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鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段陆相页岩油层系岩石物理性质变化规律
1
作者 谭开俊 邓继新 +2 位作者 刘忠华 黄军平 夏辉 《地球物理学报》 北大核心 2025年第2期652-667,共16页
陆相页岩油气储层是中国油气工业勘探开发的重要接替领域之一,但由于对陆相页岩油储层岩石物理特征缺乏系统研究,制约了页岩油层系地质与工程“甜点”地震评价方法的有效运用.为此,以鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段陆相页岩油储层为例,通... 陆相页岩油气储层是中国油气工业勘探开发的重要接替领域之一,但由于对陆相页岩油储层岩石物理特征缺乏系统研究,制约了页岩油层系地质与工程“甜点”地震评价方法的有效运用.为此,以鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段陆相页岩油储层为例,通过对泥页岩样品的岩石学特征、储层特征与岩石物理特征的系统测试,分析了页岩油样品的岩石物理变化规律及影响因素,确定不同特征泥页岩样品表现出地震弹性特征差异的关键地质因素.研究结果表明,长7段页岩主要为灰白色凝灰质黏土质页岩、黑色黏土质页岩和灰色粉砂质泥页岩三种主要岩相类型,分别对应“富有机质纹层+富凝灰质纹层”、“富有机质纹层+长英质纹层”和“贫有机质黏土纹层”三种纹层组合类型,构成孔隙类型以黏土粒间孔为代表的无机孔隙为主.不同岩相类型样品纹层组成差异会造成宏观地震岩石物理性质表现出整体分区分布的特征,弹性波垂直层理传播时岩石样品的力学响应特征倾向于等应力状态,其弹性模量受控于样品中“软”组分“等效有机质层”所占比例,造成对应速度和弹性模量随有机质含量增大呈幂指数降低的整体趋势;弹性波平行层理传播时,岩石样品的力学响应特征倾向于等应变状态,其等效弹性模量为组成部分对应弹性模量的算术平均,造成对应速度和弹性模量随有机质含量增大呈线性降低的整体趋势.黏土颗粒优选定向排列的程度和条带状有机质占比差异是造成页岩样品出现速度各向异性明显变化的主要原因.不但形成各向异性系数随黏土含量增大而逐渐增大的整体趋势,也造成相同黏土含量下凝灰质黏土质页岩样品、黏土质页岩样和粉砂质页岩样品各向异性系数依次降低.研究结果可为陆相页岩油储层“双”甜点的测井与地震评价提供理实验基础和理论支撑. 展开更多
关键词 岩石物理性质 陆相页岩油 三叠系延长组 鄂尔多斯盆地 各向异性
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鄂尔多斯盆地西缘奥陶系乌拉力克组海相页岩岩石物理特征实验研究
2
作者 邓继新 徐小兵 +4 位作者 徐中华 闫龙龙 黄军平 谭开俊 史江龙 《地球物理学报》 北大核心 2025年第3期1130-1147,共18页
鄂尔多斯盆地西缘乌拉力克组海相页岩具备油气勘探开发的有利地质条件,是下一步盆地油气勘探开发的重要接替区,但由于对储层岩石物理特征缺乏系统研究,制约了页岩油层系地质与工程“甜点”地震评价方法的有效运用.为此,通过对乌拉力克... 鄂尔多斯盆地西缘乌拉力克组海相页岩具备油气勘探开发的有利地质条件,是下一步盆地油气勘探开发的重要接替区,但由于对储层岩石物理特征缺乏系统研究,制约了页岩油层系地质与工程“甜点”地震评价方法的有效运用.为此,通过对乌拉力克组海相页岩样品的岩石学特征、储层特征和岩石物理特征的系统测试,揭示了沉积环境变化对页岩岩石学特征的影响,分析了页岩样品的岩石物理变化规律.研究结果表明,乌拉力克组海相页岩岩石学特征受沉积古地貌控制,岩性在横向展布上由上斜坡沉积环境的钙质页岩演变为斜坡洼地沉积环境的混合质页岩直至广海陆棚环境的硅质页岩,矿物组分上表现为生物石英含量逐渐增多,组成颗粒粒径逐渐减小,纹层组合特征由钙质纹层为主转变为“硅质纹层+黏土质纹层”为主.页岩样品纹层组合差异造成岩石受力骨架弹性性质改变,从而控制了地震弹性性质的整体变化方式,表现为垂直层理传播纵、横波速度随石英含量变化整体近似呈“V”型趋势,支撑颗粒相似的页岩样品不同方向纵、横波速度关系表现出较好的统计关系,硅质页岩具有最低的纵、横波速度比值,灰质页岩则表现出相对较高的纵、横波速度比值,孔隙度-速度变化关系也具有按组分和纹层组合特征分层分布的特征,孔隙度是影响速度变化的次一级因素.低黏土含量的硅质页岩和灰质页岩速度各向异性主要表现为纹层组合弹性性质差异的贡献,高黏土含量的混合质页岩和硅质页岩速度各向异性则受黏土质纹层中黏土颗粒定向程度和纹层组合弹性性质差异的共同影响,有机质对各向异性贡献较小.研究结果可为乌拉力克组页岩储层“双”甜点的测井与地震评价提供实验基础和理论支撑. 展开更多
关键词 岩石物理特征 海相页岩 乌拉力克组 鄂尔多斯盆地西缘
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多阶段成岩作用对深层碳酸盐岩岩石物理性质的影响——以四川盆地震旦系灯影组四段为例 被引量：2
3
作者 钟拥 鞠林波 +3 位作者 刘忠华 许玲 王佳庆 邓继新 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期738-751,共14页
国内深层-超深层碳酸盐岩储层普遍经历多阶段、多期次的成岩作用改造,非均质性极强,致使脱离地质背景的岩石物理分析方法难以准确地给出岩石物理变化规律与储层特征之间的联系.本文通过对合川地区震旦系灯影组四段深层白云岩岩石物理性... 国内深层-超深层碳酸盐岩储层普遍经历多阶段、多期次的成岩作用改造,非均质性极强,致使脱离地质背景的岩石物理分析方法难以准确地给出岩石物理变化规律与储层特征之间的联系.本文通过对合川地区震旦系灯影组四段深层白云岩岩石物理性质的测量,并结合岩石学特征分析、多尺度孔隙结构分析及沉积环境的划分,在成岩作用过程框架下分析岩石物理特征的变化规律.研究结果表明,目标层段白云岩差异性成岩过程形成了不同的岩石孔隙结构特征与微观结构特征.丘滩相高能微生物白云岩分别经历同生期微生物白云岩化与渗透回流白云岩化作用、准同生期选择性溶蚀作用、埋深白云岩化作用以及构造-热液白云岩化,形成的晶粒白云岩主要为致密"焊接"型和紧密型白云石晶体接触边界,溶蚀孔隙发育,微裂隙与孔喉共同作为流体渗流通道.滩间海低能硅质、泥质与灰质云岩主要经历弱毛细管浓缩白云岩化作用、强机械压实致密化与埋深白云岩化作用,形成的晶粒白云岩存在致密"焊接"型、黏土型、石英胶结型与方解石型晶体接触边界,孔隙以残余原生粒间或晶间孔为主,以微裂隙作为主要的流体渗流通道.晶粒边界性质与孔隙结构共同控制了样品的宏观物性及地震弹性性质,相同晶粒边界的样品具有一致的纵波-横波速度和纵波速度-速度比变化关系.微裂隙等软孔隙对纵、横波速度影响程度的差异造成有效压力-速度、纵波-横波速度、纵波速度-速度比、孔隙度-速度关系以及孔隙尺度流体相关频散作用的强弱发生明显变化.研究结果可为深层碳酸盐岩的储层特征地震预测提供岩石物理依据,并可作为示例形成在地质过程中研究岩石物理特征演化的新方法. 展开更多
关键词 岩石物理特征 成岩作用 灯影组 深层碳酸盐岩
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龙马溪组页岩微观结构、地震岩石物理特征与建模 被引量：70
4
作者 邓继新 王欢 +3 位作者 周浩 刘忠华 宋连藤 王绪本 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期2123-2136,共14页
龙马溪组页岩是目前国内页岩气勘探的主要层位之一.由于岩石物理实验结果具有区域性,龙马溪组页岩的岩石特征与其地震弹性性质的响应规律需要开展相关的实验和理论研究工作予以明确.本研究基于系统的微观结构观察(扫描电镜和CT成像技术... 龙马溪组页岩是目前国内页岩气勘探的主要层位之一.由于岩石物理实验结果具有区域性,龙马溪组页岩的岩石特征与其地震弹性性质的响应规律需要开展相关的实验和理论研究工作予以明确.本研究基于系统的微观结构观察(扫描电镜和CT成像技术)和岩石物理实验来分析龙马溪组页岩样品地震弹性性质的变化规律,并依据微观结构特征建立相应的地震岩石物理表征模型.研究结果表明,石英含量对龙马溪组页岩的孔隙度以及有机碳(TOC)含量具有一定的控制作用,TOC和黄铁矿主要赋存于孔隙中;岩石骨架组成亦受控于石英或粘土含量,在石英含量大于40%(对应粘土含量小于30%)时,以石英、粘土共同作为岩石骨架,而粘土含量大于30%时,则以粘土作为岩石的骨架.因此,岩石骨架组成矿物、TOC含量、孔隙度共同制约龙马溪组页岩的地震弹性性质,富有机质储层岩石通常表现出低泊松比、低阻抗和低杨氏模量的特征,但由于支撑矿物的转换,某些富有机质页岩亦可表现为高阻抗特征.粘土矿物的定向排列仍然是造成页岩样品表现出各向异性的主要原因,各向异性参数与粘土含量具有指数关系.基于龙马溪组页岩的岩性特征及微观结构特征,可以利用自洽模型(SCA)、微分等效模量模型(DEM)和Backus平均模型的有效组合较为准确地建立龙马溪组页岩的地震岩石物理模型,实验结果和测井数据验证了模型的准确性.研究结果可为龙马溪组页岩气储层的测井解释和地震"甜点"预测提供依据. 展开更多
关键词 龙马溪组页岩 微观结构 岩石物理特征 岩石物理模型
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差异性成岩过程对百口泉组砂砾岩岩石物理特征的影响 被引量：8
5
作者 邓继新 柴康伟 +4 位作者 宋连腾 刘忠华 潘建国 谭开俊 王斌 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期4448-4459,共12页
现有针对储层岩石地震岩石物理性质的研究通常不考虑地质过程的影响,致使研究结果缺乏明确的地质意义,制约了储层地震预测和评价的效果.本文通过对玛湖凹陷百口泉组砂砾岩岩石物理性质的测量,并结合岩石学特征分析及沉积环境的划分,在... 现有针对储层岩石地震岩石物理性质的研究通常不考虑地质过程的影响,致使研究结果缺乏明确的地质意义,制约了储层地震预测和评价的效果.本文通过对玛湖凹陷百口泉组砂砾岩岩石物理性质的测量,并结合岩石学特征分析及沉积环境的划分,在沉积环境与成岩石作用过程框架下分析岩石物理特征的变化规律.研究结果表明,不同微相砂砾岩初始沉积物矿物组成影响了后期成岩过程,差异性的成岩过程形成不同的岩石微观结构特征.三角洲平原辫状河道与泥石流微相砂砾岩塑性组分含量较高,在机械压实阶段已致密化,成岩作用主要表现为成岩早期的淡水渗滤黏土与火山碎屑蚀变黏土的岩屑颗粒包裹式胶结,具有以塑性黏土作为岩石受力骨架的特征.三角洲前缘砂坝与水下分流河道砂砾岩中刚性花岗岩岩屑、石英以及长石的含量较高,机械压实作用相对较弱,原生粒间孔隙保存较好,同时溶蚀孔隙也较发育;砂砾岩成岩作用表现为从前缘砂坝微相的硅质胶结为主转变为水下分流河道微相的硅质+黏土胶结,具有以刚性石英或石英+黏土作为岩石受力骨架的特征.前缘碎屑流砂砾岩样品则表现为快速堆积的钙质基底式胶结,以钙质胶结物作为岩石受力骨架.由砂砾岩颗粒微观接触特征(胶结特征)所决定的岩石受力骨架控制了宏观岩石物理性质变化规律,表现为具有相同颗粒边界力学特征的微相样品具有一致的速度-密度、纵波速度-横波速度以及孔隙度-速度变化关系,也造成不同微相样品在纵、横波速度比及电阻率值上具有明显的差异,具有分区分布的特征,速度比与电阻率可作为百口泉组砂砾岩储层评价的敏感岩石物理参数.研究结果可为该组砂砾岩储层的测井解释和“甜点”地震预测提供依据,并可作为示例形成在地质过程中研究岩石物理特征演化的新方法. 展开更多
关键词 百口泉组砂砾岩 岩石物理特征 成岩过程 沉积微相
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矿物组分对龙马溪组页岩动、静态弹性特征的影响 被引量：11
6
作者 王斌 邓继新 +3 位作者 刘喜武 潘建国 王佳庆 肖顺垚 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期4833-4845,共13页
龙马溪组页岩是目前国内页岩气勘探的主要层位之一,其静态弹性性质是影响压裂效果的重要因素,而动态弹性性质则是页岩“甜点”地震预测的重要基础.但对龙马溪组页岩动、静态弹性特征相互关系及其影响因素缺少对比研究,致使运用动态弹性... 龙马溪组页岩是目前国内页岩气勘探的主要层位之一,其静态弹性性质是影响压裂效果的重要因素,而动态弹性性质则是页岩“甜点”地震预测的重要基础.但对龙马溪组页岩动、静态弹性特征相互关系及其影响因素缺少对比研究,致使运用动态弹性性质进行“甜点”预测时存在不确定性.在对龙马溪组页岩样品系统动、静态性质联合测量基础上,分析了页岩样品动、静态弹性性质的变化规律,并讨论了成岩作用与动、静态弹性性质变化规律的因果关系.研究结果表明,龙马溪组页岩上下两段成岩过程存在明显差异,致使上段页岩在结构上表现为以塑性黏土颗粒作为受力骨架,而下段页岩在结构上逐渐转变为脆性石英颗粒作为受力骨架.页岩岩石结构特征的变化控制了动、静态弹性特征的整体变化规律,表现为动、静态杨氏模量、峰值强度等随石英含量的增大表现出近似“V”型的变化形式,而与钙质含量变化呈现正相关关系,与黏土含量变化表现出负相关性.上段页岩宏观力学性质受微观石英+黏土颗粒集合体弹性性质控制,应力应变曲线表现出明显塑性段,动、静态杨氏模量比大于1.4,破裂易于发生在黏土与石英颗粒边界形成宏观单剪型破裂模式,样品脆性低,且脆性变化不受石英含量的影响.下段页岩宏观力学性质受微观石英颗粒集合体弹性性质控制,应力应变曲线表现为弹性变形,动、静态杨氏模量比小于1.4,破裂发生在石英颗粒内部形成宏观劈裂型破裂模式,样品脆性高,且脆性变化与石英含量呈明显正相关关系.研究结果可为龙马溪页气储层的测井解释和地震“甜点”预测提供依据. 展开更多
关键词 龙马溪组页岩 动态弹性性质 静态弹性性质 脆性
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