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2023年 48卷 第7期
2023, 48(7): 2427-2442.
doi: 10.3799/dqkx.2022.190
摘要
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摘要:
天然裂缝是富有机质页岩油气储层的重要储集空间和主要渗流通道，影响页岩油气的富集、保存、单井产能及开发效果，天然裂缝发育规律研究对富有机质页岩油气勘探开发具有重要意义.本文在调研近年来海相和陆相富有机质页岩裂缝研究成果的基础上，综述了富有机质页岩天然裂缝的成因类型、发育特征、主控因素以及评价与预测方法等方面取得的最新进展，讨论了富有机质页岩天然裂缝今后重点研究方向.富有机质页岩天然裂缝分为构造裂缝、成岩裂缝和异常高压裂缝3大类6小类，其中层内张开裂缝、穿层剪切裂缝、顺层剪切裂缝和水平层理缝是其主要的裂缝类型.页岩构造裂缝的发育程度主要受脆性矿物含量、有机质含量、高脆性页岩层厚度、构造、地层倾角和流体压力等因素的控制，页岩水平层理缝的形成与发育程度主要受有机质含量、纹层类型、纹层数量、纹层厚度及后期构造抬升等因素的影响.由于陆相页岩与海相页岩的沉积环境不同导致的矿物组分、岩相变化及有机质热演化程度等方面的差异，使得陆相页岩与海相页岩裂缝的发育特征明显不同.与海相页岩裂缝相比，通常陆相页岩裂缝的分布型式更复杂，构造裂缝规模更小，穿层剪切裂缝和顺层剪切裂缝的发育程度低.页岩裂缝的评价与预测目前主要借助于已有的常规低渗透致密储层构造裂缝研究方法开展，如何针对页岩裂缝规模小和水平层理缝发育的特点，将地质、地球物理和机器学习相结合，形成适合不同尺度和不同类型页岩裂缝的分类评价与预测方法，对提高页岩裂缝的评价预测精度和更好地指导油气开发至关重要.深层富有机质页岩裂缝的发育规律、天然裂缝对水力压裂缝的影响以及综合多尺度、多产状和多成因页岩裂缝的复杂缝网系统三维地质建模，也将是今后页岩裂缝研究需要解决的重要问题.
天然裂缝是富有机质页岩油气储层的重要储集空间和主要渗流通道，影响页岩油气的富集、保存、单井产能及开发效果，天然裂缝发育规律研究对富有机质页岩油气勘探开发具有重要意义.本文在调研近年来海相和陆相富有机质页岩裂缝研究成果的基础上，综述了富有机质页岩天然裂缝的成因类型、发育特征、主控因素以及评价与预测方法等方面取得的最新进展，讨论了富有机质页岩天然裂缝今后重点研究方向.富有机质页岩天然裂缝分为构造裂缝、成岩裂缝和异常高压裂缝3大类6小类，其中层内张开裂缝、穿层剪切裂缝、顺层剪切裂缝和水平层理缝是其主要的裂缝类型.页岩构造裂缝的发育程度主要受脆性矿物含量、有机质含量、高脆性页岩层厚度、构造、地层倾角和流体压力等因素的控制，页岩水平层理缝的形成与发育程度主要受有机质含量、纹层类型、纹层数量、纹层厚度及后期构造抬升等因素的影响.由于陆相页岩与海相页岩的沉积环境不同导致的矿物组分、岩相变化及有机质热演化程度等方面的差异，使得陆相页岩与海相页岩裂缝的发育特征明显不同.与海相页岩裂缝相比，通常陆相页岩裂缝的分布型式更复杂，构造裂缝规模更小，穿层剪切裂缝和顺层剪切裂缝的发育程度低.页岩裂缝的评价与预测目前主要借助于已有的常规低渗透致密储层构造裂缝研究方法开展，如何针对页岩裂缝规模小和水平层理缝发育的特点，将地质、地球物理和机器学习相结合，形成适合不同尺度和不同类型页岩裂缝的分类评价与预测方法，对提高页岩裂缝的评价预测精度和更好地指导油气开发至关重要.深层富有机质页岩裂缝的发育规律、天然裂缝对水力压裂缝的影响以及综合多尺度、多产状和多成因页岩裂缝的复杂缝网系统三维地质建模，也将是今后页岩裂缝研究需要解决的重要问题.
2023, 48(7): 2443-2461.
doi: 10.3799/dqkx.2022.088
摘要:
裂缝是致密储层的有效储集空间和重要渗流通道，裂缝对致密储层的勘探与开发至关重要.单井裂缝识别主要使用井壁成像测井、阵列声波测井和常规测井，如何准确识别裂缝是致密储层研究领域的关键性难题.人工智能是新时期油气智能勘探开发突破现有技术的局限性、提高单井裂缝识别精度的利器.因此，结合近年来人工智能在致密储层裂缝识别的案例及笔者团队在该领域的研究工作，分别介绍了无监督学习、有监督学习和半监督学习人工智能方法在三类测井数据裂缝识别中的应用现状.目前，人工智能在常规测井裂缝识别中应用最为广泛，在井壁成像测井裂缝识别次之，在阵列声波测井识别中应用相对较少.关于人工智能算法，无监督方法由于识别精度问题，应用相对较少；有监督学习方法是目前应用的主流方法，但其需要有充足的有标签数据才能建立有效的裂缝预测模型；半监督学习方法是近年来的新趋势，其可以融合无监督和有监督学习的优点，充分利用有标签测井小样本数据和无标签测井大样本数据，但运行效率是该类方法需要改进的地方.目前单井裂缝人工智能识别方法的发展趋势是往高非线性拟合能力发展、单方法预测往多方法集成发展.同时也系统讨论了各类人工智能方法的存在的问题及未来的发展趋势.
裂缝是致密储层的有效储集空间和重要渗流通道，裂缝对致密储层的勘探与开发至关重要.单井裂缝识别主要使用井壁成像测井、阵列声波测井和常规测井，如何准确识别裂缝是致密储层研究领域的关键性难题.人工智能是新时期油气智能勘探开发突破现有技术的局限性、提高单井裂缝识别精度的利器.因此，结合近年来人工智能在致密储层裂缝识别的案例及笔者团队在该领域的研究工作，分别介绍了无监督学习、有监督学习和半监督学习人工智能方法在三类测井数据裂缝识别中的应用现状.目前，人工智能在常规测井裂缝识别中应用最为广泛，在井壁成像测井裂缝识别次之，在阵列声波测井识别中应用相对较少.关于人工智能算法，无监督方法由于识别精度问题，应用相对较少；有监督学习方法是目前应用的主流方法，但其需要有充足的有标签数据才能建立有效的裂缝预测模型；半监督学习方法是近年来的新趋势，其可以融合无监督和有监督学习的优点，充分利用有标签测井小样本数据和无标签测井大样本数据，但运行效率是该类方法需要改进的地方.目前单井裂缝人工智能识别方法的发展趋势是往高非线性拟合能力发展、单方法预测往多方法集成发展.同时也系统讨论了各类人工智能方法的存在的问题及未来的发展趋势.
2023, 48(7): 2462-2474.
doi: 10.3799/dqkx.2022.290
摘要:
裂缝是致密碳酸盐岩储层的重要渗流通道，影响油藏开发效果.由于裂缝的地球物理响应弱且复杂，使得裂缝预测困难.在深度挖掘地震属性中裂缝特征信息的基础上，建立了基于人工智能的裂缝分布预测方法.该方法通过支持向量机算法优选裂缝敏感属性，利用梯度提升决策树（GBDT）算法深度挖掘单井裂缝发育情况与地震属性之间的非线性关系，梯度提升决策树算法对于异常值有较强的鲁棒性，可以较好地解决裂缝地震响应弱且复杂的问题.该方法在中东扎格罗斯盆地某油田古近系渐新统‒新近系中新统Asmari组主力产油层位的致密碳酸盐岩储层中进行了实例应用，优选出方差、曲率、倾角偏差、倾角、方位角5种裂缝敏感地震属性，利用梯度提升决策树集成不同地震属性中的裂缝特征，建立裂缝分布预测模型，对研究区碳酸盐岩储层裂缝分布进行了预测.与常用裂缝预测方法的对比实验表明，本方法的裂缝预测结果与单井裂缝解释更为符合.预测结果表明，研究区北部裂缝更为发育，构造高部位附近裂缝更为发育，与生产动态认识相符合.
裂缝是致密碳酸盐岩储层的重要渗流通道，影响油藏开发效果.由于裂缝的地球物理响应弱且复杂，使得裂缝预测困难.在深度挖掘地震属性中裂缝特征信息的基础上，建立了基于人工智能的裂缝分布预测方法.该方法通过支持向量机算法优选裂缝敏感属性，利用梯度提升决策树（GBDT）算法深度挖掘单井裂缝发育情况与地震属性之间的非线性关系，梯度提升决策树算法对于异常值有较强的鲁棒性，可以较好地解决裂缝地震响应弱且复杂的问题.该方法在中东扎格罗斯盆地某油田古近系渐新统‒新近系中新统Asmari组主力产油层位的致密碳酸盐岩储层中进行了实例应用，优选出方差、曲率、倾角偏差、倾角、方位角5种裂缝敏感地震属性，利用梯度提升决策树集成不同地震属性中的裂缝特征，建立裂缝分布预测模型，对研究区碳酸盐岩储层裂缝分布进行了预测.与常用裂缝预测方法的对比实验表明，本方法的裂缝预测结果与单井裂缝解释更为符合.预测结果表明，研究区北部裂缝更为发育，构造高部位附近裂缝更为发育，与生产动态认识相符合.
2023, 48(7): 2475-2488.
doi: 10.3799/dqkx.2022.066
摘要:
库车前陆盆地东部下侏罗统为裂缝性致密砂岩储层，天然裂缝的分布控制了油气聚集和单井产能.裂缝连通性是影响致密储层孔渗性能、产能以及盖层完整性的关键因素，但是对于裂缝连通性定量表征方法及其影响因素缺少系统研究.以库车前陆盆地东部依奇克里克构造带下侏罗统致密砂岩储层为例，分析了其裂缝发育特征，利用基于裂缝节点类型及比例的方法对裂缝连通性进行定量表征，并利用数值模拟对裂缝连通性影响因素进行分析.研究区发育粒缘缝、粒内缝和穿粒缝3种微观裂缝类型.从西向东，裂缝连通性逐渐变差，与裂缝发育强度具有一致性.裂缝方位分散度、裂缝长度、裂缝密度以及组间夹角是影响裂缝连通性的主要因素.随着裂缝方位分散度、裂缝长度、裂缝密度以及组间夹角的增加，裂缝连通性变好.
库车前陆盆地东部下侏罗统为裂缝性致密砂岩储层，天然裂缝的分布控制了油气聚集和单井产能.裂缝连通性是影响致密储层孔渗性能、产能以及盖层完整性的关键因素，但是对于裂缝连通性定量表征方法及其影响因素缺少系统研究.以库车前陆盆地东部依奇克里克构造带下侏罗统致密砂岩储层为例，分析了其裂缝发育特征，利用基于裂缝节点类型及比例的方法对裂缝连通性进行定量表征，并利用数值模拟对裂缝连通性影响因素进行分析.研究区发育粒缘缝、粒内缝和穿粒缝3种微观裂缝类型.从西向东，裂缝连通性逐渐变差，与裂缝发育强度具有一致性.裂缝方位分散度、裂缝长度、裂缝密度以及组间夹角是影响裂缝连通性的主要因素.随着裂缝方位分散度、裂缝长度、裂缝密度以及组间夹角的增加，裂缝连通性变好.
2023, 48(7): 2489-2505.
doi: 10.3799/dqkx.2022.227
摘要:
为明确库车坳陷超深致密砂岩储层有效裂缝分布特征，基于古应力产生裂缝、现今应力影响裂缝有效性的原理，根据岩心资料和成像测井数据查明裂缝力学性质并拾取裂缝参数，通过构造恢复反演等效古应力、有限元方法预测现今应力场，并结合DFN离散裂缝网格建模，对库车坳陷克拉苏构造带博孜X区块超深致密砂岩储层裂缝进行预测.结果表明，博孜X气藏构造裂缝以未充填‒半充填的高角度剪切缝为主，局部发育小规模的张性裂缝，大多数裂缝形成于喜马拉雅晚期的快速强烈挤压作用；博孜地区地应力场从白垩纪到新近纪，随着北部力源传导的持续往南推进，应力高值呈现由北向南迁移的特点；博孜X气藏构造裂缝发育分布的非均质性极强，在北东部位的X104井区发育程度高，在南西部位的X103井区周围密度低，现今地应力对裂缝有效性影响显著，进而影响气井产能.博孜X区块裂缝形成受断层和褶皱共同控制，单从构造特征难以准确预测裂缝分布，而通过地质力学原理和方法预测裂缝具有较好的吻合度.在超深层储层，不能只通过孔隙度、储层厚度等因素来评价并预测气井产能的高低.
为明确库车坳陷超深致密砂岩储层有效裂缝分布特征，基于古应力产生裂缝、现今应力影响裂缝有效性的原理，根据岩心资料和成像测井数据查明裂缝力学性质并拾取裂缝参数，通过构造恢复反演等效古应力、有限元方法预测现今应力场，并结合DFN离散裂缝网格建模，对库车坳陷克拉苏构造带博孜X区块超深致密砂岩储层裂缝进行预测.结果表明，博孜X气藏构造裂缝以未充填‒半充填的高角度剪切缝为主，局部发育小规模的张性裂缝，大多数裂缝形成于喜马拉雅晚期的快速强烈挤压作用；博孜地区地应力场从白垩纪到新近纪，随着北部力源传导的持续往南推进，应力高值呈现由北向南迁移的特点；博孜X气藏构造裂缝发育分布的非均质性极强，在北东部位的X104井区发育程度高，在南西部位的X103井区周围密度低，现今地应力对裂缝有效性影响显著，进而影响气井产能.博孜X区块裂缝形成受断层和褶皱共同控制，单从构造特征难以准确预测裂缝分布，而通过地质力学原理和方法预测裂缝具有较好的吻合度.在超深层储层，不能只通过孔隙度、储层厚度等因素来评价并预测气井产能的高低.
2023, 48(7): 2506-2519.
doi: 10.3799/dqkx.2023.110
摘要:
塔北地区深层走滑断裂带的分段性特征解析是研究断裂带控储控藏的关键问题，对推动深层油气勘探开发具有重要意义.从哈拉哈塘断裂带发育特征与地震资料解释成果相融合的角度出发，通过精细刻画哈15走滑断裂带结构及构造样式，讨论塔北哈拉哈塘地区哈15断裂带的分段性特征.在明确了塔北地区断裂带走滑运动特征和应力状态的基础上，以库伦-安德森纯剪模型和里德尔单剪模型为框架，根据断裂带局部应力状态，结合格里菲斯和库伦-莫尔等岩石破裂准则合理解释了深层走滑断裂次级R’剪破裂和T张破裂有序发育的成因机理.最终根据哈15断裂带的构造解析，建立了被动走滑构造环境下的汇聚型走滑断层及派生构造发育典型模型.区域挤压应力衰减以及三向应力状态的转变是走滑断裂分段性的主要原因，沿挤压应力方向可划分为压扭区、扭动区和张扭区，可细分为线性紧闭断层组合带、直线型辫状构造带、对称羽状断层带、伸展/挤压叠覆带或斜向拉分地块以及马尾状断层组合带等.
塔北地区深层走滑断裂带的分段性特征解析是研究断裂带控储控藏的关键问题，对推动深层油气勘探开发具有重要意义.从哈拉哈塘断裂带发育特征与地震资料解释成果相融合的角度出发，通过精细刻画哈15走滑断裂带结构及构造样式，讨论塔北哈拉哈塘地区哈15断裂带的分段性特征.在明确了塔北地区断裂带走滑运动特征和应力状态的基础上，以库伦-安德森纯剪模型和里德尔单剪模型为框架，根据断裂带局部应力状态，结合格里菲斯和库伦-莫尔等岩石破裂准则合理解释了深层走滑断裂次级R’剪破裂和T张破裂有序发育的成因机理.最终根据哈15断裂带的构造解析，建立了被动走滑构造环境下的汇聚型走滑断层及派生构造发育典型模型.区域挤压应力衰减以及三向应力状态的转变是走滑断裂分段性的主要原因，沿挤压应力方向可划分为压扭区、扭动区和张扭区，可细分为线性紧闭断层组合带、直线型辫状构造带、对称羽状断层带、伸展/挤压叠覆带或斜向拉分地块以及马尾状断层组合带等.
2023, 48(7): 2520-2534.
doi: 10.3799/dqkx.2022.138
摘要:
塔里木盆地克拉苏大气区是我国“西气东输”的重要战略气源地，构造裂缝对油气井高产稳产具有控制作用，但分布规律认识仍不明确.通过露头区激光雷达扫描、岩心及井下电成像，结合铸体薄片、激光共聚焦、CT扫描、碳氧同位素分析、阴极发光等实验方法，开展了裂缝成因机制分析及开发策略总结.认识到克拉苏大气区整体发育4类典型构造变形样式、3种构造裂缝类型、3类微裂缝与基质孔喉配置关系.该区构造裂缝具有“疏密相间、成簇分布”的特征，裂缝带宽度为2~6.5 km；自北向南，采取垂直裂缝优势走向钻进大斜度井并采取差异化改造措施，可提高有效缝网的钻遇率及规避底水上侵.
塔里木盆地克拉苏大气区是我国“西气东输”的重要战略气源地，构造裂缝对油气井高产稳产具有控制作用，但分布规律认识仍不明确.通过露头区激光雷达扫描、岩心及井下电成像，结合铸体薄片、激光共聚焦、CT扫描、碳氧同位素分析、阴极发光等实验方法，开展了裂缝成因机制分析及开发策略总结.认识到克拉苏大气区整体发育4类典型构造变形样式、3种构造裂缝类型、3类微裂缝与基质孔喉配置关系.该区构造裂缝具有“疏密相间、成簇分布”的特征，裂缝带宽度为2~6.5 km；自北向南，采取垂直裂缝优势走向钻进大斜度井并采取差异化改造措施，可提高有效缝网的钻遇率及规避底水上侵.
2023, 48(7): 2535-2556.
doi: 10.3799/dqkx.2022.498
摘要:
岩石力学层是控制断层裂缝系统的重要因素，岩石力学层级次和分布特征影响油气富集和高产.岩石力学层界面类型、特征及其对裂缝限制能力的差异决定了界面之间的岩石力学层存在多尺度特征，并影响不同尺度裂缝的垂向延伸.多尺度岩石力学层划分方法包括裂缝层和构造层等构造变形方法、岩石学方法、层序地层学方法、测井数据反演力学参数法、实测岩石力学参数法、叠前地震数据反演等.岩性是岩石力学性质演化和裂缝发育的物质基础，岩性组合控制了多尺度岩石力学层的纵向分布规律.岩石力学层界面对裂缝的限制能力决定了对应岩石力学层的尺度.岩石力学层厚控制了层内裂缝密度，主要有裂缝间距指数线性模型和幂函数模型两种定量关系.大尺度岩石力学层控制了大尺度断层裂缝的倾角、密度及构造样式等特征，进一步控制了流体运移、富集和成藏，决定了含油层系的垂向分布以及有利储层的发育.中小尺度力学层及微尺度力学层控制了断溶体储层垂向非均质性.研究深化了对多尺度断层裂缝主控因素的理解，为油气渗流富集研究以及裂缝性储层建模提供了依据.
岩石力学层是控制断层裂缝系统的重要因素，岩石力学层级次和分布特征影响油气富集和高产.岩石力学层界面类型、特征及其对裂缝限制能力的差异决定了界面之间的岩石力学层存在多尺度特征，并影响不同尺度裂缝的垂向延伸.多尺度岩石力学层划分方法包括裂缝层和构造层等构造变形方法、岩石学方法、层序地层学方法、测井数据反演力学参数法、实测岩石力学参数法、叠前地震数据反演等.岩性是岩石力学性质演化和裂缝发育的物质基础，岩性组合控制了多尺度岩石力学层的纵向分布规律.岩石力学层界面对裂缝的限制能力决定了对应岩石力学层的尺度.岩石力学层厚控制了层内裂缝密度，主要有裂缝间距指数线性模型和幂函数模型两种定量关系.大尺度岩石力学层控制了大尺度断层裂缝的倾角、密度及构造样式等特征，进一步控制了流体运移、富集和成藏，决定了含油层系的垂向分布以及有利储层的发育.中小尺度力学层及微尺度力学层控制了断溶体储层垂向非均质性.研究深化了对多尺度断层裂缝主控因素的理解，为油气渗流富集研究以及裂缝性储层建模提供了依据.
2023, 48(7): 2557-2571.
doi: 10.3799/dqkx.2022.114
摘要:
柴达木盆地西南部狮子沟构造下干柴沟组上段致密湖相碳酸盐岩中普遍发育构造裂缝，是控制油气高产的关键因素.研究旨在建立该段现今地应力状态及裂缝产状分布规律，这对在致密储层中圈定有效裂缝和考虑压裂缝分布的水平井方向设计具有重要意义.本文以岩心、薄片揭示裂缝特征，从三维地震数据体提取断裂与A、B、C井钻井轨迹的空间关系；选取A、B两口井水平段建立地应力剖面；选取A、C两口井成像测井段统计裂缝产状并进一步以极射赤平投影、玫瑰花图和倾角分布图展现产状规律.3口井水平段走向近平行于北西向走滑正花状断裂系.地应力测井显示下干柴沟组上段测量段为走滑断层地应力状态.未充填的高导缝和充填的高阻缝主体走向均为北东，倾角为高角度至近竖直，其形成受控于早中新世以来的最大水平主应力方向为北东向的走滑断层地应力状态.未充填裂缝或发生溶蚀的充填裂缝可作为油气储集空间和运移通道.北东走向未充填的竖直裂缝为最优的有效裂缝.靠近北西向主断裂的北东向水平井将钻遇更多天然裂缝，压裂形成北东向延伸的竖直有效裂缝.在北西向水平井产量不佳情况下，靠近断裂的北东向水平井设计值得考虑.
柴达木盆地西南部狮子沟构造下干柴沟组上段致密湖相碳酸盐岩中普遍发育构造裂缝，是控制油气高产的关键因素.研究旨在建立该段现今地应力状态及裂缝产状分布规律，这对在致密储层中圈定有效裂缝和考虑压裂缝分布的水平井方向设计具有重要意义.本文以岩心、薄片揭示裂缝特征，从三维地震数据体提取断裂与A、B、C井钻井轨迹的空间关系；选取A、B两口井水平段建立地应力剖面；选取A、C两口井成像测井段统计裂缝产状并进一步以极射赤平投影、玫瑰花图和倾角分布图展现产状规律.3口井水平段走向近平行于北西向走滑正花状断裂系.地应力测井显示下干柴沟组上段测量段为走滑断层地应力状态.未充填的高导缝和充填的高阻缝主体走向均为北东，倾角为高角度至近竖直，其形成受控于早中新世以来的最大水平主应力方向为北东向的走滑断层地应力状态.未充填裂缝或发生溶蚀的充填裂缝可作为油气储集空间和运移通道.北东走向未充填的竖直裂缝为最优的有效裂缝.靠近北西向主断裂的北东向水平井将钻遇更多天然裂缝，压裂形成北东向延伸的竖直有效裂缝.在北西向水平井产量不佳情况下，靠近断裂的北东向水平井设计值得考虑.
2023, 48(7): 2572-2588.
doi: 10.3799/dqkx.2022.234
摘要:
岩石力学层控制天然裂缝发育程度与成因机制，同样地，裂缝发育也会影响岩石力学参数的大小与各向异性.受成岩与构造作用的双重影响，岩石力学层会发生迁移，因此，控制裂缝发育的岩石力学层及适用于预测天然裂缝分布的岩石力学层可能不再存在.本文提出了一种采用储层地质力学方法分析构造因素控制下的岩石力学层迁移规律模拟方法.通过野外观测建立三维裂缝离散网络模型，采用岩石力学实验测量岩石与裂缝面的力学参数，编制三循环法模拟程序研究不同尺寸、不同方位的裂缝性岩体等效力学参数，提出了裂缝性储层地质力学建模最优网格单元大小确定方法，并建立了裂缝参数与岩体力学参数间的数学模型.最后，通过不同时期古应力场数值模拟，预测裂缝的密度、产状，实现了构造因素控制下岩石力学层迁移规律数值模拟.结合鄂尔多斯盆地西缘裂缝组合样式及后期应力场模拟的精度要求，确定地质力学建模最优网格单元大小为28 m；在地质力学建模中，过小的网格单元尺度不能完整刻画单元内的裂缝发育模式.从燕山期至喜马拉雅期到现今，伴随着天然裂缝的发育，岩体杨氏模量总体呈下降趋势，泊松比增大，并且岩石杨氏模量与泊松比间的空间差异性逐渐减小.
岩石力学层控制天然裂缝发育程度与成因机制，同样地，裂缝发育也会影响岩石力学参数的大小与各向异性.受成岩与构造作用的双重影响，岩石力学层会发生迁移，因此，控制裂缝发育的岩石力学层及适用于预测天然裂缝分布的岩石力学层可能不再存在.本文提出了一种采用储层地质力学方法分析构造因素控制下的岩石力学层迁移规律模拟方法.通过野外观测建立三维裂缝离散网络模型，采用岩石力学实验测量岩石与裂缝面的力学参数，编制三循环法模拟程序研究不同尺寸、不同方位的裂缝性岩体等效力学参数，提出了裂缝性储层地质力学建模最优网格单元大小确定方法，并建立了裂缝参数与岩体力学参数间的数学模型.最后，通过不同时期古应力场数值模拟，预测裂缝的密度、产状，实现了构造因素控制下岩石力学层迁移规律数值模拟.结合鄂尔多斯盆地西缘裂缝组合样式及后期应力场模拟的精度要求，确定地质力学建模最优网格单元大小为28 m；在地质力学建模中，过小的网格单元尺度不能完整刻画单元内的裂缝发育模式.从燕山期至喜马拉雅期到现今，伴随着天然裂缝的发育，岩体杨氏模量总体呈下降趋势，泊松比增大，并且岩石杨氏模量与泊松比间的空间差异性逐渐减小.
2023, 48(7): 2589-2600.
doi: 10.3799/dqkx.2023.208
摘要:
鄂尔多斯盆地陇东地区长7页岩油储层天然裂缝类型多样，裂缝是影响页岩油富集和产能的关键因素.为了指导该地区的勘探开发，综合利用野外露头、岩心、薄片、成像测井等资料，分析天然裂缝的成因类型和发育特征.研究区的天然裂缝按照成因可分为构造裂缝、成岩裂缝和异常高压裂缝三大类，其中构造裂缝主要包括高角度剪切裂缝、低角度剪切裂缝和张裂缝；成岩裂缝以层理缝为主，发育少量缝合线；异常高压裂缝发育较少.在此基础上进一步研究影响裂缝发育的控制因素，研究表明构造裂缝主要受到岩性、岩石力学层厚度和构造应力场的控制，层理缝的发育程度与有机碳含量和纹层有关，异常高压裂缝主要受异常高压的影响.
鄂尔多斯盆地陇东地区长7页岩油储层天然裂缝类型多样，裂缝是影响页岩油富集和产能的关键因素.为了指导该地区的勘探开发，综合利用野外露头、岩心、薄片、成像测井等资料，分析天然裂缝的成因类型和发育特征.研究区的天然裂缝按照成因可分为构造裂缝、成岩裂缝和异常高压裂缝三大类，其中构造裂缝主要包括高角度剪切裂缝、低角度剪切裂缝和张裂缝；成岩裂缝以层理缝为主，发育少量缝合线；异常高压裂缝发育较少.在此基础上进一步研究影响裂缝发育的控制因素，研究表明构造裂缝主要受到岩性、岩石力学层厚度和构造应力场的控制，层理缝的发育程度与有机碳含量和纹层有关，异常高压裂缝主要受异常高压的影响.
2023, 48(7): 2601-2613.
doi: 10.3799/dqkx.2022.116
摘要:
致密砂岩储层基质物性极差，天然裂缝的发育为油气的运移与聚集提供渗流通道和储集空间，有效裂缝的分布明显改善了致密储层储渗性能和单井产量.利用岩心、薄片、测井资料及相关实验分析，对鄂尔多斯盆地三边地区延长组7段致密砂岩储层天然裂缝的成因类型、发育特征与分布规律进行表征，对裂缝有效性进行评价，并分析了影响裂缝有效性的主控因素.研究区宏观裂缝主要发育类型为构造裂缝，部分岩心可观察到成岩裂缝，微观裂缝以穿粒缝为主.裂缝的发育程度受岩性、岩石力学层及成岩相等因素控制.利用裂缝充填程度与裂缝开度两个参数对裂缝有效性进行评价.裂缝形成时间、成岩作用、裂缝产状与现今地应力关系等因素控制裂缝有效性.受成岩作用影响，胶结作用降低裂缝有效性，溶蚀作用提高裂缝有效性；晚期形成的裂缝比早期形成的裂缝有效性好；研究区发育近东西向、北西-南东向、近南北向、北北东-南南西向和北东东-南西西向5组裂缝，其中北东东-南西西向裂缝与现今应力场最大主应力方向平行，开度最大，有效性最好；其次为北北东-南南西向和近东西向裂缝，近南北向和北西-南东向裂缝与现今应力场最大主应力方向呈高角度相交或近垂直，裂缝开度相对较小，有效性较差.
致密砂岩储层基质物性极差，天然裂缝的发育为油气的运移与聚集提供渗流通道和储集空间，有效裂缝的分布明显改善了致密储层储渗性能和单井产量.利用岩心、薄片、测井资料及相关实验分析，对鄂尔多斯盆地三边地区延长组7段致密砂岩储层天然裂缝的成因类型、发育特征与分布规律进行表征，对裂缝有效性进行评价，并分析了影响裂缝有效性的主控因素.研究区宏观裂缝主要发育类型为构造裂缝，部分岩心可观察到成岩裂缝，微观裂缝以穿粒缝为主.裂缝的发育程度受岩性、岩石力学层及成岩相等因素控制.利用裂缝充填程度与裂缝开度两个参数对裂缝有效性进行评价.裂缝形成时间、成岩作用、裂缝产状与现今地应力关系等因素控制裂缝有效性.受成岩作用影响，胶结作用降低裂缝有效性，溶蚀作用提高裂缝有效性；晚期形成的裂缝比早期形成的裂缝有效性好；研究区发育近东西向、北西-南东向、近南北向、北北东-南南西向和北东东-南西西向5组裂缝，其中北东东-南西西向裂缝与现今应力场最大主应力方向平行，开度最大，有效性最好；其次为北北东-南南西向和近东西向裂缝，近南北向和北西-南东向裂缝与现今应力场最大主应力方向呈高角度相交或近垂直，裂缝开度相对较小，有效性较差.
2023, 48(7): 2614-2629.
doi: 10.3799/dqkx.2022.217
摘要:
鄂尔多斯盆地西部延长组发育大量裂缝，裂缝的存在对致密油甜点具有良好的指示作用.以鄂尔多斯盆地西部志丹-吴起地区延长组致密油储层为例，利用大量岩心、薄片、古地磁、测井、产能数据及数值模拟方法，系统研究了致密油储层裂缝发育特征及其控藏模式.结果表明，延长组主要发育垂直裂缝，根据裂缝砂岩厚度制定了裂缝发育程度分类标准；同时，结合裂缝与砂体、构造、油藏的耦合关系及油藏生产现状，系统总结了裂缝对油藏的控制作用.裂缝为延长组致密油藏运聚中良好的疏导体系；河道交汇或转向区域水流能量相对增强，砂岩分选好、脆性大，裂缝发育且利于成藏；低幅构造高点及鼻状隆起区裂缝发育且利于成藏；裂缝带与砂体走向关系耦合形成“平行砂体疏导”裂缝甜点区；裂缝主要发育于中小厚度细砂岩中，累积砂体厚度主要分布在5~15 m范围内；从砂体部位来看，裂缝主要发育于主河道翼部，其与翼部砂体粒度、颗粒可压实空间及厚度变小有关.
鄂尔多斯盆地西部延长组发育大量裂缝，裂缝的存在对致密油甜点具有良好的指示作用.以鄂尔多斯盆地西部志丹-吴起地区延长组致密油储层为例，利用大量岩心、薄片、古地磁、测井、产能数据及数值模拟方法，系统研究了致密油储层裂缝发育特征及其控藏模式.结果表明，延长组主要发育垂直裂缝，根据裂缝砂岩厚度制定了裂缝发育程度分类标准；同时，结合裂缝与砂体、构造、油藏的耦合关系及油藏生产现状，系统总结了裂缝对油藏的控制作用.裂缝为延长组致密油藏运聚中良好的疏导体系；河道交汇或转向区域水流能量相对增强，砂岩分选好、脆性大，裂缝发育且利于成藏；低幅构造高点及鼻状隆起区裂缝发育且利于成藏；裂缝带与砂体走向关系耦合形成“平行砂体疏导”裂缝甜点区；裂缝主要发育于中小厚度细砂岩中，累积砂体厚度主要分布在5~15 m范围内；从砂体部位来看，裂缝主要发育于主河道翼部，其与翼部砂体粒度、颗粒可压实空间及厚度变小有关.
2023, 48(7): 2630-2642.
doi: 10.3799/dqkx.2022.226
摘要:
天然裂缝的特征是评价页岩气富集和保存规律中重要的地质指标.以四川盆地南部泸州地区上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组页岩为研究对象，基于地震、测井、岩心、薄片、扫描电镜及分析化验资料，深入开展了天然裂缝成因类型、发育特征和主控因素的研究.结果表明：泸州地区五峰组-龙马溪组页岩裂缝按照地质成因可分为构造裂缝、成岩裂缝和异常高压裂缝3种类型，构造裂缝按照裂缝的力学性质和与岩石力学层的关系细分为穿层剪切裂缝、顺层剪切裂缝和层内张开裂缝，成岩裂缝分为页理缝和收缩裂缝.泸州地区构造裂缝和页理缝大量发育，收缩裂缝和异常高压裂缝发育程度较低.构造裂缝的分布和发育程度受到断层、褶皱、岩石力学层和脆性的控制，页理缝的发育主要受脆性、有机质含量和纹层的控制.
天然裂缝的特征是评价页岩气富集和保存规律中重要的地质指标.以四川盆地南部泸州地区上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组页岩为研究对象，基于地震、测井、岩心、薄片、扫描电镜及分析化验资料，深入开展了天然裂缝成因类型、发育特征和主控因素的研究.结果表明：泸州地区五峰组-龙马溪组页岩裂缝按照地质成因可分为构造裂缝、成岩裂缝和异常高压裂缝3种类型，构造裂缝按照裂缝的力学性质和与岩石力学层的关系细分为穿层剪切裂缝、顺层剪切裂缝和层内张开裂缝，成岩裂缝分为页理缝和收缩裂缝.泸州地区构造裂缝和页理缝大量发育，收缩裂缝和异常高压裂缝发育程度较低.构造裂缝的分布和发育程度受到断层、褶皱、岩石力学层和脆性的控制，页理缝的发育主要受脆性、有机质含量和纹层的控制.
2023, 48(7): 2643-2651.
doi: 10.3799/dqkx.2022.496
摘要:
四川盆地东北部下三叠统飞仙关组碳酸盐岩储层非均质性强，天然裂缝发育，天然裂缝分布对油气运聚和开发具有重要作用.利用三维地震属性与成像测井、岩心相结合的分析方法，对川东北黄龙场-七里北地区飞仙关组碳酸盐岩储层天然裂缝发育规律进行了预测.飞仙关组碳酸盐岩储层主要发育NEE-SWW向、NE-SW向、NW-SE向及NWW-SEE向四组裂缝.其中NEE-SWW向裂缝最为发育，其次发育NE-SW向和NW-SE向裂缝，NWW-SEE向裂缝发育较差，研究区以大于70°的高角度裂缝为主.裂缝的发育程度受沉积相和断层两个主要因素控制，其中沉积相是裂缝发育的基础，不同沉积相的裂缝发育程度有明显的差异，其中台缘滩亚相和台内滩亚相的裂缝最发育，其次为滩间海亚相和台内洼地亚相，而缓斜坡亚相的裂缝发育程度相对较差.断层是影响裂缝发育程度及其展布规律的关键，根据裂缝发育指数（FDI）方法分析，该区断控裂缝发育带的宽度主要分布在250~1 000 m之间，与断层规模密切相关，随着断层规模的增加，断控裂缝发育带的宽度变大.
四川盆地东北部下三叠统飞仙关组碳酸盐岩储层非均质性强，天然裂缝发育，天然裂缝分布对油气运聚和开发具有重要作用.利用三维地震属性与成像测井、岩心相结合的分析方法，对川东北黄龙场-七里北地区飞仙关组碳酸盐岩储层天然裂缝发育规律进行了预测.飞仙关组碳酸盐岩储层主要发育NEE-SWW向、NE-SW向、NW-SE向及NWW-SEE向四组裂缝.其中NEE-SWW向裂缝最为发育，其次发育NE-SW向和NW-SE向裂缝，NWW-SEE向裂缝发育较差，研究区以大于70°的高角度裂缝为主.裂缝的发育程度受沉积相和断层两个主要因素控制，其中沉积相是裂缝发育的基础，不同沉积相的裂缝发育程度有明显的差异，其中台缘滩亚相和台内滩亚相的裂缝最发育，其次为滩间海亚相和台内洼地亚相，而缓斜坡亚相的裂缝发育程度相对较差.断层是影响裂缝发育程度及其展布规律的关键，根据裂缝发育指数（FDI）方法分析，该区断控裂缝发育带的宽度主要分布在250~1 000 m之间，与断层规模密切相关，随着断层规模的增加，断控裂缝发育带的宽度变大.
2023, 48(7): 2652-2664.
doi: 10.3799/dqkx.2022.257
摘要:
天然非构造裂缝是页岩气的重要储集空间，但目前针对非构造缝形成机理、控制因素及发育特征的研究不足.对研究区下志留统龙马溪组和下寒武统牛蹄塘组页岩岩心非构造裂缝进行观察描述，通过扫描电镜分析识别页岩非构造裂缝并研究其结构特征，结合沉积环境、有机质丰度和类型、热演化程度、生烃史、粘土矿物含量、水体古盐度和成岩作用，分析各主控因素对非构造裂缝发育特征和分布规律的影响作用.结果表明，渝东南-黔北地区下古生界页岩非构造裂缝发育程度较高，主要类型包括成岩收缩缝、溶蚀缝和异常高压缝，其在纵向上切穿深度较浅，形态不规则，微观结构呈丝缕状、卷曲片状，缝宽一般10~500 nm，最大可超过1 μm，延伸性和连通性较好，可改善页岩的储渗性能.牛蹄塘组下部和龙马溪组下部的深水陆棚相发育大量的水平层理，是非构造缝发育的有利相带.欠压实增压和生烃增压可产生大规模超压裂缝，埋藏早期欠压实为地层超压的主因，生烃增压与热演化深度有很好的对应关系，并且可释放有机酸促进次生溶蚀缝发育；当构造运动的破坏调整作用使异常超压释放，超压裂缝随之萎缩甚至闭合.下古生界页岩在中等古盐度水体环境中发育，其高粘土含量有利于成岩收缩缝的形成.龙马溪组页岩处于中成岩晚期，随着蒙脱石不断向伊利石转化，成岩收缩缝已接近最大值.牛蹄塘组页岩属于晚成岩期，成岩收缩缝形成速率减缓，其体积已接近或达到最大值.
天然非构造裂缝是页岩气的重要储集空间，但目前针对非构造缝形成机理、控制因素及发育特征的研究不足.对研究区下志留统龙马溪组和下寒武统牛蹄塘组页岩岩心非构造裂缝进行观察描述，通过扫描电镜分析识别页岩非构造裂缝并研究其结构特征，结合沉积环境、有机质丰度和类型、热演化程度、生烃史、粘土矿物含量、水体古盐度和成岩作用，分析各主控因素对非构造裂缝发育特征和分布规律的影响作用.结果表明，渝东南-黔北地区下古生界页岩非构造裂缝发育程度较高，主要类型包括成岩收缩缝、溶蚀缝和异常高压缝，其在纵向上切穿深度较浅，形态不规则，微观结构呈丝缕状、卷曲片状，缝宽一般10~500 nm，最大可超过1 μm，延伸性和连通性较好，可改善页岩的储渗性能.牛蹄塘组下部和龙马溪组下部的深水陆棚相发育大量的水平层理，是非构造缝发育的有利相带.欠压实增压和生烃增压可产生大规模超压裂缝，埋藏早期欠压实为地层超压的主因，生烃增压与热演化深度有很好的对应关系，并且可释放有机酸促进次生溶蚀缝发育；当构造运动的破坏调整作用使异常超压释放，超压裂缝随之萎缩甚至闭合.下古生界页岩在中等古盐度水体环境中发育，其高粘土含量有利于成岩收缩缝的形成.龙马溪组页岩处于中成岩晚期，随着蒙脱石不断向伊利石转化，成岩收缩缝已接近最大值.牛蹄塘组页岩属于晚成岩期，成岩收缩缝形成速率减缓，其体积已接近或达到最大值.
2023, 48(7): 2665-2677.
doi: 10.3799/dqkx.2022.110
摘要:
渤南地区是渤海海域近年来油气勘探开发的热点，新生界火山活动为油气成藏提供优势条件的同时，也给油气田开发带来了难题.内部非均质、高温剧烈的火山通道影响了周缘地层的裂缝发育，引发了严重的裂缝性井漏，造成巨大的经济损失，亟需对火山周缘膨胀型裂缝进行有效表征.根据测井、岩心、地震等资料，识别刻画火山岩岩相特征，分析周缘地层裂缝发育情况；通过岩心矿物分析、薄片观察等手段，确定火山活动温度场边界条件；基于能量守恒定律和地质力学，引入热力耦合原理，采用有限元数值模拟方法对火山活动引起的岩石热膨胀裂缝进行定量预测.基于热力耦合分析火山通道对周缘裂缝发育的影响，确定了火山对井漏风险的影响范围，对渤海油田钻井安全、火山相关油藏预测具有重要参考价值.
2023, 48(7): 2678-2689.
doi: 10.3799/dqkx.2022.202
摘要:
裂缝作为地下油气储集空间和油气运移的通道，是裂缝型储层研究的重要内容，裂缝孔隙度是裂缝型储层测井评价中的重要参数之一.虽然裂缝定性识别和描述的方法很多，但是用常规测井资料进行裂缝孔隙度的定量计算一直是储集层裂缝解释中的难题.以阿姆河盆地某气田上侏罗统卡洛夫‒牛津阶组台缘上斜坡相对高能滩相和丘滩复合体的裂缝‒孔隙型储层为例，提出一种成像测井解释的裂缝孔隙度数据约束条件下，基于神经网络算法的常规测井资料计算裂缝孔隙度新方法.针对研究区少量有成像测井资料的井，首先利用深浅双侧向电阻率资料，结合密度曲线数据和声波曲线数据，运用多种经典模型方法计算裂缝孔隙度；然后计算加权因子，将各种模型计算的裂缝孔隙度进行加权计算，利用成像测井资料计算出的精度较高的裂缝孔隙度作为约束，并对计算结果进行标定，完成有成像资料井的常规测井资料的最终裂缝孔隙度计算；最后，运用概率神经网络算法建立起计算的有成像测井资料的裂缝孔隙度与常规测井曲线之间的映射关系，外推计算无成像测井资料所有井的裂缝孔隙度，并利用交叉验证准则确定其最终预测误差.结果表明该方法计算的裂缝孔隙度与成像测井解释的裂缝孔隙度吻合好，对无成像测井资料的井横向外推计算后，根据目的层段实际井漏、生产动态资料分析、储层参数验证对比，与现场生产状况契合，间接证实了计算结果的可靠性，表明该方法是一种行之有效的方法.
裂缝作为地下油气储集空间和油气运移的通道，是裂缝型储层研究的重要内容，裂缝孔隙度是裂缝型储层测井评价中的重要参数之一.虽然裂缝定性识别和描述的方法很多，但是用常规测井资料进行裂缝孔隙度的定量计算一直是储集层裂缝解释中的难题.以阿姆河盆地某气田上侏罗统卡洛夫‒牛津阶组台缘上斜坡相对高能滩相和丘滩复合体的裂缝‒孔隙型储层为例，提出一种成像测井解释的裂缝孔隙度数据约束条件下，基于神经网络算法的常规测井资料计算裂缝孔隙度新方法.针对研究区少量有成像测井资料的井，首先利用深浅双侧向电阻率资料，结合密度曲线数据和声波曲线数据，运用多种经典模型方法计算裂缝孔隙度；然后计算加权因子，将各种模型计算的裂缝孔隙度进行加权计算，利用成像测井资料计算出的精度较高的裂缝孔隙度作为约束，并对计算结果进行标定，完成有成像资料井的常规测井资料的最终裂缝孔隙度计算；最后，运用概率神经网络算法建立起计算的有成像测井资料的裂缝孔隙度与常规测井曲线之间的映射关系，外推计算无成像测井资料所有井的裂缝孔隙度，并利用交叉验证准则确定其最终预测误差.结果表明该方法计算的裂缝孔隙度与成像测井解释的裂缝孔隙度吻合好，对无成像测井资料的井横向外推计算后，根据目的层段实际井漏、生产动态资料分析、储层参数验证对比，与现场生产状况契合，间接证实了计算结果的可靠性，表明该方法是一种行之有效的方法.
2023, 48(7): 2690-2702.
doi: 10.3799/dqkx.2022.409
摘要:
准噶尔盆地玛湖凹陷北部斜坡区风城组陆相页岩油储层为多物源混合沉积，多种岩性频繁互层，岩石力学层厚度小，导致其裂缝尺度小，裂缝常规测井响应弱，识别难度大.针对页岩裂缝测井识别的难题，应用集成学习中的极端梯度提升树方法，通过深度挖掘裂缝信息与测井数据之间的非线性关系，将多个弱分类器集成强分类器，降低裂缝识别的不确定性，以提高裂缝的识别能力.该方法将岩心裂缝描述和井壁成像测井裂缝解释结果作为标签，常规测井信息作为模型训练的输入数据，在异常点筛查、SMOTE过采样处理和特征优选的基础上，通过网格搜索方法获得裂缝智能识别模型的最优超参数.通过与目前常用的支持向量机和逻辑回归等机器学习方法对比，极端梯度提升树具有比其他两种非线性机器学习方法更好的裂缝识别效果，测试集识别准确率可达90%.A1井风3段识别结果反映了该段裂缝较为发育，且模型对于裂缝段与非裂缝段都具有较好的识别效果，与岩心观察结果符合率较高.表明极端梯度提升树具有较好的裂缝识别能力，能够为玛湖凹陷陆相页岩油储层的裂缝智能识别提供有效手段.
准噶尔盆地玛湖凹陷北部斜坡区风城组陆相页岩油储层为多物源混合沉积，多种岩性频繁互层，岩石力学层厚度小，导致其裂缝尺度小，裂缝常规测井响应弱，识别难度大.针对页岩裂缝测井识别的难题，应用集成学习中的极端梯度提升树方法，通过深度挖掘裂缝信息与测井数据之间的非线性关系，将多个弱分类器集成强分类器，降低裂缝识别的不确定性，以提高裂缝的识别能力.该方法将岩心裂缝描述和井壁成像测井裂缝解释结果作为标签，常规测井信息作为模型训练的输入数据，在异常点筛查、SMOTE过采样处理和特征优选的基础上，通过网格搜索方法获得裂缝智能识别模型的最优超参数.通过与目前常用的支持向量机和逻辑回归等机器学习方法对比，极端梯度提升树具有比其他两种非线性机器学习方法更好的裂缝识别效果，测试集识别准确率可达90%.A1井风3段识别结果反映了该段裂缝较为发育，且模型对于裂缝段与非裂缝段都具有较好的识别效果，与岩心观察结果符合率较高.表明极端梯度提升树具有较好的裂缝识别能力，能够为玛湖凹陷陆相页岩油储层的裂缝智能识别提供有效手段.
2023, 48(7): 2703-2717.
doi: 10.3799/dqkx.2022.258
摘要:
现有的远探测声波测井主要利用了反射波信息，这不利于井旁地层中裂缝的高分辨率成像，而基于散射波的探测方法才有可能获得更高分辨率的测量结果.提出一种三维散射声波远探测扫描成像方法及结合平面扫描成像和球面扫描成像的技术实现方案，采用薄铝板来模拟井旁地层裂缝，在大水面湖中开展了方位远探测声波测井水下物理模拟实验，用本文提出的反演成像技术处理了实验数据.数据处理结果表明，三维散射声波远探测扫描成像方法能够提高成像信噪比、分辨率和探测范围，较准确地估计井旁裂缝的径向距离、方位、倾角、尺度和深度等参数；与3D-STC和Beamforming方法相比，基于散射波的扫描成像方法不必假设回波信号为平面波，提高了井旁裂缝方位定位准确性.本文方法有望突破目前远探测声波测井技术的局限性，具有良好的应用前景.
现有的远探测声波测井主要利用了反射波信息，这不利于井旁地层中裂缝的高分辨率成像，而基于散射波的探测方法才有可能获得更高分辨率的测量结果.提出一种三维散射声波远探测扫描成像方法及结合平面扫描成像和球面扫描成像的技术实现方案，采用薄铝板来模拟井旁地层裂缝，在大水面湖中开展了方位远探测声波测井水下物理模拟实验，用本文提出的反演成像技术处理了实验数据.数据处理结果表明，三维散射声波远探测扫描成像方法能够提高成像信噪比、分辨率和探测范围，较准确地估计井旁裂缝的径向距离、方位、倾角、尺度和深度等参数；与3D-STC和Beamforming方法相比，基于散射波的扫描成像方法不必假设回波信号为平面波，提高了井旁裂缝方位定位准确性.本文方法有望突破目前远探测声波测井技术的局限性，具有良好的应用前景.
2023, 48(7): 2718-2732.
doi: 10.3799/dqkx.2022.398
摘要:
弱变形构造带是沉积盆地盖层中客观存在的构造现象，并且与油气聚集关系密切，一般可以通过不同地质单元（次级断层、油藏、圈闭、相带、凹陷、岩体、潜山等）的有规律排列等现象进行识别.为了初步揭示盖层变形带变形强度与油气聚集规模这一问题，首先在渤海湾盆地初步识别出40条盖层变形带，然后应用变盖层厚度和变剪切强度的构造物理模拟实验方法研究基底断裂走滑活动对盆地沉积盖层产生断层的过程.应用SPSS软件，对基底走向滑动量、横向滑动量、实验盖层厚度、雁列缝长度等参数进行了多元二次函数拟合.根据东营凹陷八面河、王家岗地区古近系各时期地层厚度、构造图R剪切长度、实验估算的张扭角度，计算出了各个时期的基底断裂走滑量；在模拟实验各阶段充注染色石油，结合凹陷实例建立了基底断裂走滑早期R剪切单一通道运移‒孤立聚集、早中期R剪切主通道运移‒雁列串珠状聚集（王家岗）、P剪切主通道运移‒断续带状聚集、全通道运移‒连续带状聚等成藏模式（八面河）；最后指出盖层变形带上的R剪切增压变形段，R、P剪切交汇段是油气勘探有利目标区.
弱变形构造带是沉积盆地盖层中客观存在的构造现象，并且与油气聚集关系密切，一般可以通过不同地质单元（次级断层、油藏、圈闭、相带、凹陷、岩体、潜山等）的有规律排列等现象进行识别.为了初步揭示盖层变形带变形强度与油气聚集规模这一问题，首先在渤海湾盆地初步识别出40条盖层变形带，然后应用变盖层厚度和变剪切强度的构造物理模拟实验方法研究基底断裂走滑活动对盆地沉积盖层产生断层的过程.应用SPSS软件，对基底走向滑动量、横向滑动量、实验盖层厚度、雁列缝长度等参数进行了多元二次函数拟合.根据东营凹陷八面河、王家岗地区古近系各时期地层厚度、构造图R剪切长度、实验估算的张扭角度，计算出了各个时期的基底断裂走滑量；在模拟实验各阶段充注染色石油，结合凹陷实例建立了基底断裂走滑早期R剪切单一通道运移‒孤立聚集、早中期R剪切主通道运移‒雁列串珠状聚集（王家岗）、P剪切主通道运移‒断续带状聚集、全通道运移‒连续带状聚等成藏模式（八面河）；最后指出盖层变形带上的R剪切增压变形段，R、P剪切交汇段是油气勘探有利目标区.
2023, 48(7): 2733-2749.
doi: 10.3799/dqkx.2023.084
摘要:
国内外碳捕集、利用与封存（CCUS）技术已取得初步进展.通过系统调研及研究实践，总结了二氧化碳地质封存及提高油气和地热采收率的技术进展，并对下一阶段的研究趋势进行了展望.研究表明：二氧化碳提高油气采收率是目前CCUS的主流应用方向，并且CCUS项目主要应用于常规油气藏，每注入1 t二氧化碳可采出原油0.1~0.6 t.如何应对二氧化碳气窜是二氧化碳提高油气采收率面临的关键问题.下一阶段的研究主要围绕二氧化碳提高非常规油气藏的采收率，如何使注入的二氧化碳能够有效地进入页岩或煤层基质仍是该类油气藏提高采收率的研发重点方向.除了二氧化碳提高油气采收率之外，二氧化碳还可用于提高地热采收率，目前的研究主要围绕二氧化碳与水作为工质开发地热的效果对比，温度场、应力场、渗流场、化学场的耦合作用对二氧化碳开发地热过程的影响仍有待进一步的研究.在同一个油气藏中利用二氧化碳作为工作流体先后开展提高油气采收率、提高地热采收率和二氧化碳地质封存一体化可能成为CCUS的发展趋势.该研究对加速CCUS部署以及油气和地热的协同开发及实施双碳战略有重要意义.
国内外碳捕集、利用与封存（CCUS）技术已取得初步进展.通过系统调研及研究实践，总结了二氧化碳地质封存及提高油气和地热采收率的技术进展，并对下一阶段的研究趋势进行了展望.研究表明：二氧化碳提高油气采收率是目前CCUS的主流应用方向，并且CCUS项目主要应用于常规油气藏，每注入1 t二氧化碳可采出原油0.1~0.6 t.如何应对二氧化碳气窜是二氧化碳提高油气采收率面临的关键问题.下一阶段的研究主要围绕二氧化碳提高非常规油气藏的采收率，如何使注入的二氧化碳能够有效地进入页岩或煤层基质仍是该类油气藏提高采收率的研发重点方向.除了二氧化碳提高油气采收率之外，二氧化碳还可用于提高地热采收率，目前的研究主要围绕二氧化碳与水作为工质开发地热的效果对比，温度场、应力场、渗流场、化学场的耦合作用对二氧化碳开发地热过程的影响仍有待进一步的研究.在同一个油气藏中利用二氧化碳作为工作流体先后开展提高油气采收率、提高地热采收率和二氧化碳地质封存一体化可能成为CCUS的发展趋势.该研究对加速CCUS部署以及油气和地热的协同开发及实施双碳战略有重要意义.
2023, 48(7): 2750-2763.
doi: 10.3799/dqkx.2023.154
摘要:
涪陵地区五峰组‒龙马溪组底部发育一套富有机质页岩，依据页岩品质、含气性将该套页岩储层纵向上细分为9个小层，并明确下部①~⑤小层优质含气页岩段为主力开发层系.2017年，焦石坝区块针对龙马溪组一段上部中低品位页岩气层（⑥~⑨小层）启动了分层开发调整工作并取得了较好成效，但是上部气层页岩品质及厚度在平面上具备较强的非均质性，影响了分层开发调整工作的正常推进.通过对海底古地貌、水动力条件等开展系统研究，明确了上部气层的平面非均质性特征及其发育主控因素.上部气层自涪陵地区南部和北部向中部梓里场‒白涛地区由混合页岩相（粘土和陆源石英二元混合）转变为长英质页岩相（岩矿以陆源长英质为主）和粘土页岩相，页岩品质略有变差，中部梓里场‒白涛地区的北缘和南缘⑦小层出现明显减薄，普遍缺失上半段；同时在部分井区缺失⑦~⑨小层，缺失区呈现北东向条带状展布.构造火山活动、海平面升降、海底古地貌、陆源供给及底流沉积作用共同控制了上部气层的平面非均质性展布特征.
涪陵地区五峰组‒龙马溪组底部发育一套富有机质页岩，依据页岩品质、含气性将该套页岩储层纵向上细分为9个小层，并明确下部①~⑤小层优质含气页岩段为主力开发层系.2017年，焦石坝区块针对龙马溪组一段上部中低品位页岩气层（⑥~⑨小层）启动了分层开发调整工作并取得了较好成效，但是上部气层页岩品质及厚度在平面上具备较强的非均质性，影响了分层开发调整工作的正常推进.通过对海底古地貌、水动力条件等开展系统研究，明确了上部气层的平面非均质性特征及其发育主控因素.上部气层自涪陵地区南部和北部向中部梓里场‒白涛地区由混合页岩相（粘土和陆源石英二元混合）转变为长英质页岩相（岩矿以陆源长英质为主）和粘土页岩相，页岩品质略有变差，中部梓里场‒白涛地区的北缘和南缘⑦小层出现明显减薄，普遍缺失上半段；同时在部分井区缺失⑦~⑨小层，缺失区呈现北东向条带状展布.构造火山活动、海平面升降、海底古地貌、陆源供给及底流沉积作用共同控制了上部气层的平面非均质性展布特征.
2023, 48(7): 2764-2777.
doi: 10.3799/dqkx.2022.412
摘要:
为了探究东南印度洋曼达岬海盆（Mentelle Basin）内沉积物的源‒汇过程，利用国际大洋发现计划（IODP）369航次在该海盆内获取的渐新世‒中新世岩心沉积物，进行了稀土元素（REE）组成特征及其控制因素和物源指示意义的研究.结果显示，与球粒陨石、上地壳（UCC）和澳大利亚后太古代页岩（PAAS）这三种标准物质相比，所研究沉积物的稀土元素含量（ΣREE）与轻/重稀土含量比值（ΣLREE/ΣHREE）等总体特征与UCC最为相近，其UCC标准化后的稀土元素配分模式则呈现出轻稀土稍富集的整体平缓特征.样品的ΣREE与稀土分馏指标（La/Yb）UCC和（Gd/Yb）UCC明显受控于粒度效应与风化作用，而ΣLREE/ΣHREE、δEu、（La/Sm）UCC和（Sm/Nd）UCC则基本不受上述两种作用的影响.UCC标准化后的稀土元素配分模式、基于稀土元素组成的物源判别函数以及Zr-Th-Sc物源判别三角图均表明伊尔冈克拉通是所研究沉积物最可能的物源区，并且该物源区的主要源岩在13 Ma时由中基性岩向酸性岩转变.上述物源研究结果有望为东南印度洋地区渐新世‒中新世时期的古气候与古环境重建工作奠定坚实的基础.
为了探究东南印度洋曼达岬海盆（Mentelle Basin）内沉积物的源‒汇过程，利用国际大洋发现计划（IODP）369航次在该海盆内获取的渐新世‒中新世岩心沉积物，进行了稀土元素（REE）组成特征及其控制因素和物源指示意义的研究.结果显示，与球粒陨石、上地壳（UCC）和澳大利亚后太古代页岩（PAAS）这三种标准物质相比，所研究沉积物的稀土元素含量（ΣREE）与轻/重稀土含量比值（ΣLREE/ΣHREE）等总体特征与UCC最为相近，其UCC标准化后的稀土元素配分模式则呈现出轻稀土稍富集的整体平缓特征.样品的ΣREE与稀土分馏指标（La/Yb）UCC和（Gd/Yb）UCC明显受控于粒度效应与风化作用，而ΣLREE/ΣHREE、δEu、（La/Sm）UCC和（Sm/Nd）UCC则基本不受上述两种作用的影响.UCC标准化后的稀土元素配分模式、基于稀土元素组成的物源判别函数以及Zr-Th-Sc物源判别三角图均表明伊尔冈克拉通是所研究沉积物最可能的物源区，并且该物源区的主要源岩在13 Ma时由中基性岩向酸性岩转变.上述物源研究结果有望为东南印度洋地区渐新世‒中新世时期的古气候与古环境重建工作奠定坚实的基础.
2023, 48(7): 2778-2806.
doi: 10.3799/dqkx.2022.455
摘要:
海洋作为地球上最重要的汞储库之一，在调节全球汞循环中起着关键作用.近年来，汞同位素在研究海洋汞生物地球化学循环方面展现出明显优势，不但能示踪现代海洋汞污染来源及转化过程，还可重建古环境、古气候.总结了不同类型海洋样品汞同位素检测方法，系统归纳了其汞同位素数据，并重点阐述了海洋汞同位素分馏机制.总体上，目前海洋汞同位素数据还很有限，海洋汞循环关键过程的同位素分馏效应及潜在机理研究相对缺乏，精确源解析困难，难以对全球汞关键过程和循环通量进行准确验证和制约.未来还需要深入研究汞同位素分馏机理，进一步明确海洋中汞的来源、迁移及转化，为完善全球汞循环及精准防控海洋汞污染提供基础数据和理论支持.
海洋作为地球上最重要的汞储库之一，在调节全球汞循环中起着关键作用.近年来，汞同位素在研究海洋汞生物地球化学循环方面展现出明显优势，不但能示踪现代海洋汞污染来源及转化过程，还可重建古环境、古气候.总结了不同类型海洋样品汞同位素检测方法，系统归纳了其汞同位素数据，并重点阐述了海洋汞同位素分馏机制.总体上，目前海洋汞同位素数据还很有限，海洋汞循环关键过程的同位素分馏效应及潜在机理研究相对缺乏，精确源解析困难，难以对全球汞关键过程和循环通量进行准确验证和制约.未来还需要深入研究汞同位素分馏机理，进一步明确海洋中汞的来源、迁移及转化，为完善全球汞循环及精准防控海洋汞污染提供基础数据和理论支持.
