松辽盆地白垩系青山口组一段页岩生、排烃组分特征及页岩油相态演化

松辽盆地白垩系青山口组一段(青一段)页岩有机质热演化程度跨度大、烃类流动性差异强。页岩油相态分析预测是页岩油勘探开发的重要难题。用低成熟页岩样品开展封闭体系及半封闭体系有机质热解实验,根据生、排烃组分特征对滞留烃的轻烃散失进行补偿校正,研究了页岩油组分演化特征。结合中央坳陷区主要生油凹陷典型井埋藏史、热演化史,研究了页岩油相态演化规律,提出了轻质页岩油勘探有利区和开发压力保护条件。研究结果表明:地质条件下随着有机质成熟度的升高,页岩油组分中轻质组分比例不断增加、气体逐渐增多,相包络线从高露点温度、低泡点压力依次向低露点温度、高泡点压力演化。齐家-古龙凹陷青一段页岩油在嫩江组中期油藏向挥发油油藏转化,长岭凹陷青一段页岩油从嫩江组末期开始油藏向挥发油油藏转化,三肇凹陷青一段页岩油则始终为黑油油藏。无论是黑油油藏还是挥发油油藏,均为单一液相。松辽盆地中央坳陷区青一段页岩油挥发油油藏主要分布在齐家-古龙凹陷中心和长岭凹陷北部有机质成熟度(镜质体反射率Ro)为1.3%~1.6%、地层压力为12.2~22.4 MPa的区域。

基于正交实验的老化油超声脱水机理

利用超声作用对老化油进行处理,通过正交实验确定了老化油破乳脱水的最佳超声条件,并采用SEM和粒径分析等方法对超声作用前后的老化油进行表征。实验结果表明,老化油破乳脱水影响因素的大小顺序为:超声功率>超声作用方式>超声作用时间,最佳条件为:超声功率520 W、超声作用时间3 min、超声换能器工作6 s停止1 s,在该条件下老化油脱水率可达34.50%,且液滴更规整,成分简单,油水界面膜变薄。超声空化作用于老化油时,破乳与乳化可能是同时进行的,在一定功率条件下破乳效果占主导因素,而在另一些功率条件下乳化效果占主导因素。

滨浅湖—深湖相页岩有机质富集主控因素定量对比分析——以松辽盆地长岭凹陷青一段为例

松辽盆地白垩纪青山口组时期发育厚层湖相页岩,蕴藏着丰富的页岩油气资源。但页岩有机质丰度空间分布具有强非均质性特征,因此厘定不同环境下有机质富集主控因素是松辽盆地页岩油的攻关重点。本文针对松辽盆地南部青一段不同环境页岩有机质丰度、岩石热解参数、矿物组成、主量元素、微量稀土元素等进行系统分析,定量分析滨浅湖—半深湖—深湖页岩有机质富集主控因素,最终建立松辽盆地南部青一段页岩机质富集模式。结果表明:中低碎屑输入、存在盐度分层的半咸水、还原环境有利于有机质富集。滨浅湖为淡水、弱氧化—弱还原波动环境,该环境初级生产力高,滨浅湖有机质富集模式为“生产力模式”,较差的保存条件限制了有机质的富集;半深湖以还原环境为主,局部弱氧化,半咸水为主,有机质富集受保存条件(相关系数0.65)与营养元素(相关系数0.45)双重控制作用显著,有机质富集模式为“生产力-保存共控模式”;深湖环境整体以缺氧还原环境为主,进入盐度分层,半咸水—咸水环境,缺氧环境是有机质富集的主要原因,有机质富集模式为“保存模式”。局限环境导致盆地处于饥饿状态,较低的初级生产力限制了深湖环境有机质的富集(相关系数0.8)。论文通过对松辽盆地青山口组页岩不同环境下有机质富集主控因素的定量分析,揭示了半咸水还原环境和盐度分层对有机质富集的关键作用,并建立了不同湖相环境的有机质富集模式,具有指导页岩油气勘探与开发的现实意义。

锰钴金属氧化物的制备及其铀吸附性能

核能因其清洁、高效、来源广泛,被认为是最有前景的替代传统化石燃料的能源之一。遗憾的是,铀矿石储存量有限,限制了核能的可持续发展,同时产生的含铀废水会造成环境污染问题。因此,从放射性含铀废水中提取和回收铀对于核能的可持续发展和环境保护是必要的。本文以高锰酸钾(KMnO 4)和氯化钴(CoCl_(2)·6H_(2)O)为原料,采用水热法和共沉淀法制备了2种锰钴尖晶石氧化物(CoMn_(2)O_(4)和MnCo_(2)O_(4))。通过X射线衍射仪(X-ray diffractometry,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscopy,SEM)和BET(Brunauer-Emmett-Teller)比表面积测试对2种材料的晶体结构、形貌及比表面积进行分析,探究了溶液pH对2种材料吸附铀酰离子的影响。结果表明,水热法制备的CoMn_(2)O_(4)吸附效果更好。因此,研究了吸附时间、吸附温度和轴溶液初始浓度对CoMn_(2)O_(4)吸附性能的影响。在298 K、pH=5的条件下,CoMn_(2)O_(4)对铀酰离子的吸附过程符合准二级动力学模型和Langmuir等温吸附模型,最大吸附量为229.06 mg·g^(-1)。本文采用水热法制备的材料在从含铀废水中吸附铀方面表现出巨大潜力。

低渗凝灰质砂岩储层孔隙结构特征及低渗成因——以珠江口盆地陆丰凹陷古近系文昌组为例

陆丰凹陷古近系文昌组为典型低渗凝灰质砂岩储层,复杂的孔隙结构和储层低渗特征制约研究区增储上产。利用铸体薄片观察、XRD全岩及黏土矿物分析、高压压汞、恒速压汞和CT扫描等实验,基于分形曲线特征和孔喉结构参数划分储层孔喉类型,分析储层物性及填隙物特征,精细表征砂岩储层的孔喉—孔隙结构,探讨不同类型储层的孔隙结构特征及其对物性的影响。结果表明:珠江口盆地陆丰凹陷古近系文昌组储层发育长石石英砂岩、岩屑石英砂岩和岩屑砂岩。储层孔喉结构划分3种类型,Ⅰ类储层为优质储层,储层物性最优,平均排驱压力约为0.1 MPa;Ⅱ类储层次之,排驱压力在0.5~1.0 MPa之间;Ⅲ类储层最差,排驱压力大于1.0 MPa。研究区储层低孔低渗特征是填隙物类型、溶蚀作用程度和蚀变产物性质等因素共同作用的结果,凝灰质填隙物大量充填原生孔隙空间,受溶蚀作用程度低是研究区储层低孔的主要原因,溶蚀作用产物易堵塞喉道是储层形成低渗特征的主控因素。该结果为研究区低渗储层划分及有效开发提供指导。

南海珠江口盆地陆丰凹陷文昌组沉积成岩特征及储层物性控制因素

为明确陆丰凹陷深部储层特征及成因机制,对凹陷南部地区7口井文昌组岩心样品进行薄片鉴定、FE-SEM观察、XRD分析及物性测试。结果表明:文昌组岩石类型为长石石英砂岩、岩屑石英砂岩、岩屑砂岩和少量石英砂岩,杂基以泥质和凝灰质为主,胶结物以自生石英、泥晶碳酸盐和自生高岭石为主。储层物性非均质性强,孔隙度为2.2%~21.6%,平均为12.0%,以次生孔隙为主;渗透率小于10×10^(-3)μm^(2)的占比达95%,呈特低—低—中孔隙度、低—特低渗透率特点。文昌组主要发育三角洲、辫状河三角洲和扇三角洲3种沉积相,包括三角洲前缘、辫状河三角洲前缘和扇三角洲前缘3种亚相及6种沉积微相。辫状河三角洲的储层孔隙度相对较高,渗透率相对居中;扇三角洲的储层孔隙度居中,渗透率相对较高;三角洲的储层孔隙度与扇三角洲的相似,渗透率相对最低;辫状河三角洲水下分流河道砂体更利于发育优质储层。文昌组砂岩经历早成岩阶段A、B期、中成岩阶段A、B期;压实—压溶作用较强,导致原生孔隙不发育;不同类型、不同期次的胶结作用抑制储层物性;长石、凝灰质和岩屑的溶蚀作用形成次生孔隙及次生矿物,孔隙度提高,但渗透率无明显提升。该结果对陆丰凹陷文昌组后续勘探开发提供基础支撑。

珠江口盆地文昌B凹陷输导层非均质性及油气运移路径模拟

碎屑岩地层普遍具有非均质性,在剖析文昌B凹陷基础地质资料的基础上,通过对研究区岩心-微观-测井等多尺度分析,认识输导层非均质性特征,查明输导层内有效储集岩类型,以文昌B凹陷恩平组二段输导层为例,构建非均质性输导层三维地质模型,实施油气运移路径定量模拟,探究非均质性输导层中油气运移路径的展布特征.研究结果表明:根据砂岩岩心相、岩石学特征、物性、孔隙类型及成岩作用等方面的差异性,非均质性砂岩输导层可划分为贫塑性颗粒砂岩、富塑性颗粒砂岩、钙质砂岩3类岩石相,其中贫塑性颗粒砂岩因具有相对较好的孔隙结构、物性、含油气性等为输导层中的有效储集岩.在此基础上,建立了考虑输导层非均质性的三维地质模型,结合流体动力条件、烃源岩条件和成藏期古构造,开展关键成藏期油气运移过程模拟,揭示了文昌B凹陷恩平组二段烃类自凹陷中心向北西向和北东向的构造高部位发生侧向运移的过程中,在北部斜坡区发生局部聚集,形成整体呈现弥散状的小型油气聚集.