临兴-神府区块深部煤层气地球化学特征及其影响因素

查明深部煤层气成因和地球化学特征对其勘探开发具有重要意义,以鄂尔多斯盆地东缘临兴-神府区块深部煤层参数井解吸气为研究对象,系统测试了二叠系下统太原组8+9号煤层气体成分、含量和碳同位素等,结合热演化程度、含气性、煤层埋深、地质构造和水文地质条件等,分析深部煤层气地球化学特征及影响因素。结果表明,煤层气主要成分包括CH4、CO_(2)、N_(2)、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷和正戊烷,其中CH4含量最高,体积分数在75.98%~96.20%,平均86.49%;其他含量较高的为乙烷(平均5.97%)、CO_(2)(平均5.18%)及丙烷(平均1.24%),气体成分含量与浅部煤层气区块无明显差异。煤层气δ13C1(CH_(4))分布在-51.9‰~-38.2‰,平均-42.84‰;δ13CCO_(2)分布在-8.6‰~-0.63‰,平均-4.66‰;δ13C2分布在-27.36‰~-18.70‰,平均-25.27‰;δ13C3分布在-25.96‰~-14.69‰,平均-22.93‰,且煤层气主要为热成因气体;δ13C1(CH4)较浅部小,δ13CCO_(2)较浅部大。在平面上,从临兴地区东南向西北δ13C1呈增大趋势。从石炭纪起直到三叠纪末,研究区一直处于沉降状态;中侏罗世和早白垩世为主要生烃期,中侏罗世生烃持续时间较长,平均生烃速率较小,生烃产率一般;早白垩世生烃速率较大,生烃产率增加值较高,生气强度达到历史最大,是主要的生烃期。受气体分馏作用、储层孔裂隙发育特征、储层压力以及煤层顶底板密封性的控制,δ13C1随着镜质体最大反射率(Rmax)、含气量和埋深的增加而增加;在向斜核部区、断层应力集中区和褶皱两翼发育区的δ13C1值相对较大;在断层应力释放区和背斜核部δ13C1相对较大,这表明该区域的煤层气封存条件较差,不利于煤层气富集;受地下水溶解的影响,在水动力条件较强的地区δ13C1值较小;在弱流体动力学或滞流区δ13C1没有明显的变轻趋势。综合煤层气地球化学指标认为,临兴和神府地区东南部煤层气富集,且前者更有利,这对后期煤层气选区布井提供参考。

鄂尔多斯盆地临兴地区盒8段致密砂岩储层敏感性研究

鄂尔多斯盆地临兴地区盒8段储层是气田增储上产的主力层系。为了更好的进行开发,加强气田储层保护,针对该储层总体敏感性与石盒子组存在差异的问题,以该层段作为研究对象,通过室内天然岩心的敏感性试验,结合扫描电镜、薄片鉴定和X衍射全岩/黏土分析,在利用压汞及常规物性等大量测试资料分析储层基本特征的基础上,研究了临兴地区盒8段的敏感性特征及控制因素。结果表明:目的层中黏土矿物主要以绿泥石为主,储层总体表现为特低孔超低渗特征;储层敏感性中的速敏、水敏、盐敏、碱敏和酸敏损害程度整体表现为弱中等偏弱。说明复杂的孔隙特征以及矿物成分中较高的石英、绿泥石和高岭石含量是造成储层敏感性损害的主要原因,研究结果可为目标区块的高效勘探开发提供参考。

钻井泥浆膨润土与染料示踪剂的吸附性能及机理研究

以新胭脂红(AR)和亚甲基蓝(MB)染料示踪剂作为研究对象,研究其与钻井液中膨润土之间的吸附性能,获得其热力学和动力学作用模型,并探究pH以及矿化度对染料吸附性能的影响。实验结果表明,膨润土对MB具有较强的吸附性能,其吸附量(928 mg/g)远大于膨润土对AR的吸附量(0.73 mg/g);膨润土对示踪剂的吸附过程更加符合伪二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型;pH会影响染料示踪剂的紫外吸收,矿化度对染料示踪剂的紫外吸收几乎不产生影响。Zeta电位结果表明,AR主要通过范德华力与膨润土发生作用,因而吸附较弱;MB主要通过静电与膨润土中的Al-O、Si-O键发生作用,因而产生较强吸附。

易碎煤岩制备方法及其孔渗参数测试技术

由于煤岩脆性强,结理、裂缝发育,难以制备为标准柱塞,导致其常规孔渗实验难以展开。采用岩心浇筑技术,建立了一种非柱塞状煤岩孔隙度、渗透率测定方法,将易碎煤岩切割成长方体后,利用环氧树脂胶将长方体煤岩塑型成圆柱状,并进行孔隙度、渗透率测试分析。实验结果表明:当煤岩岩心截面积制备成25mm×25mm长方体时,与柱塞状岩心测试的孔隙度、渗透率具有较好的相关性,孔隙度相关系数达到了0.922 1,渗透率相关系数达到了0.954 3。从而解决了煤岩易碎岩心不能满足实验设备测试的需求,为储层物性参数提供了有力的支撑。

黄河口凹陷流体包裹体成藏年代和充注期次研究

流体包裹体技术已被证实在合油气盆地的成藏年代和运移期次的研究中是一个有效的手段.关于包裹体在成藏期次方面的研究已有许多,但系统介绍包裹体技术在油气勘探中的应用研究则少见.为推动该方法在油气勘探中的应用,本文从样品制备、分析仪器、流体包裹体镜下特征、均一温度等方面系统介绍了利用流体包裹体确定油气成藏年代与充注期次的方法,以及该方法在黄河口凹陷油气勘查中的应用研究成果：确定了该凹陷普遍发育较低成熟液态烃包裹体、成熟气液态烃包裹体、较高成熟气液态烃包裹体和气烃包裹体3类包裹体,确定了黄河口地区沙河街组油气充注至少有3期：第1期、第2期油气于明化镇组沉积时期开始注入储层（10～5 Ma）,第3期较高成熟油及伴生气于第四纪开始注入储层（小于3 Ma）;利用包裹体均一温度还确定了位于黄河口凹陷与渤中凹陷交界的BZ25构造第1期油气来源于渤中凹陷.

鄂尔多斯盆地东缘临兴地区海陆过渡相页岩气地质特征及成藏潜力

海陆过渡相页岩气是我国页岩气增储上产的重要接替领域,基于鄂尔多斯盆地东缘临兴地区海陆过渡相页岩实验和研究资料,选取山西组、太原组和本溪组页岩层系为研究对象,从沉积环境、页岩展布、有机地球化学特征、矿物学特征、物性特征和含气性特征等方面,系统总结解剖研究区海陆过渡相页岩气地质特征,分析其富集成藏潜力。结果表明:鄂尔多斯盆地在晚石炭世–早二叠世受区域内部构造活动影响,水体环境变化频繁,形成多期次的滨浅海–三角洲前缘–滨浅湖组合的沉积旋回,沉积多套海陆过渡相富有机质页岩;临兴地区位于鄂尔多斯盆地东部晋西挠折带的中北地区,区内沉积环境稳定,海陆过渡相富有机质页岩广泛分布;岩性主要为灰白色–浅灰色细粒砂岩和暗色泥页岩互层发育,垂向上页岩累计厚度大,为60~180m;页岩有机质类型为Ⅱ_(2)–Ⅲ型干酪根,总有机质碳含量较高,平均TOC质量分数为3.07%,处于成熟生气阶段;页岩矿物成分以石英和黏土类矿物为主,长石和碳酸盐岩类矿物含量较少;宏观上主要孔隙类型为无机孔隙和有机质孔隙,裂缝不发育,微观上孔隙受黏土矿物控制,孔隙形态多为开放狭缝状的微孔和介孔。研究区海陆过渡相页岩具有低孔低渗的物性特征,但平均含气量为1.15 m^(3)/t,具有较好的含气特征,确定研究区内山西组北部、太原组东北部、本溪组东部和北部为页岩气潜力区。研究认识为该区后期页岩气勘探开发提供理论据。

世界页岩气勘探开发现状

由于美国在页岩气勘探开发中所取得的巨大成功,世界各国开始重视这一非常规资源,如加拿大、澳大利亚、英国、波兰和中国。在介绍页岩气基本概念和开发意义的基础上,重点介绍世界主要国家(尤其是美国)在页岩气勘探开发过程中所取得的重要进展。通过对比中国页岩气勘探开发现状,提出我国在油气资源对外依存度高的情况下,如何学习和借鉴国外先进的页岩气勘探开发经验,如积极与国外政府、企业、研究机构等建立联系和合作、结合我国实际地质条件建立页岩气勘探开发关键技术体系、以及加大政策扶持力度等。

渤海湾盆地渤中坳陷气油比的控制因素及勘探意义

渤中凹陷烃源灶具有机质类型好（主体为Ⅱ型和Ⅰ型）、成熟度高（主体处于过成熟阶段）的特点。已有资源评价的基本认识是渤中凹陷的生气量大于生油量，生成烃类的气油比约为1500m^3／t，前人由此而做出该凹陷应以产气为主的远景预测。深埋的Ⅰ型和Ⅱ型源岩灶并非高效的气源灶，其生气量不及Ⅲ型源岩灶。沉积盆地气油比的主要控制因素是源岩氢指数，Ⅰ型和Ⅱ型源岩至生油窗底界排油效率可高达80％～90％，由于生成的油绝大部分已排离源岩，在源岩进一步成熟过程中仅有少量天然气生成，生成的天然气也可能溶于油藏中。因此，即使渤中凹陷现今东营组和沙河街组源岩处于高一过成熟阶段，环渤中凹陷的油气发现仍应以液态烃为主。已有的油气产率图版主要基于封闭体系模拟实验，未虑及石油的排出，对Ⅰ型和Ⅱ型源岩生气量的评价明显过高，故不适用于天然气资源评价。对于现今处于高一过成熟的Ⅰ型和Ⅱ型源岩，需从开放体系高排油效率的理念出发，按生烃动力学和质量平衡的方法分析生排烃量在地质历史中的演化。对于主体为Ⅰ型和Ⅱ型源岩灶的油气系统或沉积盆地，只要源岩所生成的石油尚未经历高温裂解，即使源岩灶处于高一过成熟阶段，仍应以找油为主，而源岩处于凝析油一湿气阶段甚至干气阶段，并不意味着区域资源量构成以天然气为主导，也并不意味着勘探方向应以找气为主。

油气田开发中H_2S成因及其生物治理方法初探

在总结油气田开发过程中硫化氢的来源及危害的基础上,分析了硫化氢的成因,初步探讨了治理硫化氢的生物方法。该方法具有吸收率高、作用环境安全、投入低、能耗低、二次污染低的优点,非常适合应用于海上油气田,能够降低海洋环境污染,保障油气田安全生产,同时达到节能减排的目的。

用Vario micro cube元素分析仪测定干酪根样品中的氧元素

介绍了Vario micro cube元素分析仪的基本原理及氧工作曲线的制定过程,同时指出干酪根样品的纯度对检测结果影响较大,并通过实际工作中的大量试验,对Vario micro cube元素分析仪在氧分析过程中遇到的一些问题进行了研究,并提出了解决方法。

临兴低阻气藏高不动水饱和度成因及其对气层电阻率的影响

临兴气藏盒4段气层为具有工业产能的低阻气层,低阻气层的成因多样,气、水关系复杂,识别难度大。利用铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、核磁共振等技术手段,结合低阻气层测井响应特征,从微观和宏观2方面入手,探讨盒4段低阻气层高不动水饱和度成因及其对气层电阻率的影响。结果表明,赋存在绿泥石薄膜内部的微孔水为盒4段低阻气层高不动水饱和度的主要来源,绿泥石薄膜内部连通性强、含量高的不动水可使气层电阻率大幅下降。

鄂尔多斯盆地东缘临兴区块上古生界致密砂岩显微图像数据集

鄂尔多斯盆地东缘临兴区块上古生界发育大型致密砂岩气藏,自下而上发育本溪组、太原组、山西组、下石盒子组、上石盒子组和石千峰组。致密砂岩储层具有低孔、低渗和非均质强的特点,且平面上砂体展布变化较大。鉴于国内对非常规致密砂岩储层的研究处于攻关阶段,临兴区块的致密砂岩数据共享显得尤为重要。本数据集使用偏光显微镜,对本溪组、太原组、山西组、下石盒子组、上石盒子组和石千峰组6套上古生界碎屑岩地层样品,共计305块岩石薄片进行照片采集。岩石类型以长石石英砂岩为主,其次为岩屑石英砂岩和石英砂岩。本数据集包含临兴区块24口井,详细记录了样品的地层时代、岩石名称、岩石特征等信息。这些岩石显微图像数据集不仅可以为非常规油气勘探开发研究提供基础资料服务,也可广泛用于基础地质学研究中,还可应用于与计算机人工智能合作等学科交叉研究中。

鄂尔多斯东缘深部煤层气井压裂工艺的改进

以鄂尔多斯东缘延川南区块为对象,对区块现状压裂技术及应用劣势展开分析,并在积极探索的基础上提出带压油管水力压裂新技术,对技术原理及应用效果进行了探讨。结果表明,新技术依托常规油管压裂工艺,在井口和井下油管中安装稳压装置,在保证压裂压裂平稳的同时,能形成平直且连续的压裂裂缝通道,提升压裂效率。

三氯化六氨合钴浸提-分光光度法测定泥质砂岩黏土阳离子交换量

Waxman-Smits模型和双水模型可用于解释泥质砂岩的含水饱和度[1-3],阳离子交换量(CEC)[4]是这两个模型的关键参数。CEC的准确测定对于电阻率测井的有效解释、油气储量的评价以及富黏土地层的油气开发生产作业至关重要。CEC常见测定方法有湿化学法、薄膜电位法、矿化度法等。其中,湿化学法的应用较多,其基本原理是使用某种阳离子(提取阳离子)提取黏土矿物中可交换性阳离子,根据提取阳离子的含量差估算CEC。

临兴地区海陆过渡相页岩及页岩气地球化学特征

为揭示鄂尔多斯盆地东缘上古生界海陆过渡相页岩及页岩气地球化学特征,选取临兴地区页岩样,开展薄片鉴定、全岩和黏土含量、扫描电镜、有机碳、岩石热解、干酪根显微组分和干酪根碳同位素测试,分析页岩解吸气的气体组分和碳同位素组成。结果表明:临兴地区过渡相页岩矿物组分主要是石英和黏土矿物,含少量方解石、斜长石、钾长石、白云石和黄铁矿等。受矿物成因、沉积环境等多方面的影响,不同矿物组分与有机质赋存方式各异。石英与有机质存在2种赋存方式,黏土矿物存在3种赋存方式,黄铁矿存在4种赋存方式。有机质类型为Ⅱ_(2)–Ⅲ型,有机碳含量平均值大于2.0%,干酪根碳同位素介于–24.5‰~–23.2‰。镜质体反射率介于0.92%~1.30%,t_(max)值介于427~494℃,有机质热演化达到成熟阶段。页岩气中烃类气以甲烷为主,含有少量乙烷、丙烷,总体属于干气。甲烷碳同位素均值为–40.0‰,介于海相页岩气和陆相页岩气甲烷碳同位素之间;乙烷碳同位素值介于–26.8‰~–22.56‰,均大于–29‰,整体呈现出δ^(13)C_(1)<δ^(13)C_(2)<δ^(13)C_(3)正碳序列。研究认为,该区页岩具备大量生成页岩气的潜力,页岩气主要来源于上古生界偏腐殖型页岩,属于由干酪根裂解而生成的有机热成因煤成气。

临兴区块上古生界煤系页岩孔隙结构多尺度定性–定量综合表征

为了揭示鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩微观孔隙结构特征及其主控因素,丰富对该区块海陆过渡相煤系页岩孔隙发育特征与孔隙结构的认识,对临兴地区页岩进行扫描电镜、高压压汞和液氮吸附分析以表征微观孔隙结构特征,同时结合孔隙率、TOC含量、岩石矿物含量、黏土相对含量、有机质成熟度测试结果对页岩孔隙结构发育主控因素进行研究。结果表明:研究区页岩发育粒内孔、粒间孔、溶蚀孔和微裂缝,有机质内部偶见孔隙、可见微裂隙,与矿物伴生时周边发育微裂隙;页岩总孔容介于0.00146~0.01081m L/g,介孔占比81.9%,比表面积介于0.35~3.65 m^(2)/g,孔径分布以单峰型为主,分布范围主要在200 nm以内,主峰孔径在45 nm左右,本溪组、太原组页岩孔隙连通性优于山西组,太原组宏孔占比优于本溪组、山西组;页岩总有机碳含量对页岩孔隙发育的影响复杂,对宏孔发育具有一定的积极作用,脆性矿物含量对总孔、介孔发育有积极作用,黏土矿物含量对总孔和介孔发育起消极作用,其中,脆性矿物和黏土矿物通过影响介孔的发育来控制页岩中孔隙的发育程度。基于页岩孔隙结构多尺度定性–定量表征及其控制因素研究对临兴区块海陆过渡相页岩气资源量评价、甜点优选与开发具有重要指导意义,丰富了对海陆过渡相页岩储层的地质认识。

渤海某油田硫化氢治理措施及效果

针对渤海某油田上下游流程中存在的硫化氢问题,分析了硫化氢成因,展示了对上下游硫化氢治理采取的不同治理措施及效果。具体措施为:在上游.通过在注水井中加注生物抑菌剂,刺激地层中的NRB生长,与SRB争夺营养源,抑制SRB的繁殖.从而降低实验区块的硫化氢含量;下游处理厂在原油沉降罐、调储罐、气浮选罐各排气口设置活性炭脱硫塔,对尾气充分脱硫后再外排.使厂区环境得到明显改善。

致密砂岩岩电参数实验方法对比研究

岩电参数是电测井资料评价含水饱和度的重要参数,主要通过多种室内实验方法获取,但不同方法所得岩电参数具有差异性。针对岩电参数实验中的关键环节,实验研究了洗盐前与洗盐后、常规抽真空饱和与注CO_(2)置换抽真空饱和、自吸增水法与气驱法岩电参数的差异性。结果表明:洗盐后的岩样孔隙空间变大,模拟地层水赋存连续性增强,岩石的导电能力增强,岩石电阻率测定前需要对岩心进行清洗处理;注CO_(2)置换真空饱和对于特低渗、超低渗岩心饱和程度达标率高,更能反映真实的电阻率值;当岩样为超低渗时,自吸增水法较气驱法线性关系更好,测试点数分布均匀。选取某地区致密砂岩密闭取心井岩样,利用本文优选出的测试实验方法获取岩电参数,进而计算得到的含水饱和度与实测原始含水饱和度吻合度更高。本文研究可以为致密砂岩储层含水饱和度预测和精度保证提供有力支撑。

基于核磁共振技术的大庆油田X6东区剩余油分布特征研究

针对老油田可动用储量严重下滑的情况,以大庆油田X6东区开发油层为研究对象,将核磁共振技术与水驱油实验相结合,开展剩余油含量及其分布特征评价,为大庆油田X6东区主力油层的剩余油挖潜和其余非主力油层勘探开发提供依据。研究结果表明岩心渗透率是影响水、油可动流体分布特征的重要因素;束缚水状态下含油饱和度为61.3%~74.9%,T2谱图几乎呈单峰形态,油体主要分布于T2弛豫时间大于10 ms的大孔隙中,渗透率越大,含油饱和度越高;剩余油饱和度为16.4%~29.9%,主要分布于大孔隙中,被驱替出的流体相的分布空间以大孔隙为主,较大的孔道为主要渗流通道,较小的孔道成为剩余油分布的主要空间;当驱替倍数达到15 PV时,岩心中含油状态基本稳定,驱油效率为60.1%~73.2%,大孔隙对驱油效率以及采出程度的贡献要远大于小孔隙。比对X6东区开发现状,主力开发油层和非主力开发油层均具有较好的挖潜和开发潜力。

钙质成岩作用对有孔虫氧同位素的影响

通过对南海北部ODP184航次1148站井深477m之下深海相渐新世浮游有孔虫Globoquadrina baromoenensis压扁壳、次生方解石和充填壳的氧同位素对比,定量分析了钙质成岩作用对壳体氧同位素的影响,结果发现,受成岩作用影响,1148站浮游有孔虫氧同位素显著变轻,这种变化趋势与低纬度开放性大洋明显不同。其原因可能与南海海盆扩张早期,大量陆源物质从较窄陆架可以直接沉积到海底,由于陆源物质氧同位素相对偏负,当与海洋沉积物混合后,引起本区沉积物孔隙水氧离子浓度变轻。而扩张初始,高的沉积速率可能使钙质壳体被快速封存在一个相对孤立的系统中,造成孔隙水离子成为影响壳体氧同位素变化的主要因素。当氧同位素相对较18重的有孔虫壳体溶解和重结晶并与孔隙水离子发生交换时,引起壳体δ18O负向偏移。