氦气资源的盖层特征探究--以塔里木盆地为例

良好的盖层封盖条件是氦气资源得到保护的关键,在氦气资源潜力评估中有着重要的意义。目前对于氦气资源盖层特征的研究仍处于空白阶段,笔者等对盖层的封盖机理及宏观-微观特征与氦气封盖效果之间的关系进行了探究,认为氦气在地层中保存的封盖机理主要包括物性、压力、浓度三重封闭。盖层对于氦气的封盖效果受一系列微观特征(孔隙度、渗透率、突破压力、中值半径)与宏观特征(岩性、厚度、成岩作用、连续性、构造作用)影响,含氦气藏载体气类型的不同也会使盖层对于氦气的封闭能力产生差异。基于笔者等归纳出的盖层特征与氦气封盖效果的关系,对塔里木盆地内具有一定的生氦潜力的和田河区块、雅克拉区块、古城区块的氦气资源盖层条件进行评估,评估结果对应实际勘探中含氦气藏的分布情况。综合分析塔里木盆地含氦气藏盖层特征,发现常规评价油气藏封盖条件的方法并不完全适用于氦气资源盖层条件的评估,精准化分析含氦气藏盖层条件的方法仍需进一步探索。

琼北玛珥火山的结构特征及其对喷发历史和火山灾害的启示

作为陆地和海岛上第二常见的火山类型,玛珥火山相关区域内生活着大约10%的世界人口,因此玛珥火山灾害研究具有重要科学意义。琼北地区发育的第四纪玛珥火山,是天然的研究对象。根据琼北地区卫星影像、数字高程模型和实地测量结果,确定了11座玛珥火山的形态学特征。结果表明,琼北地区玛珥火山具圆形、椭圆形和三联点形三类平面形态,其面积0.01~3.42km2,周长0.43~6.64km,平均直径128~2128m,深度8~50m,喷出物体积(致密岩石当量,DRE)共计2.2km^(3),初始岩浆碎屑体积(DRE)共计1.7km^(3),爆炸能量1.2×10^(13)~6.4×10^(16)J,能量转换率则在1%~2%之间。玛珥火山活动可分成三期,第一期杨花岭、儒黄岭和那有岭的火山活动持续了6.35~0.11kyr;第二期陈永岭、石岭、罗经盘、玉墩岭和同类岭的火山活动持续了1.06~0.02kyr;第三期好秀岭、双池岭东岭和西岭的火山活动持续了仅16~0.3yr。石山-永兴一带的区域应力场控制着玛珥火山的拉伸方向。根据最新一期火山爆炸点的侧向迁移轨迹预测下一次爆炸点位于双池岭西岭向西约100~200m处。玛珥火山灾害类型多样,有地震、火山灰云、火山灰空落沉积、基浪涌流、火山弹和火山块喷射、火山泥流、火山气体和身体心理创伤等。喷发情景建模表明琼北火山喷发所产生的火山灰影响区域包括我国海南北部、广东和广西南部、台湾南部,以及越南东部,具体影响范围取决于喷发特征和实时气候。综上所述,我们制定了琼北火山灾害的危险性区划图,并建议对全国火山进行详细形态学调查,建立有代表性的典型案例,作为预测未来火山爆发、预防火山灾害的参考指南。

寒武纪早期牛蹄塘组中记录的大气—海洋富氧波动

寒武纪早期的海洋环境变化对生命大爆发具有重要影响,尽管前人对该时期海洋氧化还原条件以及古生产力做了大量研究,但对其氧化还原条件的波动仍存在争议。本研究以位于扬子地台东缘湘中坳陷西北缘的湘安地1井2~5 m分辨率采集的样品为研究对象,针对上埃迪卡拉统留茶坡组至寒武系牛蹄塘组和污泥塘组展开综合地球化学研究。对样品进行主量、微量以及稀土元素测试分析,牛蹄塘组下部δCe的负异常指示了富氧海水环境,但与其高浓度的Mo、V、Ni、Cr、U等微量元素含量矛盾。综合华南板块在埃迪卡拉纪—寒武纪转折期广泛的浅海大陆架暴露风化的事实,推测牛蹄塘组黑色页岩微量元素浓度的富集不仅受控于当时海水氧化还原条件,还受到其源区(即暴露的浅海大陆架)的氧化还原条件变化的约束。总有机碳(TOC)含量在寒武系牛蹄塘组下部迅速增高,推测该时期古海洋生产力大幅提高,氧气的生成通量快速提升,导致寒武纪早期大气—海洋发生的富氧波动,并进一步促进了以后生动物为特征的寒武纪生物大爆发。

塔里木盆地雅克拉地区氦气资源评价与成藏模式

塔里木盆地北部雅克拉地区发现具有开采价值的含氦气田,其中古生界氦气的平均含量为0.31%,是氦气资源量最丰富的层位,高于氦气工业生产标准,但其氦气资源潜力和成藏模式尚不清楚。基于雅克拉地区14口钻井的自然伽马能谱测井资料,对雅克拉地区古生界氦气资源生成量进行了定量评估,并结合成藏要素进行综合分析,根据氦气的运聚过程及载体特征,总结出氦气成藏模式。结果表明:雅克拉地区古生界平均生氦潜量为2.37×10^(-10)cm^(3)/g,氦气生成总量为3.22×10^(9)m^(3)。生氦潜量最高的区域位于沙15井附近区域,其次为沙49井附近区域,从沙5井至沙49井的呈带状展布的狭长地带是生氦主力。区域内古生界沉积岩系供给含氦气藏的氦气量可高于天然气藏中的氦气总量,沉积岩系可为有效氦源岩,生成氦气以主要形成于加里东—海西构造期的断裂、裂缝为运移通道,在地下水和天然气的协助下持续运移,以古老地层水运移聚氦模式、天然气沿古老储层运移聚氦模式进行聚集成藏,上覆3套厚度较大的泥岩层、膏岩层,可对气藏有效的封存保护。