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深部铅锌热液流体作用下的原油地球化学特征

石油与天然气地质 2023年第1期44卷 178-185页

作者：许汇源刘全有朱东亚孟庆强金之钧页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京102206 中国石化石油勘探开发研究院北京102206 北京大学能源研究院北京100871

中国南方盆地深部热液流体活跃区分布广泛,热液流体类型各有不同,滇西北兰坪地区幔源铅锌热液成矿流体尤为显著,形成了典型的超大型陆相沉积浅成矿床,其中古油气藏遗迹明显,深部铅锌热液流体活动对生烃及油藏热蚀变的影响显著。通过分... 详细信息

中国南方盆地深部热液流体活跃区分布广泛,热液流体类型各有不同,滇西北兰坪地区幔源铅锌热液成矿流体尤为显著,形成了典型的超大型陆相沉积浅成矿床,其中古油气藏遗迹明显,深部铅锌热液流体活动对生烃及油藏热蚀变的影响显著。通过分析热蚀变后铅锌矿中伴生原油及固体沥青中生物标志物、烃类及杂环化合物的地球化学特征,发现随着深部热液流体作用增强,生物标志物(如正构烷烃、甾烷、藿烷等)相对含量逐渐降低,未分离复杂混合物(UCM)相对含量逐渐增加,弱偶碳数优势明显(CPI≤1.0),多环芳烃(PAHs)相对含量逐渐降低,而链状苯基化合物(如联苯)与含S化合物(如噻吩类)相对含量逐渐增加。样品不存在明显的生物降解、蒸发分馏、硫酸盐热化学还原(TSR)及原油裂解等次生作用。兰坪地区铅锌矿中伴生原油和沥青的分子地球化学特征及其特殊的变化规律,可能是由于沉积有机质或古油藏与富催化剂的幔源铅锌热液流体发生热液催化反应导致的。本研究揭示了深部热液流体作用和分子地球化学特征的耦合关系,识别并提出了热液流体作用下杂环化合物形成的机制和原油热蚀变的指标。

关键词：热蚀变多环芳烃杂环化合物铅锌矿深部流体地球化学原油次生改造云南兰坪

塔里木盆地麦盖提斜坡罗斯2.奥陶系油气藏的TSR作用:来自分子标志物的证据

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石油与天然气地质 2018年第4期39卷 730-737,748页

作者：马安来金之钧朱翠山顾忆李慧莉路清华中国石化石油勘探开发研究院北京100083 有机地球化学国家重点实验室广东广州510640 长江大学资源学院湖北武汉430100 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

采用内标物色谱质谱方法,对罗斯2.原油中金刚烷系列、二苯并噻吩系列和硫代金刚烷系列进行了定量分析。罗斯2.原油中金刚烷系列化合物含量、4-甲基双金刚烷+3-甲基双金刚烷含量分别为10 818,331μg/g,表明原油经历了较强的裂解作用,... 详细信息

采用内标物色谱质谱方法,对罗斯2.原油中金刚烷系列、二苯并噻吩系列和硫代金刚烷系列进行了定量分析。罗斯2.原油中金刚烷系列化合物含量、4-甲基双金刚烷+3-甲基双金刚烷含量分别为10 818,331μg/g,表明原油经历了较强的裂解作用,裂解比例达到90%左右。金刚烷指标表明原油成熟度在1.6%以上。罗斯2.原油可以检测到完整的硫代单金刚烷、硫代双金刚烷和硫代三金刚烷系列,硫代金刚烷、硫代单金刚烷、硫代双金刚烷和硫代三金刚烷含量分别为192.160,2.和6μg/g。高含量的硫代金刚烷表明罗斯2.原油的TSR强度大于绝大多数塔中地区下奥陶统鹰山组原油。TSR作用导致罗斯2.原油具有较高含量的二苯并噻吩,含量为8 2.1μg/g,使得原油二苯并噻吩/菲比值(DBT/P)增加,导致C_0-/C_1-DBTs和C_1-/C_2.DBTs比值增加。

关键词：硫代金刚烷金刚烷二苯并噻吩硫酸盐热化学还原反应(TSR) 罗斯2. 塔里木盆地

中国陆相富有机质页岩沉积速率研究及其页岩油勘探意义

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石油与天然气地质 2023年第4期44卷 829-845页

作者：张瑞金之钧朱如凯李明松惠潇魏韧贺翔武张谦北京大学能源研究院北京100871 北京大学地球与空间科学学院造山带和地壳演化教育部重点实验室北京100871 页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京102206 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院低渗透油气田勘探开发国家工程实验室陕西西安710018

页岩的有机质丰度和纹层类型是页岩油勘探研究的重点内容。中国陆相富有机质页岩层系的沉积相变复杂且非均质性强,沉积速率的准确判识面临许多挑战。中国典型陆相盆地富有机质页岩的沉积速率多在5 cm/kyr以上,咸化湖盆富有机质页岩层系... 详细信息

页岩的有机质丰度和纹层类型是页岩油勘探研究的重点内容。中国陆相富有机质页岩层系的沉积相变复杂且非均质性强,沉积速率的准确判识面临许多挑战。中国典型陆相盆地富有机质页岩的沉积速率多在5 cm/kyr以上,咸化湖盆富有机质页岩层系沉积速率最高可达40 cm/kyr。高精度年代学框架结合旋回地层学统计调谐可以追踪沉积速率随地层深度的变化,而页岩的相对沉积速率可以通过稀土元素配分模式、晶体粒径分布理论和星际尘埃特征元素丰度等方法判识。不同类型或不同时代的地层序列沉积速率比较,需要考虑地层完整性和差异压实等干扰因素。沉积速率是页岩有机质富集的重要影响因素,其对有机质稀释的临界值通常低于5 cm/kyr。水动力条件和水体盐度影响碎屑颗粒的絮凝作用,不同类型细粒沉积物的沉积速率差异有利于纹层结构的形成。页岩沉积速率研究需要融合包括地质年代学、岩石学、旋回地层学、地球化学和沉积物理模拟在内的先进理论和方法,以深入了解页岩沉积演化机理。揭示陆相页岩沉积速率与页岩油富集之间的内在联系,对页岩油勘探具有一定的指导意义。

关键词：米兰科维奇旋回旋回地层学沉积速率有机质富集页岩纹层淡水湖盆咸化湖盆页岩油勘探

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岩石热解方法应用于页岩油气研究需注意的几个问题

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石油与天然气地质 2023年第4期44卷 1020-1032页

作者：张谦金之钧朱如凯刘全有张瑞王冠平陈万利 Ralf Littke 北京大学地球与空间科学学院能源研究院北京100871 页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京102206 中国石化石油勘探开发研究院北京102206 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国地质大学(北京)能源学院北京100083 中国科学院深海科学与工程研究所海底资源与探测技术重点实验室海南三亚572000 德国亚琛工业大学石油与煤地质及地球化学研究所德国亚琛52056

岩石热解方法自问世以来被广泛地应用于烃源岩的研究,其可以简便、快捷地评价岩石的含油特性、干酪根的生烃特征以及有机质的丰度、类型和成熟度,但该方法有其适用的范围,且岩石热解数据不合理的解释会增加页岩油气勘探的风险。基于近... 详细信息

岩石热解方法自问世以来被广泛地应用于烃源岩的研究,其可以简便、快捷地评价岩石的含油特性、干酪根的生烃特征以及有机质的丰度、类型和成熟度,但该方法有其适用的范围,且岩石热解数据不合理的解释会增加页岩油气勘探的风险。基于近年来发表的大量实验测试数据,总结了在岩石热解分析数据解释中经常出现的3个问题。①对于高-过成熟的样品,其应用性受到限制;利用氢指数(HI)、氧指数(OI)、岩石最高热解峰温(T_(max))以及热解过程中产生的烃类(S_(2.)与二氧化碳(S_(3))数量的比值(S_(2./S_(3))来划分有机质的类型,应尽量针对有机质成熟度(镜质体反射率,R_(o))低于1.35%的烃源岩。②T_(max)的有效性取决于S_(2.峰的大小及其是否对称,T_(max)的准确性依赖于有机质的类型和R_(o);残余烃与黄铁矿含量会对T_(max)的准确性造成一定的影响。对于Ⅰ,Ⅱ和Ⅲ型有机质,为确保测试获得的T_(max)准确、有效,烃源岩的R_(o)应不高于1.70%。③含油饱和度指数(OSI)被用来表征页岩油的可动潜力,OSI大于100 mg/g指示页岩油甜点。值得注意的是,OSI并不能直接指示页岩中的含油饱和度,对于有机质含量较高的层段,OSI通常低于100 mg/g,而较低的总有机碳含量也能导致OSI大于100 mg/g。目前,大多数论文所报道的极具潜力的页岩油储层,只有极少数OSI高于100 mg/g。因此,将OSI大于100 mg/g作为一个评价页岩油可动性和甜点的参数值是否合适值得进一步思考。建议针对不同类型的沉积盆地和不同的页岩地层建立各自的OSI评价标准。此外,不同岩性的样品在存储和制备过程中轻烃损失量差异较大,应对多岩相共生页岩油储层采用分岩相评价方法。

关键词：甜点评价含油饱和度指数成熟度有机质类型岩石热解页岩油气

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Geographic modeling and simulation systems for geographic research in the new era: Some thoughts on their development and construction

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Science china Earth Sciences 2021年第10期64卷 1207-1223页

作者： Min CHEN Guonian LV Chenghu ZHOU Hui LIN Zaiyang MA Songshan YUE Yongning WEN Fengyuan ZHANG jin WANG Zhiyi zhu Kai XU Yuanqing HE key Laboratory of Virtual Geographic Environment(Ministry of Education of PRC) Nanjing Normal UniversityNanjing 210023China state key Laboratory of {2.s and Environmental Information System Institute of Geographical Sciences and Natural Resources ResearchChinese Academy of SciencesBeijing 100101China School of Geography and Environment Jiangxi Normal UniversityNanchang 330027China Jiangsu Center for Collaborative Innovation in Geographical Information resource Development and Application Nanjing 210023China state key Laboratory Cultivation Base of Geographical Environment Evolution(Jiangsu Province) Nanjing 210023China College of Oceanography and Space Informatics China University of PetroleumQingdao 266580China

Regionality,comprehensiveness,and complexity are regarded as the basic characteristics of *** exploration of their core connotations is an essential way to achieve breakthroughs in geography in the new *** paper focuses on the important method in geographic research:Geographic modeling and ***,we clarify the research requirements of the said three characteristics of geography and its potential to address geo-problems in the new ***,the supporting capabilities of the existing geographic modeling and simulation systems for geographic research are summarized from three perspectives:Model resources,modeling processes,and operational ***,we discern avenues for future research of geographic modeling and simulation systems for the study of regional,comprehensive and complex characteristics of *** on these analyses,we propose implementation architecture of geographic modeling and simulation systems and discuss the module composition and functional realization,which could provide theoretical and technical support for geographic modeling and simulation systems to better serve the development of geography in the new era.

关键词： Geographic characteristics Development of geography Regionality Comprehensiveness Complexity Geographic modeling and simulation

塔里木盆地顺北地区奥陶系超深层油藏蚀变作用及保存

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地球科学 2020年第5期45卷 1737-1753页

作者：马安来金之钧李慧莉顾忆邱楠生朱秀香吴鲜杨鑫王石中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院北京100083 有机地球化学国家重点实验室广东广州510640 中国石油大学地球科学学院北京102249 中国石油化工股份有限公司西北油田分公司新疆乌鲁木齐830011

塔里木盆地顺北地区超深层垂深为72.0~7863.6 m的奥陶系一间房-鹰山组储层中发现了挥发油藏和轻质油藏,油藏赋存深度下限不断突破传统认识.使用地球化学方法研究了顺北地区不同断裂带油气藏的地球化学特征及蚀变作用.顺北地区不同断裂... 详细信息

塔里木盆地顺北地区超深层垂深为72.0~7863.6 m的奥陶系一间房-鹰山组储层中发现了挥发油藏和轻质油藏,油藏赋存深度下限不断突破传统认识.使用地球化学方法研究了顺北地区不同断裂带油气藏的地球化学特征及蚀变作用.顺北地区不同断裂带原油均具有轻碳同位素特征,C2.三环萜烷/C2.三环萜烷>1,C2.甾烷含量低的特点,三芴系列组成中具有较高含量的二苯并噻吩含量,表明与塔河原油具有相似的母源.(C2.+C2.)甾烷/(C2.~C2.)甾烷、C2.重排/C2.规则甾烷、甲基菲指数和二苯并噻吩系列成熟度表明顺北地区原油成熟度呈现1号断裂带(含分支断裂)≈3号断裂带>次级断裂带>5号断裂带>7号断裂的特征,原油成熟度受控于油藏初始静温.顺北地区奥陶系天然气均为湿气,天然气甲烷碳同位素分布范围为-50.7‰^-44.7‰,不同断裂带天然气成熟度的差异与不同断裂带原油成熟度的分布规律相似.顺北地区原油(4?+3?)甲基双金刚烷含量较低,分布范围为9.2.~36.44μg/g,指示原油裂解程度较低.原油中均可检测出完整系列的低聚硫代金刚烷,含量分布范围为0.76~18.88μg/g,表明原油硫酸盐热化学还原作用(TSR)弱,顺北地区天然气为湿气及甲烷碳同位素轻表明油气藏未遭受气侵作用.地温研究表明顺北地区地温梯度低,为2.12./100 m,埋深8000 m的地层目前仅为160~170℃,地质历史时期,奥陶系地温未超过170℃,未达到原油大量裂解温度的门限.顺北地区奥陶系长期的低地温加之油气藏蚀变作用弱,是顺北地区奥陶系保持挥发油相的关键.

关键词：塔里木盆地顺北地区奥陶系超深层蚀变作用原油裂解硫酸盐热化学还原反应气侵作用石油地质

A graphene-enhanced high-barrier and fast-curing film for deep in situ condition preserved coring in coal seams

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International Journal of Mining Science and Technology 2023年第11期33卷 1365-1376页

作者： Dongsheng Yang Zhiyu Zhao Yifan Wu Liangyu zhu jingli Lu Tao Liu Heping Xie College of Polymer Science and Engineering Sichuan UniversityChengdu 610065China Institute of New Energy and Low-Carbon Technology Sichuan UniversityChengdu 610065China National key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation Southwest Petroleum UniversityChengdu 610500China jin Shi Drill Tech Co. Ltd.Tangshan 063004China

Scientific research on deep in situ resources is highly important to the theory and technology system construction for deep in-situ resource *** obtain high-condition preserved core samples,it is vital to maintain the original material,humidity and luminous flux information inside the ***,this study proposes a research and development strategy for a high-toughness and highbarrier sealing film based on the molecular structure design and filler synergistic enhancement via a deep solid-{2. sealing film using in situ substance preservation(ISP),in situ moisture preservation(IMP)and in situ light preservation(ILP)coring principles.A graphene/epoxy composite sealing film with a high barrier,high strength and high toughness was *** oxygen permeability of the film was 0.2. cm^(3)/(m^(2.·d),the water vapor permeability was 1.2. g/(m^(2.·d),and the light transmittance was *** tensile strength reached 15.4 MPa,and the toughness was 52.2.9 kJ/m^(3).The results from the film substance and moisture preservation performance verification experiments showed that the sealing film had an excellent sealing effect on small molecules,such as water,alkanes and even ions,which further verified that the sealing film greatly contributed to the maintenance and preservation of deep in-situ resource reserves and abundance.

关键词： ISP-IMP-ILP-coring Graphene/epoxy resin composites Sealing film

新特提斯域演化对波斯湾超级含油气盆地形成的影响

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石油勘探与开发 2023年第1期50卷 1-11页

作者：朱日祥张水昌万博张旺李勇王华建罗贝维柳宇柯何治亮金之钧中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国石油勘探开发研究院北京100083 中国石油化工股份有限公司北京100728 北京大学能源研究院北京100871

基于新特提斯构造域动力过程及其所诱发的环境变化,并通过构建“单向列车装货”地球动力学模型,研究全球油气资源最富集的波斯湾含油气盆地形成与演化机制。研究表明:(1)单向俯冲动力过程中波斯湾超级含油气盆地自晚古生代以来长期处于... 详细信息

基于新特提斯构造域动力过程及其所诱发的环境变化,并通过构建“单向列车装货”地球动力学模型,研究全球油气资源最富集的波斯湾含油气盆地形成与演化机制。研究表明:(1)单向俯冲动力过程中波斯湾超级含油气盆地自晚古生代以来长期处于被动陆缘,区域上形成优越的油气成藏组合发育空间;(2.波斯湾超级含油气盆地在侏罗纪—白垩纪期间长期在低纬度区慢速漂移,在哈德里环流、赤道上升洋流、侏罗纪真极移等全球性地质事件的共同作用下发育了多套叠置的“源-储-盖”组合;(3)新生代以来的前陆盆地演化阶段碰撞破坏作用弱,有利于油气资源保存。在波斯湾超级含油气盆地实例解剖的基础上,提出陆块慢速漂移及在有利气候带长时间留置是油气富集的关键因素,并对特提斯域内其他陆块的油气资源前景进行了展望。

关键词：新特提斯构造域大陆裂解汇聚单向列车装货模型环境变化波斯湾超级含油气盆地

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火山活动对海相和淡水湖相页岩形成的影响

地球化学 2022年第5期51卷 556-569页

作者：刘全有李鹏金之钧梁新平朱东亚吴小奇赵建华中国石化石油勘探开发研究院页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室北京100083 北京大学能源学院北京100871 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580

国内外诸多富有机质页岩层段均含有凝灰岩,但火山活动与海相、淡水湖相中有机质富集的内在联系缺乏深入研究。本研究通过对四川盆地五峰–龙马溪组和鄂尔多斯盆地长7段页岩进行对比分析,探讨火山活动对其古生产力、有机质消耗和保存的... 详细信息

国内外诸多富有机质页岩层段均含有凝灰岩,但火山活动与海相、淡水湖相中有机质富集的内在联系缺乏深入研究。本研究通过对四川盆地五峰–龙马溪组和鄂尔多斯盆地长7段页岩进行对比分析,探讨火山活动对其古生产力、有机质消耗和保存的影响。对于高原始古生产力的五峰组,火山活动未显著影响其古生产力和有机质消耗。但龙马溪组沉积早期陆源输入有限,尽管高浓度硫酸盐触发较强的细菌硫酸盐还原作用(BSR)对有机质存在一定的消耗,但因火山活动提供的营养物质提高了古生产力,使有机质富集大于消耗,形成高总有机碳(TOC)含量页岩。在龙马溪组沉积中晚期,陆源输入高,强的BSR大量消耗有机质,使得有机质消耗大于富集,因此该层TOC相对较低。长7段淡水湖相页岩陆源输入较高,不利于有机质保存,但火山活动不仅携带营养物质提高了古生产力,而且能提升沉积水体中硫酸盐浓度从而触发BSR,产生H_(2.S形成还原环境,有利于有机质保存。因此,BSR与TOC之间存在一定内在联系。通过硫酸盐还原指数(SRI)能够反映BSR强度,SRI≈1.375时,指示BSR对有机质消耗和有机质有效保存达到平衡;SRI1.375时,指示BSR消耗的有机质小于有机质有效保存的量,TOC相对较高;SRI>1.375时,相对较强的BSR对有机质消耗大于有机质有效保存的量,不利于有机质富集。因此,BSR形成强还原环境有利于有机质保存,但发生BSR过程中也会消耗有机质,且BSR强度越大有机质消耗越大。

关键词：火山活动页岩营养物质 BSR 有机质消耗