項目簡介: 本項目屬于地質(zhì)學(xué)科內(nèi)的石油與天然氣地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域,主要側(cè)重于陸相沉積盆地異常壓力分布規(guī)律、成因機制定量分析及其在鉆井壓力預(yù)測、油氣運聚成藏中的作用等內(nèi)容。
自20世紀80年代初,研究者長期關(guān)注相關(guān)研究的國際前沿,在國內(nèi)率先開展油氣盆地內(nèi)地下泥巖異常壓力的判識及分布規(guī)律、泥巖異常壓力的定量計算及形成機制、油氣初次運移動力條件的研究;同時結(jié)合我國主要陸相盆地的地質(zhì)特點、由此產(chǎn)生的泥巖異常流體壓力現(xiàn)象及其帶來的勘探、鉆井地質(zhì)難題,采用盆地動力學(xué)的思想和研究方法,從定性到定量進行了系統(tǒng)的研究,獲得了較為全面、深入的認識,在實際盆地的壓力預(yù)測和油氣成藏動力學(xué)研究中應(yīng)用取得良好的效果,得到國際、國內(nèi)學(xué)界的認可。研究者在這一研究領(lǐng)域共發(fā)表論文70篇,其中SCI收錄論文9篇,他人引用總次數(shù)399次,其中SCI源期刊論文他人引用95次。
研究者曾結(jié)合國家自然科學(xué)基金、國家重點科技攻關(guān)、863、973等項目,在我國柴達木、鄂爾多斯、渤海灣、江漢、鶯歌海、準噶爾、塔里木等多個盆地內(nèi),深入研究陸相泥質(zhì)沉積物的成巖作用,針對我國復(fù)雜的盆地構(gòu)造和沉積相變化特征,提出分區(qū)塊壓實信息疊合分析方法,從而有效排除各種地質(zhì)因素對地層成巖作用的影響;設(shè)計和研制數(shù)值盆地模型并研究了在不同地質(zhì)條件下盆地模型的適用性和建模的方法;研究不同盆地內(nèi)異常壓力的分布特征,對學(xué)術(shù)界通常認為比較重要的數(shù)種增壓機制進行定量研究,厘定各機制的效率及主要作用條件,提出多種在實際盆地內(nèi)較為重要的增壓機制;研究地下異常壓力與今古盆地水文地質(zhì)條件、溫度場、應(yīng)力場間的耦合關(guān)系,從沉積盆地內(nèi)異常壓力產(chǎn)生和消散的統(tǒng)一性的角度,利用數(shù)學(xué)模型分析和研究流體滲流過程及特征參數(shù),并將其應(yīng)用于實際盆地內(nèi)熱流體活動的動力學(xué)分析。
上述研究成果直接地應(yīng)用于上述盆地中泥質(zhì)烴源巖的排烴條件和過程的分析、圈閉蓋層的評價、油氣運聚單元的劃分及高壓地區(qū)鉆井壓力預(yù)測等方面。
主要發(fā)現(xiàn)點:
1、針對我國陸相盆地沉積相變劇烈、沉積界面起伏多變、測井和錄井資料對物性的反映多解性強等實際特點,提出了一系列準確研究陸相盆地沉積地層壓實作用的分析方法,通過沉積環(huán)境與局部構(gòu)造分析確定壓實層段并篩選數(shù)據(jù)、按泥巖成分及砂泥比分別統(tǒng)計分析泥巖正常壓實趨勢、分區(qū)塊壓實信息疊合壓制不確定影響因素等,從而有效排除了壓實作用以外的各種地質(zhì)因素對沉積巖物性的影響。[代表作4、8,學(xué)科:1705077石油與天然氣地質(zhì)學(xué)]
2、綜合考慮沉積物變形、異常流體壓力的形成條件及在實際地層中可獲得的參數(shù),重新推導(dǎo)出盆地尺度的孔隙介質(zhì)滲流方程。該方程的表述明確、簡練,其中參數(shù)在實際盆地中均可方便地測定,已得到同行的廣泛認可和使用。[代表作1、2、3、10,學(xué)科:1705077石油與天然氣地質(zhì)學(xué)]
3、提出以壓實作用為參考標準,定量估算其它機制增壓效率的方法。通過異常壓力機制的定量分析發(fā)現(xiàn),在地下壓力的形成過程中,壓實作用和構(gòu)造應(yīng)力在大多數(shù)盆地地質(zhì)條件下均能起到重要作用,有機質(zhì)熱裂解的增壓作用取決于有機質(zhì)含量及成熟階段,而水熱增壓、粘土礦物轉(zhuǎn)換等靠巖石內(nèi)部各種地質(zhì)過程引起孔隙流體體積的增壓作用效率一般很小,可忽略不計。[代表作1、2、3、10,學(xué)科:1705077石油與天然氣地質(zhì)學(xué)]
4、在準噶爾盆地南緣、庫車坳陷、四川盆地西部、柴達木盆地西部、鶯歌海盆地等地區(qū)開展了異常壓力成因的甄別和定量研究。從盆地動力學(xué)研究系統(tǒng)的角度,模擬分析異常壓力與盆地內(nèi)欠壓實作用、構(gòu)造擠壓、地層組合等因素之間的相互作用關(guān)系,定量分析了各種地質(zhì)因素對異常壓力形成、保持和消散的貢獻。[代表作:1、3、6、7、9、10,學(xué)科:1705077石油與天然氣地質(zhì)學(xué)]
5、構(gòu)建了陸相盆地內(nèi)異常壓力與油氣運移、聚集關(guān)系研究的技術(shù)路線和方法體系。以今古流體壓力分布狀態(tài)的恢復(fù)和流體勢演化過程為核心,以含油氣盆地遠景動態(tài)評價為目的,建立了油氣運移綜合研究系統(tǒng)。將流體動力、輸導(dǎo)體分布相結(jié)合,提出了有效運聚通道的概念。這些概念和方法應(yīng)用于中國陸相盆地的含油氣系統(tǒng)及成藏機理和過程的分析,形成研究者特有的風格。[代表作:4、5、6、7、8、9,學(xué)科:1705077石油與天然氣地質(zhì)學(xué)]
主要完成人:
1. 羅曉容
項目的提出者及主持者。對主要發(fā)現(xiàn)點1、2、3、4、5均做出主要貢獻,特別在數(shù)值盆地模型研制及其標定,定量評價泥巖異常壓力產(chǎn)生機制,泥質(zhì)烴源巖初次運移機理與條件分析等方面取得出色成果。在本項目中的工作量占其總工作量的80%。
2. 王震亮
項目的提出者和主要實施者。對主要發(fā)現(xiàn)點1、3、4、5做出主要貢獻。特別在中國典型盆地異常壓力成因與壓實特征研究,古壓力場(水動力場)的恢復(fù)及其與油氣運移、成藏關(guān)系的研究取得重要突破。在本項目中的工作量占其總工作量的80%。
3. 陳荷立
項目的提出者和實施者。對主要發(fā)現(xiàn)點1、2、4、5做出主要貢獻。特別在陸相盆地泥巖壓實資料處理方法及壓實特征研究,油氣初次運移機理與條件分析等方面做出開創(chuàng)性工作,建立了壓實-壓力-油氣運移的研究體系。在本項目中的工作量占其總工作量的80%。
10篇代表性論文:
1. Contributions of compaction and aquathermal pressuring to geopressure and the influence of environment conditions / AAPG Bulletin
2. Geopressuring mechanism of organic matter cracking: numerical modeling / AAPG Bulletin
3. Modelling of pore pressure evolution associated with sedimentation and uplift in sedimentary basins / Basin Research
4. 砂泥巖中異常高流體壓力的定量計算及其地質(zhì)應(yīng)用 / 地質(zhì)論評
5. 塔里木盆地克拉2氣田異常高壓的成因分析及其定量評價 / 地質(zhì)論評
6. 有效運聚通道的提出與確定初探 / 石油實驗地質(zhì)
7. 油氣運移研究的有效途徑 / 石油與天然氣地質(zhì)
8. 山東東營凹陷泥巖壓實作用及油氣初次運移問題探討 / 石油學(xué)報
9. 試論古水動力演化的旋回性與油氣的多期次運聚/ 沉積學(xué)報
10. Quantitative analysis on overpressuring mechanism resulted from tectonic stress / Chinese Journal of Geophysics
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