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埋藏过程对深层-超深层碎屑岩成岩作用及优质储层发育的影响——以准噶尔盆地南缘下白垩统清水河组为例

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石油勘探与开发 2024年第2期51卷 323-336页

作者：陈思芮鲜本忠纪友亮李嘉奇田荣恒王鹏宇唐禾元中国石油大学(北京)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 中国地质大学(北京)能源学院北京100083

以准噶尔盆地南缘下白垩统清水河组为例,综合利用岩石薄片、扫描电镜、电子探针、稳定同位素组成及流体包裹体等技术手段,开展前陆盆地埋藏过程对深层—超深层碎屑岩成岩作用及优质储层发育影响的研究。研究表明,清水河组依次经历了“... 详细信息

以准噶尔盆地南缘下白垩统清水河组为例,综合利用岩石薄片、扫描电镜、电子探针、稳定同位素组成及流体包裹体等技术手段,开展前陆盆地埋藏过程对深层—超深层碎屑岩成岩作用及优质储层发育影响的研究。研究表明,清水河组依次经历了“缓慢浅埋”、“构造抬升”、“渐进深埋”与“快速深埋”4个埋藏阶段。“缓慢浅埋”与“构造抬升”不仅能够缓解储层颗粒间的机械压实作用,还有利于长期保持开放型的成岩体系;既能够促进大气淡水对储层易溶组分的充分溶解,还能够抑制溶蚀产物的沉淀。晚期“快速深埋”过程促成流体超压的发育,一方面有效地抑制压实、胶结作用对原生孔隙的破坏,另一方面也促进储层微裂缝的大量发育,提高了晚期有机酸充注产生的溶蚀效果。基于孔隙度演化史的定量恢复,证实长期“缓慢浅埋”与“构造抬升”过程对深层—超深层优质碎屑岩储层发育的贡献最大,其次为晚期“快速深埋”过程,“渐进深埋”过程则几乎没有贡献。

关键词：深层—超深层碎屑岩储层成岩作用埋藏方式下白垩统清水河组准噶尔盆地

Ni-Ce复合协同促进CO同步催化去除NO的性能和机理研究

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中国环境科学 2024年

作者：马倩王赫屈嘉鑫吉硕王薇黄宇党小庆西安建筑科技大学环境与市政工程学院陕西省环境工程重点实验室西北水资源与环境生态教育部重点实验室西安地球环境创新研究所中国科学院地球环境研究所气溶胶化学与物理重点实验室黄土与第四纪地质国家重点实验室

采用水热法成功制备了双金属NiCe-x（x=1:3、2:2、3:1、0:1、1:0）催化剂，并应用于CO选择性催化还原NO（CO-SCR）反应.研究结果显示，与NiO和CeO2催化剂相比，NiCe复合催化剂展现出了优良的低温CO同步催化去除NO的性能，其中NiCe比例为... 详细信息

采用水热法成功制备了双金属NiCe-x（x=1:3、2:2、3:1、0:1、1:0）催化剂，并应用于CO选择性催化还原NO（CO-SCR）反应.研究结果显示，与NiO和CeO2催化剂相比，NiCe复合催化剂展现出了优良的低温CO同步催化去除NO的性能，其中NiCe比例为3:1的催化剂在200～450 ℃的宽温域达到90%以上的NO转化率，并且表现出对H2O和SO2的良好耐受性.利用表征手段对样品的结构和性能进行了探究，发现NiCe双金属催化剂的比表面积较单一金属氧化物均提高，NiCe复合催化剂中Ce4+和Ce3+之间的电子转移增加了催化剂表面的氧空位，Ni和Ce离子共存促使氧化还原循环(Ce3++Ni3+?Ce4++Ni2+)增强，进而提高了催化剂脱硝活性.最后，基于原位DRIFTS结果，发现吸附的NCO是NiCe-3:1在CO同步催化去除NO的重要中间物种.

关键词： NiCe复合 CO-SCR 氧空位反应机理

基于构造导向的最大似然属性在钻井轨迹优化设计中的应用

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地球物理学进展 2024年第4期39卷 1501-1511页

作者：青春罗鑫张航荣准张琦颜爽刘洋中国石油西南油气田公司川东北气矿达州635000 成都理工大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室成都610059 成都理工大学地球物理学院成都610059

断裂及裂缝系统的发育通常会导致在钻井过程中出现井漏、水侵等风险.四川盆地川东北高含硫地区的地质构造复杂、储层非均质性强、断层发育、地震资料品质差,常规的曲率和相干等技术难以精细刻画研究区中的断裂及裂缝展布规律,不能有效... 详细信息

断裂及裂缝系统的发育通常会导致在钻井过程中出现井漏、水侵等风险.四川盆地川东北高含硫地区的地质构造复杂、储层非均质性强、断层发育、地震资料品质差,常规的曲率和相干等技术难以精细刻画研究区中的断裂及裂缝展布规律,不能有效指导钻井轨迹的优化设计.为此,提出了针对研究区地质特征的基于构造导向的最大似然属性裂缝精细刻画技术,该技术能够精细刻画裂缝的分布规律,通过已有钻井轨迹设计分析表明,实钻过程中发生的井漏和水侵等现象的区域与预测的裂缝发育区具有一定的吻合度,说明了裂缝刻画的准确性,并在后续的钻井轨迹设计中避开了裂缝区,很好地降低了井漏和水侵的风险.因此,利用该技术可准确刻画出研究区断裂和裂缝发育的区域,进而指导钻井轨迹的优化设计,降低钻井过程中出现的井漏、水侵等风险,对钻井设计和钻井安全具有重要意义.

关键词：构造导向滤波最大似然属性裂缝刻画钻井轨迹优化

用于碳酸盐岩储层裂缝检测的GWO-CS-BP算法及应用研究

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石油物探 2024年第4期63卷 833-845页

作者：李琼张宇石林坤成都理工大学地球物理学院四川成都610059 成都理工大学地球勘探与信息技术教育部重点实验室四川成都610059

碳酸盐岩储层中的裂隙是油气的运移通道和储集空间,对于油气勘探、开发和评价都具有重要的指导意义。针对研究区碳酸盐岩储层裂缝检测的难题,提出灰狼布谷鸟优化BP算法(GWO-CS-BP),该算法是将GWO-CS(grey wolf-cuckoo search algorithm)... 详细信息

碳酸盐岩储层中的裂隙是油气的运移通道和储集空间,对于油气勘探、开发和评价都具有重要的指导意义。针对研究区碳酸盐岩储层裂缝检测的难题,提出灰狼布谷鸟优化BP算法(GWO-CS-BP),该算法是将GWO-CS(grey wolf-cuckoo search algorithm)与BP(back propagation)相结合形成的裂隙检测方法。将含裂缝信息的相干、曲率、倾角、方位角和构型张量等属性作为GWO-CS-BP神经网络的输入数据,在工区地质资料约束下根据测井数据获得裂缝发育水平评价指标,进而对研究区裂缝发育水平进行评价并划分等级。研究区碳酸盐岩储层裂缝发育水平检测结果表明,GWO-CS-BP算法能够综合各属性特点对研究区的裂缝发育水平特征进行二次误差控制,获得裂缝发育水平评价指标f s并将研究区裂缝发育水平划分为3个等级及4个裂缝存在区域。其中,当研究区裂缝发育水平参数的值适中时,即f s的值大于4.0且小于5.8时,C区域最有利于油气的聚集,高产井的分布数量较多。利用GWO-CS-BP算法对研究区的裂缝发育水平进行了精细评价,并得出裂隙发育水平参数f s,实现了GWO-CS算法改进的BP神经网络在裂缝检测中的有效应用。

关键词：地震属性裂缝检测 GWO-CS优化算法 BP神经网络碳酸盐岩储层

深部煤岩地质特征及煤层气富集主控地质因素——以鄂尔多斯盆地东部M区为例

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石油实验地质 2024年

作者：郭晓娇王雷姚仙洲李旭张林科王晓双西安石油大学地球科学与工程学院西安石油大学陕西省油气成藏地质学重点实验室中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司研究院长庆分院

鄂尔多斯盆地M区上石炭统本溪组顶部8#厚煤层分布广泛,有机质热成熟度高。该区煤层埋深大、横向变化快、非均质性强,且煤岩基础地质特征及深部煤层气富集规律尚不明确、有利目标优选标准尚未建立,这严重制约了深部煤层气的高效勘探。为... 详细信息

鄂尔多斯盆地M区上石炭统本溪组顶部8#厚煤层分布广泛,有机质热成熟度高。该区煤层埋深大、横向变化快、非均质性强,且煤岩基础地质特征及深部煤层气富集规律尚不明确、有利目标优选标准尚未建立,这严重制约了深部煤层气的高效勘探。为了促进深部煤层气的增储和高效产出,进一步发展鄂尔多斯盆地东部深部煤层气富集理论,基于研究区76口井的岩心观察、实验分析测试、扫描电镜、测—录井资料,结合三维地震资料,开展了深部煤层地质特征及煤层气富集主控因素两方面的研究工作,初步明确了该区深部煤层气的勘探潜力。鄂尔多斯盆地M区上石炭统本溪组顶部8#煤以焦煤—瘦煤为主,为中高阶煤;亮煤和半亮煤厚度为2～6 m;有机组分以镜质组为主,占比79.8%;工业组分表现为中高挥发分及灰分、固定碳丰富、低水分;煤岩储层孔缝发育,以原生孔隙为主,其孔隙主要由微孔和大孔组成;含气量介于16～25 m3/t之间。鄂尔多斯盆地东缘深部煤层气富集情况主要受煤储层、构造2个因素控制。以6 m以上的厚煤层发育区、远离断裂带（断距小于5 m）的裂缝发育区、微构造高点作为深部煤层气有利勘探区优选原则,优选出8#煤有利勘探面积共207 km2,其中Ⅰ类区97 km2,Ⅱ类区110 km2。

关键词：深部煤层气富集高产主控因素本溪组鄂尔多斯盆地

青藏高原东部若尔盖盆地800ka以来冰期-间冰期黏土矿物变化特征及其意义

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中国科学：地球科学 2024年第7期54卷 2193-2209页

作者：张晓燕张春霞赵艳胡彬郭正堂中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 山东科技大学地球科学与工程学院青岛266590 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101

黏土矿物指标已被广泛用于重建古气候和物源的变化.然而,对于高海拔地区黏土矿物在长时间和轨道尺度的变化特征及其意义仍然知之甚少.我们以青藏高原东部若尔盖盆地800ka以来的湖相沉积钻孔(ZB13-C2)样品为研究对象,利用X射线衍射(XRD)... 详细信息

黏土矿物指标已被广泛用于重建古气候和物源的变化.然而,对于高海拔地区黏土矿物在长时间和轨道尺度的变化特征及其意义仍然知之甚少.我们以青藏高原东部若尔盖盆地800ka以来的湖相沉积钻孔(ZB13-C2)样品为研究对象,利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对冰期-间冰期尺度的黏土组分进行了矿物组合及其微观形态特征分析.结果显示:ZB13-C2钻芯样品中的黏土矿物以伊利石为主,含有少量的绿泥石、高岭石和蒙脱石(包括伊蒙混层和绿蒙混层矿物);黏土矿物组分呈现出三阶段变化特征,其主要受控于不同气候条件下若尔盖盆地流域范围的变化.在距今800~621ka期间,气候相对温暖湿润,该流域局限于海拔3500~4200m的东南部地区,冰期-间冰期的水力侵蚀强度控制了流域地表碎屑的剥蚀和输入;在距今621~100ka期间,由于气候变冷变干,季节性冻融作用增强,流域扩展到了更高海拔区域(4200~4700m),黏土矿物在冰期-间冰期的变化特征不显著;距今100ka之后,流域进一步向西北部海拔约为4700~5200m的区域扩张,且在MIS 3间冰阶相对温和的气候条件下,青藏高原水力侵蚀作用明显增强.在不同的气候条件下,若尔盖盆地流域在距今621ka和100ka经历了两次大的扩张,气候干湿交替变化在约621ka以来变强.上述研究表明,高海拔地区长时间温度变化以及冰期-间冰期尺度的干湿交替变化控制了流域范围和物理侵蚀程度,对沉积区黏土矿物特征具有重要的影响.因此,在利用高海拔地区(尤其是青藏高原)沉积序列的黏土矿物指标进行古气候重建时,应首先厘清其指示意义.

关键词：第四纪若尔盖盆地湖相沉积古环境流域变化

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深水重力流沉积模拟研究进展与展望

沉积学报 2024年

作者：耿军阳鲜本忠刘振献玄硕石浩程余志云油气资源与工程全国重点实验室中国石油大学(北京)地球科学学院

【意义】深水重力流沉积物是气候极端事件和古地震等构造活动的有效记录者，也是全球新增油气储量和产量的最重要来源之一。由于其发生过程的事件性和发生场地的特殊性，深水重力流沉积过程的实地观测难度大，沉积模拟成为理解和认识深... 详细信息

【意义】深水重力流沉积物是气候极端事件和古地震等构造活动的有效记录者，也是全球新增油气储量和产量的最重要来源之一。由于其发生过程的事件性和发生场地的特殊性，深水重力流沉积过程的实地观测难度大，沉积模拟成为理解和认识深水重力流沉积动力过程和沉积规律的最重要手段。【进展】通过对已有文献的系统梳理，从物理模拟和数值模拟两个方面，综述深水重力流沉积模拟的研究进展，籍此归纳深水重力流沉积过程与沉积规律的认识和发展方向。首先，总结了沉积物理模拟实验的原理、监测技术和实验室建设进展，明确了流体的物质组成与含量、流态或能量差异对深水重力流形成、搬运与沉积过程的影响，以及深水重力流单独发生及受到等深流等外来流体影响下的沉积单元响应特征。其次，综述了深水重力流数值模拟发展历程、已有模拟平台及其在流体结构、水动力参数及复杂地貌影响下的沉积过程数值模拟等方面的进展。【结论与展望】对比分析提出，物理模拟受实验室时空尺度的明显限制，沉积过程的水动力参数难以满足真实世界。而数值模拟方法满足了模拟尺度与真实模型一致的要求，但受计算流体力学理论研究限制，在高浓度颗粒运动、浊流对底床侵蚀等过程刻画效果不理想。未来深水重力流沉积模拟将在多学科交叉合作基础上，在关键节点物理模拟结果约束下，利用数值模拟的连续性结果，进一步深化深水重力流沉积机理，为深水油气勘探及地质灾害预防提供新的指导。

关键词：深水重力流浊流物理模拟数值模拟研究进展

辽河坳陷陈家断裂带北部构造演化解析及油气成藏

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岩性油气藏 2024年第3期36卷 127-136页

作者：西智博廖建平高荣锦周晓龙雷文文湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院湖南湘潭411201 重庆科技大学非常规油气开发研究院重庆401331 中国石油辽河油田公司辽宁盘锦124010

辽河坳陷陈家断裂带油气资源丰富,是辽河西部凹陷北段重要的含油气区带之一。基于构造演化解析,结合砂箱物理模拟实验,分析了辽河坳陷陈家断裂带的变形机制和演化过程,并指出其对油气成藏的控制作用。研究结果表明:(1)辽河坳陷陈家断裂... 详细信息

辽河坳陷陈家断裂带油气资源丰富,是辽河西部凹陷北段重要的含油气区带之一。基于构造演化解析,结合砂箱物理模拟实验,分析了辽河坳陷陈家断裂带的变形机制和演化过程,并指出其对油气成藏的控制作用。研究结果表明:(1)辽河坳陷陈家断裂带具有分段发育特征,且活动时期具有“先北后南”的演化特征,受断层分段性影响,陈家断裂带主要发育压扭背冲构造样式和走滑压扭构造样式。(2)物理模拟实验结果显示,台安—大洼断裂上盘在压扭作用影响下首先形成压扭性质的雁行小断裂,随着位移增大,小断裂逐渐连接,最终形成了贯穿型走滑断裂带,即陈家断裂带。(3)台安洼陷为新生代多期次构造变形叠加形成的洼陷,深层发育主力烃源岩层系,具备发育大规模油气藏的物质基础,洼陷边缘的钻井岩心分析结果显示,烃源岩TOC值为4.79%,Ro为0.3%~0.4%,属于好—较好烃源岩,推测洼陷中心厚度更大,质量更优。陈家断裂带中北部下盘发育断鼻构造,具备陈家洼陷和台安洼陷双源供烃的特点,是油气聚集的有利场所。

关键词：构造演化构造物理模拟油气成藏走滑压扭压扭背冲双源供烃断鼻构造古近系陈家断裂带辽河坳陷

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基于固体声弹理论的地震反射透射研究进展

地球与行星物理论评（中英文） 2024年第3期55卷 344-357页

作者：陈阜斌宗兆云印兴耀深层油气全国重点实验室(中国石油大学(华东)) 青岛266580 崂山实验室青岛266580 澳大利亚科廷大学勘探地球物理中心珀斯6845

多期沉积埋深及成岩过程使地下储层介质具有复杂初始地应力,应力范围跨度大且分布方向复杂.初始地应力对储层介质岩石物理与地震波传播响应具有显著影响.地震反射透射系数方程可以量化储层性质与地球物理观测数据的关系,构建考虑初始地... 详细信息

多期沉积埋深及成岩过程使地下储层介质具有复杂初始地应力,应力范围跨度大且分布方向复杂.初始地应力对储层介质岩石物理与地震波传播响应具有显著影响.地震反射透射系数方程可以量化储层性质与地球物理观测数据的关系,构建考虑初始地应力作用的地震反射透射系数方程有利于更好理解深部储层界面处地震波传播特征,为深层油气勘探奠定理论基础,正逐渐受到国内外学者的关注.当前已提出的相关理论模型主要从固体声弹理论出发,考虑初始应力与地震波扰动引起的微小固体应变,聚焦岩石物理与地震反射透射参数化的理论方法研究,在应力诱导各向异性参数反演、地应力预测、油气储层识别等方面开展了初步实际应用探索.本文首先介绍固体声弹理论核心内容,然后介绍了基于声弹理论的地震反射透射模型、基本假设及其阶段性应用进展,讨论了方程的局限性以及在地震勘探领域的发展方向.

关键词：地震反射透射系数固体声弹理论初始地应力深部储层