异常地热对沉积有机质生烃过程的影响——以辉绿岩侵入体为例

作者在一个辉绿岩体附近采集了灰岩、黑色泥岩两组样品,研究了岩样中的有机质。结果表明,异常地热对有机质的演化有明显影响。

无机盐类对干酪根生烃过程的影响

利用岩石热解评价仪(Rock-Eval)和热解气相色谱仪(Py-GC),对采自东营凹陷和松辽盆地的烃源岩干酪根进行了热模拟实验,探讨了地层水中所存在的无机盐类对生烃过程的影响,求得了不同盐类作用下的反应动力学参数。结果表明,无机盐类对干酪根的热解生烃过程具有不同的影响。其中,氯化盐类具有一定程度的反催化作用,其他盐类表现出正的催化作用。这种催化作用是通过降低热解反应的表观活化能或提高反应的频率因子而表现出来的。最后,对无机盐类的催化作用机制进行了初步的探讨,认为电子诱导效应理论可以初步解释无机盐类的催化作用。

中国南方海相烃源岩生烃过程动力学研究

利用Rock-Eval 6热解仪和Optkin动力学软件对中国南方不同类型海相烃源岩和浮游藻进行了生烃动力学分析。研究表明,海相烃源岩的生烃平均活化能表现为EAⅠ〈EAⅡ1〈EAⅡ2〈EAⅢ,在干酪根转化率10%-90%的有效生烃期间,生烃活化能跨度ΔE呈ΔEⅢ〉ΔEⅡ2〉ΔEⅡ1〉ΔEⅠ,最大生烃速率呈VmⅠ〉VmⅡ1〉VmⅡ2〉VmⅢ;浮游藻生烃活化能很低,可在未熟—低熟期大量生成重质油。结合热模拟实验和模拟残样动力学分析认为,海相烃源岩的生烃动力学过程可以分为4个阶段：重质油形成阶段,Ro值在0.3%-0.6%,生烃平均活化能在220 kJ/mol左右,小于250 kJ/mol;正常原油形成阶段,Ro值在0.6%-1.2%,生烃平均活化能在250-270 kJ/mol左右;凝析油和天然气生成阶段,Ro值大于1.2%,生烃平均活化能大于270kJ/mol;干酪根生气死亡线,Ro值大于4.21%,生烃平均活化能大于320 kJ/mol。

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。

褐煤催化降解生烃过程的动力学研究

利用微量热天平模拟装置，对山西繁峙褐煤进行热降解模拟实验，考察了作为催化剂介质的粘土矿物和无机盐类对褐煤热解生烃过程的影响，求得了催化生烃过程的动力学参数（表观活化能和视频率因子）。结果表明：催化剂介质不同程度地降低了热降解反应的表观活化能，从而加速了反应的进行。各种催化剂对活化能的影响由大到小依次为：蒙脱石，方解石，K2CO3，Na2SO4，NaHCO3，CaCl2，高岭石，伊利石，MgCl2。无机盐类的催化机制可以用电子转移学说加以解释。

鄂尔多斯盆地生烃过程与流体流动及铀矿化关系

鄂尔多斯盆地是我国有机能源矿产重要产区,作为铀成矿省的重要性备受关注。鄂尔多斯盆地铀矿化与烃类的关联性不断被认知,但从盆地流体动力学角度开展的研究鲜见。先前的研究表明,铀矿化在侏罗系上部地层的优先定位机制与还原渗出流和氧化渗入流两种流体系统的混合界面密切相关,混合界面的位置受控于流体超压力与地势差的相互作用。流体超压力驱动渗出流,与不均衡沉积压实作用有关,而地势差控制渗入流。研究中除考虑沉积压实与地势差两个因素外,同时还考虑了盆地油气生成对流体超压力的影响。研究结果表明,考虑生烃的影响时,白垩纪盆地流体超压力是不考虑生烃时的两倍还高,且相对于没有生烃效应的情形,沉积停止之后流体超压的消失过程极为缓慢。因此,笔者认为生烃效应在鄂尔多斯盆地铀矿化中发挥重要作用。生烃不仅为铀矿化提供还原剂,而且驱动渗出流与地势差控制的渗入流混合有利于两种流体系统以及铀矿化层位在混合界面中保持稳定。

青海省聚乎更煤矿区煤系烃源岩生烃过程研究

通过“青海省天峻县聚乎更煤矿区南部煤炭预查”工作的开展,以及对烃源岩分布特征和烃源岩生烃过程的模拟研究,认为青海省聚乎更煤矿区煤系烃源岩主要有3种:煤、暗色泥岩、油页岩。煤层主要分布在木里组上段,以下1煤和下2煤2层巨厚煤层为主要代表;暗色泥岩贯穿于木里组上段、江仓组下段、江仓组上段;油页岩主要分布江仓组上段。煤系烃源岩有2次生烃过程,分别为侏罗纪晚期—白垩纪早期、古近纪早期,前者为主要生烃期,后者为次要生烃期。

长岭凹陷断陷期生烃阶段性与成藏圈闭的选择性

松辽盆地长岭凹陷断陷期烃源岩主要发育在火石岭组、沙河子组和营城组,由于受断拗转换期构造运动和嫩江运动的影响,烃源岩演化具有明显的阶段性。依据长岭油气田现今埋深与烃源岩成熟度的关系,分别建立了断陷期和拗陷期烃源岩埋深与烃源岩成熟度的关系式,进行了剥蚀量恢复和古地温梯度求取,系统研究了断陷期烃源岩的生烃演化过程,认为烃源岩具有早期生烃和二次生烃的特点;结合圈闭形成时间的分析,认为不同阶段生成的油气具有成藏选择性:生烃早期只有地层和岩性圈闭能够成藏;进入高-过成熟阶段,构造圈闭可以成藏,而当烃源岩进入拗陷期的二次生烃阶段,各种圈闭均可再次进行天然气的充注。

烃源岩生油模拟实验仪的研制与实验

烃源岩生油模拟实验研究是烃源岩生油理论的重要组成部分。无锡石油地质研究所根据烃源岩有限空间生烃理论的研究思路,自主设计研制了DK地层孔隙热压生排烃模拟实验仪。该仪器由高温高压生烃反应系统、双向液压控制系统、排烃（初次运移）系统、自动控制与数据采集系统、产物分离收集系统和外围辅助设备六部分组成,可模拟不同类型烃源岩在不同温度、不同压力、不同流体介质和无机矿物等条件下的生烃能力与排烃效率。选取泌阳、东濮、东营和白音查干凹陷以及吉林桦甸露头的低成熟度、不同有机物丰度和不同岩性的11块烃源岩样品,在完全封闭体系、不排烃的状态下开展模拟实验,目的是研究盆地整体持续沉降阶段,生油凹陷（或洼陷）内的烃源岩,在有限孔隙空间封闭体系内的热压生烃过程。当RO值达到0.8%-1.0%时,所有样品的生油量均不再增加,烃源岩的生油受到抑制。这与样品同属一地层时代的油田主力烃源岩现今实测RO值基本一致,说明本次模拟实验的结果与现今生油凹陷烃源岩的生油过程大体相同。根据11块烃源岩生油模拟实验获取的生油量数据分析,可以确定中国陆相烃源岩的评价标准,获取的生油量和残余有机碳参数可用于烃源岩真实生油量的计算。

陆相烃源岩生烃潜力模糊综合评价方法——以敦化盆地为例

烃源岩是油气成藏和含油气系统的基础。由于不同的沉积盆地在沉积古环境、母质类型的输入以及有机质所经历的热演化程度等方面差异较大,仅以烃源岩物理化学性质为侧重点的烃源岩评价方法很难对不同沉积盆地中的烃源岩的生烃潜力进行相对优劣排序。本次研究考虑了有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度和生烃过程四个方面因素的影响,运用模糊数学建立烃源岩评价新模型,避免了在烃源岩评价过程中由于参数过多而导致的矛盾现象,避免了选取参数时的盲目性,提高了烃源岩评价效率。实际应用表明:敦化盆地生烃潜力比较大;该方法实用可靠,具有一定的推广价值。

用模糊数学方法评价烃源岩

选择10个烃源岩评价参数,构建了模糊评价矩阵,确定了各参数权重系数,利用加权平均的算法,计算了烃源岩综合评价指数。从生烃物质基础和生烃过程两方面分别对烃源岩进行了评价,进而对其进行了二级综合评价。利用该方法对济阳坳陷沙河街组68个烃源岩评价单元进行了综合评价,并给出其生烃潜力的排序。评价结果表明,在济阳坳陷内,利津洼陷是最好的生油洼陷,Es3下是最有利的烃源岩层系。

川东南地区古生界主要页岩层系热演化

在研究区热流史和地层埋藏史的基础上,对下寒武统筇竹寺组、下志留统龙马溪组的热演化进行了模拟。下寒武统筇竹寺组烃源岩在早志留世开始生油并进入生油高峰,在中志留世至早二叠世生烃缓慢并一度停滞,中三叠世进入湿气阶段,早侏罗世进入干气阶段,干酪根主生气期为中三叠世—早白垩世。下志留统龙马溪组烃源岩在二叠纪开始生油,中侏罗世—早白垩世中期为干酪根主生气阶段,晚侏罗世早期—晚白垩世早期为油裂解生气阶段。下志留统龙马溪组是川东南地区页岩气勘探开发的最有利目的层系。

下扬子苏南地区构造-热演化及烃源岩成烃史研究——以圣科1井为例

下扬子地区为我国南方重要油气勘探区,圣科1井位于下扬子苏南句容盆地.以其Ro为古温标的热史恢复结果表明,苏南地区整个古生代海相盆地发育阶段热流值相对低而平稳;印支-早中燕山期,基底热流值有所升高;晚燕山期热流值大幅度升高,早白垩世末达到最高古热流(84mW·m-2);进入晚白垩世,热流值开始降低,盆地冷却.盆地演化经历了加里东、印支、燕山、喜山四大构造抬升事件,其造成的不整合面上地层剥蚀量分别为400,700,2500,850m,不整合面对应地史时期基底古热流值分别为57,67,84,58mW·m-2生烃史正演计算表明,下古生界烃源岩经历过多期生烃,但二叠系和下三叠统烃源岩只经历了一期生烃过程,盆地沉降史和剥蚀量估算结果分析认为,苏南地区K2-E伸展盆地发育阶段表现为弱拉张,伸展阶段盆地最大沉降量在100m左右.从热史、构造沉降史和烃源岩成熟度史综合分析,苏南地区“二次生烃”的条件不利,

有效烃源岩的重要性及其研究

既有油气生成又有油气排出的岩层称为有效烃源岩 ,有机质特别富集的岩石称为优质烃源岩。过去对烃源岩仅强调生烃量 ,而忽略了排烃作用。但是现代成藏理论要求定量评价烃源岩的排烃作用和有机质富集层的分布规律 ,所以有效和优质烃源岩的研究正蓬勃开展起来。文章根据近期研究并结合文献调研 ,认为有效烃源岩形成于生物勃发与缺氧环境的叠加区域 ,它的识别既需要对实际剖面的地球化学测量 ,又需要对有机质含量和岩性不同的烃源岩进行模拟实验。有效烃源岩和优质烃源岩厚度不大、分布特殊 ,但是 ,它们对油气藏的形成作出了巨大的贡献。

潜江凹陷潜江组页岩次生孔隙研究

潜江凹陷潜江组页岩储层以次生孔隙为主,总体属于中孔-低渗或低孔-低渗性储层;潜江凹陷潜江组页岩在成岩作用、生烃过程中发育形成了较为有利的裂缝、(裂缝)-溶蚀孔隙及次生晶间和粒间孔隙,构成潜江凹陷潜江组页岩储层的主要油气储集空间。

近临界特性的地层水及其对烃源岩生排烃过程的影响

研究利用特制的地层孔隙热压模拟实验装置,开展了模拟地层孔隙空间高压液态水热体系烃源岩生排烃模拟实验.模拟实验施加的流体压力为38±2MPa,温度为290～390℃.模拟实验结果显示了有关高压液态水及其与之相联系的流体压力和孔隙空间等因素对烃源岩生排烃影响作用的一些重要现象,实验发现高压液态水介质条件有利于液态油的生成和保存,不利于液态油向气态烃的转化,而且干酪根的生烃潜力和排油效率有一定的提高.这些新的实验现象可能主要与近临界特性的高压液态地层水的作用有关,进一步推断近临界特性的高压液态水参与干酪根向油气的转化反应,增加了水对油气的溶解能力.在地下实际烃源岩生排烃的温压(100～200℃,30～120MPa)条件下,岩石孔隙中的地层水是一种相对低温高压压缩液态水,这种地层水可能具有近临界特性,对烃源岩生排烃过程有重要影响.但目前对这种现象的机理和石油地质意义还知之较少.因此,加强高压地层水近临界条件下烃源岩生排烃热压模拟实验研究,对进一步深入理解地层条件下的近临界水介质、流体压力、孔隙空间因素对生排烃过程的影响,深化烃源岩生排烃机理的探讨,建立地质尺度上的烃源岩生排烃动力学模型,都具有重要的理论和实际意义.

应用波动分析法研究三肇深层沉积剥蚀史

由于构造运动等影响 ,三肇地区深层沙河子组、营城组地层普遍遭受抬升剥蚀。针对其剥蚀量的大小直接影响到正确认识地层的最大埋深、温度变化以及对深层生烃潜力的评价等问题 ,应用波动分析方法对该区深层的沉积 剥蚀史进行了研究。以研究盆地沉积 剥蚀过程中直接的地质记录和构造史为基础 ,通过运用数理方法对周期波进行迭代建立起盆地波动方程 ,进而计算出地史时期地层各组、段沉积量和剥蚀量 ,并预测了盆地沉积 剥蚀的演化过程。该方法克服了其它剥蚀量计算方法在深层研究中的局限性 。

页岩有机质孔隙形成、保持及其连通性的控制作用

针对页岩有机质孔隙发育的强非均质性及形成演化的复杂性,运用场发射扫描电镜、拉曼光谱和流体注入与CT/扫描电镜成像等实验技术,开展南方下古生界富有机质页岩显微组分、有机孔和连通性等分析,结合生排烃机制、有机质活性炭成孔机理等研究成果,探索有机孔发育与有机质类型、生烃过程、成岩作用和孔隙压力等内在联系,揭示页岩有机质孔隙的形成与保存机制及其连通性的控制因素。研究表明,①有机孔形成贯穿于生烃全过程,受制于有机质类型、成熟度和分解作用,干酪根与固体沥青的生烃组分及差异生烃演化造成不同的孔隙发育特征,有机孔主要发育于固体沥青和富氢干酪根;②有机孔保存受成熟度和成岩作用控制,包括烃类原位滞留的空间位阻效应、重结晶形成的刚性矿物格架、孔隙流体压力与页岩脆-延性转换的耦合支撑机制;③R_(o)值4.0%是有机孔消亡的成熟度门限值,指出R_(o)值大于3.5%的页岩层属于页岩气勘探高风险区,其低含气性归因于“先天不足”,烃源岩抬升前就处于开放状态,排烃效率高,芳构化强烈,使得成熟度升高,孔隙减少;④同一有机质颗粒内部孔隙具较好连通性,不同有机质孔隙及其与无机孔缝之间形成有效连通则取决于页岩有机质丰度、分布及孔缝发育程度,不同类型有机质高丰度聚集保存并呈纹层状分布是有机孔、粒缘缝和层理缝发育并连通成为有效储集层的先决条件。图14表3参29。

松南长岭断陷圈闭类型与成藏期次的差异性

松南长岭断陷烃源岩发育,大都处于高-过成熟阶段,以生成天然气为主。受盆地构造格局及演化的控制,发育断凸带的火山岩-鼻状隆起复合圈闭、盆缘带的鼻状隆起-地层超覆圈闭、断凹带内的火山岩岩性圈闭、中央断垒带的火山侵入岩体侧向遮挡圈闭等4种主要类型的圈闭。根据天然气组分碳同位素计算的天然气成熟度,各构造带发育的圈闭成藏期明显不同,长岭油气田为代表的盆缘坡折带上的鼻状隆起-地层超覆圈闭成藏期最早,腰英台气田为代表的断凸带的火山岩-鼻状隆起复合圈闭成藏期最晚,达北含气构造为代表的火山岩岩性圈闭成藏期介于二者之间;通过烃源岩生烃过程与不同类型圈闭形成期的研究,进一步证实了不同类型圈闭成藏的差异性。

Fractal Evolving Theory and Growing Model of Olefin Polymerization Process

The surface morphology of Ti-Mg supported catalyst and the polyethyleneparticles are studied using scanning electron microscope(SEM) technology. The results show thateithen the catalyst's surface or polymer particle's surface is irregular and has fractalcharacteristics, which can be described by fractal parameter. The more interesting discovery is thatthe surface fractal dimension values of the polymer particles vary periodically with thepolymerization time. We call this phenomenon fractal evolution, which can be divided into the'revolution' stage and the 'evolution' stage. And then we present polymerization fractal growingmodel (PFGM), and successfully describe and/or predict the whole evolving process of thepolyethylene particle morphology under the different slurry polymerization (includingpre-polymerization) conditions without H_2.