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含煤岩系油气性质差异性分布、成因及轻质油气储集带定量预测——以准噶尔盆地玛湖凹陷斜坡区侏罗系八道湾组一段为例

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沉积学报 2024年

作者：孟祥超陈晓轩窦洋骆飞飞陈扬邹志文彭博易俊峰中国石油新疆油田公司勘探开发研究院中国石油杭州地质研究院

【目的】准噶尔盆地玛湖斜坡区侏罗系八道湾组一段(J1b1)为紧邻J/T不整合面之上的一套含煤岩系砂(砾)岩沉积。内部油气性质垂向差异较大，靠近J/T不整合面的底部富泥砂砾岩带油气稠化现象明显，轻质油气主要富集在煤层之上的互层砂岩带... 详细信息

【目的】准噶尔盆地玛湖斜坡区侏罗系八道湾组一段(J1b1)为紧邻J/T不整合面之上的一套含煤岩系砂(砾)岩沉积。内部油气性质垂向差异较大，靠近J/T不整合面的底部富泥砂砾岩带油气稠化现象明显，轻质油气主要富集在煤层之上的互层砂岩带内。在相对深埋区油气稠化带成因、大气淡水对不整合面上覆地层的渗滤机制、含煤岩系煤层之上轻质油气富集的成因研究等方面尚缺乏系统研究。【方法】基于原油性质及天然气碳同位素分析，结合埋藏史—热史—孔隙演化及含烃盐水包裹体激光拉曼光谱特征分析等数据，探讨J1b1天然气成因类型及油气稠化带、轻质油气带成因及展布规律。【结果】(1)J1b1含煤岩系按照油气密度黏度特征可分为油气稠化带、轻质油气带；前者主要分布于断裂带上盘、断裂带及斜坡带紧邻J/T不整合面的底部富泥砂砾岩带，后者主要分布于斜坡带煤层之上的互层砂岩带，且煤成气含量较高；(2)“燕山期正断裂—J/T不整合面—富泥砂砾岩组合”及伴生的润湿水相的毛细管自吸作用，导致在埋藏相对较深的斜坡区形成与不整合面密切相关的大气淡水压实—离心流油气稠化带；(3)煤层之上的互层砂岩油气藏具有“自生自储(J1b1煤层解吸气充注)”及“下生上储(二叠系风城组烃源岩供烃)”混源油气充注特征，具轻质油气富集优势。【结论】J1b1上部互层砂岩带是轻质油气富集带勘探的首选领域，建立“CNL-IMP联合约束”含煤岩系岩性测井定量识别图版。针对J1b1上部互层砂岩轻质油气储集带，在盐探1三维地震区内识别出厚度大于10 m的互层砂岩有效储层(中细砂岩+粗中砂岩+含砾粗砂岩)分布区68.4 km2。

关键词：玛湖斜坡区侏罗系八道湾组一段不整合面压实—离心流煤层解吸气碳同位素

“T/C⁃P不整合双地层结构”的压实—离心流渗滤作用与油气富集——以准噶尔盆地玛东斜坡区三叠系百口泉组为例

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石油地球物理勘探 2023年第4期58卷 970-982页

作者：孟祥超齐洪岩陈扬窦洋郭华军彭博中国石油勘探开发研究院杭州地质研究院浙江杭州310023 中国石油新疆油田公司勘探开发研究院新疆克拉玛依834000

为探讨大气淡水对不整合面上覆地层的渗滤效应,利用地震—地质综合剖面、储层物性、油—水等流体地球化学参数及试油、试采等资料,综合分析与不整合面有关的地层结构及压实—离心流分布特征,揭示了在“T/C‑P不整合双地层结构”控制下,... 详细信息

为探讨大气淡水对不整合面上覆地层的渗滤效应,利用地震—地质综合剖面、储层物性、油—水等流体地球化学参数及试油、试采等资料,综合分析与不整合面有关的地层结构及压实—离心流分布特征,揭示了在“T/C‑P不整合双地层结构”控制下,大气淡水通过压实—离心流方式对T/P不整合面上覆地层进行垂向渗滤,导致玛东斜坡区三叠系百口泉组油气充注程度较低。结果表明:玛东斜坡区T/P不整合面之上的百口泉组压实—离心流渗滤带的流体势方向与重力势方向相反,其成因与百口泉组底部富泥砂砾岩岩相及伴生的润湿水相的毛细管自吸作用密切相关;大气淡水主要沿着T/P不整合面之上百口泉组富泥砂砾岩内部的微细孔喉向上渗滤,形成自下而上流动的压实—离心流;压实—离心流垂向渗滤深度约为45 m,平面延伸距离约为28 km;压实—离心流的逆重力势方向流动特征导致百口泉组油气充注程度整体较低,油气主要富集于砂层组中上部物性较优的贫泥砂砾岩储层中。最后,“根据T/C‑P不整合双地层结构”的压实—离心流渗滤作用与油气富集特征确定百口泉组油层测井定量识别标准为lgRT>1.4Ω·m(电阻率RT>25Ω·m)、纵波阻抗IMP<9000 g·cm^(−3)·m·s^(−1);利用RT‑IMP联合约束油层定量预测图板预测了夏子街扇东翼(面积为98 km^(2))、玛东盐北扇(面积为104 km^(2))两个油气富集区。

关键词：准噶尔盆地玛东斜坡区百口泉组(T_(1)b) T/P不整合面 T/C不整合面压实—离心流重力—向心流毛细管自吸作用

深层致密砂砾岩储层特征及控制因素——以准噶尔盆地阜康凹陷二叠系上乌尔禾组为例

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沉积学报 2023年

作者：单祥窦洋刘超威潘进郭华军彭博李克中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院中国石油大学(华东)深层油气重点实验室中国石油杭州地质研究院

【目的】阜康凹陷东斜坡区二叠系上乌尔禾组是准噶尔盆地油气勘探的重要领域，但该套深层砂砾岩储层整体致密，储层特征及成因不清制约了油气勘探进程。【方法】通过岩心、铸体薄片、物性、扫描电镜、X衍射、高压压汞曲线等资料，对阜... 详细信息

【目的】阜康凹陷东斜坡区二叠系上乌尔禾组是准噶尔盆地油气勘探的重要领域，但该套深层砂砾岩储层整体致密，储层特征及成因不清制约了油气勘探进程。【方法】通过岩心、铸体薄片、物性、扫描电镜、X衍射、高压压汞曲线等资料，对阜康凹陷斜坡区上乌尔禾组致密砂砾岩储层岩石学特征、物性特征、孔隙特征和储层控制因素进行了研究。【结果】储层为特低孔、特低渗型砂砾岩储层；孔隙类型以微孔和裂缝为主，孔隙结构以小孔微喉为主，整体连通性差；沉积微相是造成储层物性非均质性的基础，碎屑流水道砂砾岩和远砂坝粉细砂岩泥质含量高、物性差，水下分流河道含砾中粗砂岩物性相对较好；高伊利石黏土杂基和成岩压实及胶结作用是造成储层整体致密低渗的主要因素；晚期压力传导型超压未能保护原生孔隙；裂缝有效改善储层渗透性。【结论】研究区上乌尔禾一段顶部和二段底部水下分流河道含砾中粗砂岩泥质含量相对较低，基质孔隙发育，储层性质较好；远离西泉凸起物源影响的阜北凹槽区是下一步油气勘探的有利领域。

关键词：致密砂砾岩深层储层成岩作用控制因素阜康凹陷上乌尔禾组准噶尔盆地

玛南斜坡区风城组致密油藏储集层特征及控制因素

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新疆石油地质 2022年第6期43卷 704-713页

作者：单祥窦洋晏奇陈希光彭博易俊峰中国石油杭州地质研究院杭州310023 中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院新疆克拉玛依834000

通过岩石薄片鉴定、X射线衍射分析、高压压汞测试等手段,研究了准噶尔盆地玛湖凹陷玛南斜坡区二叠系风城组二段致密油藏储集层的沉积环境、岩相类型、孔隙类型以及孔隙结构。结果表明,研究区风城组为封闭咸化湖盆沉积,由陆源碎屑、火山... 详细信息

通过岩石薄片鉴定、X射线衍射分析、高压压汞测试等手段,研究了准噶尔盆地玛湖凹陷玛南斜坡区二叠系风城组二段致密油藏储集层的沉积环境、岩相类型、孔隙类型以及孔隙结构。结果表明,研究区风城组为封闭咸化湖盆沉积,由陆源碎屑、火山碎屑和自生矿物按不同比例混积形成的储集层,按照沉积构造、岩石组分和粒度,将储集层岩相划分为块状石灰质中—细砂岩相、块状白云质细砂岩相、纹层状白云质粉砂岩相和纹层状白云质泥岩相4类优势储集岩相;储集层孔隙类型有残余粒间孔、火山碎屑溶孔、矿物晶间孔、裂缝等,不同类型储集层孔隙直径和喉道半径差异较大。优势储集岩相是优质储集层形成的基础,溶蚀作用决定次生孔隙的形成,火山灰脱玻化形成长英质胶结物加剧储集层致密化,裂缝发育是油气高产的必要条件。研究区块状石灰质中—细砂岩相和块状白云质细砂岩相压实作用相对较弱,细粒火山灰含量相对较低,物性和孔隙结构较好,是较优质储集层。

关键词：准噶尔盆地玛湖凹陷玛南斜坡区风城组致密油藏储集层岩相控制因素

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组页岩油储层储集空间与成岩作用

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海相油气地质 2022年第3期27卷 325-336页

作者：单祥何文军郭华军邹志文陈希光窦洋彭博中国石油杭州地质研究院中国石油新疆油田公司勘探开发研究院

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组碱湖型页岩油资源丰富,是准噶尔盆地非常规油气勘探的重要领域。利用岩心、岩石薄片、X射线衍射、电子探针和扫描电镜等资料,研究了玛湖凹陷二叠系风城组页岩油储层的成岩作用、储集空间特征及其相互关... 详细信息

准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组碱湖型页岩油资源丰富,是准噶尔盆地非常规油气勘探的重要领域。利用岩心、岩石薄片、X射线衍射、电子探针和扫描电镜等资料,研究了玛湖凹陷二叠系风城组页岩油储层的成岩作用、储集空间特征及其相互关系。结果表明:风城组页岩油储层包括粉砂岩类、泥页岩类、白云岩类等3类岩石;储集空间类型有残余粒间孔、溶蚀孔、晶间孔、泄水缝、层理缝和构造缝;不同类型岩石经受的成岩作用有变化,导致了差异化的储集空间发育特征。认为以微米级残余粒间孔及长石溶孔为主要储集空间的粉砂岩类物性最好,孔隙结构最优,是玛湖凹陷风城组页岩油最重要的“甜点”储层类型。风城组储层中普遍含凝灰质火山物质,火山玻璃的脱玻化与重结晶形成的晶间孔以及构造活动造成的破裂缝在3类岩石中均不同程度地发育,造成研究区页岩油储层常具有孔-缝双重介质特征。

关键词：页岩油储集空间成岩作用风城组玛湖凹陷准噶尔盆地

煤层成因类型及对煤系砂砾岩孔隙演化的控制作用——以准噶尔盆地玛湖地区侏罗系八道湾组为例

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天然气地球科学 2022年第11期33卷 1768-1784页

作者：孟祥超窦洋宋兵陈扬陈希光李亚哲彭博易俊峰中国石油杭州地质研究院浙江杭州310023

为探讨煤系砂砾岩中不同类型煤层的差异地质响应,及对邻近砂砾岩孔隙演化的影响,以野外露头、孢粉组合、井—震剖面、岩心相序、测井响应、扫描电镜、电子探针能谱及三史(埋藏史—有机酸演化史—孔隙演化史)等资料的综合分析为基础,对... 详细信息

为探讨煤系砂砾岩中不同类型煤层的差异地质响应,及对邻近砂砾岩孔隙演化的影响,以野外露头、孢粉组合、井—震剖面、岩心相序、测井响应、扫描电镜、电子探针能谱及三史(埋藏史—有机酸演化史—孔隙演化史)等资料的综合分析为基础,对准噶尔盆地玛湖斜坡区侏罗系八道湾组煤系砂砾岩中发育的早湖侵期广覆式煤层、高(低)位期局限式煤层进行了综合比对,认为在压实减孔最强烈的准同生—早成岩期,早湖侵期广覆式煤层正值煤系腐殖酸排酸高峰,对邻近砂砾岩储层储集渗流性能的影响整体以抑制性为主,高刚性颗粒含量利于孔隙保存。研究结果表明:玛湖地区八道湾组发育早湖侵期广覆式煤层、高(低)位期局限式煤层2种成因类型。早湖侵期广覆式煤层发育于湖侵体系域TST早期,煤质均一,上覆砾质强陆源阻断沉积,与顶板层之间呈相序突变接触。其分布受控于以逆冲断裂Ⅰ型、Ⅱ型为代表的盆缘边界断裂复活及盆地基底的振荡性沉降,主要分布于近湖盆区首次湖泛面附近,测井响应为极高RT、低DEN、低GR;高(低)位期局限式煤层发育于低位体系域LST、高位体系域HST中期,煤质不纯多夹于静水细粒沉积中,与顶板层、底板层之间多呈现为相序渐变接触。其分布具较明显的相控特征,多分布于水动力较弱的扇间/河道间等低能相带,测井响应为较低RT、较高DEN、较高GR。煤系腐殖酸、烃源有机酸形成的长石粒内溶孔、高岭石胶结物、高岭石完全拟颗粒、高岭石部分拟颗粒等成岩产物在赋存产状、元素组分等方面差异明显。高刚性颗粒含量是煤系砂砾岩储层孔隙有效保存的前提条件,高岭石、硅质等溶蚀产物的迁出程度进一步制约着孔隙的有效性。优质储层区带优选应重点关注高刚性颗粒含量区及水下分流河道、河口坝等高水动力沉积相带。

关键词：煤系砂砾岩侏罗系八道湾组(J_(1)b) 早湖侵期广覆式煤层高(低)位期局限式煤层煤系腐殖酸高岭石拟颗粒

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MXene基镁锂杂化电池电极材料

MXene基镁锂杂化电池电极材料

作者：窦洋燕山大学

学位级别：硕士

能源是人类社会发展的永恒主题。随着化石能源的日益减少及“绿水青山”观念的深入人心,开发利用可再生能源对国家能源安全和环保有着重要的意义。为加强对可再生能源的利用,对储能器件(电池)的开发意义重大。锂电池枝晶生长的问题没有... 详细信息

能源是人类社会发展的永恒主题。随着化石能源的日益减少及“绿水青山”观念的深入人心,开发利用可再生能源对国家能源安全和环保有着重要的意义。为加强对可再生能源的利用,对储能器件(电池)的开发意义重大。锂电池枝晶生长的问题没有得到根本性解决,镁电池性能较差,故发展了镁锂杂化电池以改善镁电池的性能。本文首先以TiH、Al、TiC三种粉末为原料合成TiAlC,剥离得到MXene(TiCT)。以二维材料MXene为初始原料,进行了如下研究:(1)对MXene进行水热处理得到MXene/TiO复合材料,当水热温度160℃,在保证MXene二维结构完整的基础上获得最大量的TiO,以水合肼还原硝酸银的方式对MXene/TiO进行银掺杂得到MXene/TiO/Ag电极材料。Ag与MXene/TiO添加的质量比为8:92时,镁锂杂化电池具有更优的电化学性能,在100 mAg电流密度下200次循环后比容量为133 mAhg,比MXene/TiO电池的比容量提高了约21%。原因是TiO提供高比容量,MXene框架的作用,提供离子运输通道,缩短其传输距离,银的添加提高了复合材料的导电性。(2)在葡萄糖水溶液中对MXene进行水热反应得到MXene/TiO@C电极材料,MXene/TiO@C是碳包覆在MXene/TiOT外层形成核壳结构,MXene与葡萄糖的质量比m(MXene):0.4×m(glouse)=9:1,水热温度160℃时实现电池性能的最优化,100mAg初始循环比容量为195 mAhg,200次循环后容量保持率约90%,此比容量是MXene镁锂杂化电池的9.7倍,比MXene/TiO提高了59%,是一种非常有前景的镁锂杂化电池电极材料。对照TiO电极片充放电前后的SEM图片发现其容量一直衰减的原因是充放电循环过程中TiO的团聚。MXene/TiO@C的结构不仅抑制了TiO的团聚,且提供了离子传输通道缩短了离子传输距离,增强了电极导电性,是一种有发展潜力的镁锂杂化电池电极材料。

关键词： MXene 水热反应 MXene/TiO2/Ag MXene/TiO2C 镁锂杂化电池

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Hencken燃烧器的传热特性研究

Hencken燃烧器的传热特性研究

作者：窦洋厦门大学

学位级别：硕士

在燃烧测温领域,Hencken燃烧器常常用来对激光光谱测温装置进行标定。Hencken燃烧器的火焰质量在一定程度上决定了激光光谱测温装置的精度。目前,通常假设Hencken燃烧器生成的火焰是稳定、均匀的,且认为其温度、组分等于火焰平衡温度、... 详细信息

在燃烧测温领域,Hencken燃烧器常常用来对激光光谱测温装置进行标定。Hencken燃烧器的火焰质量在一定程度上决定了激光光谱测温装置的精度。目前,通常假设Hencken燃烧器生成的火焰是稳定、均匀的,且认为其温度、组分等于火焰平衡温度、组分。事实上,Hencken燃烧器与外界环境的传热会使火焰温度偏离平衡值,从而导致激光光谱测温精度的降低。因此,Hencken燃烧器传热特性的研究对激光光谱测温装置标定有重要意义。通过对H、CH火焰进行实验测量和数值计算,研究了 Hencken燃烧器火焰的传热特性,详细分析了火焰的热损模式以及对温度降低定量影响。Hencken燃烧器生成的火焰主要通过高温燃气的热辐射、高温燃气与伴流的对流热损失、以及火焰与燃烧器壁面的导热损失构成。其中火焰传给燃烧器壁面的热量的绝大部分又传给来流气体,用来提高来流气体温度,能量得以回收,这部分热量不算热损失;只有燃烧器表面通过固体辐射损失的热量才算热损。在同样的热损失条件下,燃烧器流量越大,温度降低越小。实验结果表明在保证平面火焰的情况下,H2火焰的流量可以很大,因此这些热损造成的温度降低较小,测量温度接近平衡温度;但是为了维持平面火焰,CH4火焰的流量必须很小,热损造成的温度降低较多,偏离平衡态严重。通过燃料和空气预混实现Hencken燃烧器的预混燃烧态,相对于扩散火焰,预混燃烧能够小幅提高CH4/空气的流量,从而小幅降低温度降,火焰温度更接近平衡温度。为了隔绝环境空气对火焰的影响,Hencken燃烧器还有伴流N2。增加N2流量当然会增强这种隔绝效果,同时也增加了对流热损,降低火焰温度。因此存在一个优化的伴流N2流量,既能隔绝空气又使火焰温度降低最小。论文通过实验和计算研究了 H2、CH4火焰的不同工况下的N2优化伴流速度。根据Hencken燃烧器的热损失分析,论文最后给出了 Hencken燃烧用于温度及组分标定用途的最优设置。最优设置包括如何实现最大流量,如何确定受对流传热影响小的温度核心区,核心区内如何考虑燃气辐射,以及主要组分浓度计算方法。

关键词：辐射换热对流换热 Hencken燃烧器热电偶发射率

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二硫化钼纳米复合材料制备及光催化性能研究

二硫化钼纳米复合材料制备及光催化性能研究

作者：窦洋长春理工大学

学位级别：硕士

近几年来,工业废水的肆意排泄,人们生活用水的不合理处理都对我们的生态环境造成重度污染,如何高效率的降解污染物是我们目前要解决的重要问题。本论文通过水热法制备获得了两种以MoS为基底的复合材料:MoS/BiVO和MoS/ZnS,对材料进行表征... 详细信息

近几年来,工业废水的肆意排泄,人们生活用水的不合理处理都对我们的生态环境造成重度污染,如何高效率的降解污染物是我们目前要解决的重要问题。本论文通过水热法制备获得了两种以MoS为基底的复合材料:MoS/BiVO和MoS/ZnS,对材料进行表征,并研究了光催化性能,主要研究工作如下:(1)研究尺寸大小对MoS微纳材料光催化性能的影响。结果表明:小尺寸的MoS光催化性能更好。光催化亚甲基蓝(MB)试剂,仅用120分钟,降解效率就达41.4%。(2)研究物料配比对MoS/BiVO复合材料的形貌及光催化性能的影响。结果表明:物料配比不同使MoS/BiVO形貌发生变化。可见光条件下,与纯MoS对比,MoS/BiVO光催化降解MB结果更明显。并且含量上BiVO所占比重逐渐增多,复合材料的光催化能力逐渐提高,其中,当物料摩尔比MoS:Bi(NO):NHVO为6:5:5时,合成的MBV5样品光催化性能最优,仅用120分钟,降解效率就为71%。(3)研究MB浓度对MoS/ZnS复合材料光催化性能的影响。结果表明:MoS/ZnS形貌呈微球状,尺寸约为2μm,结晶质量较好。可见光条件下,MoS/ZnS光催化性能更优异。当MB浓度为15mg·L-1,加入20mg的MoS/ZnS,光照120分钟,降解效率高达99.8%。

关键词： MoS2 MoS2/BiVO4 MoS2/ZnS 纳米复合材料光催化