四川盆地自流井组页岩油气地质特征及富集规律

为研究中高成熟陆相页岩油气形成条件及富集规律,以四川盆地自流井组东岳庙段与大安寨段两套富有机质页岩为研究对象,采用岩石薄片、全岩X衍射、有机碳含量、岩石热解、干酪根碳同位素、氩离子抛光-扫描电镜、物性等多种实验测试技术方法,基于岩相、烃源、储集、保存及含油气性等研究,总结了中高成熟陆相页岩油气富集规律。研究结果表明:研究区陆相富有机质页岩岩相及组合类型多样,以富含方解石介壳纹层为特点;页岩物性明显好于介壳灰岩与粉砂岩夹层,其中以黏土质页岩与介壳灰质页岩宏观物性与微观孔隙(类型、结构)最佳;整体保存条件好,具有构造稳定、高压-超高压特征,油气同产。综合分析认为自流井组陆相富有机质页岩具有“两相控烃控储、压缝控富控产”的页岩油气富集规律。基于目前盆地重点探区及相邻层段的勘探实践,提出加强重点地区地质-开发-工程一体化技术攻关,加强非常规页岩油气-常规油气整体综合评价研究与勘探部署。

碳中和背景下的赤泥综合利用现状

作为氧化铝工业过程伴生的固体废弃物,赤泥的规模化消纳与高值化利用一直以来是能源、化工领域的研究热点。在“碳中和”目标的引领下,有必要对赤泥的无害化处置及综合利用技术进行重新归纳与审视。首先从赤泥的基本理化性质出发,面向不同CO_(2)浓度的应用场合,分析了赤泥直接在CO_(2)捕集中的利用现状,对捕集装置、技术及赤泥组分的转化进行了综述。其次,基于赤泥自身丰富的多孔结构与碱金属类的化学组分,论述了以赤泥为原料的高值固体多孔材料(如沸石分子筛)合成与应用的相关研究,涉及材料制备工艺、CO_(2)捕集效果等。最后,从赤泥基固体催化剂的角度,论述了其在CO_(2)加氢、化学链燃烧等领域的催化效果。为赤泥在CO_(2)捕集转化领域的应用现状提供了全面的认识。

四川盆地下侏罗统自流井组陆相页岩油气地质特征

四川盆地下侏罗统自流井组发育东岳庙段和大安寨段两套富有机质页岩层系,主要为湖相沉积的页岩夹粉砂岩、介壳灰岩。基于页岩、介壳灰岩和粉砂岩之间的组合特征,自流井组共识别出3类7种岩相组合类型。页岩有机质丰度中等,有机质类型以Ⅱ1、Ⅱ2型为主,热演化程度中等,油气共存。页岩储集空间既有无机孔,也有有机质孔,局部发育微裂缝。自流井组页岩中无机矿物与有机质、有机质与有机质孔的配置关系控制着页岩源—储配置的有效性,在较高的演化程度下,随着TOC的增大有机质孔隙度增大,页岩的源—储配置关系变好。刚性矿物稳定支撑格架下保存的固体沥青个体大,内部有机质孔数量多、孔径大;黏土矿物不稳定支撑格架下保存的沥青呈长条形,内部的有机质孔孔径较小。基于页岩层系不同岩性源—储耦合条件评价结果,页岩的源—储耦合条件明显优于夹层,源—储耦合条件好的优质页岩层段是页岩油气的甜点层段,其中黏土质页岩最好,(含)介壳灰质页岩、(含)粉砂质页岩为次;介壳灰岩和粉(细)砂岩夹层不具备烃源条件且储集条件差,只能与相邻的富有机质页岩形成近源聚集体系。

四川盆地复兴地区凉高山组陆相页岩有机质孔隙发育特征及主控因素

四川盆地复兴地区侏罗系凉高山组发育一套典型的中高成熟度陆相页岩凝析油藏。针对处于凝析油阶段的页岩储层中有机孔发育特征及发育规律的研究比较薄弱,采用全岩光片有机显微组分鉴定、氩离子抛光—扫描电镜观察和能谱测量等实验方法,分析了复兴地区凉高山组页岩有机质孔隙发育特征及主控因素。研究结果表明,在高成熟演化阶段(R_(o)=1.30%),凉高山组陆相页岩的原始有机质和固体沥青内部发育有机质孔隙,有机质孔以纳米级孔隙为主,形状不规则,以蜂窝状聚集,局部连通形成微米级孔隙或微裂缝。有机显微组分类型是凉高山组页岩有机质孔发育的基础,相对高的有机质丰度及热演化程度是凉高山组页岩有机质孔隙发育多少的关键因素,无机矿物格架及成岩—生烃演化过程是有机质孔保存的最终保障。

基于变尺度岩相组合的陆相页岩源-储耦合机理探讨——以四川盆地侏罗系页岩层段为例

中国陆相页岩层系沉积成因及岩相组合复杂多样,陆相页岩源、储特征及耦合机理研究薄弱。以四川盆地侏罗系页岩层段为研究对象,以岩石学、沉积学及非常规储层地质学等理论为指导,综合运用岩矿、有机球化学及页岩储层表征等多种实验测试技术,开展了基于变尺度岩相组合的陆相页岩源-储耦合机理研究。提出了宏观与微观结合定岩相、变尺度分析定岩相组合的研究思路与方法,识别出陆源泥-砂沉积型、内源泥-灰沉积型和混源泥-砂-灰沉积型3种沉积成因岩相组合类型。研究发现:①页岩夹介壳灰岩或粉砂岩大尺度组合页岩段中可发育较多纹层-薄层状方解石介壳层或粉砂层,同一组合中不同尺度夹层类型具有较好的一致性;②大尺度岩相组合中米级介壳灰岩或粉砂岩层储集物性较差,对油气储集贡献有限,而小尺度岩相组合中毫米级纹层与厘米级薄层状方解石介壳粒内孔较发育,且内部有暗色有机质充填,可为油气提供有效储集空间。建立了3种沉积成因岩相组合的源-储耦合发育模式,提出由陆源型—混源型—内源型沉积岩相组合,源(总有机碳含量TOC)-储(孔隙度)参数相关性依次变好,其相关性主要与热演化程度、有机显微组分及无机矿物差异密切相关。探讨了不同类型、不同尺度岩相组合形成的影响因素,分析了从变尺度岩相组合角度认识陆相页岩油气源、储特征及耦合机理的必要性,旨在探索陆相页岩油气富集机理研究的新思路。

基于太阳能的新风双级处理模块化节能墙

随着人们对房间舒适程度要求的不断提升,新风系统逐渐成为空气调节系统中不可或缺的重要组成部分,但是新风系统造成的能耗不容忽视。为了降低新风系统的能耗,提高能量利用率,设计了基于太阳能的新风双级处理模块化节能墙。该设计基于太阳能薄膜光伏发电技术,并加入了蓄电池保障其运行持久性,同时对现在普遍采取的排风热交换新风设备进行了改进,加入热电制冷热泵系统对新风实现双级处理。该装置适用风量范围为60~90 m^(3)/h;夏季为新风降温,送风温度在28~31℃,显热交换效率可达86.7%;冬季为新风升温,送风温度在12~20℃,显热交换效率可达79.0%。对比于只采用一级处理送风,该装置显热交换效率提升了26%~28%,实现了对新风的深度热回收,减少了空调设备耗能,达到住宅空调、供暖节能的效果。

低温再生转轮除湿、加湿一体机的设计及实验

湿度调节设备在工业生产中有重要的意义。除湿与加湿作为湿度调节的两个方向,其功能通常分置于两台设备上。在一台设备上将两个功能有机融合在市场上有极大的发展潜力。故在先前的研究基础上,设计了一种除湿和加湿一体化的、以热回收节能的基于MOF材料低温再生转轮的湿度控制一体机。测试设备的除、加湿特性,结果表明该设计具有有效的除、加湿能力,夏季能够表现出优于市面一般转轮除湿设备的除湿能力且较为节能,冬季能表现出一定的加湿能力,但其冬季能耗经济性方面仍待探究。

川东北地区自流井组页岩有机地球化学特征及油气勘探意义

为查明陆相页岩烃源特征及生油气潜力,采用有机碳含量(TOC)、镜质体反射率(Ro)、有机岩石学、干酪根碳同位素及族组分碳同位素测定等多种测试方法,开展川东北不同地区自流井组页岩有机地球化学特征及对比研究,明确主要地化参数特征及差异,并重点探讨有机质类型的研究对页岩油气勘探的意义。研究结果表明:自流井组东岳庙段与大安寨段页岩w(TOC)主要介于0.5%~2.0%,平均值>1.2%,有机显微组分以镜质体、丝质体为主,其次为固体沥青及微粒体,Ⅱ1、Ⅱ2及Ⅲ型有机质均有发育,以Ⅱ2型为主,有机质处于成熟-高成熟阶段,具备较好的页岩油气勘探潜力;川东涪陵地区东岳庙段东一亚段页岩有机质类型纵向上频繁变化,向上东二亚段—东三亚段页岩干酪根碳同位素存在倒转变轻现象,推测与运移烃混入有关,并提出页岩层段纵向上有机质类型变化的精细确定,有助于判识不同层段生烃能力与有机质孔发育程度的差异。

川北地区大安寨段页岩油气源、储特征及富集层段优选

为查明川北地区大安寨段页岩油气烃源、储集特征及富集有利层段,以岩芯观察描述为基础,以岩石学与矿物学、有机地球化学及页岩储层表征等理论方法与技术为指导,开展了大安寨段二亚段纵向上4个小层岩相、烃源、储集特征的精细表征与差异性对比研究,优选出了页岩油气富集有利层段,并提出勘探研究建议。研究结果表明:大安寨段二亚段富含(泥质)介壳灰岩、(泥质纹层状)粉细砂岩2种夹层,低—中碳黏土质页岩、中碳纹层—薄层状介壳页岩、低碳(纹层状)粉砂质页岩、低碳粉砂质介壳灰质页岩4种页岩岩相;(2)小层以中碳黏土质页岩、中碳纹层状介壳页岩为主,夹层相对少,页岩连续性较好;而(4)小层以中碳纹层状介壳页岩夹介壳灰岩为主,不同尺度介壳灰岩夹层多。页岩有机显微组分整体以镜质组为主,(2)、(4)小层固体沥青较发育,自下而上有机质类型发生6次变化,依次为Ⅲ—Ⅱ2—Ⅲ—Ⅱ_(2)—Ⅱ1—Ⅱ_(2);(2)小层与(4)小层生油气能力相对较好,(4)小层略好于(2)小层。页岩储集物性明显好于夹层,(2)小层和(4)小层页岩生烃能力相对好,有机质孔较发育,含气量相对高,页岩烃源—储集—含(油)气性匹配关系相对好,评价认为大安寨段二亚段上部(4)小层纹层状介壳页岩段为最佳页岩油气富集层段,其次为下部(2)小层黏土质页岩层段。基于研究区大安寨段二亚段沉积非均质性强、含油气性好的层段时空分布不稳定的特点,建议重视砂、泥、灰混积差异,加强以小层为单元的岩相(组合)时空分布规律研究;重视保存条件与含气性差异,加强常规—非常规一体油气勘探选区、选层研究。

知识与数据驱动的多粒度中文文本情感分析

近年来,中文文本情感分析研究取得了长足进步,但鲜有研究从语言间的差异性、领域知识的有效性和下游任务需求等方面进行探讨。鉴于此,针对中文文本的特殊性以及情感分析的实际需求,将情感知识三元组通过TransE模型得到的知识向量与双向门控循环单元、注意力机制等模型得到的特征向量进行深度融合,并在字、词特征的基础上,引入部首特征和情感词性特征,提出知识与数据协同驱动下融入字、词、部首、词性等多粒度语义特征的中文文本情感分析方法。豆瓣电影评论集和NLPECC数据集上的实验结果表明,所提方法能够有效利用情感知识与多粒度特征提升中文情感识别性能,其F1值分别达到了89.23%和84.84%,较好地完成了中文文本情感分析任务。

融合多尺度特征的多模态情感分析模型设计与实验

多模态情感分析的关键是情感特征提取。针对现有研究存在特征表达能力不强、情感分析效率较低等问题,研究设计融合多尺度特征的多模态情感分析模型,以实现高效、多模态情感分析。对音频、图像和文本等多模态数据向量化;设计多尺度卷积神经网络并特征提取;进行统计池化处理,得到特征向量的标准差、最大值和平均值,引入注意力机制特征向量融合;利用跨模态数据及特征向量情感倾向识别。自建实验数据集比较结果表明,在单模态情感分析和多模态情感分析中,所提模型较现有模型均具有更高准确率,多模态数据的统计学特征以及统计学加权特征对于多模态情感分析具有重要价值。

川东地区二叠系海相页岩有机质富集对有机质孔发育的控制作用

有机质的丰度、显微组分及微观赋存方式等多种因素对海相页岩中有机质孔隙的发育具有重要控制作用,但相关研究目前仍较为缺乏。基于有机地球化学与有机岩石学分析、扫描电镜、有机质能谱测试等技术手段,对川东地区二叠系茅口组和吴家坪组过成熟海相页岩有机质丰度(TOC)、有机显微组分及有机质赋存方式开展系统对比分析,探讨了有机质富集对有机质孔隙发育的控制作用,并建立了有机质孔隙发育演化模式。研究结果表明:①吴家坪组和茅口组虽均具有“TOC高和原始组分以藻类体为主”的特征,但有机质的赋存方式存在差异。茅口组TOC相对较高,有机质以顺层富集和局部富集等方式赋存;吴家坪组TOC相对较低,有机组分中见结构镜质体和无结构镜质体,有机质以分散或局部富集等方式赋存。②有利的原始有机组分类型的存在是有机质孔隙发育的前提,藻类体等腐泥组分中发育丰富的有机质孔隙,而镜质体等腐殖组分中有机质孔隙不发育。TOC控制了有机质孔隙的发育程度,在一定范围内,TOC越高,有机质孔隙越发育。有机质赋存方式影响有机质孔隙的保存,分散型有机质赋存在脆性矿物格架之内,有机质孔隙保存好;局部富集型和顺层富集型有机质边缘无有效格架支撑,抗压实能力较弱,有机质孔隙保存条件差。

陆相页岩及其夹层储集特征对比与差异演化模式

不同于海相页岩,中国陆相页岩层系源-储配置与耦合关系复杂,页岩与夹层储集特征差异显著,明确其演化规律对陆相页岩油气的勘探具有重要指导意义。利用矿物组分、有机地球化学和物性资料,结合岩心、薄片、扫描电镜观察分析,对处于不同热演化程度的鄂尔多斯盆地三叠系延长组、四川盆地侏罗系自流井组和松辽盆地白垩系营城组陆相页岩开展系统研究。通过分析页岩层系内页岩与夹层的储集空间类型与物性特征,探讨成岩-生烃协同作用下页岩与夹层孔隙形成演化过程,建立了陆相页岩和夹层孔隙的差异演化模式。结果表明:①中国陆相页岩岩相类型多样,以混合质、黏土质和粉砂质页岩为主,并常与碳酸盐岩、砂岩及凝灰岩等夹层频繁互层,岩相组合类型复杂。页岩储集空间以无机孔为主,有机孔次之,局部发育微裂缝。夹层储集空间以残余粒间(溶)孔、粒内(溶)孔和微裂缝等无机孔缝为主。②陆相页岩及夹层孔隙演化受成岩-生烃作用共同控制,页岩黏土矿物含量高、抗压实能力弱、生烃之前无机孔隙快速减少。进入生油窗后,页岩有机孔、黏土粒间/晶间孔、溶蚀孔和微裂缝发育程度逐渐增加。晚成岩阶段之前,以生油高峰为界,页岩孔隙度具有先降后升的变化规律。夹层则在压实和胶结等作用下逐渐致密,储集性逐渐变差。③延长组处于生油期,有机孔发育程度低,页岩储集条件差,砂岩夹层页岩油富集条件更优;自流井组处于成熟-高熟阶段,油、气共存,页岩有机、无机孔隙均较为发育,页岩储集条件更优,夹层主要为次要储层或隔层;营城组已进入高熟-过熟阶段,最利于页岩气和有机孔的形成,页岩储集条件最优。

苏北盆地高邮凹陷阜二段页岩储集空间类型及孔喉结构特征

为揭示陆相页岩油孔隙结构发育特征,以苏北盆地高邮凹陷阜二段页岩为例,采用氩离子抛光-扫描电镜、氮气吸附和高压压汞等多种测试方法,分析了孔隙类型及孔喉结构特征。结果表明:高邮凹陷阜二段页岩孔隙类型主要以无机矿物质孔为主,其次为有机质孔,无机矿物质孔隙以黏土矿物间孔和碳酸盐岩粒内溶蚀孔为主,有机质孔隙为镜质体内有机质孔、有机黏土复合体内有机质孔和固体沥青内有机质孔。阜二段页岩以介孔为主,平均占比达72.87%,是提供吸附场所的主要介质,喉道以纳米级孔喉为主,页岩的有机-无机物质组成是控制孔喉结构的关键因素。

添加正辛醇对溴化锂水溶液表面张力及吸收率的影响

本文采用白金板法测定了正辛醇浓度及温度对不同溴化锂浓度水溶液表面张力的影响,使用静态池吸收实验系统测定了含正辛醇的溴化锂水溶液的吸收率。研究结果表明,随溴化锂浓度的增加,无添加剂时,溶液表面张力增加,有添加剂时,溶液表面张力降低;随温度升高,无添加剂时,溶液表面张力减小,有添加剂时,正辛醇添加浓度小于100 mg/kg时,溶液表面张力增加,添加浓度大于100 mg/kg时,溶液表面张力减小。随着正辛醇浓度的增加,小于临界胶束浓度(CMC)时,溴化锂水溶液的吸收率急剧增加,大于CMC时吸收率值变化很小。质量分数为55%的溴化锂水溶液,正辛醇的添加浓度为300 mg/kg时,水蒸气的吸收率比未添加正辛醇时提高了27.6%。临界胶束浓度CMC点和水蒸气平均吸收率峰值点都随溴化锂浓度的增加向正辛醇浓度减小的方向移动。

塔里木盆地塔中地区中上奥陶统碳酸盐岩层序发育对同生期岩溶作用的控制

塔里木盆地塔中地区是塔里木油田的主要采油区。奥陶系碳酸盐岩是区内重要的目的层段之一。在剖面、测井和岩心资料的基础上 ,以Cross的高分辨率层序地层学理论为指导 ,对区内中上奥陶统进行了初步的层序地层研究 ,划分出了三级层序界面。结合镜下薄片分析 ,以特征成岩组构为大气淡水成岩作用的识别标志 ,识别出 4个大气淡水成岩透镜体。在横向连井层序对比的基础上 ,结合大气淡水成岩透镜体的发育层位 ,建立了层序地层和大气淡水成岩透镜体对比剖面。揭示不同级别层序界面对台地边缘碳酸盐岩同生期岩溶的控制 ,对于正确预测碳酸盐岩储层的发育规律 ,具有重要的指导意义。

塔里木盆地巴楚隆起中、下寒武统高精度层序地层与沉积特征

针对塔里木盆地寒武系埋深大、钻井少的问题,以层序地层学、沉积学理论为指导,对巴楚隆起中下寒武统膏盐岩、碳酸盐岩、红褐色泥岩互层发育的特殊岩性组合开展了深入研究,提出该沉积体系中GR泥质含量高低不能反映相对海平面升降,精细沉积相划分是识别基准面旋回升降变化的关键。以此为依据,将寒武系划分为3个超层序,7个三级层序,其中中、下寒武统发育4个三级层序,上寒武统发育3个三级层序,并分析了各层序发育特征,建立寒武系等时地层对比格架。巴楚隆起中、下寒武统属蒸发台地-局限台地沉积体系,可识别出2种相、5种亚相、19种微相,其中下寒武统以发育局限台地相灰坪、灰云坪、膏云坪、云坪沉积为主,东西沉积存在差异,西部以膏云坪沉积为主,东部主要为云坪沉积,而中寒武统以发育蒸发台地相潮间坪和盐湖沉积为主,巴3井-巴1井一线以西为潮上坪沉积,以东主要为潮间坪和盐湖沉积。

塔里木盆地玉北地区奥陶系储层类型及主控因素

对塔里木盆地玉北地区奥陶系钻井岩心、岩石薄片、铸体薄片及测井资料的详细分析,认为该地区奥陶系碳酸盐岩储集空间以孔洞、裂缝为主,主要发育4种储层类型:孔洞-裂缝型、裂缝型、孔隙-孔洞-裂缝型和孔隙-孔洞型。鹰山组上部储层受多期暴露不整合面和中高角度裂缝控制,而鹰山组下部及蓬莱坝组储层与白云石化作用及层间低角度缝发育关系密切。综合分析认为断褶翼部是下奥陶统鹰山组上部缝洞型储层发育有利区;过胜和2井EW向断裂带及东部的NE向断裂带附近是鹰山组下部—蓬莱坝组孔隙-孔洞型白云岩储层分布有利区。

上扬子地区下寒武统页岩沉积相类型及分布特征

通过露头、岩心、薄片、矿物X衍射、氩离子抛光、扫描电镜及钻井资料的综合研究,在上扬子地区寒武系梅树村组沉积期—筇竹寺组沉积期沉积地层中识别出9种页岩岩相、5类沉积相标志,提出了页岩沉积相类型精细划分方案,建立了页岩沉积演化发育模式。指出梅树村组沉积期与筇竹寺组沉积期在沉积作用方式、沉积体系类型及沉积相分布上均存在差异:梅树村组沉积期以机械-化学沉积和生物沉积为主,主体为碳酸盐缓坡台地—陆棚—斜坡—深水盆地沉积体系;筇竹寺组沉积期以砂质机械沉积、泥质絮凝及生物沉积为主,主体为滨岸—陆棚—斜坡—深水盆地沉积体系。资阳—长宁近南北向展布的地区、东南部鄂西—渝东—黔中及东北部宜昌—房县一线的地区为两个深水陆棚相富有机质页岩沉积中心,是页岩气勘探有利地区,但前者富有机质页岩以多层、薄层为特点,后者以连续厚层为特点,今后应考虑其差异进行有针对性的页岩气勘探部署。

上扬子地区下寒武统黑色页岩矿物组成特征及其油气勘探意义

下寒武统是上扬子地区海相页岩气藏的重要勘探层系之一,但受目的层埋藏深、钻井少、勘探效果不理想等因素的制约,尚存在着诸多影响勘探进展的地质问题。为此,基于X射线衍射、岩石薄片、普通扫描电镜及氩离子抛光—扫描电镜等资料,分析了该区下寒武统黑色页岩的矿物组成特征及其油气勘探意义。结果表明:①该区页岩组成以黏土矿物和石英为主,其次为碳酸盐矿物及长石,其中石英平均含量为44.60%,发育陆源石英和生物成因硅质2种类型,而黏土矿物平均含量为33.32%,以伊利石(I)含量最高、伊/蒙混层(I/S)含量不均且混层比低(一般为5%)、局部含绿泥石(C)及高岭石(K)为特征;②从该区页岩中可识别出I+I/S+C型、I+I/S+C^I+C过渡型、I+C型及I型4种黏土矿物组合类型,指示不同地区页岩成岩环境存在着差异;③矿物颗(晶)粒无序排列有利于粒间孔隙残存,长石向黏土矿物成岩蚀变可形成线状孔隙;④该区页岩的脆性指数一般都超过40%,具有良好的可压裂性,黔东南地区与川西南地区相比前者页岩脆性更好。