超高压高温CO２腐蚀研究理论探讨

在分析油气藏及油气井压力漏斗中的CO_２存在形式基础上,对CO_２对油气井管柱钢材腐蚀体系进行了理论分析,提出了在油气藏深处及油气井管柱压力漏斗中CO_２处于超临界流体时腐蚀体系采用体系CO_２摩尔含量及在总压条件下CO_２在油水介质中分配系数进行腐蚀历程描述的理论概念,并对超临界流体CO_２腐蚀研究提出了相应方向。     

苏北盆地古近系泥页岩有机质孔发育特征及影响因素

通过对苏北盆地古近系泥页岩研究并结合美国Marcellus页岩研究成果,定义有机质孔的概念,归纳有机质孔的类型及特征,探讨有机质孔发育的影响因素并总结有机质孔演化规律。结果表明:有机质孔泛指在有机质内部或边界处发育并与有机质具有成因联系的所有孔隙,包括原生有机质孔和次生有机质孔两类;有机质孔形态多样,分布具有非均质性,特别当有机质孔大量发育时,其内部结构是具有层状格架的似蜂窝状连通体;温度、上覆岩层压力、无机矿物和流体是影响有机质孔发育的外部条件,有机质类型、有机质成熟度和有机质含量是控制有机质孔发育的内部因素;苏北盆地古近系泥页岩实际样品和热模拟实验样品中有机质孔均表现出阶段性演化特征,这与干酪根热解生烃过程中的组构演化和生烃机制密切相关。     

水介质的化学性质和流动方式对深部碎屑岩储层成岩作用的影响

对东营凹陷下第三系深部碎屑岩储层成岩作用的影响因素进行了研究 ,结果表明 ,有机无机化学反应提供的酸性水介质环境和异常压力带流体的循环热对流是影响和控制深部碎屑岩储层成岩作用的重要因素。有机质热演化、粘土矿物转化、硫酸盐热化学氧化还原反应、油田水化学性质和烃类物质进入储层等因素引起地层水介质化学性质的变化 ,这严重影响了深部碎屑岩储层的成岩作用。循环热对流是深部储层流体的主要流动方式 ,它控制着自生矿物在砂层中的析出位置和次生孔隙的分布特征     

四川盆地灯影组藻云岩无机微量元素特征及生烃潜力预测

由于我国古老海相碳酸盐岩烃源岩演化程度高,剩余有机碳含量低,因此在应用常规有机地化指标进行评价时存在较大争议。四川盆地广泛分布的震旦系碳酸盐岩的有机碳含量多处于0.1%—0.5%之间,应用不同的评价标准则结果相差很大。应用一些无机地球化学指标如微量元素、碳氧同位素对四川盆地震旦系碳酸盐岩进行了分析。首先进行各元素含量相关性分析,继而挑选与TOC相关性较好的元素进行了古环境和古生产力的恢复,最后将无机与有机地化指标的结合,划分判识有效烃源岩的TOC下限。结果表明,一些无机地化指标在高演化地层,尤其是碳酸盐岩中仍具备较好的判识能力。Ba含量、δ13Ccarb对古生产力,Th/U、Ce/La值对古氧化还原条件的反映效果均较好。综合有机与无机地化指标;将TOC=0.2%作为四川盆地震旦系灯二段碳酸盐岩烃源岩有机质丰度下限,并认为在以后的高演化碳酸盐岩地层中可应用该类无机地化指标。     

下扬子皖南地区下寒武统大陈岭组页岩特征及其沉积环境

下扬子皖南地区下寒武统大陈岭组发育富有机质页岩,前期对该套页岩的关注和研究较为薄弱。为探索大陈岭组页岩特征及其沉积环境,以该区页岩气探井WY1井为研究对象,基于岩心、测井资料,通过全岩X射线衍射、氩离子抛光扫描电镜、有机地球化学、元素地球化学等测试手段,重点分析页岩岩石矿物组成特征、有机地球化学特征、孔隙特征,讨论其沉积环境。结果表明：大陈岭组页岩矿物组成以石英、黏土矿物为主,为生物成因硅质页岩,过量硅含量为33.77%～61.79%,占总硅质含量的46%～75%;页岩有机质丰度高,TOC分布在2.27%～7.42%之间,平均值为4.06%,等效镜质体反射率（Ro,eqv）为3.37％～5.53％,均处于过成熟演化阶段,有机质严重碳化,测井电阻率普遍低于1 ?·m;发育无机孔隙、有机质孔隙和微裂缝3种孔隙空间类型,有机质孔隙较发育,但主要为孔径10～20 nm的小孔,有效孔隙度平均为1.25%;大陈岭组形成于深海至滞流浅海,自下而上水体滞留程度增强,整体处于贫氧—厌氧的古水体环境,沉积期气候温暖湿润,古生物繁盛,古生产力较高,生物Ba含量为1 738.15～5 687.74 ug/g,平均值为3 309.63 ug/g,沉积环境有利于有机质的富集保存;皖南地区大陈岭组富有机质页岩发育,具备页岩气形成的基本条件,深化过热演化程度页岩气富集主控因素研究,评价优选保存条件较好的稳定区,有望实现勘探新突破。     

基于热模拟实验的富有机质泥页岩孔隙演化研究进展

富有机质泥页岩是非常规油气领域重要的研究对象,揭示其孔隙演化特征对于研究页岩油气赋存机理具有重要意义,并为页岩油气资源评价以及勘探开发提供参数。热模拟实验结合扫描电镜,气体吸附和高压压汞等实验技术手段可应用于泥页岩孔隙演化的研究。相比于开放体系和封闭体系,半封闭半开放实验体系的设计是更接近地下真实地质过程,其更适用于孔隙演化的研究。富有机质泥页岩孔隙演化是有机质和矿物在高温高压及流体等多因素长时间共同作用的结果,基于热模拟实验条件下总结归纳了富有机质泥页岩孔隙演化特征(有机孔和无机孔两个方面)、孔隙演化主要控制因素(有机质生烃作用,矿物转化和压实作用)以及孔隙演化模型。尽管热模拟实验实现了对同一泥页岩样品全孔隙演化阶段的研究,但孔隙演化的研究还不够系统,问题在于:泥页岩样品在热模拟实验高温高压条件下易碎裂,导致样品制备上的困难;热模拟实验温压条件很难模拟地下真实成岩和生烃的过程;热模拟实验成本较高导致其不能大量开展,因此得到的样品和孔隙相关参数的数据也不够充足。如何系统地研究富有机质泥页岩孔隙演化也正是未来需要关注和研究的重点。     

深井油管CO2腐蚀规律及其应用研究

 采用高温高压水介质,测试研究了模拟现场工况环境中几种材料在不同井况环境下的动态腐蚀特征,对腐蚀产物和速率变化特征进行了分析.结果表明,不同井况环境下,腐蚀产物特征和速率存在较大差异,腐蚀速率最高值与最低值差别可达5倍以上;在同一口井中的不同井段,同种材料的腐蚀特征表现出极大的差异,腐蚀产物形貌、与基体结合力以及腐蚀速率等方面各不相同,其中以1500—3500m井段腐蚀较为严重,1500m以上腐蚀较轻,而井底部位试样表面基本都形成具有较好结合力的腐蚀产物膜,阻碍了腐蚀的发展;模拟环境下,同一口井中不同材料和不同井段间的耐蚀性也存在差别,这种差别是多种影响因素共同作用的结果,各影响因素的作用大小有所不同.可见,深井或超深井中油管的CO₂腐蚀,需要针对各油井的具体状况以及CO₂腐蚀的发生、发展规律和趋势,对每一口具体井的不同井段进行有关温度、压力及流速的测试和计算,找出可能发生严重CO₂腐蚀的井段;在研究油管的CO₂腐蚀规律时,需要综合考虑各种因素的协同作用.     

生烃热模拟实验方法述评

生烃热模拟实验是烃源岩成烃潜力与资源评价的重要手段,可再现地质体中有机质热解演化过程,为评价盆地成烃潜力、过程与机理、推导成烃模式及动力学提供理论依据和实验资料。模拟实验样品的选择取决于研究目的和沉积盆地中有机质的类型及演化程度,实验模拟装置体系主要有开放体系和封闭体系两种,开放体系模拟有机质初始裂解反应,封闭体系模拟原油和天然气的二次裂解反应。通过温度、压力、水介质及矿物质等不同实验条件下有机质成烃的模拟实验研究,使实验条件尽量接近地质实际条件,结合沉积盆地热史、沉积史,实验结果可揭示生烃史与沉积盆地的演化关系,为盆地模拟提供重要参数;模拟结果可有效外推到地质实际揭示烃类形成机理和排烃效率。开发岩石围压控制等新的实验技术,加强天然气二次裂解动力学研究、有机质、地层水和矿物质相互作用及孔隙发育条件下的高温高压模拟是生烃热模拟实验领域的发展方向,对页岩气等非常规油气资源评价具有重要意义。     

滇黔北探区YQ1井页岩气的发现及其意义

YQ1井钻遇的龙马溪组—五峰组优质黑色页岩单层厚度大,有机碳含量高,有机质成熟度较高,微孔隙、微裂缝发育。分析化验结果表明,YQ1井页岩层甲烷吸附气含量随埋藏深度、地层压力、有机质及黏土含量的增加而增大,含气量达1.0～3.0 m3/t,证实龙马溪组底部是本区页岩气勘探的现实目的层,为具有商业开采价值的优质页岩气层。针对"强改造、高演化"的中国南方海相勘探领域,页岩气成藏赋存具有"构造沉积控局势→保存条件控气藏→岩性物性控甜点"的地质特色,落实富有机质、超常地层压力、脆性微孔缝发育的页岩气甜点区是页岩气勘探评价的第一要务,寻找构造变形较弱、远离通天断层、区域盖层发育和整体保存良好的宽阔向斜区是海相构造坳陷页岩气甜点区评价优选的首要因素。     

渝东南地区页岩气富集区差异性分布成因

为了揭示我国南方海相页岩分布广泛,但含气性差异巨大的原因,选取渝东南地区五峰组—龙马溪组页岩含气量不同的2个典型井区A井区和B井区进行对比分析,结果表明:含气量高的A井区页岩具有有机碳含量高、成熟度高的特点,而含气量低的B井区页岩具有有机碳含量低、成熟度相对低的特点;A井区页岩具有伊/蒙混层含量低、比表面积大、有机质孔十分发育的特点,而B井区页岩具有伊/蒙混层含量高、比表面积小、有机质孔发育较少、矿物溶蚀孔十分发育的特点;A井区页岩裂缝基本不发育,而B井区页岩裂缝十分发育。因此,A井区生烃条件、储集条件和保存条件均优于B井区,是页岩气富集于A井区而未富集于B井区的原因。预测页岩气地质甜点需综合考虑生烃条件、储集条件和保存条件,三者相匹配是页岩气成藏的关键。     

河北省下花园地区下马岭组碳酸盐生油岩热模拟实验

对下马岭组灰岩进行了热模拟实验,对碳酸盐岩腐泥型有机质的热演化规律进行了研究,划分了其演化阶段,给出了成熟度指标和各阶段油气产率.研究表明,矿物对有机质热演化的影响,在成熟阶段主要表现为催化作用;在高过成熟阶段则主要表现为对干酪根裂解、脱氧和缩合有阻碍作用.沥青“C”的某些成熟度指标可较好地反映有机质成熟度;在缺乏镜质体时焦沥青反射率可作为有效的成熟度指标.此外还对比了岩样和干酪根的模拟结果,以及沥青“A”和“C”的差异.     

东营凹陷镜质体反射率异常的无机作用探讨

东营凹陷取芯井镜质体反射率(Ro)受到了抑制,从上部的0.60%向下逐渐降为0.45%.从有机地球化学,特别是地球化学作用角度分析了镜质体反射率异常的原因,从有机地球化学角度看,Ro值随腐泥组分的增加而减少,富氢有机质抑制Ro的增长;从无机地球化学角度看,研究段内自下而上水体逐渐变淡,酸性有所增强,酸性环境有利于有机质的成熟演化.Ro异常层段内钾、钠、镁、锂变化不大,与Ro没有明显的对应关系;钙、锰、锶、硼与Ro呈负相关关系,它们抑制了Ro的增加;铁、钡、钴、锌、镍、铷等与Ro呈正向相关关系,它们催化了Ro的增加.     

新疆富蕴县沙尔布拉克地区南明水组烃源岩有机地球化学特征

应用岩石热解、有机碳、干酪根碳同位素、有机显微组分、镜质组反射率、饱和烃气相色谱等有机地球化学分析测试资料, 综合分析了沙尔布拉克地区下石炭统南明水组泥、页岩露头样品的有机质丰度、类型和成熟度, 探讨了有机质的原始沉积环境和生源特征。结果表明:南明水组第二、三亚组烃源岩有机碳含量高, 属于好烃源岩; 第二亚组的有机质类型为 Ⅱ₂ 型和Ⅲ型, 第三亚组的有机质类型为Ⅲ型;有机质热演化程度高, 处于高-过成熟阶段; 沉积环境为强还原、高盐度的开放性水体; 有机质生源以陆生高等植物为主, 并有部分低等水生生物输入。     

A new method based on vitrinite reflectance gradient to determine paleotemperature gradient of a petroleum-bearing basin

Based on the Arrhenius equation and Karweil method, a simulation calculation has been made on the thermal maturation of organic matter under a series of assuming paleotemperature gradients. Results show that there was a positive correlation of vitrinite reflectance gradient with paleotemperature gradient and vitrinite reflectance. According to this, a model has been established which presents the quantitative relationship between three parameters. This model can be directly applied to determining the paleotemperature gradient of a petroleum-bearing basin with the measured vitrinite reflectance.     

牛38井湖相烃源岩镜质体反射率负异常与有机组分含量相关性

对东营凹陷牛38井古近系沙河街组有机碳富集的沙三中、下亚段烃源岩(有机碳含量平均值分别达到2.0%、4.0%)进行了大量样品的分析测试及研究,发现该层段烃源岩存在明显的镜质体反射率Ro抑制现象(负异常),表现在2770～2900m处Ro值整体分布正常,而其下的2900～3370m处Ro值分布偏离正常发展轨迹.为考查Ro出现负异常的成因,对该井沙河街组湖相烃源岩出现的Ro负异常与有机组分相关性进行分析.研究结果表明,Ro异常值与壳质组含量、腐泥组含量呈正向线性统计关系,而与镜质组含量呈负向线性统计关系,与惰质组关系不明显.在剖面分布上,Ro抑制层段对应较高含量的壳质组与腐泥组.Ro值与H含量及H/O比呈负向线性统计关系,与O含量呈正向线性统计关系.研究结果初步显示高含量的壳质组、腐泥组与Ro负异常关系密切,壳质组和腐泥组中氢的富集,是导致Ro抑制现象的一重要成因.     

南祁连盆地三叠系烃源岩有机地球化学特征

通过系统的野外剖面测量和样品采集, 并运用岩石热解、有机碳测试、干酪根分析、镜质体反射率、饱和烃气相色谱、透射光照射等技术进行室内样品测试, 综合评价了南祁连盆地三叠系碳酸盐岩和泥岩露头样品的有机质丰度、类型和成熟度, 探讨了有机质的原始沉积环境和生源特征。结果表明: 尕勒得寺组(T₃g)属于好烃源岩, 有机质类型为Ⅰ~Ⅱ型, 大加连组(T₂d)为Ⅱ~Ⅲ型; 有机质演化程度高, 处于高?过成熟阶段; 碳酸盐岩和泥质岩沉积环境分别为海陆过渡相和陆源为主; 碳酸盐岩与泥岩有机质生源分别为生物降解的水生生物和陆生生物。     

乌石凹陷流沙港组烃源岩地球化学特征

应用岩石热解实验、显微组成分析、元素分析、镜质体反射率和生物标志化合物等分析方法,研究有机质丰度、类型、成熟度及母质沉积环境,对乌石凹陷流沙港组不同层段烃源岩的地球化学特征进行综合评价和对比.结果表明:流二段下部油页岩有机碳含量最高,类型为Ⅰ—Ⅱ1型,且普遍达到成熟水平,是研究区最有利的烃源岩层段,流二段上部油页岩次之...     

川中—川西南地区雷三段碳酸盐烃源岩生烃评价

评价川中—川西南地区中三叠统雷口坡组第三段暗色碳酸盐烃源岩的生烃能力,预测雷口坡组天然气新的勘探领域.在典型钻井岩心和岩屑样品的有机地球化学特征分析基础上,结合测井解释TOC技术,刻画出27口井的有效烃源岩厚度,并且应用有机质热模拟参数法对各井烃源岩的生气强度进行定量计算.研究表明:暗色碳酸盐烃源岩的残余有机碳质量分数...     

内蒙古东北拉布达林盆地上库力组烃源岩生烃潜力分析

 应用有机岩石学、热解分析等地球化学分析技术,对拉布达林盆地下白垩统上库力组一段烃源岩进行干酪根元素分析、岩石热解分析和高温高压热模拟实验。探讨了拉布达林盆地下白垩统上库力组一段烃源岩的显微组分、有机质丰度、类型和成熟度等特征,分析了其生烃潜力和生烃属性。将上库力组一段烃源岩显微组分划分为壳质组、镜质组和惰质组3种类型,其中,壳质组中来源于水生生物的腐殖无定形体含量很高（94%～97%）,有利于生油;有机质丰度较高,达到中到好的级别;烃源岩有机质类型较好,主要为II1型和II2型;有机质热演化程度较低,主要处于生油的低成熟阶段。结果表明,拉布达林盆地上库力组一段烃源岩具备较好的生油潜力,具有很好的油气勘探前景。     

青海省木里煤田煤系页岩气生烃条件分析

结合大地构造背景和沉积相分析,基于钻孔资料进行暗色泥页岩及粉砂岩等的厚度统计,研究了青海省木里煤田聚乎更矿区泥页岩的空间展布特征。并通过木里煤田煤（岩）样热解实验、镜质体反射率实验,从有机质丰度、类型、成熟度等一系列地化特征方面,分析木里煤田生成页岩气的烃源岩的生烃能力。结果表明：木里煤田含煤岩系纯泥岩厚度百分比大于10％,细碎屑岩在地层中的百分比为31．98％～53．69％;该区泥页岩的有机质丰度为0．520％～86．060％,有机质成熟度0．740％～1．851％,有机质类型主要为Ⅱ2-Ⅲ型干酪根。该研究对评价页岩气资源和促进木里煤田资源综合开发具有重要意义。