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砂砾岩储层成岩作用与物性演化——以玛湖凹陷北斜坡区三叠系百口泉组为例

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中国矿业大学学报 2019年第5期48卷 1102-1118页

作者：朱宁操应长葸克来吴松涛朱如凯燕苗苗宁顺康中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 中国石油勘探开发研究院北京100083 中原油田分公司文留采油厂河南濮阳457073

为深化对砂砾岩储层非均质的认识,以玛湖凹陷北部斜坡区三叠系百口泉组砂砾岩储层为例,利用岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜、阴极发光、电子探针、背散射、碳氧同位素、流体包裹体及孔渗测试等技术,结合埋藏演化史和油气充注史,对储层的... 详细信息

为深化对砂砾岩储层非均质的认识,以玛湖凹陷北部斜坡区三叠系百口泉组砂砾岩储层为例,利用岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜、阴极发光、电子探针、背散射、碳氧同位素、流体包裹体及孔渗测试等技术,结合埋藏演化史和油气充注史,对储层的成岩作用和孔隙度演化规律进行研究.通过恢复地质历史时期的孔隙度,对比不同区块储层孔隙演化特征、油气充注差异,综合试油解释成果,总结出3种成因类型的储层,其中Ⅰ类强压实改造型储层和Ⅱ1类早期碳酸盐强胶结改造型储层勘探潜力最差,Ⅲ类强溶蚀改造型储层勘探潜力最大.研究结果表明:储层非均质性强,整体为特低孔低孔-超低渗储层,经历了碱性—酸性—弱碱性—酸性—弱酸性的成岩环境变化,成岩作用类型复杂,主要的成岩序列为绿泥石膜胶结→菱铁矿/方沸石胶结→凝灰质杂基/长石/岩屑/菱铁矿/方沸石溶蚀,自生高岭石/孔隙充填式绿泥石沉淀/石英加大→早期方解石/铁白云石/片钠铝石胶结→凝灰质杂基/长石/岩屑/早期方解石/铁白云石溶蚀,自生高岭石/孔隙充填式绿泥石沉淀→晚期方解石胶结→少量黄铁矿胶结,压实作用贯穿整个埋藏过程.孔隙演化定量恢复结果显示,Ⅰ类储层压实作用对孔隙度的影响最大,其减孔量占总减孔量的93.89%,溶蚀作用绝对增孔量为1.29%;Ⅱ1类压实作用占总减孔量的78.44%,早期碳酸盐胶结减孔量占总减孔量的21.56%.Ⅱ2类晚期碳酸盐强胶结改造型储层在第2期油气充注过程中致密,含油性较好,勘探潜力中等.Ⅲ类强溶蚀改造型储层溶蚀作用绝对增孔量约为6.83%,且次生溶蚀孔隙发育且保存较好,现今为中低孔储层,为优先勘探方向.

关键词：成岩作用物性演化百口泉组斜坡区玛湖凹陷

利用电子束荷电效应评价致密储集层储集空间——以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组为例

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石油勘探与开发 2015年第4期42卷 472-480页

作者：王晓琦孙亮朱如凯金旭李建明吴松涛毕丽娜刘晓丹提高石油采收率国家重点实验室中国石油天然气集团公司油气储层重点实验室中国石油勘探开发研究院国家能源致密油气研发中心

根据对致密储集层含油样品荷电现象的研究,提出基于电子束荷电效应的扫描电镜背散射截面二次成像法,研究储集层中残留油(未在实验真空条件下散失的原油)分布,并采用荷电显影剂注入法研究致密储集层孔隙连通性,形成有效储集空间的定量评... 详细信息

根据对致密储集层含油样品荷电现象的研究,提出基于电子束荷电效应的扫描电镜背散射截面二次成像法,研究储集层中残留油(未在实验真空条件下散失的原油)分布,并采用荷电显影剂注入法研究致密储集层孔隙连通性,形成有效储集空间的定量评价方法。对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油储集层样品进行研究发现,储集层含油样品强烈的荷电效应来源于孔隙中填充的残留油,有机质裂解生成的原油广泛存在于有机质附近孔隙中,贫有机质区也有残留油存在。背散射截面二次成像法分析面积大,能克服样品非均质性导致的分析区代表性差的问题。荷电显影剂注入法刻画孔隙连通性更加准确有效,芦草沟组致密储集层含油样品总面孔率为12.56%,总孔隙连通率达90%,储集空间有效性好。

关键词：电子束荷电效应背散射截面二次成像有效储集空间孔隙连通性致密油准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组

中国陆相富有机质页岩沉积速率研究及其页岩油勘探意义

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石油与天然气地质 2023年第4期44卷 829-845页

作者：张瑞金之钧朱如凯李明松惠潇魏韧贺翔武张谦北京大学能源研究院北京100871 北京大学地球与空间科学学院造山带和地壳演化教育部重点实验室北京100871 页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京102206 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院低渗透油气田勘探开发国家工程实验室陕西西安710018

页岩的有机质丰度和纹层类型是页岩油勘探研究的重点内容。中国陆相富有机质页岩层系的沉积相变复杂且非均质性强,沉积速率的准确判识面临许多挑战。中国典型陆相盆地富有机质页岩的沉积速率多在5 cm/kyr以上,咸化湖盆富有机质页岩层系... 详细信息

页岩的有机质丰度和纹层类型是页岩油勘探研究的重点内容。中国陆相富有机质页岩层系的沉积相变复杂且非均质性强,沉积速率的准确判识面临许多挑战。中国典型陆相盆地富有机质页岩的沉积速率多在5 cm/kyr以上,咸化湖盆富有机质页岩层系沉积速率最高可达40 cm/kyr。高精度年代学框架结合旋回地层学统计调谐可以追踪沉积速率随地层深度的变化,而页岩的相对沉积速率可以通过稀土元素配分模式、晶体粒径分布理论和星际尘埃特征元素丰度等方法判识。不同类型或不同时代的地层序列沉积速率比较,需要考虑地层完整性和差异压实等干扰因素。沉积速率是页岩有机质富集的重要影响因素,其对有机质稀释的临界值通常低于5 cm/kyr。水动力条件和水体盐度影响碎屑颗粒的絮凝作用,不同类型细粒沉积物的沉积速率差异有利于纹层结构的形成。页岩沉积速率研究需要融合包括地质年代学、岩石学、旋回地层学、地球化学和沉积物理模拟在内的先进理论和方法,以深入了解页岩沉积演化机理。揭示陆相页岩沉积速率与页岩油富集之间的内在联系,对页岩油勘探具有一定的指导意义。

关键词：米兰科维奇旋回旋回地层学沉积速率有机质富集页岩纹层淡水湖盆咸化湖盆页岩油勘探

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致密页岩油气赋存运移机理及应用模型

地质科技情报 2015年第2期34卷 115-122页

作者：孙亮邱振朱如凯郭秋麟中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院北京100083

致密页岩油气已经成为当前非常规油气资源勘探与开发的核心领域,致密页岩油气的赋存运移机理研究对于这项资源的勘探、资源评估、开发方式等方面都具有重要意义。近些年随着北美页岩气革命的兴起,国内外开展了大量研究工作,主要的研究... 详细信息

致密页岩油气已经成为当前非常规油气资源勘探与开发的核心领域,致密页岩油气的赋存运移机理研究对于这项资源的勘探、资源评估、开发方式等方面都具有重要意义。近些年随着北美页岩气革命的兴起,国内外开展了大量研究工作,主要的研究进展包括:致密储层微观孔隙结构的观察与描述,表明致密储层中的微纳米孔隙大量发育,对油气的赋存与运移有重要影响;页岩气在低渗储层中的流动运移机理,其中以渗流-扩散-解吸附为框架的模型已经被广泛接受和应用;单井产量与可采资源量预测,以L型衰减曲线为代表的单井产量模型和EUR预测模型在生产中已经大量采用。然而当前的研究还存在许多不尽完善之处,例如:微观孔隙结构的表征尚未能为宏观分析提供很好的量化参数;现有的页岩气流动运移理论不适用于页岩油;非常规资源评估方法经验性太强等。

关键词：致密油气页岩油气非常规油气赋存运移机理微观表征

中国北方古生代煤系高岭岩成因与工业应用研究述评

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建材地质 1993年第6期 36-40,46页

作者：朱如凯北京大学地质系 100871

中国北方晚古生代煤系地层中高岭岩按成因特点分为沉积高岭岩和夹矸高岭岩(tonstein),作者分析了这两种高岭岩成因研究中存在的具体问题,并提出了今后研究的要点;同时,综述了目前国际上高岭石矿物的主要研究方向,提出了北方煤系地层中... 详细信息

中国北方晚古生代煤系地层中高岭岩按成因特点分为沉积高岭岩和夹矸高岭岩(tonstein),作者分析了这两种高岭岩成因研究中存在的具体问题,并提出了今后研究的要点;同时,综述了目前国际上高岭石矿物的主要研究方向,提出了北方煤系地层中高岭岩应用研究中必须注意加强的内容,即高岭石缺陷结构和微结构的研究。

关键词：煤系地层高岭岩成因工业应用

致密油流动孔隙度下限——高压压汞技术在松辽盆地南部白垩系泉四段的应用

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石油勘探与开发 2015年第5期42卷 681-688页

作者：公言杰柳少波朱如凯刘可禹唐振兴姜林提高石油采收率国家重点实验室中国石油勘探开发研究院 CSIRO Earth Science and Resource Engineering 中国石油吉林油田公司

以松辽盆地南部让字井斜坡区白垩系泉头组四段致密层密闭取心井30块样品为研究对象,根据高压压汞实验和氦气测定孔隙度,以及含油饱和度数据分析,确定其致密油流动孔隙度下限及流动孔隙度控制因素。将油藏条件毛管压力与压汞实验得到的... 详细信息

以松辽盆地南部让字井斜坡区白垩系泉头组四段致密层密闭取心井30块样品为研究对象,根据高压压汞实验和氦气测定孔隙度,以及含油饱和度数据分析,确定其致密油流动孔隙度下限及流动孔隙度控制因素。将油藏条件毛管压力与压汞实验得到的毛管压力进行换算,可计算不同油藏注入压力条件下的流动孔隙度,通过求取含油样品流动孔隙度最小值与不含油样品流动孔隙度最大值,确定研究区含油样品的流动孔隙度下限为3.2%,对应油藏条件下注入压力为0.35 MPa,高于此注入压力致密油可发生有效流动与聚集。致密层流动孔隙度与孔喉比呈负相关,储集层孔喉连通性变差时,需要更高注入压力流动孔隙度才能达到3.2%;流动孔隙度达到3.2%所需注入压力与储集层质量系数呈较好负相关性,随着储集层质量系数增加,流动孔隙度达到3.2%需要的注入压力有降低趋势。基于致密油流动孔隙度下限和油藏条件下注入压力,建立了致密油有效聚集判别图版。

关键词：松辽盆地南部白垩系致密油孔隙度下限

陆相油气地质理论在中国中西部盆地的重大进展

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石油勘探与开发 2018年第4期45卷 546-560页

作者：贾承造邹才能杨智朱如凯陈竹新张斌姜林中国石油天然气集团有限公司北京100724 中国石油勘探开发研究院北京100083

中国陆相油气地质理论在世界石油地质学界占有重要学术地位,中国油气资源以陆相为主,中国地质学家成功地勘探开发了复杂的陆相油气,并发展了陆相油气地质理论体系。通过总结20世纪40年代以来陆相油气地质理论的发展历程与理论成就,将陆... 详细信息

中国陆相油气地质理论在世界石油地质学界占有重要学术地位,中国油气资源以陆相为主,中国地质学家成功地勘探开发了复杂的陆相油气,并发展了陆相油气地质理论体系。通过总结20世纪40年代以来陆相油气地质理论的发展历程与理论成就,将陆相油气地质理论的发展历程划分为提出、形成、发展3个阶段,认为中国陆相油气地质理论已经形成基本完善的理论体系,该理论体系由陆相盆地构造理论、陆相盆地沉积与储集层理论、陆相生油理论、陆相油气聚集理论和陆相砂岩油气田开发地质理论等5个部分组成,地质理论具有全球普适性意义。重点总结了近30年伴随中国中西部盆地油气勘探开发的重大发现和产量增长,陆相油气地质理论取得的重大进展,包括中西部挤压背景下陆相盆地构造学、多类型湖盆沉积体系与砾岩/深层等特殊储集层地质、煤成烃等陆相生烃新领域、前陆冲断带与岩性地层油气藏等陆相油气富集规律、陆相非常规油气地质和陆相低渗透油气开发地质等。这些重大进展极大发展和丰富了陆相油气地质理论,成为其重要组成部分。

关键词：陆相油气地质中国中西部盆地前陆盆地冲断带理论发展阶段

库车前陆盆地深层致密砂岩储层构造成岩强度的定量评价方法

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石油学报 2020年第12期41卷 1601-1609页

作者：曾联波刘国平朱如凯高志勇巩磊吕文雅油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球科学学院北京102249 中国石油勘探开发研究院北京100083 东北石油大学地球科学学院黑龙江大庆163318

含油气盆地中储层的形成和演化受构造作用和成岩作用共同控制,构造成岩作用的定量评价对深入认识储层的形成演化过程及储层质量具有重要意义。通过分析构造成岩作用的内涵以及储层形成演化的主要影响因素,提出了利用构造成岩强度来定量... 详细信息

含油气盆地中储层的形成和演化受构造作用和成岩作用共同控制,构造成岩作用的定量评价对深入认识储层的形成演化过程及储层质量具有重要意义。通过分析构造成岩作用的内涵以及储层形成演化的主要影响因素,提出了利用构造成岩强度来定量表征构造作用和成岩作用对储层形成演化及储层质量的影响。构造成岩强度是指储层在形成演化过程中所受构造作用和成岩作用的影响程度,可以用构造成岩指数进行定量表征。构造成岩强度不仅能够反映储层在埋藏过程中所经历的时间、深度、温度和压力等成岩演化控制因素对储层的影响,同时还能够反映不同构造时期的构造变形强度及其演化对储层的影响。对库车前陆盆地深层白垩系致密砂岩储层开展的构造成岩强度定量评价表明,储层的形成演化与构造成岩强度密切相关,随着构造成岩强度增加,储层基质的孔隙体积减少,天然裂缝的发育程度增加。从库车前陆盆地山前构造带到前缘隆起带,构造成岩强度依次由大变小,储层的基质孔隙度逐渐增高,而天然裂缝发育程度则逐渐降低。构造成岩强度的定量评价方法可为深层致密砂岩储层的定量评价及预测提供新途径。

关键词：构造作用成岩作用构造成岩强度评价方法致密砂岩储层库车前陆盆地

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碎屑岩成岩作用数值模拟及其应用

石油勘探与开发 2004年第6期31卷 66-68页

作者：何东博应凤祥郑浚茂郭宏莉朱如凯中国石油勘探开发研究院中国地质大学

根据成岩阶段划分原理,建立成岩演化模型,通过成岩阶段的变化表征不同成岩阶段对储集层改造的结果,采用效应模拟方法,模拟成岩参数的空间分布,反演成岩史,建立储集层成岩阶段空间分布格架,为储集层评价和预测提供依据。在库车坳陷东部... 详细信息

根据成岩阶段划分原理,建立成岩演化模型,通过成岩阶段的变化表征不同成岩阶段对储集层改造的结果,采用效应模拟方法,模拟成岩参数的空间分布,反演成岩史,建立储集层成岩阶段空间分布格架,为储集层评价和预测提供依据。在库车坳陷东部下侏罗统储集层的成岩作用数值模拟研究中,考虑了埋藏热效应和侧向构造挤压应力对储集层演化的综合作用,认为构造挤压应力是造成研究区目前储集层质量分布格局的主要影响因素。尝试用将构造挤压应力的热效应转化为埋藏热效应的方法研究构造应力对成岩演化的影响,据研究结果认为,研究区西部yxl-kzl井区的成岩强度高主要是构造挤压力引起的,造成储集层质量差;yn2-yn5-tz2井区挤压应力较弱,为有利储集层分布区。

关键词：成岩作用数值模拟成岩阶段成岩史构造挤压应力热效应转化储集层预测库车坳陷