盆地数值模拟方法研究与发展

以近年来国内外盆地数值模拟方法研究的新成果为基础,综述了其发展概况、研究动态和应用效果,并引出了一些新的概念和思路.对模拟模型的研究表明,时一温积分比时一温指数更能准确地反映有机质的热成熟度,生烃模型既要考虑不同干酪根类型的化学动力学反应机理,又要包括各演化阶段生烃量的计算.由于烃类以与水呈独立的相态发生初次运移的可能性更大,因此可以计算出油和气曲排出量.二维模拟模型在挪威Haltenbanken地区的应用表明,除浮力和断层封闭作用外,超压和水力压裂因素在烃类的二次运移和聚集过程中起着重要的控制作用.     

油页岩原位转化热解反应特征研究综述

近年来,世界能源消耗日渐增加,作为非常规能源之一的油页岩是重要的接替资源。中国油页岩资源量丰富,居世界第四位。原位转化技术作为油页岩开采的主流技术,利用热解反应建立渗流通道,开采页岩油气。基于热解反应阶段、干酪根热解、矿物成分影响与热解协同孔隙结构演化等4个方面对原位转化过程中的热解反应特征进行研究综述：（1）热解反应各个阶段下的热物理演化与热化学反应;（2）干酪根热解的反应机理及其影响因素;（3）无机矿物分解对热解反应的促进与抑制作用;（4）热解反应协同孔隙结构演化的机理及其对微裂缝扩展的促进作用。立足于热解反应这一原位转化中的核心技术问题,力图为热解反应在油页岩与中低成熟度页岩油原位转化中的应用提供一定的参考。     

东濮凹陷北部地区古近系油型气成因类型及分布特征

以热压模拟实验模拟东濮凹陷干酪根热裂解和原油热裂解过程,分析干酪根热裂解气和原油裂解气组分特征的差异,以此建立干酪根热裂解成因气和原油裂解成因气的判识方法;结合东濮凹陷北部地区天然气碳同位素及天然气组分数据,对研究区油型气进行划分,进而探讨干酪根热裂解气与原油裂解气的分布特征。结果表明,研究区古近系油型气分为干酪根热裂解气与原油裂解气,干酪根热裂解气具有相对较高的C1/C2值和较低的C2/C3值特征,而原油裂解气则与之相反。干酪根热裂解气和原油裂解气的分布存在明显差异:前者分布范围更广,后者更近于洼陷中心分布,两者分布的差异性与其生成及成藏条件差异有关。根据干酪根热裂解气与原油裂解气分布特点,推测在邻近洼陷中心区具有良好的干酪根裂解成气及原油裂解成气的条件和油型气勘探前景。     

矿物质对干酪根热解生烃过程的影响

利用热模拟实验,从热解生烃组成特征、生烃量、生烃动力学等方面探讨了矿物质对东营凹陷烃源岩干酪根热解生烃过程的影响。结果表明,矿物质改变了干酪根热解产物的组成,提高了干酪根热解总生烃量。低生烃率时,矿物质使干酪根热解过程的视频率因子增加;高生烃率时,矿物质使干酪根热解过程的表观活化能降低,活化能分布范围变窄,反应速度加快。矿物质对干酪根热解生烃过程的催化作用可借助于正碳离子反应机理进行解释。     

显微组分的成烃作用模式

烃源岩的成烃作用模式是国内外学者探讨的热门课题,亦是油气研究的最终归属。目前国内外所提出的干酪根成烃模式不下十种,然而没有一种是以显微组分成烃作用为基础。自然界不同类型干酪根由数种不同成因、不同性质的显微组分以不同比例混合而成,要深入了解干酪根的成烃规律,有必要剖析组成干酪根的各个显微组分。本文应用热模拟实验研究了我国陆相烃源岩中十种主要显微组分的油气生成规律,在综合分析的基础上建立起了其成烃作用模式。     

矿物质在干酪根热分析中的影响

本文报导了在空气和氮气介质中，碳酸盐、硅酸盐和黄铁矿等矿物质对干酪根热分析的影响。     

粘土矿物对干酪根热解产物的影响及其作用机理

将伊利石、蒙脱石、高岭石三种粘土矿物按不同比例与干酪根混合，在ＣＤＳ８２０ＧＳ分析系统上进行了实验。结果表明，这三种粘土矿物对干酪根热解产物的化学组成都有影响，但影响程度不同，其中，蒙脱石的影响最大，这是由于结构不同，使之催化能力、吸附能力和焦化作用不同。化学反应过程不同，热解产物也不同。     

油裂解生气是海相气源灶高效成气的重要途径

干酪根晚期生气潜力和原油裂解气的问题关系到海相高-过成熟地区天然气的来源和勘探前景. 用高磁场固体₁₃C核磁共振技术研究不同类型和演化程度干酪根的结构和油气潜力碳含量, Ⅰ~Ⅲ型干酪根在高-过成熟阶段气潜力碳含量均较低, 表明生气潜力较小, 生气数量有限; 而低成熟Ⅰ型干酪根油潜力碳含量较高, 表明在生油窗阶段大量生油, 为后期发生油裂解生气奠定了物质基础. 原油生气动力学实验表明, 在160℃左右(Ro=1.6%)原油才开始大量裂解形成天然气, 主生气期晚于干酪根的, 但生气数量是干酪根的2~4倍, 这种成因天然气富含甲基环己烷, 具有不同于干酪根晚期热降解气的特征.     

塔里木盆地塔东英南2气藏气源分析

英南2凝析气藏天然气属富氮湿气,烃类气体体积分数一般为78.86%~87.67%;甲烷68.92%~76.67%,重烃气体为9.17%~14.01%,非烃气体氮气为13.89%~21.07%,甲烷和乙烷的碳同位素分别为-38.6‰~-36.2‰和-30.9‰~-34.7‰.根据天然气组分、天然气碳同位素的特征,认为英南2凝析气藏的天然气来源于高过成熟的下古生界海相寒武系—下奥陶统腐泥型干酪根形成的原油裂解气,同时应用ln(C2/C3)-ln(C1/C2)及δ13C2-δ13C3与ln(C2/C3)判识模式也印证了英南2气藏气源为原油裂解气,气藏凝析油中存在高含量的金刚烷,指示原油经历了裂解,裂解程度为80%~90%.