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财神游戏下载深度油气成烃成藏领域实验仪器发展现状及趋势|夏川纯|

来源:中国凯发最佳真人在线电子游戏大学 机电工程学院发布时间:2025-04-29

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  我国油气增储上产的一个重要领域叠合盆地经历了多次构造改造ღ✿✿ღღ、多期生烃ღ✿✿ღღ、多期成藏ღ✿✿ღღ、高温高压ღ✿✿ღღ,使得油气成藏历史与油气分布极为复杂ღ✿✿ღღ,传统的技术方法难以有效再现其复杂的油气成藏过程ღ✿✿ღღ,制约了对油气藏分布规律的认识及大油气田的进一步勘探发现ღ✿✿ღღ。

  无锡石油地质研究所石油地质实验仪器研发团队又研制了“烃源岩有效性动态定量评价仪”等成烃评价类仪器10余台(套)

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  油气成烃领域应用最为广泛的就是生排烃热压模拟实验装置ღ✿✿ღღ,主要理论基础和原理是随着温度的增加财神游戏下载ღ✿✿ღღ,有机大分子可以分解成有机小分子ღ✿✿ღღ。自20世纪60年代以来夏川纯ღ✿✿ღღ,基于有机质热演化的化学动力学(时温补偿)原理ღ✿✿ღღ,建立了各种生烃模拟实验装置ღ✿✿ღღ。最具代表性的如法国万奇公司生产的Rock-Eval岩石热解评价仪和美国HAWK研发的页岩分析仪ღ✿✿ღღ,在快速加热的条件下可获取烃类生成的潜力ღ✿✿ღღ,具有经济ღ✿✿ღღ、快速等特点ღ✿✿ღღ。同时ღ✿✿ღღ,

  德国工程院院士Brian Horsfield开发GeoS4公司独家代理生产的小体积密闭生烃模拟装置(MSSV)ღ✿✿ღღ、美国加州理工大学与中国科学院广州地球化学研究所研制的黄金管—高压釜限定体系ღ✿✿ღღ、美国地质调查局研发的密闭金属高压釜体系ღ✿✿ღღ,测定不同类型烃源岩的最大生烃量ღ✿✿ღღ,在油气成因机理研究和油气资源评价方面ღ✿✿ღღ,在不同时期都发挥了重要作用ღ✿✿ღღ。油气成藏领域的模拟研究ღ✿✿ღღ,主要包括流体与储集岩间的相互作用模拟和不同尺度的油气运聚ღ✿✿ღღ、充注成藏模拟两大方面ღ✿✿ღღ。主要采用人工制备材料或真实储层岩芯ღ✿✿ღღ,放置于一定温度ღ✿✿ღღ、压力控制的夹持器内ღ✿✿ღღ,配制相应的地层流体或模拟油气在一定压力下充注的过程ღ✿✿ღღ,观察分析储集岩物性变化和含油气饱和度变化ღ✿✿ღღ。代表性仪器包括高温高压流体—岩石相互作用模拟装置ღ✿✿ღღ、二维油气运聚成藏模拟实验装置等ღ✿✿ღღ。随着致密油气等非常规油气的勘探开发ღ✿✿ღღ,微观领域油气运聚成藏机制成为研究的焦点ღ✿✿ღღ。

  中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室与德国蔡司公司联合研制了非常规油气成藏模拟实验装置ღ✿✿ღღ,可三维在线展示致密砂岩ღ✿✿ღღ、页岩中油气的聚集过程及聚集特征ღ✿✿ღღ,为微米级孔隙网络系统油气赋存特征研究提供技术支持ღ✿✿ღღ。在关键科学仪器国产化ღ✿✿ღღ、产业化紧迫形势下ღ✿✿ღღ,国内科研院所ღ✿✿ღღ、企业夏川纯ღ✿✿ღღ、高校纷纷投入成烃成藏科学仪器自主研发ღ✿✿ღღ,掀起了科学仪器研发与应用的热潮ღ✿✿ღღ。然而ღ✿✿ღღ,我国油气增储上产的一个重要领域叠合盆地经历了多次构造改造ღ✿✿ღღ、多期生烃ღ✿✿ღღ、多期成藏ღ✿✿ღღ、高温高压ღ✿✿ღღ,使得油气成藏历史与油气分布极为复杂ღ✿✿ღღ,给我国油气勘探带来了极大的困难ღ✿✿ღღ。传统的技术方法难以有效再现其复杂的油气成藏过程ღ✿✿ღღ,制约了油气藏分布规律的认识及大油气田的进一步勘探发现ღ✿✿ღღ。中国石化成烃成藏实验仪器研发与实践

  石勘院无锡石油地质研究所石油地质实验仪器研发团队基于“科研自信自立ღ✿✿ღღ、高精尖仪器国产化”的创新要求财神游戏下载ღ✿✿ღღ,自2005年以来ღ✿✿ღღ,经过大量研讨论证ღ✿✿ღღ,反复推敲数学模型ღ✿✿ღღ、物理模型和机械设计方案ღ✿✿ღღ,经过反复试验ღ✿✿ღღ,印证数据揭示生排烃过程重建的准确性ღ✿✿ღღ,于2011年成功研发出第一台技术较为成熟的地层孔隙热压生排烃模拟实验仪ღ✿✿ღღ。该技术仪器成为石勘院荣获2016年国家技术发明二等奖成果的一个重要发明点ღ✿✿ღღ,之后在不断应用中完善参数ღ✿✿ღღ、在改进中提升自动化水平ღ✿✿ღღ。近年来ღ✿✿ღღ,结合智能化制造技术ღ✿✿ღღ,团队又研制了烃源岩有效性动态定量评价仪等成烃评价类仪器10余台(套)ღ✿✿ღღ,大大拓展了该技术系列的应用广度ღ✿✿ღღ,受到业界广泛关注和欢迎ღ✿✿ღღ,满负荷运转的科研实验财神游戏下载ღ✿✿ღღ,也为石勘院服务油气勘探开发作出了应有的科技贡献ღ✿✿ღღ。

  基于这些科学仪器ღ✿✿ღღ,在中国石化“十三五”油气资源评价期间ღ✿✿ღღ,团队积极支撑项目组在参数选取ღ✿✿ღღ、生烃量计算ღ✿✿ღღ、富集规律分析等方面作出科学回答ღ✿✿ღღ,发挥了重要作用ღ✿✿ღღ。针对“十四五”资评项目(中国石化重大项目)新要求ღ✿✿ღღ,团队立足油气系统立体勘探ღ✿✿ღღ、效益勘探ღ✿✿ღღ,以生烃为主线ღ✿✿ღღ,正演与反演相结合ღ✿✿ღღ,深化重点领域烃源岩生—排—滞烃机制与品质评价ღ✿✿ღღ,依据大量的生排烃模拟实验ღ✿✿ღღ,现已形成不同类型海ღ✿✿ღღ、陆相烃源岩系列生—排—滞油气定量模型夏川纯ღ✿✿ღღ。揭示有机质与油气形成赋存机制ღ✿✿ღღ,研发烃源岩有效性评价的关键实验技术和定量评价方法ღ✿✿ღღ,有效解决了烃源岩评价“品质好不好ღ✿✿ღღ、油气有多少ღ✿✿ღღ、常规与非常规油气资源找什么”的关键难题ღ✿✿ღღ,为油田企业落实不同油气资源类型优质规模储量ღ✿✿ღღ、探索“三新”领域和实现效益开发提供了有据有力的支撑ღ✿✿ღღ。

  ღ✿✿ღღ,实现了依据埋藏史ღ✿✿ღღ,智能化动态模拟叠合盆地近万米条件下的油气成烃成藏动态演化过程ღ✿✿ღღ,各项指标优于国内外同类仪器ღ✿✿ღღ,相继在美国ღ✿✿ღღ、加拿大ღ✿✿ღღ、德国等国家进行了专利布局ღ✿✿ღღ。基于“地质模型—实验原理—模拟过程—揭示机理”的研究思路ღ✿✿ღღ,团队坚持地质与实验相结合财神游戏下载ღ✿✿ღღ,深化海相烃源岩大埋深ღ✿✿ღღ、高压力条件下的生烃演化模式ღ✿✿ღღ,揭示古老烃源岩成烃作用机制及深层油气相态转化规律ღ✿✿ღღ,明晰了超深层液态烃的保存的关键地质因素ღ✿✿ღღ,建立了超深层原油保存能力评价方法ღ✿✿ღღ。基于此方法ღ✿✿ღღ,定量评价了塔里木盆地顺托果勒地区早期充注原油的保存能力ღ✿✿ღღ,指出顺北地区独立油相消亡的深度下限可达万米ღ✿✿ღღ,给塔里木盆地“深地工程”吃了一颗烃源的“定心丸”ღ✿✿ღღ。针对四川盆地茅一段富有机质碳酸盐岩烃源岩非常规天然气的形成ღ✿✿ღღ,定量揭示从低熟到高—过成熟全演化阶段泥灰岩的油气形成和储集空间动态演化过程ღ✿✿ღღ,明确了生烃和储集配置较好的有利演化阶段ღ✿✿ღღ,研究成果为四川盆地栖霞组ღ✿✿ღღ、石牛栏组ღ✿✿ღღ、宝塔组等碳酸盐岩非常规天然气藏的勘探开发提供了新的地质参考案例ღ✿✿ღღ。

  成烃成藏实验仪器未来发展趋势当前ღ✿✿ღღ,新一轮科技革命和产业变革方兴未艾ღ✿✿ღღ,全球科技创新进入了空前密集的活跃期ღ✿✿ღღ,科学技术正以前所未有的力量驱动着经济社会的发展ღ✿✿ღღ。谁拥有先进的科研仪器ღ✿✿ღღ,谁就能在当代科学研究中掌握主动权和话语权ღ✿✿ღღ。以美国ღ✿✿ღღ、德国等为代表的国家ღ✿✿ღღ,在这方面具有独特的优势ღ✿✿ღღ,在很多产业领域处于引领和垄断地位ღ✿✿ღღ。我国工业母机国产化ღ✿✿ღღ、装备生产线国产化ღ✿✿ღღ、核心零部件国产化ღ✿✿ღღ、科研仪器国产化ღ✿✿ღღ,都还有很多的课要补ღ✿✿ღღ、很长的路要赶ღ✿✿ღღ,还需要付出极其艰巨的努力ღ✿✿ღღ。

  党和国家要求我们持续加大油气勘探开发力度ღ✿✿ღღ,保障国家能源安全ღ✿✿ღღ,从高质量发展来看ღ✿✿ღღ,就是要在找油找气ღ✿✿ღღ、增储上产中蕴含更多的科技含金量ღ✿✿ღღ、体现更多科技工作者的贡献ღ✿✿ღღ。超深层常规油气ღ✿✿ღღ、致密油气ღ✿✿ღღ、页岩油气等领域地质条件异常苛刻复杂ღ✿✿ღღ,对勘探开发提出了更大的挑战ღ✿✿ღღ,需要不断逼近深部高温高压极限条件ღ✿✿ღღ。从微观研究角度来看ღ✿✿ღღ,要持续攻关微区ღ✿✿ღღ、原位财神游戏下载ღ✿✿ღღ、在线实验分析技术ღ✿✿ღღ,不断追求全过程动态描述的实验仪器ღ✿✿ღღ。

  利用高时间分辨率的图像和谱图技术来展示实验全过程ღ✿✿ღღ,打开实验的黑箱ღ✿✿ღღ,探索地下油气藏ღ✿✿ღღ。借助激光ღ✿✿ღღ、电子束ღ✿✿ღღ、离子束等微区手段ღ✿✿ღღ,综合运用多项技术开展原位在线分析ღ✿✿ღღ,基于分析微区内化学信息ღ✿✿ღღ、组分结构等变化和差异ღ✿✿ღღ,探讨油气成烃成藏机理ღ✿✿ღღ。聚焦以上目标导向和问题导向ღ✿✿ღღ,需要持续加强基础研究ღ✿✿ღღ,以探索的思想建立新方法ღ✿✿ღღ,以转化的思维应用新技术ღ✿✿ღღ,推动关键科学仪器研发升级与国产化研发ღ✿✿ღღ,发展关键核心技术ღ✿✿ღღ,向深地深海和更为复杂的地质条件进军ღ✿✿ღღ,助力我国油气勘探不断取得新突破ღ✿✿ღღ。作者系中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所副总工程师ღ✿✿ღღ、实验研究中心经理马中良ღ✿✿ღღ。




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