乌鲁木齐西山井田原位煤层瓦斯中H_2S含量的影响因素及成因分析

H2S是一种剧毒、有害性气体,乌鲁木齐西山井田是我国最早发现煤层瓦斯中H2S异常的井田之一。为了新建矿井煤炭资源开采安全,基于煤田地质勘查和矿井开拓成果,分析了影响原位煤层中H2S含量的因素,探讨了H2S异常的成因。研究结果表明:1)在煤田勘探范围内(埋深浅于600m),实测H2S含量与煤层埋深、煤层瓦斯总含量、CH4、CO2、N2含量、水分含量(Mad)、灰分产率(Ad)呈负相关趋势,与全硫含量(St,d)、挥发分产率(Vdaf)呈正相关趋势;2)H2S异常的主要成因为煤层自燃、BSR、TDS、TSR混合成因及地下水的迁移。     

鄂尔多斯盆地东南部宜参1井烃源岩评价及气源分析

鄂尔多斯盆地东南部宜参1井获得天然气重大突破,但对其各层系烃源岩生烃潜力并未开展研究。通过采集山西组和马家沟组烃源岩样品开展相关研究,结果表明:山西组4个泥岩样品的残余总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)含量分布范围为0.54%~2.31%,均值为1.65%,总烃[(S 1+S 2)]含量分布范围为0.12~0.46mg/g,均值为0.34mg/g,泥岩烃源岩有机质丰度较高,生烃潜力较强;马家沟组泥岩残余TOC含量分布范围为0.09%~0.33%,均值为0.17%,(S 1+S 2)含量分布范围为0.03~0.17mg/g,均值为0.12mg/g,评价为非-差烃源岩。对比宜参1井天然气中甲烷(CH 4)和乙烷(C2H6)碳同位素含量,δ^13C 1>δ^13C2倒转的天然气主要为煤成热解气,混入了少量δ^13C2轻的油型气,其中煤成气主要来自于上古生界煤系地层,混入的少量油型气可能主要来自于上古生界太原组优质海相烃源岩。查明奥陶系马家沟组的生烃潜力及油气来源不仅可以认识奥陶系产层的油气生成和组成特征,同时对气田的形成模式、资源前景及勘探部署也具有重要意义。     

川东北不同含硫物质硫同位素组成及H2S成因探讨

自1995年川东北地区渡1井在飞仙关组获得高产的高含硫天然气以来,相继在该地区的罗家寨、滚子坪、渡口河、铁山坡、七里北、普光等构造发现高含硫大中型气田和含气构造,这些构造中的H2S含量一般分布在9%～17%之间.飞仙关组天然气中H2S的б34S值主要分布在 10.3‰～ 13.7‰之间,地层中硬石膏的б34S值则分布在 11.0‰～ 26.1‰之间,即天然气的б34S值比硬石膏的б34S值轻.针对不同含硫物质生成H2S的硫同位素分馏特征进行了一系列实验研究,包括硫化亚铁与盐酸反应,硫磺、硫酸钙分别与正己烷反应,泥灰岩加热生成H2S等,实验结果表明,无机反应生成的H2S的б34S值均比反应物的重.理论上,在硫离子与氢离子结合生成H2S的反应过程中,S2-和H 通过离子的碰撞方式形成的34S2-与H 结合形成H2S的稳定性比32S-与H 结合形成H2S的稳定性高.由此推测,若天然气中的H2S是由地层中硬石膏与烃类的反应生成的,那么H2S的б34S值应该比硬石膏中的б34S值重.综合各种因素认为单质硫与烃类的反应可能是川东北飞仙关组H:S形成最主要的原因.     

煤层气及天然气中的H2S与SO2及其危害性

毒害性气体是影响煤层气和天然气质量及安全生产的一个重要因素,但目前缺乏对煤层气中H2S与SO2及其毒害性的系统性研究。本文在介绍H2S和SO2的毒害性及其机理的基础上,研究并讨论了煤层气及天然气中H2S和SO2的含量分布及其存在的主要问题、天然气和煤层气勘探开发中H2S和SO2的腐蚀性与毒性, 提出在优选勘探开发煤层气区时,需考虑H2S和SO2的含量问题。气体中H2S的安全临界含量近似值为0.0013%, SO2的安全临界含量可选取为0.036%(尚需进一步研究)。另外,在煤层气勘探开发选区时,成煤期的沉积古地理环境可作为一个考虑因素。     

复合型微生物絮凝剂产生菌YL3的优化条件

通过培养基成分减少、碳氮源影响因素、培养基成分含量优化、培养时外界条件等系列实验,对复合型微生物絮凝剂产生菌YL3的培养条件进行了优化。研究结果表明:该菌的培养条件受以上各因素的影响,培养基的最佳组成为葡萄糖2.0 g,K2HPO4.3H2O 5.0 g,KH2PO41.0 g,MgSO4.7H2O 0.20g,(NH4)2SO4.7H2O 0.20 g,蒸馏水1 L,初始pH=7;培养基的外部培养条件为灭菌压力0.06 MPa,温度20~30℃,振荡转速100~140 r/min。降低了复合型微生物絮凝剂的转化成本,提高了该菌的絮凝能力。     

古城601井井身结构优化设计

古城地区实钻中存在表层窜冒、却尔却克组大段难钻“黑被子”地层、H2S、卡钻、井漏、溢流、井塌、地层压力温度高等技术难点，导致该区块钻井周期长、钻井成本高。针对古城地区地质特点，结合古城601井钻井目的及完井方式，综合考虑地层压力、必封点等井身结构设计关键点，在保障安全和质量的前提下，对古城601井进行了井身结构优化设计，并经实钻验证该设计思路合理，为古城地区井身结构设计提供了新思路。     

赤铁矿和氧化镁对养殖粪污厌氧发酵气体中H_2S的抑制

集约化畜禽养殖场厌氧发酵过程中产生的大量H2S具有潜在的危害。本文以某畜禽养殖场的新鲜猪粪为研究对象,通过添加不同比例的赤铁矿和氧化镁,模拟猪粪厌氧发酵过程中对H2S产生和释放的影响。在18 d的持续实验中,对发酵液中pH和发酵气体中H2S浓度变化进行全程监控,结果表明：添加赤铁矿对发酵体系的pH无明显影响,而添加氧化镁可显著提高发酵体系的pH值;添加2种矿物越多,气体中H2S含量越低。推测2种矿物对H2S产生的抑制在机制上有所不同。赤铁矿主要通过还原分解消耗H＋和沉淀消耗S2-的方式抑制H2S的产生;氧化镁则主要通过提高体系pH值,抑制SRB的活性以及降低H2S在气相中的分配。     

天津板栗品质分析及其立地地质背景研究

板栗是低成本、高效益的经济树种,但其品质地域性差异较大。天津蓟州山区自然条件适合板栗种植。本文从板栗品质指标及其立地地质背景,对天津板栗主产区进行了研究分析。研究表明:天津板栗脂肪含量平均为0.75 g/100 g,水分平均为48.78%,可溶性总糖平均为11.53%,蛋白质平均为8.80 g/100 g,维生素C平均为15.18mg/100 g,板栗果实中N、K、P、Mg、S、Ca含量高;板栗主产区地层主要为长城系串岭沟组,岩性以暗色页岩、粉砂质页岩为主,土壤中SiO_2、K、Corg、N、Fe、B、Mn、Ca含量及p H值非常适宜板栗树生长,有利于果实高品质的形成。     

沉积喷流型金矿

美国内华达州的金矿,最近被认为是富金的沉积喷流矿化作用形成的矿床,平均金品位为14g/t.典型的沉积喷流矿床发现于德国的Rammelsberg矿床(1g/t)、加拿大的Anvil地区矿床(0.7g/t) ,美国爱达荷州的Triumph矿床(2.2g/t).这些矿床特征显示盆地卤水可形成金矿床.在美国内华达州的沉积喷流金矿床,代表了以前未被认识的包括大型Zn-Pb矿、中型的Zn-Pb-Ba(含Au)和重晶石的沉积喷流型矿床系列中的最后成员.矿物沉积、现代卤水和化学模拟的研究表明,沉积喷流型矿床中金属的比率和丰度的变化主要受硫的富集和氧化还原反应所控制.例如:金和钡溶解度在富H2S、贫SO2-4的流体中最高,然而碱金属溶解度在没有H2S存在时最高.化学模拟实验表明还原卤水在溶液温度为200℃时可以迁移1ppm的金(15wt% NaCl ,PH=5.5 ,H2S=0.01m).在卤水中H2S的含量主要受H2S的硫酸盐的热化学还原的生产速率所控制,硫酸盐受流体中有机质和在沉积物中的Fe的硫化反应在液体中的迁移率所控制.因此,具有高有机碳和硫酸盐的沉积盆地形成的岩石中Fe含量低.碳酸盐岩和页岩,最有可能在能形成富金沉积喷流矿床的富含H2S的卤水环境中形成.由规模巨大的沉积喷流热水系统和盆地流体能够迁移金的证据提出了一种在沉积盆地中富集金的新机理,并为未来金的勘探开辟了广阔的空间.     

BZ34-5油田复杂地层低效井治理工艺技术

BZ34-5-A井原属高产井,但后期出现一系列复杂问题导致该井无法生产。为了恢复该井产能,需要对其进行综合治理。通过对该区块前期钻完井资料的分析和该井投产后期出现的问题进行深入分析研究,对综合治理方式进行比选,形成最终作业方案：使用强抑制无固相钻井液侧钻开钻,裸眼段下入打孔管,在打孔管内以电缆射孔的方式完成对该低效井的治理,安全快速地完成了该井的综合治理工作,最大限度地保护了储层,使该井恢复了产能。该治理技术可大幅节约成本,对于附近区块类似低效井的治理提供了很好的技术借鉴。-     

天然气水合物的特征及其识别标志

天然气水合物是在高压、低温条件下由水分子和气体分子形成的笼形化合物,是21世纪一种具有巨大潜在开发价值的海洋新型能源矿产.其勘探、开发和利用的科学与技术是当前面临的重大课题.天然气水合物的地球物理识别标志包括似海底反射层、空白反射带、极性反转、垂直地震剖面（VSP）和全波形反演速率、AVO和VAMP'S结构、测井等;地球化学识别标志包括甲烷异常、表层沉积物中的H₂S气体异常和大气中CO₂含量异常等气体异常检测,沉积物中含水量异常、孔隙水离子浓度异常、同位素地球化学异常等流体地球化学标志,以及标志性矿物（标型矿物）及沉积物热释光分析等.     

大庆油田齐家水源地取水设备腐蚀与堵塞特征及形成机理分析

为查明齐家水源地取水设备腐蚀与堵塞的机理 ,在现场测试地下水 Eh值和 p H值的基础上 ,采集了地下水、腐蚀管材及沉砂管中沉积物样品。利用微生物分析、X衍射分析、显微镜鉴定和扫描电镜分析等手段 ,结合水文地球化学特征研究 ,认为滤水管的石墨化及防腐泵铸铁外壳的腐蚀为宏观腐蚀电池电化学腐蚀 ;滤水管、扬水管内壁发生了厌氧硫酸盐还原菌电化学腐蚀和厌氧 H2 O-CO2 电化学腐蚀。堵塞物大部分是腐蚀产物 ,堵塞伴随腐蚀而产生。该水源地水井堵塞的机理与国内外普遍认同的富 Fe2 +地下水氧化结垢使水井堵塞的机理不同。     

Sulphide-bearing Waters in Northern Apennines, Italy: General Features and Water-rock Interaction

Sulphide-bearing Ca-carbonate, Na-carbonate, Na-hydroxide, Na-chloride and Ca-sulphate waters from Northern Apennines were investigated in order to determine their main chemical and isotopic composition and draw inferences on water-rock interaction. ²H and ¹⁸O values suggest an origin mostly meteoric for the analysed waters but a well drilled in Miocenic sediments. The Na-carbonate and the Ca-sulphate waters are the most interesting geochemically. Na-carbonate type, which sometimes reaches extreme composition (Na/Ca up to 228, equivalent ratio), may have been derived through prolonged interaction of Ca-carbonate waters with rocks containing feldspar, montmorillonite and illite under calcite saturation/oversaturation; the high F and pH and the very low P_{CO 2} agree with prograde dissolution of silicates and lasting water-rock interaction. However, Ca–Na ion exchange, involving clays of marine origin, cannot be excluded in addition. The Ca-sulphate waters, occurring in Messinian gypsum-bearing sediments, are saturated in gypsum and calcite and exhibit very high total H₂S (up to 219 mg dm^-3) and P_{CO 2} (up to 0.32 bar). Mass balance of sulphate sulphur, sulphide sulphur and delta³⁴S suggests sulphate – derived from gypsum – as source for H₂S; CH₄ and organic matter generate the reducing conditions and sulphate reduction is mediated by bacteria. One Na-chloride water from a well in Miocenic sediments has unusual composition, containing about 700 mgdm^-3 of potential CaCl₂ and having ²H and ¹⁸O (-47.5 and -4.9 respectively) which plot far from the meteoric water lines; probably it is derived by mixing of meteoric and formation waters. The Na-hydroxide water, with very high pH (11.2), is generated through protracted interaction of meteoric waters with ultramafites.     

LG地区雷口坡组风化壳储层气水分布规律与测井识别

LG地区雷口坡组风化壳储层气水关系复杂,常规测井识别气、水层可靠性差,一定程度上影响了该区的勘探开发工作。为此,对气水组分特征、气水分布规律与气水测井识别方法等进行了系统研究。结果表明:天然气以甲烷为主,不含或微含H2S,气源来自上覆须家河组;地层水矿化度较高、变化范围较大,为封闭条件下与外界隔绝的残余水;气水关系复杂,无统一的气水界面;纵向上气水关系与所处地腹构造部位有关;气水分布规律受储层残余厚度与地腹构造的双重影响;常规电阻率绝对值法、三孔隙度交会法识别流体性质存在局限性,采用纵横波速度比值法、判别分析方法能有效识别气、水层,新的气、水层识别技术基本可以满足生产需要。     

三原清峪河水源地S_2井涌水机理分析

通过对三原县清峪河地区的地层、构造及水文地质条件,以及在该区已有与S2井同一以奥灰岩溶水为取水目的层的4口(未出现涌水现象)供水井的水文地质资料分析,认为S2井之所以出现涌水现象的主要原因是:S2井位处该区断裂的交汇地带,通过断裂得到了西部嵯峨山上游岩溶水或桃曲坡水库的渗漏补给之故。     

扶风县城地热资源条件与成井工艺研究

扶风县城位于渭河盆地咸礼凸起西部,地热资源包括新生界碎屑岩类孔隙型地热资源和下古生界碳酸盐岩类岩溶型地热资源,地热资源条件较好。以扶风佛文化休闲产业园R2地热井为研究对象,采用钢齿牙轮钻头、PDC钻头和镶齿牙轮钻头分别对新生界松散地层和下古生界碳酸盐岩地层进行钻进,建立成井深度为1 900m的二级成井结构,对区域地热资源条件与成井工艺进行研究,结果可知:该地热井取用的新近系上新统蓝田-灞河组热储层、中新统高陵群热储层和下古生界奥陶系热储层为目的层,取水段为923. 3~1 874. 2 m,经产能测试,该井抽水降深40. 8 m时,出水量64. 11 m^3/h,井口水温66℃。按GB/T11615-2010《地热资源地质勘查规范》,扶风县城地热资源属于较适宜开采区;地热资源温度分级属于热水,可用于采暖、理疗、洗浴、温室等;地热水中氟、偏硼酸、偏硅酸、氡等矿物含量具有医疗价值,其中氟含量达到命名矿水浓度,可命名为氟水,具有较高的理疗价值。     

煤矿瓦斯中H_2S气体的吸附特性及其对治理的影响

基于新疆和山西气煤及瘦煤对H_2S、CH_4和N_2的平衡水条件下的等温吸附实验及Langmuir模型和D-A模型对实验数据的模拟结果,来研究煤矿瓦斯中H_2S气体的吸附特性及其影响因素,并探讨其与H_2S异常矿井的治理关系。结果显示:不同于CH_4和N_2在煤中主要以微孔吸附为主(90%以上),煤中H_2S气体的微孔吸附量仅占Langmuir最大吸附量的36.26%~57.21%,平均为45.99%;气体分子本身的性质是影响煤中H_2S吸附的主要因素,尤其分子直径是影响H_2S气体V_0/V_L远小于CH_4和N2的这种现象的主要原因,也是造成微孔中H_2S气体难以解吸的主要原因;基于H_2S气体在煤中吸附解吸特征,提出应从H_2S气体分子本身入手,结合矿井煤层地质条件来治理煤矿中的硫化氢。     

The volatile component of quaternary ignimbrite magmas from the North Island,New Zealand

Ignimbrites from the central North Island consist mainly of glass or its devitrified product (70–95%); their phenocryst mineralogy is varied and includes plag., hyp., ti-mag., ilm., aug., hblende, biot., san., qtz, ol., with accessory apatite, zircon and pyrrhotite. The Fe-Mg minerals can be used to divide the ignimbrites into four groups with hyp.+aug. reflecting high quench temperatures and biot.+hblende +hyp.+aug., low quench temperatures. Oxygen fugacities lie above the QMF buffer curve and even in ignimbrites with low crystal contents the solid phases apparently buffered fO₂. Some ignimbrites contain the assemblage actinolite, gedrite, magnetite and hematite, reflecting post-eruption oxidation. The mineralogy also allows estimation of using pyrrhotite and thence , . The assemblage biotite-sanidine can be used to estimate and thence . Water fugacity is calculated in a variety of ways using both biotite and hornblende as well as the combining reaction . It is high and approaches P _total in most ignimbrites (~4kb) but is lower in unwelded pumice breccias. Comparison of temperature estimates using mineral geothermometers for the various phenocryst phases suggests that the ignimbrite magmas showed temperature differences of 60–100 °C and pressure differences of several kilobars. Individual magma chambers therefore, would have extended over several kilometres vertically. The chemical potential of water may have been constant through the magma.     

贵州高硫酸盐地区寻找安全饮用水方法的探讨

贵州镇宁地区地下水中硫酸盐超标是典型的环境地质问题之一,而该区地下水中硫酸盐超标主要来自于三叠系中统关岭组(T2g)含水岩组。采集水样分析发现该含水岩组中地下水的硫酸盐含量达到了275.42~1 100 mg?L-1,为Ⅳ-Ⅴ类水。运用地下水中硫同位素追踪,其硫酸盐主要来源于石膏溶解,并通过实施“探采结合井”（ZK3）,初步查明 “膏岩层”分布于三叠系中统关岭组一段下亚段(T2g1a)的中下部,厚度在1～1.5 m。而分层抽水试验显示:T2g含水岩组试段水质为Ⅴ类,降深在11.50 m时涌水量为256.61 m3?d-1;当揭穿T2g膏岩层含水层并进行封隔止水后,钻孔自流量为330.05 m3?d-1,降深在10.80 m时钻孔涌水量达628.84 m3?d-1,水质属Ⅲ类水。因此,在类似因水质超标而引起的功能性缺水地区,可越过膏岩层而获取深层安全的可饮用的地下水。