气候变化对湖泊生态系统的影响研究——基于长期环境监测

气候变化是湖泊生态系统的重要影响因子,长期环境监测能够揭示气候变化与湖泊生态系统健康的关联性。以米易县晃桥水库为例,结合长期环境监测,运用卡尔森营养状态指数评估湖泊的营养状况,并分析气候变化对湖泊生态系统的影响。研究表明,气候变化会导致湖泊水温上升,进而影响湖泊中生物的生存环境及其多样性,并威胁湖泊水质和生态平衡。

方解石脉体形成时间与流体来源及其地质意义:以苏北盆地黄桥地区三叠系青龙组碳酸盐岩储层为例

裂缝方解石脉是构造成岩作用的产物,记录了裂缝开启和流体活动的信息。基于岩石薄片观察、阴极发光和U-Pb同位素定年在厘清苏北盆地黄桥地区三叠系青龙组碳酸盐岩中方解石脉发育期次和形成时间,通过稀土元素特征,C、O、Sr同位素特征综合分析了方解石脉体成脉流体来源。结果表明:黄桥地区青龙组发育4期方解石脉体,4期方解石脉体形成时间分别为(115.30±0.42),(97.03±0.43),(85.29±0.25),(45.5±19.0)Ma。第1和第2期方解石成脉流体分别来源于深部热液流体和大气淡水以及海水的混合流体。第3期方解石成脉流体来源于同层地层水和深部壳源热液流体的混合流体。第4期成脉流体来源于同层地层水和深部幔源热液流体的混合流体。苏北盆地黄桥地区三叠系青龙组碳酸盐岩储层中4期脉体的形成时间与不同期次构造活动具有对应关系,表明构造活动对流体活动的控制作用。储层中3期深部热液流体的注入是因为构造活动导致深大断裂沟通深部流体而注入到储层中的结果,多期的深部热液流体活动可能指示了黄桥地区三叠系青龙组储层具有多期油气成藏的特征。

江苏黄桥地区龙潭组沉积相与有利储层预测

由于印支不整合褶皱抬升,下扬子局部地区龙潭组被剥蚀,钻井揭示残余的龙潭组砂岩横向变化明显。岩心、测井和三维地震解释等综合分析表明,江苏黄桥地区龙潭组为向上变粗的三角洲前缘沉积序列,砂岩主要为三角洲前缘席状砂和分流河道沉积。测井约束波阻抗反演和孔隙度反演结果表明,较高波阻抗的砂岩平面上呈3个三角洲前缘朵状体展布。龙潭组砂岩平均孔隙度在4%～10%之间,平均孔隙度随现今埋深变浅而增大。

下扬子黄桥地区二叠系龙潭组致密砂岩储层成岩作用与孔隙演化

下扬子黄桥地区二叠系龙潭组砂岩储层物性总体较差,属于致密砂岩储层。通过对该地区多口钻井岩心的观察研究,并对岩石薄片进行鉴定、电镜扫描及黏土矿物X-射线衍射分析,认识和恢复储层成岩作用及孔隙演化过程。研究结果表明:龙潭组砂岩主要成岩作用有压实作用、胶结作用、交代作用、溶蚀作用和压溶作用,它们对孔隙发育的影响很大。压实作用和胶结作用是导致储层致密化的主要因素。长石、岩屑、杂基及石英的溶蚀作用是形成次生孔隙的主要因素,明显提高了致密砂岩的储集性能。

苏北盆地黄桥地区富CO_2流体对二叠系龙潭组砂岩储层的改造与意义

富CO_2流体-砂岩相互作用是砂岩储层次生孔隙的重要形成机制。苏北黄桥地区作为中国重要的CO_2气产区,富CO_2流体对上二叠统龙潭组砂岩储层的改造问题备受关注。为揭示富CO_2流体的作用特征及其对储层的影响,对黄桥地区典型钻井开展了系统的岩心描述和岩矿鉴定,并进行了微区原位观测和相关地球化学分析。结果表明,在靠近CO_2流体活动强烈的断裂带部位(特别是断层上盘),砂岩中碳酸盐胶结物基本溶蚀殆尽,仅存少量交代成因菱铁矿,同时钾长石类碎屑溶蚀非常强烈,并伴随高岭石等矿物沉淀,以及石英次生加大,还发育片钠铝石等指示高浓度CO_2作用的特征矿物,形成与CO_2流体作用相关的特征矿物组合(片钠铝石+高岭石+次生石英+菱铁矿);而在远离断裂的部位,受CO_2流体影响较弱,溶蚀作用也较弱,有较多的次生方解石沉淀,形成了以方解石+菱铁矿为主的自生矿物组合。前者次生孔隙发育,后者则更加致密。据此提出了深源断裂主控下与富CO_2流体作用相关的储层发育模式,为油气勘探和开发提供了新的思路。

苏北盆地黄桥地区富CO2流体对油气储-盖系统的改造作用

查明富CO2流体对储-盖系统的改造作用,对于研究CO2活动与油气成藏效应、CO2储存和CO2驱油提高采收率有着重要意义。选取下扬子苏北盆地黄桥地区和句容地区的二叠系龙潭组储层和大隆组盖层组合,分别作为有无CO2流体活动的对比研究对象。通过薄片观察统计、矿物成分和碳同位素分析,查明了两个地区储层的异同点。黄桥地区储层的自生矿物以石英次生加大边和高岭石充填为主,发育少量片钠铝石,句容地区不发育片钠铝石,且次生石英含量不高;黄桥地区储层孔隙度明显高于句容地区,薄片下观察到大量长石溶蚀孔隙,偶见长石溶蚀孔内生长片钠铝石雏晶,是CO2与长石发生水岩相互作用的直接证据;黄桥地区和句容地区盖层均为黑色块状泥岩,黄桥地区盖层发育微裂隙,但裂隙均已再充填方解石脉,碳同位素数据表明方解石脉为富CO2流体活动结果,在句容地区泥岩盖层中未见大量裂隙和矿物脉。综合研究分析表明,富CO2流体充注引起储层砂岩中长石大量溶蚀,增加了孔隙空间,片钠铝石、次生石英和高岭石自生矿物组合序列沉淀,同时富CO2流体的连续活动导致泥岩盖层发生方解石沉淀,充填盖层裂缝,有利于提高盖层的封盖能力。

下扬子黄桥地区下二叠统栖霞组有利储层预测

黄桥地区是下扬子区比较活跃的油气勘探区,前期工作主要寻找构造油气藏,虽有成果,但均未成规模。随着上扬子地区礁滩相气田的突破,生物滩为油气勘探的重要相带。在江苏黄桥地区多口钻井发现大量的生物滩指向特征,证明黄桥地区有生物滩发育。结合区域地质情况,以沉积相分析为依托,测井地震为主要技术手段,通过黄桥地区生物滩体测井响应特征、地震反射和地震属性分析,确立一套黄桥地区生物滩预测方法。刻画出生物滩在平面上的分布规律,并结合岩溶分布,指出黄桥地区栖霞组有利储层分布区。

富CO2流体与砂岩储层水-岩反应实验研究与应用：以黄桥油气藏龙潭组砂岩为例

黄桥油气田是CO_2和油气共存的一个特殊油气田,不同井的原油和CO_2产量差异很大,且与之相关的储层差异也非常明显,富CO_2流体对储层的改造作用十分显著。基于以上背景,通过密闭容器中CO_2-地层水-砂岩体系相互作用实验,模拟地层埋深介于1500~4000 m的环境条件下(温度:60~120℃、压力:10~40 MPa),富CO_2流体对砂岩储层的溶蚀作用。实验结果表明:富CO_2流体对砂岩具有显著的溶蚀作用,溶蚀矿物主要是碳酸盐矿物,72 h即可达到平衡,平衡后的溶液中Ca离子浓度比其他离子高出两个数量级。碳酸盐矿物溶解强度与温度负相关,与压力正相关。综合来看,压力是决定性元素,它控制着CO_2在溶液中的溶解度,特别是在较高温度下,压力的溶蚀效应更为显著。长石类矿物也发生一定的溶蚀现象,但是很微弱(本次实验中尚未达到平衡)。结合该区地质背景,认为CO_2主要来自深部(幔源),受深大断裂控制,沿着断裂进入龙潭组砂岩储层,其上被巨厚的细粒碎屑岩覆盖,构成了相对封闭的高温高压流体作用系统,靠近断裂带部位,流体作用强,储层溶蚀改造显著,次生孔隙发育(如溪3井),离开断裂的部位,流体作用减弱,储层发育较差(如溪2井)。因此,断裂控制下的富CO_2流体作用模式,是控制龙潭组砂岩储集性能的主要机制。

江苏黄桥CO_2气田储集层裂隙特征

江苏黄桥CO2气田是目前我国陆上最大的CO2气田,气田主体为一大型背斜构造圈闭,气藏主要分布于古生代海相层系。由于长期的压实作用和成岩后生变化,海相层系原生孔隙的储集条件和渗透性相对变差,绝大部分丧失了作为有效储集层的储集功能。但海相地层的次生裂隙、溶隙相当发育,成为CO2聚集成藏的主要储集空间。分析裂隙构成、分布及产生机理,研究储集层特征,并根据裂隙储集层的电性、放射性和声学特征,建立其在测井曲线上的识别标志,对扩大黄桥CO2气田的勘探具有一定的指导作用。图4表3参7（朱立华摘）

下扬子黄桥地区龙潭组高CO_2油藏成藏模式

二叠系油藏的发现具有重要的理论与实际意义。不仅突破了下扬子古生界的油气发现,而且完善了下扬子区上组合的晚期生烃、晚期成藏理论,使下扬子古生界油气勘探工作得以重启。黄桥地区龙潭组顶部致密砂岩油藏具有与CO2气伴产的特性。通过大量最新地震钻井勘探发现的资料,岩石薄片鉴定、物性和测井资料解释以及油气流体包裹体的资料,综合分析了该区上古生界油藏的成藏模式与油藏类型的特征,提出了针对储量评估与有效开发制约因素的对策。

富含CO_2凝析气井的腐蚀与防腐技术

富含CO2凝析气藏气井的腐蚀具有普遍性,作者对凝析气井多相流动腐蚀现象进行了阐述,分析了富含CO2凝析气藏气井的腐蚀机理是金属表面在酸性环境中形成微电池产生的电偶腐蚀作用的结果,研究了凝析气井多相流动腐蚀影响因素,包括温度、CO2分压、流速、相态的影响、流型等。提出了几种凝析气井腐蚀的防治的有效措施:不锈刚管、玻璃钢管,涂镀层油管,加入缓蚀剂,阴极保护,增加pH值,并以黄桥富含CO2凝析气田为例,指出对该富含CO2凝析气田所采取防腐措施是有效的。