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天然气中硫化氢含量及硫同位素联测方法

石油实验地质 2024年第1期46卷 166-172页

作者：杨华敏王萍陶成王杰马亮帮中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126 中国石化油气成藏重点实验室江苏无锡214126

我国含硫化氢天然气勘探潜力巨大,硫化氢成因、来源、形成机制为石油工作者所关注。硫化氢含量及硫同位素是两项常用且重要的判识指标。因硫化氢的强毒性,国内很多实验室较少检测或取消了此类检测项目。通过前处理流程优选硫化氢转化试... 详细信息

我国含硫化氢天然气勘探潜力巨大,硫化氢成因、来源、形成机制为石油工作者所关注。硫化氢含量及硫同位素是两项常用且重要的判识指标。因硫化氢的强毒性,国内很多实验室较少检测或取消了此类检测项目。通过前处理流程优选硫化氢转化试剂,同时通过改进同位素质谱仪配套设备——调试硫同位素法拉第杯离子束聚焦等参数,安装特制色谱柱、特氟龙管路、硫反应管等,搭建了硫化氢含量及硫同位素联测技术平台;其次将高纯二氧化硫标准气替换为低浓度、低压力、小体积的工作标准气,通过系统条件实验探索(稳定性,标样分析等),确定最优实验条件;最后将反应生成的固体沉淀物送入质谱仪中进行硫同位素组成信息的检测,通过与标准纯含硫物质同位素组成的信号对比,计算出待测气体中硫化氢含量。用该方法对鄂尔多斯盆地大牛地气田、富县气田、鄂西渝东红星地区部分含硫化氢天然气进行硫化氢含量和硫同位素测试,所测结果稳定、精度良好,同时与外部实验室比对结果吻合。与传统方法比,该方法一次进样可得到硫含量和硫同位素数值;优选醋酸银试剂一步化学法一次性转化,减少同位素分馏;另一方面将硫化氢转化为固态硫化银,与标准物质硫化银硫同位素直接对比,同位素溯源结果更具可靠性;以低浓度、低压力、小体积的二氧化硫作为工作标准气,降低了实验室安全风险和仪器损害,满足环保安全需求。

关键词：硫化氢硫同位素联测方法天然气

天然气运移对轻烃地球化学特征的改造效应——以鄂尔多斯盆地东胜气田为例

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石油勘探与开发 2024年

作者：吴小奇倪春华马亮帮王付斌贾会冲王萍中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所中国石化油气成藏重点实验室中国石化华北油气分公司油气勘探管理部中国石化华北油气分公司勘探开发研究院

基于天然气中轻烃化合物组成分析和区域性对比，结合组分和甲烷碳同位素组成特征，揭示轻烃地球化学特征对鄂尔多斯盆地东胜气田上古生界天然气运移和次生改造的指示作用，探讨运移作用对特定轻烃指标的关联效应。研究表明：(1)东胜气... 详细信息

基于天然气中轻烃化合物组成分析和区域性对比，结合组分和甲烷碳同位素组成特征，揭示轻烃地球化学特征对鄂尔多斯盆地东胜气田上古生界天然气运移和次生改造的指示作用，探讨运移作用对特定轻烃指标的关联效应。研究表明：(1)东胜气田二叠系下石盒子组天然气C5-7异构烷烃含量高于正构烷烃，C6-7轻烃组成呈链烷烃优势分布且芳烃含量明显偏低(<4.0%),C7轻烃主体呈甲基环己烷优势分布，整体表现出煤成气特征且受到了水溶等作用影响；(2)东胜气田天然气经历了自南向北的游离相运移，并在充注后发生不同程度的水溶作用，其中泊尔江海子断裂以北什股壕地区天然气在聚集后具有明显的散失；(3)长距离的游离相运移导致天然气C7轻烃中甲基环己烷相对含量和甲苯/正庚烷值降低、正庚挖/甲基环己烷值和庚烷值增大，水溶作用导致轻烃异庚烷值增大，散失导致什股壕地区天然气中C5-7正构烷烃相对异构烷烃含量增加。

关键词：鄂尔多斯盆地东胜气田二叠系下石盒子组轻烃化合物成熟度天然气成因运移相态散失作用

鄂尔多斯盆地富县古生界天然气成因及气源综合识别

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天然气地球科学 2022年第9期33卷 1476-1484页

作者：王杰贾会冲孙晓陶成张毅马亮帮王付斌姜海健中国石油化工集团公司油气成藏重点实验室江苏无锡214126 中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126 中国石化华北油气分公司勘探开发研究院河南郑州450006

近年来,鄂尔多斯盆地南部(简称鄂南)古生界天然气勘探取得重要进展,展示了良好的勘探前景,但鄂南古生界天然气成因及气源研究相对薄弱,直接制约了下一步的勘探部署。为此通过系统开展富县古生界天然气组分、烷烃气碳氢同位素、稀有气体... 详细信息

近年来,鄂尔多斯盆地南部(简称鄂南)古生界天然气勘探取得重要进展,展示了良好的勘探前景,但鄂南古生界天然气成因及气源研究相对薄弱,直接制约了下一步的勘探部署。为此通过系统开展富县古生界天然气组分、烷烃气碳氢同位素、稀有气体组分和同位素等地球化学分析,查明了鄂南富县古生界天然气中甲烷占绝对优势,含有一定量的重烃,非烃气CO_(2)、N_(2)含量相对较高,显示其为过成熟阶段生成的干气。鄂南富县古生界天然气以典型油型气为主,煤型气为辅,甲烷和乙烷的碳同位素组成存在倒转现象可能为油型气与煤型气的混合造成,上古生界天然气烷烃气碳同位素组成普遍比下古生界天然气偏重,可能混有相对较多的煤型气。综合运用烃源岩干酪根碳同位素—岩石脱附气碳同位素—天然气乙烷碳同位素、天然气甲烷氢同位素、稀有气体Ar同位素定年等综合地球化学手段,推断出鄂南富县古生界天然气可能主要来源于下古生界马家沟组烃源岩。

关键词：天然气成因气源判识富县古生界鄂尔多斯盆地

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区东胜气田氦气成因来源及富集规律

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天然气地球科学 2023年第4期34卷 566-575页

作者：王杰贾会冲陶成赵永强安川马亮帮孙晓董勍伟王付斌中国石油化工集团公司油气成藏重点实验室江苏无锡214126 中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126 中国石化华北油气分公司河南郑州450006

近期勘探发现,鄂尔多斯盆地杭锦旗地区东胜气田上古生界多口井天然气中氦气含量达到0.1%以上,具有较好的工业开发价值。基于天然气地球化学特征的系统分析,发现氦气含量分布介于0.045%~0.487%之间,氦气以微量组分赋存于以烃类气体为主... 详细信息

近期勘探发现,鄂尔多斯盆地杭锦旗地区东胜气田上古生界多口井天然气中氦气含量达到0.1%以上,具有较好的工业开发价值。基于天然气地球化学特征的系统分析,发现氦气含量分布介于0.045%~0.487%之间,氦气以微量组分赋存于以烃类气体为主的烃类—富氦气藏中。杭锦旗地区上古生界煤系烃源岩中U、Th元素含量高于基底岩石,基底岩石中石英砂岩—石英岩U、Th元素含量稍高于片麻岩—花岗片麻岩;研究发现片麻岩—花岗片麻岩解析氦气丰度含量要高于石英砂岩—石英岩,煤系烃源岩解析氦气丰度远低于基底岩石,这主要与其生成的大规模烷烃气的稀释以及地质时代年轻有关,说明烃源岩作为潜在氦源岩所生成的氦气含量较低,无法形成具有工业价值的含氦气藏。东胜气田上古生界天然气伴生氦气^(3)He/^(4)He值介于(1.83~6.25)×10^(-8)之间,系统对比研究发现其来源于基底发育的太古界—中元古界变质岩—花岗岩系,氦气所赋存的天然气为典型煤型气,来源于石炭系—二叠系煤系烃源岩,与伴生氦气具有不同的来源,二者具有异源同储成藏特征,伴生氦气在运移、聚集与成藏过程中与上古生界常规天然气藏的储、盖、圈及运聚组合具有良好的时空配置关系。东胜气田氦气富集主要受基底变质岩—花岗岩系岩相发育和深大断裂展布等双重因素控制,主要分布在二级断裂的沟通氦源岩断裂与四级断裂的输导体系交会处和太古界—中元古界基底岩相发育区,断裂带的展布控制了油气及其伴生氦气藏的空间分布。

关键词：氦气来源氦源岩潜力成藏特征富集规律东胜气田杭锦旗地区

TOPO体系萃取分离铑与铱——活化—溶剂萃取技术的研究与应用

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TOPO体系萃取分离铑与铱——活化—溶剂萃取技术的研究与应用

作者：马亮帮成都理工大学

学位级别：硕士

铑在氯化物溶液中的化学性质十分复杂，它的分离与纯化一直是贵金属提取冶炼中的难题。本文研究了活化—溶剂萃取技术分离铑的TOPO体系，以SnCl为活化试剂，从Rh(Ⅲ)—Sn(Ⅱ)—Cl体系中的萃取Rh(Ⅲ)，考察了SnCl加入量，酸度，萃... 详细信息

铑在氯化物溶液中的化学性质十分复杂，它的分离与纯化一直是贵金属提取冶炼中的难题。本文研究了活化—溶剂萃取技术分离铑的TOPO体系，以SnCl为活化试剂，从Rh(Ⅲ)—Sn(Ⅱ)—Cl体系中的萃取Rh(Ⅲ)，考察了SnCl加入量，酸度，萃取剂浓度，料液恒温时间等条件对Rh(Ⅲ)萃取率的影响。在相比为1：1，Sn：Rh：4：1(摩尔比)，恒温时间为1h，酸度为3mol·L盐酸，一级萃取率可达98％以上，而且分相速度快。用加KClO的4mol·L盐酸反萃，一级反萃率达95％。研究结果表明，含铑料液经SnCl活化处理后，能显著提高铑的被萃取性能，指出了活化—溶剂萃取技术分离回收铑的应用可行性。本文还研究了在TOPO体系中，应用活化—溶剂萃取技术于Rh(Ⅲ)和Ir(Ⅳ)的选择性分离，研究结果表明：在Ir(Ⅳ)和Rh(Ⅲ)的混合液的萃取体系中，在含氯化亚锡的RhCl和IrCl初试料液中IrCl被还原为IrCl，IrCl不能被TOPO萃取，RhCl被还原为Rh(Ⅰ)，同时与SnCl进一步络合形成一个双核桥联基配合物阴离子[RhCl(SnCl)](n=2—4)，可以被TOPO萃取。在反萃取体系中HCl和KClO的混合溶液产生具有很强的氧化性的氯气，可以利用它的氧化性来反萃铑。在反萃过程中，在络阴大离子中的Rh(Ⅰ)和SnCl被氧化为Rh(Ⅲ)和Sn(Ⅳ)，破坏了[RhCl(SnCl)](n=2—4)的结构，Rh(Ⅲ)被反萃到水相中。由于受到IrCl与IrCl离子间价态变化的高频率性的微弱影响，在萃取过程中有一小部分IrCl可能被TOPO萃取。在强氧化性的溶液中IrCl不发生变化而仍然在有机相中，最后可以被硝酸反萃回收。无论在萃取还是在反萃铑的过程中，由于TOPO萃取SnCl和SnCl阴离子的萃取率很高，SnCl和SnCl始终保持在有机相中。最终所有的锡可以被氢氧化钠反萃下来，TOPO得到循环利用。应用斜率法讨论了萃合物中各组分的物质的量的比，用紫外光谱UV，红外光谱FT—IR研究了探讨了TOPO萃取体系萃取铑的萃取机理。

关键词：湿法冶金铑溶剂萃取锡

鄂尔多斯盆地东胜气田氦气分布规律及特大型富氦气田的发现

同方学位论文库评论

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石油实验地质 2022年第1期44卷 1-10页

作者：何发岐王付斌王杰邹彦荣安川周小勇马亮帮赵永强张瑾刘棣民姜海健中国石化华北油气分公司郑州450006 中国石油化工集团有限公司油气成藏重点实验室江苏无锡214126 中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126

近年来,随着鄂尔多斯盆地北缘杭锦旗地区东胜气田勘探开发进程的逐步推进,发现在该地区天然气中普遍伴生具有工业价值的氦气。通过对东胜气田166口井天然气样品分析发现,氦气含量为0.045%~0.487%,达到含氦-富氦气田标准。气田中部独贵... 详细信息

近年来,随着鄂尔多斯盆地北缘杭锦旗地区东胜气田勘探开发进程的逐步推进,发现在该地区天然气中普遍伴生具有工业价值的氦气。通过对东胜气田166口井天然气样品分析发现,氦气含量为0.045%~0.487%,达到含氦-富氦气田标准。气田中部独贵加汗区带及北部什股壕区带2个基底断裂发育区氦气含量较高,平均含量大于0.1%,具有较大的氦气勘探开发潜力。纵向上从下(盒1段)到上(盒3段)氦气含量依次降低,盒1段和盒2段氦气含量较高,均大于0.1%,为主要的氦气勘探开发层系。根据氦气同位素组成发现,东胜气田氦气为典型的壳源成因,主要来源于基底的太古宇—元古宇变质岩—花岗岩系,氦气分布受基底岩相和深大断裂双重控制,高值区主要沿泊尔江海子等通基底断裂两侧分布,在二级断裂的通氦源断裂与四级断裂的输导体系交汇处和太古宇—元古宇变质岩—花岗岩系基底发育区富集。通过对东胜气田重点天然气井中短期内氦气含量随气井生产动态的变化特征研究,发现天然气在较长的开发时期内氦气含量保持稳定;按照体积法计算,其氦气探明储量为2.444×10^(8)m^(3),三级储量为8.304×10^(8)m^(3),是目前我国第一大特大型含氦—富氦气田,资源潜力巨大。建议选取东胜气田作为氦气资源开发利用的先导试验区,加快论证建设氦气战略储备基地的可行性;同时加强主要含油气盆地天然气中氦气成藏规律、资源潜力评价以及氦气等伴生资源的综合利用研究,指导氦气资源勘探开发和综合利用。

关键词：氦气丰度氦气储量特大型富氦气田东胜气田杭锦旗地区鄂尔多斯盆地

微波消解-电感耦合等离子体发射光谱法测定固体沥青中微量金属元素

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岩矿测试 2013年第3期32卷 441-444页

作者：马亮帮葛颖中国石油化工集团公司油气成藏重点实验室江苏无锡214126 中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所江苏无锡214126

原油、沥青中的微量元素信息已被应用于油气勘探和油气地球化学研究,然而沥青的分析方法较少,而且前处理过程繁琐。本文将微波消解法应用于沥青样品的消解,电感耦合等离子体发射光谱法测定固体沥青中Al、Ca、Fe、K、Mg、Mn、Na、Ti、Ba... 详细信息

原油、沥青中的微量元素信息已被应用于油气勘探和油气地球化学研究,然而沥青的分析方法较少,而且前处理过程繁琐。本文将微波消解法应用于沥青样品的消解,电感耦合等离子体发射光谱法测定固体沥青中Al、Ca、Fe、K、Mg、Mn、Na、Ti、Ba、Mo、Ni、Sr、V等13种微量金属元素。在高压密闭条件下,微波消解系统消解固体沥青样品的速度快,并确定了样品量和消解条件等影响因素。不同组合消解试剂优化实验研究表明,浓硝酸-氢氟酸作为消解试剂效果最好;通过实验验证在样品处理过程中没有发生损失和污染情况,精密度(RSD,n=8)小于5%,回收率在92.2%～101.0%之间,元素的方法检出限可达0.05μg/g。本方法为沥青类样品中微量元素分析测定提供了新的参考方法。

关键词：固体沥青微量金属元素微波消解电感耦合等离子体发射光谱法

藻类腐殖化模拟中胡敏酸的红外光谱及热失重特征变化

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高校地质学报 2012年第4期18卷 773-780页

作者：刘恒刘文汇李玉成王杰腾格尔马亮帮安徽大学资源与环境工程学院合肥230602 中石化无锡石油地质研究所无锡214151

用红外光谱分析和热失重分析法对从蓝藻腐殖化过程中提取的胡敏酸的元素组成及结构特征进行分析。结果表明:蓝藻好氧厌氧发酵过程中有机碳、有机氮表现出下降的趋势,且好氧阶段大于厌氧阶段。至模拟实验结束,C/N比由最初的5.939升至9.9... 详细信息

用红外光谱分析和热失重分析法对从蓝藻腐殖化过程中提取的胡敏酸的元素组成及结构特征进行分析。结果表明:蓝藻好氧厌氧发酵过程中有机碳、有机氮表现出下降的趋势,且好氧阶段大于厌氧阶段。至模拟实验结束,C/N比由最初的5.939升至9.962,趋近于其中所含胡敏酸的C/N比10.93。胡敏酸的红外光谱解析显示,不同处理阶段样品胡敏酸在波数(2920+2850)/1630(脂肪碳/芳碳)处吸收峰面积比分别为1.23,2.73,0.78,0.83,芳碳含量增加,表明厌氧过程有助于胡敏酸结构的芳构化。热失重分析显示发酵生成的胡敏酸有两个明显失重峰值290℃和340℃,主要是非核部分脂肪侧链及氢键结合OH的裂解,说明蓝藻发酵生成的胡敏酸主要以脂肪族为主,结构相对于土壤胡敏酸较为简单。结合样品中可溶性有机质族组分中饱和烃与芳香烃含量的比较,厌氧处理中芳香烃组分成倍增加,亦说明胡敏酸芳构化程度增高,为腐泥型干酪根早期演化提供了实验依据。

关键词：蓝藻胡敏酸红外光谱热失重分析

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巢湖蓝藻腐殖化过程中形态与成份变化研究

微体古生物学报 2012年第2期29卷 152-160页

作者：叶云刘文汇腾格尔王杰马亮帮李玉成安徽大学资源与环境工程学院合肥230601 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所无锡214151

通过对巢湖蓝藻进行微生物腐殖化改造,模拟藻类早期成岩过程,对蓝藻样品进行光学显微镜和扫描电镜形态观察,并对蓝藻样品有机元素、族组分和同位素数据及热重/差热进行分析。研究表明:蓝藻经微生物改造后,由群体生存逐渐转变为以个体形... 详细信息

通过对巢湖蓝藻进行微生物腐殖化改造,模拟藻类早期成岩过程,对蓝藻样品进行光学显微镜和扫描电镜形态观察,并对蓝藻样品有机元素、族组分和同位素数据及热重/差热进行分析。研究表明:蓝藻经微生物改造后,由群体生存逐渐转变为以个体形式存在,体内生化成分逐渐被降解。蓝藻样品有机N、S元素经微生物降解后,含量不断减少,蓝藻氯仿沥青A含量最高可达11.98%。进入厌氧阶段后,饱和烃和芳烃组分大量生成,沥青质含量明显增加,非烃部分减少。芳烃碳同位素富集12C,其它族组分逐渐富集13C。蓝藻气态烃排放量最大量为4.0%,游离态烃排放量随处理过程的深入逐渐增大,最高可达47.7%,烃排放的总吸热量逐渐减少,最低为14.77mW·s/mg。微生物对蓝藻改造过程效果显著,可为藻类烃源岩研究提供现代对比实例。

关键词：蓝藻腐殖化早期成岩形态成分热重/差热分析