赣西北地区新开岭组泥页岩层地球化学特征

通过采样测试分析赣西北地区新开岭组泥页岩厚度、有机质丰度、有机质类型及有机质成熟度地球化学特征,发现新开岭组泥页岩厚度适中,有机碳含量较高,TOC含量平均为2.77％;干酪根类型以Ⅱ1型为主,Ⅰ型和Ⅱ2为辅;R0值处于高成熟-过成熟阶段.综合研究认为新开岭组泥页岩为优质烃源岩,有机质生烃能力较好,是区内页岩气勘查开发的核心层位之一.     

四川盆地古生界泥页岩的地球化学特征

通过四川盆地古生界不同层系的探井及典型剖面样品的地球化学分析,从有机碳含量、有机碳同位素,热成熟度以及生物标志化合物特征讨论了四川盆地古生界4套泥/页岩地球化学特征及其生烃潜力。研究结果表明：古生界下寒武统、上奥陶统、下志留统3套黑色页岩有机碳含量高,平均值分别为6.31%,3.53%,1.87%,有机质类型主要为生烃能力极强的I型干酪根,δ 13C分布在-29.0‰～-32.0‰,低碳数正构烷烃相对丰度高、C27规则甾烷优势分布、三环二萜烷的相对含量较高等生物标志化合物分布特征表现了腐泥型有机质特征,有机质来源为低等水生生物和藻类;上二叠统龙潭组泥/页岩有机碳含量平均为4.0%,有机质类型为II,III型,生物标志化合物研究表明龙潭组页岩既有丰富的水生生物输入,又有一定数量的陆生生物来源, 煤和炭质泥岩母质来源以陆源有机质输入为主。     

渝东南地区常压页岩气储层中矿物与微量元素地球化学特征

渝东南盆地边缘过渡带是我国大气页岩气勘探的热点。目前通过研究页岩中矿物和元素的地球化学特征,可以有效的解释沉积环境与古生产力,分析有机质富集规律等,为页岩气勘探开发提供重要的参考。对研究区常压页岩气藏五峰-龙马溪组的古环境及有机质富集规律有待进一步研究。为此,对武隆、彭水区块2口井的岩心样品进行元素分析。结果表明,武隆,彭水区块五峰-龙马溪组(1)～(3)小层优质气层段是页岩勘探开发的“甜点”段。     

页岩有机质特征对甲烷吸附的影响

对四川盆地志留系龙马溪组页岩样品在压力15 MPa、温度分别为35,50和65 ℃条件下,进行一系列甲烷等温吸附线实验,结合美国相关盆地样品的吸附实验结果,探讨有机质特征对页岩气体吸附性的影响。结果表明：龙马溪组页岩在不同类型干酪根ln K-1/T图解中位于Ⅱ型干酪根趋势线附近,但每吨岩石Langmuir最大吸附量只占美国3种典型干酪根类型的Langmuir最大吸附量的30%左右。龙马溪组页岩的吸附热和标准吸附熵分别为19.8~25.4 kJ/mol和-94.0～-111.1 J /(mol·K),与Ⅱ型或Ⅲ型干酪根对甲烷的吸附很接近,远大于黏土矿物对甲烷的吸附,揭示了有机质是重要的吸附介质。值得注意的是龙马溪组页岩每吨有机质最大吸附量比美国3种典型干酪根类型的Langmuir最大吸附量明显要大,这可能与高热演化条件下泥岩的孔隙结构密切相关,这一点在后续研究中要予以重视。     

海南省三亚军操岭矿区地球化学特征及成因

主要论述海南省三亚市军操岭矿区元素地球化学特征,并初步分析其地质成因,对该区进一步开展地质找矿具有重要意义。     

满丈岗金矿地质、地球化学特征及成因探讨

满丈岗金矿床是青海省典型的陆相火山岩型金矿床,处于西域板块青海南山晚古生代-早中生代裂陷槽中,赋存于三叠系上统德亥龙组酸性火山岩和同期的花岗闪长岩体中,特别是岩体的内外接触带,矿体成群成带出现,与地球化学异常浓集中心一致.矿化的主要类型为石英脉型,硅化流纹质晶屑、玻屑凝灰岩型,构造蚀变岩型三种.金矿化主要时期为印支晚期(晚三叠世),矿床的成因为与陆相火山岩和同期岩浆岩有关的中低温热液-石英脉型矿床.     

湖北三岔垭石墨矿床地球化学特征和成因探讨

湖北宜昌三岔垭晶质石墨矿床大地构造位于上扬子台坪黄陵断穹北部,是我国重要的晶质石墨矿床之一。为进一步探究其矿床成因,通过矿床地质特征、石墨碳同位素特征、矿石固定碳含量分析测试,可知矿体主要赋存在黄良河组地层中,矿石类型主要为含石墨片岩。石墨矿石固定碳含量在14.75%～19.22%,大鳞片石墨占85%,小鳞片石墨占15%。石墨δ¹³C‰测试值在-10.62‰～-11.69‰。推测三岔垭石墨矿石墨碳质主要来源有机碳,少量来源无机碳。     

湖北省南漳县九集地热水文地球化学特征及成因浅析

九集地热为湖北襄阳地区发现的首个中深层地热。从地热水化学特征、微量元素和同位素特征分析入手，结合区域地质及水文地质条件，探讨地热流体水文地球化学特征及形成过程，初步分析地热成因。结果表明，该区地热流体类型为HCO₃-Ca·Mg型水，热储环境较为开放，热储温度为59.5℃,地热流体循环深度为2 167.65 m;地热流体由大气降水经深部循环，受大地热流和深大断裂沟通的热对流作用形成；该地热属低温地热，兼具断裂构造型和地温增温型地热。研究结果对襄阳地区同类型中深层地热资源的勘探开发具有一定的指导和借鉴作用。     

湖北省保康县荆山玉地球化学特征及其成因分析

荆山玉是湖北省保康县新发现的一个玉石品种,形成于大陆边缘—洋盆区过渡带的热水沉积环境,为晚震旦世—早寒武世灯影组的一种硅质角砾岩:原地震碎角砾岩,由角砾和胶结物二部分构成,角砾局部可拼接;角砾成分为早期硅质岩碎裂产物,胶结物除早期硅质岩碎裂产物外,还有少量后期充填的石英、铁质等,受角砾、胶结物颗粒大小、裂隙发育程度不同的影响,后期热液改造程度不同,角砾和胶结物化学成分存在一定的差异,色调与铁质有关。荆山玉的形成主要经历了三个阶段的演化:第一阶段,低温150～225℃、弱氧化—弱还原条件下热水成因的硅质岩形成;第二阶段,热力膨胀外力作用下,硅质岩局部原地震碎形成硅质角砾岩,热水温度243～340℃,富氧氧化—贫氧过渡环境,红褐色的Fe~(3+)在胶结物、裂隙中富集;第三阶段,热水温度116～127℃、缺氧还原条件,黄色的Fe~(2+)在胶结物、裂隙中富集。     

龙山金锑矿矿床地质地球化学特征及成因分析

湘中龙山金锑矿处于区域性构造交汇部位.矿床主要受构造破碎带控制,扭张性破碎带比扭压性破碎带矿化更富集,金的初始来源为深源,经沉积成岩过程初步富集形成矿源层,印支期及燕山期构造活动及岩浆侵入加热了循环大气降水,混合岩浆热液溶解了矿源岩中的金、锑成矿元素,并随流体迁移至成矿有利部位形成矿床.成矿流体主要为大气降水,混合岩浆热液.矿床成因类型属于中低温热液蚀变破碎带型金矿.     

陵页岩气井新工具的应用与经济评价

涪陵地区页岩层蕴含着丰富的天然气资源,具有较大的开采前景。区块主要目的层为上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组下部页岩气层。上部泥页岩地层井壁稳定性差,地层承压能力低,溶洞发育、易坍塌、易漏失;海相沉积地层流体分布复杂,部分地层岩性变化大,可钻性差,机械钻速较低;采用丛式布井,水平井井眼轨迹复杂,靶前位移大,大井眼定向扭方位困难、托压严重。现场试验使用了旋转导向、扭力冲击器、旋冲马达、水力振荡器等新技术、新工具,大幅度提高机械钻速,缩短钻井周期,取得一定的经济效益。阐述了几种新技术和新工具的工作原理、现场应用情况,并对其经济效果进行了评价。     

煤层吸附气的全解吸过程及组分与碳同位素变化:基于热模拟实验结果

解吸法是测试煤层含气量、评价煤层气地球化学特征的常用方法,但由于存在一定数量的损失气,使得对煤层气的全解吸过程了解甚少,也难以评估损失气拟合计算的可靠性。利用自主研发的煤层气/页岩气生成与解吸实验装置,对一块煤岩样品(Ro=0. 84%)进行了模拟(模拟后样品Ro=1. 80%),精确测定了在设定条件下的损失气、解吸气与残留气的数量、成分与甲烷碳同位素,对比研究了USBM直线法和多项式回归法对损失气拟合计算的制约条件与可靠性,探讨了煤层气解吸过程中成分与甲烷碳同位素分馏的机理。结果表明:损失时间是影响损失气量估算结果可靠性的关键,当损失时间较短(0. 25 h),USBM直线法与多项式法估算的均损失气量较接近真实值;相比之下,多项式法的结果更为可靠。样品气体解吸过程存在成分与甲烷碳同位素分馏,表现为:气体干燥系数(C_1/C_(1-3))总体降低,甲烷碳同位素(δ~(13)C_1)逐渐变重。样品广泛发育纳米孔隙结构,在气体解吸过程中存在的解吸-扩散-运移分馏是导致气体组分和甲烷碳同位素分馏的重要原因。     

渝东南下志留统龙马溪组页岩气聚集条件与资源潜力

在渝东南地区下志留统龙马溪组页岩露头观察、岩芯取样及实验测试的基础上,从富有机质页岩分布、有机质类型及含量、成熟度、孔渗性及含气量等方面研究了页岩气聚集条件与资源潜力。结果表明：研究区下志留统龙马溪组页岩厚度大,有机碳含量高,成熟度高,含气量高,其中龙马溪组下部富有机质页岩有利于页岩气的形成与富集,是页岩气勘探开发的有利层段。通过综合信息叠合研究认为,彭水-连湖-黔江、花垣-龙山东和酉阳西地区是页岩气勘探开发的有利区域。利用概率体积法计算的页岩气资源量为0.27×10 12~2.03×10 12m 3,期望值为0.93×10 12m 3。     

抽采瓦斯过程中煤层瓦斯压力演化规律的物理模拟试验研究

利用自主研发的多场耦合煤层气开采物理模拟试验系统,开展了不同地应力水平下抽采瓦斯的物理模拟试验,对抽采瓦斯过程中煤层瓦斯压力演化规律进行了探讨。结果表明：① 在抽采瓦斯过程中,煤层瓦斯压力在初期降低较快后期降低缓慢,并且距钻孔越近,瓦斯压力下降速度越快,而与距钻孔出口的距离无关;② 在与抽采钻孔垂直的断面瓦斯压力场中,等压线以钻孔为中心呈现圆环形分布,在与抽采钻孔平行的纵面和层面瓦斯压力场中,等压线则以钻孔为对称轴呈现漏斗形分布,且距钻孔及钻孔出口越近瓦斯流速越大;③ 地应力的增加降低了煤层渗透率,阻碍了瓦斯的运移,使抽采过程中瓦斯压力的降低速度变慢,瓦斯流速减小。     

基于试验和分子模拟的页岩油用于浮选褐煤的可行性研究

为探究页岩油对褐煤浮选的可行性,利用气相色谱质谱测试、煤泥浮选试验、X射线光电子能谱和分子模拟方法,分别测试了页岩油的化学成分,考察了褐煤浮选行为和页岩油、煤油预处理对煤粒表面官能团的影响,探究了分子尺度的煤-油-水体系结构特征。结果表明:烷烃、烯烃是页岩油的主要化学成分,烷烃多以碳数12—22的形式存在;页岩油可通过覆盖褐煤表面的亲水性含氧官能团,提高C—C/C—H的相对含量;无论采用何种浓度,页岩油对褐煤的浮选效果始终显著强于煤油。分析认为,页岩油的吸附覆盖了褐煤表面部分孔隙,可降低褐煤表面粗糙度,抑制水分子在煤表面的布展,因此页岩油可作为褐煤浮选的高效捕收剂。     

钻孔瓦斯动态涌出的数值模拟研究

基于钻孔过程中瓦斯动态涌出的基本特点，建立了钻孔瓦斯动态涌出量的理论计算模型。通过系统的数值计算，分析了钻孔瓦斯动态涌出的规律和特征，在此基础上，提出了关于煤层突出危险性的定性判据，并给出了确定打钻过程中每米钻孔瓦斯涌出初速度及停钻衰减涌出量的计算公式。定性判据与定量指标相结合，将有助于提高钻孔法预测突出的准确率。     

油页岩热裂解产物页岩油的相关性质分析

利用实验室现有条件,对油页岩热裂解制得的页岩油进行了密度、pH值和粘度等相关性质的分析,目的是为今后热裂解制取页岩油工业化生产奠定基础。     

页岩气形成机制的生烃热模拟研究

选择Green River,Woodford及珠江口等3种不同有机质类型的低成熟页岩,采用密封金管-高压釜体系,在24.1 MPa围压下,以20 ℃/h和2 ℃/h的升温速率进行生烃热模拟实验,测定产物气态烃和液态烃的产量及气态烃的碳同位素组成,探讨页岩气生成机制。随温度的升高,页岩有机质热演化成烃可分为3个阶段：① 热解初期的生油阶段,液态烃产量增加迅速,在Ro=0.9%～1.1%时达到峰值,气态烃产量较低;② 油裂解生气阶段,液态烃产量降低,气态烃产量迅速增加;③ 气裂解阶段,气态烃产量略微增加,气体明显变干。气态烃的δ 13C先变轻后变重,I型页岩气态烃的δ 13C在热解初期阶段呈现局部倒转,δ 13C1 <δ 13C2 >δ 13C3 <δ 13nC4。气态烃来源于有机质的初次裂解和大量液态烃的二次裂解,气态烃的产量主要受有机质类型的控制,I型泥页岩气态烃产量最高。页岩气中碳同位素局部反序可能是液态烃二次裂解成气的标志,或由不同演化阶段来源气态烃混合造成的。     

页岩气开采压裂液技术进展

页岩气是一种分布广泛且储量丰富的非常规能源,但由于其储层具有孔隙度小及渗透率低等特性,一直以来页岩气未得到大规模开采。直到近20年,页岩气开采技术才得到飞速发展,这主要得益于水力压裂技术的进步。压裂液是水力压裂的重要组成部分,其性能的优劣直接影响水力压裂施工的成败。通过调研国内外文献,结合国内外压裂液技术的发展历程,分析了页岩气开采中几种常用压裂液的优点、适应性及存在的问题,综述了两类新型的无水压裂技术。结合我国页岩气储层的特殊性及压裂技术发展的现状,提出了适于我国页岩气开采的压裂液技术发展的建议,并特别强调了在页岩气开发初期重视环保的重要性。