碳黑分析方法的研究进展

系统介绍了在碳黑分析中被广泛采用的多种技术方法:热分析方法、化学分析方法、显微镜法、热-光学分析方法、光学分析方法、热-化学分析方法(CTO)、碳同位素方法以及其他分析方法,并对其在今后的碳黑研究领域中的应用进行了展望.     

矿岩崩落块度预测的节理面三维模拟技术及其应用

基于传统二维状态下块度预测存在的弊端, 提出以构造面的空间展布规律为基础, 利用Monte Carlo技术模拟节理系统, 采用三维实体切割技术建立块体三维截取模型的矿岩块度预测新模型, 实现了矿岩崩落块度的三维预测, 并开发了相应软件OFP 1.0(Ore Fragments Prediction)。研究成果应用于某特大型斑岩铜矿, 预测结果表明: 该矿山等效尺寸大于1.65 m的块体筛上累积百分比为40%, 大于1.26 m的块体筛上累积百分比为59.85%。根据等效尺寸与块体体积的转换关系, 建议放矿口尺寸设置为5 m×5 m, 此时放矿口堵塞几率较小。研究成果为自然崩落法矿山采矿方法设计和工程中的放矿控制提供了重要依据。     

江苏地区句容凹陷油气充注史研究

江苏地区句容凹陷是中国南方海相中、古生界勘探较早的地区,油气显示丰富.根据有机包裹体的荧光颜色将容2井储层方解石脉中的有机包裹体分为不同的期次;用离线压碎的方法对容2和容3井储层方解石脉中有机包裹体的烃类组成进行了分析,并与储层中的轻质油进行了对比;结合句容地区的埋藏史对该区油气来源及充注史进行了探讨.结果表明:容2井和容3井油藏存在多期油气的充注;包裹体油代表了早期充注的油气,而不同的正构烷烃分布特征证明容2井早期充注的烃类经历了生物降解过程;早期充注的烃类主要来源于二叠系源岩,而现今三叠系储层中的轻质油为后期充注的,其主要来源于晚白垩世末二叠系及部分三叠系烃源岩的急剧沉降而生成的大量油气.     

下扬子地区下古生界页岩纳米孔隙特征及其控制因素

为了研究下扬子地区下寒武统下部荷塘组（幕府山组）、中奥陶统胡乐组暗色泥岩的孔洞特征,对所采样品进行了氮气等温吸附解吸实验,并通过BJH理论计算得出1.7～300.0 nm孔径范围内的解吸附孔体积增量。其中胡乐组页岩孔径在1.7～2.7 nm时,页岩孔体积增量与有机质的丰度具有明显的正相关关系;在2.7～300.0 nm时,孔体积受构造作用与有机质丰度的共同控制。下寒武统荷塘组/幕府山组不同孔径分布范围内的孔体积增量与岩性的关系更为密切。页岩平均孔径分布总体上与有机质丰度呈负相关关系,表明有机质内部孔洞的大小明显小于页岩平均孔径。     

中国湖盆沉积环境与卟啉化合物的分布——卟啉(TBDMSO)2硅衍生物色谱-质谱研究

用GC-MS、HPLC研究我国湖盆沉积环境中的卟啉化合物分布特征。结果表明;不同的沉积环境各有其特征性卟啉化合物,用卟啉化合物及其指标评价古代湖相沉积环境是可行的。     

陆相有机质中单体烃的氢同位素组成特征

采用GC-TC-IRMS技术，测定辽河坳陷西部凹陷和吐哈盆地台北凹陷的陆相烃源岩抽提物中正构烷烃单体的氢同位素组成。结果表明，陆相来源的正构烷烃单体氢同位素组成大致为-250‰～-140‰，明显比海相来源的贫D(^2H)；不同陆相沉积环境来源的正构烷烃中，成水湖相的相对富D(-200‰～-140‰)，沼泽相的相对贫D(-250‰～-200‰)，淡水滨浅湖湖相的介于其间。从沼泽相→滨浅湖相→成水湖相，正构烷烃的氢同位素组成明显存在逐渐富D的趋势，表明控制正构烷烃氢同位素组成的主要因素可能是沉积环境，沉积后期水体与有机质之间氢的交换作用可能也是重要影响因素。利用正构烷烃的氢同位素组成对其母源进行古环境的恢复时，需要结合其它方面的证据。图2表1参26     

原油中烷基萘和烷基菲的碳同位素组成研究

采用逐步增加洗脱液极性的方法对原油中的多环芳烃进行分离、富集，从而使原油中的菲及甲基菲等化合物达到单体碳同位素组成测定的条件，并应用色谱-同位素比值质谱（GC-IRMS）技术对吐哈盆地原油中烷基綦和烷基菲等系列化合物的碳同位素组成进行了测定，结果表明，来源于煤系地层的烷基萘、烷基匪的δ ^（13）C值主要分布在-20‰-28‰，相对于海相来源的明显富集^（13）C，可作为探讨有机质来源以及原油对比的新指标。     

构造作用对重庆及邻区龙马溪组页岩储集空间特征的影响

重庆及邻区龙马溪组黑色页岩有机质含量高,处于高-过成熟度阶段。在不同构造位置的页岩剖面采集样品并进行了相关地球化学和矿物组成分析,通过孔隙度及氮气吸附解吸实验研究页岩的储集空间特征。结果表明页岩储集空间主要受构造作用控制,同断层发育的部位相比,构造相对稳定的良村剖面及漆辽剖面具有明显偏高的孔隙度及1.7～300nm孔体积。脆性矿物含量越高,绿泥石含量越低,越有利于储集空间的保存,有机质丰度与储集空间的关系不明显。页岩BET比表面积及t-Plot微孔比表面积与有机质丰度呈明显的正相关关系,与绿泥石含量呈明显的负相关关系,说明有机质孔对比表面积的贡献最大,绿泥石对孔隙有明显的封堵作用。构造作用对页岩比表面积的影响不明显。     

煤系地层中不同类型镜质体可能的化学结构与生物母质

通过固体¹³C核磁共振(NMR)及瞬时热解-色谱/质谱(Py-GC/MS)实验,研究了中国准噶尔盆地东部侏罗系、吐哈盆地侏罗系、鄂尔多斯盆地石炭-二叠系煤系镜质体的结构特征。侏罗系富氢基质镜质体脂碳部分具有较高比例的亚甲基碳(-CH₂-),热解产物中脂肪烃所占比例较高。侏罗系均质镜质体虽然也是富氢镜质体,但同基质镜质体相比,脂肪碳中含有更高比例的甲基(-CH₃)、次甲基(-CH-)、季碳(-C-)等;热解产物以酚类及烷基苯为主,且支链取代基较多,链长较短。鄂尔多斯盆地石炭-二叠系镜质体虽然多以基质镜质体为主,但脂肪碳所占比例相对较低,且以气潜力碳为主;热解产物以酚类及芳烃为主,为典型气源岩。在成熟度相似的情况下,不同沉积环境与生物母质决定了镜质体的结构特征。准噶尔盆地东部、吐哈盆地富氢基质镜质体较高的长链脂肪烃结构是由于超微类脂体的贡献。通过与藻质体、角质体、孢子体、木栓质体的裂解产物对比,结合其他证据大致认为高等植物壳质组更有可能是超微类脂体的主要成分。     

原油及族组分生成动力

利用黄金管-高压釜限定体系,对采自东营凹陷牛15井（沙三下亚段）和王120井（沙四上亚段）的烃源岩所制备的干酪根样品在50 MPa的恒定压力下,以2℃/h和20℃/h的升温速率分别进行程序升温热解,热解后的产物通过索氏抽提后经微型柱色谱分离为饱和烃、芳烃、非烃和沥青质。借助Kinetics2000软件获取总烃及族组分的生成动力学参数,结合东营凹陷南坡新生代烃源岩的埋藏史和热史,开展了原油及族组分生成动力学研究。结果表明,东营凹陷沙三下亚段和沙四上亚段烃源岩进入生烃门限的地质时间分别为4.26 × 106 a 和 24.85 × 106 a,沙三下亚段烃源岩目前处于主要生油阶段,而沙四下亚段烃源岩处于生油的后期阶段。现阶段,东营凹陷沙三下亚段烃源岩生成的饱和烃、芳烃、非烃和沥青质的累计产率分别为222.03 mg/g,71.30 mg/g,62.37 mg/g和 50.04 mg/g;而沙四上亚段烃源岩生成的饱和烃、芳烃、非烃和沥青质的累计产率分别为282.94 mg/g,98.98 mg/g,66.79 mg/g和 53.82 mg/g