2024年, 第29卷, 第2期　
刊出日期：2024-06-30

  

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沉积·储层
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  基于液氮吸附实验的高阶煤微观孔隙结构特征研究

  海相油气地质. 2024, 29(2): 113-124.

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  川南筠连地区作为中国南方首个煤层气商业生产基地,产气层位为上二叠统乐平组,系统开展储层微观孔隙结构特征研究对明确煤层气赋存成藏特征具有重要意义.针对乐平组煤层气评价井煤岩心样品进行了扫描电镜观察和液氮吸附实验,从孔隙成因类型、孔隙结构、孔隙形态及其甲烷吸附性能等方面对微纳米级孔隙发育特征进行了系统分析.结果表明:煤岩微观孔隙可划分为植物组织孔、气孔、矿物铸模孔和晶间孔等4种成因类型.液氮吸附实验BET总孔比表面积平均为2.638 m2/g,BJH总孔体积平均为0.003 7 cm3/g,且两者具有良好的正相关性.BJH平均孔径为5.775～17.842 nm,对总孔比表面积起到主要贡献的为孔径＜5 nm的孔隙,对总孔体积具有明显贡献的主要为孔径≥10 nm的孔隙.根据孔径将孔隙划分为:微孔(＜5 nm)、小孔(5～10 nm)、中孔(10～100 nm)、大孔(≥100 nm),微孔和小孔是煤中气体吸附的主要空间,进一步推测吸附孔和渗流孔的孔径分界为10 nm.液氮吸附回线可划分为重叠型、半分离半重叠缓降型、半分离半重叠骤降型等3类,并依据回线特征将纳米孔隙形态理想化为开放孔、半封闭孔和墨水瓶状孔等3种模型,各类孔在高阶煤中均有发育.基于具有不同孔隙形态的干燥无灰基煤样甲烷等温吸附实验得到,墨水瓶状孔的甲烷吸附能力最大,半封闭孔和开放孔的吸附能力近似,但都低于墨水瓶状孔.
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  鄂尔多斯盆地东北部奥陶系马四段白云岩储层特征及主控因素

  海相油气地质. 2024, 29(2): 125-135.

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  米探1井等多口探井在鄂尔多斯盆地东北部奥陶系马四段白云岩中获得高产天然气流,展示出该区域马四段具有良好的勘探前景.然而对盆地东北部马四段是否发育规模白云岩储层还存在争议,白云岩储层分布不清制约了下一步勘探部署.基于岩心、薄片、场发射扫描电镜及地球化学特征等资料,对盆地东北部奥陶系马四段白云岩储层特征及其发育控制因素开展了系统研究,并预测了盆地东北部奥陶系马四段白云岩储层分布.研究结果表明:①盆地东北部奥陶系马四段白云岩发育潮坪型白云岩储层、丘滩型白云岩储层和生物扰动型白云岩储层,3类白云岩储层储集空间主要为晶间孔,含少量微裂缝,平均孔隙度分别为4.77，、5.12，和2.52，.②白云岩储层的形成与丘滩体、生物扰动作用和白云石化作用相关.白云石化作用是潮坪型白云岩储层晶间孔形成的关键,丘滩体和白云石化作用控制了丘滩型白云岩储层发育,生物扰动作用和白云石化作用控制了生物扰动型白云岩储层发育.③盆地东北部神木—靖边地区在奥陶纪马四期位于低隆起带上,有利于丘滩体发育和生物扰动作用、白云石化作用的发生,形成的白云岩储层可为天然气富集提供规模储集空间.
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  四川盆地中部合川—潼南地区茅二下亚段白云岩储层特征及成储机制

  海相油气地质. 2024, 29(2): 136-146.

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  近年来四川盆地中部合川—潼南地区中二叠统茅二下亚段白云岩储层勘探取得了重要突破,但储层强非均质性制约了有利区带的预测.基于岩心和薄片观察、物性实验及地球化学分析,系统剖析茅二下亚段白云岩储层的基本特征,讨论白云岩的成因和储层形成机制.结果表明:①茅二下亚段储集岩以针孔状白云岩与孔洞状白云岩为主,储集空间类型为晶间(溶)孔、溶洞和裂缝,储层类型为以裂缝-孔洞型为主,裂缝-孔隙型为辅,以片状喉道为主,孔喉配置关系中等,裂缝为主要的渗流通道,针孔状白云岩平均孔隙度为2.50，,平均渗透率为0.806×10-3 μm2,孔洞状白云岩平均孔隙度为4.32，,平均渗透率为1.047×10-3 μm2.②高能滩相是白云岩储层形成的物质基础,多期岩溶作用是形成优质储层的关键.准同生期白云石化作用增强了岩石抗压实能力,有助于储层孔隙的保持,茅口组沉积末期热液白云石化以胶结充填先期孔隙为主,降低了白云岩的储集性能.
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  南羌塘古油藏白云岩成因机制及其油气地质意义

  海相油气地质. 2024, 29(2): 147-163.

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  南羌塘隆鄂尼—昂达尔错—达卓玛古油藏白云岩是羌塘盆地最有利的碳酸盐岩储层之一,其成因机制对于羌塘盆地油气勘探突破具有十分重要的意义.在岩石薄片鉴定的基础上,结合碳氧稳定同位素、锶同位素、微量和稀土元素等测试分析,对古油藏白云岩成因机制及白云岩储层的形成演化开展研究.结果表明:①研究区共发育6种类型白云岩(石),分别为泥—粉晶残余结构白云岩、他形—半自形细晶白云岩、自形细晶白云岩、他形中—粗晶白云岩、雾心亮边晶粒白云岩和后期孔洞充填的马鞍形白云石.②古油藏白云岩存在多种成因.泥—粉晶残余结构白云岩成因为准同生期微生物白云石化作用,他形—半自形细晶白云岩和他形中—粗晶白云岩成因为浅埋藏阶段回流渗透白云石化作用,自形细晶白云岩成因为埋藏白云石化作用,雾心亮边晶粒白云岩是后期抬升至近地表混合水白云石化作用的产物.古油藏白云岩孔洞中大量充填的马鞍形白云石是热液白云石化作用的产物.③南羌塘古油藏白云岩储层受白云石化、大气淡水淋滤和热液溶蚀等成岩作用改造形成次生孔隙,形成了良好的规模储层,可作为油气勘探目的层之一.建立了南羌塘古油藏白云岩成因模式,为羌塘盆地油气成藏演化研究与优质碳酸盐岩储层预测提供了新的理论依据.
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  渤中凹陷南部东二下段湖底扇储层控制因素及孔隙定量演化

  海相油气地质. 2024, 29(2): 164-178.

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  渤中凹陷南部渐新统东二下段处于深水湖盆沉积环境,优质湖相烃源岩和大规模湖底扇广泛发育,是岩性油气藏勘探的有利区.基于录测井数据、岩石粒度、显微薄片、扫描电镜、流体包裹体等资料,开展渤中凹陷南部东二下段湖底扇储层特征与储层主控因素研究,建立孔隙定量演化模型.研究结果表明:东二下段湖底扇储层岩性以中—细粒岩屑石英长石砂岩为主,孔隙以溶蚀孔为主,湖底扇朵叶复合体内部的朵叶核部、分支水道等有利沉积相带是优质储层形成的基础,持续的压实作用和早晚两期胶结作用是导致孔隙不断损失的主因,有机酸溶蚀和异常高压保孔促溶是改善储层质量的关键.在埋藏过程中储层孔隙演化经历了早成岩A期快速压实减孔、早成岩B期快速压实-胶结减孔、中成岩A1期缓慢压实减孔-有机酸溶蚀增孔和中成岩A2期缓慢压实-胶结作用减孔等4个阶段,其中压实减孔总量为13.64，,早期胶结减孔量为8.24，,溶蚀增孔量为9.55，,尤其是发生在中成岩A1期末油气开始充注成藏之后的晚期胶结减孔量为7.12，,造成储层孔隙度显著降低.
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  珠江口盆地惠州北凹珠海组、珠江组储层发育特征及主控因素

  海相油气地质. 2024, 29(2): 179-187.

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  应用13口钻井的薄片鉴定、粒度分析、扫描电镜、锆石定年、物性等分析化验资料以及录井、测试资料,系统开展了惠州北凹珠海组、珠江组储层的发育特征、主控因素及商业产能下限研究.研究表明:①珠海组、珠江组发育大型海相三角洲—滨浅海沉积,储层主要为三角洲前缘水下分流河道中—粗粒洁净石英砂岩,其具有高成分成熟度和高结构成熟度,储集空间类型以原生粒间孔为主,局部富集次生溶孔、高岭石晶间孔,面孔率较高.②储层发育主要受"优质母源+有利相带+溶蚀作用"三元联控:研究区北部华南地块的变质岩+侵入岩作为优质母源决定了储层为石英含量高的砂岩类型,奠定了优质储层发育的基础,三角洲前缘主水道沉积水动力强,单砂体厚度大,砂岩粒度粗、泥质含量低,储层物性最好,建设性成岩作用(溶蚀作用)在一定程度上具有扩储增孔效应.③结合录井、测试资料确定惠州北凹油层的中—粗粒石英砂岩储层商业产能下限为3 800 m.
勘探技术
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  基于ADASYN-GS-XGBOOST混合模型的火山岩测井岩性识别

  海相油气地质. 2024, 29(2): 188-196.

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  火山岩的形成环境复杂,有些地区的火山岩可能只发育两三种岩石类型,这会导致不同岩性取心资料的代表性严重失衡.针对现有的测井岩性识别方法在处理类间不均衡样本时出现效果较差的问题,提出基于ADASYN-GS-XGBOOST混合模型的火山岩岩性识别方法.首先通过ADASYN过采样算法对不均衡样本进行处理得到新的样本集,再以XGBOOST算法作为基分类器对样本进行分类,并利用网格搜索法(GS)对模型进行参数优化,以此建立ADASYN-GS-XGBOOST混合岩性识别模型.将该混合模型训练后的结果与K近邻、朴素贝叶斯、随机森林、XGBOOST及SMOTE-GS-XGBOOST等算法的岩性识别结果进行对比,表明基于ADASYN-GS-XGBOOST算法建立的模型识别效果最好.该方法克服了已有岩性识别方法无法有效解决不均衡样本的问题,极大地提升了火山岩岩性识别的准确率.
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  基于核磁共振技术的页岩孔隙结构定量表征

  海相油气地质. 2024, 29(2): 197-206.

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  以川东南地区龙马溪组页岩为例,开展常规核磁共振(NMR)及核磁共振冻融(NMRC)实验,对页岩储层孔隙结构进行表征.研究表明:①页岩发育有机质孔、粒内孔、粒间孔及微裂缝等4种孔隙类型,孔隙的孔径分布范围广,主要集中在1～100 nm之间,储集空间以中孔为主,所占比例为76.2，,其次为宏孔,占比21.9，,微孔的贡献最小,仅占2.0，.②核磁共振冻融法揭示的孔径分布特征更加准确,尤其对2～100 nm范围的孔隙孔径刻画更加精细,对非均质性强的页岩储层孔隙表征更有优势.③核磁共振技术表征储层孔径分布时会受多种因素的影响,例如层理的发育程度、饱和流体的性质会对常规核磁共振实验产生影响,进而影响孔径分布表征结果,核磁共振冻融法孔径分布的表征受到探针液体KGT取值、实验样品制样大小的影响,需要合理标定探针液体KGT值以及选取合适的样品大小才能获得可靠的实验表征结果.
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  基于高阶多道同步挤压广义S变换的多属性融合储层预测技术研究及应用

  海相油气地质. 2024, 29(2): 207-214.

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  时频域地震精细解释建立在高分辨率时频分析算法的基础上.为适应高精度勘探开发的要求,在多道同步挤压广义S变换(MSGST)的基础上,提出了高阶多道同步挤压广义S变换(HMSGST),进一步聚焦时频分辨率,提高储层预测的精准性.通过理论信号、理论加噪信号对比6种时频算法的计算结果,验证了HMSGST具有高时频分辨率,对复杂信号具有更好的刻画能力.以某三维工区海相砂岩为例,基于HMSGST在时频域沿主要油气储层(T2层)提取时间切片,开展频率衰减梯度、分频相干等属性分析以增强对短轴河道、次级断裂等目标的识别能力和烃类检测能力,进一步结合曲率属性开展RGB多属性融合精细雕刻.对于不同工区、不同地质条件的地震数据,需要进行HMSGST的参数分析,适合的参数是达到更为准确的计算结果的前提.
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  微生物地球化学探测技术在巴彦呼舒断陷油气勘探中的应用

  海相油气地质. 2024, 29(2): 215-224.

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  海拉尔盆地西部断陷带巴彦呼舒断陷具有多期复杂的构造建造和改造特征,形成了各种成因的断块、断鼻构造,以及不同类型的油气成藏模式.为了预测有利目标区的含油气性、识别油气藏的分布范围及油气性质,提高复杂断陷的油气探井成功率,基于轻烃微渗漏理论,应用微生物地球化学探测技术,包括微生物快速检测(MQS)、微生物油气检测(MOST)以及土壤酸解吸附烃油气检测(SSG)等石油地球化学和微生物学方法,开展勘探有利目标区之上地表表层的微生物值变化和酸解吸附烃异常的直接检测.研究表明微生物异常分布与已知含油气区、含油气井的对应关系良好,验证微生物地球化学探测技术在巴彦呼舒断陷具有较好的适用性和可靠性.通过MOST+SSG技术组合进一步确定有利异常区,认为巴彦呼舒断陷西部陡坡带是油气长期优势聚集区,微渗漏强度大.指出西部陡坡带的2个鼻状构造是下一步油气增储的有利地区.