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改进的烃源岩生烃潜力模型及关键参数模板 被引量：17
1
作者 郭秋麟 米敬奎 +3 位作者 王建 李景坤 李永新 杨智 《中国石油勘探》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期661-669,共9页
岩石热解测试分析数据中最重要的参数——氢指数I H和原始氢指数I Ho是衡量烃源岩生烃潜力的重要指标。针对已有I Ho模型存在的不足,提出一种改进模型,提高了计算结果与实测值的符合率,并推导出碳恢复系数、原始有机碳含量、可转化碳含... 岩石热解测试分析数据中最重要的参数——氢指数I H和原始氢指数I Ho是衡量烃源岩生烃潜力的重要指标。针对已有I Ho模型存在的不足,提出一种改进模型,提高了计算结果与实测值的符合率,并推导出碳恢复系数、原始有机碳含量、可转化碳含量、可转化碳百分比、转化率、降解率、产烃率、原始有机质孔隙度等参数的定量模型。通过统计国内外7个盆地1249组岩石热解和TOC数据,拟合得出Ⅰ型、Ⅱa型、Ⅱb型和Ⅲ型4种有机质类型烃源岩I Ho模型的关键参数值,并建立4种类型烃源岩生烃潜力、碳恢复系数、转化率、降解率、产烃率、原始有机质孔隙度等参数随T max变化的模板,弥补了有效烃源岩定量研究手段的不足,有望促进油气资源评价技术的发展。 展开更多
关键词 岩石热解数据 生烃潜力 烃源岩评价 有机质孔隙度 干酪根转化 生烃动力学 页岩油气
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深层多途径复合生气模式及潜在成藏贡献 被引量：15
2
作者 张水昌 何坤 +4 位作者 王晓梅 胡国艺 张斌 米敬奎 苏劲 《天然气地球科学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1421-1435,共15页
深层—超深层是当前和未来油气勘探的重要方向,明确高演化阶段天然气的生气途径、机制和潜力,将有助于发展天然气成因理论和指导深层油气勘探。结合大量模拟实验和动力学计算,探讨了不同母质和途径生气的成熟度和温度界限(生气时限)及贡... 深层—超深层是当前和未来油气勘探的重要方向,明确高演化阶段天然气的生气途径、机制和潜力,将有助于发展天然气成因理论和指导深层油气勘探。结合大量模拟实验和动力学计算,探讨了不同母质和途径生气的成熟度和温度界限(生气时限)及贡献,建立了深层多途径复合生气模式。提出Ⅰ/Ⅱ型有机质或干酪根直接热降解(初次裂解)生气下限可延至R_(O)=3.5%,最大生气量可达120~140 m^(3)/t_(TOC),R_(O)>2.0%阶段的生气量可达20~40 m^(3)/tTOC。系统认识了原油全组分裂解动力学过程,提出在2℃/Ma地质升温速率条件下,液态烃大规模裂解的地质温度为190~220℃,对应的成熟度为R_(O)=2.0%~2.3%;源内残留烃和源外液态烃裂解生气贡献分别为约80 m^(3)/t_(TOC)和200 m^(3)/t_(TOC),乙烷裂解温度要高于230℃。硫酸盐热化学还原作用(TSR)导致液态烃裂解温度降低20~40℃,加速高含硫化氢(H_(2)S)天然气藏的高效聚集;无机流体和矿物参与的加氢生气作用可提高天然气生成潜力20%~30%,是深层高—过成熟天然气生成的途径之一。多途径生气过程构成了天然气形成的完整演化序列,揭示在传统油气“死亡线”之下,深层—超深层仍具有天然气勘探潜力。 展开更多
关键词 深层 生气时限 干酪根裂解气 原油裂解气 有机-无机作用
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生烃动力学模拟在页岩油原位转化中的应用 被引量：15
3
作者 张斌 于聪 +3 位作者 崔景伟 米敬奎 李化冬 贺飞 《石油勘探与开发》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1212-1219,共8页
选取松辽盆地西北部的白垩系嫩江组、鄂尔多斯盆地西南部的三叠系延长组7段、柴达木盆地西南部的古近系、准噶尔盆地东部吉木萨尔凹陷的二叠系芦草沟组4块典型页岩样品,通过生烃动力学实验模拟和数值计算,确定其有机质生烃动力学参数。... 选取松辽盆地西北部的白垩系嫩江组、鄂尔多斯盆地西南部的三叠系延长组7段、柴达木盆地西南部的古近系、准噶尔盆地东部吉木萨尔凹陷的二叠系芦草沟组4块典型页岩样品,通过生烃动力学实验模拟和数值计算,确定其有机质生烃动力学参数。结果表明,有机质生烃活化能与成熟度密切相关,主要分布在197~227 kJ/mol。以此为基础,计算了页岩加热转化生烃所需要的温度。结果表明,在恒温加热条件下,较为理想的加热温度是270~300℃,经过50~300 d即可达到90%以上的成烃转化率。持续恒速升温速率条件下,在1~150℃/月升温速率条件下,主生烃期对应的温度在225~350℃。为了获得较高的经济效益,建议采用相对较快的升温速率(60~150℃/月)。通过实际样品生烃动力学模拟和计算,获得了较为可靠的动力学参数,可以为页岩油地下原位加热转化提供更加合理的加热方案。 展开更多
关键词 生烃动力学 页岩油 活化能 原位转化 二叠系芦草沟组 三叠系延长组7段 白垩系嫩江组 生烃模拟
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鄂尔多斯盆地致密砂岩气及伴生氦气形成演化特征 被引量：8
4
作者 陶士振 杨怡青 +8 位作者 高建荣 陈悦 刘祥柏 陈燕燕 米敬奎 韩文学 范立勇 赵伟波 康锐 《天然气地球科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期551-565,共15页
鄂尔多斯盆地孕育了中国最大的超大型致密砂岩大气区及目前中国最大的特大型富/含氦气田——东胜气田,也是中国首例特大型致密砂岩富/含氦气田。运用流体包裹体地球化学方法,对比分析流体包裹体气体与现今气藏中天然气组分和同位素差异... 鄂尔多斯盆地孕育了中国最大的超大型致密砂岩大气区及目前中国最大的特大型富/含氦气田——东胜气田,也是中国首例特大型致密砂岩富/含氦气田。运用流体包裹体地球化学方法,对比分析流体包裹体气体与现今气藏中天然气组分和同位素差异,揭示了古今天然气地球化学与成藏演化过程及氦气地球化学特征。结果表明,现今气田主要以烃类气体为主,甲烷含量多数为90%~95%;现今气田中天然气δ^(13)C_(1)、δ^(13)C_(2)、δ^(13)C_(3)、δ^(13)C_(4)值分别为-36.5‰~-28.7‰、-25.3‰~-22.1‰、-27.0‰~-21.8‰、-25.6‰~-20.7‰。气层流体包裹体中δ^(13)C_(1)、δ^(13)C_(2)、δ^(13)C_(3)值分布区间分别为-42.6‰~-24.6‰、-32.7‰~-18.0‰、-27.6‰~-15.1‰。流体包裹体中烷烃气与非烃气含量变化区间范围较大,主要为气源岩干酪根热降解气。流体包裹体中的烃类气,包含3个阶段捕获的天然气:①浅埋藏过程中,较低成熟烃源岩生成的轻碳同位素天然气;②最大深埋阶段,较高成熟源岩生烃排出的重碳同位素天然气;③抬升阶段,先期聚集的天然气次生调整捕获的轻碳同位素天然气。综合研究认为,上古生界煤系致密砂岩气,在天然气大规模生成、排放和充注过程中,运移方向以垂向运移为主,兼有侧向运移;进入致密砂岩后的二次运移及后期次生调整阶段,具有由南向北、由西向东短距离运移的总体趋势。致密砂岩气田中普遍含氦,总体资源规模巨大,位居中国多个盆地之首。鄂尔多斯盆地氦气为典型壳源成因,呈现弥散式分布、局部富集,氦气分布和富集受古老富U、Th元素基底岩系和深大断裂复合控制。 展开更多
关键词 上古生界 致密砂岩气 流体包裹体气体 氦气 富/含氦气田 形成演化 鄂尔多斯盆地
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典型低熟页岩原位加热产油气特征模拟 被引量：3
5
作者 卢梦蝶 李贤庆 +2 位作者 米敬奎 翟佳 罗东旭 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期765-777,共13页
国内外页岩油开发实践表明,自然成熟的页岩油高产区对应的页岩成熟度主要处于中—高成熟阶段。而中国广泛发育的中生界—新生界页岩的成熟度相对较低,不适宜页岩油的直接开发,只能通过原位加热方式进行开发。以鄂尔多斯盆地三叠系延长组... 国内外页岩油开发实践表明,自然成熟的页岩油高产区对应的页岩成熟度主要处于中—高成熟阶段。而中国广泛发育的中生界—新生界页岩的成熟度相对较低,不适宜页岩油的直接开发,只能通过原位加热方式进行开发。以鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段(长7段)和松辽盆地白垩系青山口组1段(青1段)典型低熟页岩样品为研究对象,进行了升温速率为20℃/d的原位加热至450℃的模拟实验。实验结果表明:长7段和青1段低熟页岩通过原位加热产页岩油气特征有比较大的差别。长7段页岩通过原位加热页岩油的最大产率(以单位页岩为标准)为43.94 kg/t,青1段页岩原位加热页岩油的最大产率只有10.50 kg/t;相应的页岩气产率分别为15.68 m^(3)/t和3.73 m^(3)/t。两种页岩样品产页岩油的主要温度区间均为380~410℃,410℃以前的页岩油产率占最大产率的91.88%和75.71%。两种页岩样品原位加热产出的页岩油主要为轻质油,产油温度区间原油主峰碳数为C9—C10。对于页岩油的分子组成,青1段页岩原位加热所产页岩油中含有更多的甲基芳香烃和轻质二甲基环烷烃。而对页岩油气开发方案和开发工艺影响比较大的不同成分酸性气体产率明显不同。长7段页岩模拟产生的H2及H2S明显比青1段页岩高,而青1段页岩模拟产生的CO_(2)产率则是长7段页岩的1.84倍。虽然长7段页岩有机质类型相对较差,但有机质含量更高,单位质量页岩原位加热产页岩油量和天然气量都是青1段页岩的4~5倍。因此,长7段页岩比青1段页岩原位加热开发页岩油气的效率更高。 展开更多
关键词 低熟页岩 长7段页岩 青1段页岩 原位加热 产油温度区间 页岩油气产率
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煤中金刚烷的分布与演化 被引量：6
6
作者 马安来 金之钧 +2 位作者 晏继发 米敬奎 李杰豪 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期796-808,共13页
金刚烷的浓度和指数是研究深层油藏裂解程度和成熟度的重要参数,由于金刚烷的形成机理不明,制约了金刚烷化合物在深层油气地球化学中的应用。通过对华北地区镜质体反射率(R_o)在0.55%~5.32%的二叠系煤样开展金刚烷色谱-质谱定量分析,发... 金刚烷的浓度和指数是研究深层油藏裂解程度和成熟度的重要参数,由于金刚烷的形成机理不明,制约了金刚烷化合物在深层油气地球化学中的应用。通过对华北地区镜质体反射率(R_o)在0.55%~5.32%的二叠系煤样开展金刚烷色谱-质谱定量分析,发现低成熟煤样中存在单金刚烷系列化合物,而煤样中双金刚烷、三金刚烷和四金刚烷系列化合物的检出所对应的R_o分别为0.81%、1.82%和2.59%。这表明不同笼数金刚烷的生成具有阶段性,笼数越高,其所对应的烃源岩成熟度越高。定量分析结果表明,煤样在R_o为0.55%~3.01%时为金刚烷生成阶段,煤样在R_o>3.01%时对应金刚烷裂解阶段,其中,当R_o>2.71%,单金刚烷系列和双金刚烷系列的组成发生变化。金刚烷参数,如二甲基单金刚烷指数1(DMAI1)、二甲基单金刚烷指数2(DMAI2)、三甲基单金刚烷指数1(TMAI1)、三甲基单金刚烷指数2(TMAI2)以及乙基单金刚烷(EA)参数[1-EA/(1-EA+2-EA)],与R_o在0.55%~3.01%阶段具有较好的正相关。金刚烷产率的比值,如二甲基单金刚烷系列与二甲基双金刚烷系列比值、甲基单金刚烷系列与甲基双金刚烷系列比值、单金刚烷系列与双金刚烷系列比值以及单金刚烷与双金刚烷比值,与R_o在0.81%~4.28%阶段具有明显的负相关关系,表明这些参数可以用作评价成熟度的良好指标。 展开更多
关键词 金刚烷 单金刚烷 双金刚烷 三金刚烷 四金刚烷 镜质体反射率 成熟度演化 二叠系 煤
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压力对页岩原位加热产出油气特征的影响——以鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段3亚段页岩为例
7
作者 侯连华 米敬奎 +5 位作者 罗霞 于志超 林森虎 廖凤荣 庞正炼 赵忠英 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期629-641,共13页
鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段(长7段)页岩成熟度低、有机碳含量高、有机质类型较好,原位加热开发页岩油气的潜力巨大。为了探讨原位加热过程中压力对页岩产出油气特征的影响,为原位加热开发长7段页岩油气方案提供可靠依据,以长7段3亚段... 鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段(长7段)页岩成熟度低、有机碳含量高、有机质类型较好,原位加热开发页岩油气的潜力巨大。为了探讨原位加热过程中压力对页岩产出油气特征的影响,为原位加热开发长7段页岩油气方案提供可靠依据,以长7段3亚段页岩为研究对象,对其典型样品以20℃/d的升温速率进行了4组不同压力(0 MPa、2 MPa、4 MPa、8 MPa)的原位加热模拟实验。实验结果表明:在相同加热条件下,压力变化对长7段页岩的最大产油量和产出油性质均有影响,对产出气体组成的影响更大。在4组不同压力下,长7段页岩原位加热的最大产油量为36.97~41.47 kg/t,产油量随压力增加有一定减少。随着压力增加,产出油中轻质组分增加,油品变好,其原因在于高压下有机质生成的重质油的裂解程度相对较高;当加热到450℃时,总产气量为14.28~21.05 m^(3)/t,总产气量随压力增加而增加。4组实验序列产出页岩油气的气油比(289.70~427.04 m^(3)/m^(3))随着压力增加而增大;不同气体组分随着压力增加产量变化差异较大,其中,烃类气体与CO_(2)的总产气量随压力增加而增大,H_(2)产量随压力增加而明显减少,H_(2)S产量随压力增加变化较小。不同气体组分的产量随压力增加呈现出不同的变化规律,这与加热温压范围内不同气体的形成机理、页岩对不同气体组分吸附能力的差异和一些次级反应等因素有关。根据不同压力下页岩原位加热的产油量、油品、不同气体组分的产率,结合考虑油气价格与油气处理成本,提出在实施原位加热开发长7段页岩油气时应尽量保持低的生产井井底流压的建议,这一认识对长7段原位加热页岩油气开发方案的确定具有重要的参考意义。 展开更多
关键词 鄂尔多斯盆地 延长组 页岩 原位加热 压力 页岩油气产率
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用显微镜和拉曼光谱研究四川盆地高科1井、五科1井、普光5井、普光3井高密度甲烷包裹体特征与天然气成因
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作者 刘德汉 肖贤明 +8 位作者 田辉 戴金星 彭平安 王云鹏 米敬奎 汪泽成 李剑 李腾飞 程鹏 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期673-684,共12页
用光学显微镜和显微激光拉曼等技术手段综合研究了四川盆地4个钻孔中甲烷包裹体密度和热演化程度,以及甲烷包裹体、盐水包裹体与固体沥青的共生组合形式。结果表明,高密度甲烷包裹体主要形成于原油–沥青和干酪根高温–高压裂解的不混... 用光学显微镜和显微激光拉曼等技术手段综合研究了四川盆地4个钻孔中甲烷包裹体密度和热演化程度,以及甲烷包裹体、盐水包裹体与固体沥青的共生组合形式。结果表明,高密度甲烷包裹体主要形成于原油–沥青和干酪根高温–高压裂解的不混溶体系。研究样品中甲烷包裹体的拉曼位移为2909.76~2911.69 cm-1,计算对应的密度为0.251~0.351 g/cm3,其变化范围不仅与包裹体形成的温度、压力有关,而且还受到矿物包裹体保存条件的影响。样品的甲烷包裹体拉曼镜质体反射率(RMVRo)为3.07%~3.85%,多数>3.15%,其大小取决于地层中局域平衡体系的温度、压力和有效受热时间。各种包裹体与固体沥青的共生产出形式,反映了不同钻孔油气成因演化的重要信息:高科1井石英团块中捕获的高密度甲烷包裹体与储层焦沥青–碳沥青的产出特征,反映本区震旦系–寒武系碳酸盐岩气藏主要为储层油裂解气成因;五科1井志留系黑色页岩中的高密度甲烷包裹体产出形式和气体组成特征,反映志留系页岩气主要为残留烃和干酪根高温裂解成因,一般不含H2S并具有超压现象,据志留系黑色页岩石英脉中个别轻烃包裹体特征,推测部分奥陶系碳酸盐岩储层可能保存少量轻烃;普光5井富含H2S的高密度甲烷包裹体和焦沥青特征,提供了飞仙关组和长兴组碳酸盐岩储层中的油裂解气藏明显受硫酸盐热化学反应(TSR)影响的证据;普光3井须家河组石英脉中捕获的高密度包裹体不含H2S,甲烷包裹体中焦沥青反射率高达3.40%,而须家河组地层中固体沥青反射率为2.48%,两者热演化程度明显不匹配,提供了本区可能有深部含烃热流体沿逆冲断裂带上侵的重要信息。 展开更多
关键词 高密度甲烷包裹体 焦沥青 油裂解气 页岩气
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川北地区二叠系大隆组烃源岩地球化学特征及沉积环境
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作者 郭谨豪 胡国艺 +5 位作者 何坤 米敬奎 田连杰 贺飞 郭楚媛 卢梦蝶 《岩性油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期139-152,共14页
通过对川北地区上二叠统大隆组3条野外剖面进行系统采样和地球化学特征分析,从沉积背景、热液活动与上升流、古气候和古盐度、水体环境等4个方面分析了烃源岩的沉积环境,并对有机质富集模式和勘探潜力进行了探讨。研究结果表明:(1)川北... 通过对川北地区上二叠统大隆组3条野外剖面进行系统采样和地球化学特征分析,从沉积背景、热液活动与上升流、古气候和古盐度、水体环境等4个方面分析了烃源岩的沉积环境,并对有机质富集模式和勘探潜力进行了探讨。研究结果表明:(1)川北地区二叠系大隆组烃源岩岩性主要为泥质、硅质泥灰岩,有效厚度为10~40 m,有机质丰度高、类型好,TOC平均值为4.58%,以Ⅱ2型为主,生烃潜力大,平均热解生烃潜量为5.90 mg/g。盆地边缘广元地区长江沟剖面和西北乡剖面处于成熟阶段,Ro值分别为0.72%和1.06%,盆地东部大两乡剖面平均T_(max)值为604℃,达过成熟阶段,广元—梁平海槽大隆组生气量达432.38×10^(12)m^(3),常规天然气资源量为1.70×10^(12)m^(3),页岩气资源量达万亿方级,是一套生气潜力较大的海相优质烃源岩。(2)研究区大隆组优质烃源岩形成于水体缺氧半局限循环的大陆边缘环境,经历了海槽发育雏形期和海槽发育扩展期2期水体环境的演变,其中,雏形期呈现缺氧—局部厌氧—缺氧的非硫化夹硫化环境,有机质不发育;扩展期为贫氧—缺氧—主体厌氧—缺氧环境,热液活动与上升流导致生物繁盛,火山喷发的酸性气体与半封闭水体环境共同造就了长时期大范围的厌氧硫化静海环境,有利于有机质的富集与保存,在西北乡和长江沟等斜坡—陆棚区表现出较高的TOC值,弱滞留硫化环境中TOC值最大,中等滞留硫化环境次之,强滞留硫化环境中TOC值最小。(3)研究区大隆组页岩气和源于大隆组热解气的长兴组—飞仙关组优质气藏为主要勘探方向。 展开更多
关键词 地球化学特征 生烃潜力 缺氧半局限环境 热液活动 有机质富集模式 大隆组 上二叠统 广元—梁平海槽 川北地区
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