沧东凹陷孔二段页岩生排烃效率及对含油性的影响

渤海湾盆地沧东凹陷孔二段页岩油资源潜力巨大,且通过水平井钻控获得了稳产工业油流。应用常规热解和分步热解技术,优化生排烃物质平衡法,提出了基于原始生烃潜力和现今残余生烃潜力的页岩生烃和排烃效率氢指数平衡计算方法,并探索成熟度以外孔二段页岩排烃效率的主控因素及其与含油性的关系。选取深度和成熟度较为接近的样品,以排除成熟度这一公认的生排烃效率指标的影响。结果表明,页岩有机质丰度和类型、微观孔隙结构和岩石类型等是控制其生排烃效率的重要因素。Ⅲ型干酪根产物以轻烃为主,排烃效率变化大且普遍高于Ⅰ型和Ⅱ型干酪根。Ⅰ型和Ⅱ型干酪根在TOC超过3%以后,排烃效率随TOC的增加而增大。墨水瓶型孔对液态烃的滞留能力强于狭缝型孔;对气态烃而言墨水瓶型孔反而是利于排烃的优势通道。纹层状页岩比薄层状页岩具有更低的排烃效率。生排烃共同控制着页岩的含油量,页岩中含油量与排烃效率整体呈负相关,但与生烃潜力、生烃效率和滞留烃率的乘积呈明显的正相关性,展示了生排烃效率计算方法的可靠性和实用性。

湖相页岩油地层岩相组合类型划分及其油气勘探意义——以博兴洼陷沙河街组为例

为实现陆相富有机质页岩油储层高效开发,以东营凹陷博兴洼陷沙三下—沙四上纯上亚段湖相页岩为研究对象,利用岩石薄片、全岩衍射以及主微量元素等多种地质资料,在厘清岩相类型和沉积古环境演化阶段及二者耦合关系的基础上,划分出8种岩相组合类型,并基于不同组合类型页岩油甜点评价参数对比分析,确定了优势组合类型及其平面分布特征。结果表明:(1)博兴洼陷沙三下—沙四上纯上亚段主要发育富有机质纹层状泥质灰岩和灰质泥岩、富有机质层状泥质灰岩和灰质泥岩以及含有机质块状泥质灰岩和灰质泥岩6种岩相类型;(2)沙四上纯上至沙三下地层,沉积古环境整体上呈现出古气候由干旱到湿润、古氧化还原性变化不大、古盐度由高到低、古物源由少到多的变化特征,显示出8个演化阶段,对应8种岩相组合类型;(3)岩相组合F和D分别为沙三下和沙四上纯上亚段有利岩相组合类型,整体产能高且与当前生产实践吻合性较好;平面上,前者主要分布在F159-F156-F160井区,后者主要FYP1-F116-F119和F156-F159-F161井区,为博兴洼陷页岩油富集高产区域。

渤海湾盆地沧东凹陷孔二段页岩储层特征及页岩油可动性评价

渤海湾盆地沧东凹陷孔二段页岩油资源丰富,但对于页岩油的储层特征、油气赋存、可动性及其关联性研究较少。为此,采用氩离子抛光-场发射扫描电镜、中子散射、高压压汞、低温氮气吸附等实验,对孔二段页岩油储层开展微观孔隙结构描述,对比抽提前后的孔体积之差与饱和-离心核磁共振结果,揭示了页岩油赋存及可动性特征。研究结果表明:孔二段页岩主要发育纳米级的粒间孔、溶蚀孔、有机质孔及微米级的微裂缝等储集空间;页岩油主要赋存于直径为20~40 nm和80~200 nm的孔隙中;长英质页岩具有较高的可动油饱和度,表明其具有更好的孔隙连通性和渗流能力,有利于页岩油的运移。页岩储层中矿物含量和孔隙结构共同控制了页岩油的可流动性。孔径小于50 nm的孔隙具有较大的比表面积,对页岩油的吸附能力较强,不利于页岩油的流动。该研究成果对页岩油的勘探开发具有重要指导意义。

渤海湾盆地东营凹陷古近系沙河街组页岩油储集层微米-纳米级孔隙体系表征

针对渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷古近系沙河街组典型(块状、纹层状、层状)灰质泥页岩样品的微米—纳米级孔隙体系结构特征进行了系统研究。利用高压压汞法(MICP)检测多个连通孔隙体系,同时表征其孔隙度、渗透率和孔道迂曲度;采用不同样品(粒径500~841μm GRI(美国应用天然气研究所)标准的颗粒,边长1 cm的立方体,直径2.54 cm、高度2~3 cm的岩心柱),通过低压气体物理吸附、基质渗透率测定、高压压汞分析、氦气孔隙度测定、非稳态脉冲渗透率测定等分析方法测定泥页岩的孔渗参数。高压压汞法测得泥页岩样品平均孔隙度为(6.31±1.64)%,基质渗透率在(27.4±31.1)×10^(-9)μm^2,基于体积法的中值孔喉直径为(8.20±3.01)nm,孔隙主要分布在孔喉直径5 nm区域,孔喉比随着孔隙直径的减小而降低。具有层理的泥页岩样品的渗透率是泥页岩基质渗透率的近20倍。泥页岩纳米级(孔喉直径为2.8~10.0 nm)孔隙体系的几何迂曲度高达8.44,说明具有较差的孔隙连通性和输导流体的能力,会影响泥页岩油气的保存和开采。

多效唑在土壤中降解、吸附和淋溶作用

本文研究了植物生长调节剂多效唑(MET)在土壤中的环境引为,MET在土壤中降解较缓慢并随土壤环境条件而异,淹水厌氧条件比旱地好氧条件降解更缓慢,灭菌土壤中未见明显降解,微生物培养试验表明,MET对真菌有明显抑止作用,以MET为唯一营养源的培养基上能生长出几种放线菌,在三种供试土壤中,MET在高有机质含量的黑土中吸附常数远大于黄棕壤和潮土;MET的淋溶则在砂粒含量较高和有机质含量较低的潮土中最快,黑土最慢,黄棕壤居间.

川南泸州地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩裂缝发育模式及意义

通过岩心、电成像测井及常规测井等资料,对川南泸州地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组深层页岩地层开展了电成像测井图像上的裂缝类型及组合特征、裂缝信息提取、裂缝发育模式等研究,分析了不同裂缝发育模式的声波测井响应及对后期压裂改造的影响。研究结果表明:(1)川南泸州地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩随地层深度增加裂缝倾角逐渐减小、构造裂缝种类复杂程度逐渐降低,离构造活动强烈带较近的井靶体段可见明显的中、高角度构造裂缝发育。(2)按照构造裂缝和层理发育的关系,可将研究区裂缝发育模式分为构造裂缝与层理混合发育型、中密度层理型、紧密层理型、强构造裂缝弱层理型、大尺度构造裂缝型、致密型等6种,其中构造裂缝与层理混合发育型和中密度层理型是压裂的优选类型。(3)引入L曲线(σ=k/n,k为常数,σ为平均开度,n为层理条数),σ和n值的范围能够有效表征构造裂缝和层理的相对发育程度,从而可在坐标系内对不同裂缝发育模式进行划分与识别。(4)不同裂缝发育模式在纵、横波时差和岩石力学性质方面具有一定差异:构造裂缝与层理混合发育型和强构造裂缝弱层理型的纵波时差小于中密度层理型和紧密层理型,中密度层理型的抗剪强度小于紧密层理型。

核磁共振T_2谱多重分形特征及其在孔隙结构评价中的应用（英文）

孔隙结构特征及类型划分对低渗透储层勘探开发至关重要,基于多重分形理论与核磁共振实验,对东营凹陷南坡沙河街组沙四段(ES4)复杂低渗透砂岩进行孔隙结构研究。首先,根据岩心物性、铸体薄片、压汞等资料所反映的孔隙结构参数差异,将研究区的岩石孔隙结构类型划分了3大类5小类;然后,针对不同类型岩石的核磁共振T_2谱进行插值并计算其对数坐标下的一维、三维分形维数以及多重分形谱,并提取多重分形参数奇异性强度α、分布稠密度f(a),结果显示孔隙结构类型不同,盒维数尤其是多重分形参数值差异明显,孔隙结构好,其a、f(a)偏向高值,以此划分孔隙结构类型与压汞、薄片分析结果基本一致;最后,将该方法应用到核磁共振测井剖面上,应用效果较好,表明多重分形是核磁共振T_2谱的一种属性,利用核磁测井T_2谱多重分形特征及参数能够连续较好地评价低渗透砂岩孔隙结构类型与预测有效储层。

杀虫双农药在土壤中行为的研究

本文研究了杀虫双的降解、吸附和田间淋溶情况。结果表明:杀虫双在pH3—9范围内的水解反应极为缓慢,杀虫双在土壤中的降解主要是微生物作用下的生物降解过程,杀虫双和沙蚕毒素在太阳光下的降解作用很快。土壤对杀虫双的吸附量很少,而沙蚕毒素较易被土壤所吸附。田间试验结果证实了杀虫双具有很大的淋溶趋势,应对该农药的地下水污染予以重视。

基于核磁共振实验的低渗透砂岩岩电参数分类及应用——以东营凹陷南坡沙四段为例

低渗透砂岩储层孔隙结构复杂,储层有效性识别及饱和度准确计算难度较大.笔者以东营凹陷南坡沙四段(Es4)低渗透砂岩为研究对象,根据压汞、物性、薄片及核磁等资料,将研究区孔隙结构分为三大类、五小类.在岩样孔隙结构分类基础上,明确了孔隙结构类型与岩电参数之间存在确定的关系,而核磁共振T2谱定量特征参数在一定程度上能够表征孔隙结构类型及其细节信息,通过提取T2谱中T2几何平均值(T2g)、T2均值(2)、峰度(KG)、可动流体分量(Smf)及区间孔隙分量等孔隙结构参数,建立了基于核磁T2谱特征参数的孔隙结构识别图版,显示核磁T2谱孔隙结构参数对不同类型的储层有较好的识别效果,进而探讨核磁孔隙结构参数和岩电参数之间的关系,结果表明,T2谱峰度值与孔隙胶结指数(m)值相关性较高,进一步确定了岩电参数m的核磁计算公式.最终,将该套方法应用于研究区井筒剖面中,有效地提高了饱和度计算精度,也为东营凹陷南坡低渗透砂岩油藏储量估算与高效开发提供了依据.

沾化凹陷沙河街组湖相泥页岩夹层特征及测井识别方法

为了研究沾化凹陷沙三段湖相页岩夹层与页岩油产能之间的关系,在分析岩心描述、薄片鉴定、X射线衍射、扫描电镜、压汞等资料的基础上,利用反褶积方法处理测井资料识别夹层类型。结果表明:(1)砂质夹层和灰质夹层的脆性矿物含量高,易形成裂缝。其中砂质夹层长英矿物和灰质夹层碳酸盐岩矿物的质量分数高达46.7%,57.95%;(2)夹层中发育异常压力缝、矿物收缩缝、层间缝,在砂质夹层中还发育构造缝。出现裂缝的夹层平均渗透率高达7.59 mD;(3)夹层主要发育微—纳米级孔隙,有粒间孔、溶蚀孔和晶间孔,孔隙连通性较好。粒间孔常见于砂质夹层。溶蚀孔常见于灰质夹层,大孔隙较多;(4)夹层测井曲线响应特征:砂质夹层和灰质夹层都表现为低自然伽马和高电阻率特征,砂质夹层具有自然伽马在高背景下低回返、三孔隙度曲线和深侧向电阻率向右偏移,灰质夹层的三孔隙度曲线呈明显向右"靠拢"。利用反褶积方法处理后的自然伽马、深侧向电阻率曲线进行重叠可快速识别夹层且分辨率更高、更直观,能够有效地识别湖相泥页岩夹层,为页岩油评价提供依据。

土壤环境化学的研究动态

本文简要介绍了国内外土壤环境化学的研究内容及研究热点,提出8个方面的问题,作为我国土壤环境化学研究的发展方向。

深层页岩气甜点分类的地质−工程评价指标体系及应用:以四川盆地LZ地区五峰组-龙马溪组为例

为了实现海相深层页岩气(埋深大于3500 m)储层强非均质性背景下的有利层段划分和甜点区域圈定,以川南LZ地区五峰组—龙马溪组海相深层页岩为研究对象,在分析页岩气甜点主控因素基础上,从地质−工程相结合的角度入手,提出8项甜点评价参数并优选出4项核心指标,构建多因素控制下的海相深层页岩气储层甜点分级分类评价指标体系,并基于核心指标精细求取结果,在平面上圈定了有利地质−工程甜点区域。研究结果表明:深层页岩气富集高产主要受控于岩性、厚度、孔隙度、总有机碳质量分数(w(TOC))、成熟度、含气量、压力系数以及脆性指数即8项甜点评价参数,其中w(TOC)、孔隙度、总含气量及脆性指数是甜点评价最核心的4个指标;研究区深层页岩气储层甜点类型可分为3大类,其中最优的I类甜点层段核心指标界限为:w(TOC)>3.0%、孔隙度超过5.0%、总含气量超过3.0 m^(3)/t以及脆性指数大于0.55;平面上,I类甜点主要分布在G202-h1,L203,L207和L208等井区,整体产量较高,为深层页岩气富集高产区域,且与当前生产实践吻合性较好。

pH及共存金属离子对生物质炭吸附铅稳定性的影响

生物质炭对重金属吸附性能的稳定性是评价生物质炭修复效果的重要指标。本文研究了不同pH、金属离子Cd和Al存在下,Pb在不同炭化温度(100℃、400℃、700℃)生物质炭上的脱附性能及脱附过程。结果表明,pH越低,Pb的脱附率越大。其主要是由于H^+的竞争效应,以及生物质炭表面官能团的质子化,促进了Pb的重新活化。在Cd和Al共存时,Pb的脱附率进一步增加。当pH=3.5时,Cd和Al的存在分别使Pb从CM100、CM400和ZKZ700上的脱附率提高了13.9%、1.0%、3.4%和26.8%、13.0%、11.3%。这主要归因于多金属的水解使得更多的H^+得以释放,进而促进了Pb的脱附。Pb在生物质炭上的脱附率随脱附时间的延长而不断增加,反应前4 h,脱附率迅速增加并均已达最大脱附率的70%,4 h后脱附速率减慢。Pb的脱附动力学符合伪一级动力学模型及颗粒内扩散模型(前4 h)。当Cd和Al存在时,解吸液对Cd、Al易解吸态的优先脱附降低了Pb的脱附速率并延长了其脱附所达平衡的时间。

渝西区块页岩气储集层微观孔-缝配置类型及其地质意义

以渝西区块上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩储集层为研究对象,开展氩离子抛光扫描电镜及饱和不同润湿介质核磁共振实验,结合图像处理技术与现场解吸结果,分析微观孔-缝配置类型及其对页岩气赋存机制的影响。结果表明:(1)储集空间包括有机孔、无机孔和微裂缝,微裂缝发育特征的井间差异明显,有机孔发育程度与毗邻微裂缝的距离成反比,而无机孔则正好相反;(2)依据有机孔、微裂缝发育类型、程度及相互接触关系,将孔-缝配置类型划分为4类;(3)根据饱和油、水核磁T2谱差异构建并计算孔-缝配置的评价参数,其值越小,孔-缝配置越好;(4)孔-缝配置好的页岩储集层具有有机孔发育、孔隙度高、渗透率高、含气性高的特点,而孔-缝配置差的页岩则表现为微裂缝相对发育,增强了天然气输导能力,导致孔隙度和含气性偏低;(5)基于孔-缝配置类型,从有机质生烃、微裂缝提供运移通道的角度出发,建立3类页岩气微观赋存模式。图8表3参38。

运城盆地高砷区地下水-沉积物中砷的地球化学特征研究

山西运城盆地是干旱半干旱地区,是我国典型的高砷高氟地下水污染区。在对运城盆地七级镇高砷地下水分布区地下水和钻孔沉积物开展地球化学特征研究的基础上,分析了地下水中砷的物质来源以及控制高砷地下水形成的地球化学过程。结果表明:研究区沉积物的主要矿物成分为硅酸盐、碳酸盐矿物以及少量铁氧化物和黄铁矿等,沉积物中砷的赋存形态主要为碳酸盐结合态/吸附态和Fe-Mn氧化物结合态,是地下水中砷富集的主要物源;研究区地下水中有机物含量较低,微生物活动较弱,属于典型的氧化性弱碱性高砷地下水,在此环境中沉积物中微量黄铁矿的氧化性溶解成为地下水中砷的主要物源,此外由于碳酸盐和硅酸盐矿物的风化和水解作用使地下水中富集大量HCO^-_3,故地下水水化学类型多为HCO_3-Na型,而地下水的弱碱性环境和较高浓度的HCO^-_3会通过竞争性吸附导致沉积物中吸附态砷的溶解或解吸附,促进了地下水中砷的富集。

四川盆地泸州地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组页岩沉积微相划分及测井识别

通过X射线衍射分析、物性测试、薄片鉴定、地球化学分析以及测井资料,对川南泸州地区奥陶系五峰组—志留系龙马溪组深层页岩地层开展了沉积微相细分,明确了其测井响应特征及识别方法。研究结果表明:(1)泸州地区页岩沉积微相可细分为5个大类、8个小类,其中强还原富有机质富硅深水陆棚相物性好、含气量高、TOC含量高、脆性矿物含量高,是最优微相细分类型,主要分布于龙一段一亚段一小层;(2)利用无铀伽马、自然伽马、钍含量、声波时差、中子、横波时差及钍铀比等7条敏感曲线,通过K-means的贝叶斯判别法划分的页岩地层微相细分类型,与取心结果的吻合率高于90.0%。

川南长宁地区五峰组—龙马溪组页岩气评价新方法

为了准确评价川南长宁地区五峰组—龙马溪组海相页岩气的含气量,将页岩气分成吸附气和游离气单独进行计算再求和,以等温吸附实验数据为基础,提出并构建了基于微孔充填理论和D-A(Dubibin-Astakhov)方程相结合的吸附气量评价模型,模型中的可变参数微孔最大吸附量V_(0)、与吸附体系对气体的亲和力有关的常数B、与吸附体系表面非均质性相关的参数t的计算中均考虑了影响吸附气量的关键参数,如地层压力、总有机碳(TOC)含量和孔隙度等;以含气饱和度法为基础,结合吸附态甲烷对孔隙体积的影响,构建了对游离气量进行定量校正的评价模型。结果表明:新建立的吸附气与游离气含量评价模型在研究区页岩含气量评价中具有良好的应用效果,计算的含气量与实测数据相关系数超过0.90。该研究成果为页岩气资源潜力评价和"甜点"预测提供了依据。

川南地区龙马溪组页岩有机质孔隙差异化发育特征及其对储集空间的影响

页岩储层孔隙结构控制着页岩气的富集和运移,特别是有机质孔隙是页岩气重要的贮存空间,而不同组分有机质内部的孔隙结构特征尚不明确,亟需开展相关研究。本研究以川南地区长宁、泸州和渝西区块龙马溪组页岩为研究对象,开展有机地化和矿物组成分析并划分页岩岩相,利用场发射扫描电镜并结合相关图像处理软件对页岩储层有机质孔隙结构进行定量化表征,利用N2吸附和高压压汞实验对各区块不同岩相页岩样品孔隙结构进行联合定量表征。结果显示,根据有机质孔隙发育程度和特征,川南地区页岩的有机质类型可分为A、B、C、D、E类型,有机质显微组分、矿物组成、异常压力的不同导致有机质的孔隙形态、孔径、面孔率等孔隙结构参数存在较大差异。有机质孔隙差异化发育是导致页岩储集空间不同的重要原因,以B、D类型有机质为主的长宁区块页岩样品孔隙最为发育,以A、B、D类型有机质为主的泸州区块次之,以B、C有机质为主的渝西区块孔隙发育程度最差。本研究成果对完善页岩储层评价,优选有利页岩岩相具有重要的意义。

渤海湾盆地东营凹陷湖相富有机质页岩纹层特征和储集性能

以渤海湾盆地东营凹陷沙河街组四段上亚段(沙四上亚段)页岩为研究对象,通过有机质分析、薄片观察、扫描电镜、高压压汞和低压氮气吸附等技术,明确页岩纹层特征及其对储层物性的影响,为页岩油勘探开发提供理论依据。沙四上亚段页岩按照成分可划分出4种在孔隙发育特征上具有差异性的纹层单元,总结出7种纹层组合类型。粒状方解石纹层+混合纹层+有机质纹层组合是沙四上亚段储集能力最好的纹层组合类型,同时发育较多的纳米孔和微米孔,纳米孔主要由混合纹层的粘土矿物晶间孔和粒状方解石纹层中的有机质收缩缝构成,微米孔主要由混合纹层内微裂缝和粒状方解石纹层边界处的微裂缝提供。泥晶方解石纹层+有机质纹层组合储集能力次之,纳米孔主要由泥晶方解石纹层中的脆性矿物粒间孔构成,微米孔主要由纹层间薄弱面形成的微裂缝提供。页岩的储层物性受到埋藏压实作用、粘土矿物转化作用、方解石重结晶作用和有机酸溶蚀作用等多重因素影响,不同纹层组合的页岩储层物性影响因素有所不同。

气候变化对土壤性质的影响

温室效应引起的全球变暖现象,将导致气温升高及降雨量和潜在蒸散速率(PET)的改变,从而对土壤产生直接影响。在北方地区,气温升高和生长季节的延长将减少永冻层的范围。此外,土温升高还会加快有机质的氧化速率。由于大气中CO_2浓度升高,较高的初级生产量需要增加土壤有机质的投入。某些地区降雨量增高将会提高高地土壤的水解、淋溶和侵蚀速率,以及加强低洼地区中有机质的积累及还原和铁解作用。在PET速率的提高不能由增加降雨量或灌溉量得到补偿时,在干旱区盐渍化作用将加剧。由于海平面的升高,导致排水情况和盐渍度改变,使全球变暖现象间接影响着沿海低洼地区的土壤。由于目前尚不能确定全球气候变化(尤其是地区性的温度、降雨和沿海地貌的变化状况)的程度和速率,很难对由此造成的土壤变化进行定量描述。人类对土地和水资源利用程度的加剧。对土壤造成的有害或有利的影响,很可能会超过气候变化对土壤的影响。