松辽盆地天然气中稀有气体地球化学特征及其地质意义

稀有气体地球化学已运用于地球深部物质及天体陨石研究,随着测量技术的进步,在天然气研究中也开始得到越来越多的应用。使用目前最先进的稀有气体质谱仪,对中国东部松辽盆地中深部天然气的稀有气体全组分丰度及同位素进行了系统的分析,明确了断陷盆地稀有气体的组成特征。研究表明,天然气中稀有气体的丰度从轻稀有气体到重稀有气体具有逐渐减小的反“厂”字形趋势。稀有气体的同位素比值^(3)He/^(4)He为2.64×10^(-6)、^(20)Ne/^(22)Ne为9.94、21Ne/^(22)Ne为0.02922、^(40)Ar/^(36)Ar为743.7,均高于大气值,^(80)Kr、^(84)Kr、^(86)Kr、^(131-136)Xe均表现出相对大气过剩的特征,显示天然气中有幔源气体的混入。综合稀有气体的组成特征,说明松辽盆地中深部天然气均为壳幔混源的无机成因,而且不同构造区块、不同类别天然气的幔源组分贡献存在一定差异。对比稀有气体组成与天然气类型发现,轻稀有气体可以较好地区分天然气的类型,而重稀有气体的组成在各种天然气中没有明显差别。稀有气体同位素除了可以示踪天然气来源外,还可以应用在判别天然气成因、区分天然气类型、表征大地构造等方面。

准噶尔盆地滴南凸起石炭系气藏地质特征与控制因素分析

通过对准噶尔盆地滴南凸起石炭系火山岩岩心、铸体薄片的详细观察以及样品的压汞曲线和孔渗分析认为:研究区火山岩储集体岩石类型复杂;不同岩性的火山岩其储集空间发育特征不同,表现为受岩性、成岩作用以及构造发育的影响,其储集空间类型具有多样性。研究区整体呈现出孔隙发育受风化壳和裂缝的控制作用。成像测井分析认为火山岩体中裂缝较发育,且通过对裂缝的识别与分析得出研究区裂缝发育北东向,整体受近东西向的区域大断裂控制明显。同时对石炭系气藏的剖析认为断层对火山岩气藏具有改善和破坏作用,表现为断层对储层储集性能的改善作用和油气运移的优势通道作用,以及断层对研究区气藏盖层的破坏作用。

疗养院人工绿地三维绿量分布特征及影响因子

为探求小面积人工绿地三维绿量的分布特征及快速有效的测算方法,以杭州市3家疗养院绿地为研究对象,从中筛选36个20 m×20 m的样地,通过调查并对数据进行处理得到14个群落指标。依据林木的分形原理,采用对群落指标进行Pearson相关显著性检验和逐步回归的方法,获得4个模拟方程。结果表明:样地总体三维绿量呈正态分布,其中乔木层三维绿量占总三维绿量的近90%。4个模拟方程决定系数R2为0.922～0.973,残差分析没有呈现明显图案,所得最优方程为y=2 679.155x11+77.620(y为模拟三维绿量,x11为胸高断面积)。根据模拟方程标准回归系数,14个因子中对小面积人工绿地三维绿量影响最大的因子为胸高断面积。

烃源岩过成熟阶段生气潜力的实验室模拟

源岩生气潜力的定量评价主要以实验室模拟为手段,由于技术条件的限制,模拟温度一般最高到600℃,认为生气能力已经耗尽,600℃之前的生气量就可作为源岩生气潜力评价的定量依据。而对于600℃之后的生气潜力到底有没有?有多少?一直存在着争议。为了定量评价源岩过成熟阶段的生气潜力,我们通过技术开发将实验温度提高到了1 000℃,通过大量的实验结果发现,源岩在600～800℃之间仍然可以生成大量的天然气,煤系源岩的生气量占总生气量的20%～30%甚至更多,而湖相和海相源岩在这一阶段的生气量相对少一些,约占总生气量的10%,这与其干酪根的骨架结构不同密切相关。天然气生成下限的向下延伸,进一步扩大了过成熟阶段天然气的资源基础,对指导深层勘探有重要意义。

塔里木盆地柯克亚地区原油差异与成因分析

塔里木盆地柯克亚油气田主要含油气层系为新近系中新统西河甫组(N1x)、古近系卡拉塔尔组(E2k)和白垩系。研究表明,该区原油的物性、族组成、饱和烃色谱、饱和烃甾烷、萜烷、碳同位素和中性含氮化合物等参数在纵向和平面上均呈现出有规律的变化。在纵向上,原油密度、咔唑的丰度由下而上逐渐降低,而原油饱和烃含量、C21-/C22+、C21+22/C28+29、C27重排甾烷/C27规则甾烷、碳同位素和气/油比等参数自下而上有逐渐增大的趋势,这些变化趋势主要归结于自下而上的运移分馏作用;而不同层系或同一层系不同油组平面上的特征差异主要受储层沉积相带和物性的制约,是分类聚集作用的结果。

疗养院植物绿化三维量对空气负离子水平影响的研究

选择杭州市3家疗养院,在植物调查的基础上,筛选出36个样地,观测空气负离子浓度,以绿化三维量为量化指标,通过对绿化三维量和空气负离子浓度相关性检验和非线性拟合,研究绿化三维量与负离子浓度之间的相关关系,探讨一定范围内植物绿化三维量的合理指标,以期为疗养院绿地规划及康复保健活动的开展提供科学依据。结果显示:乔木层绿化三维量占总量的近90%;3家疗养院绿地空气负离子浓度在600～1 200个.m3之间,空气清洁度最低为C级,高于允许值;空气负离子浓度与绿化三维量Person相关系数在0.94左右,呈极显著正相关(p<0.01),非线性拟合精度较高(Adj.R2=0.91),并据此提出在20 m×20 m绿地范围内植物绿化三维量的合理值。

疗养院植物绿化三维量与空气负离子浓度的关系

选择杭州3家疗养院绿地为研究对象,以绿化三维量为量化指标,通过研究绿化三维量和绿化层次数与空气负离子增加效益之间的相关关系,分析群落不同层次对负离子浓度的影响,进一步研究植物群落结构与负离子浓度的关系,为疗养院绿地规划提供科学依据。结果表明:空气负离子增加效益与绿化三维量呈极显著相关(p<0.01),回归方程决定系数(R2)在0.90左右,可以精确表达绿化三维量与负离子增加效益之间的相关关系,绿化层次数与负离子增加效益显著相关(p<0.05),回归方程决定系数(R2)在0.40左右,不能精确反映绿地水平与负离子浓度关系;乔木层和地被层绿化三维量与负离子增加效益均是显著相关,灌木层相关性不明显,负离子增加效益主要由乔木层和地被层产生。

青藏高原海相烃源岩生排烃模式

在青藏高原实地踏勘采集了大量样品 ,首次成功地进行了青藏高原海相烃源岩的生排烃热压模拟实验。在对实验产物和残渣计量、检测后 ,总结、归纳出 4类青藏高原海相烃源岩生排烃模式 :Ⅰ型泥页岩生排烃模式、Ⅱ1型泥页岩生排烃模式、Ⅱ1型灰岩和泥灰岩生排烃模式、沥青生排烃模式。这些模式的建立为正确评价、研究该区海相烃源岩和资源量计算提供了可靠的依据。就这 4类模式之间、这些模式与常规模式之间进行了对比 ,找出了它们之间的异同点 ,这对进一步研究青藏地区具有重要意义。模拟实验结果与露头剖面实际分析资料对比表明 ,通过模拟实验所建立的青藏高原海相烃源岩的生排烃模式基本上能够反映地下生排烃的实际情况。图 3表 1参

综合测绘在海上风电电缆后保护施工中的应用

为提升海上风电场风机间非掩埋电缆后保护施工的作业效率,降低施工成本,综合运用多波束技术和侧扫声呐技术,对非掩埋电缆后保护施工作业区进行精确的地形地貌测绘。根据测绘结果,结合MS1000成像声呐和船舶定位与超短基线水下定位技术,监控和定位液压释放架布放混凝土联锁排,对非掩埋电缆进行后保护施工作业。实际应用结果表明,该施工技术能提高布放混凝土联锁排的作业效率,降低施工成本,取得良好的社会和经济效益。

塔里木盆地煤系烃源岩生排烃模拟实验

采自塔东北地区英吉苏凹陷华英参 1井和维马 1井的煤系生油岩模拟实验结果表明 :煤在Ro 为 0 6 5 之后 ,液态烃产率急剧增加 ,1 5 之后 ,迅速降低 ,其生油高峰约在Ro 为 1 0 时 ,每吨有机碳的最大产烃量约为15 0kg ;碳质泥岩与煤岩具有一定的相似性 ,但液态烃产率受有机显微组分的影响 ;灰色泥岩的生排油率很低 ,以生成天然气为主 ,当Ro 接近 2 5 时 ,产烃量接近 2 0 0kg。根据煤系烃源岩生排烃模拟实验结果 ,可以建立演化阶段划分标准 ,另外 ,煤岩中显微组分的生烃能力还须进一步研究。

未成熟-低成熟煤系烃源岩生烃潜力的评价——以塔东北地区为例

在大量实验分析数据的基础上 ,建立了塔东北地区中、下侏罗统煤系烃源岩煤、碳质泥岩和暗色泥岩的生烃潜力评价标准以及作为生油岩时的生油潜力评价标准 .探讨了作为煤系不同源岩生烃潜力评价的主要指标 ,指出氢指数是评价煤系烃源岩生油潜力的关键指标 .通过与湖相烃源岩评价标准的对比 ,指出了煤系烃源岩生排烃的特点 ,认为煤系烃源岩生烃潜力评价标准具有较强的区域性 ,难以构成一个统一的标准 ,每个地区建立相应的评价标准是很有必要的 。

四川盆地川中古隆起震旦系-寒武系天然气特征及成因

利用高石梯—磨溪地区大量新钻探井和野外露头资料,开展震旦系—寒武系天然气组分、同位素、轻烃组成、烃源岩干酪根碳同位素、储集层沥青生物标志物等地球化学特征研究。研究表明:1震旦系灯影组和寒武系龙王庙组天然气均为典型的干气,以烃类气体为主。但灯影组干燥系数大、烃类组分含量低、非烃组分含量高。非烃气体含量的差异主要表现在氮气、二氧化碳、硫化氢和氦气方面。烃源岩成熟度不同和含硫矿物与烃类反应生成H2S是造成灯影组和龙王庙组天然气组成细微差别的原因。2灯影组和龙王庙组天然气δ13C2值差异明显,主要反映母质类型的差异。3灯影组和龙王庙组天然气甲烷δ2H值差异大,主要反映母质沉积水介质盐度的差异。4下寒武统页岩、灯影组泥岩、陡山沱组泥岩和灯影组碳酸盐岩干酪根碳同位素平均值分别为-32.8‰、-31.9‰、-30.7‰和-27.8‰。5灯影组储集层沥青4-甲基二苯并噻吩/1-甲基二苯并噻吩值介于筇竹寺组和灯影组烃源岩之间。研究认为高石梯—磨溪地区震旦系—寒武系天然气主要为原油裂解气,震旦系天然气来源于震旦系和寒武系烃源岩,寒武系天然气主要来源于寒武系烃源岩。

多元天然气成因判识新指标及图版

为解决深层—超深层和非常规领域天然气勘探中面临的高演化、多元天然气成因和来源判识等关键性技术难题,通过实验新技术以及地质资料综合分析,完善了多元天然气成因判识方法体系。建立了腐泥型有机质不同演化阶段干酪根降解气和原油裂解气、聚集和分散型液态烃裂解气,N_2、CO_2有机和无机成因,惰性气体壳源和幔源成因,He、N_2、CO_2、天然气汞含量判识煤成气和油型气等多元天然气成因判识新指标及图版。通过在主要含气盆地的应用,明确了四川、塔里木和松辽盆地复杂气藏天然气成因和来源,有效支持四川盆地震旦系—寒武系古老碳酸盐岩、塔里木盆地库车坳陷深层、松辽盆地深层火山岩等领域的天然气勘探。

腐泥型烃源岩生排烃模拟实验与全过程生烃演化模式

利用半开放体系生排烃模拟实验、封闭体系的黄金管生烃动力学模拟实验与开放体系的高温热解色谱质谱实验数据与实测数据,在经典生烃模式基础上,对烃源岩全过程生烃演化特征、排烃效率与滞留烃量、高过成熟阶段天然气来源及甲烷同系物裂解温度等问题开展了深入探讨。研究认为,腐泥型烃源岩在主生油阶段(R_o值为0.8%~1.3%)的排烃效率为30%~60%,高成熟阶段(R_o值为1.3%~2.0%)的排烃效率在60%~80%;高成熟阶段干酪根降解气与原油裂解气对总生气量的贡献比大致为1∶4,干酪根降解气量占20%,滞留液态烃裂解气量占13.5%,源外原油裂解气(包含聚集型与分散性原油裂解气)量占66.5%。初步确定了天然气的裂解下限,建立了烃源岩全过程生烃演化模式。

准噶尔盆地煤系烃源岩及煤成气地球化学特征

准噶尔盆地主要发育石炭系和侏罗系两套煤系烃源岩,形成与之相关的两类煤成气。石炭系煤系烃源岩有机质丰度高,有机质类型主要为Ⅲ型,成熟度高。侏罗系烃源岩分布广,厚度大,成熟度变化大,中下侏罗统是主力气源岩,资源潜力大。石炭系煤成气属干气,碳同位素较重,甲烷碳同位素组成在-30‰左右,乙烷碳同位素组成大于-28‰,为正碳同位素系列,形成自生自储气藏。源自侏罗系煤系烃源岩的天然气分布广,组分相对较湿,甲烷碳同位素组成变化较大,丁烷和丙烷发生倒转的现象较为普遍,反映出天然气的成熟度变化较大,同源不同阶的天然气混合造成重烃碳同位素偏轻。石炭系煤系天然气资源潜力大,是准噶尔盆地今后最主要的天然气勘探领域。源自侏罗系煤系的天然气分布范围广,南缘是今后侏罗系煤系天然气勘探的有利地区。

四川盆地高石梯—磨溪大气田稀有气体特征

以四川盆地高石梯—磨溪大气田为例，对震旦系灯影组、寒武系龙王庙组天然气稀有气体进行全组分含量和同位素检测，并判别其成因。高石梯—磨溪大气田天然气中稀有气体He含量高于大气中He含量1～2个数量级，其中灯二段天然气中He平均含量为512×10^-6，达到工业利用标准；而Ne、Ar、Kr、Xe含量相对较低，低于大气含量值。稀有气体全组分含量总体由震旦系灯二段、灯四段至寒武系龙王庙组逐渐降低。高石梯—磨溪大气田天然气中稀有气体^3He／^4He值总体为10^-8量级，^40Ar／^36Ar值总体为1024-9559，^132Xe相对过剩而^129Xe相对亏损，表明He、Ar、Xe均为典型壳源成因，且气田深部没有活动性强的深大断裂和通幔断裂，构造活动较为稳定。

银额盆地查干凹陷基本生油条件研究

从有机地球化学方面深入研究了银根—额济纳旗盆地查干凹陷的基本石油地质条件。查干凹陷下白垩统沉积时为一箕状断陷 ,沉积地层和烃源岩厚度变化大 ,主要烃源岩发育于下白垩统巴音戈壁组和苏红图组下段 ,厚约 0～ 2 40 0m。目前烃源岩有机碳含量为 0 .15 %～ 2 .66% ,热解生油潜量为 0 .0 7～ 10 .74mg/g,氯仿沥青“A”含量多数在 0 .0 2 2‰～ 3 .75 7‰ ,总烃含量为0 .0 49‰～ 2 .5 2 7‰。有机质丰度变化大 ,但可溶有机质含量相对较高。有机质主要由无定型草本植物降解和藻类组成 (占60 %～ 80 % ) ,其中II1型有机质占 5 0 %以上 ,推测原始有机质类型较好。该凹陷地热梯度较高 ,目前烃源岩镜质组反射率在0 .8%～ 2 .0 % ,处于成熟生油—湿气阶段 ,饱和烃色谱和色质参数也表明烃源岩已成熟。TTI计算表明其主要烃源岩主要生油期为晚白垩世。综合分析认为下白垩统烃源岩属较好烃源岩 ,具有一定的生油气潜力。图 5表 3参

分散液态烃的成藏地位与意义

通过不同类型烃源岩生排烃模拟实验与不同源储组合实际剖面研究,确定不同类型烃源岩在不同地质背景下的排油率,基于源内、源外分散液态烃和古油藏裂解成气时机及其影响因素研究,明确油裂解型气源灶的主生气期,在此基础上,建立以成因法为基础的分散液态烃裂解气定量评价＂五步法＂。不同类型烃源岩生排烃模拟实验、不同源储配置排油率研究与岩石热解参数分析等均反映烃源岩内存在数量相当可观的滞留液态烃,总体特征为有机质含量越低,排油率越小。有机碳含量小于2%的烃源岩,液态窗阶段排油率多小于50%;有机碳含量为2%~4%的砂泥互层和厚层泥岩排油率分别为60%和30%。从烃源岩排出的液态烃受古地形控制,以不同丰度差异聚集在地层中,呈分散或半聚半散形式赋存,统称为源外分散液态烃。源内和源外分散液态烃进一步深埋后,均可裂解形成常规和非常规天然气。四川和塔里木盆地勘探实践证明,分散型、半聚半散型和聚集型液态烃裂解气是中国深层天然气的重要来源,勘探地位十分重要。

银额盆地查干凹陷原油地化特征及油源对比

银额盆地东部查干凹陷首次发现轻质低硫成熟原油 ,其饱和烃含量在 90 %以上 ,成熟度相当于镜煤反射率Ro1.0 %左右 ,是生油高峰阶段的产物 ;原油全碳同位素δ13C值 - 31.1‰。原油生物标志物中类异戊二烯含量较高 ,植烷与姥鲛烷均势 ;三环萜烷含量高于五环萜烷 ;含有较高的TsC2 9、TsC30 重排藿烷、伽马蜡烷 ;藿烷中以C30 藿烷为主 ,C32 以上升藿烷含量极低 ;孕甾烷含量高 ;甾烷中以C2 9甾烷为主 ,C2 7甾烷含量也较高 ,异胆甾烷含量高于胆甾烷 ;重排甾烷含量低 ;甾烷的含量与萜烷含量相当 ,是典型的湖相原油。已发现的天然气中甲烷含量达 80 % ,为湿气。原油和源岩生物标志物组成特征分析对比表明下白垩统巴音戈壁组源岩是主要油源岩。

中国大气田成藏地质特征与勘探理论

截至2010年底,中国已发现45个大气田,累计探明天然气地质储量6.28×1012 m3,占全国总探明天然气储量的83.8%。中国大气田主要分布在鄂尔多斯、四川和塔里木三大克拉通盆地,层系上主要分布在二叠系和三叠系。大气田储集层岩性主要为碎屑岩类,其储量占大气田总量的64.9%;其次是碳酸盐岩类,占27.9%;火山岩类占7.2%。气藏类型以岩性型和复合型为主,分别占大气田总量的40.1%和34.2%。储量丰度主要为高、低储量丰度特征,低丰度气藏储量占52.4%,高丰度气藏储量占31.8%,储量丰度的高低与储集岩类型和气藏类型有关。大气田气藏压力以常压为主,不同类型气藏异常压力的形成与其独特因素有关。大气田发现及储量快速增长与成藏地质理论认识的进展密切相关。大型构造背景、充足的烃源条件、良好的输导通道、大型非均质性储集层以及巨厚膏盐岩和泥岩盖层是大气田形成的重要条件,各种要素的时空有效配置是形成大气田的关键。研究了典型气藏的形成条件与主控因素,建立了5类大气田(大面积低渗—致密砂岩大气田、常规砂岩超高压大气田、疏松砂岩生物气大气田、碳酸盐岩大气田、火山岩大气田)的成藏模式,明确了分布规律,深化了四大领域的天然气勘探理论:1发展了近源高效聚集的低渗—致密砂岩气藏勘探理论,推动了苏里格、川中须家河组气藏天然气储量快速增长;2创立了大型古油藏原油裂解的碳酸盐岩岩溶储层大气田勘探理论,引领了高石1井的重大突破和四川盆地震旦系—下古生界大气田勘探;3深化了碳酸盐岩台缘礁滩气藏勘探理论,有效指导了龙岗气田主体评价勘探与向西向东扩展以及四川盆地的天然气风险勘探;4创立了以生烃断槽为基本单元的火山岩气藏勘探理论,指导实现了松辽盆地深层中小断陷火山岩气藏勘探的系列突破。