浅谈硫酸盐热化学还原作用与碳酸盐岩储层发育

在碳酸盐岩层系热化学硫酸盐还原反应（Thermochemical Sulfate Reduction,TSR）是普遍发生的地质现象,通过对现有资料的研究（主要以川东北地区飞仙关组为例）,发现TSR反应是形成高含H2S气藏的重要原因。本文总结了现有研究水平下TSR的反应原理以及参与反应的各个组分,以及TSR对储层,尤其是深部储层的作用（主要以川东北地区飞仙关组为例）。同时,本文提出关于TSR作用仍旧有很多没有解决的问题。如TSR反应体系中固体的硬石膏能否参与反应、TSR反应的阶段性、TSR作用与白云化作用之间是否存在关系,以及TSR反应产物与储层溶蚀机制等。     

四扣洼陷西部沙四上亚段湖相碳酸盐岩沉积特征及沉积模式

综合运用微观薄片、岩芯、录井、测井等资料,总结了四扣洼陷西部地区沙四上亚段湖相碳酸盐岩的沉积特征,并根据古地貌特点建立了与之相应的湖相碳酸盐岩沉积模式。研究认为在洼陷缓坡带主要发育灰泥坪、岸滩、滩间和浅滩-藻礁沉积微相,而在洼陷陡坡带则主要发育灰泥坪、岸滩-藻礁沉积微相。     

鄂尔多斯盆地下奥陶统碳酸盐岩储层特性研究

鄂尔多斯盆地下奥陶统碳酸盐岩分布全盆地,目前已在奥陶系马家沟组灰岩获得高产工业气流.文章从石油地质特征和成岩作用分析入手,阐述成岩作用对鄂尔多斯盆地下奥陶统储层的影响,研究碳酸盐岩的油气储集潜力,进而指明鄂尔多斯盆地下奥陶统碳酸盐岩储层的找气前景.     

碳氮分析仪测定造纸法再造烟叶中的碳酸钙含量

建立了碳氮分析仪法测定造纸法再造烟叶中碳酸钙含量的方法。通过热催化高温氧化反应对样品进行消解,检测经高温分解产生的CO_2气体,分别用不同的前处理方法,测定样品中的总碳和有机碳,用差量法计算出无机碳后,依据碳和碳酸钙分子量的换算,计算得出样品中碳酸钙的含量。结果显示:①待测液线性响应对应的最高碳含量为36mg;②样品本底碳量为14.5mg时,当加标碳量分别为2.5、5.0、7.0mg时平行检测3次的变异系数分别为7.60%、6.25%、3.77%;③方法的回收率范围为85.96%～111.16%;④方法的检出限和定量限分别为0.013mg和0.04mg。方法适合于测定造纸法再造烟叶中碳酸钙的含量。     

伊拉克AD油田上白垩统Kh2段生物扰动与储层非均质性

AD油田位于伊拉克中南部,上白垩统Khasib组是其重要的含油层系。Kh2段是Khasib组的主力产层,发育大量生物扰动构造,强烈的储层非均质性制约了油田的注水开发进程。为明确生物扰动与Kh2段储层非均质性的相关性及成因联系,基于岩心、显微薄片观察和阴极发光、点渗透率测试,通过岩相学、遗迹学及储层地质学研究方法,开展遗迹学特征与非均质性特征、类型及成因模式研究。结果表明：Kh2段主要发育Thalassinoides?Rhizocorallium、Ophiomorpha、Thalassinoides?Palaeophycus、Thalassinoides?Rhizocorallium?Planolites 4类遗迹组构,分别对应中缓坡固底底质颗粒滩、松散底质颗粒滩、绿藻滩/滩间以及外缓坡沉积。生物扰动造成不同环境沉积储层的非均质性,潜穴的储集空间、渗透率、含油性能等较基质得到改善。生物扰动造成潜穴与基质的组构差异,在此基础上叠加胶结、溶蚀、压实等差异性成岩改造作用后,进而形成3种储层非均质性类型。储层非均质性受控于沉积环境、岩石类型、遗迹组构、成岩作用等因素。生物扰动与沉积、成岩协同控制Kh2段多尺度的强非均质性。     

胶凝酸与交联酸一体化耐高温缓速酸研究

胶凝酸和交联酸是高温碳酸盐岩酸压常用的缓速酸体系,该体系存在耐温能力不足、配伍差等问题,同时现场交联酸和胶凝酸为不同酸液体系,存在配制使用流程繁琐的问题。为解决上述问题,优化形成了一体化酸液体系,交联酸基液可作为胶凝酸使用,加入交联剂作为交联酸使用。交联酸配方为:20%盐酸+1%稠化剂SRAP-2+2.5%高温缓蚀剂主剂SRAI-1+0.5%增效剂+1%酸压用铁离子稳定剂SRAF-1+1%酸压用破乳剂SRAD-1+1%交联剂SRAC-2A和延迟交联剂SRAC-2B（2:12）。胶凝酸在160℃、170 s-1下,恒温剪切120 min后黏度为20 mPa·s。交联酸体系交联时间为93 s,具有良好的延迟交联特性;在160℃、170 s-1下恒温剪切90 min后黏度为55 mPa·s,一体化酸液体系室温可放置10 d以上,在140℃动态腐蚀速率为46.1021 g/（m2·h）。研究结果表明,该体系可满足高温储层对缓速酸的要求,实现酸液体系一体化,方便现场施工,具有较好的发展前景。      

典型碳酸盐岩渗透力学行为特征及其对储、盖性质的判定

目前对碳酸盐岩的研究主要关注其油气的储集空间,针对含油气盆地中碳酸盐岩的勘探也主要是为了寻找优质的油气储集体。然而,随着油气勘探向深层更古老的地层拓展,有效的碳酸盐岩储—盖配置显得至关重要。勘探证实,深埋条件下碳酸盐岩有利相带仍然发育高孔渗的优质储集体,然而是否发育与之配置的碳酸盐岩盖层就成为了制约深层碳酸盐岩油气勘探的关键因素。首次系统全面地通过对典型碳酸盐岩开展不同温度条件下三轴应力加载全过程渗透力学试验,得出了碳酸盐岩在破坏变形过程中渗透率随温度、围压的演化过程。试验分析结果显示,典型白云岩和典型灰岩在深埋应力作用过程中渗透力学行为特征具有明显差异,白云岩更多地显示出储集性能的特征,表现为脆—塑转换临界围压较大,岩石更容易形成裂缝,渗透率随温度的增加而增大等;而灰岩则表现出盖层的属性,体现在脆—塑转换临界围压小于白云岩,岩石相对容易形成密闭,渗透率随温度的增大逐渐减小。综合分析认为,白云岩和灰岩的纵向叠置能够形成有效的油气藏储—盖组合。     

孔隙结构特征和非均质性对碳酸盐岩气藏开发的影响

复杂的孔隙结构是制约深层碳酸盐岩气藏高效开发的关键因素之一。为此,首先利用CT扫描技术分析了3种类型岩心的孔隙结构特征;然后,利用具有代表性的孔隙网络模型,实现了三维孔隙结构中的气相流动的可视化分析;最后,在地层条件下通过4组2块岩心串联的衰竭模拟实验研究了层内非均质对开发的影响。结果表明,渗透率主要受裂缝发育程度和分布特征、孔隙连通性影响;在连通性弱的孔隙结构中,气相流动的连续性较差,气相流速和渗透率较低。数量小于30%的大孔隙和孔洞的存在大幅提高了储层的孔隙度。在碳酸盐岩气藏开发中,考虑层内非均质性对气藏开发的影响,应依据不同孔隙结构中的气相流动特征选择合理的生产方式促进气藏在水平方向的协调开发。     

Hydrogen wettability in carbonate reservoirs: Implication for underground hydrogen storage from geochemical perspective

Hydrogen has been considered as a promising renewable source to replace fossil fuels to meet energy demand and achieve net-zero carbon emission target. Underground hydrogen storage attracts more interest as it shows potential to store hydrogen at large-scale safely and economically. Meanwhile, wettability is one of the most important formation parameters which can affect hydrogen injection rate, reproduction efficiency and storage capacity. However, current knowledge is still very limited on how fluid-rock interactions affect formation wettability at in-situ conditions. In this study, we thus performed geochemical modelling to interpret our previous brine contact angle measurements of H₂-brine-calcite system. The calcite surface potential at various temperatures, pressures and salinities was calculated to predict disjoining pressure. Moreover, the surface species concentrations of calcite and organic stearic acid were estimated to characterize calcite-organic acid electrostatic attractions and thus hydrogen wettability. The results of the study showed that increasing temperature increases the disjoining pressure on calcite surface, which intensifies the repulsion force of H₂ against calcite and increases the hydrophilicity. Increasing salinity decreases the disjoining pressure, leading to more H₂-wet and contact angle increment. Besides, increasing stearic acid concentration remarkably strengthens the adhesion force between calcite and organic acid, which leads to more hydrophobic and H₂-wet. In general, the results from geochemical modelling are consistent with experimental observations that decreasing temperature and increasing salinity and organic acid concentration increase water contact angle. This work also demonstrates the importance of involving geochemical modelling on H₂ wettability assessment during underground hydrogen storage.     

硅酸盐型胶磷矿单一反浮选工艺研究及工业化应用

云南某矿区产的硅酸盐型胶磷矿的SiO_2含量一般在30%以上,堆存数量巨大,使用常规的单一反浮选工艺难以达到要求的精矿指标,但是使用正反浮选工艺或者双反浮选工艺的生产成本又较高,经济效益不理想。从矿石的多元素分析发现,与CaO∶P_2O_5大于1.79的碳酸型磷块岩配矿后使用单反浮选工艺可以获得合格的精矿指标。在此思路上,对两种矿石进行配合比、解离度、磨矿细度和药剂制度的探索研究。当配合比为1∶3,磨矿细度为92%,药剂制度为抑制剂1.5kg/t、调整剂18kg/t、捕收剂3.0kg/t的情况下,最终可以获得P_2O_5品位为28.89%,MgO品位为0.91%,产率62.73%,回收率85.24%的精矿指标。