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中国陆相页岩油气沉积储层研究进展及发展方向

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石油学报 2023年第1期44卷 45-71页

作者：姜在兴张建国孔祥鑫谢环羽程浩王力中国地质大学(北京)能源学院北京100083

针对中国陆相页岩油气沉积类型多样、储集空间复杂及储层成因机理不清等关键科学问题,系统综述近10多年来国内外尤其是中国在陆相深水沉积层序、沉积体系、页岩油气储层等方面的研究进展,重点结合近年来所开展的陆相页岩油气沉积储层方... 详细信息

针对中国陆相页岩油气沉积类型多样、储集空间复杂及储层成因机理不清等关键科学问题,系统综述近10多年来国内外尤其是中国在陆相深水沉积层序、沉积体系、页岩油气储层等方面的研究进展,重点结合近年来所开展的陆相页岩油气沉积储层方面的地质研究工作,根据成因将陆相深水细粒沉积岩划分为陆源型、内源型、火山-热液型、混源型4类,提出基于无机矿物含量(即碳酸盐矿物、长英质矿物、黏土矿物三端元)、有机质含量(TOC含量以2.0%和4.0%为界)和沉积构造(纹层状、薄层状、块状)的细粒沉积岩综合分类方案;归纳总结了适于陆相深水细粒沉积地层细分对比的基于米兰科维奇天文轨道周期的高频旋回地层学研究方法,并在高频旋回地层对比基础上,提出了陆相深水细粒沉积岩微相平面工业化制图的方法,对于评价预测有利的页岩油气沉积储集岩相具有重要应用价值。根据孔隙赋存的基质类型将陆相页岩油气细粒沉积岩储层孔隙分为矿物基质孔隙(即无机孔)、有机质孔隙、裂缝孔隙3大类,其中,与有机溶蚀作用有关的矿物基质孔隙是页岩油气重要的储集空间,有机质孔隙的发育程度主要与有机质热演化程度有关,通常热演化程度较高有利于有机质孔隙的发育,裂缝孔隙是页岩油气的重要渗流通道。指出了细粒沉积岩沉积作用、页岩油气储层形成机理和甜点评价、页岩系地层高精度对比方法有待深入研究的问题与发展方向。

关键词：页岩油气陆相沉积层序储层中国

滦平盆地白垩系细粒火山物质对页岩油气形成的影响

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石油与天然气地质 2022年第2期43卷 390-406页

作者：刘晓宁姜在兴袁晓冬陈晨王成中国地质大学(北京)能源学院北京100083

滦页1井压裂试产成功地开采出工业性页岩油气,使滦平盆地中生代白垩系西瓜园组成为该地区目前勘探研究的重点层位。近期的对滦页1井的岩石学研究表明,生油层发现有细粒火山物质沉积,并与页岩油气生成和聚集存在紧密关系。因而探明火山... 详细信息

滦页1井压裂试产成功地开采出工业性页岩油气,使滦平盆地中生代白垩系西瓜园组成为该地区目前勘探研究的重点层位。近期的对滦页1井的岩石学研究表明,生油层发现有细粒火山物质沉积,并与页岩油气生成和聚集存在紧密关系。因而探明火山细粒物质与页岩油气形成的关系成为新的命题。以滦平盆地西瓜园组下段为研究层位,结合岩心、薄片、测井、X衍射和地化测试数据等资料,对含凝灰质细粒沉积岩的沉积特征和有机质发育情况进行分析,旨在为该地区页岩油气的进一步勘探开发提供理论支持。西瓜园组下段受火山-湖泊作用控制,发育湖相泥页岩、受火山活动影响的含凝灰质细粒沉积岩、火山相的安山岩以及火山碎屑岩等。结果显示,泥页岩的平均总有机碳含量(TOC)为0.64%,平均S_(1)+S_(2)含量为0.41 mg/g;含凝灰质细粒沉积岩的平均TOC为1.92%,平均S_(1)+S_(2)含量为2.64 mg/g。含凝灰质细粒沉积岩层位有机质含量明显更富集。细粒火山物质发育的层段中大量发育草莓状黄铁矿,同时Pr/Ph较小,V/(V+Ni)偏大也指示了火山喷发后强还原的水体环境,及火山细粒物质沉积后快速埋藏都有利于有机质的保存。湖相碳酸盐岩发育,与纹层状富有机质泥岩、凝灰岩交互,层间裂缝利于油气的运移,凝灰岩纹层和白云岩纹层提供了储集空间。页岩油气具有源-储一体的特点,细粒火山物质的存在从有机质的富集和成烃演化到油气的储集、保存条件都产生了积极的作用。

关键词：细粒火山物质岩石类型页岩油气西瓜园组白垩系滦平盆地

中国多旋回叠合沉积盆地的形成演化、地质结构与油气分布规律

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地学前缘 2022年第6期29卷 24-59页

作者：何登发中国地质大学(北京)能源学院北京100083

深入认识盆地的地质结构与构造演化,探讨盆地的油气分布规律,将为揭示中国大陆属性、资源能源分布、环境变化及油气勘探新领域奠立重要基础。本文立足于油气勘探的新资料,应用活动论构造历史观与比较大地构造学方法,分析了中国叠合沉积... 详细信息

深入认识盆地的地质结构与构造演化,探讨盆地的油气分布规律,将为揭示中国大陆属性、资源能源分布、环境变化及油气勘探新领域奠立重要基础。本文立足于油气勘探的新资料,应用活动论构造历史观与比较大地构造学方法,分析了中国叠合沉积盆地的构造演化、构造分区、地质结构与油气成藏模式,探索油气分布规律。研究表明,中国叠合沉积盆地经历了中新元古代、寒武纪—泥盆纪(或中泥盆世)、(晚泥盆世—)石炭纪—三叠纪与侏罗纪—第四纪4个构造旋回的演化;据东西向两条构造锋线和南北(或北北东)向的两条改造锋线及西太平洋弧后盆地带,可将中国划分为北疆、内蒙古、松辽、塔里木—阿拉善、鄂尔多斯、渤海湾、青藏、四川、华南与海域等10个沉积盆地区;发育有前陆/克拉通、前陆/坳陷、坳陷/断陷、断陷/坳陷、反转断陷、被动陆缘、走滑叠合和改造残留等8种叠合盆地结构类型;发育安岳裂陷槽型、塔北型、苏里格复合三角洲型、玛湖凹陷型、陆梁隆起型、库车冲断带型、大庆长垣型、古潜山型、中央峡谷水道型、柴东生物气型、四川源内型与沁水向斜煤层气型等12种典型油气成模式;盆地内凹陷/断陷的油气分布具有空间有序性,叠合界面油气富集具优势性,油气叠合分布有强的非均一性,中西部前陆/克拉通叠合型盆地的油、气分区分布,海域被动陆缘/断陷叠合型盆地的油、气分带分布。中国多旋回叠合盆地具有独特的“三环带状”油气分布格局。

关键词：构造旋回盆地构造分区地质结构样式油气分布规律多旋回叠合盆地中国

沁水盆地霍州矿区石炭-二叠纪煤中微量元素地球化学特征及沉积环境分析

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煤炭科学技术 2022年第9期50卷 138-146页

作者：车青松黄文辉久博郝睿林孙启隆雷涵中国地质大学(北京)能源学院北京100083

利用工业分析及光学显微镜对沁水盆地石炭-二叠系煤中水分、灰分、挥发分、全硫以及显微组分进行测定,运用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析了沁水盆地霍州矿区石炭-二叠系煤中微量元素包括稀土元素的含量、分布特征和地球化学特征。... 详细信息

利用工业分析及光学显微镜对沁水盆地石炭-二叠系煤中水分、灰分、挥发分、全硫以及显微组分进行测定,运用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析了沁水盆地霍州矿区石炭-二叠系煤中微量元素包括稀土元素的含量、分布特征和地球化学特征。利用元素地球化学参数探究了研究区的煤系地层的沉积环境,古盐度,氧化还原环境和古气候。结果表明:沁水盆地中南部煤的灰分产率、水分含量、挥发分以及含硫量分别为11.19%、1.02%、14.02%及1.27%,为低中灰-中硫煤,镜质体反射率为1.14%,为低变质程度烟煤。与中国煤相比,煤中微量元素含量整体处于亏损状态,仅有Cu(Cc=1.39)、Sr(Cc=1.35)和Zr(Cc=1.04)轻微富集(Cc为浓集系数),太原组煤中微量元素含量略大于山西组煤中微量元素。稀土元素分布范围2.44~164.11μg/g,平均为73.28μg/g,小于中国煤,略高于世界煤,煤中稀土元素Yb(Cc=2.81)轻微富集,Y(Cc=7.19)富集,其余都相对亏损。稀土元素配分模式呈右倾“V”字型,为轻稀土富集型,存在Eu负异常,Ce微弱负异常,说明稀土元素的物源来自陆源碎屑,海水并没有造成Ce的亏损。w(Sr)/w(Ba)、w(V)/w(V+Ni)和w(Sr)/w(Cu)平均值分别为6.50、0.74和7.57,表明了沁水盆地霍州矿区石炭-二叠系整体属于海相沉积环境,水体环境呈现缺氧环境,石炭-二叠系成煤环境处于温湿气候。山西组CaO/(MgO×Al_(2)O_(3))平均值为0.055,明显低于太原组平均值1.55,表明从太原组到山西组气温有所降低。

关键词：沁水盆地石炭-二叠系煤煤中微量元素地球化学特征沉积环境

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中国煤层气储层地质与表征技术研究进展

煤炭科学技术 2022年第8期50卷 196-203页

作者：刘大锰贾奇锋蔡益栋中国地质大学(北京)能源学院北京100083

我国煤层气资源丰富,发展煤储层地质学理论与技术有助于煤层气勘探开发的进一步突破。基于对文献调研与分析,阐述了煤层气储层地质与表征技术的研究内容及进展,分析了前缘发展方向。研究认为,煤层气储层地质学研究正在从宏观向微观、从... 详细信息

我国煤层气资源丰富,发展煤储层地质学理论与技术有助于煤层气勘探开发的进一步突破。基于对文献调研与分析,阐述了煤层气储层地质与表征技术的研究内容及进展,分析了前缘发展方向。研究认为,煤层气储层地质学研究正在从宏观向微观、从定性向定量、从单学科到多学科协同发展,研究内容涉及煤储层成因类型、沉积环境、构造作用、应力特征、物性特征、几何形态、井网布置方式、储层改造及保护、井网调整及优化等产业全过程;煤层气运聚动力分为2类,一类是在气体浓度差作用下的扩散-渗流机制,另一类是压差或势差作用下的水动力-浮力机制;构造挤压应力主要通过骨架岩石的变形改变含水层与隔水层,并影响到流体渗流网络的输导能力;沉积压实主要影响孔-裂隙空间及喉道,沉积物沉降速度过快容易形成异常高压带,不利于储层流体流动;流体在三维空间中所处的温度不同,温差效应常会引起流体发生瑞利和非瑞利对流驱动,一般浅部低温、密度较大的流体会向下运动,而深部高温、密度较小的流体会向上运动;渗透率研究经历了4个阶段,包括表观现象与经验推测定性分析、多种理化效应与细化各因素作用影响机制、数学模型与数值分析等多种模拟手段定量表征以及精细完善储层微米尺度传输介质渗透率动态变化。研究指出,未来需要精细研究深部构造煤和热改造煤储层纳米级孔隙气体的赋存状态与扩散运移机理,建立健全煤系非常规天然气合采技术制度,根据纳米孔隙超量吸附的聚散过程厘定不同温压条件下煤储层微纳米孔隙中气体凝聚与游离空间变化。

关键词：煤层气储层地质流体渗透性定量表征

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石嘴山地区煤中微量元素特征及成煤环境对比

煤炭科学技术 2022年第9期50卷 158-167页

作者：郝睿林黄文辉久博中国地质大学(北京)能源学院北京100083

为清晰认识石嘴山地区侏罗系煤与石炭-二叠系煤的微量元素和成煤环境特征,并对煤中微量元素特征差异提出解释。取区内汝箕沟侏罗系煤及石炭井石炭-二叠系煤为样品,借助工业分析、显微组分观察、低温灰化及中子活化等方法分析,利用浓集... 详细信息

为清晰认识石嘴山地区侏罗系煤与石炭-二叠系煤的微量元素和成煤环境特征,并对煤中微量元素特征差异提出解释。取区内汝箕沟侏罗系煤及石炭井石炭-二叠系煤为样品,借助工业分析、显微组分观察、低温灰化及中子活化等方法分析,利用浓集系数、数理统计方法分析微量元素的富集特征和共生关系,使用地球化学参数综合研究成煤环境差异,并指出其对微量元素特征的影响。结果显示:侏罗系煤和石炭-二叠系煤在微量元素特征上存在较大差异。侏罗系煤中无元素富集,多数元素亏损,石炭-二叠系煤中Se、Zr、Hf、W、Th等元素轻富集。根据共生关系,微量元素可分为与煤中水分、碱金属元素高度相关和与陆源碎屑高度相关的2组。侏罗系煤和石炭-二叠系煤整体处于氧化-氧化还原环境中,但侏罗系煤的成煤环境更加高温干燥,古盐度、碱性和沼泽封闭性更强。成煤环境向高温干燥的转变使得沼泽封闭性增强,导致在石炭-二叠系煤中为轻富集的Se、Zr、Hf、W、Th等元素在侏罗系煤中变为正常-亏损,其他陆源碎屑相关元素含量降低;氧化性加剧了两时代煤中U元素的迁移;碱性环境可能对Se元素在煤中的富集过程具有一定影响,还促进了Ba、Co、As、Ni、Cr等元素在侏罗系煤中沉积。同时成煤环境还对煤质及矿物特征具有一定影响。

关键词：微量元素特征成煤环境石嘴山侏罗系煤石炭-二叠系煤

滦平盆地西瓜园组中段厚层砾岩沉积特征及成因机制研究:来自滦页1井全井段连续取心的证据

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地学前缘 2022年第3期29卷 340-355页

作者：王成姜在兴孔祥鑫张元福张建国袁晓冬刘晓宁中国地质大学(北京)能源学院北京100083

为了探讨陆相断陷盆地厚层砾岩的沉积特征、成因机制和控制因素,寻找有利勘探目标,以滦平盆地西瓜园组中段厚层砾岩为研究对象,运用沉积学理论,结合测井、录井、岩心、薄片和测试结果,对厚层砾岩的岩相及岩相组合、沉积构造和电性进行... 详细信息

为了探讨陆相断陷盆地厚层砾岩的沉积特征、成因机制和控制因素,寻找有利勘探目标,以滦平盆地西瓜园组中段厚层砾岩为研究对象,运用沉积学理论,结合测井、录井、岩心、薄片和测试结果,对厚层砾岩的岩相及岩相组合、沉积构造和电性进行分析。研究表明,西瓜园组中段厚层砾岩具有被黑色页岩包裹的特征,即顶、底部与黑色页岩突变接触。岩心中大量的黄铁矿和部分敏感元素指标反映了缺氧的强还原环境,表明其为深水环境中的砾岩体。基于不同成因,共识别出滑动、滑塌2种重力流类型。滑动沉积主要包括6种岩相、5种岩相组合,以主滑动面、次滑动面、高角度层理,以及层内小型正断层和逆断层为主要识别标志;滑塌沉积包括6种岩相、4种岩相组合,以滑动面、滑塌变形构造、包卷层理、泄水构造、变形砾以及部分原生层理(粒序层理)为主要识别标志。根据滑动面的发育位置、自然伽马曲线和声波曲线的幅度变化特征,可以划分出4期滑动沉积。西瓜园组时期滦平盆地的边缘坡折带、物源供给和一定的触发机制共同控制深水滑动、滑塌型重力流的形成,结合控制因素和沉积特征建立陆相断陷湖盆陡坡带滑动-滑塌型重力流的发育模式。

关键词：滑动和滑塌沉积特征成因机制西瓜园组滦平盆地

中国地质大学(北京)能源学院贯彻落实党政共同负责制度的实践

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中国地质教育 2010年第1期19卷 145-148页

作者：郭建平李学建中国地质大学(北京)能源学院北京100083

当前高校实行党委领导下的校长负责制,高校院(系)也普遍实行党政共同负责制度。党政共同负责制度产生的时间短,许多规则还未明确,容易在实践中走入误区。调查发现,大部分人对现行的院(系)党政关系还不太了解。笔者经过调查问卷分析、座... 详细信息

当前高校实行党委领导下的校长负责制,高校院(系)也普遍实行党政共同负责制度。党政共同负责制度产生的时间短,许多规则还未明确,容易在实践中走入误区。调查发现,大部分人对现行的院(系)党政关系还不太了解。笔者经过调查问卷分析、座谈等形式开展研究,结合中国地质大学(北京)能源学院多年的实践经验,深刻剖析了党政共同负责制度的内涵,研究了在贯彻执行党政共同负责制时应该加以注意的问题,为建设和谐的党政关系,贯彻落实党政共同负责制度提出了建设性的建议。

关键词：党政共同负责制度实践调查

鄂尔多斯盆地中东部中深层波组特征及地质意义

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地质科学 2023年第1期58卷 165-179页

作者：毛丹凤何登发中国地质大学(北京)能源学院北京100083

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系盐下油气勘探近年来取得重要突破,明确中深层中元古界—奥陶系的地震反射波组特征,具有重要油气勘探意义。运用最新的钻井和地震资料,在不同岩性速度分析基础上,井—震联合精细标定,明确波组横向变化特征及其... 详细信息

鄂尔多斯盆地中东部奥陶系盐下油气勘探近年来取得重要突破,明确中深层中元古界—奥陶系的地震反射波组特征,具有重要油气勘探意义。运用最新的钻井和地震资料,在不同岩性速度分析基础上,井—震联合精细标定,明确波组横向变化特征及其地质意义。研究结果表明:1)中深层地震反射可划分为连续性较好的奥陶系与连续性较差的前奥陶系两大波系,细分为中-弱振幅、低-中频、连续性较差(Ⅰ),中-强振幅、低频、连续性较好(Ⅱ),中-弱振幅、连续性较好(Ⅲ),中-强振幅、中-高频、连续性好(Ⅳ)4类波组;2)不同岩性组合方式及厚度变化使同一地层在不同地区波组特征不同,Ⅰ类波组分布在前奥陶系,Ⅱ类波组分布在米脂区马一段,Ⅲ类波组分布于中东部马二段与马四段以及华池区马三段,Ⅳ类波组分布在米脂区马三段以及中东部马五段;3)波组横向突变及纵向接触关系揭示该区发育两大类盐滑脱褶皱及低角度削截与超覆不整合。波组特征分析为中东部中元古界—奥陶系构造演化、沉积相带展布提供参考。

关键词：奥陶系波组不整合滑脱构造断层