天然气碳同位素在气体运移研究中的应用——以辽河盆地为例

油气藏形成过程中,普遍发生初次和二次运移.对于多产层、多源岩、构造复杂和断裂发育的含油气盆地,利用天然气碳同位素组成确定源岩及天然气运移距离是最有效手段之一.在天然气形成演化过程中,其同位素组成变化主要与母质类型和演化程度(成熟度)有关,而气体运移聚集过程中甲烷同位素分馏效应甚微.因此,可以利用天然气碳同位素组成特征追索源岩和计算天然气运移距离.本文以辽河盆地为例,探讨天然气碳同位素组成在气体运移研究中的应用.     

前陆盆地异常压力特征与天然气成藏模式

库车、准南和川西等前陆盆地普遍存在异常高压, 其异常高压的分布特点是：压力系数高, 分布范围和层序广; 异常高压分布层位与岩性密切相关; 异常高压分布与山前拗陷区密切相关. 库车和准南地区异常高压的形成既有不均衡压实成因又有构造挤压成因, 但在不同盆地和同一盆地不同地质时期, 各种因素所起的主导作用不同. 通过分析重点前陆盆地异常压力分布与气藏的关系及异常压力对气藏形成的影响作用, 建立了不同的天然气成藏模式：(1) 强烈构造活动使超压带内成藏(库车克拉2气田); (2) 浅部泄压、后期成藏模式(准南呼图壁气田); (3) 深部压力传递伴随天然气运移和聚集成藏(川西新场气田).     

塔里木盆地轮南低凸起油气多期成藏动力学

根据烃源岩生烃期、封盖层与圈闭形成期、有机包裹体分析、储层沥青分析等技术综合确定了轮南低凸起区有二叠纪、白垩纪至早第三纪、晚第三纪至第四纪3个成藏期和二叠纪末期与晚第三纪至第四纪两个油气藏调整期. 综合研究表明, 早海西期形成的奥陶系大型潜山在二叠纪时为源自寒武系至下奥陶统的石油沿奥陶系风化壳顶面由南向北侧向充注成藏, 成藏后经历了二叠纪末期的改造、白垩纪至早第三纪的调整与晚第三纪至第四纪的再次充注的复杂过程, 形成了早期重质海相原生油藏和晚期原生轻质油气藏. 石炭系、三叠系、侏罗系油气藏则是奥陶系油气藏向上调整与再分配的结果, 其中, 三叠至侏罗系油气藏的形成受晚第三纪以来构造向北掀斜的影响, 源自不同烃源岩层系的油气沿断层垂向运移, 进入三叠系底部不整合面继而由北向南侧向运移和聚集成藏.     

地热流体溶解CO_2总量参数的地震前兆特征

在新构造活动区,大量的天然CO_2释放点的分布与地震活动带的分布有很好的一致性.这表明一些CO_2释放与地震活动有关.碳同位素证据表明,这些CO_2绝大部分源自深部.由于CO_2在地热水中的溶解度随压力增加而增大,因此深部CO_2可以并总是随地热水集中迁移和释放.地热流体中溶解CO_2总量的观测方法已有报道.     

流体地球化学进展及其在地震预测研究中的应用

地震预测是仍未解决的世界性难题.流体地球化学是地震预测的潜在手段之一,近年来得到了较为广泛的认可与运用.地震的孕育和发生过程始终伴随着地下物质运移、能量传输和条件改变,从而导致流体中元素和同位素的迁移与演化,进而形成地表可观测到的流体地球化学异常.活动断裂带是地震多发区,同时也是深部流体运移和释放的有利通道.活动断裂带流体的地球化学特征对地壳应力、温压条件和渗透率的变化极其敏感,可以作为指示构造或地震活动的良好指标.流体地球化学与断裂活动的密切关系使得流体地球化学不仅在地震预报中发挥着重要作用,也是解释地震过程中物质来源、能量交换和条件变化的有效手段.此外,新的地球化学分析技术的迅速发展,使其在研究地震前兆机理和地震物理过程中发挥越来越重要的作用.本文在综述近年来流体地球化学在地震预测领域研究进展的基础上,结合自身团队的研究结果和认识,提出未来地震地球化学研究的发展方向.     

运用流体包裹体探讨上古生界油气成藏期次和时间

流体包裹体在沉积盆地中广泛分布,它是封存于矿物晶穴或裂隙中的原始流体,是流体运移聚集过程的原始记录。流体包裹体在绝大多数情况下不因后期油气继承性活动的叠加改造而消失,在这些保存至今的形成于油气生、运、聚、散各阶段的原始样品中,含有丰富的油气成藏信息,对成矿流体的运移聚集成藏具有重要的示踪作用,成为追踪盆地流体活动的有利工具,近年来流体包裹体技术在油气成藏研究中得到广泛的应用。文章运用流体包裹体测温方法确定上古生界的油气成藏期次和成藏时间。     

东营凹陷古近系异常高压的形成与岩性油藏的含油性研究

对东营凹陷异常高压的形成机制进行了系统的分析, 认为欠压实、生烃增压、地层剥蚀对流体增压有显著作用, 但是由于增压机制的阶段性差异, 对油气运移有影响的机制主要有生烃增压及地层剥蚀作用. 根据对东营凹陷盆地演化史的分析, 认为东营末期地层抬升剥蚀之前异常压力的形成以欠压实为主, 而在剥蚀之后以生烃增压为主, 在明化镇末期又发生了一次剥蚀, 造成压力场的变化而诱发流体运移. 异常高压的发育是岩性油气藏形成的必要条件, 而且二者具有很好的正相关关系. 根据现今油藏中压力与充满度的大小, 确定了成藏动力与岩性油藏含油性之间的定量关系. 而成藏动力的大小, 既取决于动力源, 还取决于储层毛细管力、围岩流体压力及在不同输导体系的动力衰减.     

重力作用下HeⅡ-HeⅠ的相变特性

对超流体液氦（HeⅡ）向正常流体液氦（HeⅠ）的相变进行了实验研究。在极小热流密度下,HeⅡ-HeⅠ的相界面由实验样品腔底部向顶部传播。用4个高精度温度传感器（HRTs)对相变前后的温度变化过程进行了测量。对重力作用下λ点温度（相变温度）随压力的变化进行了理论和实验研究。结果表明在重力作用下,λ点温度的变化幅度随压力增加而增加,理论与实验吻合较好。     

塔里木盆地克拉通区海相油气成藏期与成藏史

根据包裹体分析、伊利石K-Ar同位素测年、油气水界面追溯法等多种方法综合分析认为, 塔里木盆地克拉通区海相油气藏主要有晚加里东-早海西期、晚海西期和喜山期3期成藏以及燕山期和喜山期2期调整再成藏. 其中晚海西期是现存原生油藏的主要形成时期, 燕山期特别是喜山期是古油藏的调整再成藏时期, 喜山期也是气藏的主要形成时期. 目前发现的古生界油藏主要是晚海西期形成的原生油藏, 中生界油藏则主要为喜山期调整再聚集形成的次生油藏. 塔里木盆地克拉通区油气藏之所以普遍出现晚期调整现象, 主要与中新生代特别是晚第三纪以来塔里木盆地频繁而强烈的构造变动以及晚喜山期高过成熟天然气的强烈气侵作用有关, 另外克拉通区油藏幅度普遍较低也是造成早期油藏易发生调整的一个重要原因. 因此, 构造相对稳定的继承性古隆起和古斜坡区, 是塔里木盆地寻找大中型海相原生油藏的主要地区.     

基于超临界流体技术制备药物制剂的研究进展

超临界流体是温度和压力同时高于其临界值的流体,兼具气体和液体双重性质.通过改变温度和压力可对流体的理化性质进行调节,从而实现有效的分离和化学反应.基于其独特性质,目前超临界流体已广泛应用在天然有机成分萃取、颗粒制造以及化学反应等领域,由此衍生出的技术统称为超临界流体技术.本篇综述着重介绍超临界流体技术在医药领域的应用,...     

库车前陆逆冲带异常高压成因机制及其对油气藏形成的作用

在综述沉积盆地内异常高压形成机制的基础上, 对库车前陆逆冲带的异常高压的分布、特征及其成因机制进行了深入的探讨. 库车前陆逆冲带之西部克拉苏构造带异常高压主要分布于下第三系至下白垩统中; 构造挤压作用及其构造侵位是其异常高压形成的主要机制, 下第三系膏盐岩层的封闭也是其重要原因. 东部依奇克里克构造带的异常高压主要分布于下侏罗统阿合组, 其异常高压不是由欠压实、而主要是由生烃作用引起的, 构造应力也起了重要作用. 不同的异常压力分布和成因机制对油气藏的形成具有不同的作用. 克拉苏构造带K-E储层为一它源的异常高压系统, 成藏的条件之一是烃类(T-J烃源岩)沿断层向上运移至K-E储层, 并在其中聚集成藏, 而这一运移和聚集过程受到K-E储层异常高压系统的控制. 依奇克里克构造带异常高压封闭体系是造成T-J储层溶蚀孔隙不发育, 导致储集物性差的主要原因; 而依南2号构造T-J储层物性差是该构造缺乏石油聚集、形成天然气藏的主要原因.     

不混溶流体与变质硅质大理岩相互作用的实验研究

流体的不混溶在自然界是一种常见的地质现象,这主要表现在两方面:(1)野外对硅质大理岩的详细研究表明其变质过程中流体的主要成分为NaCl-H_2O-CO_2,并且证实了流体的不混溶影响变质岩的矿物组合,变质温度和压力以及变质矿物的结构.(2)近几年用人造气液包裹体方法研究热液性质时发现不混溶流体可以存在于很高的温度和压力下.过去人们对不混溶流体的广泛存在以及不混溶流体与变质岩矿物组合的相互作用对变质过程的重大影响没有足够的认识,在研究变质硅质大理岩与流体相互作用的实验中所涉及的流体仅仅为     

南海北部大陆边缘盆地幕式裂陷的动力过程及10Ma以来的构造事件

基于油气勘探中所积累的地质 地球物理新资料 ,对南海北部大陆边缘第三纪盆地进行了构造、沉积充填、热及深部背景的综合研究和定量动力学模拟 ,揭示了南海北部裂陷大陆边缘的非被动性质及西部边缘的转换 伸展性质 .在此基础上对盆地演化进行了动力过程分析 ,阐明了裂陷期多幕伸展及裂后晚期 10Ma以来构造 热事件及其对盆地特征和油气聚集的重要影响 ,其中特别是 5Ma以来吕宋岛弧的向西碰撞 ,在珠江盆地产生的密集断裂系和与深部地幔活动有关的莺歌海、琼东南盆地快速沉降、高热流、大规模异常压力体系的形成及流体的突破 ,对油气成藏有决定意义 .     

库车拗陷的油气成藏期

以侏罗系和三叠系两套陆相烃源层的地球化学对比为基础, 确定库车拗陷的天然气属煤型气, 主力气源岩是中、下侏罗统煤系; 主力油源岩则是上三叠统湖相泥岩. 库车拗陷中生代缓慢沉降, 而在晚第三纪急剧下沉, 导致5 Ma以来侏罗和三叠系烃源岩快速深埋、急剧演化到高成熟、过成熟阶段. 三叠系烃源岩晚到23~12 Ma的中新世早期才进入生油高峰, 而侏罗系则晚到5 Ma以来、特别是2.5 Ma以后才进入生干气期, 这是库车拗陷烃源岩热演化的一大特色. 提出了库车拗陷两期成藏、晚期聚气的模式, 其特点是: 主力油气藏往往油、气不同源, 油藏形成早, 气藏形成晚; 早期以油相作长距离侧向运移, 晚期以气相作短距离垂向运移, 也有侧向运移; 拗陷南、北侧圈闭形成时间有早有晚, 从而形成南油北气, 油在外环, 气在内环的分布格局. 虽然库车拗陷天然气成藏很晚, 但十分有利于大气田的保存.     

构造断裂与构造应力场

地质体历经迭次改造而形成的综合构造形态,表现为地质体在不同地质时期承受某种构造力的作用,其各部分发生相对运动(形变、断裂以及沿断裂面的定向位移)的总和。而每一次运动而产生的构造形态,决定于该时期地质体所处的构造应力场(地质体内每点的应力状态);而构造应力场的状态,则决定于该时期地质体所承受的构造力的作用方式(作用力的大小、方     

油源对比微量元素新指标研究

油源对比微量元素地球化学示踪是油气地球化学领域的前沿科学问题.以准噶尔盆地二叠系风城组碱湖含油气系统为例,对此进行了探索研究.通过对烃源岩和原油样品的微量元素组成进行电感耦合等离子体质谱(inductively coupled plasma mass spectrometry, ICP-MS)分析和系统对比,发现检出的33个常见微量元素中,过渡族金属元素(Ti、V、Cr、Ni、Cu、Zn、Mn和Zr)、碱土金属元素(Sr和Ba)和非金属元素(B和As)在烃源岩与原油间具有较好的继承性,展示出油源对比和示踪意义,但由源到油,元素含量下降0.3～1141倍,差异富集特征显著,表明不能直接简单应用于油源对比.分析认为,微量元素从源到油的差异富集主要受控于微量元素以有机络(螯)合物或无机盐离子形式在有机质成烃演化与成藏过程中的动态分配. Ni和部分V以N–Ni/V键合于卟啉化合物,受油气运移影响小,相对稳定;大部分V以难溶矿物相赋存,油气初次运移时优先富集于烃源岩; Cr、Cu和Zn与有机酸中O/S原子络合,但在油气二次运移过程中化学键容易破裂; Mn、Zr、Ti、Sr和Ba主要以矿物相赋存于...     

A型花岗岩中流体的分异聚集:副矿物证据

对青岛崂山高度演化的Ａ型花岗岩体进行的副矿物研究表明,该岩体演化至晚期时存在流体分异和聚集现象．分异出的流体富含稀土元素、高场强元素（Ｎｂ,Ｔａ,Ｚｒ,Ｈｆ,Ｔｈ,Ｕ,Ｙ等）和挥发组分（Ｆ,Ｐ,ＣＯ_２。等）．流体作用的参与使花岗岩中的副矿物组合发生了明显的变化,尤以ＲＥＥ-Ｎｂ-Ｙ－Ｔｈ独立矿物在晚期相中大量结晶为特征．晚期富集流体可能是Ａ型花岗岩（最起码是高度分异的Ａ型花岗岩）的普遍特征．     

CO2-正丁醇、CO2-二甲基亚砜混合超临界流体中水杨酸的氢键缔合

超临界流体(SCF)是对比温度和对比压力同时大于1的流体.这种流体具有许多特性,如各种性质随温度和压力的变化十分敏感(特别在临界点附近)、具有很强的溶解低挥发性物     

构造物理化学的研究进展

构造物理化学是研究地壳物质受构造作用产生的物理和化学变化相互关联的领域. 构造力可以分解为两部分: 一部分是均应力, 指各向相等的应力, 它叠加在原有压力之上, 并且影响着各种化学反应的平衡, 也是成岩、成矿和变质作用的影响因素; 另一部分是差应力, 受外力作用固体中普遍产生差应力, 它引起地壳物质变形, 产生各种构造形迹. 构造物理化学特别关注构造作用产生或引起的压力、温度及其他的物理化学条件, 研究这些构造附加参量对各种化学平衡的影响, 所以逐渐发展成为独立的学科研究领域.     

克拉2气田天然气地球化学特征与成藏过程

在克拉2气田大量的天然气组分和组分的碳同位素以及其他分析资料的基础上, 讨论了克拉2气田天然气的地球化学特征、来源、成因及成藏过程. 克拉2气田天然气组分偏“干”, 干燥系数近于1.0, 且碳同位素明显偏重, 如δ ¹³C₁均值为-27.36‰, δ ¹³C₂均值为-18.5‰. 综合分析认为, 库车油气系统腐殖型天然气主要来源于三叠和侏罗系烃源岩, 并且侏罗系烃源岩的贡献可能要大于三叠系. 克拉2天然气组分偏干、同位素偏重的主要原因是克拉2天然气为腐殖型烃源岩为主的晚期阶段聚集的产物, 同时也受异常高压的影响. 结合源岩生烃史和构造发育史, 可将克拉2气田的成藏概括为两次充注、两次调整(破坏)的形成过程, 即喜山早期油气充注、破坏过程和喜山晚期的天然气充注、调整过程.