煤层气系统的定义、内涵、形成及应用——以鄂尔多斯盆地石炭系—二叠系煤层为例

煤层气在温度、压力和应力等敏感地质要素的作用控制下形成煤—气—水强耦合系统,深刻理解该系统对加快发展煤层气赋存地质理论、高效推进煤层气勘探开发具有重要意义。为此,提出了煤层气系统的基本概念,并在明确煤层气系统的基本要素基础上,研究了煤层气系统形成过程及基本特点,总结分析了煤层气系统储层压力、地层温度、地下水化学特征和煤层气的赋存状态、构成、含气饱和度以及生产特征,最后以鄂尔多斯盆地煤层气为例,分析了煤层气系统在空间上的展布规律。研究结果表明:①煤层气系统应考虑的基本要素包括煤层及其与之相关联的地层压力系数相近的煤系其他岩层、盖层系统以及相近地层压力系数下的煤层气/水流体系统。②储层—盖层—流体3大要素与系统环境演化的耦合决定了不同深度煤层气系统的煤—气—水的赋存状态。③以煤层气赋存状态等为主要依据将煤层气系统划分为“两带”,两带为改造带和原生带,其中改造带对应于通常意义上的浅层煤层气,原生带对应于深层煤层气;原生带进一步划分为吸附气为主带(原生A带)、游离气—吸附气带(原生B带)、吸附气—游离气带(原生C带)。结论认为:①改造带煤层气主要以向斜控气模式为主,原生带煤层气特别是原生B带、原生C带应重视圈闭区的勘探;②鄂尔多斯盆地石炭系—二叠系煤层气系统自东西两翼至中部由改造带—原生A带—原生B带—原生C带依次转变,盆地中部主要为原生B带及原生C带煤层气。

二连盆地富气凹陷低阶煤煤层气成因及成藏机制

内蒙古低阶煤煤层气资源丰富,煤层气成因与成藏机制研究对低阶煤煤层气资源选区评价至关重要。以二连盆地重点富气凹陷低阶煤煤层气为研究目标,利用煤层气组分、碳/氢同位素、煤层水水质、氢/氧同位素及放射性同位素^(3)H和^(14)C测试等多种实验手段,分析煤层气、水地球化学特征,揭示低阶煤煤层气成因来源及成藏机制。结果表明,二连盆地煤层气组分以甲烷为主,均为干气,其中甲烷体积分数随埋深增加而增大,CO_(2)体积分数随埋深增加呈先增加后降低趋势,在300~500 m范围出现高值区。甲烷碳、氢同位素普遍偏轻,δ^(13)C(CH_(4))分布在-70.3‰~-48.0‰,δD(CH_(4))分布在-285.5‰~-189.0‰,δ^(13)C(CO_(2))在-37.6‰~1.94‰变化。煤层水化学类型主要为HCO_(3)-Na型和Cl·HCO_(3)-Na型,现今煤层水体环境较为稳定,水动力较弱,煤层水表观年龄在1020~47490 a,主要来源于第四纪大气降水,没有或较少有现今地表水补给。二连盆地煤层气主要为原生生物成因气,混有少量早期热成因气,随着埋深加大,地层环境和产甲烷古菌类型发生变化,生物甲烷生成途径发生转变。其中吉尔嘎朗图凹陷早期以乙酸发酵产气为主,晚期转变为CO_(2)还原产气为主,并混有少量低熟热成因气;巴彦花和霍林河凹陷微生物产气途径均以乙酸发酵为主,其中霍林河凹陷还混有少量甲基发酵型生物气。研究区具有适合生物气生成的低地温、低矿化度和低热演化程度的“三低”煤层条件,其中,吉尔嘎朗图凹陷属于地堑式浅部厚煤层生物气成藏模式,巴彦花和霍林河凹陷属于半地堑式中深部承压区水力封堵生物气成藏模式。寻找适合生物成因气形成和富集的有利目标区,应是二连盆地煤层气未来勘探开发的重点方向,也是二连盆地低阶煤煤层气增储上产的现实保障。

保德地区煤层气井产出水化学特征及其控气作用

地层水的化学组成反映地下水交替和径流特征,对煤层气的富集条件具有一定的指示作用。以山西省保德地区煤层气井产出水测试数据为依据,系统研究了该区煤层气井产出水的离子组成、pH值、矿化度分布及氘氧同位素组成等特征。结果表明:1该区煤层气井产出水呈弱碱性,北部产出水以K+、Na+、Cl-和HCO-3为主,Ca2+、Mg2+含量较低,SO2-4含量极少,而东南部产出水Ca2+、Mg2+、SO2-4则相对富集;2产出水的δDHO和分布在鄂尔多斯盆地大气降水线之下,表明存在地表水2δ18 OHO值均2的渗入;3地层水矿化度由东向西、由南向北逐渐增加。在此基础上,分析了该区地下水的动力环境及其控气作用。结论认为:东南部靠近补给区,水动力条件活跃,不利于煤层气的保存,其煤层含气量一般小于2m3/t,甲烷含量通常低于70%;而北部处于弱径流—滞留区水动力条件,煤层气藏保存条件较好,煤层含气量一般大于4m3/t,甲烷含量通常高于80%。此外,北部地区煤层气井的产气效果明显好于东南部地区,也说明北部地区煤层气的富集条件更优。

鄂尔多斯盆地东缘煤层气储盖特征及其控气作用

煤层气储盖组合在一定程度上控制煤层气的保存条件。依据煤层顶(底)板的封盖能力,将鄂尔多斯盆地东缘煤层气储盖组合划分为4种类型。优势储盖组合主要发育于保德—临县地区太原组泻湖、潮坪相带以及大宁—吉县地区山西组滨浅湖相带,对煤层气的封盖能力强。次优势储盖组合主要发育于保德—河曲地区太原组、石楼—三交地区山西组以及韩城—合阳地区三角洲前缘相带,对煤层气的封盖能力较强。一般储盖组合主要发育于三交—吉县地区太原组浅海陆棚相带、保德—临县地区山西组三角洲平原、河流泛滥盆地相带,对煤层气的封盖能力较弱。不利储盖组合主要发育于河曲以北山西组辫状河上游、冲积扇相带,对煤层气的封盖能力差;煤层气储盖组合类型在一定程度上控制煤储层含气量分布,是煤储层含气性预测的重要参考依据。

宁武盆地南部煤层气富集的主控因素

宁武盆地是我国典型的中煤阶构造残余盆地,勘探证实其南部具有很好的煤层气勘探潜力,但煤层气富集的主控因素尚不清楚。为此,分析了盆地南部主要含煤地层的沉积环境、煤质特征、热演化程度与煤阶分布、煤储层物性等地质特征,通过构造特征、地应力分布特征、封盖条件分析,结合前期勘探成果,综合研究后认为:宁武盆地南部煤层气的富集受构造部位、应力场以及煤层顶底板封闭条件控制,构造上斜坡带煤层气富集高产,构造应力场低值区煤层渗透性好,封闭条件好的地区煤层气保存条件好。进而预测出W02井以东、W04井以南地区具有获得高产煤层气井的有利条件,是有利的煤层气富集区。

鄂尔多斯盆地东缘含煤地层水动力条件及其控气作用

鄂尔多斯盆地东缘南北跨度大,含煤地层水动力区域分布规律不明。基于含煤地层含水层分布及孔渗条件、煤层气井产水量、产出水化学及同位素特征、煤层甲烷浓度等的分析,探讨了区内煤层气生成和富集的水动力条件控制作用。结果显示,砂岩含水层北部较南部发育,北部孔渗条件好于南部;太原组灰岩含水层在三交—吉县地区最为发育,导致山西组煤层含气量高于太原组;煤层气井产水量及产出水钙、镁离子含量北部高于南部,煤层含气量与矿化度呈正相关关系。分析认为,该区含煤地层水动力条件在北部较南部活跃,北部地区的山西组水动力强于太原组,三交—吉县地区太原组水动力强于山西组;在保德以南的中-高煤阶区,地下水弱径流-滞留带有利于煤层气富集;在保德及其以北的中-低煤阶区,较活跃的水动力条件和良好的封盖条件为次生生物气的生成和富集提供了关键条件。

鄂尔多斯盆地东北缘保德地区煤层气成因

鄂尔多斯盆地东北缘保德地区煤层气井组试采取得较好效果,但煤层气成因尚未形成统一认识,影响到对区域煤层气勘探开发潜力的进一步认识。本文基于各类煤层气样品组分和稳定同位素的分析,对其成因进行了探讨。结果表明,煤层气组分以甲烷为主,重烃浓度极低;δ13CCH4明显偏轻,部分δ13CCH4和δDCH4分布在热成因与二氧化碳还原型生物成因气过渡区间;δ13CCO2相对较重,且与δ13CCH4之间存在负相关关系。分析认为,该区煤层气具有混合成因,以热成因气为主,兼具生物成因气的特征,生物甲烷形成于二氧化碳还原途径,煤层水的化学和动力条件以及煤岩孔渗条件有利于产甲烷菌的大量繁殖。

低吸附量煤岩和页岩等温吸附实验的负吸附原因

低吸附样品等温吸附实验经常出现反"V"形先升后降"负吸附"现象,成为困扰相关实验的测试难题。为此,基于前人的研究成果,引入大样量重量法等温吸附仪,分析了大样量重量法的测试原理和操作流程,对比了体积法、磁悬浮重量法和大样量重量法3种方法的优缺点,进而选取大样量重量法等温吸附仪对内蒙古二连盆地吉尔噶朗图凹陷吉煤2井低煤阶煤岩和川南地区某井下志留统龙马溪组页岩样品进行了等温吸附实验,以期在消除系统累计误差影响之后,探究出现"负吸附"现象的根本原因。实验结果表明:(1)大样量重量法测试中未出现"负吸附"现象,其对低煤阶煤岩和页岩样品的测试结果可靠,拟合度高(R^2>0.99);(2)电子传感器误差(天平、压力和温度等采集器件)、系统累计误差、吸附相密度取值差异等不会导致吸附曲线形态的反转性变化;(3)样品缸空体积误差是引起"负吸附"的根本原因。结论认为,在等温吸附解释算法中增加体积校正参数,可以提高测试的准确性。

煤矿区煤层气综合开发利用模式探讨

我国煤层气资源丰富,高瓦斯矿井居多,但缺乏合理的煤层气综合开发利用模式和相应的配套技术。为此,结合我国煤矿区煤层气开发利用现状和煤矿煤层气储存及涌出特征,提出了矿井煤层气的综合性开发模式。即:①利用地面钻井及完井的增产措施,预抽原始煤层的煤层气;②开采期抽采,利用采掘工作的超前压力,开采卸压,进行井下煤层气抽采;③采空区及废弃矿井的煤层气抽采,通过地面钻井、埋管及巷道抽采煤层气;④矿井通风煤层气的回收利用。这形成了矿井煤层气综合性规模开采的一种最为经济的模式,同时也指出了这一模式需要解决的主要问题与关键技术,以期推动煤层气产业的快速发展。

岩浆活动热模拟及其对烃源岩热演化作用模式研究

沉积盆地中岩浆的侵入会导致盆地地温史的变化,岩浆所携带的巨大热能会加快有机质的成熟,影响油气的生成和保存。通过对席状岩浆侵入体散热过程的热模拟得出:(1) 侵入体冷却速度很快,一般不超过一个百万年;(2) 距侵入体上下距离相同的围岩过热温度演化史基本相同,侵入温度只影响围岩过热温度的幅度,不影响热传递的速率;(3) 侵入体对上下围岩干酪根成熟度的影响程度大致相同,影响范围较小,大致为侵入体厚度的两倍。通过研究,将岩浆活动对烃源岩热演化作用模式分为近灶亚模式、中灶亚模式和远灶亚模式,并给出了三种亚模式划分的原则和方法。

腹腔感染革兰阴性细菌耐药性临床分析

目的调查我院2008-2010年临床分离的非重复腹腔感染革兰阴性菌的流行病学特点,对常用抗菌药物的耐药性以及产ESBLs比例,为指导临床治疗提供支持。方法药敏试验采用琼脂稀释法测定MIC;用WHONET 5.4软件及SPSS 13.0软件进行数据分析。结果临床分离的290株革兰阴性菌病原菌中,肠杆菌科细菌占82.07%;非发酵菌为17.93%。常见细菌有6种,其中大肠埃希菌占55.3%,鲍曼不动杆菌复合群所占比例明显升高(7.96%)。大肠埃希菌和肺炎克雷伯菌产ESBLs阳性率分别为74.38%和55.56%。大肠埃希菌对碳青霉烯类、派拉西林/他唑巴坦和阿米卡星高度敏感,但第3代头孢菌素和头孢吡肟耐药率很高。非ESBLs产酶肺炎克雷伯菌对常见12种抗G-细菌抗菌药物都很敏感,产ESBL菌株则对阿米卡星、派拉西林/他唑巴坦和碳青霉烯类比较敏感。铜绿假单胞菌对亚胺培南、派拉西林/他唑巴坦和阿米卡星的其敏感率均在90%以上;其次是头孢吡肟和2个氟喹诺酮类、其敏感率均在80%～90%之间;头孢拉定的敏感性下降到80%以下。鲍曼不动杆菌对碳青霉烯类抗菌药物的耐药率在80%以上。多重耐药菌占32%,主要菌种为鲍曼不动杆菌复合群和铜绿假单胞菌,80%MDR几乎对所有临床常用抗菌药物耐药。结论本地区腹腔感染革兰阴性菌对常用抗菌药物耐药性明显上升,产ESBLs肠杆菌细菌比例较高。鲍曼不动杆菌对常用抗菌药物耐药性很严重,泛耐药菌株比例上升。

气质联用分析复合佐餐调味料的香气变化及保存条件

采用顶空固相微萃取(Headspace solid-phase micro-extraction,HS-SPME)和气相色谱-质谱(gas chromatograph-mass spectrometer,GC-MS)联用的方法测定复合佐餐调味料中含有的香气成分,并研究了复合调味料的保存条件。结果表明:复合调味料共含48种挥发性物质,主要以烯类化合物、酯类化合物、醛类化合物、烷类化合物和醇类化合物的形式存在,含量分别为40.94%、15.44%、12.94%、10.68%和10.74%。4℃时复合调味料的贮藏保香效果要优于20℃;鲜样真空包装的香气含量比自封袋包装略有降低。

鄂尔多斯盆地南部侏罗系煤层气成因探究

鄂尔多斯盆地南部侏罗系具有较好的煤层气勘探潜力,但煤层气成因有待深入研究,弄清楚其成因类型能够有效指导该区下一步勘探开发方向。基于区域地质条件、煤层气样品组分、稳定同位素等分析,对其成因进行了探讨。结果表明,研究区浅部的彬县、焦坪、黄陵地区煤层气δ13 CCH4一般介于-81‰^-57‰,煤层气干燥系数一般大于100,δDCH4一般介于-236‰^-234‰,煤层气为晚期生物成因,同时,地层水矿化度低,煤岩孔隙度较高,渗透性较好,具备生物气生成的地质条件;深部合水-宁县地区煤层气δ13 CCH4一般介于-49‰^-35‰,煤层气干燥系数一般小于100,是典型的热成因气,地层水矿化度高,呈酸性,不利于生物气的生成。

替比夫定预防和治疗化疗后的乙肝病毒再激活临床疗效分析

目的:评价替比夫定对化疗的乙肝病毒(hepatitis B virus,HBV)再激活的治疗效果及预防作用。方法:对照组为2006年1月至2009年12月的147例未使用替比夫定预防的化疗患者,观察接受化疗后乙肝病毒再激活情况、肝功能和临床表现。预防组为2010年1月至2012年12月的170例患者在化疗前1~2周开始使用替比夫定,化疗后根据具体情况继续使用替比夫定6~12个月,观察HBV激活情况和临床表现。结果:317例患者在化疗期间共出现96例(30.3%)HBV再激活。对照组的147例患者,85例(57.8%)的患者出现HBV再激活,其中21例患者发展为重型肝炎,10例死亡;预防组的170例患者定期检测HBV Deoxyribonucleic acid(DNA),有11例(6.5%)的患者出现HBV再激活(χ2=98.5,P<0.001),2例发展为重型肝炎,1例死亡。结论:肿瘤合并非活动性HBV感染者化疗期间预防使用替比夫定可降低HBV再激活发生率,改善患者临床预后。

前列腺素E1治疗193例重型病毒性肝炎

目的 :观察前列腺素E1(PGE1)治疗重型病毒性肝炎的临床疗效。方法 :将193例重型肝炎随机分二组 ,治疗组在综合治疗基础上加用PGE1,对照组仅用综合基础治疗。主要观察指标 :临床症状、血清胆红素 (TB)、凝血酶原活动度 (PTA)改变及临床有效率。结果 :治疗组临床有效率明显高于对照组 ,治疗后TB下降显著低于对照组 (P<0 05) ,PTA上升明显高于对照组 (P<0 05)。结论 :PGE1是治疗重型病毒性肝炎的有效药物。

洛美沙星与氧氟沙星治疗细菌性感染的临床疗效对比观察

为了比较洛美沙星胶囊(LFLX)与氧氟沙星胶囊(OFLX)的临床疗效,我们于1993年5月～1995年10月,使用LFLX与OFLX进行随机对照临床试验,治疗了各种细菌性感染142例.现报告如下:

煤系天然气的资源类型、形成分布与发展前景

煤系天然气是煤系中煤、炭质泥页岩和暗色泥页岩生成的天然气,是天然气工业中极其重要的组成部分,具有巨量的资源规模,包括连续型煤层气、页岩气、致密气和圈闭型煤系气藏等资源类型。通过梳理国内外煤系天然气勘探开发进展,重点论述了圣胡安、苏拉特、西西伯利亚、鄂尔多斯盆地煤系气的形成与分布特征,明确煤系天然气是天然气供应的重要战略领域,主要取得3项认识:①欧亚东西向聚煤带和北美南北向聚煤带是全球两个主要聚煤区,晚石炭世—二叠纪、侏罗纪和晚白垩世末期—新近纪是3个主要聚煤期;②"连续型"和"圈闭型"是煤系天然气的两种主要成藏模式,提出生气强度大于10×10~8 m^3/km^2是形成煤系大气田的基本条件,揭示中高阶煤层气向斜富集、低阶煤层气源盖配置的成藏规律;③预测全球煤系天然气剩余资源潜力巨大,源外煤系气仍集中分布在中亚—俄罗斯、美国、加拿大等国家或地区,源内煤层气集中分布在12个主要国家,预测中国2030年煤系天然气产量有望超过1 000×10~8 m^3,其中常规煤系气产量为(500～550)×10~8 m^3,煤系致密气产量为(400～450)×10~8 m^3,煤层气产量有望达到(150～200)×10~8 m^3。

低煤阶煤层气成藏特点与勘探开发技术

低煤阶煤层气藏具有煤层厚度大、渗透性好、含气量低但吸附饱和度较高等特征。国外近几年煤层气突破主要集中在美国粉河盆地、加拿大阿尔伯达盆地等低煤阶区,其勘探开发实践证实,低煤阶煤层气藏可以获得工业气流,达到商业开发规模。在介绍低煤阶煤层气勘探开发技术的基础上,对我国的低煤阶煤层气资源与勘探开发前景进行了初步分析、评估和展望。结果表明:我国低煤阶煤层气资源丰富,其中西部地区的准噶尔、吐哈、三塘湖、天山、塔里木、鄂尔多斯等盆地侏罗系低煤阶含气面积共计约20.68×104km2,煤层气资源量达19.96×1012m3,占全国煤层气总资源量的54%,具有很好的勘探开发前景。