干酪根红外光谱1550cm~(-1)/1600cm~(-1)地质温度计的提出与应用

根据干酪根的热演化及热模拟实验,干酪根的红外光谱1550cm~(-1)/1600cm~(-1)比值可作为地质温度计,比值的变化主要受控于温度。该温度计足以揭示高于100℃的地温,尤其是热液的影响。     

干酪根的结构与变化

作者通过热模拟试验及各种分析实验,对干酪根的结构进行了研究。研究结果表明,(1)富氧类型的干酪根具有内催化作用,这种内催化作用超过了粘土矿物的催化作用;(2)干酪根的原生结构在时间-空间地质历史过程中,发生了老化和变蚀,使干酪根脱去大量的杂原子桥链,热降解反应速度也随之减低。这就为干酪根热降解机理的研究提供了理论依据。      

干酪根热降解反应动力学参数测定的研究

依据干酪根热降解生油理论,研究沉积物中分散有机质在埋藏条件下的热演化过程及估算生油层的生油量时,常以干酪根的热降解反应动力学参数表征干酪根的生油能力。这些参数的大小也直接反应了干酪根的类型和演化进程的差异。      

辽河拗陷沉积岩中的干酪根

本文以干酪根镜下鉴定为基础,结合元素、红外光谱及有机差热的分析资料,将岩石干酪根划分为腐泥、腐殖、混合三种类型。腐泥型干酪根的红外谱图特征是:反映C-H基团峰(2920cm^-1)高,含氧基团峰(1700cm^-1)低,该两峰比值大于2.5。腐殖型的上述两峰比值小于1.5。腐泥型干酪根元素分析的H/C值为1.31,腐殖型的H/C平均值为0.85,接近于煤的0.70。混合型干酪根上述特征皆介乎腐泥、腐殖二者之间。干酪根的差热图谱呈双峰形,前峰温度值多小于400℃,后峰温度值在500℃左右,前后两峰的比值及热失重值,皆随干酪根炎型及其成熟度的差异而变化。辽河拗陷下第三系干酪根的地球化学和光学特征,深水湖相沉积以腐泥型干酩根为主。干酪根类型主要控制因素之一是有机质性质,而原始有机质特点与沉积环境密切相关。     

利用干酪根自由基浓度反演碳酸盐岩地层热历史

干酪根样品热模拟实验结果表明,随着干酪根热演化程度的增高,自由基浓度表现出先升后降的变化特征。自由基浓度的升高与干酪根较低演化阶段烷基侧链的断裂以及杂原子官能团的脱落有关;而自由基浓度的降低主要反映了高演化阶段干酪根所发生的缩合、聚合反应。自由基浓度受温度和加热时间的控制,由此可利用实验数据建立干酪根自由基浓度与温度-时间指数的定量关系式。通过反复调整剥蚀厚度、热流值,使自由基浓度的理论计算值与实测值吻合,反演碳酸盐岩地层的热历史。由于热模拟实验数据较少,目前所取得的研究成果只是一种新方法的探索,适用范围有限。今后,应进一步开展针对海相碳酸盐岩干酪根样品的热模拟实验及相应的研究工作。     

煤系烃源岩热模拟演化过程的地球化学参数特征――以准噶尔盆地侏罗系煤系烃源岩为例

在准噶尔盆地侏罗系煤系烃源岩热模拟实验研究中 ,经过对原样和不同温度点热模拟残余物进行可溶有机质抽提和族组成分析、残渣干酪根处理、Ro 值测定和 TOC测定 ,并对部分样品系列进行色谱和质谱分析后发现 ,煤系烃源岩在不同热演化阶段表现出的地质地球化学特征具有相当大的差异。低演化阶段和热降解阶段天然气的形成是不同热力学条件和成气母质化学反应的结果。在低演化阶段 ,源岩镜质组反射率增长幅度并不太大 ,通常 Ro<0 .7%。原始可溶有机质和热模拟残余可溶有机质的分析结果表明 ,烃类气主要来源于原始可溶有机质的脱基团作用和大分子沥青质及干酪根边缘烃 (极性组分 )的热降解。在有机质热降解―热裂解阶段 ,烃源岩经地质埋深增温 ,热演化进程相对加快、镜质组反射率迅速递增、Ro 值从 0 .5 5 %～ 0 .70 %迅速增大到 1 .40 %～1 .70 % ,可见热动力作用足以破坏干酪根结构烃并将其降解形成油气。该阶段是干酪根经热降解大量排烃的阶段 ,其地球化学参数特征主要表现为干酪根结构烃热降解产物的特征。     

干酪根向油、气演化的热变模拟试验

本文用松辽盆地白垩系嫩一段未成熟生油岩的腐泥型干酪根、进行了热变模拟试验、热失重分析以及热变模拟产物(包括气态、液态)的分析,指出了干酪根演化过程中温度和受热时间的意义。根据热变产物和油、气性质的比较,讨论了干酪根转化及成烃过程,认为烃类的生成是由于温度的增加,不断地调整干酪根核间各种官能团化学键的结果。     

松辽盆地干酪根类型及热演化的高温X射线衍射特征

采用高温X射线衍射仪研究了松辽盆地干酪根类型及其热演化特征。开讨论了它们与热模拟过程中液态烃、气态烃、氢元素变化的关系。提出了不同类型干酪根的成熟顺序。对不同演化阶段煤干酪根X射线衍射特征的研究,提供了判断岩石干酪根演化程度的可对比的标志。     

热模拟在线同位素技术在气源对比中的应用--以渤中凹陷QHD30-1N-1井、BZ13-1-3井气源对比为例

采用热模拟与同位素仪联机的新技术——热模拟在线碳同位素分析技术，以天然气乙烷碳同位素、岩石热解气乙烷碳同位素为指标，结合烃源岩干酪根碳同位素和成熟度等资料，对渤中凹陷周缘QHD30-1N-1井、BZ13-1-3井的天然气进行精细气源对比，取得了较好的效果。对比试验表明：QHD30-1N-1井煤成气来源于前第三纪地层，BZ13-1-3井的油型气源于沙一段、沙二段烃源岩。     

中扬子地区海相碳酸盐岩干酪根热演化特征

对中扬子地区海相碳酸盐岩干酪根热演化特征的全面分析研究表明：干酪根反射率R0值是研究高演化区海相碳酸盐岩热演化的重要指标，结合牙形石颜色CAI值、干酪根元素氢碳原子比、顺磁共振自由基浓度和有机差热后峰温等指标，可划分其热演化阶段．中扬子地区海相地层三叠系下统至震旦系上统陡山沱组（T1～Z2）生油岩大部分卧龟入过成熟阶段，以找气为主．而沉湖地区T1的R0为0．89～1．68％，P的Rn为0．99～2．50％。高块隆起区是有望找油的地区．     

甲烷水蒸气重整和部分氧化反应制合成气

研究了Ni担载量大小，CeO₂、La₂O₃ 和ZrO₂助剂及反应条件对Ni/γ-Al₂O₃作为催化剂的甲烷水蒸气重整和部分氧化制合成气反应的影响。实验表明：在反应温度为850 ℃，甲烷空速为1.2×10⁴mL/g·h，V（CH₄）∶V（O₂）∶V（水蒸气）=2∶1∶1时，催化剂Ni含量在9％时反应性能最佳，甲烷的转化率和CO的选择性分别为97％和94％，反应3小时后有积炭存在。向Ni/γ-Al₂O₃催化剂中添加CeO₂、La₂O₃、ZrO₂助剂后发现，添加6％CeO₂对改善催化剂的活性和抗积炭能力有显著的效果，CH₄的转化率和CO的选择性分别提高到98.2％和96.4％，而且反应3小时后催化剂活性没有降低。XRD测试结果表明，添加CeO₂后的催化剂生成了NiAl₂O₄尖晶石，这有助于催化剂的抗积炭性能。     

湘西澧五井T1d-P1q沉积及成油期探讨

澧五井位于扬了地台桑植石门复向斜东部.通过对澧五井成岩期后变化的研究和油期显示的综合分析,笔者认为:澧五井T₁d-p₁q各组的油主要来源于自层和邻近层.它们有二次生油期,第一次生油期为巴东组沉积期,此时T-P地层中有机质向石油演化还未达到最高峰,有的刚开始进入生油门限,由于印支运动二幕使地壳强烈抬升、剥蚀,地温降低,有机质停止向石油转化.第二期为燕山运动热液活动期,澧五井P-T进油期为生油期和稍后.最后指出:中扬子T-P油气的有利地区应为上覆具有较大的中新代盆地的地区.      

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石油天然气、化工管路常常会因为往复式机泵产生的不稳定流动，以及流体流向改变、管线变径等情况而引起管路振动，如果处理不好，将严重影响管路的安全运行。为此，对一段天然气管系的流体脉动激发振动进行了分析。采用有限元建模方法，考虑了管系的复杂支撑、管系设备、钢结构等因素对管系振动的影响，计算出了脉动激发的位移、转角响应幅值。从计算结果看出，流体脉动对管系的动态响应有着重要的影响，在管道设计时必须加以考虑，并提出了消除流体脉动影响的相应措施。     

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KOH是制备天然气吸附剂的优质活化剂,但目前尚存在使用量大并在活化后的样品中有部分金属钾残留的问题。对比了几种助活化剂（ZnCl₂、FeCl₃、HJ）与KOH复合活化对石油焦吸附剂储存甲烷性能的影响。结果表明：助剂ZnCl₂、FeCl₃与KOH的协同作用效果较差,难以提高KOH活化石油焦吸附剂的甲烷储存性能;但助剂FeCl₃与KOH复合可减少,甚至消除活化反应后产生的金属钾;助剂HJ与KOH复合活化对减少KOH的用量,提高KOH的活化效果有利,并能有效控制活化反应后金属钾的残留。W_KOH/W_C为3∶1～4∶1时,HJ/KOH复合体系即可获得性能优异的甲烷吸附剂,其中W_KOH/W_C为4∶1的粉状吸附剂在3.5 MPa、25 ℃下的甲烷质量吸附量可达17.7%,有效体积储气量达92.6（体积比）,5.0 MPa下的有效体积储气量达111.5（体积比）。     

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根据川中一川南过渡带雷一＾１亚段在地史发展中的实际情况，一是采用压实数值模拟方法，重建雷一＾１亚段的埋藏史，二是用古水动力场数值模拟方法，恢复雷一＾１段的含水层在各时期的古水动力场，并以此为基础研究古体势场和古构造演化之间的搭配关系，揭示了区内雷一＾１亚段在地史中天然气的运聚规律。研究结果表明，区内雷一＾１亚段在 地史发展中一直处于泸州古隆起北斜坡的低水势区，是地下水汇集的过流带，燕山期形成的安岳     

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牙哈凝析气田位于新疆维吾尔自治区牙哈县境内，是目前已开发的国内陆上储量最大、压力最高的高产凝析气田，也是第一个采用循环注气保持地层压力开采的整装凝析气田。具有油藏流体类型复杂、埋藏深(5000 m以上)、地层压力高(50 MPa) 等特点。在说明了牙哈气田所具有的单井产量高、井口压力高、油气比高、井口温度低、凝析油含蜡量高等特点后，简要地介绍了牙哈凝析气田地面工艺中高压注气、凝析气集输和凝析气处理等技术。经过3年多运转实践表明，牙哈凝析气田地面工艺技术简单、实用、经济、可靠，并取得了巨大的经济效益和社会效益。     

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在燃气计量中，压缩因子对计量准确度的影响越来越受到人们的重视。但究竟什么是气体的压缩因子、燃气压缩因子对计量准确度的影响程度如何、在燃气计量中压缩因子如何实现补偿等一直是人们关心的问题。为此，在这些方面进行了一些探讨，目的是能使大家在围绕压缩因子问题上能达成共识，同时也希望有关研究结果能够为相关燃气计量企业在选择燃气计量仪表过程中提供借鉴和参考。     

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开敞空间可燃气云爆炸，尤其是在障碍物诱导下具有极大破坏力的爆炸，会造成巨大的经济损失和人员伤亡。因此，研究约束条件对气云爆炸场的影响，对进一步提出可行的防爆、抑爆方案提供理论依据具有重要意义。为此，建立了开敞空间可燃气云爆炸的实验系统，对半球形乙炔—空气预混气云内半球条栅形障碍物对爆炸威力的影响进行了实验研究。障碍物半径为0.1～0.3 m，条栅宽度为15～60 mm，空隙率为20%～75%，气云半径为0.25～1.25 m。通过对实验数据进行曲线拟合回归，并经方差检验，得到了对实际应用具有指导作用的拟合关系式。     

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裂缝性凝析气藏油气渗流机理与常规凝析气藏不同，在循环注气开发过程中将表现出不同的开采特征，因而如何准确地描述裂缝性凝析气藏循环注气过程中 “裂缝—岩块”质量交换机理和岩块中的驱替效率，对于高效开发裂缝性凝析气藏具有一定的指导意义。文章利用多相多组分渗流理论，首次建立了考虑裂缝油气毛管力影响的裂缝性凝析气藏循环注气数学模型，利用该模型研究了裂缝性凝析气藏循环注气特征。结果表明，在利用气体驱替凝析油的过程中，毛管力表现出阻力作用；裂缝性凝析气藏循环注气开发时，凝析油采收率随注采比增加呈现先增后降的变化趋势，这与常规凝析气藏循环注气开发凝析油采收率变化趋势相异；采用较低的注采比更有利于提高裂缝性凝析气藏开发效果。     

大张坨地下储气库井口温度影响因素

大张坨地下储气库是保障河北及京、津地区天然气调峰需求和安全供气的基础设施。为了防止地下储气库气井天然气水合物的形成，结合Ramey和Alves关于井筒流体温度计算的方法，从流体与环境之间的热传递和流体自身性质发生变化两方面的影响因素出发，综合应用能量守恒、传热学以及热力学，从而得出大张坨储气库井筒流体温度计算模型。同时应用得到的数学模型，研究了大张坨储气库气井井口温度影响因素，并掌握了井口温度的变化规律。结果表明，井口温度在开井初期迅速上升，然后逐渐达到稳定；不管是在开井初期还是在井口温度达到稳定时，产气量和地温梯度都是影响井口温度变化的主要因素；生产气液比和井身结构对井口温度略有影响；由于井筒热阻的存在，在开井初期井口温度的变化与地层导热系数无关，当开井达到稳定时，地层导热系数越大，井口温度略有降低。