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Distribution and fractionation mechanism of stable carbon isotope of coalbed methane

Science china Earth Sciences 2006年第12期49卷 1252-1258页

作者： qin shengfei1, tang xiuyi2, song Yan1 & {3. hongyan3.1. research institute of petroleum exploration and development, petrochina, beijing 100083, china 2. Anhui Science and Technology College, Huainan 23.000, china 3. Langfang Branch, research institute of petroleum exploration and development, petrochina, Langfang 065007, china 1. research institute of petroleum {3. and development PetroChina Beijing 100083 China 2. Anhui Science and Technology College Huainan 232000 China 3. Langfang Branch Research Institute of Petroleum Exploration and Development PetroChina Langfang 065007 China

The stable carbon isotope values of coalbed methane range widely, and also are gener- ally lighter than that of gases in normal coal-formed gas fields with similar coal rank. There exists strong carbon isotope fractionation in coalbed methane and it makes the carbon isotope value lighter. The correlation between the carbon isotope value and Ro in coalbed methane is less obvious. The coaly source rock maturity cannot be judged by coalbed methane carbon isotope value. The carbon isotopes of coalbed methane become lighter in much different degree due to the hydrodynamics. The stronger the hydrodynamics is, the lighter the CBM carbon isotopic value becomes. Many previous investigations indicated that the desorption-diffusion effects make the carbon isotope value of coalbed methane lighter. However, the explanation has encountered many problems. The authors of this arti- cle suggest that the flowing groundwater dissolution to free methane in coal seams and the free methane exchange with absorbed one is the carbon isotope fractionation mechanism in coalbed methane. The flowing groundwater in coal can easily take more 13.H4 away from free gas and com- paratively leave more 12CH4. This will make 12CH4 density in free gas comparatively higher than that in absorbed gas. The remaining 12CH4 in free gas then exchanges with the adsorbed methane in coal matrix. Some absorbed 13.H4 can be replaced and become free gas. Some free 12CH4 can be ab- sorbed again into coal matrix and become absorbed gas. Part of the newly replaced 13.H4 in free gas will also be taken away by water, leaving preferentially more 12CH4. The remaining 12CH4 in free gas will exchange again with adsorbed methane in the coal matrix. These processes occur all the time. Through accumulative effect, the 12CH4 will be greatly concentrated in coal. Thus, the stable carbon isotope of coalbed methane becomes dramatically lighter. Through simulation experiment on wa- ter-dissolved methane, it had been proved that the f

关键词： coalbed methane,methane stable carbon isotope,fractionation mechanism,accumulative effect.

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Pool-Forming Stages and Enrichment Models of Medium- to High-Rank Coalbed Methane

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Acta Geologica Sinica(English Edition) 2010年第6期84卷 1539-1546页

作者： song Yan ZHAO Mengjun HONG Feng LIU Shaobo qin shengfei {3. hongyan petroleum Geology research and Laboratory Center Research Institute of Petroleum Exploration and Development CNPC Beijing 100083 China Yangtze University Jingzhou Hubei 434023 China Langfang Branch of research institute of petroleum {3. and development CNPC Langfang Hebei 065007 China

The pool-forming mechanism of coalbed methane has its own *** this paper, based on studies on the typical coal-bearing basins in china,it is pointed out that the reservoir formation of medium- to high-rank coalbed methane has experienced three critical stages：the coalbed methane generation and adsorption stage,the coalbed adsorption capacity enhancement stage,and the coalbed methane desorption-diffusion and preservation *** regional tectonic evolution, hydrodynamic conditions and sealing conditions play important roles in the stage of coalbed methane desorption-diffusion and ***- to high-rank coalbed methane has three types of enrichment models,that is,the most favorable,the relatively favorable,and the unfavorable enrichment models.

关键词： coalbed methane reservoir mechanism structure hydrodynamic model

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大型浅水扇三角洲发育的沉积物理模拟实验研究

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新疆石油地质 2017年第3期38卷 253-263页

作者：唐勇尹太举覃建华王冬冬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 长江大学地球科学学院武汉430100

新疆油田环玛湖地区勘探成果显著,发现了数亿吨的地质储量,揭示了这一地区良好的油气潜力。勘探实践表明,这一地区的沉积体系不同于早年发现的冲积扇沉积体系,而是一种具有浅水、缓坡的扇三角洲沉积体系。为深入认识这种沉积体系的沉积... 详细信息

新疆油田环玛湖地区勘探成果显著,发现了数亿吨的地质储量,揭示了这一地区良好的油气潜力。勘探实践表明,这一地区的沉积体系不同于早年发现的冲积扇沉积体系,而是一种具有浅水、缓坡的扇三角洲沉积体系。为深入认识这种沉积体系的沉积特点及其形成机制,采用长江大学水槽模拟实验装置,对其形成过程进行了模拟实验研究。模拟实验设计了3.坡折和3.主要的湖平面变化,分别对应于百一段、百二段和百三段3.沉积时期,采用重力流和牵引流相间隔的方式模拟扇体的形成过程。模拟结果表明,3.阶段由于湖平面的上升,造成一种退积层序,不同层序之间呈现出明显的上超现象。而对于储集层的内部结构考察表明,其在扇三角洲平原区更多地体现出一种层状结构的重力流和河流交互沉积,其在前缘部位可能更多的是前积作用所形成的牵引流沉积和次生重力流沉积。不同时期的重力流和前积所形成的扇体边界不清晰,比较难于区分。而在沉积过程中,湖平面的位置、坡折、沉积能量(古地形高程)和沉积物的构成对扇的发育具有明显的影响。

关键词：准噶尔盆地玛湖凹陷百口泉组扇三角洲沉积体系物理模拟实验

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准噶尔盆地玛湖凹陷风城组烃源岩沉积古环境

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天然气地球科学 2022年第5期33卷 677-692页

作者：唐勇郑孟林王霞田王韬谢再波秦臻黑晨露成虎高远陶辉飞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 中国科学院西北生态环境资源研究院甘肃兰州730000 中国科学院大学北京100049 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

准噶尔盆地下二叠统风城组发育一套重要的烃源岩。基于岩心和薄片资料,利用电感耦合等离子质谱计(ICP-MS)和X射线衍射荧光光谱仪(XRF)测试了玛湖凹陷玛页1井风城组25件烃源岩样品的主、微量元素含量。结合前人研究成果,综合研究玛湖凹... 详细信息

准噶尔盆地下二叠统风城组发育一套重要的烃源岩。基于岩心和薄片资料,利用电感耦合等离子质谱计(ICP-MS)和X射线衍射荧光光谱仪(XRF)测试了玛湖凹陷玛页1井风城组25件烃源岩样品的主、微量元素含量。结合前人研究成果,综合研究玛湖凹陷风城组烃源岩沉积古环境。结果表明,玛湖凹陷风城组主要以碎屑岩为主,包括泥岩、灰质泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩以及泥质细砂岩等,风城组的沉积演化可分为5个阶段:第一和第二阶段(风一段沉积期)以蒸发咸化为主;第三和第四阶段(风二段沉积期)在热液作用影响下以钙镁碳酸盐沉积、钠碳酸盐沉积的咸化、碱化为主;第五阶段(风三段沉积期)在火山作用、湿冷气候条件下沉积凝灰质泥岩、陆源碎屑岩,以淡化为主。相应地,玛湖凹陷所发育的湖盆水深呈周期性变化,总体为逐渐变浅,对应的湖水古盐度演化特征为淡—半咸—咸—半咸—淡。古气候演化特征为半干旱—潮湿—半干旱—干旱—半干旱,整体以半干旱—干旱气候为主。风城组碎屑岩的粒度及沉积构造变化可以作为很好的环境指标,沉积作用受火山活动和古气候的控制,热液作用提供了大量营养物质,促进碱湖的形成。

关键词：碱湖烃源岩地球化学特征古环境演化风城组玛湖凹陷

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