鄂尔多斯盆地延长组长7和长8油层组流体过剩压力特征与油气运移研究

为了揭示鄂尔多斯盆地中生界延长组岩性油藏的成藏动力特征及油气运移规律,利用测井声波资料计算延长组各油层组的过剩压力值,分析延长组泥岩压实特征与流体过剩压力的分布特征,并以长8油藏为例探讨长7油层组和长8油层组之间的油气运移聚集规律。结果表明:延长组下部广泛发育稳定的欠压实带,长7油层组过剩压力值普遍较高,主要分布在8～14MPa之间,最高可达到18MPa;长8油层组过剩压力相对较低,只在局部地区达10MPa以上。泥岩厚度和性质是影响过剩压力分布的重要原因,高泥岩厚度分布区与过剩压力的高值区相吻合。长7油层组与长8油层组之间存在着较大的过剩压力差,该过剩压力差是油气纵向运移的主要驱动力;在横向上过剩压力低值区为油气运聚成藏的有利区。     

黏土矿物对油气生成的催化作用:研究进展与方向

黏土矿物是烃源岩的主要组成部分,但其对油气形成所产生的影响和作用还存在很多争议。大多数研究认为:在开放含水体系中,黏土矿物没有催化作用甚至对生烃有抑制作用;在封闭体系中,黏土矿物对烃类物质的生成具有催化作用。关于黏土矿物的催化作用,一种观点认为黏土矿物的催化大大提高了烃类物质的产率,且增加了生成物中烃的种类;另一种观点认为,黏土矿物的催化只改变产物的组成,而不改变烃类物质的产率。黏土矿物的催化机制主要有正碳离子机制和自由基机制,在地质过程中两者中哪一个起主导作用,尚无统一的认识。目前的研究主要集中在以正碳离子机制支持的催化裂化,缺乏对自由基机理的研究,特别是地质过程中自由基发挥的作用。通过对前人在该领域研究成果的分析,寻求造成研究结果迥异的原因,阐述黏土矿物催化研究的新认识,提出多种地质催化剂协同催化的研究思路。     

高原潮湿地区植物中正构烷烃及其氢同位素分布

为了解高原地区湿润气候-淡水湖环境中植物正构烷烃及其氢同位素组成,应用色谱-质谱联用仪(GC-MS)和气相色谱-高温热转变-同位素比值质谱议(GC-TC-IRMS),分析了甘南尕海湖泊和周围地区植物中正构烷烃及其氢同位素组成特征.结果表明:植物中正构烷烃主要由中等和长链组分组成(C21~C37),具有较强的奇偶优势;平均碳链长度(ACL值)与主峰碳数呈正相关趋势,与Qw=(C27+C29)/(C27+C29+C31)呈负相关趋势;植物中正构烷烃平均δD值分布在-246.5‰~-130.3‰之间,并且整体上是木本植物较高,草本植物较低,水生植物介于它们之间;植物种类、叶面积、水源和气候环境都影响了植物正构烷烃氢同位素组成;δD值随ACL值增加具有变低的趋势,随着Qw值增加具有变高的趋势;氢同位素分馏效应呈现为草本植物大,木本植物小,水生植物介于它们之间.     

不同成煤母质热解烃类气体氢碳同位素组成特征

为了认识草本沼泽和森林沼泽成煤物质以及煤显微组分对热解煤层气同位素,特别是氢同位素的影响,对草本沼泽和森林沼泽泥炭以及具有略微不同显微组分的煤进行了热解模拟实验,研究了它们热解烃类气体氢碳同位素组成差异,以及这种差异随成熟度的变化,讨论了引起这种差异的原因。结果表明:草本沼泽泥炭热解甲烷, 乙烷和丙烷δD平均值分别为-235‰, -200‰和-209‰,森林沼泽泥炭的平均值分别为-226‰, -188‰和-191‰。草本沼泽泥炭热解甲烷, 乙烷和丙烷δ¹³C平均值分别为-36.2‰、-27.4‰和-31.6‰,森林沼泽泥炭的平均值分别为 -33.7‰、-20.7‰和-25.6‰。表现为草本沼泽泥炭热解的烃类气体氢碳同位素组成轻于森林沼泽泥炭,并且从泥炭连续热解至R_O值分别为2.5％, 3.5％和5.5％时,甲烷氢同位素值分别平均低18‰, 11‰和9‰,碳同位素值分别平均低3.4‰, 3.8‰和1.8‰。煤显微组分微小的差异对热解烃类气体碳同位素有明显的影响,表现为具有较高壳质组的煤热解甲烷的碳同位素组成较轻,可是煤热解烃类气体氢同位素组成主要与成煤环境因素有关。这些研究成果为自然煤层气的成因判识提供了科学数据。     

轻烃地球化学研究进展及发展趋势

轻烃分析是油气地球化学中一种重要的研究方法,在油气藏的勘探和开发中得到了广泛的应用。通过回顾国内外学者对轻烃理论和应用的研究,系统总结了轻烃地球化学研究现状、存在问题及发展趋势。认为目前在轻烃的形成机理方面主要存在2大理论体系,即热裂解成因论和催化成因论。前者强调在轻烃形成过程中热动力占据主导作用,后者强调过渡金属的催化作用是形成轻烃的主要机制。但是,目前轻烃成因理论的研究仍然存在局限性和片面性,热裂解成因论忽视了沉积岩中催化物质对轻烃形成的促进作用,而催化成因论则忽视了热力学作用对催化物质活性的激发影响。在应用方面,轻烃在天然气成因、有机质类型与形成环境和成熟度的判识,以及油气源岩对比和油气藏次生变化、油气运移和油气藏保存条件与连通性判识等方面起到了重要作用。未来轻烃地球化学理论研究趋势是加强轻烃成因理论的基础研究,并重视吸纳其他学科的理论优点|在轻烃地球化学应用研究方面,则应与单体烃同位素和生物标志化合物等方法结合,并充分考虑地质等因素和轻烃分析测试方法的影响。     

鄂尔多斯盆地陇东地区中生界古地层压力演化与油气运聚

通过地层异常压力的形成与演化研究可以了解油气的成藏过程,但目前缺乏对鄂尔多斯盆地中生界地层压力演化的定量研究。依据研究区声波时差测井曲线资料以及岩石与流体的物理数据,利用等效深度法和构造抬升剥蚀后地层流体压力的定量计算公式,分别计算了该盆地陇东地区在早白垩世末期最大埋深时地层压力和现今地层压力,确定了这2个重要时期地层压力变化特征;采用流体包裹体PVT热动力学模拟方法,获得了研究区不同地史时期古地层压力值,利用这些古地层压力值恢复了地史时期地层压力的演化规律。资料显示早白垩世末期鄂尔多斯盆地陇东地区中生界普遍存在剩余压力,长7油层组剩余压力最高,可达到14.50MPa;构造抬升剥蚀后,除长7油层组在部分地区仍然保留了异常高压外,研究层位普遍形成了异常低压,一般分布在-9.42~-2.25MPa之间。地层异常压力发育和演化经历了高压原始积累、高压消失和低压形成3个阶段,这种地层异常压力演化与该盆地中生界埋藏演化史、生烃史相一致。异常高压是油气初次和二次运移的主要动力,陇东大部分地区都满足了长7段烃源岩向长8段储层排烃的动力条件;长8段地层剩余压力较低区为油气运移成藏的指向地区。     

影响纤维吸附阳离子淀粉颗粒因素的探讨

利用分光光度计测定纤维对阳离子淀粉颗粒的吸附量,通过改变浆种,添加填料或硫酸铝以及改变其添加顺序等,研究其对纤维吸附阳离子淀粉的影响,目的在于提高阳离子淀粉在湿部的留着率.研究发现:浆料中细小组分含量高;采用先添加硫酸铝后添加阳离子淀粉;先添加阳离子淀粉后添加填料能提高纤维对阳离子淀粉的吸附效率,减少其流失.     

泥炭热模拟产物中多环芳烃及其氢同位素特征

目前对于地质体中单体沉积芳烃化合物的氢同位素研究极为薄弱。研究对采自2个不同纬度地区的草本泥炭进行了无水热模拟实验。结果表明：2个地区泥炭热解的多环芳烃以菲及其烷基化合物为主要组分,并且低纬度泥炭热解的多环芳烃含有较多的芘系列和苯并芘多环芳烃。2个地区热解样品中甲基菲指数(MPI 1和MPI 2)值差别显著,但甲基菲比值(F₁和F₂)在2个地区热解样品中却较为接近。高纬度和低纬度地区泥炭热解的多环芳烃δD值分别在-142‰～-66‰和-103‰～-62‰之间,并且表现为高纬度地区泥炭热解的多环芳烃δD值低于低纬度地区炭热解多环芳烃的δD值。2个地区平均δD值差异在350℃和400℃时分别为-29‰和-16‰。高模拟温度热解的多环芳烃的氢同位素组成明显地重于低模拟温度热解的多环芳烃的氢同位素组成,反映了沉积多环芳烃δD值与有机质热成熟度密切相关。与相同样品中热解甲烷气体和正构烷烃的氢同位素组成相比较,热解多环芳烃的氢同位素组成最重。多环芳烃氢同位素组成与其分子量、碳数、环数和双键数具有一定的负相关性。这些研究成果为草本沼泽中形成的成煤物质的成因...     

草本沼泽泥炭加水热解产物烃类气体氢同位素特征

为了认识成岩水介质对热解煤层气氢同位素的影响,对草本泥炭进行了加水和无水热解模拟实验,研究了热解产物烃类气体的氢同位素组成及其差异性与演化规律,发现成岩水介质对热成因烃类气体氢同位素组成具有显著的影响。在泥炭中加入氢同位素值高于泥炭形成环境水的水,其模拟实验产生的烃类气体氢同位素值显著增高;并且从泥炭连续热解至RO值为5.5%时,加水泥炭模拟实验使热解甲烷、乙烷和丙烷平均δD值分别增加了74‰、42‰和66‰。随着模拟温度升高,生成的烃类气体的δD值增大。认为加水模拟实验使热解烃类气体氢同位素值增高起因于水氢与有机氢同位素的交换。建立了具有较高δD值的淡水参与下热解烃类气体δD值与RO值的数学模型,以及不同烃类气体之间δD值的数学模型。这些研究成果为成岩水介质参与下草本沼泽成煤物质热解煤层气的成因研究提供了科学依据。