利用三维荧光光谱技术确定煤岩成熟度的初步研究

三维荧光光谱(total scanning fluorescence,TSF)技术是一种新的荧光分析技术,在鉴别储层中烃类包裹体、油气运移路径及古油水-现今油水界面方面有着广阔的应用前景。这种技术的主要优点是效率高、所需样品量小且精度高。镜质体反射率(Ro)是确定煤岩成熟度的重要参数,不仅能反映煤岩煤化作用的特征,而且是确定煤阶的重要指标。通过分析采自沁水盆地及淮北煤田的14块煤岩样品的镜质体反射率和三维荧光光谱特征,研究了煤岩荧光光谱特征与镜质体反射率之间的关系。煤岩成熟度与TSF参数R1值具有较好的负相关关系,荧光强度(TSF intensity)与TSF参数R1值具有正相关关系,样品激发光波长与Ro具有负相关关系。实验初步认为TSF技术可以用于煤岩的成熟度评价,但具体的函数关系需要选取更多的煤岩样品进行试验以拟合Ro与激发波长、TSF参数及荧光强度之间的换算关系,建立计算Ro值的经验公式。总之,TSF方法可以快速高效地评价煤岩成熟度,而且不受镜质组组分含量多少的限制,在煤岩成熟度的确定方面有着广泛的应用前景。     

库车坳陷依南2气藏油气运移路径及充注特征

在流体包裹体观测、测井曲线及依南2气藏综合地质资料分析的基础上, 利用定量荧光技术分析库车坳陷依南2气藏26块砂岩样品的荧光光谱特征, 揭示该气藏油气运移路径及油气充注特征。 研究表明, 依南2气藏经历了早期原油充注、原油泄漏与晚期天然气充注过程。由储层砂岩样品的QGF定量荧光光谱响应与烃类包裹体分析, 推测依南2气藏早期油源来自深部三叠系泥岩层与侏罗系煤层, 通过垂直向上运移, 古油藏经历构造破坏, 发生泄漏, 未形成具有规模的古油藏。QGF-E荧光光谱响应表明, 天然气运移路径亦为垂直向上运移, 依南2气藏储层4750 m以下可能为大面积含气区。TSF荧光指纹图揭示, 依南2气藏具有混源特征, 气源由侏罗系煤层和三叠系湖相泥岩烃源岩共同贡献。     

库车坳陷克拉苏构造带致密砂岩气储层物性特征

 在库车坳陷克拉苏构造带大北地区地质研究的基础上,利用显微镜观测、激光共聚焦显微扫描、高压压汞分析及孔渗测试等方法,研究了致密砂岩气储层物性特征。结果表明,库车坳陷的致密砂岩气储层孔隙类型以槽型孔、溶蚀孔为主;致密砂岩气储层排驱压力一般在5 MPa以上,孔隙分选性差,孔喉半径较小;致密砂岩气储层孔隙度小于5%时,孔隙度与渗透率之间的相关性较差,表现为孔隙度低而渗透率高,推断是微裂缝的发育提高了砂岩的渗透率;致密砂岩气储层岩石类型以长石岩屑质石英砂岩为主,胶结作用以方解石胶结为主,裂缝改造作用明显。     

脆、韧性变形构造煤的激光Raman光谱特征及结构成分响应

对淮北煤田不同类型构造煤进行了激光Raman光谱分析,探讨了不同变形机制下构造煤结构成分的变化特征．结果表明,各类构造煤均存在两个主要的Raman振动区域（G峰和D峰）,分别位于1590．3-1600．1cm^-1和1340．3—1356．9cm^-1,脆、韧性变形构造煤随着变质和变形程度的增加,表现出明显不同的光谱特征．脆性变形构造煤,随着变质、变形程度增加,光谱特征峰明显增强,D峰峰位向低波数偏移;韧性变形构造煤（糜棱煤）的特征峰则随之减弱,D峰峰位向高波数偏移;脆韧性变形构造煤则先类似于脆性变形、而后表现为韧性变形的变化特征．进而从分子水平上,探讨了造成脆性变形与韧性变形构造煤激光Raman光谱不同变化特征的原因．     

不同变质变形煤特征对煤层气富集渗流的制约

煤岩是煤层气的主要储集层,其变质变形作用对煤层气的赋存、运移和开发都具有重要意义。本文以华北地区典型含煤区为研究区,基于现场资料分析、煤岩显微观测,孔渗测试及压汞实验分析,探讨了不同变质变形煤储层孔渗特征,并从裂隙、孔隙不同尺度探讨了不同变质变形煤储层特征及其孔、裂隙结构特征对煤层气富集渗流所起的作用。结果表明,首先,煤层气产出过程与煤储层变质变形特征密切相关;实验室测定的渗透率与试井渗透率具有可比性,一般碎斑煤大于碎裂煤;高变质弱变形煤储层和中变质弱变形煤储层煤层气的富气能力与渗流能力比较强,是煤层气富集高渗的有利储层。     

淮北煤田宿临矿区构造——热演化对煤层气生成的控制

采用镜质组反射率古温标和古热流法恢复了淮北煤田宿临矿区晚古生代以来的热史和构造沉降史,并探讨了与煤层气生成和运移的影响．研究区构造一热演化对煤层气的控制可分为三个阶段：（1）热成因气生成阶段：两淮煤田地壳明显加厚、煤层埋深迅速增加（达3000m）,盆地基底热流持续上升并在晚侏罗纪达到峰值（50—81mW·m^-2）,煤层在强烈变形变质作用中经历了较高的古地温（140～180℃）,有利于热成因煤层气生成．（2）气藏破坏阶段：晚侏罗世晚期至白垩纪,两淮煤田进入伸展减薄阶段,地层遭受大量剥蚀,热流值迅速减小,二叠系含煤地层被抬升至近地表甚至出露,原来生成的热成因煤层气大量逸散．（3）次生生物气补充阶段：古近纪之后,构造活动逐渐减弱,盆地恢复沉降、接受沉积,古热流值减小速度变缓,并趋于稳定,煤层一度处在250℃,有利于次生生物气的大量生成．