成烃成藏实验仪器发展现状及趋势

我国油气增储上产的一个重要领域叠合盆地经历了多次构造改造、多期生烃、多期成藏、高温高压,使得油气成藏历史与油气分布极为复杂,传统的技术方法难以有效再现其复杂的油气成藏过程,制约了对油气藏分布规律的认识及大油气田的进一步勘探发现。近年来,结合智能化制造技术,石勘院无锡石油地质研究所石油地质实验仪器研发团队又研制了“烃源岩有效性动态定量评价仪”等成烃评价类仪器10余台(套),揭示了有机质与油气形成赋存机制,研发烃源岩有效性评价的关键实验技术和定量评价方法,有效解决了烃源岩评价“品质好不好、油气有多少、常规与非常规油气资源找什么”的关键难题, 为油田企业落实不同油气资源类型优质规模储量、探索“三新”领域和实现效益开发提供了有力支撑。聚焦深层油气生、排、运、聚等关键地质过程,依托国家自然科学企业联合创新基金,团队成功研制源-储协同成烃成藏物理模拟仪,实现了依据埋藏史,智能化动态模拟叠合盆地近万米条件下的油气成烃成藏动态演化过程,各项指标优于国内外同类仪器。

油页岩传热各向异性与原位传导热采模拟分析

【目的】油页岩原位开采过程中传热效率差,各向异性差异显著,油页岩原位开采中存在各向异性传热差异问题。【方法】以新疆巴里坤油页岩制标准样本试件,采取多种室内试验手段对不同温度下块状油页岩水平、垂直层理传热差异进行探究,并进行原位开采模拟。【结果】实验结果表明:1)随着温度升高,各层理方向热传导系数均呈“降低”趋势,但油页岩平行层理方向的热传导系数均大于垂直层理方向;2)随温度升高,比热容先升高再降低,当温度为400℃时,油页岩比热容值最大;3)结合显微CT图,随着温度的升高,裂隙增多对垂直层理方向热量传导的影响大于平行层理方向。基于上述实验测试参数,同时利用COMSOL软件建立油页岩储层原位电加热的“热-固”耦合模型,模拟结果表明:随加热时间的增加,各向异性传热差异逐渐开始呈现;当加热时间为120 d时,加热井附近区域温度上升,并未表现出明显的各向异性;当加热到600 d时,平行层理方向的传热区域明显大于垂直层理方向,呈“椭圆”状;加热到1 440 d时,传热区域小幅度增加,加热井控制区域页岩基本热解完成。

塔里木盆地北部奥陶系超深层液态烃演化与保存机制:来自模拟实验的证据

塔里木盆地北部寒武系—奥陶系超深层发现一批油藏和挥发性油藏,拓展了石油(液态烃)勘探的深度下限和规模增储领域。深层、超深层跨越多个构造期,经历了复杂的构造、埋藏和热演化历史,油气成藏有其特殊性,超深层油气藏的形成与保持机制仍需深入探讨。前人在重点层系埋藏热演化史、油气成藏定年、含烃包裹体和原油稳定性等方面开展了研究,但超深储层中烃类与矿物基质、地层水的相互作用对油气演化和保存的影响作用还需深化研究。本文以塔里木盆地顺托果勒地区奥陶系埋藏-热演化史和古压力变化为约束条件,开展油藏演化系列模拟实验,在逼近地下储层油气赋存状态、上覆压力、地层流体性质和压力条件下,重建了烃类热演化过程。结果表明,温度是原油裂解的主动力,油藏经历的最高古地温及持续时间是控制现今油气相态的决定性因素,而在VRo<2.0%时,地层水、灰岩储层介质环境等延缓了原油的裂解,有利于油藏的保存。对顺托果勒地区早期充注原油的保存能力进行了初步评价,早期充注原油在顺北地区保存指数为67%~100%,顺南地区为17%~50%,推测顺北地区液态烃大量消亡的深度下限在10 000 m左右。

页岩中单体有机质孔隙演化的原位热模拟实验

有机质孔隙是我国南方页岩气重要的储集空间,而有机质类型与有机质孔隙发育息息相关。为实现单体有机质孔隙演化过程的原位观测,揭示下古生界页岩显微组分热解过程中的孔隙演化过程,以低成熟度的美国俄亥俄上奥陶统页岩以及欧洲波罗的海东部下志留统页岩为研究对象,联合运用飞秒激光、冷热台、显微镜以及扫描电镜等技术,实现页岩中单体有机质孔隙演化过程的原位观测,进而辨别不同类型有机质的孔隙发育过程和演化规律。对低成熟度的“倾气”型笔石以及“倾油”型层状藻类体孔隙热演化过程的原位观测分析结果表明:(1)笔石的体积开始发生明显变化的起始温度要高于层状藻类体,生烃演化要晚于层状藻类体;(2)笔石和层状藻类体在热演化过程中均形成了明显的收缩缝,但就形成收缩缝的规模而言,笔石明显较小,生烃转化率要低于层状藻类体;(3)笔石与层状藻类体内部孔隙的演化存在明显的差异,笔石原有的生物组织孔在高温阶段发生了明显的扩容并且有新的内部孔隙生成,而层状藻类体在整个热演化过程中并未形成内部孔隙,证实了“生气窗”是有机质孔隙大量发育的主要阶段。有机质组成以及结构的不同可能是造成上述两种有机质孔隙演化过程存在差异的主要原因。

基于深度学习的碳酸盐岩颗粒分类识别

针对碳酸盐岩微相分析受人工鉴定经验性和主观性影响,使得传统方法难以准确、客观判识颗粒类型等问题。由此,本文作者提出一种基于深度学习的碳酸盐岩颗粒显微图像识别方法,并以ResNet50为基础网络框架,通过制作数据集、训练模型、预测分类等步骤,设计了一个碳酸盐岩主要颗粒类型自动分类识别模型。利用该模型对生物碎屑、内碎屑、包粒、球粒和团块5种颗粒进行分类识别,再采用混淆矩阵进行评价,结果显示识别准确率达到95%。不仅为碳酸盐岩微相分析提供了新方法,也为深度学习应用于实际碳酸盐岩颗粒分类识别提供了可行性论证,具有一定的实用价值。

非编码RNA调控肝癌的研究进展

肝癌是全球领先的致命恶性肿瘤.缺氧是肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)的显著特征,缺氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor 1α,HIF-1α)是缺氧反应中重要的转录调节因子.非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)在调控肝癌的发病机制和进展方面起着重要的作用.综述了缺氧环境下ncRNA在肝癌发生、上皮间质转化和血管形成中的病理作用,并讨论了ncRNA作为人类肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)诊断工具和治疗靶点的潜在应用.

富有机质页岩有机孔隙形成与演化的热模拟实验

针对页岩有机孔隙的形成与演化,开展了从未熟—低熟—成熟—高成熟—过成熟全系列的地质条件约束下的成岩成烃演化热模拟实验,利用氩离子抛光-场发射扫描电镜对原始样品和模拟不同演化阶段反应后的样品进行了微观特征分析,研究表明:1未熟、低熟阶段生物化学作用和低温热作用生烃过程中可以形成有机孔隙,其当时较浅的埋深可能有助于有机孔隙的保存;2有机孔隙的形成与演变具有非均质性,成熟度不是控制有机孔隙形成与发育的决定性因素,有机质物理化学结构的差异对有机孔隙的形成与演化具有重要作用;3有机孔隙的发育与滞留油具有明显的相关性,生油阶段生成的有机孔隙,易被热解沥青所占据;4有机质收缩缝/有机质边缘孔可能是页岩气赋存的重要空间,其发育主要受控于在从"化学吸附有机质"向"物理吸附有机质"和"游离有机质"转化时有机质的物理化学结构及演化程度。

盐类物质对泥质烃源岩生排烃过程的影响

根据中国东部下第三系盐湖相沉积存在的地质实际,利用地层孔隙热压生排烃模拟仪开展了仿真地层条件下的含盐和不含盐泥质烃源岩的生排烃模拟实验,通过对烃类产物的分析探讨了盐类物质参与烃源岩生排烃的过程。研究表明:(1)盐类的存在加速了成烃演化,促进了石油和天然气的生成;(2)盐类的存在降低了对有机质的吸附能力,加速了粘土转化和脱水过程,且盐层易解理,使烃源岩中微孔隙及孔缝发育,促进了油气的初次运移;(3)无盐泥质源岩发育区虽然滞留大量的石油资源,但由于其岩石本身难压裂,对于商业化开采页岩油并无太大意义,到达过成熟阶段后,可能是页岩气开采的有利区带。盐岩发育区虽然其整体演化过程中生成的油气易于排出,但在Ro=1.28%时仍然滞留着20%的石油资源,富含大量的盐类脆性矿物而低含粘土矿物,有利于产生裂缝,易于压裂,是页岩油藏勘探的有利区带。

烃源岩有限空间温压共控生排烃模拟实验研究

烃源岩的生烃反应是在其限定的孔隙空间中承受高静岩压力和流体压力下进行的,然而受实验装置和条件的限制,目前大多数的生排烃模拟实验都是在一个低压、相对较大的生烃空间下进行的,与实际地质情况差异较大。通过对同一样品分别进行有限空间和常规高压釜方式加水模拟实验对比研究发现:(1)有限空间热压模拟实验的气态产物更接近地质实际。气体组分中烃气占有更大的比重;重烃气的保存下限大于常规模拟,延迟了重烃气向甲烷的转化;烯烃含量比常规加水模拟条件下更少,基本检测不到。(2)有限空间的限制使水介质参与成烃反应的作用增强,其限定空间内较高的流体压力延迟了油向烃气的转化过程,有利于液态油的生成和保存。(3)有限空间下高压液态水介质条件有利于烃类的排出。

盆地沉降、抬升过程中源储压差的生排烃效应

含油气盆地石油地质演化史可划分为持续沉降加载增压、整体上升卸载减压和全面萎缩调整平衡3个阶段。通过不同演化阶段地层压力的调整,最终实现成烃成藏过程。利用地层孔隙热压生排烃模拟实验装置进行了4个系列不同源储压差下的生排烃模拟实验,研究表明:(1)盆地持续沉降阶段,烃类可以在与烃源岩直接互层的砂岩中聚集,有利于源内岩性圈闭的成藏,但难于远距离运聚成藏。(2)盆地抬升剥蚀阶段,源储压差促进了烃类的有效排出,有利于长距离运聚成藏,压差越大,排油效率越高;且存在源-储压差有效排烃门限值:3～6MPa,只有达到该门限值,即抬升剥蚀300～600m的厚度时烃类才能有效大量排出。(3)源储压差有利于烃类的排出和烃源转化。排烃次数和排烃动力(源储压差)具有互补性,在源岩能提供大量烃类的情况下,排烃次数越多,排烃动力越大,烃类产率越高。

济阳坳陷“相-势”耦合控藏的内涵及其地质意义

通过对济阳坳陷527个砂体的"相"和"势"关系统计,结合二维砂层组合模拟实验和高温高压岩心石油运移和聚集实验,探讨了"相-势"耦合的内涵。不同尺度下,具有不同的"相-势"耦合控藏特征:砂体尺度下,主要体现在沉积相类型不同,油气聚集特征与油气充满度不同;砂层尺度下,主要体现在砂层的非均质性、砂泥岩组合和渗透率级差不同,油气运移路径和通道与含油层位不同;岩心尺度下,主要体现在视流度不同,油气运移的渗流特征和含油饱和度大小不同。成藏砂体主要位于用能量条件、流动能力和储集能力建立的"相-势"耦合控藏的PFR模式的二高一低区。"相-势"耦合定量模型为幂函数形式,可用来判别砂体含油气程度,进行含油气性预测。

砂岩透镜体油运移过程模拟及成藏主控因素分析

砂岩透镜体油藏是岩性油气藏中增储上产的重要类型,但目前对其成藏机理的认识还存在很大分歧。通过二维实验模拟表明:砂岩透镜体自身的物性好坏对其成藏具有重要的影响,所形成油藏的含油饱和度随着孔隙度、渗透率的增大而增大;油总从高势区向低势区运移聚集成藏,势的大小决定了砂岩透镜体成藏的可能性。"相"和"势"相互耦合,共同控制砂岩透镜体的成藏,油气成藏动力(势)充足时成藏所需要的储层渗透性能下限就相应降低;相应地,储集岩渗透性能好,要求的成藏动力条件(势)就可以适当降低。得出了实验条件下透镜体成藏时的"相"和"势"之间的定量模型,为预测圈闭成藏可能性提供了一个思路。

烃源岩孔隙流体介质对石油初次运移的影响

利用自主研制的地层孔隙热压生排烃模拟仪,系统开展了氮气—水蒸气、水蒸气—液态水体系、液态水和无水体系系列生排烃模拟实验,通过对排油效率的分析对比,探讨了烃源岩孔隙流体介质对石油初次运移的影响。在生油气阶段,烃源岩孔隙空间是保持一定温度和压力的多组分(烃气、非烃气、石油、地层水)流体共存的一种相态。液态地层水是石油初次运移过程中不可缺少的运移载体。水可能是首先吸附在岩石矿物的表面,起到了一种"润滑剂"的作用,阻止了石油在矿物表面的吸附,从而有利于石油的运移。同时,生油气过程中伴生的大量的CO2,由于其独特的超临界特性,易于溶解孔隙流体中的石油,降低了油水之间的界面张力和石油的黏度,减小了石油运移阻力,促进了石油的初次运移。

真核生物中的微小RNA及其功能研究进展

真核生物中存在两种主要的非编码RNA(non codingRNA) ,在真核生物中发挥重要作用。一类为微小RNA(microRNA ,miRNA) ,另一为小干扰RNA(siRNA)。miRNA大小为 19～ 2 5nt,在体内与蛋白质形成核糖核蛋白复合体(miRNP) ,在真核基因的表达调控 ,生长发育中起重要作用。siRNA在RNA干扰 (RNAinterference ,RNAi)途径中起定位特异mRNA的作用。miRNA与siRNA有联系也有区别。

稳态充注下输导层交汇处油气运移路径的选择性

输导层的孔、渗特性和产状对于油气的运移、聚集具有重要的影响。以东部断陷盆地输导格架为例,开展了稳态充注条件下输导层物性和倾角变化对输导层交汇处油气运移路径影响的二维模拟实验。结果表明:油气运移至两输导层的交汇处时优势通道的选择取决于各砂层物性和倾角的综合作用,输导层物性和倾角对油气优势通道形成具有互补性,倾角大、物性好的输导层更容易成为油气优先选择的运移通道。通过实验和理论计算得出了输导层交汇处油气运移通道发生变化的不同倾角比条件下的临界物性比,物性比等于该临界值时,两输导层均可成为运移通道,小于或大于该临界值,只有一条优势运移通道。在此基础上,建立了输导层交汇处油气运移路径的判别模版,为预测不同输导格架下油气优势运移方向提供了实验参考。

断层物性和倾角变化对济阳坳陷斜坡带油气运聚影响的实验模拟

通过二维模拟实验探讨了断层物性和倾角变化对济阳坳陷斜坡带油气运聚的影响,结果表明:①断层物性的差异影响着油向各砂层运移的动力。由于物性的变化,使各砂层与断层之间的毛细管力差发生变化。断层物性较差时,毛细管压力差对油的运移起动力作用,有利于油运移;断层物性较好时,毛细管压力差对油的运移起阻碍作用,不利于油运移。②断层倾角的差异影响着油向各砂层运移的动力。由于倾角的变化,使浮力在各砂层的分力发生变化。断层倾角较小时,浮力在各砂层分力大,有利于油向各砂层充注;断层倾角较大时,浮力在各砂层分力小,有利于油沿断层向上运移。③断层物性和断层倾角对油气运聚具有互补性。物性愈好、倾角愈大,愈有利于油气向上部砂层中运聚;物性愈差、倾角愈小,上下砂层均有利于运聚。

泥质烃源岩的有效排油门限及页岩油地质意义

通过地质条件约束下不同类型、不同有机碳含量未熟—低熟烃源岩的生排烃物理模拟实验,结合排烃门限理论,建立一种有效排烃门限的确定方法,确定泥质烃源岩的有效排油门限值,并对其在页岩油勘探的地质意义进行探讨。研究表明:烃源岩发生有效排油的最低生油量门限值为5~8 mg/g(油/岩石),且有效排油门限值受控于有机质类型、丰度和演化程度三者之间的匹配;原始有机质含量小于1.5%的Ⅰ型烃源岩、小于2.0%的Ⅱ1型烃源岩和小于2.5%的Ⅱ2型烃源岩在整个生油阶段都达不到有效排油门限,生成的油滞留在烃源岩层系内,成为页岩油勘探的有利目标,由于其演化程度低、油品差,开采前景较差,原位加热转化开采技术可能是开发这部分页岩油资源的一种有利手段;页岩油的勘探开发当前要定位于已发生过有效排油、镜质体反射率(Ro)为1.0%~1.3%的烃源岩层系,由于成熟度的提高,滞留油气中含有较多的轻质油和天然气,气油比高,流动性较好,开采前景乐观。

砂岩透镜体“相—势”控藏实验模拟

沉积相和流体势是油气成藏的2个重要因素。通过二维物理模拟实验,分析了不同物性的砂岩透镜体成藏过程中的流体势,探讨了相和势对砂岩透镜体成藏的控制作用,结果表明,油总是从高势区向低势区运移,并在低势区聚集成藏,流体势决定了砂岩透镜体成藏的可能性;砂岩透镜体自身物性的好坏对其成藏过程具有重要的影响,所形成油藏的含油饱和度随着孔隙度、渗透率的增大而增大;相和势共同控制着透镜体成藏及成藏效果,处于低势区的物性好的砂岩透镜体不易成藏,处于高势区的物性差的砂岩透镜体也不易成藏;低势区透镜体与外围流体势差越大,砂体物性越好,透镜体充满度越大。

粘细菌So ce cpu-1的鉴定及其抗肿瘤活性研究

目的:从土壤中筛选分离粘细菌并研究其抗肿瘤活性。方法:通过对菌的形态和生理生化特征分析确定其种属。通过MTT法研究粘细菌次级代谢物的抗肿瘤活性。结果:分离得到的粘细菌嗜纤维素属Socecpu-1,次级代谢产物具有很好的抗肿瘤活性。结论:该粘细菌的细胞毒作用呈时间依赖性,是潜在的抗肿瘤药物。

纵向非均质砂层内石油运移和聚集的模拟实验

通过不同充注方式层内非均质砂层油运移和聚集的二维模拟实验表明:正韵律砂层中,不同非均质程度,即不同渗透率级差的砂层,在不同的充注方式和能量条件下,油气运移路径和通道与含油层位具有差异。当渗透率级差较小时,中部渗透率中等的砂层比下部渗透率大的砂层和上部渗透率小的砂层更容易成为油气运移路径和通道,成为含油层;当渗透率级差较大时,下部渗透率大的砂层比中部渗透率中等的砂层和上部渗透率小的砂层更容易成为油气运移路径和通道,为含油层。反韵律砂层中,渗透率级差较小时,上部渗透率大的砂层和中部渗透率中等的砂层比下部渗透率小的砂层更容易成为油气运移路径和通道,为含油层。在稳态充注条件下,侧向充注和断层充注含油层位基本相同,含油饱和度在垂向上表现为"韵律"特征;断层幕式充注下,含油面积更大,中等渗透率和大渗透率砂层均为含油层,且在大渗透率砂层中运移效率较高。