塔里木盆地煤岩显微组分热模拟实验中液态烃特征研究

对塔里木盆地满加尔凹陷侏罗系演化程度较低(Ro=0.40%)的煤岩显微组分进行了从250℃到550℃(50℃为一温阶,恒温72h)的热模拟实验。用氯仿抽提获得了赋存在固体残余物中的可溶液态有机物,即饱和烃、芳烃和非烃。实验结果表明:1组成煤岩的显微组分产液态物时具有镜质组较早(主要发生在350℃时)、壳质组略晚(发生在400℃)且显微组分产率大小顺序为壳质组(1)>壳质组(2)>镜质组的特征;2各显微组分的液态烃产率均表现为壳质组>镜质组的特征,镜质组和壳质组均存在一个明显的产液态烃高峰,壳质组是煤岩中液态物质的主力贡献者,其产液态物率是镜质组的5～15倍;3在显微组分中,低演化阶段具低总烃、高非烃+沥青质的特征,随着煤化作用的加强,总烃有大于非烃+沥青质趋势。同时,在液态物产率高峰,饱和烃一般都占优势,不同显微组分液态物质的产程有所不同,因此,尽管在煤岩中壳质组是液态烃的主要来源,但由于其在煤岩中所占比较较小,难以肯定其为主力源,而尽管镜质组产液态物率低于壳质组,但因其是煤岩的主体部分,且具有广泛的分布,因此,应该是重视的对象;4不同显微组分的烷/芳值大于1,且壳质组的烷/芳值具有两阶段性。     

煤岩显微组分模拟实验气态产物碳氢同位素特征

碳氢同位素研究是油气地球化学研究的一个重要方面。通过对神山褐煤镜质组与丝质组中碳氢同位素的分析得出:同一温阶,镜质组和丝质组气体产物中甲烷及其同系物具有与天然气相似的碳同位素分布特征,随烷烃分子碳数增加而逐渐增高,即δ13C1δ13C2δ13C3;不同温阶时,气体产物中甲烷及其同系物的δ13C具有明显的同位素分馏特征,即随温度的增加δ13C1、δ13C2、δ13C3值相应增高。而对镜质组与丝质组气体产物中的δD而言:同一温阶,具有δDH2δD1δD2δD3δD4的规律;不同温阶,随温度的增加,δDH2、δD1、δD2、δD3、δD4值相应增高,也表现出明显的同位素分馏特征。     

塔里木盆地煤系有机质热模拟实验中液态烃特征研究

通过对塔里木盆地满加尔凹陷侏罗系演化程度较低的(RO=0.40%)煤岩和煤岩加水进行了从250～550℃(50℃为一温阶,恒温72h)的热模拟实验,用氯仿抽提获得了赋存在固体残余物中的可溶液态有机物,即饱和烃、芳烃和非烃。实验结果表明:煤岩在各演化阶段的液态物产率均低于煤岩原样;饱和烃随演化程度升高逐步增加,而芳烃减少,反映出非烃沥青质,甚至不溶有机质向相对稳定的饱和烃转化以及芳烃随演化程度升高的高聚合作用;沥青质随演化程度升高亦有增大的趋势,而非烃比例变化不大,反映出高温下非烃向饱和烃和沥青质转化的两极分化作用;烷/芳值随着演化程度的升高而增加,反映出高演化期芳烃的聚合作用。在煤岩加水热模拟实验中,液态烃产率随温度升高而逐步增加且芳烃是主体产物。在实验的低温阶段,水的加入使得煤岩样中可溶有机质向气态和不溶有机质转化,从而使得可溶有机质组分呈降低趋势,而在高温阶段时煤岩加水后可溶有机质有所增加。在煤岩加水热模拟实验中,烷/芳值均小于1,再一次说明了水对芳烃缩聚的抑制作用及对烷烃形成的促进作用。     

煤岩及其显微组分热模拟成气特征

通过煤岩及其各显微组分等6个系列以50℃为一温阶,从250～550℃进行热模拟实验,对其气体产物进行了系统分析。结果表明:随着温度的升高,煤岩及其各显微组分产气率均呈增长趋势;不同的模拟物质,在同一温度下产气率各不相同;同一模拟物质,在不同温度下产气率亦不同;其中镜质组和壳质组具有较强的产气潜力,丝质组和半丝质组产气量甚低,而全煤表现为各显微组分成烃的综合效应。气体产物中CO₂和N₂主要在低温阶占比例较大。     

塔里木盆地煤岩在不同介质条件下热模拟实验中烷烃系列有机地球化学特征

对塔里木盆地侏罗系煤岩在不同介质下的热模拟实验和正构烷烃系列色质测试分析结果表明,在400℃前后煤岩成烃机理不同。结合对峰型、ΣC21-/ΣC22+值、OEP指数和P r/Ph值等地球化学参数的研究,指出了不同热演化阶段的成烃机理:在低温阶段(<350℃)煤岩主要是裂隙、晶格间吸附烃和结构边缘烃的排出;在350~400℃之间,脱甲基及链断裂效应使得煤岩排烃进入高峰期;在高演化阶段(≥450℃),大量内部结构烃发生断裂重排,550℃以上温度达到第二个热降解高峰,产出烃发生脱甲基、链断裂和开环效应。模拟实验还表明,OEP指数变化较大,其每次变化都伴随一次生烃高峰;P r/Ph值随着热演化程度呈降低趋势;有水、伊利石和蒙脱石存在时,会改变煤岩在热演化过程中高碳数烃的热降解速率,有利于液态烃的形成。     

煤成烃的生成和运移的模拟实验研究Ⅰ．气态和液态产物特征及其演化

在对两个褐煤样品同时进行生烃和排烃模拟实验的基础上，研究其气态和液态产物的量、组成及其演化规律。结合文献报道，论证了反应压力对气态和液态产物的量和组成存在的明显影响，探讨了褐煤的生、排油能力和运移的机理、效应以及成熟演化作用。     

煤成烃的生成和运移的模拟实验研究Ⅰ.气态和液态产物特征及其演化

在对两个褐煤样品同时进行生烃和排烃模拟实验的基础上,研究其气态和液态产物的量、组成及其演化规律。结合文献报道,论证了反应压力对气态和液态产物的量和组成存在的明显影响,探讨了褐煤的生、排油能力和运移的机理、效应以及成熟演化作用。      

塔里木盆地S74井稠油热模拟实验研究(一)——模拟产物地球化学特征

对塔里木盆地S74井稠油开展了热模拟实验,对原油、模拟残渣抽提物、排出油的族组分及其碳同位素进行了测试,并对饱和烃进行了气相色谱与气相色谱—质谱分析,同时进行了烷烃气碳同位素分析。研究表明:1)模拟残渣抽提物饱和烃结构组成、甾萜烷生物标志化合物随模拟温度的变化具较大幅度的变化,而排出油除在350℃出现异常外,饱和烃结构组成、甾萜烷生标特征随模拟温度的变化不大;2)模拟残渣抽提物及其馏分碳同位素随模拟温度的增高而逐渐变重,而排出油及其馏分碳同位素随模拟温度的变化规律不明显;3)烷烃气碳同位素随模拟温度的增高而逐渐变重,各模拟温度点烷烃气碳同位素呈正常组合序列分布。     

塔里木盆地天然气地球化学特征与成因类型研究

通过统计分析塔里木盆地的234个天然气样品指出：该盆地的天然气主要以烃类气体为主(烃类气体含量为80%以上,占样品总数的84%);古生界和中生界天然气中的非烃气体N₂含量高于新生界,且N₂与烃类气体（C _1-4）之间存在正相关性;古生界和中生界天然气主要为油型气,而新生界天然气则为煤成气,且δ¹³C₂和δ¹³C₃存在一定的正相关性;³He/⁴He值一般为n×10^-8数量级,表现为壳源特征,且³He/⁴He值与天然气类型没有明显关系;古生界和中生界天然气的⁴⁰Ar/³⁶Ar值整体上要略高于新生界(这与形成天然气母质中K丰度有关)。根据以上地球化学参数判定塔里木盆地天然气以有机成因类型为主。     

塔里木盆地超深、高温井酸压管柱体系技术与应用评价

对碳酸盐岩的酸压储层改造是主要增产措施。经过多年实践,形成了五类酸压管柱：光管柱、机械单封、液压坐裸、液压单封及套裸双封。其中,液压单封及套裸双封是两种新型酸压管柱,前者较为经济,管柱施工可靠性高;后者坐封过程较为方便,卡封水层,可实现分层改造,达到酸压改造目的。     

含水饱和度对灰岩热解生成CO2气产率和碳同位素的影响

以琼东南盆地的前第三系1块基底灰岩样品为替代样品,应用热模拟实验方法,进行了一系列不同含水条件下的热解实验,并对实验产物CO₂的产率和碳同位素进行了分析,探讨了莺歌海盆地基底灰岩的生气情况。结果表明,水的存在与否、含水量的多少均对灰岩热解生成CO₂有重大影响。水可以促进灰岩热解生成CO₂气体,并能够极大地降低灰岩的热解温度。与无水条件相比,含水条件下灰岩热解产物CO₂的碳同位素明显变轻。通过与前人钙质泥岩热解实验对比,并结合莺歌海盆地实际地质资料,研究认为莺歌海盆地CO₂气藏可能主要来源于中新统海相钙质泥岩,而前第三系基底灰岩的贡献很少。     

莺歌海盆地地温—地压系统特征及其对天然气成藏的意义

莺歌海盆地是一个典型的高温高压新生代伸展—转换型盆地，其烃源岩热演化、天然气运聚成藏都与温压场特征密切相关。尝试运用整体、耦合的观点和地温—地压系统理论，在详细分析莺歌海盆地地温场和地压场分布特征的基础上认为，莺歌海盆地中央泥底辟带发育高压型复式地温—地压系统，而莺东斜坡带则发育单一型地温—地压系统。结合中央泥底辟带和莺东斜坡带天然气藏的分布特征，分析了不同地温—地压系统模式对天然气运聚的影响和控制作用，探讨了在不同地温—地压系统模式下天然气成藏的意义，指出了中央泥底辟带和莺东斜坡带不同的地温—地压系统模式对应的天然气运聚模式。     

塔里木盆地寒武-奥陶系走滑断裂系统特征及其控油作用

用新三维地震资料,对塔里木盆地寒武-奥陶系海相碳酸盐岩中发育的走滑断裂系统进行了研究。研究结果认为,研究系统中主要发育着花状构造、雁列构造、拉分地堑、辫状构造、剪切断裂带等多种构造样式。晚加里东–早海西运动期受阿尔金地区强烈的斜向碰撞挤压作用,在塔中地区形成一系列北东向的左旋走滑断裂;晚海西运动期受控南天山洋的斜向闭合拼贴作用,在塔北隆起轴部发育北东东向的压扭断裂,在塔北隆起南缘发育近南北向右旋走滑断裂;印支–燕山运动期受阿尔金走滑作用,在塔东发育左旋压扭断裂;喜马拉雅运动晚期受西昆仑–帕米尔斜向挤压,在巴楚地区发育压扭–走滑断裂。走滑断裂形成演化具有多期性、断裂发育具有继承性与区段性。走滑断裂对碳酸盐岩储集层具有强烈的改造作用,走滑断裂破坏早期古油藏,是晚期油气运聚的主要通道,走滑断裂带造成油气分布的区段性。     

塔里木盆地油气藏形成期分析

塔里木盆地具有多 期生排烃、成藏、调整和破坏的特点。综合利用圈闭形成与生排烃分析法、储集层有机岩石分析法、储集层成岩矿物生要是伊利石)同位素地质年代法、油气藏饱和压力或露点压力推算法,对塔里木盆地油气藏的形成期进行了系统的分析,结果认为,油气藏主要形成时期为印支运动期一喜马拉雅运动晚期,而且多为喜马拉雅运动中晚期。并通过对塔里木盆地不同的含油系统的归纳和分析,指出塔里木盆地具有晚期成藏的特点。     

塔西南坳陷油气与圈闭控油作用

塔西南坳陷自下而上共沉积有 5套生油岩系 ,生油—油气运移晚于圈闭形成或基本匹配。海西期和喜山期构造运动对圈闭形成起重要作用 ,圈闭类型可划分为构造圈闭与非构造圈闭 2大类 ,前者细分为背斜圈闭和断层圈闭 2亚类。圈闭的发育与分布受控于断裂和不整合面的发育分布 ,构造圈闭是西南坳陷油气聚集的主要场所 ,油气聚集空间分布规律依赖于圈闭的空间展布规律 ,不同时期圈闭有不同的控制油气聚集作用 ,圈闭保存直接影响油气保存     

塔里木斜坡带类型、特征及其与油气聚集的关系

根据斜坡带的形成和演化特点,将塔里木盆地古生界斜坡带划分为3类,即同沉积古斜坡、构造斜坡和叠合斜坡。按照沉积物的补偿特征,斜坡又可分为上斜坡和下斜坡。前者是台地的的延伸,后者是盆地区的延伸。塔里木盆地沉积斜坡在盆地的不同沉降阶段都有发育,主要形成于古生代,特别是寒武纪和奥陶纪。沉积期台缘上斜坡带是碳酸盐岩高能相带发育区,台缘下斜坡是碎屑岩地层-岩性圈闭发育区。沉积古斜坡带发育了以礁滩体为主要储层、以致密碳酸盐岩或上奥陶统泥岩为主要盖层的成藏组合。构造斜坡是指受区域构造运动或局部构造隆升作用形成的,上部以剥蚀为主,下部沉积埋藏的斜坡区。斜坡环绕古隆起周缘分布,离古隆起区越近,剥蚀作用越强。对于碎屑岩沉积体系而言,构造斜坡上、下斜坡过渡区,是地层-岩性的变化带,也是各类地层-岩性圈闭发育的有利区带。对于碳酸盐岩地层来说,不整合面的发育对下伏地层改造作用强烈,有利于岩溶作用的发育和缝洞型储层的形成。构造斜坡发育的岩溶储层与不同层系泥岩盖层构成有利的成藏组合。综合塔里木油气田特征得出结论,多期叠合、同向叠合斜坡和枢纽带是油气分布最有利的区域。     

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长庆榆林气田在开始建设时采用了常温分离的技术工艺，但在生产中发现集气、输气管道中有凝析油析出。影响了正常生产。为此，首先在榆—9集气站改用低温分离的集输工艺，经过工业模拟试验，目前已在该气田其他集气站逐步推广。章介绍了在长庆榆林气田南区上古生界气藏开采中，充分利用气藏地层压力，采用节流制冷脱油、脱水的低温分离工艺，以满足外输天然气水、烃露点的要求。     

杨柳煤矿割缝预抽后煤体孔隙结构变化特征

为了系统分析割缝预抽后钻孔周围煤体孔隙结构变化特征,基于孔隙结构测试方法的敏感性和精确性及液氮吸附法和压汞法测定原理,提出将液氮吸附法和压汞法有机结合来表征煤体孔隙结构。结果表明：①二者的有机结合应满足填充临界孔径所需的实验介质体积相等且结合点平滑过渡;②随取样点与割缝孔距离的减小,小孔(10~100nm)所占比例显著降低,大孔(>1 000nm)所占比例逐渐提高,中孔(100~1 000nm)和微孔(<10nm)所占比例变化较小;③割缝预抽后煤体瓦斯放散初速度ΔP受取样点与割缝孔距离的影响。水力割缝与瓦斯抽采协同作用能够弱化煤体对瓦斯的吸附能力并显著提高瓦斯在煤体中的渗流能力。研究结果对于指导高压水射流割缝瓦斯预抽具有重要意义。