鄂尔多斯盆地大牛地气田上古生界致密气轻烃地球化学特征

大牛地气田是鄂尔多斯盆地典型致密砂岩大气田之一。为了更深入了解该区天然气的成因和来源,揭示天然气运移相态,对大牛地气田上古生界致密气开展了轻烃地球化学特征分析。研究表明,该区上古生界致密气C5-7轻烃组成具有异构烷烃优势分布,C6-7轻烃组成中芳烃含量整体偏低(<10%),甚至未检出芳烃,C7轻烃组成具有甲基环己烷优势分布特征,甲基环己烷相对含量均超过50%。上二叠统下石盒子组天然气K_(1)值、K_(2)值均与二叠系山西组和石炭系太原组天然气一致,而δ^(13)C_(1)值则与山西组天然气一致,与太原组天然气有明显不同。与山西组天然气相比,下石盒子组天然气整体具有偏低的苯/正己烷、苯/环己烷和甲苯/正庚烷比值,以及明显偏高的正庚烷/甲基环己烷比值。轻烃地球化学特征及烷烃气碳氢同位素组成综合表明,大牛地气田上古生界天然气为典型煤成气,其中山西组和太原组天然气均为原地自生自储,而下石盒子组天然气为下伏山西组烃源岩生成的天然气经历了游离相垂向运移聚集形成,太原组烃源岩不具有显著贡献。受天然气运移和水溶等作用影响,庚烷值、异庚烷值、苯/正己烷比值等轻烃指标直接用于判识大牛地气田致密气成熟度会存在偏差。

鄂尔多斯盆地中、东部奥陶系马家沟组成烃生物及烃源岩地球生物学评价

近年来鄂尔多斯盆地中、东部奥陶系马家沟组盐下天然气勘探取得重大突破,但马家沟组碳酸盐岩-膏盐岩组合总有机碳含量(TOC)普遍较低,寻找优质烃源岩、研究其形成条是勘探急需解决的问题。用鄂尔多斯盆地中、东部马家沟组岩心样品,分析古生态、古环境及成烃生物,研究成烃生物的组合特征及其随古环境的变化。用生境型和生源Ba元素含量作为生物学评价指标,用元素含量比值V/(V+Ni)指标和蒸发盐矿物种类作为地质学评价指标,开展了烃源岩地球生物学分级评价。研究表明:①鄂尔多斯盆地马家沟组成烃生物为浮游藻类、底栖红藻、底栖褐藻和和底栖蓝藻4大类。②马家沟组沉积期具备较高生物生产力烃源岩发育的条件。高频的海平面变化和气候干、湿交替导致了水体盐度和氧化还原条件的频繁变化,因此有机质的保存条件是该地区烃源岩形成发育的关键因素。③有利烃源岩发育的地球生物相为耐盐菌藻膏云潟湖边缘相,其次为浮游藻浅潮下带泥云坪和膏泥潟湖相。④烃源岩地球生物学评价结果与残余有机碳丰度评价结果相比,烃源岩相对更好,好的烃源岩是暗色泥质纹层或条带的含膏泥质白云岩、含泥白云岩、石膏质泥岩和白云质泥岩。

鄂尔多斯盆地东北部马家沟组三段古地貌、古环境及控烃作用

鄂尔多斯盆地马家沟组三段(马三段)是烃源岩发育层段。基于地震和钻井剖面资料,采用有机碳质量分数、X线衍射、镜下鉴定和主、微量元素等测试方法,研究鄂尔多斯盆地东北部马三段沉积地貌和沉积相特征,分析烃源岩品质及其与岩相和沉积相的关系,明确烃源岩发育控制因素。结果表明:鄂尔多斯盆地东北部继承性发育低隆起、台内缓坡带和凹陷,马三段发育潮坪、潟湖相碳酸盐岩与膏盐岩混积体系,沉积古坡度和古水体深度向凹陷方向逐渐变大,膏岩层厚度加大且发育频率增多;台内缓坡带膏云岩和泥云岩呈中薄层互层,Sr/Ba、V/(V+Ni)、Mg/Ca反映台内缓坡带泥云岩沉积期环境比较温暖湿润、盐度较低,是适合藻类等有机质发育的环境,在局部含藻的膏云岩层段保存大量底栖绿藻和球形蓝藻菌。热演化和酸溶有机质恢复后,马三段台内缓坡带烃源岩原始有机碳质量分数为0.81%~1.39%,为中等—好的烃源岩,泥云岩段有机质条带发育,黏土矿物质量分数较高,是最有利的烃源岩岩相类型。盆地东北部台内缓坡带是烃源岩发育的有利构造单元,泥云岩是有利的烃源岩发育岩相,研究区马家沟组盐下具有较大的勘探潜力。该结果为鄂尔多斯盆地马家沟组天然气勘探提供依据。

塔里木盆地新元古代裂谷盆地层序样式

塔里木盆地是位于Rodinia超大陆边缘的小陆块,随着新元古代Rodinia超大陆裂解,在塔里木盆地周边和内部形成了大量裂谷盆地,通过对裂谷体系的演化和地层充填特征研究,对认识Rodinia超大陆的裂解过程具有重要意义。按照盆地动力学、层序地层学和沉积学等理论为指导,以露头、钻井和地震剖面为基础,进行不整合面、层序地层和沉积相研究,探讨层序样式及控制因素,分析塔里木盆地和扬子盆地裂谷演化过程的差异。塔里木盆地新元古代南华系—震旦系为1个一级层序,由两个一级不整合界面限定——Td(南华系/前南华系基底)和T1(震旦系/寒武系),其中Td界面为塔里木运动导致,即新元古代早期—中期Rodinia大陆裂解作用开始,而T1界面与塔里木板块内部表现为垂直上升作用的柯坪运动有关。按照裂谷盆地演化的三个阶段——快速裂陷期、稳定沉降期和裂谷萎缩期,分为3个二级层序。快速裂陷期为二级层序SQ1,发育大量小型地垒—地堑盆地,水体由浅变深,发育滨浅海相—河流—三角洲等沉积;稳定沉降期为二级层序SQ2,盆地连通性加强,形成统一的盆地,发育滨岸—三角洲—浅水陆棚—盆地相;裂谷盖处于裂谷萎缩阶段,受地幔柱冷却,地壳回弹影响,断裂活动减弱并逐渐停止,地层向隆起上超,地层分布范围广,主要发育碳酸盐岩台地相,该阶段构成二级层序SQ3。受到海平面变化、冰川和气候等因素控制,发育13个三级层序,其中冰期发育冰碛岩—盖帽碳酸盐岩的一类特殊三级层序。南华纪末期的Marinoan冰期是全球冰期事件,相应在中国南方扬子地区发育典型的南沱组冰碛岩和陡山沱组白云岩的组合,而塔里木盆地库鲁克塔格地区为特瑞爱肯组冰碛岩之上直接覆盖了扎摩提克组的粉砂岩地层,不发育盖帽碳酸盐岩。这和裂谷体系演化有关,塔里木裂谷盖形成的滞后了约70Ma,冰碛岩沉积之后,水体快速加深,碎屑物质供给充足,没有适合碳酸盐岩的生长环境。通过新元古代裂谷盆地的结构样式和层序地层研究,对认识新元古代构造、沉积环境,和烃源岩、储层的分布等具有重要在指导意义,而不同盆地之间大陆裂解响应过程的差异也是值得深入研究问题。

塔里木盆地S76井与TZ62井奥陶系礁滩相储层发育差异性对比

塔里木盆地奥陶系一间房组和良里塔格组礁滩相带是重要的油气勘探领域。塔河地区S76井一间房组礁滩处于台内缓坡之上,属于台内礁滩相;而塔中地区TZ62井良里塔格组礁滩处于陡坡型台地边缘,为台缘礁滩相。通过准层序类型分析,认为两口井有六种准层序样式,但是处于不同构造位置。相比S76井而言,TZ62井的准层序对海平面变化的响应更迅速,准层序厚度更小。而通过层序结构分析,认为S76井的台内礁滩相主要发育在准层序组的高位体系域内,即基准面下降半旋回;而TZ62井台缘礁滩相处于准层序组的海侵体系域,即基准面上升半旋回。正因为如此,S76井的礁滩相呈进积式增长,礁滩厚度薄、沉积相相变速率快;而TZ62井沉积可容纳空间较稳定,礁滩相呈加积式增长,礁滩厚度大、沉积相相变速率变慢。两口井目的层段均处在一个三级层序的基准面上升旋回中,岩石类型分别以颗粒灰岩为主和以泥灰岩为主。因此,通过台内礁滩相和台缘礁滩相的岩性组合、沉积相和层序地层的相互比较可以得出,由于受构造位置和受海平面影响,不同相带的礁滩在层序地层中发育模式不同,从而导致不同礁滩的岩性、厚度以及发育规模存在差异。

塔里木盆地西南地区早中寒武世岩相古地理

塔里木盆地西南地区早中寒武世岩相古地理存在一定争议,这制约了该区的勘探评价。综合利用露头、钻井和地震资料,开展沉积相、地震相分析,并结合区域构造背景,恢复了岩相古地理格局,提出了相应的沉积模式。中下寒武统发育陆棚相、开阔台地相、局限台地相、蒸发台地相和缓坡相。震旦纪末期麦盖提斜坡南部形成水下低隆起,向南在西南坳陷区残留部分被动陆缘,主要发育缓坡相、陆棚相;麦盖提斜坡区地势较高,地层较薄,主要发育局限台地和蒸发台地潮坪;巴楚隆起区水体局限,在干燥炎热气候下形成了厚度较大的蒸发台地膏盐湖沉积。巴楚隆起区和麦盖提斜坡区中下寒武统膏盐岩分布广泛,与下伏碳酸盐岩可构成良好的储盖组合,西南坳陷区残留部分被动陆缘,烃源岩发育条件较好,这表明塔西南具有较好的油气前景。

塔里木盆地中东部中下奥陶统颗粒滩发育特征及分布

塔里木盆地中东部顺托果勒地区及邻区已取得重大油气突破,为了对该区早中奥陶世颗粒滩的发育及分布展开进一步研究,应用钻测井、岩心、薄片、地震等资料,对颗粒滩的特征、演化、分布规律等进行综合分析。研究区发育局限台地中低能颗粒滩、开阔台地中低能颗粒滩、开阔台地中高能颗粒滩、台地边缘颗粒滩、台地边缘生物丘-生物礁等沉积亚相,且不同滩体间常交互沉积。鹰山组沉积时期,顺托果勒地区为台内缓斜坡—低凹带,广泛发育开阔台地颗粒滩,导致局部地层厚度增大;一间房组沉积时期,随着海平面快速上升,台内颗粒滩向古城地区和顺托果勒北部地区迁移,从而使得这2个地区地层厚度增大。研究认为,古地貌是颗粒滩发育与否及其发育模式的决定性因素,而海平面的变化控制了颗粒滩的发育过程和沉积样式。

塔里木盆地柯坪-巴楚地区奥陶系层序界面特征及成因分析

通过综合分析塔里木盆地柯坪-巴楚地区露头剖面的宏观组合和微观结构,总结出奥陶系不同级别层序界面的表现特征、成因机制,指导盆地内层序界面的研究。柯坪-巴楚地区奥陶系主要有3个级别的层序界面:一级层序界面发育在构造变革期,如受到造山运动或区域构造隆升作用等影响,表现为角度不整合面、平行不整合等特征;二级层序界面发育在沉积环境重大转换阶段,主要受到全球海平面变化的影响或局部构造运动影响,表现为平行不整合、淹没不整合等特征;三级层序界面与局部构造运动有关,表现为局部平行不整合。层序界面的表现形式包括古土壤层、喀斯特化、地层削截、地层超覆、岩性岩相突变等。通过总结不同层序界面的性质和成因,分析不整合面的规模和发育部位,预测有利岩溶储层发育的区带。

塔里木盆地麦盖提西部地区上石炭统不整合及储层发育模式

塔里木盆地麦盖提西部地区发育有巴什托、亚松迪等石炭系油气藏,油气前景广阔,但石炭系储层发育模式还有待深入研究。通过地震和钻/测井地层对比来分析不整合面特征,以岩心和地震相结合来研究储层发育特征。晚石炭世的巴楚运动造成了麦盖提西部区域抬升剥蚀,形成了T_5~5(卡拉沙依组/小海子组)和T_5~4(小海子组/南闸组)2期不整合。其中T_5~5为构造不整合,形成隆起、斜坡、谷地等岩溶地貌,发育渗流带—浅部潜流带和深部潜流带2套喀斯特岩溶体系,岩溶斜坡发育较好的储层;而T_5~4为地层不整合,主要受到古地貌和海平面变化控制,在小海子组三级层序的高位体系域内,地貌高地的台内滩部位较易发育白云岩化储层和淡水淋滤储层。

塔里木盆地玉北地区奥陶系良里塔格组沉积相及沉积模式

根据岩心和薄片分析,采用邓哈姆岩相分类方法,划分良里塔格组岩相和沉积微相类型;采用自然伽马、Th/K曲线和成像测井对比方法,确定沉积相类型;结合地震相研究刻画层序格架下的沉积相展布,编制玉北及邻区的岩相古地理和沉积模式。结果表明:塔里木盆地玉北地区发育9种岩相类型和7种沉积相,沉积相包括潟湖、滩间海、台内滩、缓坡型台缘滩、台缘缓斜坡、生物丘、陆棚相等。由于加里东中期主要为南北向挤压,玉北地区东部的北东向断裂非构造主要应力方向上逆冲幅度较小,形成0.1°~0.5°的缓倾斜坡,分隔台缘斜坡和陆棚。玉北地区台地边缘相带受控于古地貌和海平面的变化,不同时期不断发生侧向迁移,属于缓坡型台地边缘;中央隆起带巴楚东段的台缘相带主要受控于边界断裂,呈垂向加积特征,属于镶边台地边缘。在层序结构、沉积相和沉积模式等方面,缓坡型台缘的碳酸盐岩台地相比碳酸盐岩镶边型台地有一定的差异,缓坡型台地边缘主要发育颗粒滩相沉积,并且随海平面变化,台缘相带有较明显的迁移现象。该结果可为研究区的油气勘探提供参考。

一种低温合成有机硅改性聚酰亚胺的方法

针对聚酰亚胺材料酰亚胺化条件苛刻以及柔韧性较差、易开裂给材料应用范围带来的巨大限制,使用化学亚胺化法在溶剂中进行低温酰亚胺化,将柔性硅氧烷链段引入聚酰亚胺主链,制备一种在较低温度下进行酰亚胺化、同时具有较低加工温度的聚酰亚胺。研究了有机硅改性型聚酰胺酸的合成、亚胺化工艺,对材料进行了结构分析和耐热性能表征。

双峰分布超细聚酰亚胺粉末的制备

为使聚酰亚胺(PI)材料可以使用选择性激光烧结(SLS)技术进行快速成型,根据SLS成型技术的耗材要求,以二苯醚四甲酸二酐(ODPA)、4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为单体,设计并制备了醚酐型聚酰胺酸(PAA),使用溶液沉淀法制备出PI模塑粉,并通过两种亚胺化机理相配合的工艺调节模塑粉的粒径。对制得的产物进行了红外光谱分析、微观形貌分析、粒度分析以及热学性能分析。结果表明:PI模塑粉亚胺化完全,表面形貌近似球形或半球形,粒径分布集中于2μm以下或在2μm以下及30~40μm区间双峰分布,同时在350~360℃可熔融,完全可应用于SLS成型技术。

相转移一步法制备聚酰亚胺模塑粉的工艺及性能表征

使用二苯醚四甲酸二酐(ODPA)和2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI-100),通过一步法制备了聚酰亚胺(PI)溶液,经水洗相转移后干燥获得PI模塑粉。用红外光谱法分析确定了产物模塑粉的化学结构,证实所得为聚酰亚胺;用热失重分析仪(TG)和差示扫描量热仪(DSC)测试了PI模塑粉的热学性能;用激光粒度分析表征了PI模塑粉的粒径分布。结果表明,本方法制备的PI模塑粉制备工艺简单,热稳定性好,失重5%的温度为450℃;PI模塑粉玻璃化转变温度(Tg)为266℃;PI模塑粉粒径分布为双峰分布,有利于进行下一步模压成型提高制件的致密度。

聚酰亚胺膜制备及热失重分析法对其热亚胺化工艺的测定

制备出聚酰胺酸膜后,使用热失重分析法对其进行失重分析,通过不同温度的失重点确定其热亚胺化过程中的动力学中断,准确测定了聚酰胺酸膜的热亚胺化工艺。使用热失重分析法测定的亚胺化工艺对制备出的聚酰胺酸膜进行热亚胺化,所得到的聚酰亚胺膜耐热性与理论值相符,证明了本方法的正确性和可行性。

一种含有活性端基的耐高温有机硅树脂制备及表征

为了适应电子器件集成度日益提高所带来的发热功率的成倍增加,对复合材料的耐温性要求越来越高,同时也要求良好的电性能和材料稳定性,以保证控制部件的可靠性。使用带有双键基团的三乙氧基硅烷进行合成反应,通过可控水解缩合反应制备液态硅树脂预聚物,使用催化剂固化交联后得到高耐温的基体树脂。通过红外表征证明了分子设计的正确性。热力学测试表明,该树脂具有优良的耐温性能。可满足国内耐高温树脂基体材料的需求,应用于航空、航天飞行器及微电子等领域的耐高温保护涂层。

格氏法制备烯丙基硅烷红外表征及工艺研究

使用格氏法制备了烯丙基硅烷,对所得产品进行红外光谱表征,确定了其中具有烯丙基的C=C双键特征峰,证明了反应的可行性;表征了不同阶段馏分的组成并分析推测了其中可能发生的副反应和可能存在的副产物,根据分析结果提出了改进合成及蒸馏工艺条件的方法。

鄂尔多斯盆地东胜气田氦气分布规律及特大型富氦气田的发现

近年来,随着鄂尔多斯盆地北缘杭锦旗地区东胜气田勘探开发进程的逐步推进,发现在该地区天然气中普遍伴生具有工业价值的氦气。通过对东胜气田166口井天然气样品分析发现,氦气含量为0.045%~0.487%,达到含氦-富氦气田标准。气田中部独贵加汗区带及北部什股壕区带2个基底断裂发育区氦气含量较高,平均含量大于0.1%,具有较大的氦气勘探开发潜力。纵向上从下(盒1段)到上(盒3段)氦气含量依次降低,盒1段和盒2段氦气含量较高,均大于0.1%,为主要的氦气勘探开发层系。根据氦气同位素组成发现,东胜气田氦气为典型的壳源成因,主要来源于基底的太古宇—元古宇变质岩—花岗岩系,氦气分布受基底岩相和深大断裂双重控制,高值区主要沿泊尔江海子等通基底断裂两侧分布,在二级断裂的通氦源断裂与四级断裂的输导体系交汇处和太古宇—元古宇变质岩—花岗岩系基底发育区富集。通过对东胜气田重点天然气井中短期内氦气含量随气井生产动态的变化特征研究,发现天然气在较长的开发时期内氦气含量保持稳定;按照体积法计算,其氦气探明储量为2.444×10^(8)m^(3),三级储量为8.304×10^(8)m^(3),是目前我国第一大特大型含氦—富氦气田,资源潜力巨大。建议选取东胜气田作为氦气资源开发利用的先导试验区,加快论证建设氦气战略储备基地的可行性;同时加强主要含油气盆地天然气中氦气成藏规律、资源潜力评价以及氦气等伴生资源的综合利用研究,指导氦气资源勘探开发和综合利用。

银根—额济纳旗盆地拐子湖凹陷白垩系油源对比分析

银根—额济纳旗盆地拐子湖凹陷X井白垩系巴音戈壁组二段发现的高产油流展示了该低勘探盆地的光明前景。目前对原油的来源尚没有统一的认识,为了有效预测油气藏和明确勘探方向,开展了油源对比研究。对X井苏红图组一段油砂、巴音戈壁组二段原油及苏红图组二段、巴音戈壁组二段、巴音戈壁组一段泥岩开展的族组分含量、生物标志化合物及碳同位素组成等研究表明,油砂、原油与巴音戈壁组一段烃源岩各方面地化特征最为接近,生标上均具有高C 30 重排藿烷、高伽马蜡烷含量、低Pr/Ph值、高成熟度的特征,反映出X井苏红图组一段油砂和巴音戈壁组二段原油同源,均与巴音戈壁组一段烃源岩具有良好的亲缘关系。

塔里木盆地塔中地区奥陶系碳酸盐岩埋藏溶蚀特征

塔里木盆地塔中地区奥陶系碳酸盐岩发育多种形式的岩溶作用,其中深部及热液埋藏溶蚀是形成有利储层的重要机制之一。钻井岩心、录井等分析化验资料以及宏观地质背景分析表明,塔中地区奥陶系碳酸盐岩主要发育4期埋藏溶蚀,Ⅰ,Ⅱ期溶蚀孔洞基本已被充填,Ⅲ期残留孔隙和Ⅳ期溶蚀孔洞为现今储层的有效储集空间。埋藏溶蚀作用发生的流体介质主要为有机质演化过程中形成的有机酸和二氧化碳,硫化氢可能对晚期储层形成有较大贡献。通过分析前人研究成果,认为岩浆期后热液溶蚀对本区奥陶系储层的改造作用有效,具体的影响和评价还有待进一步深入研究。

塔里木盆地寒武系烃源岩沉积环境再认识

寒武系烃源岩是塔里木盆地海相油气最主要的来源之一,长期以来对该套烃源岩发育的沉积环境表述多样,对于极少资料控制的烃源岩预测带来诸多不确定性。利用露头和新的钻井、地震资料,在震旦纪—寒武纪成盆作用分析的基础上,通过沉积结构及成烃生物组合研究寒武系烃源岩发育的沉积环境,进而约束下寒武统烃源岩的分布。研究认为,塔里木盆地寒武纪西"台"东"盆"的沉积格局,经历了早寒武世缓坡到中-晚寒武世弱镶边台地的演化,下寒武统泥质烃源岩主要分布于中-外缓坡。与盆地东部下寒武统西山布拉克组烃源岩一样,盆地西部下寒武统玉尔吐斯组-肖尔布拉克组下段烃源岩的成烃生物组合表现为由底栖藻类占优向浮游藻类占优的转变,与早寒武世海进-海退沉积序列相对应。塔里木盆地寒武系烃源岩主要发育于深水陆棚环境,可进一步划分为陆棚相泥质烃源岩和陆棚相碳酸盐质烃源岩,前者以底栖藻类生物相占优势,后者以浮游藻类生物相占优势,海平面升降变化导致两类烃源岩具有叠加、交错的分布特征。