利用包裹体中气体地球化学特征与源岩生气模拟实验探讨鄂尔多斯盆地靖边气田天然气来源

鄂尔多斯盆地上、下古生界地层包裹体气体与气藏中气体地球化学性质对比表明:上古生界气藏中气体与包裹体中气体地球化学性质相似,气藏中气体的地球化学性质能代表成藏初期气体的原始特征;而下古生界气藏中气体与包裹体中气体的地球化学性质差别很大,下古生界气藏中的气体与下古生界源岩模拟生成气体也有非常大的差别。因此,下古生界气藏中的气体不能代表来自下古生界源岩产生天然气。结合前人关于奥陶系源岩的模拟生成天然气、包裹体中气体以及靖边气田天然气的地球化学特征,提出来源于奥陶系的天然气应具有δ¹³C₁<-38‰、δ¹³C₂<-28‰的特征。下古生界地层包裹体中气体与气藏中气体地球化学性质对比表明,下古生界气田天然气乙烷碳同位素的变化范围也比甲烷碳同位素的变化范围大很多,乙烷碳同位素不适合作为判断靖边气田天然气来源的标准。在此基础上,以上古生界天然气甲烷碳同位素的平均值(-32.90‰)与下古生界δ¹³C₁<-38‰天然气甲烷碳同位素的平均值(-39.04‰)分别作为上、下古生界来源天然气甲烷碳同位素的界限值,通过简单计算认为靖边气田大约85%的天然气来源于上古生界煤系。     

塔西南其木干早二叠世玄武岩的喷发时代及地球化学特征

塔西南其木干剖面棋盘组玄武岩是塔里木盆地早二叠世大火成岩省西南部的重要组成部分,根据其下伏和上覆砂岩地层的碎屑锆石U-Pb年龄分析可以限定其喷发于~284Ma,相应于柯坪地区开派兹雷克组玄武岩的形成时代。其木干玄武岩的主量元素和Cr、Ni等相容元素含量变化较大,表明其曾经历广泛的橄榄石、辉石和长石结晶分异作用;所研究样品相对富集Th、U和LREE,具有弱-中等程度的Eu负异常 (Eu/Eu^*=0.82~0.99),在微量元素蛛网图上显示Nb-Ta负异常;较低的ε_Nd(t) (-4.8~-3.9) 和ε_Hf(t) (-2.4~-1.6) 值、较高的 (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i (0.7078~0.7086)和存在Hf-Nd同位素解耦等特征表明,其木干玄武岩的源区为受远洋沉积物组分交代富集的岩石圈地幔,该富集过程主要与Rodinia超大陆聚合过程有关。总体上,其木干玄武岩的地球化学特征类似于柯坪地区的开派兹雷克组玄武岩,但具有更为富集的Sr-Nd-Hf同位素,暗示了塔里木板块周缘比板内地区可能经受了更强烈的远洋沉积物组分的交代富集。     

塔里木盆地凝析气田的地质特征及其形成机制

塔里木盆地凝析油气资源丰富,已发现了二十余个凝析气田,包括库车坳陷的陆相油气来源的凝析气田和台盆区海相烃源岩来源的凝析气田;储层有碎屑岩,也有碳酸盐岩;时代自奥陶系至新生代均有分布。这些凝析气田的气油比分布在600~19900m³/m³,凝析油含量40~750g/m³;储层温度在78~155℃;地层压力在37~111MPa。研究认为,塔里木盆地凝析气藏的成因类型可以分为原生凝析气藏和次生凝析气藏。其中,以库车坳陷迪那2凝析气田为代表的煤系烃源岩在高演化阶段(镜质体反射率Ro为1.2%~2.0%),即凝析油和湿气生成带所形成的原生腐植型凝析气藏或煤成型凝析气藏。次生凝析气藏包括两类:陆相油气来源的多期充注,晚期干气对早期油藏发生混合改造,形成了以牙哈为代表的陆相油气成因的次生凝析气藏;以海相油气来源,多期油气充注与晚期干气气侵,造成蒸发分馏,在运移、聚集和成藏过程中烃体系分异、富化,发生反凝析作用,从而导致次生凝析气藏的形成。随着塔里木盆地勘探向深层转化,地层的温度和压力逐渐增高,烃类演化程度的升高,不同生烃阶段的烃体系混合也将更为普遍,次生凝析气藏也将更为普遍,因此,以海相油气来源的次生成因型凝析气藏将成为勘探的主体。     

塔里木盆地玉北地区奥陶系储层成因研究

玉北地区奥陶系碳酸盐岩经历了加里东期和海西期构造作用的改造,东部断褶带和西部斜坡区断层发育,中部平台区断层不发育,导致勘探目的层鹰山组上部与鹰山组下部和蓬莱坝组储层发育特征的不同。鹰山组上部的储层主要受控于加里东期构造活动所造成的地层抬升暴露剥蚀,形成了以大气淡水溶蚀为主的储集空间类型;而鹰山组下部和蓬莱坝组储层则主要受到埋藏白云石化作用、硅化作用以及伴随着断层的形成而发育的裂缝和热液的改造作用的控制。氧碳同位素和⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值的分布特征也进一步证明了两种不同储层类型的主控因素。鹰山组上部洞穴中方解石的氧碳同位素值（δ¹⁸O_VPDB：-12～-4‰VPDB,δ¹³C：-3～1‰VPDB）比海水沉淀的方解石（δ¹⁸O_VPDB：-9.5～-7.5‰VPDB,δ¹³C：-1.5～0.5‰VPDB）在数值上明显偏负,说明洞穴中充填的方解石属于淡水成因。在鹰山组下部和蓬莱坝组白云岩储层中发育的鞍形白云石具有较低的氧同位素值（δ¹⁸O_VPDB：-10.7～-5.9‰VPDB）和高于海水的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值（均大于0.7094）,因而被解释为热液成因,进一步说明这些地层中的溶蚀孔洞可能与热液改造有关。     

青海玉树东莫扎抓铅锌矿床S、Pb、Sr-Nd同位素组成:对成矿物质来源的指示

青海玉树地区东莫扎抓铅锌矿床位于青藏高原金沙江缝合带和班公湖-怒江缝合带夹持的羌塘地体东北缘,是"三江"北段铜铅锌多金属成矿带铅锌矿床的典型代表。在野外地质观察基础上,本文对矿石矿物和重晶石进行了S同位素组成分析,对矿石矿物、脉石矿物和区域地层进行了Pb同位素组成分析,对脉石矿物进行了Sr-Nd同位素组成分析。结果表明,硫化物δ³⁴S值为-29‰~6‰,峰值为-8‰~-6‰,反映了总体富轻硫的特征,而重晶石δ³⁴S值为18.3‰~+22.8‰,来自于第三纪陆相盆地。宽的δ³⁴S变化可以解释为流体在盆地内活动期间与不同地层单元发生相互作用,从而继承了不同物质单元的S同位素特点,还原硫应主要来自于硫酸盐的细菌还原或者含硫有机质的热还原,反映硫来自沉积盆地。矿石矿物的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb分别为18.387~18.703、15.391~15.768、38.372~38.809,而脉石矿物的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb分别为18.423~18.612、15.491~15.701、38.497~38.612。矿石矿物和脉石矿物的Pb同位素组成介于区域上地壳Pb组成范围内,总体类似于MVT矿床,显示Pb等金属元素来源于上地壳岩石。脉石矿物的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_ⅰ、ε_Sr(t)、(¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd)_ⅰ和ε_Nd(t)分别为0.70855~0.70928、58.0~68.4、0.512273~0.512353、-6.2~-4.7。Sr-Nd同位素特征亦显示脉石矿物的物质来源于上地壳岩石。     

青海玉树莫海拉亨铅锌矿床S、Pb、Sr-Nd同位素组成: 对成矿物质来源的指示——兼与东莫扎抓铅锌矿床的对比

青海玉树地区莫海拉亨铅锌矿床和东莫扎抓铅锌矿床均位于青藏高原金沙江缝合带和班公湖-怒江缝合带夹持的羌塘地体东北缘,是"三江"北段铜铅锌多金属成矿带铅锌矿床的2个典型代表。笔者曾通过对东莫扎抓铅锌矿床的S-Pb-Sr-Nd同位素组成特征研究,认为其成矿物质来源于沉积地层。本文在野外地质观察基础上,亦对莫海拉亨铅锌矿床的矿石矿物和重晶石进行了S同位素组成分析,对矿石矿物、脉石矿物和区域地层进行了Pb同位素组成分析,对脉石矿物进行了Sr-Nd同位素组成分析。分析结果表明,硫化物δ³⁴S值为-30.0‰~7.4‰,峰值为-18‰~-2‰,反映了总体富轻硫的特征,而重晶石δ³⁴S值为20.2‰~+24.2‰,来自于第三纪陆相盆地。宽的δ³⁴S变化可以解释为流体在盆地内活动期间与不同地层单元发生相互作用,从而继承了不同物质单元的S同位素特点,还原硫应主要来自于硫酸盐的细菌还原或者含硫有机质的热还原,反映硫来自沉积盆地。矿石矿物的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb分别为18.298~18.694、15.298~15.721、38.169~38.894,而脉石矿物的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb分别为18.418~18.672、15.418~15.719、38.403~38.845。矿石矿物和脉石矿物的Pb同位素组成介于区域上地壳Pb组成范围内,总体类似于MVT矿床,显示Pb等金属元素来源于上地壳岩石。脉石矿物的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i、ε_Sr(t)、(¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd)_i和ε_Nd(t)分别为0.70851~0.70906、57.4~65.2、0.512265~0.512361、-6.5~-4.6。Sr-Nd同位素特征亦显示脉石矿物的物质来源于上地壳岩石。总体来说,莫海拉亨铅锌矿床的S-Pb-Sr-Nd同位素特征均与东莫扎抓铅锌矿床的一样,显示均来自沉积地层。并结合矿床地质特征和地球化学特征,讨论了莫海拉亨铅锌矿床和东莫扎抓铅锌矿床形成的动力学背景。     

鹤壁新生代玄武岩源区及成因: 地球化学和Sr-Nd-Hf同位素证据

大陆碱性玄武岩是研究大陆地幔、软流圈和岩石圈、壳幔相互作用的窗口。鹤壁碱性玄武岩为华北中部新生代玄武岩重要组成部分,其源区和成因对了解新生代期间华北克拉通中部岩石圈地幔改造提供了重要依据。鹤壁新生代玄武岩主要为碱性玄武岩,贫硅(SiO₂=45.0%~47.8%)富镁(MgO=7.3%~8.5%)和全碱(Na₂O+K₂O=4.6%~6.3%),富集轻稀土元素,轻、重稀土元素强烈分馏,无明显Eu异常。富集大离子亲石元素(LILEs)和高场强元素(HFSEs)。在原始地幔标准化蛛网图上,具有明显的Nb、Ta正异常,其中Nb/U=35~48、La/Nb=0.4~0.7、Ba/Nb=3.6~11。 全岩的Sr、Nd、Hf同位素比值分别为⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_i=0.7036~0.7044,ε_Nd(t)=+0.4~+5.4, ε_Hf(t)=+5.0~+9.7,显示鹤壁新生代玄武岩具有洋岛玄武岩(OIB)的地球化学特征和同位素组成。岩相学特征和地球化学特征表明鹤壁新生代玄武岩是软流圈地幔(>80km)小程度部分熔融形成的熔体与富集的岩石圈地幔相互作用后的结果,地壳物质混染和结晶分离作用不显著。     

松辽盆地徐深气田火山岩气藏相态与渗流机理

通过徐深气田天然气气体状态方程( PVT) 性质、天然气饱和水汽量和地层水PVT性质测试及全直径岩芯分析的气藏启动压力、储层流速敏感性和应力敏感性评价, 探讨了火山岩储层渗流机理。结果表明: 徐深气田火山岩气藏中CO₂含量差别较大(最高达86.88% ) , 天然气分子量与CO₂含量呈正相关; 偏差系数、饱和水汽含量及地层水中天然气含量受地层温度、压力、天然气组成及地层水矿化度等影响; 火山岩气藏启动压力与束缚水饱和度和空气渗透率均呈幂指数关系; 储层呈气水两相流特征, 具有弱速敏性和较强的应力敏感性, 易造成储层渗透率伤害以及孔隙结构改变。     

鄂尔多斯盆地苏里格大气田天然气成藏地球化学研究

苏里格大气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡西北部,属于典型的低渗砂岩气田。对天然气组分和同位素组成研究表明,苏里格大气田上古生界天然气以干气为主、湿气为辅,甲烷含量为82.729%~98.407%,干燥系数为84.7%~98.8%,δ¹³C₁值为-36‰~-30‰,δ¹³C₂值为-26‰~-21‰,属于高成熟度的煤成气;气田范围内各井区天然气组分和碳同位素组成变化较小,暗示其来源和成藏过程的一致性。根据储层流体包裹体镜下观察、包裹体均一温度、含烃包裹体丰度、颗粒荧光定量(QGF)、包裹体激光拉曼分析,苏里格大气田上古生界储层发育盐水包裹体、气体包裹体、液态烃包裹体、CO₂包裹体等不同类型流体包裹体,主要产于石英次生加大边、微裂隙及胶结物中;包裹体均一温度分布呈连续的单峰态,分布范围为80~180℃,主峰温度为100~145℃;上古生界砂岩储层样品的含烃包裹体丰度不高(多为1%~5%),QGF强度较低(1~10pc)。研究认为,苏里格大气田天然气充注可能是一个连续的过程,主要经历了一期成藏,其主要成藏期为晚侏罗世-早白垩世。通过生气动力学与碳同位素动力学的研究表明,苏里格大气田天然气主要来源于苏里格地区及周缘的石炭-二叠系煤系烃源岩,为近源充注、累积聚气成藏。     

云南思茅盆地钾盐矿床的深源浅储成因模式——来自于Sr同位素的证据

【研究目的】思茅盆地赋存有中国唯一的前第四纪固体钾盐矿床,该矿床的成因一直存在争议。客观地认识矿床成因、合理地构建矿床成因模式,不仅是钾盐矿床学研究中亟需解决的基础科学问题,而且关乎盆地内钾盐资源勘查方向的选择。【研究方法】本项研究以思茅盆地L-2井和MZK-3井的盐岩、盐岩上覆和下伏碎屑岩、盐岩中的碎屑岩为主要研究对象,重点分析其锶同位素地球化学特征。【研究结果】结果表明：（1）L-2井全岩样品⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值为0.708220~0.727458,平均值为0.712776;盐岩水不溶物⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值为0.711342~0.741999,平均值为0.716574;（2）MZK-3井盐岩上覆碎屑岩层⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值为0.713318~0.723147,平均值为0.717255;盐岩下伏碎屑岩层⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值为0.712470~0.738988,平均值为0.719307;（3）碎屑岩样品经过87Rb校正恢复至初始沉积状态的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值为0.710880~0.727678,平均值为0.712828;（4）盐岩样品⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值全部明显小于大陆地表风化系统的平均值,有个别样品⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值大于现代海水。【结论】基于思茅盆地基础地质和钾盐矿床地质已有的研究成果,结合盐岩和碎屑岩锶同位素地球化学特征,可以得出：思茅盆地含钾盐岩与碎屑岩处于不同的锶同位素平衡体系;含钾盐岩的物源主体为海水,成盐过程中陆源淡水的补给可使⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值增大;碎屑岩沉积于陆相环境,在与固态盐岩或盐岩水溶液接触之前已处于早成岩阶段A亚期;钾盐的成矿模式为勐野井组沉积期深层源盐通过走滑拉分形成的断层迁移至地表,在由高处向汇水盆地迁移过程中捕获了处于早成岩阶段A亚期的碎屑颗粒,形成了现今的含泥砾盐岩;部分含泥砾盐岩在迁移进入汇水盆地之后,经历了溶解-重结晶的过程,形成了盆地内成分较纯的盐岩;后续沉积的碎屑颗粒形成了防止盐岩溶蚀破坏的保护层;新生代的喜山运动使早期形成的钾盐矿床发生调整改造。     

锶同位素在古岩溶研究中的应用——以塔河油田奥陶系为例

为探讨锶同位素在古岩溶研究中的应用,系统分析了塔里木盆地塔河油田奥陶系岩溶缝洞方解石的87Sr/86Sr值。研究结果表明,加里东中期岩溶形成的方解石以低87Sr/86Sr值为特征,其锶同位素组成主要由围岩的重溶锶控制。而海西早期岩溶形成的方解石则以高87Sr/86Sr值为特征,锶同位素组成主要由壳源锶和重溶锶控制;同时,不同产状的方解石锶同位素比值也不相同,渗流岩溶带的方解石比潜流岩溶带富集87Sr,主要受控于岩溶系统的渗流机制和水岩反应。在平面上,桑塔木组覆盖区比北部地区富集87Sr,其主要原因是来源于围岩的重溶锶比重加大。87Sr/86Sr值在区域上的变化,结合区域地质背景,表明海西早期岩溶对北部地区和桑塔木组覆盖区均有重要的影响,是奥陶系岩溶缝洞型储层的主要形成时期。另外,极低的锶同位素比值可能与幔源锶有关,早二叠纪末的火山活动是提供幔源锶的主要时期。通过塔河油田奥陶系古岩溶作用的实例研究,锶同位素具有良好的流体示踪能力,在划分古岩溶期次方面具有明显的优势。     

川东北普光气田下三叠统飞仙关组白云岩成因——来自岩石结构与Sr同位素和Sr含量的证据

研究了川东北普光气田下三叠统飞仙关组白云岩储层的岩石结构Sr的含量和Sr同位素组成,讨论了它的成因,飞仙关组优质储层为成岩期埋藏交代白云化作用的产物,来自岩石结构和Sr同位素和Sr含量的证据包括如下几个方面:(1)与准同生白云岩比较,埋藏白云岩的岩石结构和Sr同位素和Sr含量地球化学特征与前者有显著差别;(2)飞仙关组所有各类碳酸盐岩(或矿物)具有早三叠世海水Sr同位素组成特征,~(87)Sr/~(86)Sr比值变化范围为0.706588～0.708187,覆盖了全球早三叠世海水Sr同位素的变化范围(0.7076～0.7078),平均值0.707656与全球早三叠世平均值(0.707743)基本一致;(3)埋藏白云岩~(87)Sr/86Sr比值变化范围为0.707122～0.707419,平均值0.707421,都略低于全球早三叠世海水Sr同位素变化范围和平均值,但与已报道的川东北早三叠世飞仙关期海水Sr同位素变化范围(0.707330～0.707383)和平均值(0.707350)都非常接近,说明白云石化流体具有强烈的川东北地区早三叠世飞仙关期海水Sr同位素组成特征;(4)综合岩石结构、Sr同位素和Sr含量地球化学特征,证明飞仙关组白云岩储层为成岩期埋藏交代作用产物,白云石化流体来自地层中高Sr和高盐度的海源地层水.     

致密砂岩气藏地层水水化学特征及其地质意义——以川西坳陷新场气田为例

四川盆地侏罗系沙溪庙组及三叠系须家河组作为陆上致密气资源增储上产重点的接替区,保有大量的难动用储量,具有较大的勘探开发潜力。然而随着深入的滚动勘探开发,中浅层沙溪庙组气藏和深层须家河组气藏气井产水已严重制约了气井产能,部分气井甚至因水淹而停产。本文对研究区不同层位34口气井的地层水进行了主量、微量元素和气藏成藏演化特征分析,结果显示沙溪庙组气藏和须家河组气藏经历了先成藏后致密再改造的成藏演化过程,断层的沟通导致深层须家河组地层水的大量上涌,使断层附近高渗的砂体被充注,在水动力等驱动作用下,天然气以游离相或水溶相沿断裂带进行垂向高效运移。垂向上大部分离子含量都随着埋深逐渐增大,深层须家河组地层水气藏具有较好的油气保存条件,并且经历了更为复杂的水岩相互作用,不同程度地使K、Ba、Sr、Li、Rb等元素更加富集。     

四川盆地东北部晚二叠世-早三叠世白云岩与同期海水锶同位素组成的对比研究

在四川盆地东北部14条野外剖面和地下钻井的二叠系长兴组、三叠系飞仙关组和嘉陵江组石灰岩和白云岩岩石学研究的基础上,对其中189个不同类型的碳酸盐样品(包括代表海水的石灰岩样品和在不同成岩阶段形成的各种白云岩样品)进行了锶同位素组成和相应的MgO、CaO和Mn、Sr元素分析,获得了系统的晚二叠-早三叠世海水的锶同位素组成数据并建立了相应演化曲线.在此基础上,对不同地层组/段和不同类型白云岩的锶同位素组成与同期海水锶同位素组成进行了对照研究,取得了如下主要认识:(1)川东北晚二叠-早三叠世白云岩的锶同位素组成与同期海水具有类似的演化趋势,结合白云岩的低锰、高锶特征,说明白云化流体与海水存在显著的亲缘关系,与铝硅酸盐地层无关;(2)白云岩的锶同位素组成与同期海水存在差别,各地层组/段白云岩的87Sr/86Sr比值都不同程度地高于同期海水,但从下往上,即从长兴组、飞2+3段、嘉2段到嘉4段,这种差值逐渐缩小,嘉4段白云岩的锶同位素组成已和同期海水基本一致;(3)川东北长兴组、飞2+3段白云岩形成的时间显著晚于同层石灰岩,白云化流体为时间上更晚的海源流体,但嘉2、嘉4段白云岩的形成时间仅略晚于同层石灰岩,白云化流体来源于非常近同期的蒸发浓缩的高Mg/Ca比值海水,一些嘉4段的白云岩的白云化流体就是同期海水,因而这些白云岩是同生或准同生的;(4)如果把白云化的时间看作白云岩的形成时间,则违背地层叠置原理是川东北长兴组和飞仙关组结晶白云岩的主要特征之一,其形成机制可用非同期海源流体的隐伏回流-对流模式来解释,嘉陵江组白云岩形成机制可用活跃回流-萨布哈模式来解释.白云岩和代表同期海水的石灰岩锶同位素组成的对比为解决白云化流体与海水之间的时间关系提供一种新的研究途径.     

胶东典型花岗岩热储地下热水水化学特征及热储研究

招远地热田位于胶东隆起区,元古代蚀变花岗岩分布广泛,地下热水微量元素丰富。为查明地下热水微量组分的赋存条件、花岗岩热储环境与地热资源量,利用地下热水水化学分析、热储分析及有效能源换算法,建立Gibbs模型,进行PHREEQC模拟并开展热储估算。研究结果显示:(1)地下热水水化学类型为Cl—Na型,与海水水化学类型一致,地下热水溶解性固体总量(TDS)介于1 359.7～5 302.0 mg/L,锶、溴、偏硅酸等微量组分的质量浓度分别达26.20,7.50,88.00 mg/L,均超过国家医疗热矿水水质标准;(2)地热田东北方向的玲珑花岗岩中锶的质量分数较高,介于334～1 805 mg/kg,是地下热水中锶的一个重要来源;(3)热储温度在107～215℃之间,硅-焓图解法分析冷水混入比例为33.6%～58.9%。结果显示:40～60℃的总可用能源19.73 TJ/a,总热能达5 479.57 MW·h,吨油当量471.16 toe;>60℃的总可用能源301.57 TJ/a,总热能达83 771.53 MW·h,吨油当量为7 203.06 toe。综合分析认为研究区地热资源丰富,...     

基于物质平衡反演法的致密砂岩气藏地层压力计算

压力是气藏的“灵魂”,地层压力是评价气井产能,分析气藏潜力的基础。然而,受到资料完整程度、方法适用条件等因素的限制,大部分气井无法准确获取地层压力。为了评价致密砂岩气藏地层压力,基于少量压力监测资料,采用数学反演思维,提出物质平衡反演法。首先,利用拟稳定流动状态下气井生产数据,拟合Blasingame图版,计算气井动态储量。而后,通过动态储量及一个测压数据进行反演,建立物质平衡方程,代入累产气量,评价地层压力,最后,以大宁–吉县区块致密砂岩气井为例,进行地层压力计算。结果表明:(1) 物质平衡反演法仅需一个测压点,可以评价气井的地层压力变化。(2) 气井原始地层压力差异大,单井地层压力变化复杂,存在多个压力系统。(3) 压力系统不一致与储层非均质性强有关。研究结果对于致密气单井压力计算和致密气藏压力评价提供了可靠的方法,为致密气藏开发方案调整和效益开发奠定了基础。      

Strontium isotope quantification of siderite,brine and acid mine drainage contributions to abandoned gas well discharges in the Appalachian Plateau

Unplugged abandoned oil and gas wells in the Appalachian region can serve as conduits for the movement of waters impacted by fossil fuel extraction. Strontium isotope and geochemical analysis indicate that artesian discharges of water with high total dissolved solids (TDS) from a series of gas wells in western Pennsylvania result from the infiltration of acidic, low Fe (Fe < 10 mg/L) coal mine drainage (AMD) into shallow, siderite (iron carbonate)-cemented sandstone aquifers. The acidity from the AMD promotes dissolution of the carbonate, and metal- and sulfate-contaminated waters rise to the surface through compromised abandoned gas well casings. Strontium isotope mixing models suggest that neither upward migration of oil and gas brines from Devonian reservoirs associated with the wells nor dissolution of abundant nodular siderite present in the mine spoil through which recharge water percolates contribute significantly to the artesian gas well discharges. Natural Sr isotope composition can be a sensitive tool in the characterization of complex groundwater interactions and can be used to distinguish between inputs from deep and shallow contamination sources, as well as between groundwater and mineralogically similar but stratigraphically distinct rock units. This is of particular relevance to regions such as the Appalachian Basin, where a legacy of coal, oil and gas exploration is coupled with ongoing and future natural gas drilling into deep reservoirs.     

Origin of salinity in produced waters from the Palm Valley gas field,Northern Territory,Australia

The chemical composition and evolution of produced waters associated with gas production in the Palm Valley gas field, Northern Territory, has important implications for issues such as gas reserve calculations, reservoir management and saline water disposal. The occurrence of saline formation water in the Palm Valley field has been the subject of considerable debate. There were no occurrences of mobile water early in the development of the field and only after gas production had reduced the reservoir pressure, was saline formation water produced. Initially this was in small quantities but has increased dramatically with time, particularly after the initiation of compression in November 1996.The produced waters range from highly saline (up to 300,000 mg/L TDS), with unusual enrichments in Ca, Ba and Sr, to low salinity fluids that may represent condensate waters. The Sr isotopic compositions of the waters (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0.7041–0.7172) are also variable but do not correlate closely with major and trace element abundances. Although the extreme salinity suggests possible involvement of evaporite deposits lower in the stratigraphic sequence, the Sr isotopic composition of the high salinity waters suggests a more complex evolutionary history.The formation waters are chemically and isotopically heterogeneous and are not well mixed. The high salinity brines have Sr isotopic compositions and other geochemical characteristics more consistent with long-term residence within the reservoir rocks than with present-day derivation from a more distal pool of brines associated with evaporites. If the high salinity brines entered the reservoir during the Devonian uplift and were displaced by the reservoir gas into a stagnant pool, which has remained near the reservoir for the last 300–400 Ma, then the size of the brine pool is limited. At a minimum, it might be equivalent to the volume displaced by the reservoired gas.     

Mineralization age and sources of ore‐forming material of the Nanmushu Zn‐Pb deposit in the Micangshan Tectonic Belt at the northern margin of the Yangtze Craton,China: Constraints from Rb‐Sr dating and Sr‐Pb isotopes

The Nanmushu Zn‐Pb deposit, hosted by the Neoproterozoic Dengying Formation dolostone, is located in the eastern part of the Micangshan tectonic belt at the northern margin of the Yangtze Craton, China. This study involves a systematic field investigation, detailed mineralogical study, and Rb‐Sr and Pb isotopic analyses of the deposit. The results of Rb‐Sr isotopic dating of coexisting sphalerite and galena yield an isochron age of 486.7 ± 3.1 Ma, indicating the deposit was formed during the Late Cambrian to Early Ordovician. This mineralization age is interpreted to be related to the timing of destruction of the paleo‐oil reservoir in the Micangshan tectonic belt. All initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios of sphalerite and galena (0.70955–0.71212) fall into the range of the Mesoproterozoic Huodiya Group basement rocks (0.70877–0.71997) and Dengying Formation sandstone (0.70927–0.71282), which are significantly higher than those of Cambrian Guojiaba Formation limestone (0.70750–0.70980), Cambrian Guojiaba Formation carbonaceous slate (0.70766–0.71012), and Neoproterozoic Dengying Formation dolostone (0.70835–0.70876). Such Sr isotope signatures suggest that the ore strontium was mainly derived from a mixed source, and both of the Huodiya Group basement rocks and Dengying Formation sandstone were involved in ore formation. Both sphalerite and galena are characterized by an upper‐crustal source of lead (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb = 17.849–18.022, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb = 15.604–15.809, and ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb = 37.735–38.402), and their Pb isotopes are higher than, but partly overlap with, those of the Huodiya Group basement rocks, but differ from those of the Guojiaba and Dengying Formations. This suggests that the lead also originated from a mixed source, and the Huodiya Group basement rocks played a significant role. The Sr and Pb isotopic results suggest that the Huodiya Group basement rocks were one of the most important sources of metallogenic material. The geological and geochemical characteristics show that the Nanmushu Zn‐Pb deposit is similar to typical Mississippi Valley type, and the fluid mixing may be a reasonable metallogenic mechanism for Nanmushu Zn‐Pb deposit.     

川西新场气田蓬莱镇组气藏储层的敏感性研究

浅层气田提高低渗气层的采收率,降低储层的损害程度非常重要。浅层气因其产层埋深浅,地层压力低,储层物性较差等,生产作业中更易造成损害,形成伤害后使得单井产能急剧降低,甚至不能产出天然气。因此,开展必要的储层损害研究显得尤为重要。笔者通过大量的敏感性实验分析,认为新场气田蓬莱镇组浅层气藏储层为弱速敏、中等水敏,临界盐度为(0.35～0.45)×104mg/L气藏,临界pH值在7～8之间变化,并提出对降低各种敏感性的作业条件。