地学前缘 ›› 2021, Vol. 28 ›› Issue (1): 0-0.

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特约主编致读者

朱筱敏 董艳蕾 刘成林   

  • 出版日期:2021-01-28 发布日期:2021-01-26

  • Online:2021-01-28 Published:2021-01-26

摘要:         全球常规和非常规油气资源极为丰富,其中常规石油可采资源量为5 350×108 t,非常规石油可采资源量为5 834×108 t。随着油气勘探面临的对象向“深层、深水、薄层岩性圈闭、非常规油气资源”等方向的转变和新方法新技术的广泛应用,沉积储集研究作为深层、深水、岩性圈闭和非常规油气资源勘探的基础,面临着一些列重大的沉积储层理论和方法技术瓶颈问题,如深时沉积过程和沉积动力学、沉积作用与构造活动、事件沉积作用、细粒沉积环境、复杂储层形成机制和“甜点”预测、模拟实验、多学科综合开展沉积储层研究等。显然,加强沉积储层研究对于发展完善沉积地质学、储层地质学理论,发现矿产资源,特别是指导油气资源勘探开发具有重要的科学意义和战略价值。
        “沉积盆地构造沉积储层响应”主题专辑包括24篇学术论文,将从某些触角去探讨典型含油气盆地构造活动、沉积体系和储层发育的基本特征和相互关系,阐明盆地构造演化、层序地层格架、深时沉积体系、致密储层成因机理、页岩源储关系等前沿地学问题以及油气勘探开发实际问题,反映层序沉积储层研究新进展。
原型盆地恢复具有十分重要的石油地质意义,但原型盆地恢复难度大,难以用一种方法或几种方法确定盆地构造背景和沉积盆地边界。鄂尔多斯盆地富含煤、石油、天然气、页岩气和砂岩型铀矿等资源,在新元古代发育拗拉谷,早古生代演化为浅海台地,晚古生代和中生代逐渐向内陆湖泊演化,新生代沉降回返并定型为现今的地貌。研究表明,中—晚三叠世鄂尔多斯原型盆地北部边界位于内蒙古达拉特旗—山西大同一线,东部边界为山西宁武—太原—太谷—榆社—河南安阳—开封—登封一线,南部边界位于陕西陈河—洛南—栾川—南召一线,西部以肃南马良沟为界,西北则以贺兰山断裂带为界,原型盆地面积巨大,北坡发育曲流河三角洲湖泊沉积体系,南部发育粗粒的冲积扇辫状河/扇三角洲湖泊沉积体系。
        多幕裂陷盆地构造演化特别是复杂的断裂发育特征及其活动方式是当前国际上盆地分析关注的热点和难点。多幕次裂陷作用下断裂活动方式的转型,必然会导致物源水系、沉积物入口及砂体分散方式的系统性差异。在第一幕裂陷或者单幕裂陷盆地中断裂往往会发生分段联接,在盆地演化的早期各个洼陷较为分散和孤立,主要以陡坡带和缓坡带水系供源为主,而在断裂发生连锁之后,轴向水系供源体系逐渐开始占据主导;第二幕裂陷作用下盆内断裂活动方式及其沉积响应关系较为复杂。在伸展应力方向偏转的多幕裂谷盆地,晚期裂陷阶段往往以特定的边界断层迅速生长和复活为特征,近似垂直于新的应力场方向的先存断层优先活动,位移量快速达到最大,有利于大型的轴向供源体系的形成;未复活断层控制的地区其构造沉降弱,继承了早期裂陷结束时长轴水系供源的特征。
浅水三角洲和陆架边缘三角洲是当今沉积学研究热点,人们在三角洲形成背景、沉积作用过程、沉积亚微相表征和沉积模式、主要控制因素等方面取得了系列研究成果。苏丹穆格莱德盆地Unity凹陷白垩纪Aradeiba期古地貌宽缓,古气候温暖潮湿,物源充足,古水体水浅动荡,形成了以水下分支河道为主要砂体的浅水三角洲,湖平面下降、强烈断裂活动和充足物源供给有利于大型浅水三角洲发育。巴布亚盆地侏罗系发育受潮汐影响的被动陆架边缘三角洲,主物源来自澳大利亚北部克拉通,形成的三角洲前缘砂坝受高能量的潮汐作用改造呈朵状或指状,储层物性好,为优质储层发育相带。
        随着致密油气勘探开发的蓬勃发展,地质学家们对储集油气资源的致密储层、页岩储层的认识程度在不断提高。目前,人们关注致密/页岩储层类型划分、岩石类型及其地质特征、成岩过程和储层物性定量评价、致密/页岩储层形成机理和有利储层预测等。特别是“甜点”储层(异常高孔段、裂缝发育段、有机孔发育段)的形成机理和预测成为当前致密/页岩储层勘探开发的重要科学问题。中国陆相含油气沉积盆地发育多种类型致密/页岩储层,强烈的压实作用和胶结作用是储层致密化的主要原因。渤海湾盆地济阳坳陷渤南洼陷沙河街组深层砂砾岩储层平均孔隙度8.6%,平均渗透率3.81 mD,孔隙连通性差,储层非均质性强。压实作用造成沙河街组砂砾岩原生孔隙损失率约77%,是储层致密的重要机制。二连盆地下白垩统发育一套富含油气的、特低低孔、超低特低渗湖相云质岩储层,早期方解石胶结是储层物性降低的主要因素,物性变差主要与凝灰质蚀变促进早期胶结作用和生成黏土矿物有关。四川盆地五峰组—龙马溪组过成熟海相页岩发育有机孔、无机孔和微裂缝。微裂缝多呈条带状,能有效沟通有机孔和无机孔。页岩孔隙以孔径<10 nm的微孔和介孔为主,孔隙数量和体积占比均大于80%。有机孔面孔率随着孔径增大而增大,孔径为100~400 nm的孔隙面孔率占比最大。溶蚀孔隙度与碳酸盐矿物含量呈正相关,过成熟海相页岩中微孔和小孔径介孔孔隙大量分布,有利于页岩气以吸附态赋存。四川盆地下侏罗统大安寨段为一套以暗色页岩与介壳灰岩不等厚互层为主的浅湖半深湖沉积,页岩有机质类型以Ⅱ2型和Ⅲ型为主;页岩的储集空间包括有机孔、无机孔与宏微观裂缝,页岩中黏土矿物粒缘孔和晶间孔最为发育,有机孔次之,微裂缝发育程度与连通性较好。
        当今国际沉积地质学和储层地质学研究关注全球气候变化沉积记录、深水沉积与事件沉积、碳酸盐与微生物沉积、深时源渠汇系统、盆地沉积动力学机制、储层次生孔隙形成机制和页岩储层发育演化等热点问题。结合中国沉积盆地构造背景,针对未来构造沉积储层研究应该加强中国不同类型含油气盆地沉积古地理、不同类型储层形成发育机理以及深埋薄层砂体识别预测等重要基础和高新技术研究,研究地质时期构造运动、古气候的突变、火山活动等诱发因素以及古地形的变化,探讨不同地质因素与重力流或事件沉积过程之间的关系,建立反映不同盆地背景的沉积模式,实现湖盆沉积过程和事件沉积研究的新突破;阐明常规储层和非常规储层形成机制,基于定量沉积相、成岩相综合研究,有效预测“甜点”储层分布;创新建立细粒岩与混积岩研究方法体系,建立统一的岩性/岩相/微相分类体系,研究细粒和混合沉积的机械作用、地球化学与生物过程(多种沉积过程叠加)以及细粒和混合沉积的动力学机理(细粒沉积学和混合沉积学);不断深化现代沉积和露头沉积学、实验沉积学、地震沉积学、遥感沉积学、大数据和信息技术、物理和数值模拟沉积学等新方法技术在沉积机理和砂体预测等方面的应用,不断促进沉积学由定性描述向定量研究发展,加强应用研究与沉积机理研究紧密结合,形成具有中国地域特色的沉积学理论和方法体系。
        希望该专辑讨论的关于沉积盆地构造、沉积、储层响应关系等方面的研究成果在推进中国沉积地质学、储层地质学研究以及常规和非常规油气勘探开发过程中发挥积极作用。
        衷心感谢所有作者、审稿专家和编辑部人员为本专辑出版付出的辛勤劳动!