深源CO2对沉积盆地油气成藏的影响

深部地壳和沉积盆地中已经有大量深部来源的CO₂被发现,这些CO₂的存在已经对油气的成藏产生了重大影响。研究表明,在地质条件下,CO₂不仅能与H₂发生费托反应生成烃类物质,还可以被Fe₂SiO₄还原为CH₄;地球深部的这些CO₂是以超临界状态存在的,这种状态的CO₂可以大量吸附和溶解壳幔中分散的有机质,并促使其运移;CO₂还能与盆地流体构成酸性介质,溶解盆地中的碳酸盐矿物和铝硅酸盐矿物,显著改善储层物性。加强这方面研究,不仅对于油气的勘探开发有重大指导作用,而且对于油气资源评价也有深远影响。     

Ni的价态对接触剂上焦炭气化反应的影响

针对劣质重油接触裂化-焦炭气化过程中大量沉积于接触剂上的Ni金属，开展了不同价态Ni对接触剂上焦炭气化反应影响的研究。采用X射线衍射、静态低温容量吸附、X射线光电子能谱和H₂程序升温还原等方法对Ni污染接触剂进行了表征，并在小型固定流化床装置上考察了沉积于接触剂上的不同价态Ni对焦炭气化反应的影响，结果表明，在贫氧条件下，高价态Ni(质量分数小于2%时)对焦炭气化反应生成CO的选择性有促进作用，但低价态Ni对生成CO的选择性有负作用。对CO氧化的试验结果表明：接触剂上高价态Ni抑制了CO氧化生成CO₂的反应，但低价态Ni对该反应有促进作用；反应温度对CO氧化生成CO₂的影响较大，当温度为730℃时，CO氧化反应速率增加很快；增加原料气中O₂含量可促进该反应中CO₂的生成，而增加原料气中CO₂含量则对该反应产物的n(CO)/n(CO₂)影响较小。     

按照CO2体积测定微量CO3

现有的测定CO₃=的方法(在分解碳酸盐后用硷吸收CO₂成BaCO₃、灼烧成氧化物的重量法等)对于测定那些不超过几γ下的试剂的CO₂测定是很少切合实际的。      

CO2驱油对注气区域地表环境因子影响效应评价

环境风险监测贯穿于长庆油田CO₂-EOR项目的前期准备、项目运行和项目结束的各个阶段,对于确定CO₂驱地质封存的安全性、对周围环境的影响发挥着决定性作用。为研究长庆油田CO₂-EOR项目开发、生产过程中存在的CO₂泄漏风险及环境生态效应问题,确保CO₂驱油技术不会对环境产生显著负面影响,通过制定方案对试验区大气、土壤气CO₂浓度变化,土壤理化及生物学特征、植被、地表水环境等环境因子进行监测,并与试验区环境背景值进行比较,确定监测网覆盖区域内各环境指标的变化趋势。结果表明：长庆油田CO₂-EOR项目实施以来,并未对试验区各环境因子产生明显影响,这对验证CO2-EOR的安全稳定运行有着重要意义。     

东胜地区直罗组砂岩型铀矿包裹体特征与铀矿成因研究

鄂尔多斯盆地东胜地区直罗组含铀矿层位中流体包裹体均一温度和成分的测定及荧光分析表明,东胜地区至少存在三期有机流体充注与运移,流体特征总体反映出烃类从早期到晚期由低成熟到高成熟的演化过程。包裹体成分中含有大量CO₂、烃类物质(CH₄与C₂⁺)和还原性气体(H₂S与H₂),含矿砂岩中有丰富的碳酸盐胶结物。这说明还原环境为铀的沉淀、富集提供了有利的成矿介质环境条件,CO₂与碳酸盐对东胜地区铀的迁移与沉淀起了重要作用,烃类与铀成矿具有密切的联系。包裹体均一温度及其他证据显示,本区曾经历过明显的热事件。该热事件的发生与早期铀矿形成的时间相近,对铀矿的形成有重要贡献。     

低渗废弃气藏注超临界CO2采热发电技术及经济性分析

高温废弃气田埋藏深、渗透率低、地热能丰富,适合循环注采CO₂开发。为实现CO₂现场应用及地热高效开发,可在地热开采前注入CO₂提高天然气采收率并恢复气藏压力。但对地下CO₂采热过程还缺少系统研究,利用地面CO₂发电热力循环过程也未见相关报道,CO₂采热发电的经济性更需详细分析。为此,首先基于典型高温废弃气田建立了地热开发模型,全过程分析了地下CO₂采热各阶段储层温压变化和采热速率;随后提出了有机朗肯循环和CO₂直接循环发电方式,对发电热力循环过程进行了优化计算;最后采用平准化发电成本计算方法,对CO₂采热发电成本进行了评价。研究结果表明,对于120℃、1 500 m×1 000 m×50 m的废弃气藏,提高采收率和压力恢复阶段可埋存CO₂ 11.75×10⁸m³;CO₂注采方式对地热阶段CO₂埋存量影响较大,但30年内CO₂采热速率均可维持在约10 MW;有机朗肯循环系统发电速率最高为132.7 kW,而CO₂直接循环系统可达718.5 kW;CO₂购买费用对发电成本影响较大,价格低于7~10美元/t时,低渗废弃气藏注CO₂采热发电成本与现有煤电成本持平。     

录井识别CO2及其资源的方法和意义

录井检测CO₂主要通过红外线法和热导法,但受钻井液、钻井工程以及CO₂本身物理化学性质等因素影响,造成CO₂检测不准(含量偏低)或者检测不到。通过阐述地层中CO₂气藏成因和钻井液中CO₂来源,针对CO₂检测影响因素,归纳剖析录井过程中准确识别CO₂的应对方法,并从资源发现、为钻采提供数据支持、石油地质研究以及安全等角度阐述了录井在勘探开发过程中识别CO₂的重要意义。     

无机成因二氧化碳气成藏研究

在总结不同成因条件下CO₂成藏地球化学特征、形成条件、气藏分布以及受控的地质—构造环境的基础上,对松辽盆地不同类型火山岩CO₂气体脱气进行实验研究,得出了不同岩性的CO₂脱气参数;对韧性和脆性剪切作用的动力变质系统条件下构造变形岩石CO₂气体释放量进行了模拟计算;对接触变质作用条件下碳酸盐岩石CO₂气体释放量进行了地球化学模拟计算。在上述研究的基础上,提出了在火山脱气、动力变质和接触变质作用条件下CO₂的形成机制以及气体释放量的计算模型。指出了我国无机成因CO₂气藏的分布规律和勘探目标。      

CO2与砂岩相互作用机理与形成的自生矿物组合

当CO₂以天然方式或人工方式注入到含水砂岩时,成岩流体将转变成弱酸性流体,引起宿主砂岩中不稳定矿物(如碳酸盐、长石)的分解和新矿物的沉淀,进而使砂岩的孔隙度、渗透率和地层水地球化学特征发生改变。CO₂注入砂岩后,仅有少量CO₂溶解于水中以气体形式存在,大部分CO₂以次生矿物形式(如方解石、白云石、菱铁矿等)被“固化”在宿主砂岩中,形成的典型自生矿物组合为:片钠铝石±含铁碳酸盐矿物±其它碳酸盐矿物组合和铁白云石+高岭石+自生石英组合。其中,前一种矿物组合是示踪CO₂运移、聚集的典型自生矿物组合。CO₂与砂岩相互作用机理及形成的自生矿物组合研究不仅拓宽了沉积盆地中流体-岩石相互作用研究领域,揭示了深部流体与浅部储集层之间、浅部烃源岩或其它岩石与附近储集层之间的物质转移,而且为储集砂岩品质评价、CO₂气藏(田)预测、CO₂地下储存等研究提供了基础地质信息。     

东濮凹陷CO2气源岩及地球化学特征

东濮凹陷在下古生界奥陶系风化壳与下第三系Es¹₃地层发现了高含CO₂气层(显示)。通过气源对比分析证实,该凹陷文留构造文33块、文269块Es¹₃中的有机气体是来源于下第三系碎屑岩地层生成的油型气,其CO₂则是石炭系-二叠系的煤在二次生烃中伴生的CO₂与下古生界奥陶系灰岩高温分解生成的无机CO₂混合而成。对东濮凹陷这2类CO₂气源岩进行高温模拟实验发现,石炭系-二叠系的煤生气能力是奥陶系灰岩的9倍,煤生成的气体70％~80%为甲烷,少量为CO₂;而灰岩所生气中95%以上为CO₂气;单位质量的煤与灰岩生成的气体中CO2体积相当,煤是东濮凹陷最重要的气源岩。     

顶空悬滴液相微萃取技术在油气化探中的应用

油气化探的理论基础是地下油气藏中的烃类向上渗漏,在近地表形成一系列可被检测的有规律的地球化学响应,而油气化探通常以C1-C5烃类为检测对象。如果说土壤或沉积物中的C1-C4烃类还有可能是细菌作用形成的,那么C6-C12的烃组分则应该完全为热成因的。因此,检测土壤或海底沉积物中的C6-C12的烃组分,可以为油气藏预测提供最直接的证据。由于汽油烃组分在土壤和海底沉积物中含量低及检测手段和技术的缺乏,导致汽油烃组分在油气化探中很少被关注。以分析完罐顶气后的钻井岩屑液体为对象,采用顶空悬滴液相微萃取技术(HS-SDME),对某钻井中不同深度的汽油烃(C6-C12)组分进行定量分析。研究结果显示,通过HS-SDME法可以很好地检测钻井岩屑液体中的汽油烃组分,且利用这些汽油烃组分含量判别的钻井油气储层深度与实际储层深度一致,表明HS-SDME法可用于井中化探及地表油气化探。     

藏北比如盆地油气地表地球化学勘探

青藏高原是我国唯一没有进行大规模油气勘探的空白区，比如盆地的油气勘探程度更低。根据实际探测资料和试验数据，探讨地表地球化学勘探方法在青藏高原烃源岩大量出露地表的特殊条件下的有效性。研究表明，对于强风化的地表样品和灰岩裸露区，最有效的化探指标为甲烷和重烃浓度，其次为荧光和紫外光，而常用的蚀变碳酸盐指标应用效果不佳。比如盆地地表土壤中检测到的烃类主要来源于地下烃类的微渗漏，受生物活动的影响较小，化探结果能较真实地反映地下油气信息。比如盆地内有机质以高成熟和过成熟为主，主要处于生气阶段，地表地球化学异常较高，盆地中部异常最显著，凯蒙呷拉蒙地区具有一定的含油气远景，为油气勘探的有利区带。图3表2参1（程顶胜摘）     

中国油气化探分析技术新进展与发展方向

近年来,中国油气化探分析技术取得了较大的发展,特别是烃类分析技术和方法不断地被更新和完善。在传统分析技术基础上出现了许多改进,并涌现出了一些全新的分析技术,样品采集与现场化分析技术也不断地发展。但仍存在着分析技术精细化程度不高\,高精度分析项目较少等问题。未来油气化探分析技术的发展方向:充实分析技术应用的理论基础;传统技术的改进与完善;借鉴、吸收其他学科先进分析技术;发展精细化分析技术;促进标准化进程与现场化分析技术发展;针对油气源类型进行分析技术有效组合,需重点关注和研究C₆—C₁₈烃类、多环芳烃、苯系物的检测技术;走技术综合之路。     

热释烃技术在油气化探中的应用

地表介质中存在的烃类除了包裹于碳酸盐矿物中(酸解烃法测量)外,还吸留于粘土等硅酸盐矿物中.本文介绍的热释烃技术,通过在中低温度下热脱的方法解吸硅酸盐矿物中吸留的烃类.方法快速经济,在陕北黄土塬地区,河南酸性土壤地区等特殊地质景观地区应用,取得令人满意的化探效果,是油气勘探中值得推广的一种新的技术方法.      

烃类垂向微运移及近地表地球化学效应

油气化探技术的理论基础是烃类的垂向微运移，这种运移是指深部油气藏的烃类可以通过盖层及其上部地层运移到近地表，形成用现代高精度仪器足以检测到的与背景有显著差异的化探异常。以鄂尔多斯盆地某油气开发区实测化探资料为基础，论述烃类自油气藏垂向微运移至地表的证据，探讨由烃类垂向微运移引起的近地表地球化学效应，并建立有效的判别模式，应用于研究区化探异常的含油气性预测，取得了较为明显的地质效果，在化探异常范围内多口井钻获商业油流，证明深入研究地表地球化学异常特征，可以为油气钻探提供有价值的依据。     

近地表油气化探干扰因素的讨论及其校正

油气化探的干扰因素是自然地理条件、表生地球化学作用及人类活动作用的结果。油气化探的可靠性及地质效果,从某种意义上讲,取决于干扰影响及其校正程度。干扰诸因素并非各自孤立存在,本文着重对土壤介质的各种干扰因素进行综合讨论,并提出油气化探干扰因素的多维校正方法。剔除表生地球化学作用的假象,使地表地球化学场真正反映地下油气藏的信息。      

国外油气化探新进展

本文概述国外油气地球化学勘查的现状。在油气化探基础理论研究方面，国外学者提出了一些新的概念和认识。Ｍ．Ｄ．Ｍａｔｔｈｅｗｓ认为烃类迁移机制可分为弥散式和会聚式２类，并着重探讨了烃类通过会聚式迁移到达近地表时，其渗逸速率、气泡效应、分散相的成分和性质等对近地表层和水柱中烃类背景水平及异常形成的影响。Ｒ．Ｔｏｍｐｋｉｎｓ提出了油气藏地层电池和氧化还原房概念。有的学者对某些具体化探方法的原理提出了新的认识，如汞烃共生说等等。在油气化探应用效果方面，国外大量实例说明，应用非常规物化探之后，预测成功率明显提高，综合油气勘查是今后油气勘探的发展方向。近年有的学者将化探的微生物法扩展到储层研究，较准确地了解地下储层的性质与动态。油气化探技术虽然取得了重要进展，但在诸如烃类迁移机制、干扰因素的影响、应用领域的扩展等等问题上还有待进一步探讨和研究。     

微生物方法在油气勘探中的试验研究——以松辽盆地十屋断陷为例

微生物油气勘查技术作为一种近地表勘探方法，通过检测近地表土壤中的这些噬烃菌数量变化，从而预测深部油气藏。在松辽盆地十屋断陷开展的微生物油气勘探的试验研究中，为了反映地下油气微渗漏在地表的真实体现，抑制干扰因素，获得与油气微渗漏有关的微生物异常，选择了3种微生物指标：甲烷氧化菌、纤维素分解菌、硫酸盐还原菌。检测油气藏上方近地表土壤中3种菌落的数目，然后根据它们之间的关系，找出微生物异常点，结合其它地球化学指标对微生物异常进行了分析，并推测地下油气的分布规律，同时探讨了微生物、地球化学异常与石油地质的关系，油气预测效果较显著。     

近地表游离烃化探系统及其应用效果

近地表游离烃化探是以土壤中游离烃直接检测技术为主,多项参数综合运用的近地表油气化探系统,该系统采用车载高精度美国HP5890Ⅱ型和日本GC-14A型气相色谱仪及其配套设备,在野外现场直接检测近地表土壤中游离气中轻烃组分C₁—C₂及氢气、氦气和二氧化碳。另外,室内还具有分析各类土壤项目的能力,如酸解烃、紫外光谱、蚀变碳酸盐、铀、汞等。该系统实现了油气化探野外采集、分析与解释的现场化,可及时指导野外生产和进一步勘探工作,近年来通过大量的试验与生产,该系统显示了较好的应用效果。     

油气耗散————油气地质研究和资源评价的弱点和难点

油气生成后运移的结果有3种:1)聚集成藏;2)散于岩层和流体中;3)与途经的流体-围岩相互作用所耗损或暴露地表而散失,后者称之为"耗散"。在油气运移过程中,耗散部分最为活跃,与聚集成藏的油气联系最为密切;为油气地质研究、勘探部署和资源评价等不可或缺的重要研究内容。根据油气耗散前、后数量和性质等方面的差异,将油气耗散划分为数量减少、相态转变、成份改变和性质转化4种类型,分别不同程度地体现了油气耗散的环境、条件和特点等方面的差异。其中性质转化类通常发生在埋藏不很深的表浅层或地表,油气与围岩、流体或大气等相互作用所形成的各种还原蚀变等后生产物及矿产,一般已不具烃类的表观特征。但其油气耗散量通常十分巨大,应给以足够的重视。将这类一般不具烃类特征的产物与直接显示油气耗散的结果(如油气苗、沥青、稠油等)相结合,对其追根溯源,可能为探讨和解决油气耗散及其规模这一国际难题的重要途径;也是示踪、发现和预测相关矿床的有效线索和重要标志。本文探讨了鄂尔多斯盆地东北部与上古生界天然气耗散有关的各种后生产物的类型、基本特征、地球化学性质、形成环境和分布特点等。