陆域冻土区天然气水合物地球化学勘查中顶空气轻烃应用模式试验

为探索顶空气轻烃技术在陆域冻土区天然气水合物地球化学勘查中的应用,选择祁连山木里已知天然气水合物矿区和哈拉湖未知区作为方法技术的试验区.试验指标包括土壤顶空气、土壤酸解烃、岩芯顶空气轻烃测井、甲烷碳同位素.研究表明:祁连山木里已知天然气水合物矿藏上方,土壤顶空气轻烃组分以甲烷为主,甲烷所占比例非常高,90.6％的样品C1含量都在78％以上,甲烷含量显著高于常规油气盆地;未发现天然气水合物的哈拉湖试验区,无明显的土壤顶空气轻烃异常现象.顶空气轻烃异常模式为:平面上,矿藏上方近地表土壤中存在明显的顶空气甲烷强异常;剖面上,在天然气水合物稳定带上方呈现"前缘晕"异常特征;其空间分布与祁连山水合物矿藏展布空间具有套合关系.甲烷碳同位素和烃类组成判断地表油气化探异常为热解成因,与祁连山冻土区天然气水合物的气体为同一成因来源.陆域冻土区天然气水合物顶空气轻烃地球化学勘查技术试验结果表明:顶空气轻烃地球化学方法既可以判断水合物成因类型,也可以圈出水合物矿藏范围.     

轻烃回收装置解冻设施的完善

温米采油厂轻烃回收装置自1995年投产以来,每年冷箱和排污管线都会冻堵,虽然采取了很多措施,冻堵现象仍时有发生。其发生频率及所需解冻时间见(表1,2)。     

高价Mn氧化物介导下轻烃热化学氧化的模拟实验研究

研究烃类的热化学氧化对分析油气保存条件和探讨深部碳循环机制都具有重要意义。本文以轻烃-MnO₂-水体系为例，基于熔融石英毛细硅管和拉曼光谱分析技术的在线观测热液实验技术，对油气藏中常见的轻烃热化学氧化反应的发生温度和变化规律进行了研究。结果表明，轻烃热化学氧化温度随烃类碳数的增大而降低，从丁烷到十三烷，其反应发生温度从125℃降到约100℃,与热化学氧化反应的吉布斯自由能变化顺序一致。表明烃类热化学氧化需要的温度条件并不苛刻，在3000 m以下埋深且含有氧化性地层的沉积盆地中即可发生。实验结果与准噶尔盆地地质实例基本相符，油气充注中心区优先氧化高碳数烃类，远离充注中心缺乏液态烃的井区发生甲烷等轻烃氧化，烃类的热氧化过程受烃类氧化顺序和油气充注时空差异性两大因素制约。     

膜分离技术回收挥发性有机物的应用探析

探讨有机废气(VOCs)的来源、分类及其处理工艺。根据膜分离技术应用于回收有机废气时的工作原理、工艺设计等特点。探讨几种从VOCs中回收溶剂的方法。论述了蒸汽渗透、气体膜分离、膜基吸收三种膜技术用于废气中挥发性有机物的去除和回收的研究进展。国外采用膜技术回收废气中VOCs的工业应用,探讨我国膜分离法回收VOCs的发展方向。     

轻烃指纹分析及其应用

轻烃指纹分析包括对天然气、原油以及岩石轻烃的分析.利用轻烃分析技术获得的指纹特征参数,不仅可以反映油气的成因类型、演化程度,用于气-油-源岩的对比,而且还可用于同源油气形成后经水洗、生物降解、热蚀变等的影响而造成的细微化学差异的判别,反映油气的保存条件.在对天然气和原油轻烃分析先进技术进行概述的基础上,着重论述了岩石轻烃低沸点溶剂密封快速抽提分析技术,并对轻烃指纹分析方法的应用发展作了探讨.     

吸附态轻烃气相色谱分析方法及其在天然气水合物测定中的应用

建立了毛细管柱气相色谱测定土壤中吸附态轻烃（酸解烃、顶空气轻烃）的方法,采用适于批量处理的酸解烃样品制备和通过振荡、加热达到解吸平衡的顶空气样品制备的前处理方法,在优化的仪器条件下,对天然气水合物区土壤中吸附态轻烃进行检测。顶空气轻烃的方法检出限为0．018×10^-6（以甲烷计算）,精密度为6．6％（甲烷）-16％（异丁烷）;酸解烃的方法检出限为0．016μL／kg（以甲烷计算）,精密度为2．2％（甲烷）～19％（正戊烷）。该方法应用于大批量实际样品分析中,效果良好。     

轻烃回收装置重接触塔系统的工艺完善

温米采油厂轻烃回收装置1998年扩建为70×10~4 Nm~3/d的气处理中冷装置,工艺系统由压缩机增压、分子筛脱水、丙烷制冷加膨胀机膨胀制冷、分馏稳定等系统组成,装置最低制冷温度为-58℃,设计日产干气 62×10~4 Nm~3/d,液化石油气145 t/d,     

微量轻烃气体快速分析方法及其在金属矿化探中的应用

金属矿化探, 过去主要用金属及非金属元素作指标。用有机气体作指标的试验是国外近几年报导的。国内过去未开展过烃气找金属矿的试验工作, 因此也尚未研制和试验过适合于金属矿勘探用的轻烃分析方法。本文报导新近研制的轻烃测试方法。样品在真空容器中, 用酸分解脱出烃气, 用气相色谱法测定。一次可向时完成C₁—C₅共九项烷烯烃测定。样品的测定下限低, 甲烷为0.1μl/kg, 报出率100%, 相对偏差在±20%内。本方法已经过3000余件样品分析考验, 证明方法可靠。已在铅锌矿、金矿和构造断裂地区进行了测量试验, 不仅普遍探测到轻烃气的存在, 而且均获得了明显的异常显示。初步表明, 轻烃气体是一个值得进一步深入研究的良好地球化学指标。在金属矿上进行烃气测量试验, 在国内尚属首次。     

石油轻烃单体和正构烷烃系列分子碳同位素分析与研究

80年代后期,随着国际上GC/C/MS在线(Online)碳同位素分析技术的建立,稳定同位素地球化学开拓了新的研究领域——液态烃及其他有机化合物单分子碳同位素地球化学,从而使液态烃等的碳同位素研究进入了分子级水平。我们在完成GC—delta S气体同位素质谱仪性能和各种分析条件试验后,率先建立了原油(凝析油)和天然气中轻烃单体、原油和沥青“A”饱和烃中正烷烃系列分子等的GC/C/MS在线碳同位素分析方法。条件方法试验如在线分析与常规双进样质谱分析的对比等,以及平行分析表明,GC/C/MS在线碳同位素分析可获良好的精度和精确度,具良好分离的质谱峰(单个化合物)的平行分析误差一般小于±0.5‰。其最大特点是实现了气相色谱分     

气相色谱法定量测定烃源岩中轻烃的含量

将烃源岩石使用低沸点溶剂密封抽提,采用高分辨毛细柱进行色谱分析,在选定的色谱条件下,能获得C5~C30的烃类物质信息。选用色谱内标法对C6~C15轻烃组分进行定量分析研究,由于轻烃组分的不同挥发性,以1-己烯作内标物来控制C6~C7烃类物质的定量,以1-壬烯作内标物来控制C7~C15(含C7)烃类物质的定量。结果表明,方法加标回收率大于85%,重复性分析相对误差小于10%。方法稳定可靠,能准确提供烃源岩中C6~C15轻烃的定量数据,有效应用于油气田勘探资源量评价中。     

在线富集-气相色谱法分析天然气中痕量轻烃

建立了高演化天然气在线富集-气相色谱分析方法,将干燥系数大于0.95的高演化天然气流经自行研制的富集反吹装置,痕量轻烃组分在富集管中冷冻液化并富集,对未液化的组分进行反吹,通过加热富集管使已液化的轻烃组分气化并进入色谱仪进行检测.分析结果表明,化合物的分析范围明显扩大,甲烷溶剂效应降低,达到对C10之前轻烃指纹进行分析的目的;对普光7井天然气样品进行3次重复性实验,所得甲基环己烷指数、正庚烷值、异庚烷值、Mango K1指数的实测最大重复性(r值)为0.22、0.23、0.02、0.00,分别小于国家标准要求的0.82、0.75、0.11、0.04,方法稳定可靠.通过本方法得到的轻烃参数可有效地应用于天然气成因类型、热演化程度探讨中.     

加热时间对生烃模拟过程的影响

通过 36 0℃、不同模拟时间下生油岩生烃演化过程的分析 ,探讨了加热时间对模拟结果的影响。发现延长加热时间 ,气体产率将不断增加 ,其中总烃气增加幅度大于非烃气体。同时丁烷、戊烷和 C+ 5烃类含量在时间很长时发生裂解生成更小分子的甲烷、乙烷和丙烷。随模拟时间的延长 ,非烃气中除氢气含量随加热时间延长而增加外 ,其余非烃气包括二氧化碳、氮气、氧气和一氧化碳等气体和液态产物产率降低 ,干酪根元素组成中 x( H) /x( C)值和 x( O) /x( C)值不断降低 ,而镜质体反射率变化不明显。     

鄂尔多斯盆地伊陕斜坡中南部高热演化地区古生界天然气地球化学研究

苏里格南部和高桥高热演化地区古生界天然气具有乙烷等重烃组分含量低,大多数样品的湿气系数小于2%,天然气甲烷碳同位素组成显著偏重,乙烷等重烃组分碳同位素组成变化大等特征。热演化程度更高、甲烷碳同位素更重、湿气系数更低的东南部地区,古生界天然气均显示乙烷等重烃组分碳同位素异常偏轻、碳同位素倒转的特征。通常,当乙烷等重烃组分含量极低的高演化天然气混入少量乙烷等重烃组分含量高、碳同位素组成显著偏轻的天然气就可形成天然气的乙烷等重烃组分碳同位素异常偏轻、碳同位素倒转。早白垩世末盆地抬升阶段初期古地温降至相当于高-过成熟阶段的温度区间时,气源岩和储层中残余的少量液态烃的热裂解生成的天然气混入导致了乙烷等重烃组分碳同位素异常偏轻与碳同位素的倒转。因此,应以甲烷碳同位素组成作为主要指标、乙烷等重烃组分碳同位素组成作为参考指标,结合成藏地质条件进行高演化天然气的成因判识。提出了研究区古生界天然气以煤成气为主,并有一定数量油型气混入的认识。     

南海北部天然气水合物钻探区烃类气体成因类型研究

南海北部天然气水合物钻探区水合物气、顶空气样品和沉积物样品烃类气体组分和甲烷同位素特征测试结果表明,气体样品中烃类气体以甲烷为主,含微量乙烷和丙烷,C1/(C2+C3)值均大于或接近1 000。甲烷的碳同位素值为-54.1‰~-62.2‰,氢同位素值为-180‰~-255‰,属于微生物气或是以微生物气为主的混合气,甲烷由CO2还原生成,由原地提供或侧向运移而来。沉积物样品酸解烃分析显示多数样品甲烷丰度大于90%,含一定量的乙烷、丙烷及少量的丁烷,C1/(C2+C3)值均小于50。甲烷的碳同位素值为-29.8‰~-48.2‰,呈现典型的热解气特征,显示由深部运移而来。     

气举技术应用于深海无隔水管泥浆回收钻井工艺可行性分析

无隔水管泥浆回收钻井技术作为新兴钻井技术,具有安全环保、简化井身结构和降低钻探风险等优点。传统的无隔水管泥浆回收钻井技术依靠水下泵将海底井口泥浆举升至甲板面,该方式对水下泵的举升能力及可靠性要求极高。未来深海钻井领域,水下泵将会是限制无隔水管泥浆回收钻井技术应用的“瓶颈”。本文借鉴陆地气举反循环钻井原理,利用气举技术部分或完全替代水下泵,分别从设备技术现状、流量可调性、适用环境、井控安全等方面探究气举用于无隔水管泥浆回收技术的可行性。结果表明,气举反循环技术及相关设备性能满足无隔水管泥浆回收的使用要求,而且具有上返流量可调、安全等特点,有较高的研究应用价值。     

木里地区水合物轻烃微渗漏微生物群落及烃氧化菌响应特征研究

为了研究水合物轻烃微渗漏对近地表微生物群落的影响作用,采用二代测序技术,对木里冻土区见水合物钻孔DK1、DK9和无水合物孔DK6附近土壤中的微生物群落进行了研究。相对于无水合物钻孔DK6,水合物钻孔的微生物群落结构发生了改变,尤其是烃氧化微生物在水合物钻孔具有明显的数量优势;水合物钻孔DK1以烷烃氧化菌为优势烃氧化菌群,水合物钻孔DK9以甲烷氧化菌为优势烃氧化菌群,这与DK1和DK9的水合物气体组分差异表现一致,无水合物钻孔DK9则无明显优势烃氧化菌群。以丁醇为唯一碳源的选择培养也得到了一批常见的烃氧化菌,这些可培养烃氧化菌可用于水合物相关烃类微渗漏的指示。上述以烃氧化菌群为代表的微生物群落及可培养烃氧化菌对木里天然气水合物响应特征的研究说明了基于轻烃微渗漏模型的微生物勘探技术应用于木里天然气水合物勘探具有可行性。     

鄂尔多斯盆地黄土轻烃赋存状态研究

鄂尔多斯盆地黄土大面积分布,其矿物成分主要有石英（40％～50％）、长石 （10％～15％）、碳酸盐矿物（10％±）及大量的粘土矿物（40％±）。黄土以吸附、吸留的形式保存油气运移的信息,使地表油气化探发挥效果成为了可能.黄土中轻烃赋存状态主要从壤气烃、吸附烃、吸留烃、同生烃等几个方面进行存在形式研究,研究的目的在于弄清各种形式烃的组成、含量、成因、油气指示意义以及分析方法。 壤气烃的分析反映上升烃类气体含有烷烃类,同时又含有大量的烯烃类。 吸附烃的分析表明被吸附的烃类气体的成分与壤气烃相同,其解吸量与解吸的温度、时间、土壤粒度有关。对油气具有指示标志的不仅是烷烃,烯烃也同样如此。反映油气信息最显著者为40目样品、200℃加热20min所得的分析结果。 吸留烃分析说明,吸留烃经过长期累积,能够反映下伏油气藏位置,同时也证实了油气     

祁连山冻土区天然气水合物烃类气体成因及其意义

对祁连山冻土区天然气水合物钻井岩心游离气样品开展研究,测试烃类气体的组分和碳氢同位素,判断天然气水合物的气体成因类型及成藏模式。结果显示烃类气体组分复杂,除甲烷外,还含有较高的乙烷、丙烷等重烃组分。甲烷碳同位素分布范围最广,气体成因来源相对简单,没有明显受到次生改造作用的影响。该区天然气水合物属于热解成因,判断来自深部的三叠统尕勒得寺组烃源岩。本研究可为我国高原冻土天然气水合物勘探和开发提供理论依据。     

激光拉曼原位观测储层温度压力条件下乙烷在纯水中的扩散系数

乙烷和甲烷是深部天然气藏中的重要组成部分, 精确测量其扩散系数对于正确理解深部页岩储层中的烃类气体的分布运移及其分异具有重要意义.目前乙烷在水中的扩散系数数据局限在低压和283~333K温度范围内, 缺少天然气储层高温高压条件下的数据.本研究利用显微激光拉曼光谱, 在高压透明毛细管中原位观测了20MPa下273~393K温度范围内乙烷在纯水中的扩散, 测定了各温度下的扩散系数, 并用Speedy-Angell指数方程拟合出乙烷扩散系数D(乙烷)(m2/s)与温度T(K)之间的关系式: D(C₂H₆)=D₀[(T/T_s)-1]γ, 式中: D₀=13.8055×10-9m2/s, T_s=237.4K, γ=1.7397.相同温度压力条件下, 测得的乙烷的扩散系数小于甲烷的扩散系数.据此计算了2种气体通过低渗透盖层的扩散量的差异, 发现甲烷和乙烷溶解扩散的分异程度随盖层厚度、扩散时间而显著变化.      

江西九江城门山铜多金属矿床土壤轻烃找矿试验

在开展城门山矿区新一轮的深部外围找矿过程中,传统的化探方法存在一定的局限性。本次工作在城门山矿区内蚀变矿化石英斑岩、矿区外围石英砂岩上方发育的土壤垂直剖面和1线、9线、J0线土壤测线中开展了系统的轻烃测量,尝试利用土壤轻烃异常示踪下伏的矿化信息。研究结果表明,除甲烷(C1)外,土壤轻烃(C2、C3、C4、C5)都能很好地示踪下伏的矿化信息,在花岗闪长斑岩(矿体)上方显示低值区,与土壤Hg气、磁化率高值形成镶嵌结构。通过对硫化物矿体上覆土壤的有机烃组分相关特征和变化规律的分析,可提出预测下伏矿体的评价指标,也有助于了解有机质在成矿作用过程中的赋存状态和演化规律。