重庆涪陵页岩气勘查开发区环境地质调查进展

紧密结合国家非常规能源勘探开发的重大战略,聚焦重庆涪陵页岩气勘查开发区环境地质调查工作,总结了研究区岩溶发育特征与分布规律,评价了涪陵页岩气开发区区域水资源量和地下水质量。在此基础上,收集分析国内外资料,梳理了页岩气勘查开发所引发的6类环境(地质)问题及勘查、钻井、压裂、开采、闭井等5个阶段需关注的地质环境问题或风险等,其中涪陵页岩气勘查开发区主要诱发水土污染、地质灾害和大气污染等环境(地质)问题; 基本识别了2种地下水污染模式、3种污染类型及可能的地下水污染风险途径; 初步确定了涪陵页岩气勘查开发区污染指示性特征因子,并形成了页岩气勘查开发区地质环境影响评价指标体系,可指导页岩气勘查开发的环境地质调查。该研究为页岩气国家新型清洁能源的绿色开发和开发区生态文明建设提供支撑。     

重庆涪陵页岩气勘查开发区环境地质调查进展

紧密结合国家非常规能源勘探开发的重大战略,聚焦重庆涪陵页岩气勘查开发区环境地质调查工作,总结了研究区岩溶发育特征与分布规律,评价了涪陵页岩气开发区区域水资源量和地下水质量。在此基础上,收集分析国内外资料,梳理了页岩气勘查开发所引发的6类环境(地质)问题及勘查、钻井、压裂、开采、闭井等5个阶段需关注的地质环境问题或风险等,其中涪陵页岩气勘查开发区主要诱发水土污染、地质灾害和大气污染等环境(地质)问题; 基本识别了2种地下水污染模式、3种污染类型及可能的地下水污染风险途径; 初步确定了涪陵页岩气勘查开发区污染指示性特征因子,并形成了页岩气勘查开发区地质环境影响评价指标体系,可指导页岩气勘查开发的环境地质调查。该研究为页岩气国家新型清洁能源的绿色开发和开发区生态文明建设提供支撑。     

重庆涪陵页岩气勘查开发区环境地质调查进展

紧密结合国家非常规能源勘探开发的重大战略,聚焦重庆涪陵页岩气勘查开发区环境地质调查工作,总结了研究区岩溶发育特征与分布规律,评价了涪陵页岩气开发区区域水资源量和地下水质量。在此基础上,收集分析国内外资料,梳理了页岩气勘查开发所引发的6类环境(地质)问题及勘查、钻井、压裂、开采、闭井等5个阶段需关注的地质环境问题或风险等,其中涪陵页岩气勘查开发区主要诱发水土污染、地质灾害和大气污染等环境(地质)问题;基本识别了2种地下水污染模式、3种污染类型及可能的地下水污染风险途径;初步确定了涪陵页岩气勘查开发区污染指示性特征因子,并形成了页岩气勘查开发区地质环境影响评价指标体系,可指导页岩气勘查开发的环境地质调查。该研究为页岩气国家新型清洁能源的绿色开发和开发区生态文明建设提供支撑。     

国外典型矿床发现规律与启示

通过对70个国外典型矿床发现史的研究,总结出国外矿床发现的一些规律:(1)公司在矿床勘查过程中起主要作用,地调机构在勘查中也起了重要补充作用;(2)理论上讲,矿床勘查遵循循序渐进的勘查程序,市场经济体制下的勘查实践反映勘查行为往往跨越式进行,满足在技术要求可行条件下的勘查效益最大化;(3)资料再开发、老矿区外围找矿具有较大的成功率;(4)综合勘查技术的应用在矿床勘查中起着十分重要的作用;(5)矿床勘查具有高风险和长周期,勘探工作需要进行锲而不舍的努力;(6)不同形式的联合勘查是取得勘查成功的重要保证.此外,该文还对我国的矿产勘查也提出了若干启示和建议.     

页岩气开发的地下水环境背景值、监测指标及污染示踪方法研究——以焦石坝区块为例

页岩气开采过程中水力压裂及废水回注可能带来的环境问题受到越来越多关注。由于水力压裂开采技术涉及的污染物种类众多,因此建立敏感性监测指标对于识别潜在的地下水污染具有重要意义。本文以中国涪陵页岩气田焦石坝区块为例,首先确定了地下水环境背景值（包括水化学、同位素及溶解气）;通过页岩水与浅层地下水的端元对比,确定了地下水环境敏感性监测指标与污染示踪方法。结果显示浅层地下水TDS在146~402 mg·L-1之间,属于HCO₃-Ca·Mg型,地下水属于年轻地下水（含3 H、14C接近100 pmC）,地下水甲烷含量均小于0.01 mg·L-1,水中溶解气的甲烷（CH₄）体积比低于0.006 4%,δ13C-CH₄总体小于-50‰,为生物成因甲烷（显著区别于热成因页岩气）。涪陵页岩气田焦石坝区块页岩水TDS约为海水两倍,为大气降水成因,显著区别于北美的（蒸发）海水起源。根据页岩水和浅层地下水水文地球化学特征的差异,建立了确定地下水敏感性监测指标的框架,识别出焦石坝区块地下水敏感性指标（7项）。页岩气开发对地下水潜在的污染主要包括气体污染和溶解固体组分污染。对于气体,建立了甲烷含量及同位素组成的端元,并且应用惰性气体进行了两个端元识别;对于溶解固体组分污染,基于浅层地下水背景值数据,可利用本文给出的敏感性指标进行判别。本项研究对于中国页岩气开发的地下水环境保护具有重要的意义,有助于完善页岩气开发过程中地下水环境监测和潜在污染示踪。     

中国南方海相页岩气保存机理及模式

保存条件是控制页岩气富集和高产的关键因素,我国四川盆地五峰组—龙马溪组页岩气已实现了商业化开发,但受到保存条件的影响,页岩气富集差异性明显,对勘探开发目标优选提出了挑战。因此,深化中国南方海相页岩气保存机理及模式研究对扩大页岩气勘探开发成效、提高页岩气产量具有重要意义。本文以四川盆地及周缘地区五峰组—龙马溪组页岩为研究对象,应用盆地模拟、流体包裹体分析、覆压孔隙度和渗透率实验、页岩三轴岩石力学测试等技术方法,取得了3方面认识：(1)揭示了页岩气构造保存机理,构造演化控制了页岩微裂缝开启、游离气富集和地层超压发育,差异构造演化过程及强度控制了页岩气赋存状态及含气量,构造抬升开始晚、强度小对页岩气保存有利;(2)阐明了页岩气顶底板封闭机理为岩性和物性封闭,岩性致密、页岩厚度、微观孔隙结构是顶底板封闭的关键控制因素,页岩气自封闭机理为毛管力和分子间作用力封闭,受控于孔隙连通性和甲烷吸附作用;(3)基于埋深和构造变形强度,建立了海相页岩气正向构造高部位和负向构造低部位保存模式。正向构造页岩气保存受控于裂缝发育程度,埋深大于页岩破裂深度、背斜两翼夹角大于120°有利于页岩气保存,负向构造页岩气保...     

鄂尔多斯盆地黄陵北部延安组页岩气勘探潜力分析

鄂尔多斯盆地中南部发育有侏罗系延安组第二段和第三段陆相暗色厚层泥岩层系,矿物成分以石英、黏土为主,石英43%~56%,黏土矿物29%~33%。总有机碳(TOC)1.63%~3.89%,有机质成熟度R_o为0.59%~0.60%,含气量(CH₄)0.25~0.85 m3/t,等温吸附实验表明延安组泥岩的甲烷吸附能力与总有机碳含量呈正相关关系。泥岩处于生物成因气阶段,具备页岩气形成的基本地质条件,并可对比美国密歇根盆地Antrim页岩和伊利诺斯盆地的New Albany页岩的地质条件。为查清黄陵北部侏罗系延安组页岩气的勘探潜力,通过分析勘查和化验测试资料,对其页岩气勘探潜力进一步评价认为:黄陵北部延安组泥岩分布范围和厚度较大,已进入生物成因气和热催化生气的中间阶段,有机质丰度较高,具备形成页岩气的成藏条件,页岩气潜力巨大。      

中国页岩气成藏和潜在产能与对环境的污染分析

基于当今化石能源的需求还在扩展,它的紧缺势态波及全球,而中国的确需要更多的页岩气。为此,非常规油、气能源,特别是页岩油、气的勘探、开发和利用就必然地提上了社会进步和经济发展的议程上,并得到世界各个国家的高度重视。因此,页岩油、气现已成为中国能源界和科技界及政府部门的热门话题。在经过了一段时间的"热炒"和依据尚不充分的评估后,本文通过对中外有关资料的分析和讨论认为,(1)必须在了解世界各国、特别是北美页岩油、气赋存与开发的条件下,独立自主地、依据充分地认识中国页岩的分布状态和页岩气的潜能;(2)在理解其他国家页岩属性、页岩气前景和勘查及储存背景下,在中国必须较全面的进行页岩和页岩气存储的地球物理勘探,并选择远景好的典型地区进行示范性研究与探索;(3)厘定页岩气的开采过程与条件及其对环境的污染程度和多个国家对开发页岩气质疑的核心;(4)集理念与实践认识综合制定研究中国页岩气切实可行的方案与怎样发展的路线图;(5)中国目前尚不宜大力投入和急于实施对页岩气的开采,其前景不容过于乐观。     

柴达木盆地西北部大风山天青石矿床地球化学特征及成矿物源属性探讨

柴达木盆地西北部地区上新世湖相沉积中发育有我国储量最大的内陆湖相蒸发岩型天青石矿床,长期以来针对该矿床主要进行了地质勘查与开发,而对于大风山天青石矿的成矿物源及成因模式方面的研究工作相对较少。本文通过对大风山天青石矿床短轴复式背斜之北翼、轴部及南翼典型蒸发岩剖面进行系统研究,结合前人相关锶同位素数据特征和区域地质资料,利用柴达木盆地内现代河流锶含量的分布特征,蒸发岩剖面的主量元素特征及岩石薄片分析等手段,对大风山天青石矿床的成矿物质来源及矿床成因进行了一定程度的探讨,主要得出以下结论:(1)柴达木盆地周缘长英质基岩长期的风化作用为湖相天青石矿的形成提供了主要锶源;(2)围岩富锶碳酸盐岩显著发育的溶蚀与交代作用对天青石矿物的二次富集起到了重要作用;(3)高山深盆构造背景下的振荡干化作用有利于沉积物中锶的溶解迁移与富集成矿。     

对金矿床成因分类的评述

本文通过对金矿床成因分类历史的简单回顾和对国内外流行的主要金矿床成因分类方案的简要介绍认为:(1)不同历史阶段的金矿床成因分类方案集中反映人们对金矿床成因的研究和认识水平,有一个的历史发度过程;(2)由于分类的原则与依据不同导致分类的不统一;(3)变质岩区热液金矿床的成因归属问题是当前金矿床成因分类争议的焦点之一;(4)金矿床成因分类既体现成矿理论研究成果,又是勘查评价的依据,每一成因类型实质上是指导勘查评价的一个模型;(5)我国金矿床类型齐全,具有良好的资源前景和找矿远景,在加强地质类比的同时要重视起类型的预测评价;(6)要重视我国学者提出的成矿系列理论的重要意义.     

地矿部科技研究规划设想

据《中国地质报》报道,地矿部副部长夏国治在北京召开的全国“六五”重要地质科技成果(?)会上,介绍了地矿部到2000年时的科技研究规划设想。即:(1) 石油、天然气的地质理论、勘查方法技(?)究;(2) 隐伏矿床的预测理论和普查勘探方法的综合研究;(3) 新矿物原料及非金属矿的开发利用研究;(4) 矿产综合利用和低品位矿选冶试验研究;(5) 我国北方地下水盆地开发和管理的战略研究;(6) 城市和主要工业区环境地质综合研究;(7) 我国西南,西北地区大江、大河和主要交通干线灾害地质环境预测研究;(8) 海洋地质调查研究;(9) 中国岩石圈结构、演化与矿产关系的研究;(10) 应用     

油页岩成矿作用研究中的关键方法和技术

油页岩作为一种重要的非常规油气资源,如何有效地利用油页岩成矿作用研究中的关键方法和技术实现油页岩的综合识别与评价极其重要。油页岩识别的关键技术主要包括基于岩石学的地质识别、精确的地球化学指标识别、测井技术的垂向高分辨率快速识别和地震技术的三维空间定量刻画。先进的测试技术、创新的理论方法以及高品质地球物理资料的二次开发利用将不断提升油页岩从定性到定量预测识别的精度。油页岩成矿作用研究的关键方法是从古构造条件、古气候条件、古地理条件以及古湖泊环境等地质因素入手,探讨其综合作用下有机质来源、保存条件及成岩作用的变化,由定性向半定量—定量地精细刻画油页岩中有机质聚集过程,从而有效地预测油页岩的展布及其富集规律。由于文中材料以中国陆相含油页岩盆地的研究成果为主,而陆相成因油页岩的识别特征及成因机制可能与海相等成因存在差异,因此,仍需油页岩地质学家不断深入研究与总结。希望此文对页岩油、页岩气及烃源岩研究也具有一定的借鉴意义。     

川东焦石坝地区页岩气特征及其意义

焦石坝地区五峰组-龙马溪组页岩富集有大量的天然气,但针对页岩气地球化学特征研究还较薄弱,其蕴含的地质意义不甚明确.通过页岩气组分及其碳同位素特征和页岩干酪根的碳同位素特征分析,讨论了页岩气的来源、成因类型和完全倒转的碳同位素分布特征.五峰组-龙马溪组页岩具有很好的生烃能力、有机质丰度与含气量的关系有明显的正相关性、甲烷与干酪根相似的碳同位素特征、地层的超压特征等,综合表明研究区天然气应为页岩自生自储的页岩气;页岩气的甲烷含量均超过98%,其碳同位素平均为-29.93‰,反映了成熟度已经达到过成熟干气阶段;相对稳定的ln（C₁/C₂）和快速增大的ln（C₂/C₃）揭示其成因主要为二次裂解气;页岩气碳同位素完全倒转的分布特征主要受到在相对封闭环境中的原油裂解生气作用的影响,其完全倒转的碳同位素分布特征也反映了研究区良好的页岩气保存、富集条件.      

复杂条件下地震模拟和解释问题的研究

地震方法技术在能源和工程地质勘查中是一种有效的方法技术。由于在金属矿区所涉及到的地震地质条件十分复杂，地震方法技术在金属矿勘查中的应用受到了限制。为有效地识别和利用地震记录上复杂的地震波场，并使地震方法技术较好地应用在金属矿勘查中，结合内蒙古大井多金属矿区的地震试验，开展了复杂条件下的地震模拟和解释问题的研究，取得了一些初步研究结果。     

海洋底水原位探测技术与中国南海天然气水合物勘探

在分析研究国内外海洋底水原位探测技术的前提下,详细阐述了自主研发的"海水溶解气甲烷原位探测技术成果"的研发思路、关键技术和与国外技术的区别;结合该技术在我国南海北部水合物赋存区获得海洋底水原位甲烷测试数据以及现有分层海水技术在南海北部表层海水和台西南盆地底层海水中甲烷测试数据,进行了水合物勘探中分层海水甲烷指标地球化学特征和不同海水测量方法技术在天然气水合物勘探中指示作用的研究和评价,旨在为天然气水合物中海水地球化学勘探方法的选择和发展方向提供参考依据。结果表明:(1)表层海水溶解气甲烷异常在区域水合物远景区中具有10~50nmol·L~(-1)的绝对甲烷浓度和面积较大(上千km~2)的区域地球化学特征;(2)底层海水甲烷异常背景值一般具有100nmol·L~(-1)以上的绝对甲烷浓度和面积较确定的局部地球化学异常特征;(3)海洋底水原位甲烷地球化学异常数据在水合物赋存区上的异常具有300~800nmol·L~(-1)的绝对甲烷浓度并具有高衬度异常特征。勘探技术成果显示:(1)常规技术和CTD技术获取的表层海水异常能够筛选水合物勘探远景区;(2)底水原位技术和台湾的岩心钻探技术(core top water)获取的底水地球化学异常与地下烃类聚集体渗漏相关,并有以生物成因气为主的同位素特征,因此该异常能够显示与水合物相关的甲烷渗漏地,为水合物赋存区段的识别提供依据。海水原位地球化学勘探技术在水合物海水地球化学勘探中具有广阔的应用前景。     

贵州复杂构造背景下的页岩气勘查存在问题探讨

自从我国引入页岩气概念及页岩气在四川盆地成功实现商业开发,油气勘查工作突破了盆地的界限向盆地外延伸,并取得了一些新的找矿发现,扩大了油气勘探的范围,增大了油气勘探开发的资源潜力。但随着盆外页岩气勘查工作的推进,显示出盆地外页岩气成藏条件与盆地相比资源条件变差,普遍存在构造改造强烈、资源贫化、勘查程度低、开发难度大等问题,这其中以贵州省较为典型。贵州省属于盆地外推进页岩气勘查较早的省份,是盆外区页岩气勘探开发的一个缩影,发育有多套黑色页岩层系,前期实施的部分钻井获得了页岩气的发现,部分甚至取得了勘探突破,但也有部分探井效果不佳,需要解决攻克的问题仍然较多。通过总结贵州省的页岩气勘查现状,提出贵州页岩气保存条件复杂,现有工作程度下页岩气选区、开发难度仍然较大。建议加大页岩气成藏条件的研究,从大区域勘查转为聚焦潜力较好的背、向斜解剖分析,集中力量开展资源评价,提高区块优选质量,降低后期勘探风险,创新盆外复杂构造区页岩气成藏及勘探开发理论技术,以支撑贵州省页岩气高效开发。     

地质甲烷对大气甲烷源与汇的贡献

地质甲烷是除湿地外最大的一类自然源,主要包括微渗漏、泥火山、海底渗漏、火山地热区和温泉等,这些地质源每年向大气释放约42～64 Mt甲烷气体,在整个大气甲烷收支平衡中具有重要意义.IPCC第四次报告(2007年)以前由于相关调查研究的欠缺,甚至基本数据的匮乏(包括未发现的源)以及甲烷地质成因的复杂性,对地质甲烷等烃类气体向大气的排放通量估算严重偏低.最近几年,国外相关研究者进行了一定规模的系统调查和科学研究,补充完善了有效数据库,改变了估计偏低的现状,并且使IPCC将地质来源的甲烷单独列项.相对来讲,我国在这一领域的研究还刚刚起步,与国际水平相差甚远,包括泥火山等地质甲烷释放通量的原位测量和科学研究仍属空白.因此,适时总结国内外相关研究的现状和发展趋势,将有利于为开展中国地质源甲烷的研究提供有益的参考.     

地球物理技术在非常规勘探中的应用——以涪陵页岩气田为例

本文介绍在涪陵页岩气田勘探开发过程中建立的一套整合TOC定量预测,脆性指数计算和优质泥页岩检测模板的地球物理技术:(1)通过将岩心TOC曲线与多种测井曲线交汇,确定密度为TOC最敏感参数,从而通过叠前密度反演实现TOC定量预测;(2)结合区域地质条件,结合多个岩石力学参数,建立更适合在本区应用的新脆性指数计算公式;(3)利用TOC,脆性和孔隙度三个参数,建立能快速识别该套页岩层系优质泥页岩的检测模板。该地球物理整合技术为涪陵页岩气田的勘探开发提供了强有力的技术支撑。     

漠河盆地多年冻土区天然气水合物地球化学调查及远景评价

漠河盆地是我国冻土发育的主要地区之一,发育良好的天然气水合物成藏系统,具有天然气水合物形成的良好条件。为了圈定天然气水合物远景区,识别油气聚集体,判别天然气水合物成因,在漠河盆地冻土较发育地区开展了1∶5万天然气水合物地球化学资源调查。结果表明：(1)在森林沼泽景观区,顶空气和荧光光谱指标是天然气水合物勘查的主要指标,借鉴青海木里冻土区天然气水合物地球化学勘查成功的经验,结合AMT、地质等资料分析,元宝山凹陷是天然气水合物较为有利的远景区;(2)岩心样品甲烷碳同位素分析显示,烃类气体分异明显,浅层烃类气体基本为生物气,深部烃类气源主要为混合成因气,个别解吸气为微生物气和热解气;(3)试验性应用了分形-GIS技术,可以细致可靠地进行异常区范围划定,消除干扰因素,有效地圈定水合物远景区。     

页岩气地球物理勘探技术发展现状

近年来,全球页岩气产业迅速升温,特别是北美页岩气的快速发展改变了世界能源供应格局。我国页岩气资源潜力巨大,已经引起政府和相关企业的高度关注。页岩气储集层具有高自然伽马、低声波速度、低密度、高电阻率等地球物理特性,这些特性是页岩气勘探地球物理技术识别与评价的依据。当前我国页岩气勘探开发总体处在起步阶段,主要任务是有利目标区域的优选和资源量评价,以及开展关键技术的试验研究。本文通过页岩气地球物理勘探技术发展现状的分析,指出地球物理勘探技术作为页岩气储层评价和增产改造的关键技术,应重点在建立页岩气储层测井评价方法和标准、页岩气储层地震资料各向异性处理和多波反演技术等方面加强研究。加大页岩气勘探工作的投入,基础性研究与关键技术研发相结合,借鉴国外成功经验与自主创新研发相结合,部署开展基础性页岩气资源调查评价,探索建立适合我国地质特点的页岩气地球物理勘探评价技术体系。