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氦气资源的盖层特征探究--以塔里木盆地为例

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地质论评 2024年第3期70卷 1192-1204页

作者：张朝鲲弓明月田伟何衍鑫朱东亚王磊北京大学地球与空间科学学院北京100871 中国石化石油勘探开发研究院北京100083

良好的盖层封盖条件是氦气资源得到保护的关键,在氦气资源潜力评估中有着重要的意义。目前对于氦气资源盖层特征的研究仍处于空白阶段,笔者等对盖层的封盖机理及宏观-微观特征与氦气封盖效果之间的关系进行了探究,认为氦气在地层中保存... 详细信息

良好的盖层封盖条件是氦气资源得到保护的关键,在氦气资源潜力评估中有着重要的意义。目前对于氦气资源盖层特征的研究仍处于空白阶段,笔者等对盖层的封盖机理及宏观-微观特征与氦气封盖效果之间的关系进行了探究,认为氦气在地层中保存的封盖机理主要包括物性、压力、浓度三重封闭。盖层对于氦气的封盖效果受一系列微观特征(孔隙度、渗透率、突破压力、中值半径)与宏观特征(岩性、厚度、成岩作用、连续性、构造作用)影响,含氦气藏载体气类型的不同也会使盖层对于氦气的封闭能力产生差异。基于笔者等归纳出的盖层特征与氦气封盖效果的关系,对塔里木盆地内具有一定的生氦潜力的和田河区块、雅克拉区块、古城区块的氦气资源盖层条件进行评估,评估结果对应实际勘探中含氦气藏的分布情况。综合分析塔里木盆地含氦气藏盖层特征,发现常规评价油气藏封盖条件的方法并不完全适用于氦气资源盖层条件的评估,精准化分析含氦气藏盖层条件的方法仍需进一步探索。

关键词：氦气盖层封盖效能含氦气藏塔里木盆地

琼北玛珥火山的结构特征及其对喷发历史和火山灾害的启示

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岩石学报 2024年第7期40卷 2103-2121页

作者：何衍鑫田伟刘平平刘建平崔亚圣张朝鲲许鑫北京大学地球与空间科学学院北京100871 重庆科技大学石油与天然气工程学院重庆401331 湖北省地质科学研究院武汉430034 资源与生态环境地质湖北省重点实验室武汉430034

作为陆地和海岛上第二常见的火山类型,玛珥火山相关区域内生活着大约10%的世界人口,因此玛珥火山灾害研究具有重要科学意义。琼北地区发育的第四纪玛珥火山,是天然的研究对象。根据琼北地区卫星影像、数字高程模型和实地测量结果,确定... 详细信息

作为陆地和海岛上第二常见的火山类型,玛珥火山相关区域内生活着大约10%的世界人口,因此玛珥火山灾害研究具有重要科学意义。琼北地区发育的第四纪玛珥火山,是天然的研究对象。根据琼北地区卫星影像、数字高程模型和实地测量结果,确定了11座玛珥火山的形态学特征。结果表明,琼北地区玛珥火山具圆形、椭圆形和三联点形三类平面形态,其面积0.01~3.42km2,周长0.43~6.64km,平均直径128~2128m,深度8~50m,喷出物体积(致密岩石当量,DRE)共计2.2km^(3),初始岩浆碎屑体积(DRE)共计1.7km^(3),爆炸能量1.2×10^(13)~6.4×10^(16)J,能量转换率则在1%~2%之间。玛珥火山活动可分成三期,第一期杨花岭、儒黄岭和那有岭的火山活动持续了6.35~0.11kyr;第二期陈永岭、石岭、罗经盘、玉墩岭和同类岭的火山活动持续了1.06~0.02kyr;第三期好秀岭、双池岭东岭和西岭的火山活动持续了仅16~0.3yr。石山-永兴一带的区域应力场控制着玛珥火山的拉伸方向。根据最新一期火山爆炸点的侧向迁移轨迹预测下一次爆炸点位于双池岭西岭向西约100~200m处。玛珥火山灾害类型多样,有地震、火山灰云、火山灰空落沉积、基浪涌流、火山弹和火山块喷射、火山泥流、火山气体和身体心理创伤等。喷发情景建模表明琼北火山喷发所产生的火山灰影响区域包括我国海南北部、广东和广西南部、台湾南部,以及越南东部,具体影响范围取决于喷发特征和实时气候。综上所述,我们制定了琼北火山灾害的危险性区划图,并建议对全国火山进行详细形态学调查,建立有代表性的典型案例,作为预测未来火山爆发、预防火山灾害的参考指南。

关键词：玛珥火山形态学喷发历史火山灾害爆炸点迁移琼北地区

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塔里木盆地雅克拉地区氦气资源评价与成藏模式

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天然气地球科学 2023年第11期34卷 1993-2008页

作者：张朝鲲弓明月田伟何衍鑫朱东亚王磊北京大学地球与空间科学学院北京100871 中国石化石油勘探开发研究院北京100083

塔里木盆地北部雅克拉地区发现具有开采价值的含氦气田,其中古生界氦气的平均含量为0.31%,是氦气资源量最丰富的层位,高于氦气工业生产标准,但其氦气资源潜力和成藏模式尚不清楚。基于雅克拉地区14口钻井的自然伽马能谱测井资料,对雅克... 详细信息

塔里木盆地北部雅克拉地区发现具有开采价值的含氦气田,其中古生界氦气的平均含量为0.31%,是氦气资源量最丰富的层位,高于氦气工业生产标准,但其氦气资源潜力和成藏模式尚不清楚。基于雅克拉地区14口钻井的自然伽马能谱测井资料,对雅克拉地区古生界氦气资源生成量进行了定量评估,并结合成藏要素进行综合分析,根据氦气的运聚过程及载体特征,总结出氦气成藏模式。结果表明:雅克拉地区古生界平均生氦潜量为2.37×10^(-10)cm^(3)/g,氦气生成总量为3.22×10^(9)m^(3)。生氦潜量最高的区域位于沙15井附近区域,其次为沙49井附近区域,从沙5井至沙49井的呈带状展布的狭长地带是生氦主力。区域内古生界沉积岩系供给含氦气藏的氦气量可高于天然气藏中的氦气总量,沉积岩系可为有效氦源岩,生成氦气以主要形成于加里东—海西构造期的断裂、裂缝为运移通道,在地下水和天然气的协助下持续运移,以古老地层水运移聚氦模式、天然气沿古老储层运移聚氦模式进行聚集成藏,上覆3套厚度较大的泥岩层、膏岩层,可对气藏有效的封存保护。

关键词：雅克拉氦气自然伽马能谱测井氦气资源评价成藏模式

基于自然伽马能谱测井的氦气资源评价方法——以塔里木盆地古城地区为例

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天然气地球科学 2023年第4期34卷 719-733页

作者：何衍鑫田伟王磊张婷婷齐磊李朋朋北京大学地球与空间科学学院北京100871 大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江大庆163712 中国石油天然气股份有限公司盐穴储气库技术研究中心江苏镇江212004

塔里木盆地是我国天然气勘探开发的主战场,其中不乏具有工业开采价值的氦气藏,但对其氦气生成潜力的研究仍处于空白阶段。据此,对塔里木盆地古城地区奥陶系的岩石样品展开测试,生氦潜量呈现出泥岩>泥质灰岩>高铀白云岩>白云岩>灰岩的特... 详细信息

塔里木盆地是我国天然气勘探开发的主战场,其中不乏具有工业开采价值的氦气藏,但对其氦气生成潜力的研究仍处于空白阶段。据此,对塔里木盆地古城地区奥陶系的岩石样品展开测试,生氦潜量呈现出泥岩>泥质灰岩>高铀白云岩>白云岩>灰岩的特征。基于自然伽马能谱测井资料,提出了一套氦气资源评价流程和方法。以古城地区15口钻井为例进行实际案例研究,结果表明:古城地区奥陶系地层的生氦潜量为1.50×10^(-10)cm^(3)/g,氦气生成量为13.91 km^(3)。生氦潜量最高最广的区域位于古城14井区域,其次为古城12井区域。却尔却克组泥岩生氦潜量为1.45×10^(-10)cm^(3)/g,生氦量占比为83.5%,是研究区生氦的主力层位,但是估算的天然气中氦气含量约为0.033%,低于工业开采标准。原因在于富含有机质的泥岩大量生烃,大大稀释了氦气的浓度,因此在对油气烃源岩进行氦资源评价时应该保持谨慎。基于自然伽马能谱测井的氦气资源评价方法的提出有助于含油气盆地中氦气资源评价工作的开展,为我国氦气资源勘探调查研究提供新的思路和方法。

关键词：氦气自然伽马能谱测井生氦潜量氦资源评价古城地区

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淅川盆地西北缘发现新的恐龙蛋化石类型

中国地质 2023年

作者：崔亚圣王伟余浩宇辛杰李乐吴奎何衍鑫彭小桂湖北省地质科学研究院湖北省地质局资源与生态环境地质湖北省重点实验室北京大学地球与空间科学学院

1 研究目的（Objective）晚白垩时期南秦岭东部发育了一系列包括淅川盆地在内的陆相红盆。从上世纪70年代以来，淅川盆地陆续报道了大量种类丰富的恐龙蛋化石。截至目前淅川盆地已经累计报道有恐龙蛋化石4科、6属、7种。近年来，在淅川...

1 研究目的（Objective）晚白垩时期南秦岭东部发育了一系列包括淅川盆地在内的陆相红盆。从上世纪70年代以来，淅川盆地陆续报道了大量种类丰富的恐龙蛋化石。截至目前淅川盆地已经累计报道有恐龙蛋化石4科、6属、7种。近年来，在淅川盆地又发现了新的恐龙蛋化石产地——白浪蛋化石产地，通过分析研究发现，部分恐龙蛋化石具有独特的特征，值得划为新的化石类型。本研究对新发现的化石产地及蛋化石进行了分析描述，旨在丰富淅川盆地及其周缘恐龙蛋化石多样性，同时为研究南秦岭东段中—新生代红层盆地古地理与古环境提供新化石证据。

关键词：

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基于类比法的塔里木盆地氦气资源评价

地质论评 2023年第S1期69卷 435-436页

作者：闫博李强何衍鑫田伟王磊齐磊大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江大庆163712 北京大学地球与空间科学学院北京100871 中国石油天然气股份有限公司盐穴储气库技术研究中心江苏镇江212004

氦气因其具有独特的物理化学性质在航天工业、导弹武器工业、低温超导研究、半导体生产等领域具有重要的作用。我国氦气资源需求逐年增加却长期依赖进口,其主要原因之在于我国氦气资源调查程度低,家底不清,发现并开采的氦气资源极少(何... 详细信息

氦气因其具有独特的物理化学性质在航天工业、导弹武器工业、低温超导研究、半导体生产等领域具有重要的作用。我国氦气资源需求逐年增加却长期依赖进口,其主要原因之在于我国氦气资源调查程度低,家底不清,发现并开采的氦气资源极少(何衍鑫等,2022)。

关键词：氦气类比法资源评价塔里木盆地

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塔里木盆地生氦模拟及其意义

地质论评 2023年第S1期69卷 111-112页

作者：何衍鑫田伟闫博李强王磊齐磊北京大学地球与空间科学学院北京100871 大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江大庆163712 中国石油天然气股份有限公司盐穴储气库技术研究中心江苏镇江212004

氦气是种不可再生的重要战略资源,全球供应短缺,而中国长期依赖进口。2018年以来,美国、欧盟、澳大利亚和加拿大等国家先后将氦气列为关键矿产,限制对华出口。因氦气关系到国家安全和高新技术产业发展,近年来其重要性逐步受到相关行业... 详细信息

氦气是种不可再生的重要战略资源,全球供应短缺,而中国长期依赖进口。2018年以来,美国、欧盟、澳大利亚和加拿大等国家先后将氦气列为关键矿产,限制对华出口。因氦气关系到国家安全和高新技术产业发展,近年来其重要性逐步受到相关行业和政府部门的重视。目前从天然气储层中开采获取仍是工业制氦的主要途径。塔里木盆地是我国天然气勘探开发的主战场,其中不乏具有工业开采价值的氦气藏(陶成等,2015),但其氦气资源调查程度依然较低。

关键词：氦气成因法生氦模拟塔里木盆地

塔里木东河塘二叠纪破火山口的三维地震解释与形成机制研究

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矿物岩石地球化学通报 2022年第4期41卷 747-758,I0002,I0003页

作者：李晓敏田伟弓明月王磊刘平平何衍鑫北京大学地球与空间科学学院北京100871 中石化勘探开发研究院北京100083

破火山口在地球和类地行星的裂谷火山系统中广泛分布,然而其成因一直存在争议。有学者认为破火山口及其裂堑系统是板块构造运动的产物;而一些火山学家根据对地球上活动火山的观察,提出破火山口裂堑系统是火山动力学过程的产物。塔里木... 详细信息

破火山口在地球和类地行星的裂谷火山系统中广泛分布,然而其成因一直存在争议。有学者认为破火山口及其裂堑系统是板块构造运动的产物;而一些火山学家根据对地球上活动火山的观察,提出破火山口裂堑系统是火山动力学过程的产物。塔里木盆地东河塘工区发育近圆形和拉长状两类破火山口。拉长状破火山口沿二叠纪火山通道顶部的裂堑分布。通过对三维地震剖面的详细解释,确定破火山口裂堑的形成与超过100 km^(3)的热火山碎屑流的喷发具有同时性。根据火山通道的不规则外形、发育碳酸盐围岩捕掳体和缺乏强制褶皱的特征,确定破火山口裂堑塌陷是由于富CO_(2)岩浆通道在喷发释气过程中体积收缩形成。本研究为行星破火山口裂堑系统的成因提出一个新的模型,即岩浆-富挥发分围岩(如本实例中的碳酸盐岩)相互作用与火山通道释气回缩的共同作用。本研究成果对研究火山活动对行星大气圈演化的影响具有重要意义。

关键词：破火山口裂堑碳酸盐岩同化作用释气三维地震塔里木东河塘

准噶尔盆地西北缘下二叠统火山岩形成环境及其油气意义

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准噶尔盆地西北缘下二叠统火山岩形成环境及其油气意义

作者：何衍鑫中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

在现代火山学中,根据驱动火山喷发的能量来源,将喷发样式分为岩浆喷发、射气喷发和射气岩浆喷发三种类型。但是,截止目前,人们对含油气湖相沉积盆地中不同环境下火山喷发样式及其过程、模式和喷发产物的岩石学、对储层特征的影响缺乏深... 详细信息

在现代火山学中,根据驱动火山喷发的能量来源,将喷发样式分为岩浆喷发、射气喷发和射气岩浆喷发三种类型。但是,截止目前,人们对含油气湖相沉积盆地中不同环境下火山喷发样式及其过程、模式和喷发产物的岩石学、对储层特征的影响缺乏深入认识和系统研究。本次研究拟以火山岩油气勘探历史悠久、资料丰富的准噶尔盆地下二叠统火山岩为例,用地震、钻测井、岩心分析、薄片观察、扫描电镜、元素地球化学、电子探针等技术,对准噶尔盆地下二叠统火山岩的岩石类型、岩石学、地球化学和分布特征进行研究。研究表明:（1）火山岩可以分4大类8亚类共14种岩石类型,其中含火山灰聚合体的角砾熔岩和熔结角砾岩富含孔隙,是研究区石油勘探开发的重要潜力储层。（2）基于水下喷发判识标志的文献调研,建立了水下形成火山岩判别标志。与火山岩接触的正常沉积、喷发产物的结构、构造、相序和地球化学特征是其喷发环境判识的重要依据。不同判识标志的可靠程度不同,大部分判识标志的使用也存在局限性。（3）研究区发育有射气岩浆喷发和岩浆喷发两种火山喷发样式类型。射气岩浆喷发以发育熔积岩、熔结凝灰岩和含火山灰聚合体熔结角砾岩为特征;岩浆喷发以火山灰聚合体角砾熔岩和火山熔岩为特征。火山口古地理环境的演化控制着火山喷发样式的类型及其转换,进而影响喷发产物的特征。（4）不同火山岩类型,孔隙度和渗透率差异明显。火山岩物性受到岩石类型控制的原因在于火山岩物性受火山灰聚合体发育情况的控制。火山灰垂向运动中,液滴将颗粒润湿成核,或将颗粒聚集于其周围形成球状空腔,或附着于颗粒表面形成月牙状空腔;横向运动中,主要发生增生作用。形成环境中富含水对火山灰聚合体中孔隙的发育具关键性的控制作用,这也间接影响着含火山灰聚合体火山碎屑熔岩的储集性能。（5）形成环境对喷发方式和喷发产物结构、构造特征的改变,对火山岩中原生储集空间类型及其发育程度、发育规律具有较大影响。因此,在火山岩储层评价时应考虑喷发环境对火山岩储层质量的影响,以提高火山岩储层预测的精度。

关键词：形成环境火山岩喷发样式射气岩浆喷发火山灰聚合体