莺歌海盆地泥底辟构造动力学成因机制的高温高压模拟实验

新的高温高压实验研究证实莺歌海盆地泥底辟构造是在热动力作用下形成和演化的，在0－300℃条件下，饱和水泥质实验材料（高岭土）产生了0－1500×10^-6应变量，干的中粒度砂质材料的应变量仅仅为0－150×10^-6，饱和水中粒度砂质材料的应变量大约为0－590×10^-6。新的实验结果证明，热动力可以产生热应变，热能可以转换为应变能，高压对于泥底辟构造的形成和演化起到了促进作用。

煤变质作用的构造物理化学机理实验研究进展

煤作为对温度、压力等地质环境条件极敏感的有机岩,地质历史演化过程中各种构造-热事件必然导致煤发生一系列物理、化学、结构和构造变化,物理模拟实验则是揭示煤变质作用机理的重要手段。本文基于煤变质热模拟实验、高温高压模拟实验方面的研究成果,着重对煤变质作用机理、演化进程及煤变质作用模拟实验的应用和发展趋势进行阐述。煤变质作用包含煤化作用和石墨化作用两个阶段,体现为多尺度、多阶段的物理化学结构演化,基本特征趋向于分子结构有序化和化学成分单一化。温度是煤变质的主导因素,而力的作用方式同样约束着煤变质作用。热模拟实验基于“时间-温度补偿原理”,采用开放、半开放和封闭等不同实验体系,模拟不同温压条件和构造-热环境下的热解过程。高温高压模拟实验基于相似性原理,在热模拟基础上加入压力变量,模拟不同温压条件和应力-应变环境,以全面模拟煤在各种构造物理化学条件下所发生的物理化学变化,探究不同温压耦合条件下煤变质作用机理、影响因素与演化途径。煤变质的热模拟及高温高压模拟实验在油气生成、煤储层评价、煤成石墨化及煤中战略性金属元素迁移等多个领域得到广泛应用,今后将朝多学科交叉融合和多场耦合模拟实验方向发展,以期更精确地模拟地层构造作用下的复杂地质条件,为深入探究煤变质作用的构造物理化学机理提供更有效的技术手段。

人工熟化过程中可溶有机质对页岩孔隙特征的影响

有机质成熟过程中,可溶有机质在页岩中赋存状态的演化规律对于深入了解页岩油气的储集空间具有重要意义。采用压机半封闭体系,对低成熟的鄂尔多斯长7段页岩进行了不同温度条件下的高压热模拟实验研究,获取了一系列成熟度梯度(0.7%<VRo<3.5%)的页岩样品。通过混合溶剂(CH_2CL_2﹕CH_3OH=93﹕7)进行索氏抽提,结合低压N_2和CO_2气体吸附实验对抽提前后页岩孔隙特征进行了对比研究,得出以下认识:去除可溶有机质的页岩的TOC含量、吸附烃S_1、热解烃S_2、氢指数IH在成熟阶段(VRo<2.0%)都有明显的降低,但在过成熟阶段(VRo>2.0%)差异较小且相对稳定;可溶有机质对微孔的影响可能以覆盖遮掩为主,对页岩孔体积的影响主要集中在介孔和大孔部分,但对页岩比表面积的影响主要集中在微孔和介孔范围。