沁水盆地山西组煤岩的生气热模拟实验研究

热模拟实验是研究烃源岩有机质成烃演化的重要手段。为了客观了解沁水盆地高演化煤系烃源岩的生烃特征和生气性能,采用封闭高压釜体系对沁水盆地山西组煤岩样品进行了生气热模拟实验。结果表明:沁水盆地山西组煤岩样品可以生成大量的气态烃(其产率高达226m3/t),是良好的气源岩;随着热模拟温度的增加,气态烃产率增大,气态烃产率表现出"两急两缓"的增加模式,高演化阶段以产甲烷为主,主生气期为热模拟温度450~600℃(Ro=1.2%~2.7%);温度影响煤岩热解气组分碳同位素值的变化,总体上甲烷、乙烷、丙烷的碳同位素值随热模拟温度升高有逐渐变重的趋势,并且相同热模拟温度时具有δ13C1δ13C2δ13C3的特征,符合气态烃碳同位素正序系列。     

利用可溶有机质特征评价民和盆地海石湾油页岩

为研究民和盆地中侏罗统优质油页岩的地球化学特征与沉积环境,应用有机碳和GC-MS等测试方法,对油页岩有机碳含量、氯仿沥青"A"、正构烷烃、生物标记化合物和芳烃等特征进行了分析。结果表明:海石湾油页岩有机碳含量很高,为20.90%~36.10%,平均为28.03%;氯仿沥青"A"含量为0.07%~0.32%,平均为0.20%;饱和烃含量为43.90%~44.10%,饱/芳比值为2~3,表明海石湾油页岩属于品质较好的油页岩,有机质类型以腐泥型为主。饱和烃和芳烃特征表明油页岩有机质母质来源以水生物为主,同时有高等陆源植物的输入。海石湾油页岩形成于弱氧化-弱还原淡水湖滨环境,有机质演化已进入成熟阶段(Ro为0.79%~0.82%)。对比开采时间不同的油页岩,认为暴露时间会影响有机质丰度、氯仿沥青"A"含量及其族组成,而对沉积环境和成熟度的研究则没有影响。     

塔东古城地区烃源岩地球化学特征分析

根据有机地球化学分析结果,讨论塔东古城地区烃源岩地球化学特征。却尔却克组泥岩有机质丰度低,大部分为非烃源岩,少量差烃源岩(TOC>0.4%)主要位于却尔却克组近底部的位置。根据全岩镜检分析及组分碳同位素分析,却尔却克组有机质类型主要为III型(贫氢)。根据"镜状体"反射率换算的等效镜质体反射率数据,有机质成熟度Ro=1.27-1.94%,已达到高成熟演化阶段。     

确定有效烃源岩有机质丰度下限的一种新方法——以鄂尔多斯盆地陇东地区上三叠统延长组湖相泥质烃源岩为例

以鄂尔多斯盆地陇东地区三叠系上三叠统延长组长4+5、长6、长7和长9段暗色泥岩为例,利用有机碳与氯仿沥青"A"转化率、热解有机质相对生烃量(IHC=S1/w(TOC),%)的关系,建立了适合研究区的湖相有效泥质烃源岩的有机质丰度下限值.热解S1和氯仿沥青"A"含量代表烃源岩中的已生烃量,在不排烃情况下,随有机碳含量增加而增大,当其减小时则表明有烃类的排出.代表有机质相对生烃量的热解参数IHC和沥青转化率(w(A)/w(TOC),%)随有机碳含量增加而开始降低的转折部位对应的有机碳含量即为有效烃源岩的下限值,研究区的有机碳质量分数为1.1%,相应的热解S1+S2下限值为2.2 mg/g,氯仿沥青"A"质量分数下限值为0.03%,总烃质量分数下限值为150×10-6.该下限值主要适合于研究区湖相有效烃源岩的识别,不同含油气盆地不同层段的有效烃源岩有机质丰度下限值应根据相应的分析数据加以确定.     

苏北盆地金湖凹陷三河次凹有效烃源岩评价

金湖凹陷是发育自晚白垩世的断陷湖盆，有效烃源岩识别对凹陷油气勘探具有重要指导作用。本文基于金湖凹陷三河次凹大量分析测试资料，对研究区阜二段烃源岩地球化学特征进行了系统分析。根据烃源岩演化过程中的物质平衡原理，将烃源岩现今残余总有机碳值恢复到生排烃前总有机碳值。通过烃源岩生排烃过程中饱和烃量与吸附烃量关系确定有效烃源岩下限，对研究区有效烃源岩进行综合评价。研究结果表明：有机质类型多为II1型；总有机碳w(TOC)为0.05%～5.28%，生烃潜力(S1+S2)为0.01～33.29 mg·g-1；镜质体反射率Ro为0.4%～1.2%，烃源岩主要处于低成熟-成熟阶段。研究区烃源岩总有机碳恢复系数为1.05～1.25，用恢复后的总有机碳值来确定有效烃源岩下限，避免了烃源岩生排烃作用影响及高温压物理模拟实验带来的结果偏差。确定研究区有效烃源岩下限w(TOC)=1.6%，与测井TOC预测结果相结合，进一步查明了有效烃源岩分布及其厚度，深凹带是三河次凹有效烃源岩主要分布区，其厚度可达160 m以上。     

乐亭凹陷泥质烃源岩初步评价

为开展中古生界地质综合评价,明确乐亭凹陷及周边地区中古生界勘探方向与勘探目标,根据乐亭凹陷以及周边的测井资料,经过对其泥岩岩样的地化分析,应用所测岩样中有机碳含量（TOC）、热解生烃潜量（S1＋S2）、氢指数（IH）、岩石热解烃最高峰温度（Tmax）、镜质体反射率（Ro）等指标,对乐亭凹陷新生界和中生界的两套泥质烃源岩从有机质丰度、有机质类型和有机质成熟度三个方面进行初步评价。结果表明,这两套烃源岩为一般-较好烃源岩,有机质类型以Ⅱ2型有机质为主,达到了成熟演化阶段。表明乐亭凹陷下的这两套烃源岩具有一定的生烃潜力。     

泥质烃源岩的有效排油门限及页岩油地质意义

通过地质条件约束下不同类型、不同有机碳含量未熟—低熟烃源岩的生排烃物理模拟实验,结合排烃门限理论,建立一种有效排烃门限的确定方法,确定泥质烃源岩的有效排油门限值,并对其在页岩油勘探的地质意义进行探讨。研究表明:烃源岩发生有效排油的最低生油量门限值为5~8 mg/g(油/岩石),且有效排油门限值受控于有机质类型、丰度和演化程度三者之间的匹配;原始有机质含量小于1.5%的Ⅰ型烃源岩、小于2.0%的Ⅱ1型烃源岩和小于2.5%的Ⅱ2型烃源岩在整个生油阶段都达不到有效排油门限,生成的油滞留在烃源岩层系内,成为页岩油勘探的有利目标,由于其演化程度低、油品差,开采前景较差,原位加热转化开采技术可能是开发这部分页岩油资源的一种有利手段;页岩油的勘探开发当前要定位于已发生过有效排油、镜质体反射率(Ro)为1.0%~1.3%的烃源岩层系,由于成熟度的提高,滞留油气中含有较多的轻质油和天然气,气油比高,流动性较好,开采前景乐观。     

桂中盆地页岩气地质条件及潜力分析

研究桂中盆地页岩气发育的地质条件并分析其勘探潜力。对桂中盆地近期一口页岩气钻井的产气特征和岩心开展了TOC、Ro等测试分析。该井位于柳城县白芒村附近,钻进过程中在井深为248.33m的下石炭统寺门组泥页岩层系砂岩夹层中出现井涌及天然气喷漏,日产气量3 000~4 000m3,持续几天后无明显衰减迹象,揭示了良好的页岩气潜力。该井寺门组泥页岩TOC的质量分数为0.54%~1.59%,平均值为1.07%,为较好的烃源岩层;砂岩夹层中见丰富的沥青,其反射率Rb为1.64%~2.1%。寺门组泥页岩烃源岩和沥青热裂解生气保证了泥页岩层系充足的气源供应。桂中盆地中下泥盆统和下石炭统深灰色或黑色泥页岩层系广泛发育,为高演化的优质烃源岩层并且具有较大的厚度,构成页岩气大规模赋存的基础地质条件。经过长期的油气勘探,已在不少钻井揭示页岩气的显示,展示了较好的页岩气勘探前景。     

柴东地区石炭系烃源岩地球化学特征

柴达木盆地东部祁连山南缘石炭系海相地层发育全、分布广且厚度大,岩性多以暗色泥质岩(包括碳质泥岩)和灰色碳酸盐岩为主.借助于有机元素分析仪、碳硫分析仪、岩石热解仪、色谱-质谱仪、显微镜等分析测试手段,对该区地表30个暗色泥质岩样品有机质丰度、类型、成熟度及生物标志化合物等有机地球化学特征进行了分析.结果表明:石炭系泥质烃源岩氯仿沥青"A"和生烃潜量(S1+S2)含量较低;但有机碳含量较高,介于0.40%-4.93%,平均为1.13%(除两个碳质泥岩样品外).有机质类型以Ⅲ型干酪根为主,部分为Ⅱ2型;烃源岩形成于还原性的较成水环境,母源以陆生生物为主,也有较丰富的低等水生生物.除北部中务隆山前石灰窑、红山中沟及柏树山地区石炭系烃源岩已变质外,盆地内部都兰地区烃源岩Ro值介于2.44%-2.70%(平均为2.60%),处于过成熟的生干气阶段;石灰沟、城墙沟及扎布萨尕秀等地区烃源岩Ro值介于0.85%-1.39%(平均为1.12%),正处于成熟阶段的生、排烃高峰期.综合评价该区石炭系泥质烃原岩为中等烃源岩,具有一定的生烃潜力,主要以生气为主.     

沁水盆地中东部热演化史模拟及油气成藏响应

为还原沁水盆地中东部热演化史,以某页岩气井山西组及太原组26件海陆过渡相泥页岩实测数据为基础,利用Petro Mod软件进行了热演化史模拟,依据模拟结果对油气生成及成藏进行了分析,结果表明:研究区内烃源岩干酪根类型以Ⅲ型为主,有机质演化成熟度高,具有良好的生烃潜力;热演化史与构造演化史存在耦合作用,受印支运动及燕山运动影响,地层温度经历了缓慢上升-缓慢冷却-异常高温-快速冷却四个阶段;太原组及山西组烃源岩有机质演化过程中镜质组反射率(Ro)值发生一次跃变,最终演化至2. 0%左右,于早白垩世烃源岩发生二次生烃作用进入产气阶段,加之上覆致密的盖层形成了良好的煤系气藏。     

动态精化的煤层三维建模方法

现有的煤层建模方法大都从多源数据中提取点或边界来构建实体模型，对开采过程中煤层动态变化的过程缺乏足够关注.提出一种逐步细化的煤层精细建模方法，首先，对开采边界内进行网格划分后将其转换为三角网，通过全局数据中提取的采样点和普通克里金法对三角网节点的高程及厚度属性进行插值，之后将其拓展为三棱柱作为初始煤层模型;其次，确认开采数据的影响范围，并对初始模型进行动态修正.在唐山市钱家营煤矿进行应用的结果表明，该方法充分运用了开采数据，使煤层的真实变化能够及时反映在煤层三维模型上，提高模型的精度.     

非等温情况下煤和瓦斯固流耦合作用的研究

考虑煤和瓦斯作用时瓦斯吸附和解吸过程中的温度效应问题，利用变形场，渗流场，温度场耦合原理，建立了非等温情况下煤和瓦斯耦合作用的数学模型，给出了数学模型的数值解法并编制了计算软件，研究结果为瓦斯抽放和防治煤与瓦斯突出等实际问题了理论指导。     

中子活化分析中煤样厚度及探测器位置的选择

利用MCNP5程序包模拟14MeV脉冲中子照射一定厚度煤样,并通过时间控制获得非弹γ能谱和俘获γ能谱,再利用计数率的高低确定γ能谱的获取位置.结果表明:当煤样厚度为20cm时,非弹γ能谱的计数率达到饱和;当煤样厚度为35cm时,俘获γ能谱的计数率达到饱和.     

中国煤炭工业可持续发展研究

分析了中国煤炭工业可持续发展的现状，从资源管理方式、煤炭价格构成、产业集中度等方面，揭示了影响煤炭工业可持续发展的价格构成和管理制度方面的缺陷。指出煤炭工业要实现可持续发展，必须实现价格构成的完全成本化和资源管理方式上的完全市场化，进而提出了促进煤炭工业可持续发展的相关政策建议。     

煤（岩）破坏前兆电磁波监测研究

阐述了岩石在破坏前释放电磁波的基本原理，测试过程及现场监测方法，对煤（岩）破坏前兆磁波测试进行了探讨，在矿区实测结果与传统的监测手段相比较具有精度高，易操作工作量小等特点。     

新密煤田太原组山西组层序地层与聚煤规律

太原组山西组煤系地层形成过程也是沉积环境由浅海相、海陆过渡相到陆相的演化过程,相对海平面变化呈现前期上升随后震荡下降趋势。利用测井曲线、沉积地球化学特征、煤岩层组合特征及钻孔地层资料进行地层对比分析,根据高分辨率层序地层学理论建立层序地层格架;并在层序地层格架内分析煤层时空分布的成因;并勾画出海平面升降曲线,归纳古地理沉积环境的演化顺序及对应的沉积环境煤层的煤质特征成因并总结聚煤规律。     

高温煤气脱氯剂的制备与结构分析

采用混合法制备了CaCO3/SrCO3双组分高温脱氯剂;探讨了焙烧温度、使用气氛对脱氯剂性能的影响,结果表明在焙烧温度为550℃、使用气氛为煤气时氯容较高;用X-射线衍射(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)、综合热分析仪(TG-DSC)和扫描电子显微镜(SEM)对反应前后的脱氯剂进行了分析表征,结果表明该高温脱氯剂脱除HCl主要是化学吸附,反应后生成了CaCl2和SrCl2。     

湖南利民矿区沉积条件的演变对煤与瓦斯突出的控制

分析利民矿区煤与瓦斯已突出区域、未突出区域、小强度突出区域和特大强度突出区域的沉积条件特征，并阐明了煤与瓦斯突出和沉积条件的关系。对该矿区防治煤与瓦斯突出具有针对性的指导作用，也为类似的 矿区提供了重要的借鉴意义。     

43307工作面过42煤残余煤柱矿压显现规律数值模拟研究

通过对榆家梁煤矿43307工作面矿压显现的分析,建立工作面回采计算模型,利用数值模拟方法研究工作面推进与工作面压力分布情况,并给出矿压显现的几何量值,为工作面安全生产和巷道合理支护提供科学的理论指导。同时,通过多种矿压观测手段分析了工作面开采过程中的采场来压规律及过应力集中煤柱的矿压规律,对该矿区其他相同条件工作面及类似条件下回采采场围岩控制具有工程决策意义。     

高温煤气脱硫新技术的研究及应用

通过对自制ZnO粉末脱硫剂的XRD及硫化实验，表明用热分解法制备的脱硫剂较用沉淀法制备的脱硫剂在物相上较好，而且单一的ZnO脱硫剂在脱硫效率及硫容方面均优于加入促进剂（10%澎润土）的ZnO脱硫剂.