔、原地有机质孔和迁移有机质孔的演化及转化关系，指出优质储层经历的演化序列依次为沉积期的放射虫硅质页岩、成岩期的生物硅与有机质耦合、成油期硅质矿物粒间孔和晶间孔充填液态烃以及成气期硅质矿物晶间孔内充填沥青并发育有机质孔。

复合陆缘盆地成盆机制及其控藏作用

徐长贵, 高阳东, 刘军, 彭光荣, 李洪博, 邱欣卫, 丁琳, 龙祖烈, 郑金云, 姜大朋

2025, 46(3): 719-739. doi:10.11743/ogg20250303

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中国南海被动陆缘的裂谷盆地研究近年来取得了重要进展，但至今仍没有就盆地属性形成统一认识，缺乏对该类盆地的形成机制及其控藏作用的详细解剖。基于连片的三维地震数据、重磁资料以及超过200口钻遇基底的钻井资料，首次提出珠江口盆地为中生代弧-盆体系与新生代洋-陆体系在动力上转换、空间上叠合、时间上接续的复合陆缘盆地，并根据中生代基底岩浆弧的岩性差异，及其内部先存断裂的几何学和运动学特征对新生代盆地影响程度，将中生代岩浆弧划分为后弧-内弧-前弧“三元”结构。复合陆缘盆地属性及其基底弧结构特征对盆地深部油气成藏有明显控制作用，主要表现在：①中生代岩浆弧的内弧带先存逆断层的发育密度和倾角更大，利于新生代盆地“反转深断”形成大型宽且深的断陷湖盆，其最大湖盆面积可达3 590 km²，有利于形成大面积分布的优质烃源岩；②复合陆缘盆地基底岩性的东西差异控制了珠江口盆地深层成岩环境的东西差异特征——“东部贫钾、西部富钾”，同时发现富钾流体抑制高岭石沉淀和贫钾流体抑制伊利石转化的协同保渗机制，有效指导了深部储层预测；③复合陆缘盆地深部复杂流体背景下表现为“超临界CO₂促运、钙砂薄泥交互联封”的油气高效保存富集机制。提出的复合陆缘盆地概念丰富了大陆边缘盆地类型，对在全球类似盆地内开展成盆机制及其深部研究提供重要参考价值。

白云岩与白云岩储层成因：回顾、进展与展望

沈安江, 胡安平, 谭秀成, 乔占峰, 郑剑锋, 潘立银, 佘敏

2025, 46(3): 740-758. doi:10.11743/ogg20250304

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本文系统回顾和总结白云岩与白云岩储层成因研究的历史和进展，展望了未来的研究方向。白云岩的研究已有两百多年的历史，白云岩储层研究起始于20世纪50年代。研究认为：①前人建立了以渗透回流和埋藏-压实为代表的不同地质条件的白云石化模式，解释自然界不同特征和产状的白云岩（白云石）成因，认为白云岩孔隙主要是白云石化作用的产物。②近10年进展是通过现代沉积观察和模拟实验，提出了低温有机沉淀白云石、低温交代白云石、高温交代白云石和高温无机沉淀白云石4种成因类型，建立了白云岩（白云石）的地质-地球化学特征识别图版。③不能将白云岩的成因简单地等同于白云岩储层的成因。白云岩孔隙主要是对原岩孔隙的继承和调整，相控性、继承性大于改造性。部分来自埋藏溶蚀作用，但早期白云石化有利于孔隙的保持。④建立了白云岩保持型和灰岩埋藏白云石化型2种白云石化路径，白云岩保持型的成储效应最佳。⑤实验技术的进步深化了对白云岩成因的认识，模拟实验技术则为深化白云岩储层成因认识提供了手段。⑥油气勘探开发要求未来应加强白云岩储层精细表征和建模、基于储层地质模型的测井储层识别和地震储层预测等工作。

细粒沉积中内源组分的类型、分布及页岩油气甜点意义

施振生, 周天琪, 汪鹏飞

2025, 46(3): 759-776. doi:10.11743/ogg20250305

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页岩油气高效勘探开发依赖于甜点分布的精准预测，细粒沉积中内源组分的时-空分异与耦合效应对甜点分布具有关键控制作用。通过国内外典型含油气页岩的深入分析，系统揭示了细粒沉积中内源组分的类型、分布及其对页岩油气甜点的控制机理。结果表明：① 细粒沉积中内源组分有生源硅、生源碳酸盐矿物、生源磷酸盐矿物、内源有机质和盆内颗粒，主要富集于陆源碎屑过路区、陆源碎屑难到达区、上升洋流发育区和近滨快速海侵区4个区域。② 内源组分中生源硅溶解再沉淀形成的自生石英通过氢键抑制有机质降解，生源碳酸盐矿物和磷酸盐矿物通过胶结降低孔隙水渗流速率来维持还原环境，从而有利于有机质的富集。③ 富内源组分页岩中生源硅与有机质协同成孔、生缝，产生独特的有机孔-微裂缝网络耦合结构。生源硅骨架提供刚性支撑与孔隙网络，有机质热演化产生膨胀应力与溶蚀作用共同驱动三维微裂缝网络的发育。④ 内源组分通过影响有机质富集、孔隙结构、气体吸附、渗流特征以及岩石脆性，来决定页岩油气甜点的分布。页岩油气的甜点一般具有高生源硅含量、高总有机碳含量、多纳米级孔隙及微裂缝和高脆性矿物含量的特征。目前，细粒沉积中内源组分的成因和富集机制、内源组分与储层物性和脆性指数的定量关系以及成岩过程中内源组分对有机质保存与孔隙演化的动态调控机制等方面的研究还需进一步深入。未来，需要进一步通过多尺度表征、人工智能和多学科融合等手段来识别和分析内源组分，从而为页岩油气高效开发提供支撑。

中国氦气勘探开发进展与展望

刘成林, 洪思婕, 王馨佩, 范立勇, 王海东, 陈践发, 朱玉新, 丁振刚, 张雪, 胡浩然

2025, 46(3): 777-789. doi:10.11743/ogg20250306

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氦气是重要的具有战略意义的资源，分析中国氦气勘探与开发进展及其勘探前景具有重大意义。研究分析了中国氦气勘探开发现状，梳理了中国典型含氦天然气田（藏）的地质条件，展望了中国氦气发展前景。研究认为：①氦气在中国主要与烃类或者非烃类气藏伴生，且富氦天然气藏具有多层、多类型分布特征，鄂尔多斯盆地、四川盆地和塔里木盆地是中国3大氦气富集盆地。②中国西部挤压型盆地以壳源氦气为主，少量为幔源氦气，与烃类和非烃类气藏伴生；中部盆地主要为壳源氦气，与烃类气藏伴生；东部拉张型盆地以壳-幔源氦气为主，主要与非烃类气藏伴生。③结合盆地构造背景，划分出7种氦气生运聚模式。④特殊的地质条件与构造演化史使中国具有不同于世界其他地区的氦气地质条件、资源潜力与分布特征。适合中国地质条件的氦气富集理论、对氦气资源潜力准确的认识和创新性的氦气勘探开发技术是中国氦气产量快速上升并稳定发展的关键。

全球天然氢气研究现状与发展趋势

韩双彪, 王缙, 黄劼, 王成善

2025, 46(3): 790-808. doi:10.11743/ogg20250307

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未来能源格局中，低碳甚至零碳能源将成为重要组成部分，而天然氢气的发展前景尤为广阔。全球已掀起了天然氢的探寻热潮，回顾天然氢气研究历史与进展，评价当下所面临问题与未来发展趋势，可为下一阶段天然氢气勘探工作方向与研究计划制定提供参考依据。利用中国知网和Web of Science等数据库，系统检索了全球与天然氢气主题相关的学术论文，通过对200余篇论文的分布特征研究，揭示了研究机构、科研群体及基金资助等情况，分析了全球天然氢气研究现状，探讨了其现阶段面临的问题与未来研究的发展方向。研究结果表明：①相较于国外，中国天然氢气论文总数偏少，且理论体系并不完善，但受到国家资助的研究项目比例较前期明显增加，呈现出典型的快速发展阶段特征。②在未来较长的时间内，构建完善的天然氢气系统以及建立科学的资源评价理论方法，将成为天然氢气研究的核心方向。以天然氢气专探井为主要手段的地质基础研究工作必将受到高度重视，围绕氢源潜力、天然氢气赋存相态以及天然氢气储层封闭性等关键问题的相关研究工作也将逐步有序展开。③未来天然氢气领域的发展，离不开多学科的交叉融合，国家层面的政策与资金支持、科技攻关及国际合作将会是中国天然氢气相关研究与勘探迅速发展的必要条件。

深层白云岩储层溶蚀作用成因及其对储层的影响

谭谦, 袁海锋, 王涛, 马自立, 唐渤钧, 彭秋, 李文杰

2025, 46(3): 809-826. doi:10.11743/ogg20250308

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为进一步明确四川盆地震旦系灯影组深层白云岩储层成因，通过岩心观察、薄片鉴定和阴极发光实验，分析了川中蓬莱地区灯影组二段（灯二段）白云岩储层不同类型溶蚀孔洞的发育和充填特征，结合包裹体、碳-氧-锶同位素、U-Pb同位素定年以及主-微量元素和稀土元素等分析测试，研究了溶蚀作用期次和成因机理。研究结果表明：① 川中蓬莱地区灯二段白云岩储层主要经历了同生期—准同生期溶蚀、风化壳岩溶和热液溶蚀3期溶蚀作用的叠加改造，储集空间类型多样，储层非均质性强。② 组构选择性溶蚀孔和网格状溶蚀孔洞发育在沉积旋回的中-上部，纵向上多套叠置具韵律性分布特征，以纤维状和放射状负延性白云石胶结物充填为主，具有独特的葡萄花边和葡萄石结构，是海平面频繁变化驱动下同生期—准同生期溶蚀的产物。③ 角砾化溶洞和蜂窝状溶蚀孔洞主要发育在灯二段不整合面之下，角砾化溶洞为岩溶垮塌角砾和泥质充填，蜂窝状溶蚀孔洞则以放射状正延性白云石胶结物半充填为特征，是桐湾运动期风化壳岩溶叠加改造的产物。④ 高角度缝洞发育在东西向走滑断裂附近，与海西晚期峨眉山火山活动引起的富CO₂热液溶蚀有关，多被热液矿物组合半充填。综合研究认为，同生期—准同生期溶蚀改造的丘滩沉积是优质储层形成的基础，风化壳岩溶的叠加改造是优质储层形成的关键，热液溶蚀重新分配储集空间进而控制优质储层的分布。

中国南海北部底流对深水沉积体系的影响及其油气地质意义

王星星, 万杏, 何云龙, 孙启良

2025, 46(3): 827-845. doi:10.11743/ogg20250309

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底流是深海沉积体系形成演化的重要沉积动力之一，对深水油气与天然气水合物储层的形成、展布及物性特征具有重要控制作用。系统开展了南海北部二维和三维地震数据、钻井及测井资料综合沉积地质研究。研究结果表明：① 南海北部陆缘深水底流作用活跃且类型多样。② 中新世以来底流沉积广泛分布，受海盆构造格局演化与局部地形影响，底流沉积具有显著的时-空差异性分布，其中东北陆缘底流最为强劲。③ 底流在南海北部早中新世的大型线性侵蚀沟槽、中中新世以来的中央峡谷与迁移峡谷群以及上新世以来的树枝型峡谷体系等关键沉积地貌的形成中扮演了关键角色。④ 南海北部海底峡谷、水道等重力流沉积地貌的形成演化，对陆坡地貌具有重要改造作用，进而控制了重力流输运路径以及浊积砂体的形成与分布。⑤ 强底流地区不仅发育砂质底流沉积，还对重力流沉积进行了改造，所形成的底流改造砂是重要的深水油气与天然气水合物储层。⑥ 底流沉积研究在南海北部深水沉积区具有重要意义，应加强南海北部古海洋与构造沉降之间关系、复杂地形条件下底流沉积过程以及底流-浊流交互作用机制研究。

中国南海东沙隆起北缘晚始新世构造裂点迁移及其源-汇效应

刘强虎, 彭光荣, 刘培, 余雄飚, 熊万林, 周子强, 朱红涛

2025, 46(3): 846-859. doi:10.11743/ogg20250310

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为验证超覆背景下的残余地貌能否为沉积物产出提供有效信息，以珠江口盆地内最大凸起单元——东沙隆起作为研究对象，应用全覆盖地震数据及钻井约束，提取了晚始新世恩平组残余地貌上关键流域的河道纵向剖面，刻画了边界断裂的活动性，量化了砂体粒度及沉积通量的时-空变化。研究评估了残余地貌特征与沉积区粒度和通量变化间的匹配程度。研究表明：两大关键流域的河道剖面均存在构造裂点，且与晚始新世活跃的边界断层相匹配。裂点溯源迁移时可能沟通了内流水系，与汇区粒度整体变细，通量变大规律一致。源区地貌特征和汇区沉积记录在地貌演化的视角下指示遭受后期改造较弱的残余地貌很可能仍然保存着深-时的源-汇信息。精细解剖残余地貌、源区地形坡度、基岩岩性与裂点迁移，有助于深-时源-汇系统不同期次重建及砂体性质与规模预测。

人工智能驱动的陆架砂体地震沉积学表征——以珠江口盆地惠州凹陷新近系珠江组主力砂体为例

葛家旺, 陈聪, 刘培, 赵晓明, 易震, 甄艳, 张安, 唐小龙

2025, 46(3): 860-875. doi:10.11743/ogg20250311

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浅海陆架砂体具备优越的岩性圈闭条件，但因其储层厚度薄（小于1/8地震波长）、横向变化快且岩性复杂，导致砂体预测存在显著多解性。以珠江口盆地惠州凹陷新近系珠江组三段（SB₁—SB₂）主力产层ZJ3A和ZJ3B陆架砂体为研究对象，利用测井、岩心、薄片等资料，建立岩性定量解释标准，并优选出敏感地震属性。在此基础上，采用多个人工智能算法进行多属性拟合训练，建立人工智能算法驱动的地震沉积学表征方法体系。研究结果表明：① 随机森林算法地震多属性拟合的ZJ3A砂体预测效果最优，多发育南宽北窄的不对称状地貌单元，陆架砂体最长达17.15 km，平均面积为11.23 km²；ZJ3B砂体采用增强回归树模型的预测效果最佳，多发育南北近似等宽的对称状地貌单元，且砂体规模小，平均面积6.21 km²。② ZJ3A和ZJ3B两套砂体地震形貌分别指示了单向流动的沿岸流和双向流动的潮汐动力改造效应，综合反映了海平面升降期间沿岸流-潮汐水动力差异响应机制。③多种人工智能算法拟合及优选的地震沉积学研究提升了地震砂体预测准确度，定量化的地震地貌单元表征可揭示研究区沉积水动力学特征，可为后续岩性圈闭的目标优选提供良好的地质依据。

中-深层优质碎屑岩储层差异发育特征及其主控因素

张学成, 蔡全升, 王伟, 胡潜伟, 任丽娟, 苏奥, 胡明毅, 胡忠贵, 邓庆杰

2025, 46(3): 876-893. doi:10.11743/ogg20250312

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为明确琼东南盆地环崖南地区古近系和新近系中-深层碎屑岩储层差异发育特征及其成因机制，利用大量分析测试资料对崖城凸起、崖城13-1低凸起与崖南低凸起的中-深层碎屑岩储层特征、成储环境以及储层发育主控因素进行了综合研究。结果表明：崖城凸起碎屑岩储层主要为新近系三亚组三角洲砂岩，岩性粒度细，埋深在2 800 ~ 3 100 m，常温、常压环境，颗粒以点-线接触为主，原生孔隙发育，储层平均孔隙度为17.1 %，平均渗透率为494.317 × 10^-3 μm²；崖城13-1低凸起主要为古近系崖城组与陵水组三角洲砂岩储层，中-粗砂岩为主，埋深在3 800 ~ 4 100 m，高温常压环境，颗粒多以线-凹凸状接触，溶蚀孔常见，陵水组平均孔隙度为13.5 %，平均渗透率为285.661 × 10^-3 μm²，崖城组平均孔隙度为9.2%，平均渗透率为49.158 × 10^-3 μm²；崖南低凸起主要为古近系崖城组扇三角洲储层，岩性粒度粗，埋深在4 350 ~ 4 800 m，常温、高压环境，颗粒以点-线接触为主，溶蚀孔发育，见铁质胶结，平均孔隙度为15.8 %，平均渗透率为107.435 × 10^-3 μm²。环崖南地区中-深层碎屑岩储层沉积-成岩环境不同，是导致不同构造带储层物性差异发育的主要原因。浅埋藏背景下的弱压实作用是崖城凸起优质储层发育的主控因素，早溶蚀作用以及强压实作用是制约崖城13-1低凸起优质储层发育的破坏性因素，而晚期快速埋藏所形成的超压环境则是崖南低凸起深层优质储层发育的关键。

西秦岭洮河盆地上三叠统窄陆架型海底扇发育特征与输运机制

谈明轩, 袁赛赛, 陈绵培, 孙浩南, 马宏霞, 章诚诚

2025, 46(3): 894-909. doi:10.11743/ogg20250313

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西秦岭洮河盆地上三叠统出露一系列窄陆架控制的海底扇体系，是古特提斯洋东北缘最后一期深海相沉积记录。通过临潭-卓尼地区上三叠统纳鲁组典型露头野外与室内精细沉积学解剖，明确该海底扇的沉积组合、沉积单元和成因机制。研究表明，研究区上三叠统海底扇发育多种类型重力流沉积，具有低密度与高密度浊流沉积、混合事件层、异重岩和反射型浊流沉积等4种沉积组合。目前大部分深水露头反映了海底扇中-远端沉积面貌，以海底扇朵体内部沉积单元（如朵叶体水道、轴部、离轴和边缘等）为特征，而海底扇主水道与天然堤单元不甚发育。洮河盆地上三叠统窄陆架型海底扇的形成并不是由单一输运机制主导。斜坡失稳与陆架沿岸流改造为间接供源，异重流输运为直接供源。这两种机制交互主导与陆架特征和海平面高频变化密切相关。窄陆架地形背景与洮河盆地半封闭构造格局密切相关，而海底滑坡频发则提升了海底地形粗糙度。在白龙江隆起持续隆升影响下，促使洮河盆地上三叠统海底扇远端沉积受到反射流局部改造，形成了具有双重成因特征、部分限制性海底扇沉积。

中国东海陆架盆地西湖凹陷西部斜坡带古近系宝石组沉积充填特征

王辉, 秦兰芝, 徐靖琦, 陈永军, 张威, 代勇, 陈贺贺

2025, 46(3): 910-925. doi:10.11743/ogg20250314

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东海陆架盆地西湖凹陷的油气勘探主要集中在始新统平湖组和渐新统花港组，而宝石组基础研究相对薄弱，沉积环境和沉积特征尚未完全明确。根据西湖凹陷的地震资料、钻井及测井数据、古生物资料和元素地球化学分析数据，研究了宝石组沉积充填特征。研究表明：① 地震反射界面T $40$ 与T $80$ 之间为宝石组碎屑岩地层，顶、底界面具有明显的上超和削截地震反射特征。宝石组在凹陷中心厚度可达2 000 m，具备形成烃源岩的物质基础。② 宝石组沉积受断层分段性活动控制，形成了多个相对独立的沉积中心。在西部斜坡带自北向南构造样式有变化。北段杭州斜坡带为反向协调构造缓坡型，中段平湖斜坡带为多期断裂叠加陡坡型，南段天台斜坡带为同向协调构造缓坡型。③ 宝石组为微咸水弱氧化-弱还原沉积环境，古盐度自北向南呈升高趋势，水体较浅，为湖/海平面升降频繁的海-陆过渡相沉积。④ 宝石组南、北沉积体系具有差异。北段杭州斜坡带主要发育辫状河三角洲-海湾沉积体系，南段天台斜坡带和平湖斜坡带（除平北区）主要发育局限海沉积环境下的潮坪-潮汐三角洲-滨浅海沉积体系，中段平湖斜坡带水下低凸起分隔南北，为低凸起遮挡下中段-北段的潟湖和海湾沉积体系，厚层泥岩发育，是西湖凹陷宝石组的主力烃源岩。

塔里木盆地深层奥陶系走滑断裂区与非走滑断裂区储层流体超压演化差异特征与成藏机制

薛一帆, 赵海涛, 黄亚浩, 文志刚, 刘宇坤, 张银涛, 乔占峰, 罗涛

2025, 46(3): 926-943. doi:10.11743/ogg20250315

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塔里木盆地深层奥陶系走滑断裂区与非走滑断裂区储层流体压力演化特征存在显著差异，目前勘探开发实践表明非断裂区具有较好的深层油气勘探开发潜力，但对该区域油气成藏和超压演化过程缺乏系统研究。基于测井响应数据和储层发育特征，运用流体包裹体古压力恢复和方解石U-Pb同位素定年，对比分析了富满油田断裂区和非断裂区油气成藏及超压演化过程。研究结果表明：①塔里木盆地非断裂区可以划分为“常压-弱超压-强超压”3个关键压力演化阶段。断裂区可以划分为“常压-弱超压-常压”3个关键压力演化阶段。②断裂区和非断裂区储层都在加里东中、晚期由于一期油气充注发育弱超压，随后断裂区碳酸盐岩储层在构造破碎作用和沿断裂输导的流体溶蚀的共同作用下，扩容形成大量孔洞和裂缝，连通的储集体使超压在沟通的断裂体系内再分配，地层压力逐渐降至正常状态。③非断裂区由于燕山早期深部油裂解气通过断裂-不整合面侧向运移至奥陶系储层，与构造挤压活动共同作用使得地层压力迅速提高至强超压，并一直延续至今。④塔里木盆地非断裂区经历了“早期成油、晚期气侵、侧向调整”的成藏演化过程。

北非克拉通盆地古生界碎屑岩储层特征与成储机制

吕雪雁, 曹喆, 杨光庆, 张玉银, 刘静静, 李晋, 张忠民

2025, 46(3): 944-958. doi:10.11743/ogg20250316

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古生界广泛发育的碎屑岩是北非地区克拉通盆地主要的油气勘探开发层系。不同地区的储层成岩演化和后期改造不同，储层品质差别很大。基于IHS数据库中的北非地区8个构造单元492个油气藏的储层资料，结合储层埋藏史、地温史和成岩演化史，研究了不同时代和地区古生界碎屑岩储层特征差异，提出了优质储层发育主控因素，预测了有利储层发育地区。研究认为：①北非地区古生界寒武系、奥陶系和泥盆系砂岩储层是北非克拉通盆地的主力储层，主要为河流相、滨海-近岸相和浅海相碎屑岩沉积。储层分布范围广，连续性好。②储层经历两类埋藏史，构造演化差异导致不同地区、不同时代储层成岩演化不同。成岩过程中压实作用和石英次生加大胶结作用对储层物性起破坏作用。长石溶解和多期构造裂缝改造对储层物性起建设性作用。③寒武系-下奥陶统有利储层普遍发育于受海西运动影响较大的隆起区。上奥陶统优质储层主要发育于霍加尔地盾周边的莫祖克盆地、伊利兹盆地和阿赫奈特盆地。下泥盆统优质储层分布范围更广，主要分布在伊利兹盆地、阿赫奈特盆地、蒂米蒙盆地、里甘盆地以及古达米斯盆地北部隆起和斜坡区。

低渗储层启动压力特征及动用半径的确定

田巍, 李中超, 余传谋, 韩宏彦, 王开成, 郭立强, 王坤, 阳潇

2025, 46(3): 959-966. doi:10.11743/ogg20250317

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针对当前低渗储层启动压力梯度认识不足及动用半径确定方法不完善的问题，采用实验与数值模拟相结合的手段，详细分析了启动压力梯度变化特征和变化机制，并结合实际储层应力条件提出了低渗储层动用半径的计算方法。研究结果表明：①储层岩石启动压力梯度并不是一个定值，而是随着净围压的改变而发生变化，两者呈现良好的正相关关系。②启动压力梯度与净围压的关系曲线呈三段式特征。第一阶段为塑性形变阶段，主要为大裂缝闭合和大孔道急剧压缩，对渗流能力影响较大，启动压力梯度数值提高5倍以上；第二阶段为拟塑性形变阶段，主要为大孔道和微裂缝压缩，启动压力梯度数值提高40 %以上；第三阶段为弹性形变阶段，主要为小孔道的压缩，对渗流能力影响小，启动压力梯度数值变化幅度较小，仅提高了17 %。实际低渗储层中岩石的应力状态大多处于第三阶段。③以启动压力梯度动态变化为基础，以实际储层存在的压降漏斗为依据确定净上覆压力变化情况，并对储层中某一段渗流距离上的启动压力进行积分计算。在该启动压力与驱动压差数值相等的情况下反算求得渗流距离（即驱动动用半径），并通过实例应用验证了该方法的可行性。本研究深化了对低渗储层特征的认识，为储层评价及开发方案优化提供了重要的理论依据和技术支撑。

CO₂-盐水-砂砾岩作用机理与矿物成分、流体赋存及孔隙变化特征

杨柳, 公飞, 姜晓宇, 刘朝阳, 董广涛, 蔡嘉伟

2025, 46(3): 967-982. doi:10.11743/ogg20250318

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准噶尔盆地玛湖凹陷的致密砂砾岩储层具有极强的非均质性，CO₂驱后封存效果的矿场试验预测面临较大困难。CO₂-水-砂砾岩之间的相互作用机理对揭示CO₂在砂砾岩储层开发后的封存效果具有极为重要的意义。基于CO₂盐水饱和实验，综合运用QEMSCAN，Micro-CT，SEM和NMR测试等实验分析数据，研究了CO₂-盐水-砂砾岩作用机理与矿物成分、流体赋存及孔隙变化特征。研究结果表明：CO₂-水-砂砾岩的相互作用会导致岩石矿物发生溶蚀作用。矿物的溶解和迁移使得岩心的孔喉平均尺寸增大，连通性也随之增强。XRD分析结果表明，CO₂-水-岩石相互作用下，钠长石和伊利石的含量分别增加了3.20 %和2.32 %，CO₂对石英的影响非常小。SEM分析结果表明，CO₂作用后粒缘缝的数量和宽度增加，产生了新的侧向裂缝。碳酸盐和长石的溶蚀作用形成了大量微小粒内孔隙和微裂缝，且裂缝沿着解理方向扩展。核磁共振测试结果显示饱和水主要以黏土矿物束缚水、毛细管束缚水和可动水的形式赋存于岩心内部。经过CO₂浸泡后，孔隙中饱和水的赋存含量和范围均有所增加，其中大孔中可动水变化最为明显。研究结果强调了砂砾岩储层中CO₂相互作用的复杂性，对于指导玛湖凹陷砂砾岩储层CO₂驱后封存的矿场试验效果具有重要意义。

超临界CO₂浸泡中阶煤岩力学性能劣化特性及其机制

迟焕鹏, 毕彩芹, 宛东平, 魏呈祥, 蔡承政, 田守嶒, 郑凡石, 王天宇

2025, 46(3): 983-994. doi:10.11743/ogg20250319

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研究煤岩在超临界CO₂浸泡后的力学特性对于提高深层煤层气储层压裂效果及实现CO₂地质封存具有重要意义。通过三轴压缩实验、矿物分析以及孔渗测试，系统研究并揭示超临界CO₂浸泡对不同围压下中阶煤岩宏观力学性质的劣化机制。研究结果表明：① 经超临界CO₂浸泡后，煤岩应力-应变曲线呈现出更为显著的初始压密和残余破坏特征，峰值应力明显降低，可有效削弱围压对煤岩强度增强的效应。煤岩达到峰值强度后会迅速发生失稳、被破坏，围压越高，破坏越快。②超临界CO₂浸泡对煤岩抗压强度的劣化作用较弹性模量更为显著。随着围压的增大，煤岩在超临界CO₂浸泡前、后的抗压强度和弹性模量均呈增大趋势，但其劣化度逐渐降低。在低围压条件下，超临界CO₂浸泡对煤岩力学性质的劣化效应尤为突出。③超临界CO₂浸泡对煤岩力学性质的劣化机制是：超临界CO₂与煤岩中的矿物组分发生物理、化学反应，导致碳酸盐矿物被溶蚀，改变煤岩的孔隙结构，促进微观孔隙的发育和扩展，导致煤岩孔隙度和渗透率显著提升，并造成煤岩表面结构被破坏。④与活性水相比，超临界CO₂浸泡对煤岩的劣化作用更强；相同围压条件下，超临界CO₂对煤岩抗压强度和弹性模量的劣化度比活性水分别高7.7 % ~ 36.7 %和1.7 % ~ 19.4 %；超临界CO₂主要通过化学溶蚀作用劣化煤岩力学性质，活性水则以物理分散作用为主导，导致这种作用机制差异的原因在于超临界CO₂的渗透能力和化学反应活性更强。研究证实，超临界CO₂的化学-物理协同劣化机制可显著降低煤岩强度并提升其渗透性，在黑龙江鸡西盆地深层煤层气试验井应用中，成功降低破裂压力6 MPa，实现煤层气日稳产量达1 000 m³以上。超临界CO₂浸泡对煤岩的劣化作用有助于深层煤层气体积压裂增产。

页岩变形干酪根中甲烷吸附-解吸特征分子模拟

黄亮, 徐侦耀, 陈秋桔, 田宝华, 杨琴, 冯鑫霓, 曲自硕, 杨哲, 安思润

2025, 46(3): 995-1005. doi:10.11743/ogg20250320

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目前干酪根中甲烷吸附-解吸行为研究主要基于固定孔隙结构开展，干酪根孔隙变形对甲烷吸附-解吸的影响规律和作用机制尚不十分清楚。采用分子模拟方法研究了页岩干酪根中甲烷吸附-解吸行为及耦合的孔隙变形特征。构建和表征了干酪根纳米孔隙模型，研究了压力对干酪根变形的影响规律；用蒙特卡洛和分子动力学耦合方法，分析了甲烷吸附与干酪根变形的耦合特征；基于高压下吸附平衡的干酪根模型，进行了甲烷解吸模拟，研究了甲烷解吸滞后特征及解吸滞后成因。研究结果表明：①ⅡD型干酪根中极微孔为运移主通道，孤立的超微孔受孔隙变形影响具有运移潜力。②干酪根孔隙结构在压力上升和下降循环中基本上有可逆变化规律。③干酪根吸附变形过程分为体积膨胀和孔隙重组2个阶段。④结构变形可提高甲烷吸附能力，甲烷选择性吸附于干酪根中非均质的强亲和性位点，导致干酪根孔隙空间发生明显改变。⑤干酪根变形结构中观察到较小的解吸滞后环，孔隙变形是解吸滞后的重要诱因，吸附-解吸热力学差异与毛管凝聚效应不是甲烷解吸滞后现象产生的原因。

海相碳酸盐硼同位素反演古海水pH值模型及其应用

王瑞, 刘春彤, 吴松烨, 花绘

2025, 46(3): 1006-1018. doi:10.11743/ogg20250321

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硼元素（B）在自然界中广泛分布，其稳定同位素（¹⁰B和¹¹B）的分馏特性使其成为古海洋和古气候重建的重要参数。依据硼同位素值（δ¹¹B）与海水pH值之间的敏感关系，科学家们建立了δ¹¹B-古海水pH值模型，利用海相碳酸盐矿物中的硼同位素值来反演古海水的pH值，进而分析大气中CO₂浓度的变化，但模型的准确性仍面临挑战。基于海洋中硼循环和硼同位素测定方法分析，研究了δ¹¹B-古海水pH值模型的构建机理及应用潜力。研究结果表明：影响该模型准确性的主要因素是生命效应产生硼偏差，硼同位素间分馏系数不准确，海水中硼同位素在B（OH）₃和 $B (O H) 4 -$ 两种存在形式之间的交换过程不清楚，不能完全模拟自然环境中碳酸盐沉淀过程中硼同位素的分馏系数。为提高模型的准确性，应与B/Ca元素含量比值等其他指标结合使用，寻找受生命效应影响较小的碳酸盐样品；同时，要努力提高硼同位素分馏系数的计算精度，建立更科学的生命效应校正经验方法，使硼同位素在古海洋气候重建中的应用更加科学、发挥更大的作用。

模块化直接空气碳捕集和二氧化碳驱油提高采收率技术研究进展

2025, 46(3): 1019-1020.

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