国家重点基础研究发展计划(2012CB214701)
- 作品数：15 被引量：168H指数：8
- 相关作者：张同伟张铭杰汤庆艳闫建萍李艳芳更多>>
- 相关机构：兰州大学中国科学院中国科学院大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金教育部科学技术研究重大项目更多>>
- 相关领域：天文地球石油与天然气工程更多>>
- 页岩有机质富集机理与含气性关系剖析——以黔浅1井为例被引量：5
- 2017年
- 为揭示研究区五峰组—龙马溪组页岩有机质含量在垂向上的变化特征,探讨龙马溪组页岩有机质富集机理,研究页岩含气性的主控因素,分析了黔江区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组钻井岩心剖面57个样品的有机质碳含量、硫含量、有机质碳同位素组成和含气性特征。研究表明:五峰组—龙马溪组页岩底部10m段残余有机质含量较高,达1.33%~6.09%,向上有机质含量减小并趋于稳定,一般低于1%。在高有机质层段(TOC>2%),TOC和硫含量之间存在正相关关系;在低有机质层段(TOC<2%),随着TOC含量的增加,硫含量明显增加,显示还原环境增强。龙马溪组页岩有机质以Ⅰ、Ⅱ型为主,δ13Corg值分布在-31.37‰^-26.6‰,平均值为-29.8‰。高有机质层段(TOC>2%),有机质碳同位素偏轻,在较宽的有机质丰度变化范围内其碳同位素值基本稳定,表明有机质丰度的变化受矿物的稀释作用控制。低有机质层段(TOC<2%),随着TOC含量的增加,有机质碳同位素变轻,表明有利于有机质保存的还原条件增强。有利于有机质保存的强还原环境是五峰组—龙马溪组底部页岩有机碳含量较高的原因。碳同位素在垂向上的变化特征与全球气候和构造运动具有良好的对应关系,说明相对海平面的变化是五峰期到龙马溪晚期研究区沉积环境变化的根本原因。井龙马溪组底部页岩含气量较高,向上逐渐变小,在0.15~2.48m3/t,平均为0.56m3/t,总含气量与TOC之间存在明显的正相关性。
- 黄勇张小龙熊涛张同伟
- 关键词：四川盆地页岩气有机质沉积环境
- 珠江口盆地恩平组泥页岩全岩及干酪根生烃动力学实验及初步应用研究被引量：3
- 2014年
- 在限定体系（密封金管-高压釜体系）下,采用珠江口盆地下渐新统恩平组低成熟度碳质泥页岩全岩及分离干酪根样品进行了生烃热模拟实验。在24.1 MPa压力条件下,以20℃/h （373.5~525.0℃）和2℃/h （343.0~489.2℃）升温速率实验测定了气态烃类的生成量和化学组成。实验结果采用Kinetics 05生烃动力学软件模拟获得了有机质裂解生成甲烷及同系物等气态烃形成的动力学参数。结果表明,泥页岩不同升温速率（2℃/h和20℃/h）有机质热裂解过程中,相同温度下,全岩样品的气态烃产量和C2-C4等重烃气体的转化率明显低于干酪根样品,但两者的甲烷转化率相近。全岩及干酪根具有相似的甲烷、乙烷、丙烷及丁烷的活化能分布（52＆#215;4.1840~64＆#215;4.1840 kJ/mol）。干酪根的分离对动力学参数几乎没有影响。对比表明,干酪根热解生气的两个温度段为：135.0~165.0℃和165.0~190.0℃,液态烃二次裂解生气的两个温度段为：190.0~225.0℃和225.0~260.0℃。热模拟晚期阶段重烃产量降低和甲烷产量的持续增加与早期形成的高碳数烃类分解有关。应用动力学方法外推到珠江口盆地的地质条件,表明珠江口盆地在约19.6 Ma干酪根开始裂解生气,目前仍处于干酪根裂解生气阶段。
- 汤庆艳张铭杰张同伟刘金钟余明
- 关键词：干酪根生烃动力学珠江口盆地
- 珠江口盆地番禺低隆起—白云凹陷北坡干酪根热演化模拟与生烃被引量：7
- 2013年
- 通过密封金管—高压釜体系对珠江口盆地番禺低隆起—白云凹陷北坡恩平组炭质泥岩的干酪根(PY),在24.1 MPa压力、20℃/hr(373.5～526℃)和2℃/h(343～489.2℃)两个升温速率条件下进行热模拟生烃实验,分析气态烃(C1-5)和液态烃(C6-14和C14+)的产率,以及沥青质和残余有机质碳同位素组成。同时与Green River页岩(GR)和Woodford泥岩(WF)的干酪根,分别代表典型的I型和II型干酪根进行对比研究。结果显示PY热演化产物中总油气量明显低于GR和WF干酪根,且气态烃(C1-5)最高产率是液态烃的1.5倍,揭示恩平组炭质泥岩主要以形成气态烃为主。在热演化过程中,有机质成熟度和母质类型是控制油气比的主要因素,气态烃和轻烃的产率比值主要受热演化成熟度的影响。干酪根残余有机质碳同位素和沥青质碳同位素在热演化过程中受有机质成熟度的影响较小,δ13C残余和δ13C沥青质可以间接反映原始母质的特征,为高演化烃源岩油气生成提供依据。
- 傅飘儿李晓亚汤庆艳张铭杰丛亚楠张同伟
- 关键词：珠江口盆地干酪根碳同位素组成
- 准噶尔盆地东南缘油页岩有机地球化学特征及含气潜力被引量：22
- 2013年
- 准噶尔盆地页岩气尚属于研究起步阶段,勘探程度低,还未发现页岩气藏。通过对准噶尔盆地东南缘雅玛里克山、水磨沟、三工河等地区上二叠统芦草沟组油页岩样品进行有机地球化学特征系统分析,认为:芦草沟组油页岩有机碳平均含量为9.71%,油页岩氢指数(IH)平均值为471.56mgHC/gTOC,有机质类型主要为Ⅱ型,处于低熟—成熟热演化阶段。通过与北美五大页岩气系统地球化学参数和地质参数对比,初步确定准噶尔盆地东南缘存在发育热成因页岩气藏的条件,部分区域可能有生物成因气生成。3个地区中,以三工河地区油页岩有机质丰度最高,有可能成为研究区页岩气勘探开发的有利区域。
- 高苑王永莉何大祥孟培吴应琴王自翔汪亘张虹巩俊成杨辉王有孝
- 关键词：油页岩页岩气
- 四川盆地东缘石柱地区五峰-龙马溪组页岩矿物组分及含气性特征被引量：4
- 2018年
- 四川盆地东缘石柱地区上奥陶-下志留统五峰-龙马溪组自下而上由钙质泥岩、黑色硅质页岩、黑色粉砂岩、黑色粉砂质页岩、黑色页岩、黑色粉砂质页岩、灰黑色泥岩、粉砂质泥岩、泥岩和粉砂质泥岩10个岩性段组成.对采自露头的富有机质页岩通过显微鉴定、扫描电镜分析和X-射线衍射进行了矿物组分定量研究和粒度特征分析.页岩中陆源碎屑矿物主要为石英、钠长石和白云母;自生矿物主要为石英、方解石、白云石、黄铁矿、伊利石和绿泥石等.剖面底部的硅质页岩为主要含气层段,石英是该层段的主要矿物.石英质量分数自底部向上逐步降低,和有机碳质量分数呈正相关关系;黏土质量分数和石英质量分数有相反的变化趋势.页岩中较高的脆性矿物质量分数提供了页岩气的储存空间,生物成因石英质量分数高的页岩有利于有机质富集.
- 王开亮李凯强王励坤高恒亮王凯文胡沛青
- 关键词：矿物组分四川盆地
- 四川盆地五峰组—龙马溪组页岩U-Mo协变模式与古海盆水体滞留程度的判识被引量：21
- 2015年
- 古海盆海水的氧化还原条件和滞留状况可通过沉积物中微量元素的富集程度来指示。本文利用页岩中U、Mo微量元素含量,研究了五峰组和龙马溪组沉积时期四川盆地的水体滞留情况。龙马溪组页岩在厌氧环境中Mo/TOC平均值为15,接近于半滞留海盆。且随着还原程度的增强,U、Mo富集系数趋于增加,但海水中较低的Mo浓度限制了Mo/U比值的继续增加,稳定在1倍海水值左右,指示龙马溪期四川盆地属于半滞留海盆。五峰组页岩Mo/TOC平均值为4.7,接近于黑海(4.5)这样的强滞留环境。U、Mo富集系数明显小于龙马溪组,在缺氧的环境中未表现出随富集系数增大Mo/U比值增大的趋势,且Mo/U比值低于正常海水值,表明五峰组沉积时期海盆的滞留程度要比龙马溪组沉积时期强烈,属于强滞留环境。五峰组沉积时期强烈的海盆滞留导致水体交换速度缓慢,形成了有利于有机质保存的缺氧环境,而龙马溪组沉积时期海平面上升造成的缺氧环境控制了半滞留海盆有机质的富集。
- 李艳芳吕海刚张瑜张小龙邵德勇闫建萍张同伟
- 关键词：四川盆地
- 中国南方寒武系海相页岩含气性主控因素的科学问题被引量：11
- 2018年
- 中国南方寒武系海相页岩含气性在不同地区差异较大,有机质孔隙发育机制不清楚,无法直接用控制五峰组-龙马溪组页岩含气性的有机质丰度和后期构造活动对页岩气的影响来预测其含气性。笔者提出采用历史演化的观点,在动态条件下研究孔隙的形成和发育机制,恢复南方寒武系页岩的有机质转化、油气形成和有机孔隙演化的历史。通过三者的耦合关系研究,为中国独特的高热演化条件下的有机质孔隙的发育机制,在研究方法和理论上探索一条新路。
- 张同伟张亚军贾敏邵德勇闫建萍
- 关键词：寒武系页岩气有机质孔隙
- 页岩中矿物组分测定方法探讨被引量：8
- 2015年
- X-射线衍射(XRD)是测定页岩矿物组成的基本方法,其定量精度受到矿物种类、衍射能力、粒度和衍射峰重叠等多种因素影响。选择四川盆地黔浅1井页岩进行矿物组分测定,通过2种实验结果对比,找出提高页岩矿物组分定量精度的方法。方法1:全岩XRD直接测定与定量;方法2:经物相溶解、Stokes重力分离后,对不同粒级的矿物分别进行XRD测定与定量。结果显示,通过2种实验方法获得的碳酸盐类矿物的百分含量差别较大,反映了直接XRD定量方法在矿物组分含量测定中并不是完全可信的。经物相溶解及重力分离后进行XRD测试,可很大程度上提高测试精度,同时获得的页岩中矿物不同粒度的含量对认识页岩成岩过程及页岩性质较各单矿物含量更具有实际意义。
- 刘玉祥王开亮胡沛青李万茂
- 关键词：XRD四川盆地
- 四川盆地五峰组—龙马溪组富有机质泥岩孔径分布及其与页岩含气性关系被引量：17
- 2015年
- 选取四川盆地长宁县双河镇上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组新鲜露头样品23个,渝东南黔浅1井岩心样品14个,运用氮气吸附法进行了孔径分布表征,并结合TOC、矿物组成含量和含气量在垂向上的变化及相关性分析,探讨了控制页岩孔隙发育的主要影响因素及其与页岩含气性的关系。结果表明：页岩孔隙以四周开放的具有平行板结构的狭缝孔为主,平均孔径为3.76～8.53nm,主体孔径以2～30nm的介孔为主。总体来看,BET比表面积和孔体积在五峰组—龙马溪组底部大,向上减小并趋于稳定,与TOC变化趋势一致,呈较好正相关性,表明有机质是控制龙马溪组页岩孔隙发育的主要因素。在TOC含量相近时,黏土矿物含量高的样品具有更大的比表面积,页岩中纳米孔隙的发育同时受黏土矿物的影响。四川盆地五峰组—龙马溪组底部TOC和脆性矿物含量高,有机孔发育,页岩含气性好,是页岩气储层压裂改造的优选层位。
- 张瑜闫建萍贾祥娟李艳芳邵德勇于萍张同伟
- 关键词：四川盆地
- 四川盆地志留系龙马溪组页岩气气体地球化学特征及意义被引量：24
- 2015年
- 四川盆地威远地区和川南长宁地区志留系龙马溪组页岩气化学组成以及碳、氢和氦同位素组成分析表明,该区页岩气CH4含量占绝对优势(94.0%~98.5%)、湿度低(0.3%~0.6%)、非烃气体含量较低(以CO2和N2为主、含微量的He、未检测出H2S)。烷烃气体碳同位素值随碳数增加出现局部反序分布特征:δ13C1>δ13C2;δ13CCO2=-2.4‰^-6.0‰,3 He/4 He=0.01~0.03Ra。威远和长宁2个地区页岩气碳同位素组成有所差异,威远地区页岩气的碳同位素值比长宁地区的偏低,δ13C1值偏低约8‰,δ13C2值偏低6‰;重复性实验结果表明2个地区页岩气碳同位素的差异可能源于其地质演化条件。川南长宁龙马溪页岩处于高—过成熟阶段,封闭性好,页岩气主要为干酪根初次裂解气和液态烃二次裂解气不同比例的混合,非烃气体中除有机质热裂解成因外含少量碳酸盐矿物分解产生的CO2。液态烃二次裂解可能是碳同位素值随碳数分布发生反序分布的原因。威远地区页岩中沥青含量较长宁地区多,同时后期的构造作用和抬升可能导致威远地区页岩气的烷烃气体的碳同位素值偏低。
- 曹春辉张铭杰汤庆艳吕宗刚汪扬杜丽李中平
- 关键词：稳定同位素页岩气龙马溪组四川盆地
