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1.
《地球化学》2017,(3)
利用3种有机质类型的海相烃源岩,分别在温压共控模拟和常规高压釜模拟两种温压体系下开展生烃模拟实验。在系统对比两种模拟方式产物产率、有机地球化学特征基础之上,分析了静岩压力和流体压力、水的性质与相态对烃源岩生烃过程与生烃机理的影响,探讨了实验结果在深层油气勘探中的地质意义。实验结果对比表明,高静岩压力和流体压力以及高温压缩态水的存在对有机质生烃演化具有明显控制作用,主要表现在以下几点:(1)有机质镜质组反射率受到"抑制",成熟阶段原油生成被延迟,高过成熟阶段延缓原油向烃气转化;(2)原油和原油裂解气产率增加,干酪根裂解烃气、CO_2和H_2非烃气产率降低;(3)原油产物中非烃和沥青质组分含量增加,烃气产物干燥系数相对较低、碳同位素值更偏负;(4)促进了干酪根"解聚型"生成油气方式的发生,抑制了"官能团脱除型"生成油气方式的发生。实验结果为深层油气资源评价、勘探深度下限厘定、烃类相态预测提供了有价值的信息。 相似文献
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在研究压力对有机质热演化作用的影响过程中,模拟实验主要采用金管热解的方法,所得结果大多没有发现压力对有机质演化存在明显影响。而采用定体积高水压反应釜含水热解实验通常得出压力抑制有机质成熟度的结论。超压盆地的研究结果认为,采用定体积高水压反应釜含水热解实验比较接近实际地质条件,但考虑静岩压力的WYMN-3型温-压生烃模拟仪（兰州油气资源研究中心）或地层孔隙热压生排烃模拟实验仪（无锡石油地质研究所）更具优势。实验与理论相结合的分析认为,高水压通过增大PV来增大反应活化能（Ea）,通过减小熵变（ΔS）来减小反应频率因子（A）。现阶段研究超压盆地比较适用的是PreRoTM模型和T-P-Ro模型,但两者都只考虑了超压而非孔隙流体压力。因此需要进一步对含流体压力的动力学模型进行研究。另外,目前学界采用的研究方法并不统一,这掣肘了同类实验间的对比,需要一套标准实验体系进行系统性研究。此外,高过成熟度页岩气的勘探与开发为研究压力对高过成熟有机质生气作用的影响提供了宝贵地质资料,但亟需解决海相页岩成熟度的精确测定问题。 相似文献
3.
在油、气、煤、铀多种能源矿产形成演化富集成藏(矿)过程中,有机-无机相互作用是普遍存在的,在有机质的强大吸附作用及其所提供的还原环境为铀的富集成矿起促进作用的同时,铀也改变了烃源岩的生烃演化进程。本文在Ⅱ型低熟烃源岩中加入碳酸铀酰溶液的条件下进行了生烃模拟实验,对比无铀-加铀样品生烃模拟实验产物的相关参数,以探讨油气生成过程中无机铀所起的作用。从实验结果可以看出,铀可以使产物中不饱和烃向饱和烃转化;促进长链烃的裂解,促进低分子量烃类的产生,从而使CH4的含量提高,使生成的烃类的干气化程度增加。铀可以在低温阶段促进有机质的成熟度,降低烃源岩的生烃门限,使低熟烃源岩早期生成烃类;同时在高温阶段阻止有机质过度成熟,利于所生成烃的保存。因而铀可能是未熟-低熟油气生成可能的无机促进因素之一。 相似文献
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内蒙古索伦地区辉长岩侵入体对上二叠统林西组烃源岩的影响 总被引：1，自引：1，他引：0
内蒙古上二叠统林西组具有潜在的较大生烃能力.在烃源岩生烃过程中侵入岩体起到了一定的控制作用.因此针对索伦地区辉长岩侵入体对林西组烃源岩的影响进行了岩石学、有机地球化学等方面的研究,发现似层状辉长岩侵入体对围岩的影响范围仅相当于岩体自身厚度.在侵入界面的外侧,烃源岩具有变质分带现象以及有机质含量低、高熟和裂缝发育的特点,其根源是辉长岩体侵入时的较高温度和压力造成的.辉长岩侵入时带来的高温促进了烃源岩的热演化,并提高了有机质成熟度和生烃量;高压使围岩产生的大量裂缝为烃源岩排烃提供了通道. 相似文献
5.
为研究生-排烃过程对页岩纳米孔隙演化的影响,选择低成熟且生烃潜力差异显著的茂名油页岩和大隆组硅质页岩为研究对象,经低温热模拟和索氏抽提增加了页岩在生油高峰期的排烃效率后,通过高温热模拟实验,使具有不同残留烃含量的样品演化到过成熟阶段。通过热模拟产物的地球化学分析和孔隙测量,获得了不同残留烃含量的页岩有机质与孔隙发育的热演化规律。结果表明,在高成熟阶段,富I型有机质的黏土质茂名油页岩的残留烃大量转化为固体沥青,促进了中孔、大孔的发育,对微孔的发育影响较小;具Ⅱ型有机质的大隆组硅质页岩,高成熟阶段残留于页岩中的极性有机组分与干酪根生成新的固体有机质,其纳米孔隙发育较差,导致残留烃对中孔和大孔的发育影响不明显。 相似文献
6.
地史过程中烃源岩有机质丰度和生烃潜力变化的模拟计算 总被引：17，自引：0，他引：17
在同时考察源岩中有机质因生、排烃而损失和无机质因成岩作用而失重的基础上，模拟计算了地史过程中，随有机质类型、初始有机质丰度、成熟度及排烃效率的改变，烃源岩有机质丰度和生烃潜力的变化，探讨了有机碳恢复系数及生烃潜力损失率的可能变化范围。结果表明，地史过程中，有机质生烃潜力和有机质丰度的变化主要取决于源岩的生、排烃效率，对性质偏差的有机质，有机质的实测丰度随演化程度的增高不降反升；而对位于高成熟阶段的优质有机质，有机碳的恢复系数可达2以上；随有机质类型变好和成熟度升高，生烃潜力损失率增高；一般情况下，有机质生烃潜力的恢复幅度比有机质丰度的恢复大得多。 相似文献
7.
泥页岩热模拟实验及成岩演化模式 总被引：2，自引：1，他引：1
随着泥页岩油气勘探开发的不断推进,对泥页岩的成岩作用研究越来越受到重视。通过对三种不同干酪根类型的泥页岩样品的热模拟实验发现,随着有机质成熟度的增加,干酪根热解生烃产生的有机质孔及不稳定矿物溶蚀孔增加,是泥页岩储集空间增加的主要原因;泥页岩成岩作用类型主要有黏土矿物转化、不稳定矿物溶蚀作用和重结晶作用;结合镜质体反射率,建立了基于热模拟实验的泥页岩综合成岩演化模式。研究表明:不同类型的干酪根在生烃过程中演化特征不同,Ⅰ型干酪根以"解聚型"的途径生烃,以产生有机质边缘孔为主;Ⅲ型干酪根以"平行脱官能团型"的途径生烃,以产生有机质内部孔为主;Ⅱ型干酪根介于两者之间,既可以产生有机质内部孔,也可以产生有机质边缘孔。 相似文献
8.
为研究生-排烃过程对页岩纳米孔隙演化的影响,选择低成熟且生烃潜力差异显著的茂名油页岩和大隆组硅质页岩为研究对象,经低温热模拟和索氏抽提增加了页岩在生油高峰期的排烃效率后,通过高温热模拟实验,使具有不同残留烃含量的样品演化到过成熟阶段。通过热模拟产物的地球化学分析和孔隙测量,获得了不同残留烃含量的页岩有机质与孔隙发育的热演化规律。结果表明,在高成熟阶段,富I型有机质的黏土质茂名油页岩的残留烃大量转化为固体沥青,促进了中孔、大孔的发育,对微孔的发育影响较小;具Ⅱ型有机质的大隆组硅质页岩,高成熟阶段残留于页岩中的极性有机组分与干酪根生成新的固体有机质,其纳米孔隙发育较差,导致残留烃对中孔和大孔的发育影响不明显。 相似文献
9.
渤海湾盆地石炭系—二叠系为烃源岩的古生界潜山内幕型原生油气藏认识程度低，勘探难度大，明确石炭系—二叠系烃源岩生烃演化过程及与中新生代构造演化的响应关系对内幕型原生油气藏勘探具有重要意义。笔者等基于三维地震资料、典型井实测镜质体反射率、流体包裹体等数据资料，进一步采用构造解析、潜山埋藏史分析以及盆地生烃模拟等技术手段，探讨了渤海湾盆地黄骅坳陷中新生代构造运动及对石炭系—二叠系烃源岩生烃演化的控制作用，明确了生烃时期及有利生烃范围。研究表明，黄骅坳陷中新生代构造活动经历了“两期裂陷，两期抬升”的四个演化阶段，形成多种类型的埋藏史，构造运动引起的古地温变化使南北地区烃源岩进行差异了生烃演化，裂陷建造作用促进地温上升，有利于有机质生烃，挤压改造作用抑制地温上升，有机质生烃中止。乌马营潜山及歧北潜山具有3次生烃阶段，生烃期为早—中三叠纪、早白垩纪、古近纪，港北潜山具有两次生烃阶段，生烃期为早—中三叠纪、古近纪。黄骅坳陷内早期（即早—中三叠纪）生烃范围局限，晚期（即古近纪）生烃最有利，乌马营地区及歧北地区为原生油气藏有利勘探区。 相似文献
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垃圾土力学性质的室内试验研究 总被引：13，自引：0，他引：13
对室内配制的不同成份的垃圾土分别进行了固结不排水和固结排水三轴压缩试验。结果表明,垃圾土的本构关系基本符合邓肯-张双曲线模型。垃圾土中有机质及土粒的含量是影响垃圾土强度参数c,φ值的重要因素。对于有机质含量较高而土粒含量较低的垃圾土,c宜取低值,φ宜取高值。给出了c,φ值的取值范围及其变化规律。随着时间的变化,c值会有所增加,而φ值会有所降低。观察到垃圾土的轴向应变超过30 %而其主应力差仍然在增长。垃圾土在固结过程中,存在滞留孔隙水压力,其渗透系数k值的变化与应力、时间、垃圾土的成分等因素有关。在固结排水三轴压缩试验的剪切过程中,孔隙水压力会随轴向应力的增加而增加,试验所得到的总应力强度参数并不就是有效应力强度参数。 相似文献
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围压循环变化将引起土体孔压累积,加剧土体累积塑性应变,导致地基灾变事故。为研究围压循环变化对饱和粉质黏土变形特性的影响,利用GDS双向振动三轴仪,进行部分排水时饱和粉质黏土的变围压循环三轴试验,研究不同应力路径斜率和循环动应力比时饱和粉质黏土的孔压、轴向累积塑性应变和体应变发展规律,建立部分排水条件时考虑循环围压和循环动应力耦合作用的地基粉质黏土累积应变数学模型。试验结果表明：部分排水时饱和粉质黏土孔压、轴向累积塑性应变和体应变均随循环动应力比和应力路径斜率的增大而增大;动孔压比随着振动次数的增加明显分为急剧增加、快速下降和持续平稳3个阶段;轴向累积塑性应变和体应变均随振动次数的增加而增大。当加载次数超过2 500次时,粉质黏土孔压趋于平稳,变形速率略有降低,但变形持续增加。补充试验结果表明,所建立模型与试验结果具有较高的一致性。研究结果将为交通循环荷载导致的地基灾变控制技术提供理论依据。 相似文献
13.
在3种不同围压下进行了一系列重塑粉质黏土的静三轴和动-静三轴不排水剪切试验,得到了不同动应力水平条件下粉质黏土的孔压、动应变和不排水剪切强度值。通过对土样的不排水强度、孔压和动应变的无量纲化处理,确定了周期荷载作用后粉质黏土的不排水强度比与动载引起的孔压比和动应变比之间的相关关系。试验结果表明：粉质黏土在周期荷载作用后的不排水强度衰减程度取决于动载引起的动应变比值和孔压比值。当周期荷载引起的动应变比值小于0.1时,孔压比增长较快,土样的不排水强度几乎没有衰减;当动应变比大于0.1时,孔压比增长变慢,土样的不排水强度明显衰减;当动应变比值接近1时,孔压比值达到0.9,土样的不排水强度衰减程度约达到55 % 相似文献
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为研究沁水盆地煤样渗透率演化规律,构建了煤样渗透率测定的瞬态压力脉冲法实验装置,使用N2和CO2在实验室开展了3种试验条件的渗透率测定,应用Connell模型对实验结果进行分析,并讨论了模型预测值和实验值之间差别的原因。结果表明,（1）在恒定孔压变围压条件下渗透率随有效应力增大而减小;在等有效应力条件下,渗透率随孔压增大而减少;在恒定围压变孔压条件下,随孔压增大,渗透率呈先减小后变大的趋势。（2）运用Connell模型预测的恒定围压变孔压条件的渗透率值大于实验值,原因可能是由于裂隙压缩性系数和吸附应变系数存在估计误差。通过开展实验室渗透率实验和模型分析,对指导实验室内二氧化碳封存和气体驱替实验及其模拟研究具有借鉴意义。 相似文献
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为了解不同岩性火山岩孔隙度的压力敏感性,笔者选取长岭断陷安山岩、角砾凝灰岩和凝灰岩的代表性岩样,分别进行3.4、8.3、13.1、17.9、22.8、27.6、32.4、37.2 MPa多个覆压条件下的气体法孔隙度测量。结果表明,随着压力的增大,3种岩性岩样的孔隙度呈不同幅度的减小,幅度减小程度由大到小的岩性依次为凝灰岩、角砾凝灰岩、安山岩;说明凝灰岩的孔隙压力敏感性较强、角砾凝灰岩的孔隙压力敏感性居中、安山岩的孔隙压力敏感性最弱。经X射线衍射全岩分析、偏光显微镜下岩石薄片鉴定、高压压汞仪实验和基于CPMG脉冲序列的核磁共振实验分析显示,岩石组份、颗粒分选、孔径分布是影响孔隙压力敏感性的关键因素;塑性矿物体积分数越大、颗粒越小、孔径越小,相应孔隙度的压力敏感性越强。 相似文献
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循环荷载作用下超固结软黏土软化-孔压模型研究 总被引：1，自引：0，他引：1
随着循环次数的增加,循环荷载作用下正常固结软黏土孔隙水压力逐渐增加,而孔压的增加将导致土体发生软化现象。对于超固结软黏土,循环荷载作用下在循环初期将产生负孔压,而此时也发生循环软化现象,这显然与有效应力原理是相矛盾的。以往的研究往往通过建立软化指数与循环次数的关系来描述土体的循环软化特性,从而不能反映土体的循环过程中残余孔压变化对土体循环软化的影响。通过对杭州饱和软黏土进行应力控制的循环三轴试验,对循环荷载作用下超固结软黏土的软化特性及孔压发展规律及两者关系进行了研究。在试验的基础上建立了超固结软黏土循环软化-孔压模型,该模型反映了残余孔压增长对超固结软黏土循环软化特性的影响规律。 相似文献
17.
在MTS815 Flex Test GT岩石力学试验系统上进行不同围压下砂板岩三轴压缩全过程试验,并测试破裂岩体试样峰后的天然含水状态强度。对试样破裂面施加4级动水压力和静水压力,分别获得天然含水状态和每级水压下破裂岩体试样的强度。试验结果及分析表明,水对破裂岩体强度影响的作用机制主要表现在饱和软化与水压弱化两方面,即饱和软化作用不随水压的增减而变化和水压力对强度的弱化作用随水压升高而线性增大;主要影响强度参数中的黏聚力,对内摩擦系数的影响较小;裂隙岩体中静水压力的弱化作用强于动水压力。试验与分析还获得水对裂隙岩体的饱和软化以及静水压力综合作用的定量表达,并对这些成果的工程应用进行讨论。 相似文献
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天然和人工地震动使地下孔隙流体瞬时产生相对于地层介质的加速运动趋势,即产生了作用于流体的瞬时冲力。在不考虑质量扩散力条件下,本文以岩石孔喉结构理想模型和充填其中的石油受力分析为基础,对水平、垂向两地震动作用方向上,促进石油运移时的油柱长度、孔隙、喉道等边界条件进行了分析,并考虑了静水常压和异常压力两种地层状态下的情况。研究表明,在无裂缝作为运移通道的条件下,地震动作用可以使油柱在岩石破裂前,突破一定岩石孔隙结构的喉道发生运移。对该地震动促进石油运移模式的边界条件分析认为,小孔喉比值、大半径孔隙和连续一定长度的油柱利于油柱突破喉道运移的发生,油柱在水平向地震动作用于静水常压地层、垂向地震动作用于静水常压地层、水平向地震动作用于低过剩压力梯度地层、垂向地震动作用于高过剩压力梯度地层等4种情况下,地震动促使运移发生的难度依次降低。 相似文献
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冻融循环对土的结构以及物理力学性质有着重要影响,其变化与冻融过程中的孔隙水压力变化有密切关系。但土体冻结过程中的孔隙水压力测试一直是冻土土工测试试验的技术难题。针对这一难题,研发了一种适用于冻结土体孔隙水压力测试的探头,并对砂土和粉质黏土在冻融循环过程中的孔隙水压力发展变化进行了实时监测,获得了圆柱试样冻融循环过程中不同深度处的孔隙水压力变化过程。在冻结过程中,粉质黏土形成冻结缘区及可视的分凝冰,而砂土则无冻结缘及分凝冰的形成。冻融循环过程中土体内部的孔隙水压力变化受温度、冻结速率、冻融循环以及土质等因素的影响。孔隙水压力随温度的循环变化而经历周期性变化：冻结过程中,孔隙水压力不断下降,吸力不断增加;融化过程中,孔隙水压力增大。而冻结速率、冻融循环及土质主要对孔隙水压力降的幅值变化产生影响。此外,冻结锋面位置附近孔隙水压力的下降、吸力的增加,正是水分由未冻区向冻结区迁移的主要驱动力。根据以上试验结果及其理论分析发现,所研制的孔隙水压力探头具有一定的实用性。 相似文献
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应力、应变与构造超压关系及构造超压控制因素分析 总被引：1，自引：0，他引：1
构造应力场引起岩石变形，并使孔隙流体压力发生变化，形成异常流体压力。根据对前人岩石力学实验结果的分析，应力与流体压力间为非线性关系，试件的体积应变与孔隙流体压力间为反相关线性关系。构造异常压力和其他异常压力的形成具有共性特征，都可以抽象为由于孔隙体积和流体体积的相对变化这一个因素。由此也可以将异常压力形成的一般过程概括为：孔隙疲充体饱和的岩石，体积缩小会使饱和流体排出，体积增大会使其周围的流体流入，如果渗透率足够大，流体流动顺畅，这一过程流体压力的变化相对较小。在岩石渗透率较小时，由于流量的限制，流体在这一过程中会产生明显的压力变化，形成异常压力。对于符合达西渗流的流体，异常压力计算时，流量可以用孔隙体积相对变化量替代。这样可以描述构造变形等固体变形所引起的异常压力。根据异常压力的极大值为研究区相应深度的最小主应力和岩石抗张强度之和的特点，可以预测流体封存箱箱壁的最小厚度要求，分析流体封存箱形成的基本条件。构造活动过程中，岩石孔隙的体积应变速率和封存箱壁的渗透率直接控制异常流体压力的大小。高应变速率和低的封存箱壁渗透率是形成构造超压的主要因素。 相似文献