塔里木盆地原油裂解成气动力学实验

基于高压(50 MPa)下黄金管生气动力学实验,对塔里木盆地不同原油样品裂解成气组分产率特征与动力学参数进行了研究,并探讨了地下原油的热稳定性.结果表明,牙哈5井原油、哈得4-87井原油样品裂解具有很高的总气态烃产率(分别高达738.87和598.98 mL/g)和大量的C2-5烃产率(分别为256.85和188.63 mL/g);原油样品裂解生成甲烷的活化能分别为276.3～347.5 kJ/mol、263.8～351.7 kJ/mol;频率因子分别为2.07×1016s-1、1.42×1016s-1.地质条件下,牙哈5井原油、哈得4-87井原油的消失温度分别为197～220.8℃和186.5～212℃.     

茂名油页岩生烃演化特征及热解动力学——以琼东南盆地地质模型为例

针对海上高地温场条件下天然气的生成和预测研究,选用琼东南盆地的地质模型,以低成熟茂名油页岩（Ⅱ型有机质）与该盆地的煤（Ⅲ型有机质）为样品,采用封闭体系和开放体系全岩热解实验,得出热解油气的产率特征.不同演化阶段各烃类组分的生烃动力学定量模型表明,煤生成不同组分的活化能分布范围比茂名油页岩的宽得多.其中,茂名油页岩热解生成甲烷、乙烷、丙烷和重烃（C4～6）对应的活化能分布范围分别为38～86 kcal/mol,44～92 kcal/mol,43～77 kcal/mol和46～70 kcal/mol;活化能主频分别为52 kcal/mol,54 kcal/mol,63 kcal/mol和48 kca1/mol,所占比例分别为20.44％、38.04％、42.50％和25.05％;指前因子分别为6.47×10^11s-1,2.70×10^12s-1,1.09×10^15 s-1和8.39×10^15s-1.利用生气动力学方法,结合琼东南盆地的热史数据,通过茂名油页岩和煤的生气预测对比揭示,在地质条件下的生气过程中,与茂名油页岩相比较,煤具有释放氢的慢速率与低生成率的特征以及较长的演化进程.结果认为：类似于琼东南盆地崖城组煤系烃源岩,处于海上高地温场条件下,在高演化阶段仍具有很好的生气潜力.该研究拓宽了我国海域煤型气的勘探领域,具有实践和理论意义.     

塔河油田不同类型海相原油裂解动力学分析

应用黄金管热模拟方法研究了塔里木盆地塔河油田稠油、正常原油和高蜡原油3种不同类型海相原油热解过程的气态烃产率、碳同位素特征。塔里木盆地3种不同类型海相原油具有相似的生烃过程,随着热解温度的增高,甲烷产率不断增加,C2—C5产率呈现先增加后降低的趋势。在生烃量上,高蜡原油具有最高的总气态烃产率,为464mg/g油,而稠油具有最低的气态烃产率,为316mg/g油。在同位素演化过程中,δ13 C1值先变小后变大,δ13 C2值、δ13 C3值在温度大于420℃以后均呈现逐渐变大特征。使用Kinetics软件,计算了3种不同类型原油总气质量生成活化能。在频率因子为1.78×1014 s-1的前提下,3个原油气体质量产率的活化能分布较窄,范围为56~66kcal/mol。相比较而言,稠油总气体质量产率活化能分布范围最宽,主频活化能最低。使用原油动力学参数,根据油气藏破坏比例系数,计算塔里木盆地塔河原油作为油相保存的地质温度范围为178~206℃。塔中隆起中深1井中寒武统挥发性油藏的存在证实了上述结论。     

柴北缘侏罗系烃源岩生烃动力学及其应用——以赛什腾凹陷为例

采用黄金管-高压釜限定体系生烃动力学设备,对柴北缘侏罗系烃源岩进行生烃动力学模拟实验研究,获得烃源岩的生烃动力学参数。结果表明甲烷生成的活化能范围分布较宽,主要介于49～67kcal/mol之间,有2个高峰,分别为57kcal/mol和66kcal/mol,频率因子A为1×10¹²/s;C_1-5生成的活化能范围分布较甲烷的窄,主要介于52～66kcal/mol之间,只有1个高峰为59kcal/mol,频率因子A为1.10×10¹⁵/s。然后结合建立在赛什腾凹陷中心和斜坡上的模拟井,运用Kinetics软件研究赛什腾凹陷烃源岩的生气史,认为凹陷中心下侏罗统烃源岩在29.8Ma（N₁)进入生烃门限,对应的R_O值为0.67%;而斜坡上的烃源岩在23.8Ma(N₁²)之后才进入生气门限,对应的R_O值为0.87%。     

酒西盆地青西凹陷下白垩统湖相烃源岩生烃动力学研究

利用生烃动力学方法对酒西盆地青西凹陷下白垩统湖相白云质和湖相泥质烃源岩进行定量评价.通过对干酪根在封闭体系下的热解模拟实验,研究了不同岩性烃源岩干酪根热解生烃演化特征,获得了干酪根的生烃动力学参数.湖相泥岩干酪根的指前因子比湖相碳酸盐岩的小,活化能主峰也较后者低.湖相泥岩样品生成甲烷的活化能分布范围为43～67 kcal/mol,湖相碳酸盐岩样品生成甲烷的活化能分布在51～74 kcal/mol之间.在此基础上,结合Kinetics软件,将此动力学参数应用于地质实际中,结果表明,青西凹陷湖相泥岩和湖相泥质白云岩生烃作用时间晚,大量生烃出现在16 Ma之后,主生烃期发生在2 Ma左右.     

库车坳陷侏罗系煤系源岩的生烃动力学研究

采用黄金管-高压釜封闭体系热模拟实验，结合专用Kinetics软件，对塔里木盆地库车坳陷侏罗系煤系源岩进行了生烃动力学研究，求取了甲烷、C2-C3气态烃生成的动力学参数。研究结果表明，库车坳陷侏罗系煤系源岩具有高的生气性，在高演化阶段主要产甲烷气；甲垸、C2-C5气态烃的生成活化能分别为43～64和52～72kcal／mol生烃动力学方法可较好地将实验生烃数据外推到地质过程，在天然气评价与勘探中具有广泛的应用价值。     

塔里木盆地满东1致密气藏成因机制

满东1气藏是塔里木盆地东部典型的致密砂岩气藏,但其成因机制研究亟待加强。利用流体包裹体岩相学观察、均一温度测试、定量颗粒荧光分析等手段厘定了油气充注史,应用储层孔隙度演化模型恢复了储层孔隙度演化史,并综合两者之间的关系明确了满东1致密气藏的成因类型和成藏机制。研究结果表明:满东1气藏天然气主要源自寒武系—中下奥陶统烃源岩,此气藏具有2期油气充注历史,即晚加里东—早海西期的石油充注和晚燕山期—喜马拉雅期以来的天然气充注;满东1气藏志留系柯坪塔格组储层在燕山末期致密化,形成现今的致密储层;喜马拉雅期,寒武系、奥陶系古油气藏内的原油裂解气在志留系储层中成藏,此时储层已致密化,即天然气充注期晚于储层致密期,因此满东1气藏的成因类型属于先致密后成藏型"致密深盆气藏"。综合分析后认为,满东1气藏原油裂解气勘探前景广阔,特别是下古生界具有良好的资源前景。     

源自海相碳酸盐岩烃源岩原油裂解成气的动力学研究

对源自海相碳酸盐岩的原油进行了动力学模拟实验,阐述了该原油再次热解过程中气态烃组分的演化特征和生成动力学参数。运用动力学参数将模拟实验结果外推到地质条件下,结果表明：在150℃时,海相碳酸盐岩烃源岩生成的原油将开始热裂解并生成大量天然气,温度达到220℃时,裂解生气基本结束,天然气就全部取代石油;甲烷的生成Easy%R_O主要介于1.2%~2.9%之间,C _2-5烃类气体的生成Easy%R_O主要介于1.5%~2.5%之间。这一研究结果可为我国的碳酸盐岩烃源岩再次热解产气的定量模拟提供重要依据,有助于海相碳酸盐岩油气的资源评估。     

塔里木盆地寒武系深层油气赋存相态研究

塔里木盆地寒武系深层烃类相态是地球化学家和石油勘探家密切关注的科学问题。应用封闭体系黄金管热模拟方法,对塔里木盆地塔河油田稠油、正常原油、高蜡原油进行热模拟实验。在频率因子为1.78×1014s-1的前提下,塔河油田奥陶系井稠油具有最宽的C1-C5质量生成的活化能分布,分布范围为56~66 kcal/mol,主频活化能最低,为59 kcal/mol。根据原油转化率,使用Kinetic软件计算表明原油作为油相可以存在于178~205℃的储层中。依据塔里木盆地塔北、塔中、塔东、巴楚4个古隆起典型钻井寒武系古地温演化,建立了4个古隆起寒武系古油藏裂解动力学模型。模型表明塔北隆起塔深1井寒武系建隆Ⅰ顶部的古油藏至今可以保持独立油相状态,建隆Ⅰ底部的古油藏能保持凝析油状态。巴楚、塔中、塔东地区典型寒武系钻井模拟表明,寒武系中的烃类可能以天然气、凝析油为主要相态类型。     

塔里木盆地志留系沥青砂的二次生烃及地质意义

通过有机岩石学观察、地球化学分析及黄金管热模拟实验对塔里木盆地志留系沥青砂的二次生烃潜力进行了探讨。对代表井沥青砂岩样品的有机岩石学观察发现,沥青砂中的有机质类型除了固体沥青外,还存在一定量液态油。有机碳分析表明,志留系沥青砂岩中有机碳含量比较高,其分布范围为0.56%~3.46%,这些事实表明该地区志留系沥青砂很可能具有一定的生烃能力。进一步热模拟实验的结果证实,该地区志留系沥青砂在足够的热应力作用下能生成一定量的烃类且产物以气态烃为主,其中塔中117井与跃南1井原始沥青砂样品的最大生气量分别可达46.80 mL/g和41.11 mL/g;同时,通过对比热解实验,可以发现沥青砂中的液态油是产气的主要贡献者。最后,基于哈得11井原油裂解的动力学参数进行地质推演表明,在目前埋藏条件下,塔里木盆地志留系沥青砂在其分布的部分区域可发生二次裂解生气,且该裂解气可能成为该地区天然气的一个重要气源。     

利用气测资料识别浅层气层

针对东濮凹陷浅层天然气测录井显示好,其它录井方法难以发现、电测资料难以判别等问题,在综合测试、气测等资料确定产层类型的基础上,利用计算机技术建立了气测解释浅层气层的多个图版和解释标准,提出了烃组成形态图版、烃含量区间图版识别浅层气层的方法。濮浅２井的气测解释结论与测试资料的对比结果表明,利用气测资料识别浅层气效果好,解释符合率高,为浅层气层识别和评价提供了可靠依据,促进了浅层天然气勘探开发的进程     

甲烷燃烧气体的气相色谱分析

用自行研制的采样装置和气相色谱联用分析甲烷燃烧气体。色谱柱固定相为ＰｏｒａｐａｒｋＱ，柱温范围－９９～２５０℃，氦气作载气。结果表明，该装置可以迅速精确地分析确定甲烷燃烧气体的成份和浓度。采用校正归一法定量，相对误差＜２％。     

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随着“西气东输”工程的实施，在长江三角洲地区建设天然气长输管线的配套设施——储气库已势在必行。通过库址比较，目前位于江苏省金坛盐矿的盐层被认为是建设地下储气库的首选目标。盐穴储气库的垫气量随储气库的深度和运行压力区间的不同而有所不同。通过预测，江苏金坛盐穴储气库的垫气量约占总库容量的33％。若按常规使用天然气作为垫气，对一座年供17×108m3工作气规模的储气库群，其垫气费用将占储气库总投资的28.5％。若使用价格更低廉的惰性气体作为垫气，将能够节省总投资的16.7％。文章介绍了法国用惰性气体替代天然气作储气库垫气的经验，并针对江苏金坛盐穴储气库用氮气替代天然气作垫气进行了具体的技术、经济探讨。     

苏里格气田天然气最优集气半径的探讨

苏里格气田单井产量低、建井数量多,因此确定最优集气半径是集输系统优化的关键问题。通过计算苏里格气田某区块不同建产规模和集气半径的采气管道长度,采用建井密度和等效面积等方法计算类比其他区块不同集气半径的采气管道长度及投资,结合相应集气半径的集气站及集气支线投资,最终确定其最优集气半径。     

我国的天然气及天然气管道工业

分析了我国的能源现状及全球能源的消费结构,指出目前我国正处在能源需求增长最迅速的时期.我国的天然气资源丰富,为了更经济合理地利用天然气资源,应采用高压、高钢级管道输送.最后指出了高钢级管线钢管今后发展的方向是进一步提高钢级和输送压力.     

靖边气田集气站用气源系统选用探讨

经过十多年的生产运行,靖边气田集气站用氮气源系统目前存在供气系统易泄漏、氮气瓶更换频率高、运行成本大等问题,文章针对这些问题进行了分析,并把橇装空压机作为新的气源系统在部分集气站试验运行。通过对空压机、储气罐等的能力计算,确定了空压机的型号,并对其结构、功能进行了介绍,空压机的试验运行效果表明,相对于氮气瓶组空压机具有一定优势,在气田后期弥补递减、滚动扩边及整体增压实施过程中具有一定推广应用价值。     

凝析气藏中替代相渗和真实相渗曲线差别对油气采收率的影响

时至今日 ,获得凝析油气相对渗透率曲线的方法仍旧是常规的实验手段 ,即采用模拟油 (如煤油 )和模拟气 (如氮气 )。模拟流体典型的界面张力值约为 3 0mN/m ,这与凝析油气的界面张力范围相比高出数十倍 ,在应用该实验曲线时通常采用经验的界面张力校正方法。文章采用实际凝析气体系在真实长岩心上采用稳态法测量了真实凝析油气相对渗透率曲线。而后 ,用常规的煤油和氮气体系测量了目前用于数模和试井输入曲线的代凝析油气相渗曲线。比较两者的区别 ,并采用CMG单井径向一维数模比较了采用不同相渗曲线作为输入曲线时的地下径向凝析油饱和度分布 ,油气采收率。结果表明 ,凝析油气相对渗透率与常规的煤油 -氮气体系相渗差别很大且凝析油气相渗具有明显速敏性 ,两个不同的相对渗透率曲线对凝析油气的最终采收率影响差别很大。凝析气田开发时应用真实的现场凝析气流体和储层岩心作真实凝析油气相渗曲线来作为指导开发方案设计的基础数据。     

涪陵页岩气田焦石坝页岩气储层含气量测井评价

为深化焦石坝区块页岩气储层评价认识,以四川盆地首口参数井页岩岩心实验为基础,建立了基于常规测井资料的页岩气储层游离气、吸附气及总含气量计算模型与评价标准,并应用于工区内3口探井连续含气量剖面建立和综合评价。焦石坝页岩气田龙马溪组下部—五峰组页岩气以游离气为主,吸附气为辅,游离气含量达到了吸附气含量的2倍以上。其页岩气层含气量呈"上低下高"且随深度增加而增大特征,其中下段总含气量大,游离气含量高,为最优"甜点"段,是典型的Ⅰ类气层,具有非常好的商业开发价值。     

从“深盆气”到“根缘气”

“深盆气”是一个既不能反映天然气成藏机理也不具有分类地质意义的非正式术语。如果按照其特点及地质模式，要确定一个气藏是否属于“深盆气”，首先就必须找到“气水倒置”的界面，而该界面的确定往往不易落实。“根缘气”被界定为致密储层中的具有“根状”天然气聚集，通常表现为致密储气层与气源岩的大面积接触，尤其是致密储层底部具有含气特点，天然气运移聚集服从“活塞式”原理。“根状”特点的出现表明了浮力的限制性作用，与常规气藏依靠浮力驱动的置换运聚模式形成原理上的差异。由于储层孔隙结构的复杂性，气体运移方式在2种典型的气藏类型之间常出现一系列过渡，它们也属于“根缘气”的范畴。因此，采用“根缘气”概念进行气藏类型判识，避免了对区域性气水倒置界面的追索。对于典型的根缘气藏，往往可以达到“单井定乾坤”的效果。     

长庆气田天然气水合物防治浅议

根据长庆气田地面建设特点，详细介绍了长庆气田防治天然气水合物生成的方法及甲醇回收再生的配套工艺技术。指出采用膜分离脱水、动力学抑制剂和复合抑制剂法是防治天然气水合物的发展方向。