沁水盆地石炭-二叠系优质煤储层发育的沉积条件

沁水盆地石炭-二叠系中煤储层发育，但不同的煤储层在分布范围、厚度、储集物性等方面有明显的差异．从沉积学和层序地层学的角度，探讨了控制优质煤储层发育和分布的因素．研究表明，本区优质煤储层主要形成于潮坪和三角洲平原上的泥炭沼泽环境，而且总体上，潮坪上形成的煤储层的横向连续性比三角洲平原上形成的要好．海平面升降对煤储层的纵向分布以及平面上的分布范围有重要控制作用，总体上高位体系域(尤其是晚期)形成的煤储层丰度高、厚度大、分布范围广，有利于形成优质煤储层；海侵体系域形成的煤储层丰度低、厚度小、分布范围较小，不利于优质储煤层的形成．     

沁水盆地煤储层孔隙系统模型与物性分析

实验测试分析表明，沁水盆地煤储层孔隙系统具有以下共同特点：孔隙度相对较小，孔隙结构以微孔和小孔为主，中孔次之，大孔很不发育，这种孔隙结构总体上对煤层气的产出不利．同时也发现沁水盆地高煤级煤储层孔隙结构具有一定的差异性，这种差异必然导致高煤级煤储层具有不同的吸附、解吸、扩散及渗透物性．应用聚类分析方法对大量测试结果分析归类并选择典型样品，建立了相应煤储层孔隙系统的四种模型，分析了各孔隙模型对应的储层物性优劣，对于沁水盆地煤层气的勘探开发具有一定的指导意义．     

高煤级煤储层弹性自调节作用及其成藏效应

煤储层是一种具有相当弹性的地质体，其对应力的响应比常规储层更为敏感．煤层气成藏的诸多外部地质动力学因素作用于煤储层本身，体现为煤储层允许煤层气扩散渗流或导流的能力．因此，煤储层中天然裂隙的发育特征就成为决定煤层气能否成藏的一个关键要素．基于这一关系，有针对性地设计了综合物理模拟方法，从固流耦合的角度对不同煤级煤基块的弹性力学性质开展研究，建立起煤储层在有效应力——吸附-解吸条件下产生弹性体积变形(弹性自调节效应)的模式，获得了对其弹性变形特征规律性的认识．在此基础上，提出了高煤级煤层气成藏“弹性自封闭效应”的新观点，为进一步探讨其动力学因素、可能机理、在煤层气能量平衡系统中的作用等提供了切入点和科学依据．     

液态水影响煤吸附甲烷的实验研究：以沁水盆地南部煤储层为例

以IS-100等温吸附解吸仪和MTS815型电液伺服岩石实验系统为主要实验平台，选取了煤层气勘探开发热点地区——沁水盆地南部主力煤储层样品，开展了系统的注水煤样、平衡水煤样、干煤样等温吸附实验对比研究，探索并建立了模拟储层条件下的煤样注水和注水试样等温吸附实验方法，总结了实验规律，探讨了液态水影响煤吸附甲烷的作用机理．实验研究结果表明：注水煤样与平衡水煤样、干煤样比较，注水煤样的Langmuir体积明显高于平衡水煤样，也高于干燥煤样或与之相当；注水煤样的Langmuir压力最大，其次为平衡水煤样，干煤样的Langmuir压力最低，模拟储层条件下注水煤样的实验结果较平衡水煤样、干煤样更能反映实际情况；储层条件下煤层中的液态水对煤基质吸附气体存在显著影响，液态水可以使煤基质吸附气体的能力提升，吸附规律更符合Langmuir模型；润湿煤基质吸附力的增大是注水煤样吸附气体能力强的主要原因．实验结果推翻了前人有关液态水不影响煤吸附气体的传统认识，将导致煤层气等温吸附吸附实验方法的改进和煤层气资源评价可靠性的提高．     

西北侏罗系煤成油藏形成的有利环境是水进序列的含煤建造

通过对我国西北地区侏罗系一些含煤盆地石油的形成、成烃机理、煤沼沉积环境及其演化的研究后发现,一些形成工业性煤成油田盆地的煤沼沉积环境演化有其一定的规律性,即在具完整湖平面变化旋回层序的水进序列中形成的含煤建造更有利于煤成油藏的形成含煤建造上覆的湖相泥岩,既可以是油源岩,同时,也是良好的盖层.根据西北侏罗系煤沼沉积环境演化特征,可将其划分为3种煤沼沉积环境演化类型:(1)发育在冲积体系和河流体系中的含煤建造,如祁连和贺兰山地区的一些山间聚煤盆地;(2)含煤建造(组)的上下没有发育典型的湖相地层,或含煤建造的直接上覆没有典型的湖相地层的发育,也就是说,除煤层外,很少有泥灰岩、炭质泥岩、油页岩等湖相地层的形成.典型的如鄂尔多斯盆地.该盆地延安组含煤建造的上覆是直罗组,该组由一套冲积体系组成;(3)煤沼发育的后期都发育有典型的湖相     

中国海相储层分布特征与形成主控因素

中国海相储层分布广泛，时代从前寒武系到中新生界，其中主要是古生界，特别是下古生界，主要包括碎屑岩和碳酸盐岩两类储层；在平面上主要分布在中西部的塔里木、四川和鄂尔多斯盆地．海相碎屑岩储层主要发育于海滩前滨-临滨、潮汐砂坝、潮汐水道、砂坪、三角洲分流河道、河口坝以及浅海陆棚等环境；储层发育的沉积环境对储层性质具有极其重要的控制作用；压实作用和压溶作用、胶结作用是减少孔隙的重要因素；低地温场地质背景、早期油气充注、溶蚀作用对储层孔隙保存非常有利．海相碳酸盐岩储层分为礁-滩型储层、岩溶型储层、白云岩储层、裂缝型储层四类；白云石化作用、溶蚀作用、硫酸盐热化学还原反应作用、构造破裂作用是控制碳酸盐岩储层质量的重要因素．     

硫化氢对碳酸盐储层溶蚀改造作用的模拟实验证据——以川东飞仙关组为例

四川盆地下三叠统飞仙关组储层是中国目前发现的次生溶蚀孔洞最发育、埋藏最深、优质碳酸盐岩储层最发育、储层有效厚度最大的碳酸盐岩储集层；同时飞仙关组气藏也是中国硫化氢含量最高的气田．研究发现，飞仙关组优质储层的形成与硫化氢之间存在十分密切的关系．含硫化氢的酸性流体与碳酸盐岩发生流体-岩石相互作用，促进了碳酸盐岩次生孔隙的形成．通过对飞仙关组储层碳酸盐岩岩芯样品在含硫化氢饱和水溶液中溶蚀试验发现，经过硫化氢的溶蚀，储层的孔隙度、渗透率得到大幅度的提高，孔隙度平均增大2％，渗透率增大幅度最大，平均将近提高两个数量级，岩石的密度也明显变轻，从而证实了硫化氢的溶蚀作用对飞仙关组优质储层形成所起到的关键作用．储层岩石学特征也证实了硫化氢对碳酸盐岩的溶蚀改造作用．     

塔里木盆地轮南低隆起储层石油包裹体GOR特征及其地质意义

应用PVTsim模拟软件，对不同储层流体包裹体成分与GOR(油气比)特征进行了研究．结果表明：奥陶系储层中发育三期石油包裹体，石炭系与三叠系储层中发育两类石油包裹体；奥陶系储层中的三期石油包裹体与石炭系及三叠系储层类型1石油包裹体成分相似，为正常原油聚集条件下形成，而石炭系、三叠系储层类型2石油包裹体具有较高的GOR与C1值，油质较轻．结合油气藏形成的地质地球化学特征，本研究认为轮南低隆起现今油气藏主成藏期有两期，一期是正常原油，另一期是轻质油，均发生在晚第三纪；轻质油充注来源于东南部，具有东南强，西北弱，下部强，上部弱的特点；油气藏的多期充注及保存条件造成的油气散失是轮南低隆起油气多样性的主要原因．     

内蒙古准格尔超大型镓矿床的发现

运用仪器中子活化分析、电离耦合等离子体质谱、X射线荧光光谱、带能谱仪的扫描电子显微镜等方法对内蒙古准格尔煤田主采6号煤层的矿物学和地球化学进行了研究. 结果表明, 镓在全层煤样中的含量均值为44.8 μg·g^-1; 镓在主采分层(亦是镓富集的分层)中的含量为30.1~76.0 μg·g^-1, 均值为51.9 μg·g^-1, 远超出煤中镓的工业品位(30 μg·g^-1), 这些分层的厚度占整个煤层厚度的81.9%. 煤的高温 (550℃)灰化产物中镓亦显著富集, 主采分层灰化产物中镓的含量为62.2~178 μg·g^-1, 均值为89.2 μg·g^-1. 煤中超常富集的勃姆石是镓的主要载体, 镓在勃姆石中的含量均值为0.09%, 勃姆石在全层煤样中的含量为6.1%, 在主采分层中的含量均值为7.5%. 勃姆石是泥炭聚积期间盆地北部隆起的本溪组风化壳铝土矿的三水铝石胶体溶液被短距离带入泥炭沼泽中, 在泥炭聚积阶段和成岩作用早期经压实脱水凝聚而形成. 初步估算表明, 该镓矿床镓的保有储量为6.3×10⁴ t, 预测储量为8.57×10⁵ t, 为超大型镓矿床. 准格尔煤田所处的特殊的古地理位置和煤中镓的特殊地质载体, 决定了该矿床是目前为止世界上独特的镓矿床类型. 与镓共伴生的稀土元素在主采分层及其灰化产物中的含量均值分别为255和830.36 μg·g^-1. 由于勃姆石的主要组成为Al, 因此铝和稀土元素亦是可资利用资源.     

煤矿建井初期煤与瓦斯突出的防治措施

我国是煤与瓦斯突出最严重的国家,目前我国对防突措施的研究主要集中于已投产矿井,而对建井初期的关注较少.在建井初期,矿井的井下供电、通风、抽放、监控系统均未完善,而前期工程又不得不为构建系统而揭露突出煤层,无数实践表明,石门揭煤最易发生煤与瓦斯突出,并且突出强度大,瓦斯突出量多,再加上建井初期井下人员分布集中,缺少避灾通道,安全设施不齐全等不利因素,如果一旦发生煤与瓦斯突出事故,将造成不可想象的后果,所以研究该阶段的突出防治具有重要的现实意义.     

计算机技术在广播电视发射监控中的应用

我国是煤与瓦斯突出最严重的国家,目前我国对防突措施的研究主要集中于已投产矿井,而对建井初期的关注较少。在建井初期,矿井的井下供电、通风、抽放、监控系统均未完善,而前期工程又不得不为构建系统而揭露突出煤层,无数实践表明,石门揭煤最易发生煤与瓦斯突出,并且突出强度大,瓦斯突出量多,再加上建井初期井下人员分布集中,缺少避灾通道,安全设施不齐全等不利因素,如果一旦发生煤与瓦斯突出事故,将造成不可想象的后果,所以研究该阶段的突出防治具有重要的现实意义。     

含煤地层振幅随偏移距变化正演模型研究

通过正演模型研究，对煤层顶、底界面振幅随偏移距变化(Amplitude versus offset，AVO)特征及其影响因素进行了分析．结果表明，煤层顶界面的反射振幅先是随着炮检距(入射角)的增大而减小，然后再逐渐增大；煤层底界面的反射波振幅最初也是随着炮检距(入射角)的增大而减小，但容易发生全反射，不利于AVO分析．不同结构煤体在AVO响应上存在明显的差异，随着媒体结构破坏程度的增强，煤层顶界面反射波AVO的截距和梯度都会增大。煤体结构相同时，与泥岩顶板相比，以砂岩为顶板的煤层顶面表现为较大的反射振幅绝对值和变化梯度．煤层厚度的调谐作用对其AVO属性也有明显的影响．     

塔里木盆地深部流体改造型碳酸盐岩油气聚集

塔里木盆地深部流体活动具有分区性特点．位于盆地西部的塔中隆起西部井下岩石及原油稀土元素分析、二氧化碳的碳同位素分析以及储层流体包裹体测温证实了深部流体的存在．盆地基底以下的深部流体通过深大断裂及火山活动进入盆地内，通过物质和能量交换对碳酸盐岩储层进行溶蚀和交代，使碳酸盐岩储集层的孔隙度、渗透率结构发生改变而使其储集性能发生改变，从而形成深埋改造型的优质碳酸盐岩储层．塔中隆起西部地区沿大断裂及火山活动区发现的萤石矿带是深部流体作用的产物，是塔中45井油田的主要储集层类型．热液白云岩化使英买7井碳酸盐岩储层得到明显改善．深部流体的来源及其活动范围与盆地内深大断裂以及火山活动密切相关，深大断裂以及火山岩发育区可以作为寻找深部流体改造型储层的指针．深部流体改造型碳酸盐岩油气聚集的基本特点是大型断裂及火山通道附近聚集、火山活动之后晚期成藏、受岩性物性控制的隐蔽油气藏．     

中国海相盆地的形成与演化

中国海相沉积盆地的形成与演化主要经历了两大构造期和5个构造演化阶段．两大构造期是指早古生代板块离散-漂移控制下的海相盆地形成和晚古生代以来板块聚敛-碰撞控制下的盆地叠加改造这两大构造期．5个演化阶段如下：①元古界-中石炭世，小陆壳板块在大洋中的漂移和以碳酸盐岩沉积为主的海相盆地的形成；②晚石炭世-中三叠世，陆壳板块向北的拼合聚敛和海陆交互相沉积盆地的发育；③晚三叠世-早白垩世，板块拼贴以后的构造稳定阶段和陆内沉降控制的湖相沉积盆地的叠加；④晚白垩世-古近纪，受新特提斯洋和西太平洋板块活动的影响，海相沉积盆地经受陆内变形，发生埋藏、隆升剥蚀或破碎；⑤新近纪以来，受印度板块与亚欧板块的碰撞及其远距离效应的影响，海相沉积盆地边缘发生前陆挤压和盆山耦合作用．构造演化过程控制了中国海相沉积盆地的石油地质特征，古生代海相沉积盆地的形成奠定了油气藏形成的物质基础，中新生代的构造叠加与改造决定了油气成藏与保存的关键条件．晚元古代-早古生代，漂移在大洋中的古板块上沉积的深水相泥页岩和陆缘海碳酸盐岩层序中，发育了优质的海相烃源岩和礁滩相储集层．晚古生代，陆壳板块聚敛并上升成陆，克拉通盆地内部的古隆起成为油气运移、聚集和储集的良好空间，同时海陆交互相沉积的煤系地层形成了区域性的封盖层．中新生代的构造稳定性决定了古生代海相盆地的保存条件．具有前寒武系结晶基底，构造活动相对稳定，盆地改造程度低的海相沉积盆地和其中古油气藏容易保存，例如塔里木盆地、四川盆地、鄂尔多斯盆地等都是有利于海相油气勘探的地区．     

塔里木盆地台盆区古生界优质碎屑岩储层形成机理及预测

通过对孔隙铸体和阴极发光薄片的仔细观察, 结合成岩演化史、烃源岩成熟史、古构造演化史以及物性分布特征研究, 提出塔里木盆地台盆区古生界优质碎屑岩储层的孔隙主要为次生成因, 并阐述了次生孔隙的多种识别标志、发育程度和分类, 认为溶蚀作用对优质储层的形成起了重要作用. 提出了形成次生孔隙的铝硅酸盐、二氧化硅和碳酸盐3种溶蚀机制. 明确指出优质储层的形成、分布、保存和破坏受古构造格局及其演化、烃类注入与散失等多重因素控制. 古构造格局控制了酸性水运移的路径和方向, 从而控制了溶蚀发育的部位和范围, 古构造高部位和长期继承性的古隆起区次生孔隙发育. 烃类注入使溶蚀孔隙得到了保存, 烃类的散失使早期形成的溶蚀孔隙被后来的碳酸盐或石英次生加大胶结而破坏. 在寒武系、奥陶系和石炭系烃源岩成熟期(地质时代分别为S, P, K)的构造高部位、或长期继承性的隆起区是优质储层发育的主要地区.     

深盆气-成岩圈闭: 以鄂尔多斯盆地榆林气田为例

在鄂尔多斯盆地榆林气田的上倾部位, 不存在构造、地层和沉积岩性圈闭条件. 应用偏光显微镜、荧光显微镜、包裹体均一温度、拉曼光谱测试等手段研究了成岩作用的历史, 揭示出三期地质流体的活动, 分别发生在晚三叠世、晚侏罗世和早白垩世末期, 并发现圈闭的形成明显受成岩作用影响. 在第一和第二期流体作用期间, 酸性流体进入了储层, 引起溶蚀和胶结作用, 储层的孔渗条件得到一定程度的改善, 但是此后盆地的再次沉降引起的再压实作用使得储层致密化. 到早白垩世末期, 盆地内古生界主力气源岩进入大规模生排期, 气田上倾部位的气水过渡带内胶结作用继续进行, 进一步降低了孔隙度和渗透率. 榆林气田的成藏机理因此发生了从深盆气到成岩圈闭的转换, 有利于较长时间地保留天然气.     

地下之火:煤层自燃

煤层自燃是一种重大的自然灾害。在我国东北、华北和西北地区，煤炭资源非常丰富，但因该地区处在高山和高原之中，干旱少雨、蒸发量大，经太阳强烈照射，煤层氧化发热自燃，千百年来形成了大面积的煤田火区。西起新疆，东至黑龙江的广大煤田中都有煤层自燃的“火焰山”。在新疆准噶尔南部，西起塔城乌苏．东至昌吉吉木萨尔，沿天山北侧连绵分布似一条火带，乌鲁木齐和阜康一带火点特别多，远远望去浓烟滚滚、火势迅猛。火烧区地面炽热，一片狼藉，人迹罕至。我们眼睛所能看到的火焰山，如同露出海面的冰山一角。真正危害甚烈的，是地下煤层…     

流动的地下水对煤层含气性的破坏机理

水文地质条件对煤层气的赋存影响很大，在地下水动力条件强的地区煤的含气量比较低；地下水相对滞流的地区，煤层气含量较高．显然，流动的地下水对煤层气的保存不利．但在地下水带走煤层甲烷的机理上，研究得比较薄弱．根据流动的地下水不仅使煤的含气量降低，同时也导致了煤层甲烷碳同位素的分馏作用，使煤层甲烷的碳同位素值大幅度变轻的现象，提出流动的地下水带走煤层甲烷的方式主要是通过水对甲烷的溶解作用，然后被地下水带走，而并非是通常认为的水驱作用，也并非是煤层甲烷通过盖层的扩散作用导致强水动力条件地区煤层气含量降低．只有水溶作用才能使煤层气甲烷的碳同位素发生分馏作用且使煤层气中的甲烷碳同位素变轻，是流动地下水带走甲烷的有效途径，破坏煤层的含气性．     

和田河气田碳酸盐岩气藏特征及多期成藏史

根据气源对比研究, 认为该区气藏的主要气源岩为寒武系烃源岩. 在烃源岩演化和构造演化研究的基础上, 结合该区气藏储层沥青薄片分析和流体包裹体均一温度研究, 认为气藏主要有3个形成期. 第1期为晚加里东期, 寒武系烃源岩生成的油通过断层以液相形式向上运移至奥陶系碳酸盐岩储层中聚集, 成藏后由于地壳抬升, 该油藏被破坏; 第2期为晚海西期, 寒武系烃源岩到生凝析气阶段, 由于断裂活动切穿至二叠系, 烃类以液相形式进入奥陶系储层, 可能圈闭条件不好, 没有大规模成藏; 第3期为喜山期, 由于挤压应力的作用, 和田河气田两侧断裂活动剧烈, 形成现今的断垒构造, 寒武系烃源岩到生干气阶段, 烃类以气相形式向上运移至奥陶系和石炭系储层, 形成现今的大气藏.     

塔里木盆地轮西地区奥陶系潜山油藏成藏过程及聚集模式

轮西地区奥陶系溶缝洞型潜山油藏中的原油以重油为主，为源自中、下寒武统烃源岩和中、下奥陶统烃源岩的混合油，经历了以侧向运移和聚集为主的加里东晚期-早海西期油气聚集和破坏，即有沿断裂向上调整又有侧向运移和聚集的海西晚期油气聚集并在海西末期降解形成重油的成藏过程．轮西地区奥陶系潜山油藏不存在燕山晚期-喜山期油气充注，却受该期深部轻质油气扩散的影响，表现为重油与原油裂解形成的干燥系数为0．91—0．96的溶解气伴生．通过对该地区奥陶系潜山成藏过程的研究，对塔里木盆地克拉通地区早期充注形成的油气藏的勘探潜力的认识具有重要的意义．