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砂岩储层中凝灰质溶蚀效应的物理模拟实验研究——以珠江口盆地惠州—陆丰地区古近系文昌组为例

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石油实验地质 2024年第1期46卷 173-182页

作者：李晓艳彭光荣丁琳远光辉张琴吴琼玲靳子濠中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518054 中海石油(中国)有限公司深海开发有限公司广东深圳518054 中国石油大学(华东) 山东青岛266071

为认识埋藏过程中酸性流体对碎屑岩储层中凝灰质的溶蚀改造效应及控制因素,选取珠江口盆地珠一坳陷惠州—陆丰地区古近系文昌组凝灰质砂岩储层,设计开展了岩心尺度的流体—岩石相互作用模拟实验。通过显微镜下观察、流体成分分析、物性... 详细信息

为认识埋藏过程中酸性流体对碎屑岩储层中凝灰质的溶蚀改造效应及控制因素,选取珠江口盆地珠一坳陷惠州—陆丰地区古近系文昌组凝灰质砂岩储层,设计开展了岩心尺度的流体—岩石相互作用模拟实验。通过显微镜下观察、流体成分分析、物性表征等方法,对比分析了实验前后不同流体流速、不同凝灰质含量条件下砂岩储层的溶蚀作用和物性响应特征。结果表明,酸性流体环境中凝灰质溶蚀现象普遍,但不同实验条件下,凝灰质溶蚀强度及储层物性响应不同:成岩体系的开放性与封闭性决定凝灰质的溶蚀作用强弱。相同岩石和相同酸性流体条件下,高流速开放体系中凝灰质溶蚀量高于封闭体系,且低流速相对封闭体系中溶蚀产物趋于沉淀,溶蚀作用增孔效应有限。凝灰质含量显著影响溶蚀效应,富凝灰质砂岩中溶蚀作用有限,含凝灰质砂岩和贫凝灰质砂岩能够溶蚀增孔,且含凝灰质砂岩的溶蚀增孔效率更高。凝灰质含量相对中等—较低的储层中,中浅层埋藏阶段的开放成岩流体体系最有利于粒间凝灰质溶孔的发育。经历晚期酸性流体溶蚀改造后,较易形成次生溶蚀型优质储层,这一认识有助于不同地区的溶蚀型储层甜点预测。

关键词：凝灰质溶蚀蚀变成岩体系溶蚀模拟实验惠州—陆丰地区珠一坳陷珠江口盆地

砂岩储集层凝灰质溶蚀作用的差异性及其物性响应——以珠一坳陷惠州—陆丰地区古近系文昌组为例

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石油勘探与开发 2023年第1期50卷 100-112页

作者：靳子濠远光辉张向涛操应长丁琳李晓艳傅筱涵中国石油大学(华东)深层油气重点实验室山东青岛266580 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266071 中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518067

以储集层显微分析为基础,通过主微量元素定量分析,对珠江口盆地珠一坳陷惠州—陆丰地区典型洼陷带古近系文昌组砂岩中凝灰质的元素地球化学特征及其成岩蚀变产物组合进行分析,并结合储集层物性特征,探讨不同凝灰质溶蚀作用对储集层物性... 详细信息

以储集层显微分析为基础,通过主微量元素定量分析,对珠江口盆地珠一坳陷惠州—陆丰地区典型洼陷带古近系文昌组砂岩中凝灰质的元素地球化学特征及其成岩蚀变产物组合进行分析,并结合储集层物性特征,探讨不同凝灰质溶蚀作用对储集层物性的影响。结果表明,研究区发育酸性、中性、基性和碱性4类凝灰质杂基;酸性凝灰质经历强蚀变、蚀变产物难溶蚀的演化过程,蚀变沉淀大量高岭石,不能有效增孔升渗;中性和碱性凝灰质则表现出凝灰质强溶蚀、残余凝灰质强蚀变的演化过程,凝灰质溶蚀粒间孔发育,但自生石英、磷灰石和伊利石等蚀变产物使孔隙结构变差,凝灰质溶蚀作用最终导致储集层增孔不升渗;基性凝灰质以凝灰质溶蚀-蚀变产物强溶蚀的演化过程为主,粒间凝灰质与蚀变成因的浊沸石均可溶蚀成孔,凝灰质溶蚀作用能够显著改善储集层物性。

关键词：珠江口盆地珠一坳陷惠州凹陷陆丰凹陷凝灰质溶蚀作用物性响应古近系文昌组

高温高压下烷烃-CO-水混溶过程与模式——基于显微可视化热模拟和分子动力学模拟

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中国科学:地球科学 2023年

作者：远光辉吴姝琪操应长靳子濠刘可禹王艳忠中国石油大学(华东)深层油气全国重点实验室青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室

含油气盆地深层-超深层地质流体类型多样,并在更加高温-高压条件下表现出更强的活跃性和未知性.本文以25～425℃、5～105MPa条件下的CH4/C3H8/C6H14/C8H18-水和C6H14/C8H18-CO2-水体系为例,利用原位可视化微米石英管模拟系统和分子动力... 详细信息

含油气盆地深层-超深层地质流体类型多样,并在更加高温-高压条件下表现出更强的活跃性和未知性.本文以25～425℃、5～105MPa条件下的CH4/C3H8/C6H14/C8H18-水和C6H14/C8H18-CO2-水体系为例,利用原位可视化微米石英管模拟系统和分子动力学数值模拟平台,开展了低温低压到高温高压全过程条件下有机-无机流体混溶过程微观可视化热模式研究,系统探讨了各体系流体在温度压力增加过程中的混溶过程、规律和微观混溶机理.结果表明,不同烷烃-水和烷烃-CO2-水体系的混溶不是瞬间完成的,实验过程中不同物质间的混溶程度整体上均随温压升高而逐渐增强,根据物理模拟实验可分为明显开始混溶、分段动态混溶和基本完全混溶3大阶段,结合物理热模拟和分子动力学数值模拟,又可将烷烃-水和烷烃-CO2-水体系的混溶过程分别细分出7个和8个精细混溶阶段.碳数影响烷烃-水的混溶进程, C3H8、C6H14、CH4、C8H18与水混溶所需的温压条件依次增高; CO2对烷烃和水的混溶起到桥梁作用, CO2的存在显著降低烃-水的初始、动态和完全混溶所需温度.成果对研究和认识深层-超深层高温高压体系中复杂地质流体混存状态有重要意义.

关键词：高温高压烷烃-水-CO 地质流体混溶过程原位可视化热模拟分子动力学模拟

高温高压下烷烃-CO_(2)-水混溶过程与模式——基于显微可视化热模拟和分子动力学模拟

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中国科学：地球科学 2023年第7期53卷 1637-1662页

作者：远光辉吴姝琪操应长靳子濠刘可禹王艳忠中国石油大学(华东)深层油气全国重点实验室青岛266580 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266071

含油气盆地深层-超深层地质流体类型多样,并在更加高温-高压条件下表现出更强的活跃性和未知性.本文以25~425℃、5~105MPa条件下的CH_(4)/C_(3)H_(8)/C_(6)H_(14)/C_(8)H_(18)-水和C_(6)H_(14)/C_(8)H_(18)-CO_(2)-水体系为例,利用原位可视化微米石英管模拟系统和分子动力学数值模拟平台,开展了低温低压到高温高压全过程条件下有机-无机流体混溶过程微观可视化热模式研究,系统探讨了各体系流体在温度压力增加过程中的混溶过程、规律和微观混溶机理.结果表明,不同烷烃-水和烷烃-CO_(2)-水体系的混溶不是瞬间完成的,实验过程中不同物质间的混溶程度整体上均随温压升高而逐渐增强,根据物理模拟实验可分为明显开始混溶、分段动态混溶和基本完全混溶3大阶段,结合物理热模拟和分子动力学数值模拟,又可将烷烃-水和烷烃-CO_(2)-水体系的混溶过程分别细分出7个和8个精细混溶阶段.碳数影响烷烃-水的混溶进程,C_(3)H_(8)、C_(6)H_(14)、CH_(4)、C_(8)H_(18)与水混溶所需的温压条件依次增高;CO_(2)对烷烃和水的混溶起到桥梁作用,CO_(2)的存在显著降低烃-水的初始、动态和完全混溶所需温度.成果对研究和认识深层-超深层高温高压体系中复杂地质流体混存状态有重要意义.

关键词：高温高压烷烃-水-CO_(2) 地质流体混溶过程原位可视化热模拟分子动力学模拟

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格氏栲天然林灌木生物量模型研究

西北林学院学报 2024年 1-9页

作者：夏子濠贾勃王新杰刘佳荣北京林业大学林学院

为探索适宜方法预测格氏栲天然林灌木生物量,以福建三明格氏栲自然保护区4种灌木的实测数据为基础,构建总生物量与各分量生物量的非线性独立模型。运用相容性模型解决生物量相容性问题,采用加权回归法消除模型的异方差。接着建立人工神... 详细信息

为探索适宜方法预测格氏栲天然林灌木生物量,以福建三明格氏栲自然保护区4种灌木的实测数据为基础,构建总生物量与各分量生物量的非线性独立模型。运用相容性模型解决生物量相容性问题,采用加权回归法消除模型的异方差。接着建立人工神经网络,与相容性模型进行精度对比,比较模型优劣。结果表明,1)4种灌木总量和各分量的生物量独立模型总体上受地径因子影响更大,二元模型在精度上要优于一元模型,决定系数（R2）基本提高了0.02以上。2)相容性模型与独立模型在精度上的差别不大,在某些分量模型的精度上甚至有所下降。3)人工神经网络预测灌木生物量在精度上相较相容性模型有明显提升,人工神经网络总量和各分量生物量模型较对应相容性模型R2大部分可提高0.03以上,提高值最大可达0.21,且对相容性模型中精度较低的模型也有较好的预测效果,相容性模型中R2<0.6的分量其人工神经网络模型R2可提高0.08以上。总体来看,采用相容性模型可解决生物量不相容的问题;而人工神经网络预测精度较传统模型更高,当传统模型表现一般时更值得选择用于生物量预测。运用2种模型进行对比,旨在为准确预估格氏栲天然林灌木生物量提供理论参考。

关键词：灌木生物量非线性相容性模型人工神经网络天然林

珠江口盆地陆丰地区文昌组低渗透凝灰质砂岩储集特征与差异演化

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中国海上油气 2023年第3期35卷 34-44页

作者：李晓艳张向涛丁琳李小平周凤娟靳子濠远光辉中海石油(中国)有限公司深圳分公司广东深圳518067 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580

珠江口盆地陆丰地区文昌组发育低渗透凝灰质砂岩,凝灰质对储层物性有重要影响,是制约文昌组优质储层发育的关键。本文综合利用岩心/井壁心观察、薄片鉴定、扫描电镜分析、压汞测试、阴极发光分析、电子探针分析等方法,对研究区文昌组凝... 详细信息

珠江口盆地陆丰地区文昌组发育低渗透凝灰质砂岩,凝灰质对储层物性有重要影响,是制约文昌组优质储层发育的关键。本文综合利用岩心/井壁心观察、薄片鉴定、扫描电镜分析、压汞测试、阴极发光分析、电子探针分析等方法,对研究区文昌组凝灰质砂岩储层储集特征和储层演化过程进行了系统研究。结果表明:(1)研究区发育4种类型复合孔隙:原生孔隙+凝灰质溶孔+长石溶孔(Ⅰ类)、凝灰质溶孔+原生孔隙+高岭石晶间孔(Ⅱ类)、高岭石晶间孔+磷灰石晶间孔+凝灰质溶孔(Ⅲ类)、高岭石晶间孔+长石溶孔(Ⅳ类)。(2)研究区储层差异演化主要受控于凝灰质丰度以及原生孔隙的发育程度等。(3)富凝灰质储层早期快速压实致密,孔隙组合以少量Ⅳ类为主,形成超低孔-超低渗储层;含凝灰质储层凝灰质蚀变产生高岭石或磷灰石产生大量晶间孔,孔隙组合以Ⅲ类和Ⅳ类为主,有效提高储层孔隙度,形成中、低孔—特低、超低渗储层;贫凝灰质储层中原生孔隙较发育时,凝灰质易溶蚀成粒间孔,有效改善储层孔隙度和渗透率,孔隙组合以Ⅰ类和Ⅱ类为主,形成相对优质的中、低孔-低、特低渗储层。

关键词：珠江口盆地陆丰凹陷文昌组低渗透凝灰质砂岩储集空间成岩差异

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中国家庭高端品消费的“挤出效应”

消费经济 2024年

作者：周先波陈志濠陶颖中山大学马克思主义学院中山大学岭南学院

“十四五”规划强调“全面促进消费，顺应居民消费升级趋势”。高端品消费是居民消费升级的一种体现，对其特征的研究具有现实意义。本文利用中国家庭金融调查（CHFS）2011—2019年微观调查数据，研究高端品消费对家庭消费的影响效应。... 详细信息

“十四五”规划强调“全面促进消费，顺应居民消费升级趋势”。高端品消费是居民消费升级的一种体现，对其特征的研究具有现实意义。本文利用中国家庭金融调查（CHFS）2011—2019年微观调查数据，研究高端品消费对家庭消费的影响效应。工具变量估计表明，高端品消费对家庭消费具有显著的“挤出效应”，且对农村、西部省份、低消费地区、教育程度低等劣势群体家庭消费的“挤出效应”更强。虽然高端品消费对总消费有同期“挤出效应”，但往期高端品消费对本期的总消费具有“促进效应”。联立模型估计显示，高端品消费和家庭消费之间具有双向“挤出效应”。本文研究结论对促进消费高质量发展和消费升级、强化高端消费引领作用等具有政策启示。

关键词：高端消费品家庭消费升级消费结构高品质消费消费质量

典型含油气盆地深层富长石碎屑岩储层长石溶蚀接力成孔认识及其油气地质意义

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中国科学：地球科学 2022年第9期52卷 1694-1725页

作者：操应长远光辉王艳忠昝念民靳子濠刘可禹葸克来魏亦晗孙沛沛中国石油大学(华东)山东省深层油气重点实验室青岛266580 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266071

含油气盆地碎屑岩储层中富含长石等大量铝硅酸盐矿物,长石溶蚀作用普遍发育,且长石溶蚀形成的次生孔隙是深层碎屑岩储层重要的储集空间.文章基于对渤海湾盆地、塔里木盆地和珠江口盆地等碎屑岩储层地质实例成岩作用和流体-岩石相互作用... 详细信息

含油气盆地碎屑岩储层中富含长石等大量铝硅酸盐矿物,长石溶蚀作用普遍发育,且长石溶蚀形成的次生孔隙是深层碎屑岩储层重要的储集空间.文章基于对渤海湾盆地、塔里木盆地和珠江口盆地等碎屑岩储层地质实例成岩作用和流体-岩石相互作用物理及数值模拟实验的研究,结合国内外碎屑岩储层长石溶蚀作用研究进展,提出了含油气盆地深层碎屑岩储层“长石溶蚀接力成孔”认识.长石溶蚀作用从含油气盆地浅层开放体系到深层-超深层封闭体系均可发生,表现出接力成孔效应,包含三层含义.一是溶蚀矿物的侵蚀性流体的接力:地表-早成岩A期主要是大气淡水,早成岩B期-中成岩A期主要是配套烃源岩中干酪根热演化生成有机酸和CO_(2)等酸性流体,中成岩B期-晚成岩期主要是油气储层中烃类高温水氧化生成的CO_(2)和有机酸等酸性流体.二是长石溶蚀成孔过程的接力:深层储层中的规模性长石次生孔隙既有中/浅层溶蚀形成后保存到深层的,又有直接在深层溶蚀形成的,是不同期次、不同来源酸性流体对长石矿物多期持续溶蚀改造的叠合.三是长石溶蚀路径和增孔-保孔效应的转换接力:地表-早成岩阶段发育开放-半开放成岩体系,长石溶蚀形成增孔型次生孔隙;中成岩-晚成岩阶段发育近封闭-封闭成岩体系,长石溶蚀形成调配型次生孔隙,伴生的胶结作用使岩石具有更强抗压性,利于次生孔隙有效保存.这一认识的提出,将含油气盆地中次生孔隙形成窗口从传统认识的生酸-生油窗拓展到成藏后高温生气窗,合理解释了深层-超深层长石溶蚀次生孔隙主导的低渗-中孔型优质储层的发育机理,对拓展深层-超深层油气勘探领域有重要意义.

关键词：含油气盆地深层-超深层碎屑岩储层热演化生酸长石溶蚀接力成孔

储层中“烃-水-岩”体系有机-无机相互作用模拟实验及其意义

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储层中“烃-水-岩”体系有机-无机相互作用模拟实验及其意义

作者：靳子濠中国石油大学(华东)

学位级别：硕士

含油气盆地埋藏过程中,地质流体-岩石的有机-无机相互作用持续发生,矿物的成岩蚀变和烃类的裂解演化在后续埋藏过程中实现再平衡,影响着油气和储层质量演化。但是,深层油气藏中“烃-水-岩”体系相互作用机理仍不明确,制约了深层油气勘... 详细信息

含油气盆地埋藏过程中,地质流体-岩石的有机-无机相互作用持续发生,矿物的成岩蚀变和烃类的裂解演化在后续埋藏过程中实现再平衡,影响着油气和储层质量演化。但是,深层油气藏中“烃-水-岩”体系相互作用机理仍不明确,制约了深层油气勘探开发。论文以济阳坳陷古近系深层砂岩油气藏为对象,通过显微荧光观察,明确油气藏中矿物成岩蚀变和油气演化作用特征及其组合关系。在此基础上,利用毛细管和黄金管开展储层介质环境约束下的热模拟实验,明确相互作用产物特征。结合热化学过程,阐明有机-无机相互作用机理,并总结深层砂岩油气藏中矿物蚀变-烃类裂解的演化模式。油气充注改变了济阳坳陷深层成岩流体环境,使储层中诸多成岩现象与油气演化过程密切相关,可能导致埋藏条件下的原油和储层质量的差异演化。实验研究证明,水在烃类裂解和矿物蚀变的相互作用中起到纽带作用,既能促进烃类热裂解生成更多低分子烃类,也可通过水氧化反应促进有机酸和二氧化碳的生成,加速矿物的成岩蚀变。由于矿物表面活性的差异,不同矿物对烷烃裂解的催化/抑制效果不同。nCH的无水体系中,蒙脱石和高岭石对自由基裂解反应促进作用最强,方解石、伊利石、长石次之,石英则抑制了烃类气体的生成。粘土矿物均对自由基铰链反应起到抑制作用,而石英、长石和方解石促进了这一反应;nCH的蒸馏水体系中,所有矿物均能有效抑制自由基铰链反应,石英同样抑制烃类气体的生成,而长石、方解石和粘土矿物能有效促进自由基裂解;在nCH的氯化钙盐水体系中,粘土矿物促进自由基裂解反应并抑制自由基铰链反应,长石和方解石促进自由基裂解反应也促进自由基铰链反应,而石英促进自由基铰链却抑制自由基裂解。不同“nCH-水-矿物”体系相互作用路径及其产物特征的差异表明,在深层油气藏埋藏演化过程中原油和储层矿物将经历多种路径的有机-无机相互作用,这一复杂过程受到储层岩石类型、含油/含水饱和度、地层水类型及矿化度等因素的共同控制,并导致埋藏过程中原油和储层质量的差异演化。研究发现,高浓度的Ca将利于深层油气藏中液态烃的保存;在油水过渡带中的有机-无机相互作用最有利于提高储集性能和油气质量;在考虑储层矿物组分的影响时,石英含量高的油藏可能比碳酸盐矿物和铝硅酸盐矿物含量高的油藏更能有效保存液态烃。

关键词：有机-无机相互作用烷烃裂解成岩蚀变热模拟实验深层油气藏