陕北斜坡东部上古生界烃源岩地球化学特征

陕北斜坡东部是鄂尔多斯盆地新发现的天然气富集区,通过综合剖析天然气地球化学特征和烃源岩的展布特征、地球化学特征,对该区烃源岩进行探究。研究后认为:1该区天然气具有甲烷含量高、非烃气体含量低的特点,气藏的重烃含量不高,干燥系数较高,气藏偏干。2煤层是上古生界天然气贡献最大的源岩,泥岩是天然气的第二位供应者,其中山西组泥岩为中等—好的烃源岩,太原组泥岩为好—非常好的烃源岩,本溪组泥岩属于好—极好的烃源岩。3该区上古生界煤系烃源岩母质输入具有多元性,有机质类型以腐殖型为主,Ro普遍高于2.0%,已进入过成熟干气阶段。     

两淮煤田石炭二叠煤系的有机地球化学特征

本文为了对两淮石炭三叠煤系的生烃性能做出评价,进行了比较系统的有机地化方面的基础研究,包括有机碳沥青A族组分、气相色谱、红外光谱、有机元素、热解色谱、热解气相色谱、碳同位素、天然气甲烷碳同位素和色谱质谱分析等。三百多个煤层和泥岩样品采自淮北煤田的宿县、临焕和濉肖矿区以及淮南煤田的淮南和谢矿区的不同井田和占孔,煤级范围R~0max介于0.63—1.24％之间,属低质气煤到肥煤牌号。分析表明:两淮煤田晚古生代石炭二叠煤系煤层是一套良好的气源岩     

惠民凹陷煤系烃源岩评价及潜力分析

采用常规静态实验和动力学模拟方法,判识惠民凹陷石炭—二叠统煤系烃源岩有机质类型,评价煤系烃源岩生气能力,建立煤岩生烃动力学参数,动态模拟生气过程。研究认为,惠民凹陷石炭—二叠纪煤系烃源岩属于中—好烃源岩,生烃潜力巨大,具有煤气成藏的物质基础,主要经历早三叠期和侏罗—白垩系二次生气高峰期,新生界沉积后基本没有生烃发生;煤成气藏未来的勘探重点在曲堤潜山构造带的东北部构造高点部分和局部高点部位、王判镇潜山带小而丰的甜点型气藏、济阳地堑东部的白桥断层遮挡的断块圈闭和西南缓坡带的靠近曲堤地堑一侧的部位。     

临南地区煤成气藏成因分析

济阳坳陷广泛分布石炭系和二叠系 ,但是此地层煤成气的成藏问题一直没有获得突破。临南地区曲古 1井产出的天然气证明是源自石炭系和二叠系煤岩。对该地区煤系地层的地球化学特征进行了研究 ,结果表明 ,该煤系具有较大的生烃潜力 ,并经历了 4次生烃过程 ,燕山期和喜山期是主要生烃期。对煤系烃源岩生、排烃期次、构造活动以及煤成气成藏期次的研究认为 ,曲古 1井煤成气藏有两种成因 :①原生气藏在喜山期被破坏后再次聚集而成 ;②埋藏较深的石炭系和二叠系烃源岩在新近纪再次生烃。因此 ,临南地区在燕山期和喜山期形成的圈闭是有利的煤成气勘探目标区。     

长岭断陷深层烃源岩条件及勘探潜力评价

作为松辽盆地南部最大的断陷,长岭断陷深层天然气勘探已取得重大突破。为了评价和认识长岭断陷深层天然气勘探潜力,进一步明确勘探方向,根据深层源岩的地化分析资料,生烃热模拟实验结果,利用化学动力学方法,从定性和定量两个角度,对长岭断陷深层的气源条件和勘探潜力进行系统研究。结果表明,长岭断陷深层发育大套暗色泥岩,其中沙河子组残余有机碳丰度普遍较高,类型基本为Ⅱ1型和Ⅱ2型,主要处于高熟—过熟阶段,具有较高的生气潜力。长岭断陷营城组和沙河子组共生气22×1012m3,沙河子组生气量占到2/3以上,这意味着长岭断陷深层应围绕沙河子组生烃强度高的区域进行天然气勘探。     

三江盆地绥滨坳陷下白垩统煤系烃源岩评价

根据烃源岩热解地球化学分析成果,应用所测岩样中有机碳(TOC)、吸附烃(S1)、干酪根热解烃(S2)含量及氢指数IH(S2/有机碳),对绥滨坳陷滨参1井和绥D1井下白垩统煤系地层中的煤系泥岩、碳质泥岩和煤岩从有机质丰度、有机质类型和成熟度三个方面进行了烃源岩分析评价。这三种岩石样品中各项生油岩指标绝大多数都达到了中-好烃源岩评价标准。绥滨坳陷下白垩统城子河组和穆棱组为两套具生烃潜力的煤系烃源岩。     

临南地区煤成气藏成因分析

济阳坳陷广泛分布石炭系和二叠系，但是此地层煤成气的成藏问题一直没有获得突破。临南地区曲古1井产出的天然气证明是源自石炭系和二叠系煤岩。对该地区煤系地层的地球化学特征进行了研究，结果表明，该煤系具有较大的生烃潜力，并经历了4次生烃过程，燕山期和喜山期是主要生烃期。对煤系烃源岩生、排烃期次、构造活动以及煤成气成藏期次的研究认为，曲古1井煤成气藏有两种成因：①原生气藏在喜山期被破坏后再次聚集而成；②埋藏较深的石炭系和二叠系烃源岩在新近纪再次生烃。因此，临南地区在燕山期和喜山期形成的圈闭是有利的煤成气勘探目标区。     

长岭断陷长深17井区深层天然气成藏条件研究

针对长深17井气藏来源不明晰、成藏特征认识不够深入等问题,综合地震、测井、地化分析等资料,对该井井区深层的生、储、盖、运、圈(保)等成藏要素及其时空匹配关系进行了系统的研究,并应用轻烃指纹技术展开了气源对比工作。结果表明火石岭组和沙河子组泥岩丰度高、演化阶段有利,是长深17井气藏的主力烃源层;其中火石岭组泥岩大量生烃时期对应泉头组沉积初期(116 Ma)至明水组沉积末期(67 Ma),而探井所处的局部隆起带定型于登娄库组沉积末期,其上覆玄武岩盖层则形成于营城组沉积早期,圈闭和盖层的有效性远早于烃源层的大量生气期,且未被后期的构造活动所破坏,使得沿断裂及砂体复合输导通道运移的天然气能够在营城组火成岩储层中聚集成藏并完好地保存至今。     

吐哈盆地北部山前带下侏罗统天然气气源与成藏模式

为了明确山前带柯柯亚下侏罗统气藏,对于这套位于中上侏罗统油气藏之下的天然气性质、来源及成藏模式,运用地球化学分析和天然气气藏解剖方法进行研究.研究结果表明:本区天然气甲烷碳同位素分布在-44.0‰～－38.7‰,乙烷碳同位分布在-29.0‰～－27.5‰,属于偏腐泥型的腐殖气,伴生原油的物理性质和生物标志物呈现出典型的成熟煤系油特征,并与中上侏罗统油气来源不同,即地质条件和地球化学数据都证明天然气母质处于成熟演化阶段,垂向运移距离短,来自八道湾组煤系泥岩;天然气大量充注前大面积致密储层的形成、下侏罗统异常超压的发育以及源储的紧密叠置,都是形成致密砂岩气藏的地质条件.     

济阳坳陷煤系构造-热演化史对煤成气的影响

济阳坳陷古生界煤系地层发育，具备形成煤成气藏的条件。通过分析该区煤系地层构造一热演化史对煤成气生成、聚集的影响，指出二次生烃对煤成气的生成具有重要作用，并依据地层构造史划分煤成气成藏模式，探索成藏规律，为煤成气勘探指明方向。     

天然气中SF_6等多种氟化物气体示踪剂的气相色谱检测

为了监测气驱油藏中的气体示踪剂,利用GC/ECD建立了一种分析天然气中多种氟化物气体示踪剂的方法。该方法选用GDX-104色谱柱,排除了样品中空气峰对检测的干扰,通过正交试验优化最低灵敏度组分的检测条件,并以此作为同时检测天然气或空气中多种气体示踪剂(SF_6、CF_2Br_2和C_4F_8)的条件,其中SF6、CF_2Br_2和C_4F_8的检出限分别为1×10~(-6)、1×10~(-5)和1×10~(-3)μg/L,重复进样7次的相对标准偏差不大于7%。通过对中原油田天然气驱油藏的气体示踪剂的监测,得到了示踪剂的产出曲线,弄清了该区块的非均质性和注采井的连通关系。该检测方法快速、简便,所需样品量少,可实现多种示踪剂同时检测,不仅适用于天然气中微量气体示踪检测,而且适用于大气环流的微量气体示踪检测。     

原油裂解气和干酪根裂解气的判识

中国中西部的叠合盆地中,下古生界海相烃源岩已达高过成熟阶段,但却发现大量与之有关的原油裂解气.因此,如何区分原油裂解气和干酪根裂解气,成了一个亟需解决的问题.从天然气组分和轻烃组分切入,应用ln(C2/C3)-ln(C1/C2)判识模式及δ13C2-δ13C3与ln(C2/C3)判识模式认为四川盆地川东地区石炭系气藏为原油裂解气,而塔里木盆地轮南断垒和中部斜坡的气藏为干酪根裂解气.根据对典型干酪根和原油裂解气的分析,结合热模拟分析结果,提出了3项轻烃判识原油裂解气和干酪根裂解气界限值指标.     

油气对瓦斯爆炸的影响

焦坪矿区是我国少有的煤油气共存矿区,曾多次发生重大煤矿安全事故,而油气是造成该地区瓦斯涌出量和爆炸危险性增加的重要原因.关于油气-瓦斯-空气混合气爆炸特性方面的研究并不多,为了考察油气的影响并结合矿区实际情况,选用正已烷作为油气的代表,利用自制的配气系统以及20L爆炸实验装置进行实验.由于已有文献对油气-瓦斯混合气爆炸下限进行了研究,本文重点研究油气对爆炸威力以及瓦斯爆炸上限的影响.实验结果表明正己烷的加入增加了瓦斯的爆炸威力,如当正己烷浓度为2%、甲烷浓度为0.5%时就能发生爆炸并产生0.89 MPa的超高压;正已烷浓度为2%时混合气的最大爆炸指数达到9.41 MPa·m/s,超过了甲烷最大爆炸指数5.5 MPa·m/s.将混合气爆炸上限的理论结果同实验结果进行对比发现二者并不完全符合,理论结果偏安全,而混合气爆炸最佳浓度同化学当量比浓度较为接近.图4,表4,参10.     

低渗气藏中气体非线性渗流的特征分析

为了对低渗气藏中气体渗流特征有一个清楚和较为准确的认识,采用实验研究的方法,分析了低渗透储层中气体渗流特征。结果表明:在低渗透储层中,气体渗流表现出明显的非线性渗流特征,并且受多种因素影响;有效应力的增加,会导致岩石渗透率降低,气体在地层中渗流越困难;启动压力梯度增大,气体非线性渗流愈明显;滑脱作用越强,越有利于气体的渗流,提高气藏的产能;相同的压力梯度下含水率越高,渗流速度就越低,储层岩石的初始气测渗透率越低。该成果对天然气开采工程具有一定的参考价值和指导意义。     

致密砂岩气含量试验测试技术

为了准确对致密砂岩气储层参数有更加全面透彻的认识,采用非常规天然气的气含量解吸法和等温吸附试验对致密砂岩气储层参数进行测试分析,测得鄂尔多斯盆地东北部致密砂岩气井气含量参数值与等温吸附常数.同时,研究了砂岩气储层特征和砂岩气含量试验测试技术方法.结果表明:鄂尔多斯东北部致密砂岩气井所采平均气含量为9.94 cm3/g;根据致密砂岩气储层的等温吸附常数与储层压力得出砂岩含气饱和度为57.8％,临界解吸压力为7.26 MPa.作为现阶段测试砂岩气参数指标的主要手段和方法,砂岩气储层气含量实验测试和等温吸附特征得出的砂岩气参数为勘探区砂岩气资源评价提供了比较基础数据,对砂岩气勘探开发有重要的指导意义.     

煤层瓦斯渗流过程中压力分布的滑脱效应

 气体在多孔介质中渗流时,不仅需克服启动压力梯度,而且受气体滑脱效应的影响。基于煤层瓦斯的渗流特性,建立考虑滑脱效应的煤层瓦斯渗流模型,并对煤层瓦斯渗流过程的压力分布进行数值模拟。计算结果表明,在一定煤层深度内,与不考虑滑脱效应时煤层瓦斯压力分布相比,考虑滑脱效应对其影响显著,且随着暴露时间增长和距煤壁距离增大,其差别更为明显。滑脱因子的变化将直接影响煤层内部气体压力的分布,随着滑脱因子的增大,气体压力减小,滑脱越明显。与不考虑滑脱效应(Darcy 解)瓦斯压力分布相比,考虑滑脱效应时煤层瓦斯压力分布曲线更接近实测数据,表明在研究煤层渗流过程中须考虑滑脱效应。     

低渗气藏单相气体渗流特征分析

目前对低渗气藏单相气体渗流规律已有初步认识,但在渗流特征方面大多仅限于定性描述,认为渗流曲线由低压力平方梯度下的上凸曲线段和较高压力梯度下的拟线性段组成,存在拟初始流速、临界压力平方梯度和临界渗流速度,未进行定量描述.利用苏里格低渗气田岩心,通过大量室内气体渗流实验,分析了渗透率对渗流曲线的影响,并得出了拟初始流速、临界压力平方梯度与岩心物性参数之间的函数关系.结果表明:拟初始流速与岩心系数呈线性关系,临界压力平方梯度与岩心系数呈负幂函数关系;最终给出分段描述低渗气藏单相气体渗流曲线的方程组.研究结果为更好认识低渗气藏渗流规律提供了理论依据.     

不同瓦斯压力条件下的煤与瓦斯突出模拟实验

为探讨瓦斯压力在煤与瓦斯突出过程中的作用机制,利用自主研制的煤与瓦斯突出模拟试验台和同一种煤样,在煤样成型压力、煤样含水率、受力状况等参数均恒定的情况下,分别进行了5种不同瓦斯压力水平下的煤与瓦斯突出模拟实验。结果表明,煤与瓦斯突出可形成口小腹大的呈梨形或椭圆形的突出孔洞,且突出孔洞容积仅为突出煤体积的1/2～2/3;在瓦斯压力方面存在一个使煤与瓦斯突出发生与否的阀值,高于此阀值时,瓦斯压力愈大则突出强度亦愈大,且瓦斯压力作为突出发生的动力同时也对突出煤粉有一定的粉碎和抛出作用;煤样温度呈先升高后降低并连续变化的趋势,利用温度变化梯度可进行煤与瓦斯突出预测预报。     

煤与瓦斯突出瓦斯射流数值模拟

将煤与瓦斯突出过程的瓦斯突出视为连续射流,应用伯努利方程,建立了瓦斯射流的数学模型,得到了瓦斯突出射流流速和流量表达式,在此基础上考虑突出口压力和突出口直径影响,进行了瓦斯射流的数值模拟,得到了突出压力与突出射流最大速度、突出压力与射流流场分布、突出口直径与突出影响范围间关系规律。模拟结果表明:突出口压力与突出射流最大速度近似呈线性关系,在一定条件下射流流场分布具有甩尾效应,突出口直径越大,其突出影响范围越大。