鄂爾多斯盆地東緣臨興區(qū)塊上古生界致密砂巖顯微圖像數(shù)據(jù)集

李盼盼，李洋冰，陳鑫，王月勝，李晨晨，劉再振

1.中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)公司，天津 300452

數(shù)據(jù)庫(kù)（集）基本信息簡(jiǎn)介

數(shù)據(jù)庫(kù)（集）名稱 鄂爾多斯盆地東緣臨興區(qū)塊上古生界致密砂巖顯微圖像數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)作者 李盼盼，李洋冰，陳鑫，王月勝，李晨晨，劉再振數(shù)據(jù)通信作者 李盼盼（panpan_go@126.com）數(shù)據(jù)時(shí)間范圍巖石樣品采集地層的時(shí)代為：石炭紀(jì)和二疊紀(jì)（約250-300 Ma）；巖石樣品采集的時(shí)間為 2014-2019年；巖石薄片偏光顯微照片拍攝于2020年。地理區(qū)域 樣品所在區(qū)域在行政區(qū)劃上，位于中國(guó)山西省臨縣和興縣地區(qū)；在地貌上位于鄂爾多斯盆地東緣。偏光顯微鏡分辨率 2560×1920像素?cái)?shù)據(jù)量 5.67 GB數(shù)據(jù)格式 *.png，*.xls數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)址 https://dx.doi.org/10.11922/sciencedb.j00001.00048基金項(xiàng)目 中國(guó)海洋石油集團(tuán)有限公司科技項(xiàng)目（CNOOC-KJ 135KJXM NFGJ2020-05）。數(shù)據(jù)庫(kù)（集）組成數(shù)據(jù)集共包括2個(gè)數(shù)據(jù)文件，其中：（1）薄片照片是巖石薄片偏光顯微照片，包含24口井的305塊砂巖巖石薄片顯微圖像，數(shù)據(jù)量5.67 GB；（2）薄片信息表是巖石薄片的基本信息以及鑒定數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)量57.3 KB。

引 言

鄂爾多斯盆地在地理位置上橫跨甘肅-陜西-山西，是我國(guó)第二大沉積盆地。構(gòu)造位置屬于華北克拉通的一部分，是典型的前陸盆地，克拉通基底以上的地層發(fā)育較為完整，充足的沉積物源和穩(wěn)定的構(gòu)造沉降等特點(diǎn)使得盆地礦產(chǎn)資源十分豐富，被譽(yù)為“中國(guó)能源金三角”。盆地演化共經(jīng)歷了以下5個(gè)階段：中晚元古代坳拉谷——奠定盆地基本格局；早古生代淺海地臺(tái)——形成下古生界豐富的油層，晚古生代近海平原——煤系烴源巖廣泛發(fā)育，形成上古生界氣層；中生代內(nèi)陸湖盆——發(fā)育三疊系和侏羅系油層；新生代喜山運(yùn)動(dòng)——完善現(xiàn)今構(gòu)造格局[1-2]。

本數(shù)據(jù)集研究的臨興區(qū)塊，地理位置位于鄂爾多斯盆地東緣北部的山西省臨縣和興縣區(qū)內(nèi)，上古生界發(fā)育大型致密砂巖氣藏，自下而上發(fā)育本溪組、太原組、山西組、下石盒子組、上石盒子組和石千峰組。針對(duì)沉積相而言，該區(qū)沉積特征自古生代以來(lái)表現(xiàn)為濱海相、海陸過(guò)渡相和湖泊河流陸相?？傮w地層特征表現(xiàn)為下部煤系烴源巖地層——本溪組、太原組和山西組，下石盒子組、上石盒子組以泥砂巖互層為主，但上石盒子組泥巖夾層泥巖含量相對(duì)減少，石千峰組以礫巖和粗粒砂巖發(fā)育為特征。具體地層特征見(jiàn)圖1?？紫抖?、滲透率、壓汞和鑄體薄片實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，該區(qū)儲(chǔ)層孔隙度及滲透率分布區(qū)間分別為：4%-10%、（0.1-1）×10-3μm2，孔喉以極細(xì)-細(xì)微孔喉為主，主要儲(chǔ)集空間類型為粒間溶孔和溶蝕顆粒孔，屬于特低孔特低滲致密砂巖儲(chǔ)層。

圖1 鄂爾多斯盆地上古生界綜合柱狀圖

鄂爾多斯盆地上古生界致密砂巖儲(chǔ)層具有低孔、低滲和非均質(zhì)強(qiáng)的特點(diǎn)，且砂體分布廣泛、平面展布變化較大[3-4]。國(guó)際上美國(guó)和加拿大對(duì)致密儲(chǔ)層的研究開(kāi)始于20世紀(jì)70年代初，其技術(shù)一直處于領(lǐng)先地位，我國(guó)對(duì)于低孔低滲致密儲(chǔ)層研究起步雖晚，但在長(zhǎng)慶油田等致密儲(chǔ)層氣產(chǎn)區(qū)已取得豐富的研究成果。與常規(guī)油氣藏相比，致密油氣藏在地質(zhì)認(rèn)識(shí)和勘探開(kāi)發(fā)上仍面臨較多的難題。對(duì)致密砂巖氣藏類型的研究，重點(diǎn)解決的問(wèn)題就是砂巖儲(chǔ)層致密演化史、儲(chǔ)層成巖作用、砂巖儲(chǔ)層致密時(shí)期以及砂巖致密時(shí)期成巖作用對(duì)天然氣大規(guī)模充注的影響[5-6]。

基于上述的現(xiàn)狀與存在問(wèn)題，對(duì)臨興區(qū)塊上古生界致密含氣砂巖儲(chǔ)層的研究意義重大。目前臨興區(qū)塊仍處于勘探開(kāi)發(fā)期，發(fā)表的相關(guān)文章也僅展示了有限的典型巖石薄片照片。筆者對(duì)臨興區(qū)塊24口井、305塊砂巖巖石薄片的顯微圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，首次和國(guó)內(nèi)進(jìn)行致密含氣砂巖儲(chǔ)層研究的學(xué)者同仁共享此項(xiàng)顯微圖像數(shù)據(jù)集。

1 數(shù)據(jù)采集和處理方法

基于臨興區(qū)塊勘探開(kāi)發(fā)研究現(xiàn)狀，選定具有代表性的探井進(jìn)行巖石薄片顯微圖像的系統(tǒng)采集描述。巖石薄片的制片標(biāo)準(zhǔn)符合SY/T 5913-2004《巖石制片方法》[7]，巖石薄片的描述與沉積巖定名均依據(jù)《巖石顯微圖像專題》確定的標(biāo)準(zhǔn)[8]。

2 數(shù)據(jù)樣本描述

本數(shù)據(jù)集中主要由2部分組成，分別為薄片照片數(shù)據(jù)集和薄片鑒定報(bào)告。

采集巖石薄片的24口井、305塊巖石薄片的地理信息、地層單元、所含碎屑巖石薄片等信息見(jiàn)表1，該區(qū)主力含氣層為上石盒子組、下石盒子組和太原組。

表1 臨興區(qū)塊上古生界砂巖巖石薄片顯微圖像采集信息表

薄片照片數(shù)據(jù)集由305個(gè)巖石薄片的偏光顯微照片組成，每一片巖石薄片都包含具有相同視域的薄片正交偏光顯微照片和單偏光顯微照片各一張，而且顯微照片顏色與偏光顯微鏡下的肉眼觀察一致，顯微圖像中的成分與鑒定報(bào)告中的描述相同。顯微照片的分辨率為2560×1920像素，保存格式為PNG。

薄片鑒定報(bào)告為1個(gè)碎屑巖鑒定表格，鑒定表格內(nèi)主要包含了以上所述的305塊致密含氣砂巖儲(chǔ)層巖石薄片的基本信息和巖性特征信息、分類命名等內(nèi)容。

薄片鑒定結(jié)果顯示（表 2）：305塊巖石薄片均為砂巖，巖石類型以長(zhǎng)石石英砂巖（214塊）為主，其次為巖屑石英砂巖（64塊）和石英砂巖（26塊），少量石英長(zhǎng)石砂巖（1塊）。石千峰組巖石類型主要為長(zhǎng)石石英砂巖；上石盒子組巖石類型主要為長(zhǎng)石石英砂巖，少量巖屑石英砂巖和石英砂巖；下石盒子組巖石類型主要為長(zhǎng)石石英砂巖，其次為巖屑石英砂巖；太原組巖石類型以長(zhǎng)石石英砂巖和巖屑石英砂巖為主，少量石英砂巖；本溪組巖石類型主要為巖屑石英砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖和石英砂巖。

表2 數(shù)據(jù)集包含巖石類型及其巖性信息匯總表

所有的305塊砂巖成分鑒定的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明（圖2），臨興區(qū)塊上古生界砂巖以長(zhǎng)石石英巖屑砂巖為主，占所有砂巖比例的70%；其次為巖屑石英砂巖和石英砂巖，分別占所有砂巖比例的21%和9%，而石英長(zhǎng)石砂巖所占比例在3%以下。

圖2 不同砂巖類型的數(shù)量及比例

3 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和評(píng)估

巖石薄片樣本制作符合國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在本次顯微照片拍攝和薄片鑒定過(guò)程中，同一批次的巖石薄片中觀察到石英顆粒的干涉色均一級(jí)干涉色。顯微照片高清且無(wú)色差。在顯微鏡拍攝過(guò)程中，采用自動(dòng)曝光和自動(dòng)白平衡，使得肉眼觀察和系統(tǒng)照片顏色盡量保持一致；且顯微照片的分辨率統(tǒng)一采用拍照系統(tǒng)的最高值，分辨率為2560×1920像素，圖片統(tǒng)一保存為PNG格式；故而顯微照片的質(zhì)量與清晰度是可靠的。

薄片鑒定報(bào)告由非常規(guī)實(shí)驗(yàn)中心實(shí)驗(yàn)室三級(jí)審核后簽發(fā)，確保了鑒定結(jié)果的可靠性。

4 數(shù)據(jù)價(jià)值

本數(shù)據(jù)集可應(yīng)用于國(guó)內(nèi)非常規(guī)油氣勘探的研究，尤其是致密含氣砂巖儲(chǔ)層的研究。其中，薄片照片中顯示的典型低孔低滲致密砂巖的顯微特征，還可以應(yīng)用于專業(yè)教學(xué)與大眾科普等。

此外，這批高清顯微圖像集還可以作為巖石薄片人工智能鑒定的訓(xùn)練學(xué)習(xí)樣本，補(bǔ)充樣本庫(kù)的多樣性，提升智能鑒定薄片的準(zhǔn)確性。

5 數(shù)據(jù)使用方法和建議

本數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)形式簡(jiǎn)單，在使用時(shí)注意以下幾點(diǎn)：

（1）數(shù)據(jù)集中所有出現(xiàn)的薄片，都集中統(tǒng)一保存在中海油能源發(fā)展工程技術(shù)分公司非常規(guī)技術(shù)研究院非常規(guī)實(shí)驗(yàn)中心。如果以上數(shù)據(jù)集中提供的顯微照片不能滿足進(jìn)一步的研究需要，可以聯(lián)系本文通信作者申請(qǐng)進(jìn)一步使用這些薄片。

（2）基于本數(shù)據(jù)集薄片鑒定結(jié)果而進(jìn)行的沉積地質(zhì)學(xué)研究與相關(guān)解釋已經(jīng)發(fā)表了一系列學(xué)術(shù)論文，可以閱讀相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)一步了解更多詳情[9-11]。