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。

鄂尔多斯盆地西南部上古生界盖层的控气作用

通过对鄂尔多斯盆地西南部上古生界盖层封闭能力的研究表明,局部盖层厚度分布在20~4 0 m之间,而区域盖层厚度主要介于50~130 m之间;研究区盖层空间展布和封闭能力形成时期对天然气形成与分布有控制作用,山1段工业气流井均分布在山1段直接盖层大于30 m的区域,盒8段工业气流井均分布在山1段直接盖层小于30 m区域,并且泥岩盖层闭能力形成时期早于早白垩世气源岩的大量排气期,有利于盆地西南部上古生界天然气的大量聚集成藏。

鄂尔多斯盆地上古生界准连续型气藏天然气运移机制

基于鄂尔多斯盆地上古生界主要产气层段天然气地球化学特征和运移基本地质条件的分析,对上古生界准连续型致密砂岩大气田的天然气运移特征进行了研究。研究表明,鄂尔多斯盆地上古生界准连续型致密砂岩大气田天然气组分和碳同位素组成在平面上的变化主要受烃源岩热成熟度控制,纵向上受到烃源岩热成熟度和天然气运移分馏作用的共同影响。结合运移动力和输导条件进一步分析认为,上古生界致密砂岩大气田主要为初次运移直接成藏和短距离二次运移近源成藏。运移的动力主要为异常高压和气体分子浓度差产生的扩散作用力,浮力作用弱或无。运移方式主要为异常高压驱动下的幕式涌流和扩散作用引起的扩散流。其中,位于生烃体系内的太原组、山2段主要为异常高压驱动下的幕式涌流运移;生烃体系外的山1段、盒8段及以上层段扩散作用引起的扩散流运移对于天然气的成藏具有重要贡献,苏里格气田天然气组分和碳同位素纵向上的规律变化就是其直接反映。

鄂尔多斯盆地陇东地区上古生界天然气富集规律

基于鄂尔多斯盆地陇东地区上古生界气源条件、储层特征、盖层特征等的分析,对研究区上古生界天然气富集主控因素进行了研究。研究表明,鄂尔多斯盆地陇东地区上古生界天然气气藏的形成与分布主要受气源、盖层和储层条件三元耦合关系控制。气源条件、山西组1段直接盖层条件共同控制区域上气藏的形成与分布。区域上生烃强度高,山西组1段泥岩盖层厚度大于35 m的区域为山西组1段气藏有利成藏区,山西组1段泥岩盖层厚度小于35 m的区域则主要为石盒子组8段气藏有利成藏区。储层条件控制天然气的局部富集,其中气源条件、山西组1段盖层条件相似时储层"甜点"控气,即储层质量越好天然气越富集;气源条件、山西组1段盖层条件均有利时,相对较差储层亦可成藏。值得注意的是,气源、盖层和储层条件三元耦合关系控制的天然气最佳成藏富集区并非三者均为最优的地区,而是三者最佳配置、相互补偿形成的有利区。

氨法烟气脱硫塔模拟研究

对氨法烟气脱硫工艺的脱硫塔进行了模拟研究，模拟计算结果表明，填料塔型脱硫塔与空塔型脱硫塔相比，其脱硫效率较高，当填料塔理论板数为10块，即可获得较好的脱硫效果。在相同条件下，填料塔型脱硫塔与空塔型脱硫塔相比，在较低的氨量和水循环量的条件下．可获得较佳的脱硫率。

基于车载三维激光扫描的道路线提取研究

近年来,随着空间信息获取技术的发展,激光扫描技术在城市三维数据采集中应用越来越广泛,本文以车载激光扫描点云数据为研究对象,利用点云数据空间分布特征和反射强度信息,结合道路标线的几何特征,提出一种快速有效地从离散点云中提取道路标识线的方法。该方法首先利用车载激光点云数据中的高程信息和反射强度信息对原始点云进行滤波。然后将分割后的点云数据投影到二维平面中,利用反射强度信息和点云空间分布信息生成点云强度特征图像,利用标线规则的几何形状,对连通区域进行道路标识线的提取。最后,基于道路标识线的语义信息,利用Hough变换对检测到的标识线进行分类和连接,从而提取完整、准确的三维道路标识线点云数据。通过居民区和高速公路扫描数据处理案例,实现了高速公路虚实标识线和干扰因素较多的居民区界线的自动提取,验证了上述道路标识线提取方法的可靠性,应用效果较好。

提高乙二醇产品UV值的活性炭吸附法

紫外透光率不合格的乙二醇，经过活性炭吸附处理后，２２０，２７５，３５０ｎｍ的ＵＶ值分别达到了７０％，９５％和９９％，醛含量和酸含量减少，其它指标不变。方法具有工艺简单，提高ＵＶ值显著，活性炭使用周期长，失效活性炭可再生反复使用等特点。

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。

鄂尔多斯盆地东缘海陆过渡相页岩岩相特征及储层差异

鄂尔多斯盆地东缘石炭系—二叠系发育海陆过渡相沉积岩系,其内也实现了煤层气和致密气等多种类型天然气的勘探突破和商业开发,是非常规天然气重要接替领域之一。为揭示海陆过渡相页岩岩相类型差异及分布规律,指导下一步油气勘探开发,基于野外露头、岩心以及全岩矿物,综合划分了石炭系本溪组、二叠系太原组和山西组页岩岩相类型,并结合含气性、力学性质、孔隙度和渗透率测试等资料,明确了不同岩相类型下对储层发育特征的控制作用。研究结果表明:①海陆过渡相页岩以黏土类、硅质类和混合类为主,其中潮坪相以纹层状低有机质—混合页岩为主,潟湖相以纹层状高有机质—富黏土硅质页岩为主,三角洲相以块状低有机质—富硅质黏土质页岩为主;②海陆过渡相页岩开发潜力较好,有机碳含量中等(平均约2.26%),低孔隙度(约1.41%)低渗透率(约0.12 mD),含气量偏低(约1.23 m^(3)/t),具有低泊松比(约0.2)和高弹性模量特征(约22 GPa);③含气性和物性综合分析优势岩相为高有机质—富硅质黏土质页岩、中有机质—富硅质黏土质页岩等,在潮坪相和潟湖相更为发育。结论认为,海陆过渡相沉积环境多变,岩相类型差异明显,应立足“优势环境—优势层段—优势岩相”的勘探开发思路,寻找地质和工程甜点叠合区段进行勘探部署,该认识可为海陆过渡相页岩气和煤系多层系天然气规模效益开发提供技术支撑,有助于实现非常规海陆过渡相页岩气科学开发。

基于三维激光扫描的路面采样测量技术研究

结合应用实例利用地面三维激光扫描技术进行汽车试验场路面采样,生成高精度、高密度的断面线,通过运用三维激光扫描仪进行点云数据的采集以及后期数据处理方案的研究,表明三维激光扫描技术方案能克服传统测量方式缺点,保证测量数据质量,提高测量工作效率,为快速获取路面断面数据提供了一种全新的、可行、高效的测量技术手段,具有广阔的应用前景。

苏北盆地海安凹陷曲塘次凹阜宁组二段烃源岩地球化学特征

利用岩石热解、有机碳、干酪根碳同位素、镜质体反射率及气相色谱—质谱等地球化学测试方法,分析苏北盆地海安凹陷曲塘次凹阜宁组二段烃源岩的生烃潜力及沉积环境。结果表明:曲塘次凹阜宁组二段烃源岩具有有机质丰度较高、类型好、低成熟—成熟阶段及生烃潜力强等特征。残余有机碳质量分数平均为1.77%,生烃潜量为6.20mg/g,有机质丰度较高。干酪根碳同位素为-29.2‰～-27.7‰,规则甾烷呈不对称"V"型或反"L"型分布,有机质属于Ⅱ型,具有低等水生生物和高等植物双重生源特征。镜质体反射率为0.50%～0.80%,ααα-C29(20S/(20S+20R))甾烷和ββ/(αα+ββ)-C29甾烷较低,有机质处于低成熟—成熟阶段。Pr/Ph较高,三环萜烷/C30藿烷、伽马蜡烷指数、Ts/Tm和重排甾烷C27/规则甾烷C27较低,烃源岩主要形成于弱氧化条件下的淡水—半咸水湖泊相环境,有利于有机质的保存。该研究结果为苏北盆地海安凹陷曲塘次凹下一步勘探提供参考。

鄂尔多斯盆地临兴地区上古生界烃源岩特征及其生排烃史研究

采用有机地球化学、盆地模拟等方法对临兴地区上古生界烃源岩进行了烃源岩评价、生气强度(G_(gas))及生烃史研究。研究表明:研究区上古生界源岩主要是煤岩和暗色泥岩,其中煤岩平均厚度16m,暗色泥岩平均厚度103m。有机质丰度较高;干酪根属于Ⅲ型;镜质体反射率(Ro)为1.0%～1.3%,均值为1.16%,整体处于成熟-高成熟阶段;生气强度为(18～26)×108 m^3/km^2,而子洲地区为(24～30)×108 m3/km^2。与子洲地区相比,临兴地区气源条件略差。在晚三叠世,烃源岩开始生烃,基本上没有天然气排出;侏罗世末,处于低成熟阶段,生烃量逐渐增加,开始有烃类排出;早白垩世,源岩进入成熟-高成熟阶段,同时大量生排烃;早白垩世之后,源岩成熟度维持不变,生排烃也趋于停止。

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。

鄂尔多斯盆地东缘临兴地区海陆过渡相页岩岩相类型和储层差异

为探讨海陆过渡相页岩岩相对储层发育特征的影响,以鄂尔多斯盆地临兴地区太原组海陆过渡相页岩为研究对象,结合X射线衍射实验和岩石薄片观察系统划分页岩岩相类型,通过扫描电镜、地化测试、低温液氮、二氧化碳吸附实验等技术手段,根据有机碳含量、孔隙结构、含气量等测试数据详细分析了不同岩相的储层特征。结果表明:研究区太原组页岩根据矿物组分可划分为黏土类、硅质类、混合类和钙质类四大类岩相类型,以有机碳含量2%和4%为界限进一步划分为高有机质富含硅质泥质页岩、中有机质富含硅质泥质页岩、中有机质含钙硅质泥质页岩、中有机质富含黏土硅质页岩和中有机质泥质/硅质页岩等15种亚类岩相。其中黏土类页岩主要处于陆相淡水、亚还原-还原环境,具有相对较高的有机碳含量(平均4.46%)和含气量(平均1.44 m^(3)/t),微孔发育较好,孔隙体积和比表面积较大,储层的储集和吸附能力较好,但脆性指数最低,平均为33.5%,不利于后期的压裂改造;混合类页岩主要沉积于咸水环境,有机碳含量相对较低(平均1.65%),微孔和介孔发育较差,含气量最低,脆性指数介于黏土类和硅质类页岩之间;硅质类页岩主要处于半咸水-咸水、亚还原环境,有机碳含量平均为2.07%,微孔、介孔发育较好,含气量偏低,脆性指数高,易于压裂改造。综合来看,黏土类页岩储层具有较大的生烃潜力和开发前景,在充分考虑储层脆性指数的基础上可以进行重点评价。

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。

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。

保德地区煤层气地球化学特征及成因探讨

为了查明保德地区煤层气地球化学特征及成因,采集煤样、煤层气样及水样,开展气体组分分析、煤层气井产出水水质检测和稳定同位素分析。结果表明:煤层气组成中烃类气体以CH_(4)为主,体积分数为88.60%~97.59%;含有少量乙烷,体积分数仅为0.01%~0.14%;干燥系数均大于0.99,属于极干煤层气。非烃类组分中,主要含有CO_(2)和N_(2),其中,CO_(2)体积分数为1.74%~7.61%,N_(2)体积分数为0.04%~8.18%。煤层气δ^(13)C(CH_(4))值为–56.8‰~–47.7‰,δ^(13)C(CO_(2))值为–6.6‰~13.9‰,δD(CH_(4))值为–252.6‰~–241.6‰。煤层产出水呈弱碱性,属于NaHCO3类型水,与地表水离子构成、矿化度、δD(H_(2)O)和δ^(18)O(H_(2)O)值均相近,有地表水的补给,有利于产CH_(4)菌大量繁殖,生成次生生物气。综合认为,研究区煤层气为热成因气和生物气的混合气,生物成因气主要是通过二氧化碳还原作用形成,受煤层解吸–扩散–运移作用、水溶作用和次生生物作用导致煤层气“变轻”。研究成果为后续煤层气勘探开发提供指导。

临兴区块致密砂岩储层水赋存状态及气层含水程度识别方法

为明确鄂尔多斯盆地东缘临兴区块气水分布规律,提高储层气水分布预测精度,通过半渗透隔板实验、核磁共振实验和扫描电镜实验确定储层水赋存状态,基于现场生产资料和测井数据提供可动水饱和度和气层含水程度预测方法。结果表明,临兴区块储层水以束缚水、毛细管水和自由水3种状态赋存,束缚水饱和度为28.26%~58.14%,以束缚水为主的储层射孔后基本不产水;毛细管水是生产压差增加克服毛细管压力而被驱替出来的水,该类储层射孔后生产初期不产水,随着生产压差增大,产水量逐渐增大;致密砂岩储层束缚水饱和度主要受孔隙结构影响,研究区致密砂岩储层主要发育粒间孔、溶蚀孔和晶间孔,从粒间孔、溶蚀孔到晶间孔,小孔含量不断增加且孔隙结构越来越复杂,束缚水饱和度不断增加;利用物性指数表征孔隙类型和结构差异,则临兴区块储层束缚水饱和度随着物性指数增加而降低,随着泥质含量增加而上升,可采用物性指数和泥质含量回归得到束缚水饱和度预测公式,进而得到可动水饱和度;根据孔隙度、束缚水饱和度与可动水饱和度交汇图得到了同含水程度气层的识别方法,气层一般Φ>8%、S_(wf)<15%、S_(wi)<50%;差气层一般Φ<10%,S_(wf)<15%,S_(wi)<45%;含气水层一般Φ>10%、S_(wf)>5%、S_(wi)为30%~55%;射孔层日产水量可以通过Q_(w)=0.51 S_(wi)+2.16 S_(wf)+13.63Φ+0.17 H-1.51计算。

输电线路平行多导体耦合场仿真研究

运行经验和研究结果表明,过电压是影响电网一次设备和二次设备安全和可靠运行的主要因素,也是选择电气设备绝缘强度的决定性因素。研究各种过电压的特点,采取措施加以限制,对于电力设备设计制造和系统安全运行都具有重要意义。对一种基于多导体耦合场电压传感器进行了仿真研究,表明该传感器能有效耦合导线电压信号,为输电线路过电压在线监测提供了一种技术手段。