基于原位地应力测试及流变模型的深部泥页岩储层地应力状态研究     

孟文  田涛  孙东生  杨跃辉  李冉  陈群策 《地质力学学报》2022,28(4):537-549

深部泥页岩储层地应力状态的准确确定是页岩气等非常规能源高效开发的关键。综合基于原位地应力测试获得水平最小主应力,建立基于流变模型的地应力剖面,应用成像测井技术确定水平最大主应力方向等,是准确确定泥页岩储层地应力的有效方法。将该研究思路应用于陕西汉中SZ1井,利用水压致裂原地应力测试方法获得储层水平最小主应力值范围为32~41 MPa;利用偶极声波测井数据获得岩石力学参数,结合地壳应变率和储层埋藏史,建立了SZ1井地应力剖面,结果表明牛蹄塘组1950~2025 m深度范围内水平主应力差介于10~15 MPa,水平最小主应力值范围为28~41 MPa,水平最大主应力值范围为47~49 MPa,预测得到的水平最小主应力值与实测结果具有较好的一致性。原地应力实测及流变模型预测结果揭示SZ1井地应力为正断型(S_v＞S_H＞S_h)或正断型与走滑型相结合的应力状态(S_v≈S_H＞S_h)。水平主应力差随伽玛值的升高而变小,表明地应力剖面与地层岩性具有较好的对应关系。基于成像测井揭示的钻孔诱导张裂隙分布特征,SZ1井水平最大主应力方向约为N74°W,与区域构造应力场方向基本一致。相关结论为准确认识SZ1井目标层地应力状态,以及后期水平井布设及压裂控制等提供了重要依据。   相似文献   

中国中西部大型湖盆沉积体系域研究进展及页岩油气勘探^*          下载免费PDF全文

吴因业  李国欣  吴洛菲  徐兆辉  龙国徽  方向  付蕾  张天舒  陶士振 《古地理学报》2022,24(4):728-741

中国陆相大型湖盆碎屑岩—碳酸盐岩沉积区分布广泛,含油气盆地内新发现了多个油气田,特别是近年来在致密油/页岩油勘探方面获得了突破。根据沉积体系域演化和可容纳空间演变解释层序地层单元,建立层序演化模式,预测油气储集体,适合于研究有成因联系的异旋回地层序列。深水体系的沉积层序体系域研究进展表现为引入强制海退(湖退)的概念,从经典的层序地层学格架三分体系域发展为四分体系域和二分体系域,不同尺度的相对整合序列和体系域分布与命名具有紧密联系。强制海(湖)退条件下形成的下降期体系域(FSST)和强制海(湖)退楔体系域(FRW)有内涵细节上的差异。采用A-P-D(加积-进积-降积)准层序叠加分析方法,分析体系域格架下薄层细粒沉积砂体的沉积搬运机理,提高了体系域识别和油气储集体预测的准确度。柴达木盆地古近系和四川盆地侏罗系研究实例表明,湖侵体系域随湖平面上升,浅湖和半深湖范围扩大,沉积中心地区发育三角洲前缘薄层砂体和深水浊积扇及多旋回泥页岩—泥灰岩组合,有利于页岩油气储集体的发育,成为“甜点”勘探目标区。展望未来,与页岩油气勘探有关的沉积层序体系域领域研究在以下几个方面将取得重要进展: (1)咸化湖盆深水沉积体系的高频旋回体系域研究; (2)与页岩型和混积型页岩油类型相关的湖侵体系域混积体系研究; (3)体系域级别的层序—古地理研究; (4)体系域格架下的源-汇系统及其古湖泊分布特征研究; (5)湖泊古水深、古气候和古环境的地球化学指标分析; (6)富有机质页岩发育的微纳米级孔—缝体系储集能力研究; (7)煤系环境纯湖相泥岩和沼泽相(湖沼或河沼)泥岩对规模天然气生烃贡献率的沉积基础研究。  相似文献   

甘肃张掖白垩纪早Aptian期黑色页岩揭示的气候岁差驱动及其意义^*          下载免费PDF全文

谢琴  陈家胜  刘晓静  刘秀铭 《古地理学报》2022,24(2):375-388

白垩纪中期是温室气候的典型代表,在该时期地球经历了深刻的环境变化。有研究表明白垩纪中期欧洲低纬(约20°~30°N)地区海相地层的黑色页岩呈现斜率信号,同一时期同样纬度的中国地区以陆相沉积为主,但陆相低纬黑色页岩的轨道尺度周期研究较少。因此本研究选择甘肃张掖南台子白垩纪早Aptian期下沟组黑色页岩(古纬度约23°N)作为研究对象,以CaCO₃含量作为高分辨率古气候替代性指标,利用平均频谱拟合差和年代标尺优化法分析了南台子早Aptian期下沟组黑色页岩段的轨道周期变化,并利用频谱分析方法对调谐后的时间域序列进行分析。结果显示南台子下沟组黑色页岩段以岁差周期为主导,与欧洲低纬地区相关研究显著不同。这一气候变化的探索不仅提供了中国西北地区白垩纪轨道尺度气候变化的新证据,而且也有助于更全面认识白垩纪中期低纬地区气候变化的驱动机制。  相似文献   

松南上白垩统青山口组一段不同赋存状态页岩油定量评价     

张辉  王志章  杨亮  李忠诚  邢济麟 《吉林大学学报(地球科学版)》2022,52(2):315-327

松辽盆地南部青山口组一段页岩油资源丰富,多口井试油获得工业及高产油流,具有较大的勘探开发潜力。本文以青山口组一段下段为研究对象,以页岩油赋存状态为切入点,重点针对研究区页岩油富集优质岩相,即高有机质薄片状页岩和中有机质纹层状页岩中溶胀油、吸附油以及游离油量进行定量评价,揭示页岩油在地下页岩层系储层中的赋存特征。青山口组一段页岩油主要以干酪根溶胀态、干酪根吸附态、有机质孔隙游离态、无机矿物吸附态及无机孔隙游离态等5种赋存形式存在于页岩层系储层中。其中：高有机质薄片状页岩中页岩油赋存状态以干酪根溶胀油、干酪根吸附油和有机质孔隙游离油等有机赋存油为主,有机赋存油量可高达253.0 mg/g TOC,以TY1井页岩油赋存量最大,其次为CY8井,H238井页岩油量最低;中有机质纹层状页岩中页岩油赋存状态以无机矿物吸附油、无机孔隙游离油等无机赋存油为主,可达167.0 mg/g TOC,CY8井页岩油赋存量最大,H258井次之,H238井页岩油量最低。TY1井、CY8井位于半深湖—深湖区,发育大套泥页岩;H238井位于三角洲外前缘,离物源区较近,导致其页岩油赋存量明显低于半深湖—深湖区。因此,沉积环境是导致不同工区页岩油赋存量差异的主要原因。  相似文献   

临兴地区太原组下段煤系泥页岩中战略性金属元素镓富集特征及成因分析     

张晓丽  何金先  董守华  黄亚平  师帅  王伟 《沉积学报》2022,40(6):1676-1690

鄂尔多斯盆地东缘临兴地区太原组下段煤系泥页岩中镓富集,镓含量平均为24.7 μg/g。泥页岩中镓含量在平面上表现为研究区北部、西南部靠近紫金山岩体,镓含量降低。研究区太原组下段煤系泥页岩中镓主要以类质同象取代铝的形式赋存于高岭石中,碎屑中的碱性长石是镓的另一种重要赋存矿物。通过元素地球化学分析,认为阴山造山带花岗岩系是富镓泥页岩的主要物源。加里东期华北克拉通长期缓慢稳定隆升,为源岩风化形成富镓物源提供了有利的构造环境。风化和沉积条件是泥页岩中镓富集的控制性因素,包括温暖湿润、间歇性干热的气候,淡水为主、缺氧还原的沉积环境。成岩期,煤系有机质热演化释放出大量有机酸,溶蚀碱性长石碎屑并将其中的镓释放,致使镓元素进一步富集。由于煤系中煤层—泥页岩—砂岩组合体系的开放性较差,镓在成岩期的富集不能持续进行。研究区泥页岩中镓的富集过程以陆源富集型为主。成岩改造作用在一定程度上促进镓元素进一步富集。岩体侵位导致了低熔点的镓在温度作用下发生迁移,导致靠近紫金山岩体的镓含量降低。  相似文献   

基于Kohonen神经网络的页岩油岩相测井识别方法     

李红斌  王贵文  王松  庞小娇  刘士琛  包萌  彭寿昌  赖锦 《沉积学报》2022,40(3):626-640

准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组岩性复杂,岩相多样,亟需建立配套的岩相测井识别方法。综合利用岩心薄片、常规测井与成像测井等资料对芦草沟组的岩性、沉积构造等特征进行研究,在此基础上进行岩相类型划分,并分析不同岩相的测井响应特征,建立岩相测井评价模型。结果表明,研究区主要由云质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩等岩性组成;根据岩心的矿物组成,考虑在岩心尺度上的可区分性、测井中的可识别性,划分出块状白云质泥岩相、平行/波状层理泥质粉砂岩相、块状泥岩相、块状泥晶白云岩相、平行层理粉砂岩相和波状/水平层理粉砂质泥岩相6种主要岩相类型。在此基础上通过岩心刻度测井资料建立岩相判别准则,并利用Kohonen神经网络方法实现单井岩相测井自动判别,划分结果与薄片匹配较好。研究成果可提高未取心井的岩相识别效率与精度,为该地区页岩油勘探提供一定的理论依据与方法支撑。  相似文献   

焦石坝地区页岩孔隙连通性及有效性评价     

苟启洋  徐尚  郝芳  舒志国 《沉积学报》2022,40(5):1419-1426

页岩孔隙连通性直接影响油气分子在储层内的运移,从而控制页岩气产出的难易程度,是评价页岩气勘探开发潜力的重要参数之一。以焦石坝地区两口关键井（JYA井和JYB井）五峰组—龙马溪组主力层段页岩为例,开展柱塞样的氦气孔隙度与饱和盐水后的核磁共振孔隙度实验,确定页岩储层孔隙连通性特征,探讨孔隙连通性对页岩气开发的影响。研究结果显示:1）氦气膨胀法主要识别页岩储层中的连通孔隙,而核磁共振法可有效反映样品整体的孔隙空间,两者的比值可量化表征页岩孔隙连通性;2）JYA井氦气孔隙度和核磁孔隙度差异较小,具有强烈的正相关关系,页岩样品整体以连通孔隙为主,连通孔隙占比为69.13%~94.94%,平均为85.12%;3）JYB井页岩孔隙连通性相对较差,连通孔隙占比为36.15%~81.71%,均值为58.19%,仅依靠连通孔隙无法充分反映页岩样品的真实孔隙度,导致氦气孔隙度和核磁孔隙度无明显线性关系。纳米CT三维成像技术模拟的孔隙连通性特征及研究样品的脉冲渗透率差异证实了研究结果的有效性。  相似文献   

华北燕辽地区串岭沟组黑色页岩对中元古代早期海水氧化还原环境的制约     

刘书琪  祝禧艳  苏文博  赵太平  仇一凡  何雨婷  张华锋 《岩石学报》2022,(6):1667-1684

燕辽地区串岭沟组中上部保存有华北克拉通中元古代第一套大面积发育的黑色页岩,沉积于潮间带中下部,标志着该克拉通自形成以来最重要的海进过程,也是地球中年期早期阶段大气-海洋环境状态的特殊记录者。本文对蓟县八仙山剖面串岭沟组三段黑色页岩和顶部碳质白云岩开展了全岩主、微量元素和总有机碳(TOC)含量测定,认为其源区主要来自风化的长英质陆源碎屑物质。黑色页岩的TOC含量(平均值1.12%)、氧化还原敏感金属元素V(平均值82.6×10^-6)、Cr(平均值73.9×10^-6)、Ni(平均值29.8×10^-6)含量明显高于碳质白云岩(TOC、V、Cr、Ni含量均值分别为0.47%、29.6×10^-6、26.4×10^-6、11.7×10^-6)。此外,二者的氧化还原参数C_org/P分别为62.94和39.44,V/Cr值与沉积层位明显负相关,表明不同深度海水的氧化还原状态略有变化,但V/Cr-Th/U仍均落入富氧范围。研究结果表明,至少串岭沟组黑色页岩...  相似文献   

页岩油研究热点与发展趋势     

万晓帆  刘丛丛  赵德锋  葛翔 《地球科学》2023,(2):793-813

页岩油储量巨大、分布集中、前景广阔,是世界石油增储上产的一个主要领域.为厘清页岩油研究的热点与发展趋势,使用CiteSpace和VOSviewer软件对近十年国内外文献进行科学知识可视化分析,结合世界页岩油盆地研究及勘探开发成果,系统梳理了页岩油近十年的主题演化及热点领域,总结了当前页岩油研究面临的挑战.结果认为全球页岩油研究热点聚焦于页岩油形成的物质基础、页岩油储集空间、页岩油可动性及可压裂性4方面;相比北美海相页岩油构造沉积背景稳定,页岩油生产技术持续迭代,我国页岩油沉积相变快,孔隙类型受成岩作用影响较大,缺乏系统的可动性评价方法,水力压裂易诱发地震和造成环境污染;未来应加强细粒沉积岩研究、定量表征页岩油储集空间、明确页岩油赋存状态、建立全面的页岩油可动性评价方法、加强新型绿色压裂技术研发,从而精准预测页岩油“地质-工程”甜点,以推动我国能源结构的快速转型.  相似文献   

基于随机森林算法的泥页岩岩相测井识别     

王民  杨金路  王鑫  李进步  徐亮  言语 《地球科学》2023,(1):130-142

泥页岩岩相识别是页岩油空间分布及勘探目标预测的一项重要工作,受地层非均质性及测井信息冗余的制约,基于测井响应方程的岩相识别十分困难.本文建立了一种基于随机森林算法的岩相识别模型,使用SHAP方法量化测井参数重要性.结果表明：随机森林算法可以很好地识别泥页岩岩相,其准确率高于支持向量机、KNN和XGBoost,并且对数据集中岩相类别不均衡的分类问题更加有效;对模型识别岩相最重要的前3项测井参数是自然电位、井径和声波时差;该模型可快速识别单井岩相,再根据总孔隙度、游离烃S1、TOC等参数可确定有利岩相类型,进而确定研究区有利岩相分布,为后续“甜点”预测提供依据.  相似文献