廖泽文[1]2001年在《沥青质地球化学行为研究及其在石油勘探开发中的应用前景》文中进行了进一步梳理据专家估计，世界范围内的油田经过目前的采油工艺开采之后，仍有60％以上的原油未被采出，地层中剩余油的原油总量远远超过能够发现的新储量。这些剩余油主要以稠油、特稠油、(焦)油砂等资源的形式存在，沥青质等重质组分是造成难以直接开发利用这些资源的主要因素。本工作以油藏中普遍存在但研究程度最低的沥青质组分为对象，目标是通过研究沥青质的热解动力学、轻度化学氧化降解以及红外光谱吸收特征，探讨油藏勘探开发中与沥青质相关的一些地球化学问题，为油藏勘探开发提供技术储备。 沥青质的热解动力学表明，在指示油藏的母质类型时，沥青质热解动力学参数表观平均活化能值的重要性是有限的，而活化能分布体现了沥青质热解过程的特征，可以较好地指示母质类型。沥青质的热解动力学研究总体上可以模拟出油藏演化的程度，针对具体母质来源的沥青质，结合热解的其它结果，沥青质热解动力学参数活化能及其分布可以指示油藏演化的成熟度状况。热解动力学参数频率因子A在研究沥青质的再生烃潜力时具有一定意义，特别是在热解活化能较高的阶段，频率因子在保障沥青质的再生烃潜力方面具有较大的贡献。论文工作中进一步将沥青质热解再生烃潜力分为再生油和再生气两种情况，沥青质热解动力学研究表明，Ⅰ型干酪根母质来源的沥青质具有高的再生油能力，而沥青质再生气的潜力则按母质干酪根Ⅲ、Ⅱ和Ⅰ型的顺序依次降低。沥青质热解动力学研究表明塔里木盆地志留系油砂具有高的再生烃潜力，结合其它相关的有机地化分析，认为塔里木盆地志留系油砂是成熟的、是一个潜在的生油岩，与志留系相关的油气藏勘探将具有一定的重要性，特别是在塔北地区的相关构造部位寻找气藏将是有利的。 实验结果表明在沥青质的红外分析中，吸收因子Z(I_(1380cm-1)／I_(720cm-1))可以较好排除成熟度差别大的影响，能应用于母质干酪根类型的判别。红外吸收因子Y(I_(1600cm-1)／I_(1450cm-1))能够反映出沥青质演化程度方面的信息，可以应用于沥青质成熟度演化状况方面的研究。根据对元素分析结果和红外吸收因子A{(I_(2930cm-1)+I_(2860cm-1))／(I_(2930cm-1)+I_(2860cm-1)+I_(1630cm-1))}、因子Z(I_(1380cm-1)／I_(720cm-1))的讨论，沥青质红外光谱分析认为所有的沥青质都具有一定的再生烃潜力，其中Ⅲ型母质来源的沥青质主要演化趋势是再生气，而Ⅰ、Ⅱ型母质来源的沥青质在再生油方面有一定的贡献。 中科院广州地球化学研究所博士学位论文 本工作对沉淀制备得到的沥青质、原油及油砂体系进行了氧化降解探讨，研究针对沥青质等重质组分的氧化降解作用，氧化剂体系包括NaIO州aH尸O4和 30％H。OyCH；COOH两组。实验结果表明针对体系中沥青质等重质组分的降解效果是按照沥青质、原油和油砂体系的顺序降低的；而氧化剂体系中，在降解沥青质等重质组分的效果方面，NaIO。／N毗JO。比30OH；O／CH。COOH更为有效。族组成分析表明沥青质降解后主要转化为胶质组分，从原油体系的物理模型出发，这将极好地改善沥青质在油藏中的稳定性，这一实验结果对于油藏开发具有非常现实的意义。 研究工作的特色和创新之处：（1）在沥青质热解动力学研究中，论文中针对动力学参数频率因子A的地球化学意义进行了深入的讨论，认为频率因子在沥青质热解后期、特别是在活化能较高的阶段，在保障沥青质仍然具有较高生烃潜力方面具有重要的意义。m论文工作中将沥青质的化学降解与油藏开发中的实际需要直接结合起来，探讨化学降解方法在提高油藏采收率方面的理论可能性，可望在发展强化采油技术研究方面提供一个新的探讨方向。＊）在沥青质的红外光谱分析中，论文中提出了新的红外吸收判示因子Y和Z，研究表明新的判示因子在讨论沥青质的有机地化特征时（母质类型判别、成熟度演化状况等方面）可以获得更好的结果。
潘爱芳[2]2005年在《鄂尔多斯盆地与能源矿产有关的一些地球化学研究》文中研究指明鄂尔多斯盆地是我国的一个巨型能源矿产聚集盆地,不同时代、不同类型的多种能源矿产同盆共存,为地质工作者从事科学研究提供了一个内容丰富的大型试验场。开展该盆地能源矿产地球化学及相关流体研究,不仅对丰富成藏(矿)理论本身具有重要作用,而且对寻找能源矿产新基地、扩大能源战略储备都有十分重要的意义。本文以国家973项目《多种能源矿产共存成藏(矿)机理与富集分布规律》(2003CB214600)为依托,通过对鄂尔多斯盆地能源矿产地球化学特征的研究获得了以下新的认识。 1、鄂尔多斯盆地地表元素地球化学场特征与深部构造特征中存在深部流体活动信息和能源矿产成藏(矿)信息。地表元素地球化学分区与能源矿产分布特征密切相关;盆地内壳内高导层和深大断裂为深部流体活动提供了基本条件,中生代以来的构造活动与地表元素地球化学场特征反映了深部流体仍在继续活动;基底断裂控制了多种能源矿产和地球化学场的分布特征;元素地球化学场特征在某种程度上反映出深部流体参与了盆地能源矿产成藏(矿)作用。 2、基底断裂带和构造活动强的区域,原油中元素组合复杂,并含有深源物质;元素地球化学特征和同位素特征反映部分能源矿产中含有深部流体成分;盆地内油气藏伴生水的物质来源较为复杂,具有多源性;元素地球化学特征显示东胜铀矿的铀源主要来自上地壳,灰白色高岭土化泥质粉砂岩及灰绿色粗砂岩对铀矿的形成具有重要的意义,灰色粗砂岩具有良好的找矿潜力;元素地球化学特征还表明,黑岱沟煤及煤层夹矸中微量元素来源于上地壳。 3、对能源矿产伴生氯仿沥青A的地球化学特征研究表明,石油沥青与石油具有相似的元素组合特征,反映它们在来源上具有某种程度上的同源性,但是石油沥青中所含的深部流体组分相对较高,且较石油经历了更复杂的后期演化;东胜含铀砂岩沥青主要属外来流体,与含铀砂岩所含的物质组分不具同源性,表明铀源并非由沥青等有机流体提供;各能源矿产中伴生沥青的来源和成因均有差异,表明盆地的流体活动具有多期性,是盆地演化不同阶段的产物:激光拉曼光谱特征显示,氯仿沥青中广泛存在还原性气体C_2H_2,C_2H_6,CH_4,C_2H_4等,其含量与氧化性气体CO_2具有互为消长关系,显示了氯仿沥青的后期改造和氧化-还原条件的变化特征。 4、能源矿产伴生流体的Q型聚类分析结果反映出石油的贼存层位以及所赋存的构造位置是影响其元素地球化学特征的主要因素:石油伴生水与石油有一定成因联系;陈家山煤层石油可能是石炭二迭系与侏罗系延安组煤成油的混合产物;侏罗系延安组石油和直罗组石油具有相似的流体活动特征和物质来源;侏罗系延安组煤和直罗组煤具有相似的沉积环境和后期演化特征;延安组石油沥青对铀的活化、迁移、富集具有重要作用;天然气伴生水与石油相关性较弱,但与石油沥青和煤沥青具有一定相关关系。 5、根据地球化学研究成果,提出了一套多种能源矿产成藏成矿标志,并据此标志圈出石油、天然气和煤的共生富集远景区2个,天然气和煤的共生富集远景区2个,石油与煤的共生富集远景区1个,铀矿富集区3个。
王崇敬[3]2015年在《江南隆起西缘脉状碳沥青成因与空间赋存规律研究》文中指出江南隆起西缘具备众多的古油藏显示,其中脉状碳沥青就是重要的一种类型。脉状碳沥青与滞留在源岩的原生分散状碳沥青及储层分散状碳沥青是研究区碳沥青的两种类型,二者最大的区别是脉状碳沥青呈现的聚集态产出特征,正是由于此种特性,脉状碳沥青才具备了作为固体燃料开发的条件,为解决湘西地区急缺的煤炭资源提供了一条途径。另外,作为含油气系统演化的最后阶段,碳沥青经历了复杂的形成演化过程,其中保存了丰富的信息。因此,对湘西脉状碳沥青成因与空间分布规律的研究,不仅能够在一定程度上缓解当地固体燃料短缺的局面,同时可以客观上促进我国南方下古生界的油气演化研究,对我国南方油气研究也有一定的借鉴指导意义。本文主要以江南隆起西缘湘西地区古丈—吉首—凤凰地区寒武系地层中赋存的脉状碳沥青为研究对象,以地层学、构造地质学、有机地球化学等为理论指导,以地质调查和实验测试为基础,针对研究区脉状碳沥青形成模式和赋存规律两个问题做了综合研究分析,以便更好地指导研究区脉状碳沥青勘探开发。研究区位于江南隆起西缘的古丈复背斜以西排碧向斜以东区域。区域内主要构造线方向为北东向、北北东向,规模较大的区域性断层有古丈—吉首断层、麻栗场断层与花垣—张家界断层,与之伴生的次级断裂发育,且具有由东南向西北断裂密度逐减趋势。调查结果显示,研究区脉状碳沥青赋存地层全部为寒武系,且下寒武统清虚洞组碳沥青矿脉最多,且具有自下向上减少的趋势,表明了碳沥青与早寒武古油藏的密切关系。研究区古油藏的形成演化受到江南古隆起的控制,而在燕山运动中遭受全面的破坏,为脉状碳沥青的形成准备了直接的物质来源。使用了多种方法对脉状碳沥青物质来源做了分析论证。第一,碳沥青矿脉受到裂缝形态的严格控制,随着裂缝形态改变出现增粗与变窄现象,同时矿脉与围岩界限清晰,均表明碳沥青矿脉是异地运移成矿,从而否定了源于围岩的可能性;第二,通过对稳定有机碳同位素测试结果对比分析,发现脉状碳沥青请与早寒武石煤、页岩具有亲缘关系,此外,还出现了同位素倒转现象,推测是由生烃母质、族组分组成和热演化程度所共同决定;第叁,通过微量元素的相似性对比与主成分分析,正向证明了碳沥青与石煤和页岩的亲缘关系,而结联碳沥青矿中T2、T3、T4与围岩配套样品的钨钼及放射性元素Pearson相关显着性分析反向证明了碳沥青与围岩不存在亲缘关系,与矿脉宏观特征观察结论一致;第四,饱和烃气相色谱表明碳沥青生烃母质为低等海洋浮游生物。而然,从外观、组成和红外光谱特征等均可看出碳沥青与石煤的差异。上述研究表明脉状碳沥青并非是石煤呈塑性运移至裂缝内直接形成,而是经历了整个常规油藏演化的过渡。傅里叶红外光谱分析表明碳沥青与煤沥青相比,含有较多脂肪族成分,但由于其演化程度已经很高,所以可见多个含苯环的吸收峰存在,还有缩合形成的大量c=c、c=o双键存在;但由于热演化程度及碳沥青本身特征等原因拉曼光谱仅出现明显的“g”峰和“d”峰,其它碳骨架相关信息消失或被掩盖;xrd分析表明碳沥青主要含有沥青(20.96°、23.129°和26.704°)、石英(26.704°、36.656°、39.522°、42.518°、50.203°、54.935°、60.056°及67.799°)、方解石(29.539°、36.064°、43.261°、47.639°、48.554°、57.559°、60.798°及64.818°)、黄铁矿(31.589°)和钨矿物(60.798°)等;通过微量元素分析探讨了碳沥青微量元素种类与含量,总体表现出v、ni元素富集,应该是继承了烃源岩特征并在油气运移及演化过程中不断加强的结果,此外,大断裂与小断裂内碳沥青的微量元素分布也不完全一样;使用煤的工业分析方法对碳沥青做了检测,除了受到地表风化和污染的样品外,多数碳沥青类似于无烟煤、焦煤。上述实验测试分析从不同角度研究了碳沥青的结构与组成,对于确定碳沥青的成矿模式十分重要。碳沥青与油气关系密切,因此,对碳沥青有机地球化学性质的分析十分必要。沥青热演化程度的确定不如煤炭那样简单,尤其是处于高、过成熟度的碳沥青,由于非均质性以及高热演化阶段有机质热演化指标的有效性影响着真实热演化程度的确定。因此,本文使用多种手段联合分析,力求确定碳沥青真实的成熟度。通过实验获得碳沥青的沥青质反射率(rb)、tmax及拉曼光谱特征等,进而通过相关对比或公式换算成等效镜质组反射率。其中,沥青反射率(rb)的等效镜质组反射率ro为1.9~2.31,tmax换算等效镜质组反射率显示ro>2.0,拉曼光谱的等效镜质组反射率ro为3.6。综合可知,脉状碳沥青已经处于过成熟阶段。族组分分析显示多数样品饱和烃相对含量超过了50%,而沥青质含量反而没有预想的那样高,绝大多数碳沥青族组分相对含量为饱和烃>非烃>芳烃>沥青质>氯仿沥青“a”,而围岩则是饱和烃>芳烃>非烃>沥青质>氯仿沥青“a”;岩石热解实验表明所有碳沥青样品游离烃s1含量均非常低,其范围在0.02~0.32mg/g,残留烃s2值也不高,范围为0.03~3.32mg/g,但是残余碳含量却非常高,范围为110.21~515.03mg/g(除去个别异常样品),而多数在330mg/g以上,表征碳沥青生烃能力的指标之一的hi也较低,基本在10以下,表明碳沥青生烃能力很差,已基本不具备作为烃源岩的条件,主要是因为碳沥青已经处于过成熟阶段,碳沥青样品tmax基本都超过490℃,最高达到588℃。关于碳沥青的成矿模式,争论主要在于两个问题,一是碳沥青的物质来源,另一个是碳沥青的成矿过程。关于碳沥青的物质来源问题,本文通过多种方法、正反两方面论证确定了碳沥青与早寒武石煤、页岩的亲缘关系,而碳沥青本身与石煤的外观、组成和红外光谱特征等表明二者间存在这明显的差异,说明并非是由石煤直接演变而成。关于碳沥青成矿模式问题,前人的研究忽视了一个重要问题,即油藏演化不同阶段遭受破坏时产物的差异性。具体来讲,当油藏在常规油藏演化阶段遭受破坏时,油藏中以液态原油为主,若古油藏遭受破坏时已经处于干气阶段,则油藏中组成必然气态烃和重质沥青。联系到研究区经历的构造演化过程,盖层在印支运动中已经被剥蚀,流动性强的气态烃逐渐散失,油藏储层中仅仅残留重质沥青。所以,在油藏遭受破坏时不可能是液态原油的充注形式。液态原油流动性强,在空隙空间也应有沥青存在,但实际情况并非如此,再有,若是多期次充注则成分将发生分异作用,实验测试显示不同分带的碳沥青成分基本相同,显然与该模式不符。实际上,研究区脉状碳沥青成矿作用主要经历了如下叁个过程:第一阶段为江南古陆尚未形成的早古生代的早中期,研究区处于属水体较深的陆棚至陆坡相带,沉积了条件优良的烃源岩——石煤与黑色页岩,为古油藏的形成奠定了基础;第二阶段为加里东期至印支期,该阶段前期以震荡隆升为特征,为油气运聚创造了条件,印支期晚期抬升结束海相沉积,烃源岩生、排烃作用结束,盖层也在抬升中被剥蚀,油藏中轻质部分散失而残余重质沥青,为脉状碳沥青的形成准备了直接物源;第叁阶段为燕山期的地壳急剧挤压抬升,油藏的圈闭条件被破坏,油藏中半固态的沥青受到挤压作用在较短时间内在裂缝系统中运移、充注,最终在裂缝中固化成碳沥青矿脉。结合江南隆起演化与油气系统演化,碳沥青成矿主要分为叁个阶段:成岩(烃源岩)——成藏(古油藏)——成矿(碳沥青)。各期构造运动中,燕山运动是古油藏破坏及碳沥青形成的直接原因,对碳沥青矿脉形成与分布都具有重要影响。脉状碳沥青成矿模式与研究区碳沥青矿脉调查结果表明,脉状碳沥青赋存从根本上受控于烃源岩分布、热演化程度和构造发育特征,更为重要的是热演化与构造演化的时空匹配关系。预测碳沥青矿脉的有利赋存部位是背斜翼部、高角度断裂和牛蹄塘组出露等叁个因素共同控制区域。在此理论指导下,划分出两个碳沥青赋存有利区。
黄华谷[4]2008年在《羌塘盆地双湖地区布曲组含油白云岩发光性研究》文中指出羌塘盆地位于青藏高原的腹地,是中国油气勘探程度最低的盆地之一,也是我国在特提斯域内最具潜力的油气勘探目标。羌塘盆地双湖地区白云岩与油藏有着密切关系,白云岩是该地区油气主要储层。目前,布曲组被认为是羌南坳陷主要的储层层位,地表所发现的油气显示主要见于布曲组,羌D2井单井综合评价表明,布曲组白云岩是重要的储层。因此,确定白云岩的分布、成岩作用及了解油气在孔隙中充填和运移过程,对研究青藏地区海相地层油气勘探目标有着重要意义。论文通过普通薄片、铸体薄片、阴极发光和显微荧光等方法,对双湖地区毕洛错—昂达尔错区块侏罗系布曲组白云岩岩石特征、显微发光性特征和油气储集性进行研究,对比了地下和地表剖面白云岩的沉积成岩特征,取得了以下认识和结论:1.对双湖地区地表和地下布曲组剖面含油白云岩厚度进行了对比,地表剖面出露的含油白云岩厚度31.6m到48.7m,羌D2井含油白云岩厚度超过223.9m。根据含油白云岩的矿物成分和粒径等,将含油白云岩岩石类型分为微晶-粉晶白云岩、细晶白云岩、中晶白云岩和中-粗晶白云岩。2.对白云岩64个铸体薄片和79个荧光薄片分析,双湖地区含油白云岩储层的储集空间主要为晶间缝、晶间孔、晶间溶孔、溶孔或溶洞、裂缝为,面孔率一般为10%-20%。储集性分析表明,孔隙度0.60%—17.48%,渗透率0.0029×10~(-3)μm~2-271×10~(-3)μm~2,变化大。根据羌塘盆地碳酸盐岩储层分类评价标准,羌D2井白云岩储层主要为Ⅱ类(较好)和Ⅲ类(中等-较差),总体属于低孔低渗、特低孔特低渗储层。羌D2井白云岩储层孔隙度接近或略优于四川盆地油气藏碳酸盐岩储层,而渗透率略差。该地区白云岩储层具有明显的不均质性。3.利用发光环带来研究成岩环境并建立环境的识别标志,有利于对成岩环境意义的深入研究。对64个白云岩阴极发光观察表明,白云石主要以发较均匀的橙红色—玫瑰红色为主,其边缘色较浅,在晶间溶孔周边的白云石常发育环带构造。其环带特征反映了白云石在生长过程中,环境的总体上变化相对稳定,白云石的溶蚀作用明显。4.显微荧光可以区分不同沥青组分,判断油气的运移和富集等过程。对79个白云岩样品显微荧光观察表明,双湖地区含油白云岩中沥青成分主要为油质沥青,有少量的胶质沥青和沥青质沥青;主要为游离沥青,属中晚期。双湖地区含油白云岩中沥青含量较高,并多为轻质沥青组分,沥青运移距离较远。该区块油气是经过二次运移之后而富集起来的,并且经过二期富集。
孙玮[5]2008年在《四川盆地元古宇—下古生界天然气藏形成过程和机理研究》文中研究表明四川盆地元古宇-下古生界(简称下组合)已进行油气勘探50多年,累计钻探井五十多口(威远气田以1口井计),并主要分布于乐山-龙女寺古隆起范围和周边造山带地区。下组合在四川盆地内获气田1个(威远气田),震旦系探明储量408.6×10~8m~3(2000年),寒武系威远气田已获气井五口(威42、威52、威78、威92井和水2井);含气地区1个(资阳含气区),控制储量102x10~8m~3;其它地区见气显示井6口(Z-4口,O-2口)。目前,除威远气田外,完钻层位在震旦系-志留系的几十口探井中,仅有五口井(资3井、东深1井、河深1井、五科1井和太13井)是工业气井,成功率不超过10%,勘探效果不够理想。论文首先通过对四川盆地隆升过程分析,研究下组合能量场的演变历史和烃态变化进程。四川盆地及周缘地区在喜马拉雅期发生了强烈的隆升运动。隆升速率超过100m/Ma,隆升幅度超过4200m。其隆升过程可分成叁阶段。第一阶段:晚白垩世-古近纪,差异隆升阶段,大部份地区处于隆升状态,但隆升的速率有差异;第二阶段:整体隆升阶段,全盆地都处于隆升状态,整体隆升幅度大,速率一般大于40m/Ma,隆升幅度超过1000m:第叁阶段:快速隆升阶段,全盆地的隆升速率除川西外均大于100m/Ma,隆升幅度超过1500m。晚白垩世以来,总体隆升幅度大,一般大于3000m。喜马拉雅期如此大规模的隆升作用,时间短,速率快,一方面控制了现今构造的形成,另一方面引起能量场调整(压力和温度效应),促使地层势能的转换,油气的再运聚,对油气最终运聚起重要作用。隆升前四川盆地下组合存在深埋作用,由于深埋致使高地温,四川盆地下组合天然气均为油裂解气,烃类经历古油藏→古气藏的演化过程;由于原油裂解天然气产生异常高压,致使天然气(甲烷)在较高的压力和温度下至少有一部分天然气曾以水溶气的形式存在。第二,论文通过威远-资阳地区构造和丁山构造两个地区详细剖析了四川盆地下组合天然气成藏特征和机理。资阳含气区的成藏过程为:(资阳--威远)古油藏→原油裂解→气顶天然气→隆升调整→现今(残留)含气区,其天然气藏是隆升调整成藏,是在原古气藏的基础上改造残留而成。威远地区的成藏过程则是:(资阳--威远)古油藏→原油裂解→天然气大量溶于水中→隆升使得带有大量天然气的水向威远运移和天然气脱溶→现今(新生)气藏,属天然气的脱溶成藏。丁山构造的成藏破坏过程是:古油藏→古油藏破坏→二期古油藏→古油藏裂解形成古气藏→隆升、断裂活动破坏保存条件,使得天然气逸散。最后,论文概括与总结了四川盆地下组合油气成藏的特点。四川盆地下组合是老的储层+老的烃源岩+多期成藏,演化时间长,因此也决定了油气成藏条件的苛刻性,成藏过程的复杂性和成藏模式的多样性。油气早期成藏过程中最显着的特征是,以液态烃为主,成烃高峰期参差不齐,供烃时间长,供烃中心具迁移性;乐山--龙女寺古隆起对油气的运移、聚集和分布具有明显的控制作用;叁迭纪末是早期成藏的主要时期。发生于中侏罗世及以前的原油热裂解产生天然气、沥青和异常高压过程,导致天然气中期成藏,其主要特征是深埋高温、油气转化。晚白垩世喜马拉雅期开始的隆升过程,造成了圈闭的改造、隆升脱气、天然气的重新分配等一系列效应,致使天然气晚期成藏或破坏,其主要特征是隆升剥蚀、晚期调整成藏。这决定了迭合盆地深层天然气成藏的苛刻性。
屈争辉[6]2010年在《构造煤结构及其对瓦斯特性的控制机理研究》文中进行了进一步梳理以淮北地区为主要研究区域,系统采集不同变形类型和程度构造煤样。基于构造煤宏观、微观变形构造和镜质组反射率测试,结合研究区区域、矿区及矿井地质条件分析和前人构造煤分类的理论研究成果,正确确定样品构造煤类型,并筛选出低、中、高煤级不同变形类型和变形程度的23个构造煤样品进行综合测试和研究,深入探讨了构造煤结构及其对瓦斯特性的控制机理,为矿井瓦斯赋存规律和突出预测提供了重要研究基础和理论支撑。运用扫描电镜、X射线衍射、电子顺共振、核磁共振和傅立叶红外光谱等结构分析手段,压汞、低温液氮吸附、二氧化碳吸附和等温吸附/解吸等瓦斯特性实验测试技术,系统研究了不同煤级、不同变形类型和程度构造煤超微和分子结构及瓦斯特性的演化特征,深入探讨不同煤级构造煤结构演化机理及其对构造煤孔隙结构、吸附/解吸等瓦斯特性和瓦斯赋存与突出的控制机理;将煤中伴生元素分析和孔隙压缩系数计算方法应用于构造煤研究,系统分析了元素赋存的构造动力学效应和构造煤孔隙压缩系数演化特征及其对瓦斯抽采的控制作用。结果表明,不同煤级、不同应力-应变环境构造煤结构演化机理存在较大差异,变形作用对低、中煤级煤分子结构的影响主要表现在促使煤中大分子脂链断裂和官能团的脱落,强韧性和剪切变形还有助于煤中不成对电子键合,促进煤中分子结构的芳构化进程,变形对高煤级煤分子结构的影响主要表现在不同程度上破坏了煤中芳香层片在垂向上和横向上的完整性;部分伴生元素或元素组合可以作为应力-应变环境的指示剂,可以根据这部分元素在构造煤中的富集程度判定该构造煤形成的应力-应变环境类型和作用强度;不同应力-应变环境、不同煤级构造煤结构演化对不同孔径孔隙的控制机理存在显着差异,不同类型变形对大孔和中、微孔孔容和比表面积的作用机理,分别表现在控制煤中节理、裂隙发育程度和分子结构的有序及无序化程度等方面;不同应力-应变环境中,构造煤结构演化对大孔孔隙形态的控制作用迥异,弱脆性碎裂变形作用下煤层节理、裂隙发育稀疏,中等脆性碎裂变形、剪切变形和弱韧性变形有助于构造煤中开孔的明显增加,而强脆性碎裂变形和强及较强韧性变形则破坏煤中孔隙体系和连通性,并导致细颈瓶孔的发育;不同类型构造煤吸附性的差异取决于主控孔径范围的孔隙含量;不同类型构造煤瓦斯赋存特征和突出危险性存在较大差异,依据不同类型构造煤的瓦斯特性差异,将构造煤划分为非突出、弱突出、突出和强突出四类。
刘春天[7]2005年在《稠油水热裂解反应动力学研究及应用》文中指出随着全球经济的不断发展,世界各国对石油的需求量愈来愈大,综合考虑常规原油的开采现状和稠油储量,可以预测稠油将在今后的国家能源战略中占据重要地位。稠油油藏的一个显着特点是在地层条件下,稠油的粘度高、相对密度大、流动能力差,用常规技术难以经济有效地开发。目前开采稠油的主要方法是注蒸汽热力采油法。热采过程中,高温水与稠油之间发生的水热裂解反应能强化注蒸汽技术,把孔隙介质作为天然化学催化反应器,在井下就地改善稠油质量,不可逆地降低稠油粘度,是一项具有广阔应用前景的稠油开采新技术。目前,针对我国稠油水热裂解所做的动力学研究较少,至今尚未见到相关的报道。为此,本文通过理论分析、室内实验和数值计算等方法,深入研究了稠油水热裂解反应及其动力学,为现场采油生产提出合理建议,成功地提高了稠油质量和采收率,取得了较为满意的效果。本文的主要研究内容及创新点是:(1)分析了注蒸汽热采过程中的稠油水热裂解反应机理热作用下的稠油转化是裂解和缩合相平行的顺序反应;杂原子组成的桥键是稠油结构中较薄弱的环节,在注蒸汽热采条件下很容易断裂,生成自由基“碎片”,对稠油水热裂解反应具有重要影响;引入活性基团氢,可以捕获烃自由基和活性碎片,阻滞反应链的增长,实现稠油不可逆降粘;高温水的参与使稠油水热裂解反应按照酸碱催化机理进行;储层矿物和金属离子对稠油水热裂解反应具有催化作用。(2)计算了稠油水热裂解模型化合物的平衡组成采用噻吩和四氢噻吩作为稠油水热裂解模型化合物,计算热力学平衡组成,分析温度、压力、进料比等反应条件对平衡产物分布的影响。结果表明,当水/四氢噻吩、水/噻吩摩尔进料比分别小于3和4 时,提高水/四氢噻吩和水/噻吩摩尔进料比有利于脱硫和生成更多气体。提高反应温度,降低反应压力有利于生成更多的气体,但不利于脱硫。当水/四氢噻吩、水/噻吩摩尔进料比分别大于3 和4时,进料比、温度和压力对平衡组成的影响较小。(3)考察了反应条件对稠油水热裂解反应的影响根据室内实验结果,考察有、无储层矿物、有、无催化剂存在时,水热裂解反应条件对稠油性质的影响,包括稠油粘度、分子量、气体产量、烃分布和四组分含量等性质随反应温度和反应时间的变化特征。研究结果表明,稠油粘度和分子量随着反应温度的提高和反应时间的延长而减小,实现了稠油轻质化;储层矿物和催化剂的存在促进了稠油水热裂解反应,提高了稠油改质程度。不同储层矿物对稠油水热裂解反应的催化作用存在差异。(4)分析总结了注蒸汽热采条件下储层矿物的转化规律,建立了储层矿物变化的定量计算方法分析总结了注蒸汽热采条件下常见储层矿物的一般变化规律;根据辽河油田热采资料,确定注蒸汽后粘土矿物含量在平面上发生了变化,变化规律与温度密切相关;建立了一种根据注入水、吐出水的化学成分,利用质量作用定律及质量守恒定律,计算储层矿物溶解/沉淀量的定量方法。(5)建立了有、无储层矿物存在时的稠油水热裂解反应集总动力学模型分别建立了有、无储层矿物存在时的稠油水热裂解反应动力学模型。对于无储层矿物存在时的稠
旷理雄[8]2007年在《塔里木盆地北部于奇地区奥陶系与叁迭系油气成藏机制》文中进行了进一步梳理油气成藏研究主要是分析油气藏的特征、形成过程及油气分布规律，是石油地质学基本理论课题之一，也是石油地质学研究的热点之一，更是油气勘探开发中必须探讨的实际问题。塔里木盆地是我国西部着名的迭合油气盆地，油气多源多期成藏特点显着，成藏过程复杂。本文以该盆地北部阿克库勒凸起塔河油区外围重要的油气勘探区块于奇地区为例，以成盆、成烃和成藏理论为指导，以构造演化史与油气运聚史研究为主线，采用盆地分析、储层预测、荧光薄片与流体包裹体分析、典型探井失利分析、典型油气藏解剖以及综合地质评价等技术和方法，进行中下奥陶统鹰山组碳酸盐岩、叁迭系碎屑岩储层类型及空间展布规律、保存条件、油气成藏条件、成藏过程与成藏期次研究，在此基础上，建立油气成藏动态演化模式，总结油气成藏主控因素和油气分布规律，优选有利勘探区带和目标。采用测井解释、地震储层预测和储层地质综合研究，分析了本区奥陶系碳酸盐岩和叁迭系碎屑岩储层空间类型。奥陶系岩溶储层类型为洞穴型、裂缝型和裂缝—孔洞复合型，储层基质物性条件较差，大型岩溶洞穴层和岩芯中的裂缝与孔洞，在于奇中西部发育较好，于奇东部发育相对较差，但两地缝、孔、洞充填严重，有利的储层分布区位于S104—YQ3—YQ4井区一带；叁迭系储层物性为大容积、好的渗透性能储层，其物性受砂体分选性、成岩作用和沉积相分布的影响，有利的储层分布区位于于奇中部(YQ3—YQ4—LX4—LX2井区一带)。以构造演化史与油气运聚史研究为主线，以流体势理论为指导，详细研究了本区油气输导体系，提出于奇地区因南部阿克库木断裂阻挡油气运移而使本区油气资源丰度大大降低。以岩心观察为基础，以成藏动力学理论为指导，建立了荧光薄片与流体包裹体分析技术相结合的研究思路，综合研究分析了本区奥陶系和叁迭系储层的油气成藏过程与成藏期次。结果表明，本区奥陶系至少发生了海西晚期、燕山期、喜山早期和喜山中期四次油气充注成藏期；叁迭系储层至少发生了燕山期、喜山早期和喜山晚期叁次油气注入成藏期。通过油气源对比、荧光薄片与流体包裹体分析、典型探井失利分析以及典型油气藏解剖，建立了本区奥陶系和叁迭系油气成藏动态演化新模式，总结了油气成藏主控因素和油气分布的规律。奥陶系油气成藏模式为自源-侧向排烃-多期成藏或古生古储-长期生排烃-多期成藏，其成藏史经历了四个演化阶段；叁迭系油气成藏模式为它源—双向排烃—多期次生成藏或古生新储—双向排烃—多期次生成藏，大致经历了两个成藏演化阶段。盖层等保存条件是控制本区奥陶系油气分布和富集的主要因素，油源条件是控制本区油气分布和富集的重要因素；构造圈闭和断裂的共同作用是控制本区叁迭系油气分布和富集的主要因素，油源条件是控制本区油气分布和富集的重要因素。采用综合地质评价法评价了本区奥陶系和叁迭系，提出了本区有利油气勘探目标。于奇东南部(奥陶系上统覆盖区)为奥陶系最有利油气勘探区块(Ⅰ类)，于奇东南部YQ8井区构造圈闭(于奇东1号构造)为奥陶系首选油气勘探目标；于奇地区中南部(YQ4—LNl3井区一带)为叁迭系最有利油气勘探区块，GP5井区构造圈闭位于有利的油气勘探区块中，是本区叁迭系有利的油气勘探目标。
曹怀仁[9]2017年在《松辽盆地烃源岩形成环境与页岩油地质评价研究》文中研究表明页岩气已逐渐成为全球非常规资源勘探与开发的热点之一,然而页岩油的研究仍处于起步阶段。页岩油属于源储一体的原地成藏油,其形成机制、演化、富集及古环境条件等领域是重要的研究内容。本论文以松辽盆地青山口组(K2qn)和嫩江组(K2n)泥页岩(样品来自钻井和剖面)为对象;通过有机地球化学、封闭体系的热模拟、矿物组分及气体吸附等手段,研究了两套烃源岩的形成环境、成烃演化机制、泥页岩的物性特征、页岩油富集的地质条件及页岩油勘探目标。主要取得以下成果:(1)在松辽盆地晚白垩纪烃源岩中检测到含量呈周期性变化的C30海相甾烷,表明该沉积时期经历多期次海侵事件:嫩江组一段下部(K2n1)和嫩江组二段下部(K2n2)的C30甾烷含量较高,暗示较大范围的海侵事件,这也是水体呈现间歇性缺氧及分层的重要原因;青山口组二段下部(K2qn2)存在一次快速且强烈的海侵事件,但是该时期水体分层受外来物质输入、微生物作用及气候的共同控制;青山口组一段(K2qn1)以相对稳定的半深湖到深湖相沉积环境为特征。海侵事件使得K2n1下部水体盐度较高,K2n2水体以淡水、半咸水到咸水环境为主,而K2qn2时期水体盐度介于上述两段之间。(2)通过黄金管封闭体系,建立两套重要烃源岩的生烃演化模型,得到页岩油气富集及演化阶段:当Easy%Ro低于0.68%时,属于无效或者低效生油阶段;当Easy%Ro介于0.68~1.18%时,属于油主要生成阶段,而且1.18~1.76%范围内轻质油较为丰富;当Easy%Ro介于1.18~2.25%时,代表主要的湿气或者凝析油阶段;当Easy%Ro超过2.25%时,热裂解产物以干气为主。因此,得知K2qn烃源岩已进入晚期生油,而K2n仍处在早期到中期生油阶段,在适当的排烃范围内,松辽盆地泥页岩具有一定的页岩油潜力;对于轻烃而言,K2qn泥页岩已经进入其生成的早期到晚期之间,具有一定的开发潜能,而K2qn泥页岩轻烃生成还处于早期阶段,不利于轻质油的勘探开发。在生油窗范围内,K2qn和K2n两套泥页岩中干酪根热解残渣碳同位素及沥青质碳同位素随着成熟度增加逐渐变重,且这些碳同位素值之间具有很好的相关性;基于页岩油自生自储的特征,因此可以利用干酪根和沥青质的碳同位素来判识页岩油的演化及富集。(3)分析本文的研究对象,青山口组一段和嫩江组一、二段的下部为最好的烃源岩,青山口组二段下部次之,青山口组一段上部和嫩江组一段上部泥岩有机质丰度较差;青山口组一段、青山口组二段下部和嫩江组一、二段的下部泥页岩有机质类型以I/II型为主,嫩江组一段上部以III型为主;青山口组一段泥页岩成熟度较高,滞留油中烃类含量较高,是非常规资源勘探与开发的主要靶区。(4)K2qn和K2n两套泥页岩的粘土矿物组合形式存在差异;K2qn泥页岩中含有大量的伊利石及有序的伊/蒙混层,而K2n泥页岩以丰富的蒙脱石或者无序的伊/蒙混层为主,但是两者粘土矿物平均含量均介于40~50%之间。松辽盆地泥页岩中脆性矿物含量较高,尤其含有丰富的石英,满足工业压裂。(5)残留油(S1)与吸附油(SP)的差值法是判断泥页岩中是否存在可动页岩油的重要方法。S1-SP、含油饱和度及产油率叁个参数共同显示,当H14井深超过2065m时,K2qn1泥页岩富含可动页岩油,且这些泥页岩连续分布,具有一定工业价值。这些结果建议松辽盆地青山口组一段泥页岩具有一定的页岩油潜力。(6)松辽盆地泥页岩及其干酪根的氮气气体吸附/脱附实验显示:比表面积:嫩江组泥页岩及夹层>干酪根>青山口组泥页岩;孔体积:干酪根>嫩江组泥页岩及夹层>青山口组泥页岩;平均孔径:干酪根>青山口组泥页岩>嫩江组泥页岩及夹层。(7)K2qn1泥页岩中不同纳米孔隙中有机质含量及其组成受排烃效率的控制,具体表现为:微孔、介孔及大孔分别与TOC或残留烃(重质烷烃和芳烃)呈现不相关、负相关及正相关的关系;排烃过程主要反映介孔中残留有机质的释放。目前大多数松辽盆地泥页岩处于或早于生油高峰,在一定的成熟度范围内生成的烃类物质抑制孔结构发育;伊/蒙混层对松辽盆地泥页岩比表面积的发育具有贡献。
参考文献：
[1]. 沥青质地球化学行为研究及其在石油勘探开发中的应用前景[D]. 廖泽文. 中国科学院广州地球化学研究所. 2001
[2]. 鄂尔多斯盆地与能源矿产有关的一些地球化学研究[D]. 潘爱芳. 西北大学. 2005
[3]. 江南隆起西缘脉状碳沥青成因与空间赋存规律研究[D]. 王崇敬. 中国矿业大学(北京). 2015
[4]. 羌塘盆地双湖地区布曲组含油白云岩发光性研究[D]. 黄华谷. 成都理工大学. 2008
[5]. 四川盆地元古宇—下古生界天然气藏形成过程和机理研究[D]. 孙玮. 成都理工大学. 2008
[6]. 构造煤结构及其对瓦斯特性的控制机理研究[D]. 屈争辉. 中国矿业大学. 2010
[7]. 稠油水热裂解反应动力学研究及应用[D]. 刘春天. 大庆石油学院. 2005
[8]. 塔里木盆地北部于奇地区奥陶系与叁迭系油气成藏机制[D]. 旷理雄. 中南大学. 2007
[9]. 松辽盆地烃源岩形成环境与页岩油地质评价研究[D]. 曹怀仁. 中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所). 2017
标签：地质学论文; 石油天然气工业论文; 白云岩论文; 反应动力学论文; 页岩油论文; 石油污染论文; 石油资源论文; 控制环境论文; 地球化学论文; 沥青论文; 能源论文; 动力学论文; 矿产论文;