A novel method to estimate mineral compositions of mudrocks: A case study for the Canadian unconventional petroleum systems     

《Marine and Petroleum Geology》2016

The mineral composition of mudrocks is an essential attribute in controlling the reservoir quality of unconventional petroleum systems. The present study introduces a semi-quantitative method to estimate mineral phases of mudrocks in various Canadian unconventional hydrocarbon systems using total elemental analysis (inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS)) and Rock-Eval data (total organic carbon (TOC) and mineral carbon (MinC)).This method involves statistical analysis based on a sound knowledge of hydrocarbon source rock inorganic geochemistry. The workflow can be divided into four steps: (i) converting major elements (Si, Al, Fe, K, Na, Ca, Mg, Ti, and P) to their oxides, (ii) inferring modes of occurrence of elements using statistical analysis of geochemical data (major elements, TOC, and MinC), (iii) identifying the mineral types (oxide, aluminosilicates, carbonates, sulfide, and phosphate) according to elemental occurrences and calculating mineral phase concentrations, and (iv) verifying the results by comparing to XRD data on selected samples. The results, especially for brittle minerals such as quartz, carbonates (e.g. calcite, dolomite, and ankerite), and pyrite, show that the estimated mineral compositions correspond closely and consistently with measured mineralogy obtained from XRD. This method takes advantage of bulk geochemical data already available for hydrocarbon potential and chemostratigraphic studies, without devoting additional samples and cost for XRD analysis.  相似文献   

Tectono–Thermal Evolution, Hydrocarbon Filling and Accumulation Phases of the Hari Sag, in the Yingen–Ejinaqi Basin, Inner Mongolia, Northern China     

YANG Peng  REN Zhanli  XIA Bin  TIAN Tao  ZHANG Yong  QI Kai  REN Wenbo 《《地质学报》英文版》2018,92(3):1157-1169

This work restored the erosion thickness of the top surface of each Cretaceous formations penetrated by the typical well in the Hari sag, and simulated the subsidence burial history of this well with software BasinMod. It is firstly pointed out that the tectonic subsidence evolution of the Hari sag since the Cretaceous can be divided into four phases: initial subsidence phase, rapid subsidence phase,uplift and erosion phase, and stable slow subsidence phase. A detailed reconstruction of the tectonothermal evolution and hydrocarbon generation histories of typical well was undertaken using the EASY R_0% model, which is constrained by vitrinite reflectance(R_0) and homogenization temperatures of fluid inclusions. In the rapid subsidence phase, the peak period of hydrocarbon generation was reached at c.a.105.59 Ma with the increasing thermal evolution degree. A concomitant rapid increase in paleotemperatures occurred and reached a maximum geothermal gradient of about 43-45℃/km. The main hydrocarbon generation period ensued around 105.59-80.00 Ma and the greatest buried depth of the Hari sag was reached at c.a. 80.00 Ma, when the maximum paleo-temperature was over 180℃.Subsequently, the sag entered an uplift and erosion phase followed by a stable slow subsidence phase during which the temperature gradient, thermal evolution, and hydrocarbon generation decreased gradually. The hydrocarbon accumulation period was discussed based on homogenization temperatures of inclusions and it is believed that two periods of rapid hydrocarbon accumulation events occurred during the Cretaceous rapid subsidence phase. The first accumulation period observed in the Bayingebi Formation(K_1 b) occurred primarily around 105.59-103.50 Ma with temperatures of 125-150℃. The second accumulation period observed in the Suhongtu Formation(K_1 s) occurred primarily around84.00-80.00 Ma with temperatures of 120-130℃. The second is the major accumulation period, and the accumulation mainly occurred in the Late Cretaceous. The hydrocarbon accumulation process was comprehensively controlled by tectono-thermal evolution and hydrocarbon generation history. During the rapid subsidence phase, the paleo temperature and geothermal gradient increased rapidly and resulted in increasing thermal evolution extending into the peak period of hydrocarbon generation,which is the key reason for hydrocarbon filling and accumulation.  相似文献   

柴达木盆地东部上石炭统克鲁克组碎屑岩储层特征及控制因素     

祁柯宁  彭博  李宗星  刘成林  谢庆宾 《地质论评》2018,64(5):1263-1276

柴达木盆地上石炭统克鲁克组是该区重要的古生界勘探层位,组内发育多套良好的碎屑岩层。为探究其岩石物性特征及控制因素,本次以野外露头调查为基础,利用普通薄片、铸体薄片鉴定及扫描电镜等手段,结合物性测试和压汞资料,对克鲁克组碎屑岩纵向分布规律,储层岩性、物性、孔喉特征及孔隙类型进行分析。认为克鲁克地层中克2段发育的三角洲前缘亚相和克3段的具障壁海岸潮坪相的大套含砾粗砂岩、粗砂岩砂体原生、次生孔洞发育,孔喉大、分布集中、分选好,为有利的碎屑岩储层。早成岩期压实作用、重结晶及胶结作用对克鲁克组砂岩的原生孔隙破坏严重,晚成岩期储层改造形成的溶孔、裂缝—溶孔是油气成藏的主要储存空间。该研究为预测柴东石炭系克鲁克组油气有利区域提供依据,为今后该地区的油气勘探提供理论支撑。  相似文献   

塔里木盆地塔中II区奥陶系油气差异性分布及其主控因素分析     

沈卫兵  庞雄奇  陈践发  王阳洋  张科  贾颖超  罗广平 《地质论评》2018,64(4):913-926

为探求塔里木盆地塔中II区奥陶系油气水分布规律,对现有勘探成果及断裂、不整合面、构造背景进行分析,应用常规测井、地震及地化等多种方法开展研究。结果表明:塔中II区奥陶系油气分布在平面上呈现出"马鞍状"三分特征,东部塔中I号坡折带、西部塔中10号断裂带多分布气油比、干燥系数、硫化氢含量、含蜡量相对较高、密度相对较低的凝析气藏,两构造带之间的过渡带以挥发性油藏或油藏分布为主;油气在纵向上主要分布于层间不整合面以下300 m范围内。综合分析认为,不整合面纵向上控制了储层、油气藏的主体发育层位,平面上通过差异溶蚀作用造成的储层非均质性控制了油气的主要分布范围;断裂对储层物性具有明显的改善作用,形成有效的输导通道,控制了油气的充注强度及油气藏类型;斜坡背景上的局部构造高点控制了油气的差异分布,越靠近高点,油气越易富集。  相似文献   

准噶尔盆地车排子北部地区沙湾组碳酸盐胶结物差异性分布控制因素     

赵晓东  杨少春  鞠小玉  陈刚强  许涛 《地质论评》2021,67(3):736-751

通过铸体薄片、AxioVision图像分析、岩芯常规分析、地层水测试等方法,在明确了碳酸盐胶结物类型的基础上,采用多方法进行了碳酸盐胶结物含量的测定,探讨了准噶尔盆地车排子地区北部沙湾组碳酸盐胶结物差异性分布控制因素,并揭示了其对储层物性、油水分布的影响。研究表明,车北地区沙湾组储层中发育大量的早期碳酸盐胶结物,不均匀充填部分原生粒间孔,具有强烈的非均质性;在岩芯常规测定碳酸盐胶结物含量的基础上,利用多次数、多视域的AxioVision图像分析补充测定了碳酸盐胶结物含量,与岩芯常规测定结果对比相对误差-0.14,弥补了数据点的不足。碳酸盐胶结物含量平面上具有"北高南低"的差异性分布特征,胶结物形成于封闭性好、水体交替停滞的还原环境中,地层水Ca~(2+)含量的差异决定了碳酸盐胶结物分布的差异,而地层水Ca~(2+)含量的差异主要受古地貌控制,古高地水体较浅易富集Ca~(2+)是CaCO_3沉淀的良好场所,沉积微相在局部井区起到一定的控制作用。碳酸盐胶结物差异性导致研究区储层物性具有"双峰值"特征,并造成了高黏超稠油油藏复杂的油水分布关系。  相似文献   

多相糜棱岩内第二相对应变局部化的影响——以秦岭群花岗质糜棱岩为例     

韩宁  赵中宝  王根厚  孙丽静  巴合达尔·巴勒塔别克 《地质学报》2021,95(5):1614-1629

糜棱岩韧性变形发生的应变局部化过程,尤其是多相糜棱岩第二相对基质相变形的影响一直是显微构造研究难点.研究表明糜棱岩借助颗粒边界滑移实现多相混合,形成多矿物相集合体.在多相糜棱岩内,第二相在基质相颗粒边界施加齐纳阻力,牵制基质相颗粒边界的迁移速率,破坏基质相颗粒的动态平衡过程,使基质相颗粒位于古应力计对应的颗粒粒度以下,导致基质相整体的表面积增大,促进扩散交换过程,提高了扩散蠕变,降低了基质相位错蠕变和结晶学优选方位(CPO)形成的效率,使变形机制从颗粒粒径不敏感蠕变机制(GSI)过渡为颗粒粒径敏感蠕变机制(GSS).另外,多相糜棱岩内的第二相具有诱导应变局部化的效应,使塑性应变局部化更为强烈,引起物质强度的变化,进而引起岩石变形过程和岩石圈流变行为的改变.选取秦岭群花岗质糜棱岩进行多相矿物糜棱岩定量化研究,结果显示花岗质糜棱岩伴随着云母含量的增多以及各相混合程度的增大,石英的颗粒粒度明显减小,CPO强度显著降低,基质相显微变形受第二相控制逐渐增强.  相似文献   

多年冻土工程地质制图的阶梯发展   总被引：2，自引：1，他引：1  

张中琼  林芳  吴青柏  张泽  张鹏 《冰川冻土》2021,43(1):176-183

多年冻土工程地质制图是区域和历史冻土学研究的基础内容之一。多年冻土工程地质制图是根据需要和制图原则,在特定时空尺度分析多年冻土特征,以及各种自然、工程、环境要素共同影响下的多年冻土属性的量化描述。多年冻土工程地质制图所解决的科学问题从多年冻土的分布、规律和格局、冻土功能,认识不断提高。制图的内容从研究多年冻土的基本要素,特征要素,到功能要素,制图的实用性不断增强。制图方法从基本地理和工程地质方法逐步发展到系统论方法。总之,多年冻土工程地质制图表现出时间尺度上阶段性和空间坐标上的台阶性,在认识的深度和广度上均不断深化。为多年冻土区基础科学研究、工程建设、寒区资源环境等方面的工作提供基础数据和技术支持。  相似文献   

全风化花岗岩地层中高固相离析浆液灌浆机理研究          下载免费PDF全文

赵钰  郑洪  曹函  林飞  王旭斌  贺茉莉 《水文地质工程地质》2021,48(2):78-88

全风化花岗岩地层稳定性差、遇水易发生崩解,工程上使用常规材料防渗加固注浆时效果较差。针对这一情况,依托湖南省郴州市莽山水库防渗加固灌浆项目,通过自主设计的全风化花岗岩地层注浆室内模拟试验装置,进行模拟注浆试验,实现了浆液在整个注浆过程中的扩散情况模拟,对不同注浆压力、不同位置点所取试样开展单轴抗压、抗剪强度及渗透率测试试验,对不同注浆压力下完整结石体取样观察,研究以全风化花岗岩颗粒为配方主体材料的高固相离析浆液在全风化花岗岩地层的防渗加固效果及浆液扩散模式。结果表明:该浆液在全风化花岗岩地层扩散过程中经历了渗透扩散、挤密压缩、劈裂扩展三个阶段,是一种复合注浆形式;以全风化花岗岩颗粒为主体的高固相离析浆液在全风化花岗岩地层注浆中效果显著,随着注浆压力提升,单轴抗压强度显著提升为原土体的3.25～13.67倍,抗剪强度在不同法向压力情况下提升为原土体的1.63～2.69倍,渗透系数从10?4 cm/s下降至10?5 cm/s甚至10?6 cm/s。  相似文献   

基于非均质地层参数表征的颗粒流模型构建          下载免费PDF全文

夏余宏烨  孙平贺  伍新民  盛汉洋  王心龙  张绍和 《探矿工程》2021,48(S1):52-60

非均质地层参数的获取与表征方法是浅层地质体改造的重要依据。基于非均质地层的地质建模,表征具有随机不确定性和模糊不确定性的土体表观参数和物理力学参数。利用 Weibull 分布统计描述局部地层信息,并应用Diamond-Square分形插值方法,结合差分盒子维计算非均质地层分形维数,进一步合理演算整体地层参数。采用PFC3D数值模拟软件,结合马尔科夫链蒙特卡洛方法采样数据,对非均质地层块石颗粒及土颗粒进行建模。通过非均质地层模拟结果,发现其破坏过程与应力应变曲线要比均质土体复杂得多,由于块石大颗粒的含量、分布特性对土样力学性质影响显著。本文建模方法有助于非均质地层参数表征研究。  相似文献   

水合物地层低热固井水泥浆用相变微胶囊的制备及应用          下载免费PDF全文

杨国坤  汪爱明  尹舒婷  代天  刘天乐  蒋国盛 《探矿工程》2021,48(3):118-124

当深海固井遇到天然气水合物地层时,由于水泥浆水化放热,导致水合物的相变平衡条件发生改变,诱发水合物分解,引起二界面胶结质量下降等问题。为提高水合物地层固井质量,可向水泥浆中添加具有吸热控温作用的相变微胶囊,可有效降低固井水泥浆的水化升温。基于此,以配比石蜡为控温芯材、碳酸钙为壁材,利用自组装法制备了一种使用于深水水合物地层固井水泥浆控温微胶囊。由于固井水泥浆在达到水合物地层的过程中,外界温度环境复杂,单一相变温度的控温芯材极易失效。为扩展控温区间,选用切片石蜡与白油作为混合芯材,控温区间达到14.8~39.8 ℃。研究表明,该微胶囊表观形态良好、彼此无团聚,在热循环过程中,不易发生泄漏。与水泥浆复配后,对水泥浆流变性能无明显影响。在低掺加量时,微胶囊主要起降低水泥浆峰值温度的效果,并提升水泥石整体力学强度;高掺加量时,微胶囊既可以有效降低水泥浆峰值温度,也可以明显地延缓水泥浆放热速率。  相似文献