吉林松辽盆地白垩纪油页岩资源及成矿特征研究

吉林省松辽盆地是我国重要的油页岩成矿区。油页岩层位主要赋存于白垩系的青山口组和嫩江组中。油页岩主要分布于青山口组一段和嫩江组一、二段地层中。温湿的气候条件、大量的藻类和浮游动植物,以及介形虫、植物等为油页岩的形成提供了有机物源。对松原地区油页岩的45个岩芯样品进行分析。嫩二段 TOC 平均值约为7.00%,高于嫩一段的5.80%。嫩一段的含油率平均值高于含油率为4.60%的嫩二段。青一段油页岩的 TOC 平均值为7.60%,含油率平均值为5.10%。     

中国油页岩研究现状

众所周知,油气资源具有重要的战略意义,随着国际油价的抬高,油页岩作为重要的替代能源重新进入人们的视野,同时也引起国内外众多地质工作者的关注,有关油页岩的研究成果更是层出不穷,其研究领域包括油页岩定义、油页岩资源评价、油页岩成矿条件、油页岩开采技术、油页岩的综合利用等。     

注蒸汽原位开采油页岩热解温度确定及可行性分析

利用热重仪对新疆油页岩进行不同温度下的热解实验,结果显示热解温度高低和油页岩在特定温度下的热解时间都会明显影响到油页岩的失重率,热解新疆油页岩的最佳温度值为500℃;通过高精度显微CT实验系统对热解后油页岩的细观进行测试,得到注蒸汽原位开采油页岩是完全可行的结论,这对油页岩原位开采技术的发展具有重要意义。     

薄层油页岩电加热原位改性温度场数值模拟

原位开采是油页岩未来主流开采技术,目前油页岩原位开采技术研究对象多为厚层油页岩,但中国存在大量的薄层油页岩,故研究薄层油页岩原位电加热温度分布规律具有重要的意义.针对中国特殊薄层油页岩结构,采用ANSYS软件中瞬态热分析模块,建立薄层油页岩原位电加热模型,研究加热5年内薄层油页岩中温度场分布.仿真结果表明:油页岩的有效加热体积随加热时间增加而增大,且加热前3年增加速度显著快于3年之后,加热3年后继续加热增热效果已不明显,故加热薄层油页岩在加热3年可以使利益最大化.研究结果为中国薄层油页岩的开发提供了数据支撑.     

陕西铜川地区油页岩含油率测井评价方法

油页岩是一种重要的非常规油气资源,油页岩的含油率是油页岩工业品质评价中最重要的参数之一。目前,油页岩含油率主要是通过对岩芯的实验室测定来获取,受取芯和测试成本影响,可利用的含油率数据十分有限,且由离散样品获得的含油率数据难以准确反映强非均质性的有机质在地层中的准确分布。油页岩具有典型的测井曲线特征,利用测井资料估算油页岩含油率,可以在较低的经济成本基础上获得更多且连续性好的数据。通过铜川地区油页岩探井的测井与有机碳、含油率资料,结合ΔlogR方法,初步建立了油页岩有机碳(TOC)质量分数和含油率(ω)解释模型,对油页岩层段进行了识别和有机碳和含油率解释计算,通过对比验证取得了较好的效果,为利用研究区大量石油测井资料进行油页岩工业评价提供了方法和依据。     

油页岩综合开发利用集成技术

综述国内外油页岩的利用状况,介绍了油页岩成因、储量及其特性。提出了油页岩综合利用的"集成技术",阐述了该技术的重要思想,详细分析了其经济效益,为油页岩的高效开发利用提供参考。     

准噶尔盆地南缘油页岩特征及控矿条件

准噶尔盆地南缘油页岩资源储量巨大且发现已久,详细研究该区油页岩特征和控矿条件是明确其油页岩成矿特征与成矿规律的重要基础,为进一步指导勘探与有利区预测提供理论支撑。通过野外地质调查和地球化学实验分析等方法相结合,认为准噶尔盆地南缘2个油页岩群分别发育于中二叠统芦草沟组一、二段,以位于一段下亚段第一油页岩群的工业意义最大;油页岩以低品级为主,体积分数达77.19%,属于高灰分油页岩;滨浅湖和深湖形成的油页岩类型以深灰-棕灰色泥岩与夹白云岩薄层的页岩为主,泥灰岩次之且常与灰质粉砂岩或灰岩呈伴生关系,物缘区母岩类型是控制油页岩化学成分的重要因素之一;火山事件对油页岩区物源的控制大于其对成矿终止的控制。     

干馏后油页岩渗透规律的实验研究

介绍了干馏后油页岩在三轴应力下的渗透实验,揭示了干馏后油页岩的渗透规律,通过多元回归分析得到了干馏后油页岩的渗透系数与体积应力、孔隙压的关系式,表明了它的渗透系数与体积应力、孔隙压呈指数关系。并经过分析可知,若其埋藏深度较浅,可以通过增加孔隙压来改善它的渗透性;若其埋藏深度较深,则可以通过采取适当的措施,提高其渗透系数。这一结论对油页岩的原位开发与利用具有重要参考价值。     

油母页岩截割与破碎设备的技术研究

开采油页岩是一种新的尝试和探索,在世界很少有成功的先例。油页岩作为具有潜在优势的矿产,在开采设备的选型上确定合理的油页岩切割及破碎机设计方案,成为油页岩反采能否成功的关键。     

鄂尔多斯盆地南部张家滩油页岩资源应用前景

目的探究鄂尔多斯盆地南部油页岩赋存特征,为该区乃至全盆地今后的资源应用提供依据。方法利用岩心录井、测井、野外露头等资料进行综合分析。结果鄂尔多斯盆地南部三叠系延长组长7段张家滩油页岩属于大型内陆湖盆的湖相油页岩,其发育受沉积相控制。油页岩形成于盆地发育的拗陷期,气候温暖潮湿,植物繁盛,水生生物发育,有机质丰富,半深湖—深湖亚相是油页岩形成的有利沉积相带。结论张家滩油页岩分布广泛,厚度较大,品质较好,埋深较浅,具有较高的含油率,资源潜力巨大,具有可观的页岩油开发应用前景。     

油页岩层岩性特征及地应力与套损关系研究

在油田开发过程中,套管损坏的研究是一个重要问题。油页岩层是发生大面积套损的主要岩层。研究该岩层套损发生机理及影响因素显得尤为重要。通过开展油页岩层的岩性研究、岩体地应力方向研究,并应用测井解释成果确定套管损坏方位,指出了套损与地应力的关系并阐明了油页岩层的套管损坏机理。研究结果为油页岩部位套损井治理及预防提供了理论上的参考依据。     

油页岩开发中脱油残渣的综合利用研究

用X射线衍射法分析了油页岩脱油残渣中的成分及其结构特征,通过油页岩脱油残渣综合利用的可行性研究,确定了综合利用的工艺流程为:先煅烧活化再酸洗除杂,得到白炭黑的同时,可得到硫酸铝类絮凝剂。这不仅可以解决油页岩脱油残渣的环境污染问题,而且使资源利用高值化,对石油替代能源油页岩的开发利用有重要意义。     

油页岩的性质及相应对策

窑街煤田及新建海石湾矿在开采及施工过程中遇到大量的油页岩层位，且发生过顶板事故，造成人员伤亡。为了对油页岩有足够的认识，以便在回采过程中加强管理，防止各类事故的发生，保证安全生产，现将油页岩的一些性质讨论如下。1 油页岩的结构、构造及形成原因油页岩具有明显的变晶结构，部分为斑状变晶结构，属变质岩系的范畴。多为层状或板状构造，片状构造，或片麻状构造，层间含油，某些还具有石油天然气构造的特片，有的具有明显的片理。窑街油页岩属高变质片岩、片麻岩。油页岩层属煤田中的高变质岩系，为含液态及汽态的炭氢化合物，…     

油页岩原位开采过程中孔隙度和渗透率变化数值模拟

油页岩原位开采技术是一种经济、环保的油页岩利用技术。在油页岩原位开采过程中,温度变化引起油页岩中干酪根的分解及黏土矿物的转化使油页岩的孔隙度和渗透率发生改变,而孔隙度和渗透率正是影响生成的烃类物质运移的重要因素。为了研究油页岩原位开采过程中孔隙度和渗透率的变化规律,参考吉林省松原地区油页岩原位开采的现场试验情况,以梅花状布井方式建立了三维模型,模拟了油页岩原位开采的注热、生烃、黏土矿物转化以及孔隙度和渗透率变化的过程。结果表明:油页岩原位开采过程中,油页岩的孔隙度和渗透率随生烃过程的进行呈现增大趋势,且增长速率先快后慢,注热1 000 d时,孔隙度增长了3. 37%,渗透率增长了0. 004 9×10~(-3)μm~2。油页岩的孔隙度随蒙脱石-伊利石的转化逐渐增大;蒙脱石-伊利石转化过程使油页岩的渗透率有所增大;注热1 000 d时,孔隙度增长了2. 14%,渗透率增长了0. 002 5×10~(-3)μm~2。     

电法原位加热油页岩采油技术与数值分析

针对目前传统地面干馏油页岩技术中存在的高成本、高污染问题,结合油页岩本身具有的高温热破裂的特性,提出了对油页岩进行电法原位加热开发的技术。在建立数学模型的基础上,采用三维有限元法对油页岩电法原位传导加热开发过程进行了数值模拟,获得了开发过程中温度场随时间的变化规律,并预测了该模型的开发周期。     

油页岩原位开采中裂隙与井组相对位置及其产状对加热效果的影响

当采用对流加热技术对地下油页岩进行加热时,地下的裂隙为热流体提供了运移通道,影响着油页岩的加热速度和加热范围。因此充分地认识地下裂隙对油页岩加热效果的影响,确定合理的布井方式对油页岩的开采十分重要。通过使用商业仿真模拟软件ANSYS,建立了3组含有简化裂隙的三维模型,以此来模拟油页岩原位注热开采中的温度场,探究并分析不同裂隙位置与产状条件下油页岩的加热效果。模拟结果表明,加热5年后即可达到稳态,加热井远离开放裂隙,生产井位于加热井与开放裂隙之间时油页岩加热效果更好。井组连线的走向垂直于裂隙走向时,加热效果更好;开放裂隙垂直于岩层时,加热效果更好。     

氯化铬对油页岩的催化热解及分子模拟机制

原位转化技术是实现深层油页岩大规模开发的关键技术手段,其原理是通过人工加热将地下的固态有机质转化为油气进行开采。利用热重评估实验和高温热解产油实验,开展过渡金属盐催化剂CrCl₃对油页岩催化性能影响的系统研究,采用GC-MS对页岩油产物进行分析,通过分子模拟研究页岩油产物在油页岩层的吸附行为。结果表明：加入催化剂CrCl₃后,油页岩的热解温度能够降低约50℃,油页岩的热解活化能由80.18 kJ/mol降低到44.58 kJ/mol,降幅达44.4%;CrCl₃可将油页岩的产油温度降低,且产油率提升了6.3%;CrCl₃可促进长链脂肪烃裂解成短链脂肪烃,且具有良好的生烃转化能力;CrCl₃可促进有机质裂解,并且使页岩油中短链烷烃的含量增加,具有优异的油页岩的热解催化活性。     

油页岩原位热解孔隙结构演化的低温氮吸附分析

孔隙结构是油页岩的一个重要特征,直接影响油页岩内的传热效率与油气流动行为。为分析油页岩孔隙结构在热解过程中的演化规律,采用热重分析与低温氮气吸附(LTNA)手段,定量分析了压力及不同热解终温下油页岩孔隙结构特征。结果表明:抚顺油页岩的有机质降解阶段为350~540℃,干酪根分解与沥青的二次分解在同一温度区间完成,没有明显的两阶段过程。以有机质热解起始温度350℃为界,孔隙结构与类型发生重大改变。低于该温度时以墨水瓶型孔为主,高于该温度时以狭缝型孔为主,有机质热解对油页岩孔隙类型的变化起控制作用。油页岩孔隙结构演化涉及复杂的物化过程,是有机质、热解产物与无机矿物共同作用的结果,有机质的热解使比表面积与孔体积产生大幅增加,研究结果可作为油页岩原位开采的有益参考。     

石长沟油页岩燃烧灰分物理特性

油页岩灰分是油页岩综合利用的主要物质之一。对石长沟油页岩进行马弗炉燃烧实验,制备不同燃烧终温(200～800℃)的油页岩灰分;并借助多种实验仪器研究不同温度燃烧下的灰分构成成分、结构特征及微观孔隙演化过程。结果表明：油页岩有机质以脂肪族为主;燃烧过程中,各有机元素(N、S、C、H、O)含量呈现下降趋势,自由水析出,结构水脱离,碳酸盐和脂肪族逐渐分解,在800℃高温时,C完全转化为CO₂逸出;灰分的构成成分主要为二氧化硅和碳酸盐,孔隙以微孔和中孔为主,随着燃烧温度升高,中孔数量增加,比表面积和分形维度先增后减,峰值均在400℃处。研究结果为分析石长沟油页岩不同燃烧温度下灰分的物理状态提供了理论基础,对了解石长沟油页岩的燃烧特性具有一定的借鉴意义。     

油页岩灰渣对亚甲基蓝的吸附动力学及热力学研究

为了研究了在不同温度条件下油页岩灰渣对亚甲基蓝的吸附性能,实验在装有亚甲基蓝水样的中,加入油页岩灰渣吸附剂,于不同温度下在振荡培养箱中,调节转数,振摇吸附。采用比色法测定吸附后亚甲基蓝的质量分数,根据其质量分数随吸附时间的变化,分析油页岩灰渣对亚甲基蓝的吸附性能。结果表明:油页岩灰渣对亚甲基蓝具有较强的的吸附能力,吸附反应发生较快,化学吸附占主要地位,并且符合二级反应动力学方程。