四川盆地及周缘页岩气赋存方式展布特征研究

为了厘清四川盆地页岩气赋存方式的展布特征,针对四川盆地及其周缘各层系中页岩气含气量数值差别较大,页岩气赋存方式不同的问题,对四川盆地及周缘的20多口已钻探的页岩气井开展了现场含气量解吸数据、气体组分数据以及同位素数据等方面的分析工作。结果表明,该区页岩气井的解吸速率曲线、气体组分变化曲线及同位素变化曲线均存在一个峰值变化的拐点,这个拐点是赋存方式变化的一个标志。在解吸速率曲线上使用速率峰值拐点法分别计算吸附气和游离气含量以判断页岩气的赋存方式,发现四川盆地内部页岩气赋存方式以游离气为主,盆地外部以吸附气为主,且游离气含量从盆内向盆外有降低趋势的分布特征。该研究成果对四川盆地页岩气的勘探工作具有一定指导意义。

页岩气解析规律及赋存方式探讨

以四川盆地南部(川南地区)三口页岩气井自然解析数据为基础,对页岩气的解析规律及其赋存方式进行了系统的分析。结果表明,页岩气以微雨状、串珠状及线状从页岩层理、孔裂缝及岩性变化处持续稳定解析;解析曲线出现了急剧升高后缓慢降低的趋势,即出现了所谓的拐点;页岩气甲烷组分及碳同位素的变化亦表现了类似的规律。分析认为,第一拐点与页岩本身的岩性结构有关,是气体状态变化的界线,在该点之前,页岩气的解析气量大,解析速率曲线波动剧烈,页岩解析以游离气为主,此点之后,解析稳定而持久,吸附气占据主要部分。含气量相关性程度分析、理论推导及页岩气井实际产能曲线均印证了该规律的存在。最后,对海、陆相页岩吸附气所占比重进行了计算,其含量在26.55%~87.47%,平均46.29%,沉积构造及保存条件是决定页岩气赋存状态的主要因素。

煤中次要元素的赋存方式

对煤中次要元素的赋存方式进行了分析，讨论了元素赋存方式的研究方法，指出采用草取方法和沉／浮方法结合将更有益于确定煤中次要元素的赋存方式．根据元素的矿物学类别详细讨论了煤中各次要元素的赋存方式．结果表明，次要元素在煤中的赋存方式远较其在矿物中的复杂．

页岩油气储集空间差异及赋存方式比较研究

同为非常规资源的页岩油、气在储集空间和赋存方式上具有较大的差别。由于页岩气有机质的演化程度较高,成岩作用较强烈,原生孔隙和次生孔隙保存较少,储集空间以有机质孔隙为主,裂缝的主要作用是增加渗流能力和提高解析速度,较大的比表面积决定了页岩气的赋存方式以吸附状态为主;对页岩油而言,由于分子量较大,黏度较高,有机孔发育较页岩气低,呈吸附状态下的原油难以像页岩气一样解析流动,其有效储集空间主要来自于无机孔隙(裂缝),赋存方式也主要为游离态。

高架仓库火灾烟气流动及易燃物质赋存方式转变的数值分析

针对高架仓库中易燃物资的着火特性,建立几何模型并应用涡团耗散模型对机械排烟条件下火灾烟气的速度、温度及燃烧反应物质的分布特性进行模拟.结果表明:冷热气体的流动使仓库中心形成低速回流区,燃料储存罐体周围烟气流速较低,冷空气入口和烟气排出口速度较高;系统温度受进口风速、烟气流动和化学反应的影响呈现高度不均匀性,低温区主要在水平地面附近,高温主要在中心和排风扇出口的区域;燃烧反应物主要分布在储存罐体的周围,系统中心处生成物浓度分布较高,不利于火情扑救.

中扬子古隆起周缘寒武系页岩气赋存方式与富集机理

在黄陵和雪峰隆起及周缘含气页岩储层微观储集空间类型及其影响因素分析基础上,结合页岩气与煤层气解析曲线的对比研究,探索了中扬子地区寒武系页岩气赋存方式和富集机理。结果表明:(1)高演化页岩的原生基质孔隙均被沥青质体充填,高演化页岩气的微观储集空间主要来源于原生基质孔隙中沥青质生、排烃产生的次生孔隙以及构造活动产生的微裂缝;(2)高演化页岩气和煤层气解析曲线接近,证明两者具有相似的储集和流动特征,裂缝充填、有机质和微孔吸附以及水溶液溶解是页岩气的主要赋存方式;(3)页岩气富集是页岩TOC、热演化和构造保存条件共同作用的结果。

页岩气主要赋存方式理论及实验研究

目前对页岩气主要赋存方式存在较大的争议,为确定页岩气主要赋存方式,对不同赋存方式的甲烷释放规律进行理论计算和实验验证。结果显示,高产页岩气井中的页岩由基质泥岩和微型砂岩条带组成,具有页理结构,是非均质泥岩,砂岩条带尺度小,连续性差,是微型岩性圈闭;页岩气藏不是连续性气藏,而是由无数微型气藏组成的大型气藏。不同赋存方式的甲烷释放规律与时间的关系存在差别,游离气释放速率与时间呈一次函数下降趋势;吸附气释放速率与时间呈幂函数下降趋势,指数为-0.5。页岩中甲烷赋存状态以吸附气为主,兼具大量游离气。通过含气量测定过程中甲烷释放规律可以初步判断页岩的甲烷赋存方式,进而制订相应的排采制度。目前很多页岩气开发实验尚未成熟,需要进一步的探索完善,以便验证赋存方式的研究成果。

鄂尔多斯盆地南部延长组7段页岩孔隙特征及页岩油赋存方式

鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段(长7段)页岩油勘探潜力巨大,开展页岩储层特征研究对于明确优势储层、指导下一步页岩油勘探部署具有重要意义。基于露头及岩心观察、岩石薄片鉴定、地球化学特征和孔隙度、渗透率等测试资料,系统分析了鄂尔多斯盆地南部长7段页岩的孔隙特征,并探讨了长7段页岩油的赋存方式。盆地南部地区长7段发育隐纹层型、粒序纹层型、波状纹层型、平直纹层型和断续纹层型5类页岩,储集空间类型包括有机储集空间、无机孔隙和裂缝。平直纹层型页岩是最好的页岩油储集岩性,主要发育超压破裂缝、有机质孔和弯曲—平直狭长缝状粒间孔等储集空间,以平行板状宏孔和中孔为主。页岩油储层中孔和宏孔的复杂程度会影响孔隙结构分形维数D_(1)和孔隙表面分形维数D_(2)的相对关系,而大量发育的微孔可能会提高孔隙结构的复杂性。结合页岩类型和孔隙特征,认为长7段页岩油具有“自生自储”、“近源聚集”和“短距离聚集”3类富集模式特征,受控于连续沉积的页岩岩相沉积序列,表现为连续成藏—富集。

深部煤层气游离气饱和度计算模型及其应用

近几年全国深部煤层气基于精细地质研究和水平井多段加砂压裂取得重大突破,部分井日产气量高达十万方,给煤层气产业重新树立了信心。但是,由于深部煤储层处于高地应力、高地温、高孔隙压力、低渗透率的复杂地质环境,不同深度煤储层典型参数和煤层气赋存方式的分布特征以及对储量和产量的影响亟需揭示。基于Langmuir等温吸附式、亨利定律及物质平衡原理,考虑吸附层和溶解气的影响,建立了深部煤层气游离气饱和度计算模型;以国内鄂尔多斯盆地大宁-吉县区块深部煤层气藏为例,分析不同深度深部煤层气赋存方式及分布特征,并评价游离气饱和度对深部煤层气储量、产量与合理配产的影响。研究认为:当煤层埋深大于溶解饱和对应的深度,游离气才会出现,且随着埋深的增加,游离气饱和度先快速增加后缓慢增加,目标区块埋深1875 m处才出现游离气,在埋深2800 m处游离气饱和度高达90%,游离气的占比高达17.3%。游离气饱和度对深部煤层气储量计算、产气特征和合理配产影响很大,随着游离气饱和度的增大,煤层气储量线性增大,累产气量持续上升但后期上升幅度逐渐变缓,深部煤层气井最优配产增加,井底流压下降速度加快,压裂改造区的内外压差降低,未改造区动用程度增加。目标区块主力开发煤层埋深位于2100~2300 m,游离气饱和度介于48%~68%,游离气占比介于10%~13%,建议气井合理配产介于(4~10)×10^(4)m^(3)/d。研究结果可为深部煤层气进一步开发提供理论依据和方法支撑。

国内煤层气赋存规律的影响因素分析

本文主要通过讨论我国煤层气生成及含量的影响因素、煤层气保存的条件、煤层气在煤储层中赋存的方式,从而分析国内煤层气赋存规律的影响因素。

泌阳凹陷页岩油赋存特征及可动性研究

泌阳凹陷页岩油主要以吸附油和游离油两种方式赋存在较大孔隙及裂缝中,其中游离油主要赋存在层间缝、构造缝以及较大的基质孔隙内,其分布主要受基质孔隙、裂缝影响;吸附油主要赋存在有机质及黏土矿物颗粒表面。通过开展页岩可动油相关实验,建立了页岩可动油评价指标及界限,明确了可动油影响因素,实验表明,游离烃(S1)与有机碳含量比值为60 mg/g、氯仿沥青"A"与TOC比值为0.2、埋深为2 000 m时为页岩可动油门限;可动油富集程度主要与深度、有机碳含量、孔隙度和石英、长石、黏土等矿物含量有关。

低渗透煤储层煤层气开采有效技术途径的研究

概括地介绍了通过实验揭示的三维应力作用下 ,煤体基质岩块与裂缝的渗流物性规律 ,据此提出三维地层压力是导致煤层渗透性降低的主要因素 .基于实验、理论与数值分析 ,论述了水力压裂技术在改造低渗透煤层中的局限性 ,其机理是水力压裂技术仅能在煤层中产生极少量的裂缝 ,而且在压裂裂缝周围还会产生应力集中区 ,该区事实上成为煤层气开采的屏障区 ;本煤储层割缝 ,使煤层卸压的同时 ,还产生大量裂缝 ,是改造低渗透煤储层的最有利的技术方向 。

风化作用对高演化黑色岩系有机质影响因素分析——以塔里木盆地柯坪地区玉尔吐斯组为例

通过对塔里木盆地柯坪地区东二沟剖面下寒武统玉尔吐斯组不同风化程度岩石样品的有机地球化学、扫描电镜和能谱分析,探讨了风化作用对岩石有机质特征的影响。结果表明:风化作用越强,有机碳丰度越低、生烃潜力越差,黑色页岩样品中的有机碳和氯仿沥青"A"含量的最大风化丢失量在95%以上,硅质岩风化丢失量小于50%。气候、暴露地表时间等因素是岩石发生风化作用的主要外部因素;矿物组成和有机质赋存方式是影响风化程度的重要内部因素,有机质以游离态形式赋存在高演化页岩中更易发生化学风化而丢失。因此,不能仅根据野外剖面烃源岩样品现今地化特征来进行烃源岩评价和油气资源量评价,而应考虑风化作用的影响。

煤及其燃烧产物中无机组分分析方法比较

从三个方面对煤及其燃烧产物中无机组分的分析方法进行了比较和评价 :1 )比较和评价了煤及其燃烧产物中矿物分析方法 ,其中主要讨论了 XRD法和 CCSEM法 ;2 )比较和评价了煤及其燃烧产物中元素含量的分析方法 ,主要包括 X-射线和 v-射线技术 ;原子吸收或发射技术( AAS/ AES)和质谱法 ( MS) ;3)比较和评价了煤及其燃烧产物中微量元素的赋存形态分析方法 ,主要包括直接分析方法和间接分析方法 .

页岩气资源量分类评价方法探讨

油气资源量通常采用容积法进行评价，但由于页岩气的赋存方式与常规天然气有很大不同，则需采用分类的方法进行评价。页岩气的赋存方式分为吸附态和游离态两大类型，通过兰格缪尔等温吸附模拟试验，对实测样品的吸附气含量与压力值进行拟合，建立起两者关系的计算模型来实现对吸附气量的估算；利用游离气量与有效含气孔隙度之间的密切关系，拟合有效含气孔隙度和地层体积密度的关系来估算页岩的游离气量；最后通过将两者相加来得到页岩气的总量。采用该方法对四川盆地南部某页岩气井区的资源量进行了评价，效果较好。

沥青成因及反映的油气成藏过程

地质体中沥青按沉积有机质的不同演化路径分为原生和次生沥青,次生沥青由于经历的地质作用不同,又分为生物降解水洗氧化和热裂解成因两种类型,本文重点讨论热裂解成因沥青。热裂解成因沥青是干酪根在生油窗阶段生成的原油,进一步深埋温度增高,达到原油裂解的热动力学条件,裂解生成天然气后的残余物。干酪根热降解生成的原油有聚集型、源内分散型、源外分散型三种赋存方式,裂解分别对应形成三种赋存状态的沥青。通过四川盆地13口井60余块岩芯样品热裂解成因沥青从宏观到微观不同尺度的研究,沥青体积含量0.1%~15%,形态有条带状、片状、块状、粉末状;赋存方式有裂缝(区域沟通油源的断层)、层理面、微裂隙、原生、次生溶蚀孔、洞等;赋存岩石有粗晶、中—细晶白云岩。伴生的包裹体发育丰富,可区分出孔洞方解石早期和晚期充填、白云石次生加大边、孔洞方解石微裂隙等方式,还有富沥青质的包裹体。颜色透明无色—淡褐色、无色—灰色、深灰色、深褐色等。常量和微量元素含量及不同比值反映了沥青的氧化还原特征。含烃包裹体均一温度从90~220℃,综合记录了油气生成演化的整个过程,以及经历的异常热作用;同一样品加大边中包裹体温度分布范围普遍比较宽,反映碳酸盐岩溶解重结晶作用频繁。基于沥青及其储集空间特征、有机、无机地球化学分析、包裹体研究,以及埋藏史、热史、油气运聚过程分析,四川盆地古老碳酸盐岩主力生烃层系筇竹寺组、灯影组一、三段烃源岩志留纪末进入生油门限,中二叠世大量生油,晚二叠世进入油裂解气门槛,晚三叠世油大量裂解生气;油气具有从北向南运移的特征,沥青大量形成期的分布与古构造叠合图是二次成藏的关键。

页岩气解吸规律新认识

自主研发的无压阻微压损型全自动含气量测试仪,不仅可以连续测试页岩气解吸气量,还具备检测甲烷质量分数的功能。依托于该仪器,对渝东南地区页岩气井进行现场含气量测试,首次实现对页岩气解吸中气体组分的连续检测,发现页岩气解吸具有独特规律。页岩气解吸遵循"三段式"变化模式,解吸初期(前3 h),甲烷质量分数快速增加,解吸中期(3～10 h)甲烷质量分数基本稳定不变,解吸后期(10 h至解吸终止)甲烷质量分数跳跃式下降至解吸结束。页岩气解吸是从外到内,从裂缝、大孔到微裂缝、微孔,最后到页岩基质块体,层层递进、逐级深入的过程。解吸初期,页岩释放的气体多来自裂缝或连通较好的大孔,游离气占据主要部分;解吸中期,微裂缝或大孔中呈吸附状态的气体及具一定连通性的中孔和部分微孔中气体开始释放,以游离气和吸附气为主;解吸后期,连通性较差及微孔中呈吸附或束缚状态的气体开始释放,吸附气占据主要部分。

煤层气开采过程中的逸散

分析煤层气的赋存方式、成藏过程以及开采过程中的逸散问题,通过定义逸散速度比与逸散距离比,提出了判断煤层气在开采过程中是否发生逸散的条件,模拟计算了开采过程中的煤层气逸散量及其分布情况,同时研究了围岩渗透率、煤层的初始含气量以及气井产量对煤层气逸散量的影响。若煤层气逸散距离比大于逸散速度比的最大值,则可以认为煤层气无法发生逸散。实例计算表明,距离井筒越远越容易发生逸散;开采过程中煤层气的逸散可以损失10%~15%储量,超过占储量10%的煤层气是在开采初期逸散的。高含气量和低含气量的煤层气在开采过程中的逸散量较少,而中等含气量的煤层气逸散较多。减少开采过程中煤层气逸散量的关键是在煤层中快速建立生产压差,实现开发初期的快速生产。

皖南上震旦统蓝田组Ag地球化学特征研究

皖南地区上震旦统蓝田组，由黑色炭质页岩、泥灰岩和含Mn白云岩、白云质灰岩等组成，厚120～160m，是皖南Ag、Pb、Zn、Cu多金属矿的重要赋矿层位。研究结果表明，蓝田组Ag有明显富集，丰度493×10^(－9)。蓝田组存在3个富Ag层段，且与Ag多金属矿床中的矿体分布是对应的；Ag的富集受制于缺氧环境或热水作用；Ag来源于陆源细碎屑以及热水沉积物；Ag的赋存方式与含Bi、Sb、Hg等矿物相关。

中国煤中的锗和镓

煤中的锗和镓是可利用伴生元素。我国多数煤中锗的含量处于0.5～10mg/kg之间,平均4mg/kg;煤中镓的含量处于1～20mg/kg之间,平均9mg/kg。我国云南临沧盆地发现有特大型锗矿床,锗赋存在第三纪褐煤中,含量达3000mg/kg以上,呈有机质吸附态和粘土矿物吸附态为主要赋存方式。