鄂尔多斯盆地中-上元古界—下古生界热演化程度:来自伊利石结晶度及伊蒙混层的指示

由于缺乏有效的古温标,对鄂尔多斯盆地中-上元古界—下古生界热演化程度一直以来了解十分有限。本文通过对盆地内20余口钻井中-上元古界—下古生界开展自生伊利石结晶度和伊蒙混层系统性测试,试图从新的角度分析盆地中-上元古界—奥陶系热演化程度及分布规律。结果表明:盆地不同部位伊利石结晶度与深度关系存在明显的差异,整体具有随深度增大而减小的趋势,主要受控于古埋深及古地温梯度。盆地沉积盖层伊利石结晶度普遍大于0.25,未达到绿片岩相浅变质阶段;盆地下古生界奥陶系伊利石结晶度大于0.42,表明处于成岩演化阶段;寒武系样品结晶度略小于奥陶系,整体处于成岩带中-晚期到极低级变质作用阶段;中元古界伊利石结晶度相对更低,对应热演化程度更高。此外,我们对比了伊利石结晶度和等效镜质体反射率分别恢复的地层最大古地温结果,两者在误差范围内基本一致,表明这一方法对研究我国古老地层热演化程度具有明显的可行性。

基于随机抽样方法的电力系统连锁故障演化程度评估算法设计研究

电力系统连锁故障演化程度评估是预防和控制电力系统连锁故障的重要手段之一。为更好地控制故障发生,提出了电力系统连锁故障演化程度评估算法,包括构建电力系统的连锁故障模型,刻画连锁故障发展动态过程,高效获取故障数据,提取电力系统的故障演化节点特征,采用随机抽样方法仿真连锁故障抽样,按比例估算系统的总体风险值,为电力系统连锁故障的预防和控制提供有力的支持。实验结果表明:电力系统连锁故障演化程度评估算法进行测试后的故障数量与实验设定的故障数量趋于一致,精准度较高,由此可见,电力系统连锁故障演化程度评估算法具有重要的实际意义和应用价值。

内蒙古陶海营子地区上二叠统林西组泥岩热演化程度研究

近年来松辽盆地外围油气勘探-基础地质调查表明,大兴安岭地区上二叠统林西组发育有厚层的暗色泥岩,为重要的潜在生烃层系之一.林西组在陶海营子地区出露广泛.本次研究采集了该区露头和钻井中的暗色泥岩样品.通过镜质体反射率(Ro)、伊利石结晶度(KI指数法),对本区林西组暗色泥岩的有机质热演化程度进行了详细的研究,认为本地区林西组烃源岩演化处于高—过成熟演化阶段,未进入变质阶段,具有较好的页岩气勘探前景.

高丰度低演化程度湖相页岩储层特征——以柴达木盆地北缘中侏罗统为例

页岩储层特征对于页岩气的赋存状态、含气量和后期开发均具有重要意义。湖相页岩多处于生油窗阶段,其储层特征与海相页岩区别较大。以柴达木盆地北缘中侏罗统页岩为研究对象,利用岩芯观察、有机地球化学分析、XRD矿物成分分析、低温氮气吸附、FE-SEM以及甲烷等温吸附等手段分析页岩储层的岩石类型、地化、矿物组成、孔隙结构和含气性特征。结果表明,与海相页岩相比,柴达木盆地北缘中侏罗统页岩具有"两高两低两种类型"的特点,即有机碳含量高、黏土矿物含量高,热演化程度低、脆性矿物含量低,有机质类型以Ⅱ、Ⅲ型为主。较低的热演化程度导致样品有机质孔隙发育较少;有机酸的溶蚀作用及矿物的转化作用是次生孔隙形成的主要因素。与海相页岩不同的是,高丰度低演化程度导致该演化阶段以产液态烃为主,且样品中可溶有机质含量较高,它对于样品的孔隙结构和甲烷赋存状态都有影响,表现为随比表面积增大,样品等温吸附实验结果呈现下降的趋势。对于高丰度低演化程度湖相页岩储层特征的研究,不仅为柴达木盆地北缘中侏罗统页岩气的勘探开发提供地质依据,同时也完善了页岩气地质理论。

金衢盆地上震旦统和古生界烃源岩演化程度研究

金衢盆地的烃源岩主要有2套:一套是盆地基底海相地层,另一套是内陆盆地相地层。其中海相地层中的主力烃源岩层为上震旦统和上古生界石炭—二叠系。以镜质体反射率、热解、牙形刺、孢粉作为划分的主要依据,研究了金衢盆地上震旦统和古生界烃源岩的演化程度。

碳酸盐烃源岩演化程度评价的几个问题

在理论与实践的基础上，就如何准确地评价碳酸盐烃源岩的成熟度进行了深入探讨。研究表明，完善沥青反射率演化指标应从研究不同成因、不同结构类型沥青的特殊演化规律入手；芳香化合物由于其特殊稳定性，是评价碳酸盐岩演化程度的一个极其重要的信息源；沥青质具较强的抗后生变化能力，适用于研究高演化碳酸盐岩。此外，还讨论了分析芳烃馏分及高分子化合物的新技术。

鄂尔多斯中部长_(7)段中等热演化程度页岩气地球化学特征

针对鄂尔多斯盆地中部地区长_(7)段页岩热演化偏低以及页岩气赋存特征复杂的问题,利用基本地球化学方法以及气体解析实验开展对比性研究,揭示页岩气的地球化学特征,探索页岩气的赋存过程。研究结果表明:页岩的有机质类型主要为Ⅰ型和Ⅱ1型,热演化程度为中等,有机碳含量平均为4.52%,游离烃含量为4.09 mg/g,热解烃含量为8.70 mg/g;研究区页岩气属于油型气,其地质成因为热解成因;页岩气的赋存相态为游离气、溶解气和吸附气共存,且吸附气含量和溶解气含量之和大于游离气含量;页岩对不同气体的吸附性能具有较大差异,对氮气的吸附性最弱;烃类气体中,小分子气体的初次运移能力强于大分子气体。由于热演化程度偏低,一方面使得页岩内部油气水共存,整体含气性不高,另一方面使得油气在地质运动过程中得以大量保存。在针对长_(7)段的开发过程中,进行页岩油气的共同开发最具有现实意义和经济价值。研究结果对长_(7)段下步勘探开发具有一定的指导意义。

合肥盆地中生界地层的热演化程度——伊利石结晶度的指示

合肥盆地中生界地层的热演化程度以往了解的十分有限。通过盆地内中生界地层一系列自生伊利石结晶度值的测试,揭示地表白垩系地层多数处于成岩作用的晚期,少部分处于成岩作用中期,分别指示其中有机质进入了中—高成熟期或成熟期。钻井中1000m以上地层也处于成岩作用的中期或晚期,类似于地表样品。而钻井中1000m以下所有中生界地层都进入了埋藏变质阶段,指示着有机质的过成熟期。其中1000～3000m深的热演化温度为200～250℃。而3000m以下的热演化温度基本上为250～300℃。这些测试结果为合肥盆地今后的油气远景评价与勘探提供了重要的信息。

湘中南龙潭煤系不同演化程度煤的生烃潜力研究

以有机岩石学和有机地球化学相结合的手段,对湘中南二叠纪龙潭煤系中不同演化阶段煤的煤岩组成、有机质丰度、生烃阶段和生烃潜力进行了研究,指出其中的气煤、肥煤和焦煤是具有较高生烃潜力的烃源岩。

复杂构造区高演化程度海相页岩气勘探突破的启示——以四川盆地东部盆缘JY1井为例

四川盆地东部盆缘JY1井龙马溪组页岩测试获得高产工业气流,经过长时间试采,压力、产量稳定,实现了南方复杂构造、高演化程度海相页岩气的战略突破。通过对JY1井构造、岩性与龙马溪组TOC、热演化程度及矿物含量特征的分析,结合区域地质资料,得到如下启示:①与北美地区不同,在多期构造演化和抬升剥蚀背景下,构造与保存条件是页岩气富集成藏的首要条件;②龙马溪组只有下部优质烃源岩才起到滑脱作用,多期层滑和构造作用形成的网状裂缝是页岩气富集高产的关键;③上奥陶统灰岩为龙马溪组页岩气的形成起到了良好的封隔作用;④与常规气藏不同,断裂和抬升的破坏作用对优质页岩层系的影响相对较弱,对南方广大地区页岩气的勘探具有示范意义。

膏盐岩对地层温度及烃源岩热演化的影响定量分析——以塔里木库车前陆盆地为例

库车前陆盆地发育两套巨厚的膏盐岩，依据盆地东西向的二维地震剖面和边界条件，运用瞬态热流法进行模拟，定量分析膏盐岩厚度变化对地温及烃源岩热演化的影响。模拟结果表明：①当盐体总厚度一定时，盐体层数的变化不会对地温场造成影响；②地温随膏盐岩厚度的变化为：西部盐上地温增加0．3～0．6℃／100m，盐下地温减小0．6～1．0℃／100m；东部盐上地温增加1．9～2．3℃／100m，盐下地温减小0．2～2．6℃／100m；⑨镜质体反射率R0随膏盐岩厚度的变化为：西部平均滞后约0．02％／100m，东部平均滞后约0．05％／100m。膏盐岩本身的热导率与温度呈负相关关系，东部盐体埋藏较浅，地温相对较低，其总体热导率较高，导致地温和尺。值变化率比西部高。相对于泥岩，膏盐岩使下伏烃源岩热演化滞后，导致库车东部迪那2凝析气田油气充注时间滞后7．5～9．0Ma，使得其排烃充注时期与圈闭形成时期相匹配，有利于该地区的晚期成藏。

酒西坳陷青南次凹烃源岩的热演化及生烃史

应用可溶有机质演化、岩石热解、生物标志物参数和镜质体反射率等方法对酒西坳陷青南次凹下白垩统烃源岩热演化史的研究表明 :次凹的生油门限深度为 4 0 0 0～ 4 10 0m ,中沟组绝大部分现处于未成熟阶段 ,中沟组底部和下沟组上部处于低成熟阶段 ,下沟组下部和赤金堡组上部处于生烃的成熟阶段 ,赤金堡组下部则处于湿气 -凝析油阶段。应用Easy Ro(% )数值模拟软件对青南次凹地热史的研究表明 ,白垩纪与第三纪的古地温梯度分别为 30℃ /km和 2 9℃ /km。烃源岩生烃史具有如下特点 :(1)青南次凹下白垩统烃源岩不存在二次生烃作用 ,其主要生油阶段为晚第三纪—第四纪 ;(2 )下沟组下部和赤金堡组上部的烃源岩经历了油气大量生成的成熟阶段 ,是油气生成的主力烃源岩 ;(3)下沟组上部和中沟组的烃源岩层 ,有机质的热演化程度较低 ,对生烃的贡献不大 ;(4 )赤金堡组底部的岩层热演化程度较高 ,但由于是一套较粗的碎屑岩 ,有机质丰度较低 ,生烃能力比较有限。

松潘阿坝地区烃源岩有机质热演化特征

对松潘阿坝的烃源岩热演化特征进行了全面研究,选用了适合高演化区的成熟度指标:包裹体测温、沥青反射率及干酪根H/C等地化指标。研究认为:1)该区烃源岩在热演化程度普遍达到了成熟—高成熟阶段;2)沥青反射率及包裹体均一温度均具有多期性,表明该区烃源岩经历了二次或多次生烃。3)平面上,烃源岩的热演化程度明显受动力变质、断裂带及岩浆活动的控制,总体表现为四周高、中间低的特征。存在一个唐克为中心的演化程度相对较低的地区,该区可作为勘探初期首选的靶区。4)纵向上,沥青反射率随深度变化的趋势变得不很明显。5)由于松潘阿坝地区在三叠系之上缺少了像四川盆地连续过渡的侏罗系、白垩系沉积,出现了较大的热演化断层,下部烃源岩生烃早于四川盆地,从而使得烃源岩及三叠系保存条件变差。

基于隐马尔科夫模型的风电齿轮箱故障程度评估

若能对齿轮箱的故障演化程度做出正确的评估则能通过相应手段制定合理的维修方案,降低故障,进一步保障系统的有效运行。针对这一问题,提出基于隐马尔科夫模型(HMM)的评估方法。最后通过实验数据在Matlab上的仿真验证隐马尔科夫模型在实际齿轮故障程度识别中的有效性,得出齿轮的故障程度从点蚀、磨损、断齿程度逐渐增大的结论。

中、东太平洋沉积岩样低成熟烃组成与演化及其受控因子对比

定量分析了赤道中、东太平洋MP2001-01和ES0103沉积岩样中有机碳、可溶有机质(氯仿抽提物)及其族组成(总烃、饱和烃、芳烃、非烃、沥青质)、生物标志物(正构烷烃、类异戊二烯、萜类化合物),在对两站区沉积岩样低熟烃的认定基础上,进行物源和源性的地球化学对比,研究它们的共性与差异性。研究发现,无论是在含量、族组成、演化程度、物质来源、沉积环境以及受控因子等方面都有明显的区别,这些差异主要是环境因素造成。两站柱样分别位于太平洋中心开阔深海盆地,它们之间被莱恩火山链隔开,它们的地理位置不同,两站区物质来源和沉积环境(氧化或还原)具有明显的差异,而南极底层流的影响是两站区低成熟烃组成特征、演化程度的主要环境受控因子。

松辽盆地南部深层中-高演化阶段烃源岩品质评价标准探讨

目前实施的有机质丰度评价行业标准并不适用于中高演化阶段烃源岩。为了实现此类烃源岩品质的精细分类评价,该文基于烃源岩原始生烃潜量与残余有机碳含量以及残余生烃潜量关系,建立了不同演化阶段烃源岩有机质丰度评价标准,探讨了烃源岩岩性、干酪根类型以及热演化程度对评价指标界限划分的影响。研究表明,中高演化阶段烃源岩丰度指标划分界限明显低于行业标准,总体上表现为随热演化程度的增加评价指标界限逐渐降低,且随着有机质类型变差、评价指标界限逐渐升高的趋势。虽然碳质泥岩有机碳含量和生烃潜量要高于泥岩,属于品质较好的气源岩,但并不一定是较好的生油岩。不同含油气盆地由于烃源岩岩性、有机质类型和热演化程度存在差异,其评价指标界限难以统一,但可借鉴该文方法分别建立,为烃源岩的精细分类评价和有利区带优选提供依据。

华南黄陵隆起构造演化及其对页岩气保存的控制作用

近期中国南方页岩气勘查在黄陵隆起南缘的下寒武统和震旦系取得重大突破,本文针对古老地层页岩气构造保存问题,研究黄陵隆起构造演化历史,反演钻井沉积地层埋藏史,通过二维地震剖面解析黄陵隆起南缘的构造学特征,统计分析相关地质年代学数据。认为该区域在约800 Ma经历了花岗岩侵入,形成了以花岗岩为主体的黄陵隆起基底;该区域在800~200 Ma构造较稳定,缺乏这一时期的构造年代学数据;中侏罗世震旦系陡山沱组埋深可达约8 km,晚侏罗世及以后经过多期抬升至现在的构造格局。本研究说明黄陵隆起的古老基底经过元古宙大量花岗岩侵入,可能均质性高而表现为刚性基底,后期所遭受构造改造程度较低,埋深相对较浅。因此,该地区页岩表现为演化程度适中,构造改造弱,后期热事件影响小,有利于页岩气的保存,是目前黄陵隆起南缘获得页岩气勘查突破的关键。并指出南方具有类似构造的雪峰山隆起、神农架背斜和汉南古陆周缘具有良好的下寒武统页岩气勘查潜力。

喜马拉雅东部库曲锂铍花岗质伟晶岩的稀有金属矿物学研究

在喜马拉雅造山带已发现普士拉、热曲、吉隆、洛扎等多个岩体中花岗岩-伟晶岩与锂铍等稀有金属成矿作用相关,并有大规模的锂辉石伟晶岩(含细晶岩)产出。喜马拉雅东部的库曲岩体也发现了锂辉石伟晶岩出露,主要侵入到主体白云母花岗岩中。本次研究对库曲岩体中不同类型的花岗质伟晶岩进行了详细的岩相学、矿物学和年代学的研究。根据不同矿物组合和产出位置,将库曲伟晶岩分为四类:广泛分布的伟晶岩I,主要包含长石-石英-白云母;岩体西部桑玉村出露伟晶岩II(包含钠长石-石英-白云母带和细粒钠长石带)和伟晶岩III(锂辉石-钠长石-石英带);岩体东部出露细晶岩脉。库曲伟晶岩都含不同体积百分比的石榴石和电气石,以及典型的稀有金属矿物如绿柱石、铌铁矿族矿物和少量锡石。独居石和铌铁矿族矿物的U(-Th)-Pb同位素年代学结果显示库曲伟晶岩主要形成于~25Ma,还存在稍晚一期的岩浆活动,细晶岩形成于~14Ma。同时代的伟晶岩I、II和III全岩成分呈现出明显的变化趋势,K_(2)O/Na_(2)O、Zr/Hf和Nb/Ta比值、REE总量和Eu/Eu^(*)呈降低趋势,而稀有金属(Li、Be、Nb、Ta、Rb和Cs)含量逐渐增加。矿物的成分变化趋势更明显,从伟晶岩I到III中白云母的K/Rb比值和MgO含量明显降低,电气石向更富集Li、石榴子石和铌铁矿族矿物向更富集Mn(在伟晶岩III中分别接近锰铝榴石和铌/钽锰矿端元组分)、绿柱石向更富集Li-Cs的方向变化。伟晶岩III中锡石含量相对增加,常与锂辉石共生。细晶岩脉的矿物学特征介于伟晶岩I和II之间。综合上述研究显示库曲伟晶岩是花岗质岩浆分异演化的最终产物,矿物是伟晶岩形成过程和分异程度的有效指示剂,库曲的稀有金属成矿作用显示出Be、Be-Nb-Ta(-Sn)、Li-Be-Nb-Ta-Sn(岩体最边缘)矿化的变化趋势。锂辉石是库曲伟晶岩中主要的原生锂矿物,次生的锂辉石和石英后成合晶可能是在富锂流体中形成的,而不是透锂长石降温过程中形成的,这与库曲伟晶岩侵入到白云母花岗岩的产状相符。

西加拿大盆地都沃内(Duvernay)海相页岩油气富集机制研究

西加拿大盆地上泥盆统Duvernay页岩是最大海侵期形成的一套页岩油气富集与生产层系。为明确Duvernay页岩油气富集控制因素,在Duvernay页岩地质背景分析的基础上,运用岩心、测井、薄片、扫描电镜、3D孔隙重建信息及有机地化资料,对有机质富集的沉积因素、流体分布、储层质量及影响因素进行了分析,认为Duvernay页岩油气富集主要受盆内成因的硅质页岩沉积环境、有机质热演化、页岩储层质量及稳定构造背景的共同控制。研究发现,Duvernay组为晚泥盆世的深水陆棚环境,岩性以泥灰岩、灰泥岩和泥页岩为主,可识别出10种岩石相,其中硅质页岩最为发育;Duvernay页岩中主要发育Ⅱ、Ⅲ型海相有机质,有机质热演化程度中等,处于凝析气-湿气阶段,因此凝析油含量高;油气主要富集在黏土级矿物形成的富含有机孔的硅质页岩中,孔隙类型以有机质孔和粒内孔为主,有效孔隙度占比高,连通孔隙非常发育且横向连续分布,并具有垂向上相互连通的特征;成岩作用改善了页岩储层物性,天然裂缝提高了页岩储层的渗透率,而稳定的构造发育特征是Duvernay页岩油能够较好地保存至今的关键。

论我国页岩油气的统一性

页岩油气是我国重要的油气战略资源,具有赋存于页岩层系中、自生自储的特征。2012年我国涪陵页岩气获得突破,形成了海相页岩气“二元富集”理论,即深水陆棚优质泥页岩发育是页岩气“成烃控储”的基础,良好的保存条件是页岩气“成藏控产”的关键。近年来,页岩油高效勘探开发实践表明,我国陆相页岩油同样具有“二元富集”特征。通过解剖我国典型页岩油气藏特征,将页岩油气纳入同一套成烃、成储、成藏体系中,进一步深化页岩油气“二元富集”理论内涵,形成页岩油气富集统一性新认识,并对未来深化研究趋势进行展望。研究表明:①以半深水—深水陆棚相和半深湖—深湖相为主的沉积环境是页岩油气成烃控储的基础,不仅控制着页岩的有机质丰度与类型,也控制着优质储层和有利岩相组合的分布;②稳定的构造条件、有效的顶底板封盖和页岩自封闭性共同形成的以地层超压为依据的良好的保存条件是页岩油气成藏控产的关键,为页岩油气的富集与高产提供关键保障;③页岩油气形成与富集是一个统一的动态演化体系,以热演化为主线,有序形成页岩油、凝析油和页岩气;④今后研究中重点加强常非一体化的评价思路,深化常非油气资源的分配系数,从整体的角度思考油气的分配规律。相关研究成果对深化页岩油气富集理论和指导页岩油气勘探开发具有重要的科学与实践意义。