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川北米仓山山前带碎屑锆石U-Pb年代学及盆山演化意义

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大地构造与成矿学 2018年第6期42卷 1087-1107页

作者：李双建孙冬胜蔡立国高平李天义袁玉松郑孟林邱登峰中国石化构造与储层实验室北京100083 页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京100083

米仓山前缘的碎屑岩沉积记录了四川盆地北缘造山带的构造演化信息,是研究四川盆地与北缘和西缘造山带盆-山耦合关系的理想对象。本文根据米仓山南缘中生界陆相地层中的碎屑锆石定年,分析了晚三叠世以来米仓山南缘碎屑岩物源的变化,并探... 详细信息

米仓山前缘的碎屑岩沉积记录了四川盆地北缘造山带的构造演化信息,是研究四川盆地与北缘和西缘造山带盆-山耦合关系的理想对象。本文根据米仓山南缘中生界陆相地层中的碎屑锆石定年,分析了晚三叠世以来米仓山南缘碎屑岩物源的变化,并探讨了米仓山及其邻区印支期以来的构造演化过程。研究表明,上三叠统的碎屑锆石存在221～438Ma、732～959Ma、1618～2192Ma和2210～2526Ma四组年龄峰值,其中后两组年龄峰值所占比例最大,推测其物源主要来自华北板块南缘和北秦岭,指示华北与华南板块碰撞初期,秦岭造山带未完全阻挡北部物源。从下侏罗统开始碎屑锆石出现720～820Ma的年龄峰值,而且比例越来越高,推测其物源主要来自南秦岭和扬子北缘,指示此时秦岭已经隆起成山,阻隔了北部物源,同时汉南-米仓和龙门山成为川北地区的主要物源区。下白垩统碎屑锆石存在155～600Ma、725～910Ma、1716～1982Ma和2389～2779四组年龄峰值,总体表现比较分散,是典型多物源混合的结果,推测主要物源来自南秦岭和龙门山地区的古生代-中生代的再旋回沉积岩。根据物源变化,结合沉积中心迁移和其他构造年代学证据,可以看出四川盆地北缘的汉南-米仓山在晚三叠世未隆升出地表,早侏罗世开始由南秦岭向南前展式隆升,隆升一直延续到晚侏罗世,早白垩世随着四川盆地周缘造山带强烈的陆内造山,米仓山前缘接受了包括南秦岭、扬子北缘早期沉积岩和龙门山、松潘褶皱带在内的多物源沉积物供给。

关键词：四川盆地米仓山中生代碎屑锆石物源盆山演化

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页岩气勘探开发实验技术研究进展与发展方向

天然气工业 2024年第7期44卷 12-26页

作者：何希鹏蔡潇高玉巧丁安徐姜志高何贵松夏威曾隽中国石化华东油气分公司页岩油气富集机理与高效开发全国重点实验室中国石化华东油气分公司勘探开发研究院

页岩气开发的成功得益于全新地质理论的建立及工程技术的进步,其中地质理论的创新离不开实验技术的突破与发展,但随着页岩气进入全面开发的新阶段,对实验方法、基础理论等方面提出了更高要求和技术挑战。为此,针对页岩气勘探开发过程中... 详细信息

页岩气开发的成功得益于全新地质理论的建立及工程技术的进步,其中地质理论的创新离不开实验技术的突破与发展,但随着页岩气进入全面开发的新阶段,对实验方法、基础理论等方面提出了更高要求和技术挑战。为此,针对页岩气勘探开发过程中的关键问题,从页岩矿物组成、岩石物性、孔隙结构、含气性及可压性等5个方面展示了地质实验研究的进展和应用实例,分析了页岩气勘探开发实验研究面临的问题和挑战,并展望了其未来的发展方向和趋势。研究结果表明:①薄片鉴定和X射线衍射是页岩矿物分析最有效的定性定量方法,开展矿物成因实验研究对于揭示页岩成储规律及地质工程甜点段优选有着更重要的指导意义;②页岩物性测试方法多且标准不统一,需要根据研究目的选择适用的测试方法,开展地层条件下的物性测试对储量计算及开发效果评价更有帮助;③页岩孔隙结构表征已形成了从宏观到微观、从定性到定量、从二维到三维的综合评价方法,可指导开发层系划分和水平井靶窗优选;④页岩含气性评价已形成了现场含气量测试、等温吸附、气体碳同位素监测等实验方法,揭示了页岩气赋存状态和解吸规律,可有效指导气井生产制度制订和采收率提高;⑤页岩可压性评价已形成了X射线衍射、多尺度的裂缝网络刻画、三轴力学、差应变法、声波各向异性法及声发射法等实验方法,可指导水平井设计和压裂工艺优化。结论认为,建立跨尺度多方法深度融合的实验体系、加强原位条件下的页岩气储层评价、开展关键参数的动态演化和基于大数据模型的人工智能实验评价等是下一步研究方向,持续完善页岩气实验地质技术体系方可为页岩气高效勘探开发提供更好的理论基础和技术支撑。

关键词：页岩气实验地质技术储层评价跨尺度人工智能进展展望

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基于变尺度岩相组合的陆相页岩源-储耦合机理探讨——以四川盆地侏罗系页岩层段为例

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石油与天然气地质 2024年第4期45卷 893-909页

作者：胡宗全刘忠宝李倩文吴舟凡页岩油气富集机理与有效开发全国重点实验室北京102206 中国石化页岩油气勘探开发重点实验室北京102206 中国石化石油勘探开发研究院北京102206 中国地质大学(北京) 北京100083

中国陆相页岩层系沉积成因及岩相组合复杂多样,陆相页岩源、储特征及耦合机理研究薄弱。以四川盆地侏罗系页岩层段为研究对象,以岩石学、沉积学及非常规储层地质学等理论为指导,综合运用岩矿、有机球化学及页岩储层表征等多种实验测试技... 详细信息

中国陆相页岩层系沉积成因及岩相组合复杂多样,陆相页岩源、储特征及耦合机理研究薄弱。以四川盆地侏罗系页岩层段为研究对象,以岩石学、沉积学及非常规储层地质学等理论为指导,综合运用岩矿、有机球化学及页岩储层表征等多种实验测试技术,开展了基于变尺度岩相组合的陆相页岩源-储耦合机理研究。提出了宏观与微观结合定岩相、变尺度分析定岩相组合的研究思路与方法,识别出陆源泥-砂沉积型、内源泥-灰沉积型和混源泥-砂-灰沉积型3种沉积成因岩相组合类型。研究发现:①页岩夹介壳灰岩或粉砂岩大尺度组合页岩段中可发育较多纹层-薄层状方解石介壳层或粉砂层,同一组合中不同尺度夹层类型具有较好的一致性;②大尺度岩相组合中米级介壳灰岩或粉砂岩层储集物性较差,对油气储集贡献有限,而小尺度岩相组合中毫米级纹层与厘米级薄层状方解石介壳粒内孔较发育,且内部有暗色有机质充填,可为油气提供有效储集空间。建立了3种沉积成因岩相组合的源-储耦合发育模式,提出由陆源型—混源型—内源型沉积岩相组合,源(总有机碳含量TOC)-储(孔隙度)参数相关性依次变好,其相关性主要与热演化程度、有机显微组分及无机矿物差异密切相关。探讨了不同类型、不同尺度岩相组合形成的影响因素,分析了从变尺度岩相组合角度认识陆相页岩油气源、储特征及耦合机理的必要性,旨在探索陆相页岩油气富集机理研究的新思路。

关键词：陆相页岩油气变尺度岩相组合介壳灰岩源-储耦合页岩储层侏罗系四川盆地

柳江盆地髫髻山组凝灰岩地球化学与熔体包裹体水含量特征

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岩矿测试 2025年第1期44卷 88-101页

作者：赵汇珍陈勇涂聪冯艳伟中国石油大学(华东)深层油气全国重点实验室山东青岛266580 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 中国科学技术大学地球和空间科学学院安徽合肥230026

水作为岩浆体系中最主要的挥发组分,对岩浆的形成和演化有重要的影响,柳江盆地髫髻山组岩浆岩是燕山期火山活动的重要产物,尽管前人对其地球化学特征进行了大量研究,但关于柳江盆地燕山期岩浆中的水含量仍不清楚。熔体包裹体记录了原始... 详细信息

水作为岩浆体系中最主要的挥发组分,对岩浆的形成和演化有重要的影响,柳江盆地髫髻山组岩浆岩是燕山期火山活动的重要产物,尽管前人对其地球化学特征进行了大量研究,但关于柳江盆地燕山期岩浆中的水含量仍不清楚。熔体包裹体记录了原始岩浆信息,是获取岩浆水含量特征的最直接样品。本文基于全岩地球化学分析,利用标准样品建立了显微激光拉曼光谱定量熔体包裹体水含量的标定曲线,并对柳江盆地髫髻山组下部流纹质岩屑-晶屑凝灰岩中石英斑晶内的原生熔体包裹体进行了水含量定量分析。结果表明:髫髻山组下部凝灰岩样品具有富Si、Al、大离子亲石元素富集、高场强元素亏损、轻稀土富集、重稀土亏损、负Eu异常、Sr含量低等特点;熔体包裹体中水含量的定量分析结果为0.99%~4.98%,平均水含量为2.62%,与前人统计的酸性岩浆水含量基本一致。地球化学特征和熔体包裹体水含量分析结果共同揭示了研究区髫髻山期早期为富水酸性岩浆。结合髫髻山期样品的熔体包裹体水含量测定结果及其早期的大规模火山喷发背景,本文认为岩浆中高含水量增强了岩浆系统的喷发动力,是诱发研究区髫髻山期早期大规模火山爆发的有利因素之一。

关键词：柳江盆地髫髻山组凝灰岩熔体包裹体水含量显微激光拉曼光谱法

渤海湾盆地东营凹陷古近系沙河街组页岩储层润湿性及其主控因素

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石油与天然气地质 2024年第4期45卷 1142-1154页

作者：李倩文页岩油气富集机理与高效开发全国重点实验室北京102206 中国石化页岩油气勘探开发重点实验室北京102206 中国石化石油勘探开发研究院北京102206

润湿性影响储层页岩油的赋存状态和渗流规律,是评价页岩储层的重要内容。对渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷古近系沙河街组页岩开展接触角测定和自发渗吸实验,定量表征储层的润湿性特征,分析研究润湿性的主控因素,从而对储层进行优选评价。... 详细信息

润湿性影响储层页岩油的赋存状态和渗流规律,是评价页岩储层的重要内容。对渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷古近系沙河街组页岩开展接触角测定和自发渗吸实验,定量表征储层的润湿性特征,分析研究润湿性的主控因素,从而对储层进行优选评价。研究结果表明:沙河街组页岩储层孔隙连通性中等,具有斑状润湿特征,总体为水湿-弱水湿。储层润湿性受有机质特征、矿物组成、孔隙孔径大小和页岩油组分控制。有机质和矿物组成对润湿性的影响由固体颗粒本身的界面张力决定。有机质丰度越高,矿物组成中钙质含量越高,储层的水湿性越差,油湿性越好。含油性和页岩油组分改变了液体的表面张力,从而影响储层润湿性。储层含油性越好,原油中极性组分越多,油湿性越好。孔隙结构通过毛细管力作用影响固、液表面的界面张力,进而影响润湿性。储层孔隙孔径越大,水湿性越差,油湿性越好。从润湿性特征评价,纹层状富有机质富钙质页岩的亲油性最好,且在弱水湿条件下页岩油较易富集成藏,相对容易开采,是页岩油勘探开发的有利选择。

关键词：接触角自发渗吸储层润湿性页岩沙河街组东营凹陷渤海湾盆地

川东南二叠系龙潭组海-陆过渡相页岩气甜点评价及意义

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石油与天然气地质 2023年第3期44卷 778-788页

作者：冯动军页岩油气富集机理与高效开发全国重点实验室北京102206 中国石化页岩油气勘探开发重点实验室北京102206 中国石化石油勘探开发研究院北京102206

川东南二叠系龙潭组海-陆过渡相沉积是一套潜在的页岩气勘探领域,但目前面临勘探方向不清等问题。综合岩石学、有机地球化学和储层地质学,基于X射线衍射、有机岩石学分析、氩离子抛光扫描电镜、氦气孔隙度测试和联测实验等,分析了川东... 详细信息

川东南二叠系龙潭组海-陆过渡相沉积是一套潜在的页岩气勘探领域,但目前面临勘探方向不清等问题。综合岩石学、有机地球化学和储层地质学,基于X射线衍射、有机岩石学分析、氩离子抛光扫描电镜、氦气孔隙度测试和联测实验等,分析了川东南地区S1井等重点井龙潭组9个小层中泥页岩有机地化、储层和含气性及其纵向变化特征,优选了页岩气富集的有利层段。研究结果表明,川东南地区龙潭组海-陆过渡相泥页岩沉积厚度大(TOC>2%的泥页岩累计厚度50.11 m)、黏土矿物含量高(平均值42.69%),以煤层、炭质页岩、泥页岩、粉砂质泥岩、含灰/灰质泥岩和泥质灰岩为主。泥页岩TOC均值为4.63%,孔隙度均值大于2.0%,且都具有煤>炭质页岩>泥页岩>粉砂质泥岩>含灰/灰质泥岩的变化趋势。有机质类型以Ⅲ型为主,Ro平均为2.07%,储层以黏土矿物孔和微裂缝为主。②—④小层、⑥小层和⑧小层的煤层和泥页岩组合具有“厚度大、有机质丰度高、孔隙度高和含气性好”的特征,是海-陆过渡相页岩气勘探的有利目标层段。

关键词：泥页岩有机地化海-陆过渡相页岩气龙潭组二叠系川东南地区

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陆相页岩油富集机理探讨

石油与天然气地质 2023年第6期44卷 1333-1349页

作者：郭旭升马晓潇黎茂稳钱门辉胡宗全页岩油气富集机理与高效开发全国重点实验室北京102206 中国石化石油勘探开发研究院北京102206

通过对中国陆相湖盆富有机质页岩形成的构造和沉积环境分析,明确不同湖盆类型陆相优质烃源岩发育条件存在巨大差异性,淡水湖盆形成的泥页岩层系以长英质-黏土质页岩为主要岩相,松辽盆地上白垩统青一段和鄂尔多斯盆地三叠系长7段为典型代... 详细信息

通过对中国陆相湖盆富有机质页岩形成的构造和沉积环境分析,明确不同湖盆类型陆相优质烃源岩发育条件存在巨大差异性,淡水湖盆形成的泥页岩层系以长英质-黏土质页岩为主要岩相,松辽盆地上白垩统青一段和鄂尔多斯盆地三叠系长7段为典型代表;而咸水湖盆陆相页岩以富碳酸盐-蒸发岩类岩相为主,济阳坳陷古近系沙河街组是典型的实例。中国陆相页岩层系具有互层/夹层、混积页岩和黏土质页岩等3种主要岩相组合类型,它们控制了陆相富有机质泥页岩的源-储耦合特征、烃类差异演化和流体性质多样性。互层/夹层型页岩源-储分离、近源运移;混积页岩宏观上源-储一体,微观上源-储分离;黏土质页岩源-储一体,整体含油。多重证据揭示,无机孔是中-低成熟陆相页岩油最有利的储集空间类型,它们与多类型、多级次微裂缝耦合形成有效的孔缝网络系统,自封闭作用有利于页岩油气原位或近源保存。在典型盆地陆相页岩层系对比分析的基础上,提出良好的源-储耦合关系、适宜的热演化程度和自封闭性是陆相页岩油富集的主控因素,初步建立了中国陆相页岩油差异富集模式。断陷湖盆陆相页岩油勘探应重视缓坡带中-低成熟纹层状页岩和深洼区中-高成熟富黏土质页岩层系,而互层/夹层型和中-高成熟黏土质页岩是坳陷湖盆陆相页岩油突破的关键。

关键词：岩相组合类型孔缝系统源-储耦合成烃差异演化自封闭性富集机理陆相页岩油

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聚酯类颗粒暂堵剂的降解规律及水解机理

精细化工 2024年第9期41卷 2038-2044,2081页

作者：胡安邦于小荣彭凯南杨周杨欢苏高申长江大学化学与环境工程学院湖北荆州434023 页岩油气富集机理与高效开发全国重点实验室北京102206

考察了盐酸和NaOH水溶液质量浓度、温度对聚乳酸(PLA)、聚乙交酯(PGA)、聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)降解性能的影响,通过FTIR、XRD、SEM探究了聚酯类颗粒作为酸压暂堵剂的降解规律和水解机理,并对其封堵性能进行了评价。结果表明... 详细信息

考察了盐酸和NaOH水溶液质量浓度、温度对聚乳酸(PLA)、聚乙交酯(PGA)、聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)降解性能的影响,通过FTIR、XRD、SEM探究了聚酯类颗粒作为酸压暂堵剂的降解规律和水解机理,并对其封堵性能进行了评价。结果表明,盐酸或NaOH水溶液质量浓度越大,温度越高,PLA、PGA、PBAT完全降解时间越短,在相同质量浓度下,它们在NaOH水溶液中降解比在盐酸中更快;同样条件下,降解速率由大到小的3种聚酯类颗粒暂堵剂排序为PGA>PLA>PBAT。聚酯类颗粒暂堵剂在降解初期,酯基开始水解,颗粒表面出现孔洞,颗粒体积略微减小;随着降解的进行,水解优先发生在无定形区,结晶度增大,羰基指数减小,羟基指数增大,颗粒表面孔洞增多,体积进一步缩小;降解后期,结晶区开始水解,结晶度减小,聚合物分子链大量断裂,直至完全降解。封堵性能(承压能力)由大到小排序为PLA>PGA>PBAT,聚酯类颗粒暂堵剂与水的固液比(g∶L)为150∶1的PLA、PGA、PBAT突破压力分别为11.7、10.9、7.5 MPa;注入聚酯类颗粒暂堵剂的固液比越大,封堵层越致密,承压能力越强。

关键词：聚酯类颗粒暂堵剂聚乳酸聚乙交酯聚己二酸-对苯二甲酸丁二醇酯降解规律水解机理封堵性能油田化学品

四川盆地及其周缘五峰组-龙马溪组细粒沉积的层序地层与岩相特征

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石油与天然气地质 2022年第5期43卷 1024-1038页

作者：胡宗全杜伟朱彤刘曾勤页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京102206 中国石化页岩油气重点实验室北京102206 中国石化石油勘探开发研究院北京102206

以四川盆地及其周缘五峰组-龙马溪组一段页岩为研究对象,通过对页岩气测录井资料及岩心和露头样品分析测试数据的对比分析,开展了层序地层划分与对比、岩相分类与识别、沉积微相-岩相分布规律研究。研究认为,五峰组-龙马溪组一段页岩可... 详细信息

以四川盆地及其周缘五峰组-龙马溪组一段页岩为研究对象,通过对页岩气测录井资料及岩心和露头样品分析测试数据的对比分析,开展了层序地层划分与对比、岩相分类与识别、沉积微相-岩相分布规律研究。研究认为,五峰组-龙马溪组一段页岩可划分为3个三级层序(SQ1,SQ2和SQ3),细分为7个体系域,优质页岩主要分布于3个层序的海侵体系域(TST),其中SQ2-TST优质页岩发育范围最广,其岩相类型主要为富有机质硅质页岩、高有机质含灰硅质页岩和中-高有机质含硅粘土质页岩等。同时明确了不同类型无机矿物的区域分布规律,靠近川中古陆和黔北隆起区域碳酸盐矿物含量相对较高,随着水体深度的增加,碳酸盐矿物含量逐渐降低,生物成因石英含量逐渐增加。以SQ2-TST为例,以3种主要矿物(石英、粘土和碳酸盐)含量等值线图、总有机碳含量(TOC)等值线图为基础,结合地球化学参数(Th/U)和地层厚度等参数等值线图,编制了SQ2-TST沉积相-岩相平面分布图。四川盆地及其周缘SQ2-TST沉积时期,在川中古陆、黔北隆起和川北古陆周缘,主要发育中-低有机质粘土质页岩和中-低有机质含灰硅质粘土质页岩,在川中古陆与黔北隆起所围限的川南深水陆棚亚相区主要发育富有机质含灰硅质粘土质页岩,而涪陵地区向川东北延伸区域主要发育富有机质硅质页岩。

关键词：细粒沉积层序地层岩相五峰组龙马溪组四川盆地