鄂尔多斯北部杭锦旗探区上古生界烃源岩评价

鄂尔多斯盆地北部杭锦旗探区上古生界烃源岩问题争议大。通过有机地球化学分析、盆地模拟等方法手段对研究区上古生界烃源岩展开研究。结果表明,上古生界发育石炭系、二叠系两套烃源岩,煤层是最好的烃源岩,泥岩为差烃源岩。煤层有机碳的质量分数最高,平均值为61.32%;有机质类型好,以Ⅲ型干酪根为主,属于生气型源岩;有机质成熟度为0.8%~1.3%,已经进入生气高峰阶段。烃源岩生气强度为(0.1~1.3)×109m3/km2,具备为研究区天然气成藏提供物质基础的条件。盆地模拟结果表明山西组总生气量大于太原组,是主要的烃源岩层系。烃源岩从侏罗纪末进入大规模生烃阶段,生烃高峰为早白垩世。研究区石炭系和二叠系煤层是上古生界天然气成藏的主要气源岩,天然气组分中甲烷含量变化、天然气侧向运移距离等证据进一步佐证了上述观点,突出了研究区上古生界烃源岩的原地性特征。     

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。     

渭河新生代盆地基底组成及其油气地质意义

为进一步评价因缺乏有效烃源岩而停顿多年的渭河盆地的油气地质前景,结合区域地质背景,通过二维地震反射特征、地热井伴生气及油气化探的CH4,CO2碳同位素数据和钻探成果综合分析,认为渭河盆地深部残留有晚古生代含煤地层:二维地震反射剖面揭示,渭河盆地深部发育类似鄂尔多斯盆地石炭系—二叠系煤系地层强反射特征(T9),对应于太原组9#,8#和山西组4#,3#主力煤层的反射;地热井伴生气及油气化探样品中δ13C (CH4)在-24.5‰～-40.2‰之间,属于煤型热解—裂解气,大多数样品δ13CCO2-10‰,属有机成因气;渭参3井揭示盆内存在二叠系石盒子组,推测下部存在山西组和太原组地层;渭河盆地在晚古生代为大华北克拉通的一部分,沉积有煤系地层,三叠纪末期开始遭受一定的隆升剥蚀,至新生代渭河断陷盆地形成后,盆地周缘发生大规模隆升剥蚀,而渭河盆地内这一时期接受了巨厚沉积,前新生代地层(上古生代煤系地层等)得以保存和深埋,即不同构造单元演化的差异造成了其地层剥蚀和残留程度的差异。综合认为晚古生代煤系地层甚至更晚层位存在于渭河盆地西安凹陷、固市凹陷和咸渭凸起的部分区域。渭河盆地晚古生代含煤地层可作为油气及氦气载体气的气源岩,为渭河盆地油气及富氦天然气勘探提供了物质基础,同时可为鄂尔多斯周缘断陷盆地群油气资源调查提供借鉴。     

沁水盆地山西组致密气成藏条件分析

为了评价沁水盆地山西组的致密气勘探潜力,应用地球化学、流体包裹体、稀有气体和生排烃概念模型等实验技术方法,综合分析了山西组致密气的成藏地质条件。研究结果表明,山西组泥岩和煤岩的总有机碳(total organic carbon, TOC)较大,有机质为Ⅲ型干酪根且达到高-过成熟阶段,以生气为主。泥岩和煤岩的生气潜力巨大,生气量分别达到11.44×10~(12)、39.33×10~(12) m~3,山西组致密气资源量为0.14×10~(12) m~3。稀有气体Ar同位素比值表明泥岩是致密气的主力气源岩,其生成的天然气对致密气的贡献率为70.1%,煤岩的贡献率为29.9%。根据盆地的埋藏-热演化史和流体包裹体的均一温度测试结果,确定山西组致密气存在2个成藏期,对应的成藏时间分别为中-晚三叠世和晚侏罗世-早白垩世。此次研究定量评价了沁水盆地山西组致密气的成藏条件,可为该区致密气的勘探提供有利方向。     

鄂尔多斯盆地东南部奥陶系烃源岩评价

鄂尔多斯盆地东南部奥陶系地层烃源岩厚度大,类型多种多样,成熟度高,为了客观认识鄂尔多斯盆地东南部奥陶系地层烃源岩有机质丰度和生烃潜力,通过有机岩石学和有机地球化学相互结合综合分析的方法开展对鄂尔多斯盆地东南部地区奥陶系烃源岩评价研究。结果表明:鄂尔多斯盆地东南部奥陶系发育泥质烃源岩和碳酸盐岩烃源岩,其主要分布在南缘古坳陷和陕北古坳陷;烃源岩残余有机碳平均值0.30%~3.12%;有机质类型主要为Ⅰ-Ⅱ_1型;烃源岩热演化程度达到高成熟-过成熟阶段;奥陶系烃源岩在三叠系朱(T_3y末)进入生气高峰,至侏罗系末(J末)属持续埋藏生气阶段,从晚白垩世开始抬升隆起,生气强度逐渐降低。综合区域地质分析认为,渭北隆起北部与伊陕斜坡南部过渡带在晚古生代沉积后,奥陶系烃源岩埋深一般大于2500 m,生气时间长,有利于天然气形成,是有利的勘探目标区。     

混合气藏类型划分及成藏模式探讨

混合气藏是常见的天然气藏类型,实用的类型划分及成藏模式的建立是该类气藏定量研究的基础.根据端元气的来源,对混合气藏类型进行了划分,并结合实例建立了相应的成藏模式.研究结果表明,常见的混合气藏可划分出两大类4小类(1)异源混合气藏,指不同气源岩(灶)生成天然气的混合,其中包括异源岩混合气藏和异源灶混合气藏两类;(2)同源不同阶混合气藏,按母质类型分为煤型不同阶和油型不同阶两类.对塔里木、鄂尔多斯、四川等盆地典型气藏解剖结果证明,多套有效气源岩、沟通圈闭和源岩(灶)的通道是异源混合气藏形成的基础;而气源岩多期次演化生气、持续有效的圈闭是同源不同阶混合气藏形成的重要条件.分析认为,具有多套源岩供气的轮南凸起、川东高陡褶皱带是发育异源混合气藏的有利地区;而成藏过程复杂的库车坳陷则是同源不同阶混合气藏发育的有利地区.     

鄂尔多斯盆地东缘临兴地区上古生界烃源岩特征及其对天然气成藏的控制作用

应用测井、录井、岩心等资料确定鄂尔多斯盆地东缘临兴地区上古生界烃源岩展布特征,通过有机质丰度、类型、成熟度指标对烃源岩进行综合评价,并分析了烃源岩条件对气藏形成与分布的控制作用。研究表明,临兴地区上古生界烃源岩为山西组、太原组和本溪组的煤层及暗色泥岩,其中主力烃源岩为煤层。煤层厚度2. 17～31. 01 m,均值18. 91 m;暗色泥岩厚度16. 93～119. 95 m,均值59. 19 m。烃源岩有机质丰度较高,煤的残余有机碳20. 40%～87. 32%,均值62. 15%,暗色泥岩的残余有机碳0. 09%～38. 60%,均值4. 59%;有机质类型以Ⅲ型干酪根为主,含有部分Ⅱ型干酪根;受紫金山岩体侵入的影响,烃源岩成熟度较高,烃源岩镜质体反射率0. 78%～4. 89%,均值1. 23%,主体处于成熟—高成熟阶段。临兴地区生气强度(10. 22～44. 86)×108m3/km2,与邻区神木气田(生气强度(8～33)×108m3/km2)相比,临兴地区的气源条件优于神木气田。平面上,临兴地区内煤层厚度 11 m,生气强度 11×108m3/km2的区域为工业气流井主要分布区,且在烃源岩条件较好的区域,其含气性也较高;纵向上,天然气垂向运移距离与煤层厚度和生气强度具有一定的正相关性,表现为随煤层厚度、生气强度增大,天然气垂向运移距离更远。     

混合气藏类型划分及成藏模式探讨

混合气藏是常见的天然气藏类型,实用的类型划分及成藏模式的建立是该类气藏定量研究的基础。根据端元气的来源,对混合气藏类型进行了划分,并结合实例建立了相应的成藏模式。研究结果表明,常见的混合气藏可划分出两大类4小类:(1)异源混合气藏,指不同气源岩(灶)生成天然气的混合,其中包括异源岩混合气藏和异源灶混合气藏两类;(2)同源不同阶混合气藏,按母质类型分为煤型不同阶和油型不同阶两类。对塔里木、鄂尔多斯、四川等盆地典型气藏解剖结果证明,多套有效气源岩、沟通圈闭和源岩(灶)的通道是异源混合气藏形成的基础;而气源岩多期次演化生气、持续有效的圈闭是同源不同阶混合气藏形成的重要条件。分析认为,具有多套源岩供气的轮南凸起、川东高陡褶皱带是发育异源混合气藏的有利地区;而成藏过程复杂的库车坳陷则是同源不同阶混合气藏发育的有利地区。     

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。     

松辽盆地南部十屋断陷成藏期次研究

通过对松辽盆地南部十屋断陷构造发育史、烃源岩的生烃史、流体包裹体均-温度的研究,综合分析了盆地的成藏期次.十屋断陷形成演化过程中经历了多期构造运动,其中影响最大的是登娄库末期构造运动和嫩江末期构造运动,是十屋断陷期局部圈闭的主要形成时期.在营城组沉积时期,沙河子组源岩开始大量生油;到登娄库组沉积之后,沙河子组源岩开始生气,营城组源岩进入主生油期;到泉头组沉积时期,营城组源岩达到生油高峰,青山口组-嫩江组沉积时期为生气高峰期.主要目的层砂岩裂隙中的流体包裹体形成温度主要为三个温度区间:70～80℃,90～110℃及120～140℃;与热史和埋藏史相结合,推测油气藏的成藏时间约为120 Ma前,85 Ma前和72 Ma前左右.综合分析认为,十屋断陷经历了三期油气成藏过程,即登娄库末期、泉头-嫩江期和嫩江末期.     

气驱过程中气窜问题的室内研究与探讨

气驱实验是注气提高采收率研究的基础,物理模拟实验过程中气窜问题是影响气驱实验研究的重要因素之一,如何有效预防气窜和发生气窜后采取正确的处理手段对气驱室内研究尤其重要。文中较为系统地分析了气窜问题带来的危害,从机理研究和现场应用相结合的方法入手,对气窜压力的测定、影响因素、防气窜机理和防气窜方法进行了深入的研究,并结合室内现有条件对气窜问题进行系统的分析与探讨,论述了如何对气驱室内研究过程中气窜的问题进行控制,并提出合理的意见和建议。     

天然气管道投产置换过程模拟实验研究

投产置换是天然气管道建成后投入运行的一个关键环节,为确保置换过程的安全性,对置换过程中气体的混合规律进行了研究.根据二元体系气体紊流扩散原理,在实验室内构建了天然气管道投产置换过程的模拟实验系统.利用该实验系统,分别对不同流速、不同背压下管道内气体的扩散过程进行模拟试验,获得了置换过程中受流速和背压影响的天然气与氮气、氮气与空气的扩散规律,为管道投产置换合理确定氮气用量提供了理论依据.     

煤气发生炉气化过程分析与提高煤气品质的技术措施

对煤炭气化过程进行理论分析,阐明了反应温度对煤炭气化过程热效率的影响.根据煤气发生炉的气化特性指标,探讨了影响煤气发生炉气化品质的因素,从煤炭性质、煤炭粒度及饱和温度等方面得出了提高煤气品质的技术措施.     

高能气体压裂弹燃气安全性评价

利用密闭爆发器测试技术模拟了高能气体压裂弹的爆燃过程,并使用红外光谱分析技术对燃气成份中毒性气体进行了检测.5个不同厂家的高能气体压裂弹产品燃气成份测试结果表明,特殊的压裂弹产品燃气中会产生氢氰酸(HCN)毒性气体,对其产生机理进行分析并提出抑制燃烧过程产生HCN的措施.     

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.     

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.     

气体种类对煤制气制备碳化铁的影响

主要研究了以煤制气为还原剂制备碳化铁过程中气体种类对还原度，金属化率，碳化铁率的影响，研究结果表明：CO＋CO2混合气体还原铁矿石可以生成碳化铁，随CO／CO2比值的增加碳化铁率也增加，还原气体中氢气的含量在10％－20％范围为宜。     

金属氧化物气敏传感器

根据检测气体的种类、组成成分和工作原理对气体传感器进行了分类,并详细介绍了金属氧化物的气敏机理和纳米技术对材料气敏性能的影响;着重从物理方法和化学方法两个方面介绍金属氧化物纳米颗粒的合成;探讨了气体传感器的发展方向.     

石港矿煤层瓦斯参数测定及瓦斯治理技术分析

本文在分析石港矿主采煤层(15#)瓦斯基础参数的基础上,针对石港矿本煤层、邻近层和上隅角的瓦斯涌出规律,采取了不同的瓦斯治理方法,以达到治理瓦斯、保障生产安全的目的。     

瓦斯安全管理新指标-采空区瓦斯涌出强度

为研究采空区内部瓦斯涌出规律,解决采煤工作面的瓦斯超限问题,从分析采空区内部的瓦斯源出发,提出了采空区瓦斯涌出强度的概念;用负指数衰减函数描述各层瓦斯涌出强度的衰减过程,给出了采空区瓦斯涌出强度的计算公式。通过定量化分析采空区瓦斯涌出量与各影响因素的关系,得出采空区瓦斯涌出强度决定着采空区瓦斯涌出量,且具有显著的线性比例关系。论证了用瓦斯涌出强度衡量采空区瓦斯涌出的科学意义,因该项指标具有一定的客观性,可以作为衡量采空区向工作面瓦斯涌出的安全技术指标,并指出该指标的获得途径必须通过现场观测结合场流数值计算模型由参数反演得到。