简介:摘要作为非生物有机合成的场所和最早微生物群落的栖息地,以蛇纹岩为母岩的热液系统(简称蛇纹岩热液系统)获得了相当大的关注。本文要报道对一个斯的蛇纹岩热液系统的一系列同位素研究,它就是位于日本白马岳地区的白马八方温采(北纬36°42′,东经137°48′)。我们从该温泉的两口井中采集了水样,所有水样呈强碱性而且都富含H2(201-664μmol/L)和CH4(124-201μmol/L)。虽然温度较低(50-60℃),但热力学计算表明H2有可能通过蛇纹石化反应产生。已发现八方1号井和八方3号井具有以下氢同位素成分:δD-H2=-700‰和-710‰,δD-CH4=-210‰和-300‰,δD-H2O=-85‰和-84‰。八方1号井和八方3号井甲烷的碳同位素成分分别是δ13C=-34.5‰和-33.9‰。这-CH2-H2-H2O氢同位素系列表明至少有两种不同的机理与甲烷生成有关。八方1号井的氢同位素组成与前人报道的其他蛇纹岩热液系统的相似。重的δD-CH4(相对于同位素分馏平衡关系)说明八方1号井甲烷中的氢不是来自分子态氢,而是直接来自水。这意味着这些甲烷不可能通过费-托式(FTT)合成而产生,而可能通过橄榄石的水合反应生成。相反,八方3号井很轻的δD-CH4(相对于同位素分馏平衡关系)表明有生物甲烷混入。根据氢同位素系列与其他蛇纹岩热液系统的对比,直接由水生成无机CH4(不存在中间产物H2)可能在蛇纹岩热液系统更为常见。橄榄石的水合反应对于无机甲烷的产生可能有比以前想象的更重要的作用。
简介:我们给出由核磁共振(NMR)测井曲线得到T1/T2app比值与T2app图像的二维反演方法,这些NMR曲线是用多等待时间(TW)采集的,这项技术对探测天然气和反凝析油特别实用可靠,我们能够用反演出的资料评价含气饱和度和凝析油饱和度,尤其是在有大的扩散反差情况下,而大的T1/T2~反差存在使这项技术更适合识别出液体(水和油)中的天然气。不用分别地反演一维T1和T2app,或者进行二维T1和T2的联合反演,采用直接反演T1/T2app与T2app会有一定的好处。第一,气体T1/T2app与液体T1/T2app的反差大能够在T1/T2app与T2app图像上给出有助于解释的清晰信号;第二,我们通过选择频率(或磁场梯度)和回波间隔TE,能够将气体的T2app限制在很窄的时间范围内,如50—150毫秒。因此,在T1/Tapp和T2app图像上气信号的位置总是定义窄的,这样会使解释更简单;第三,物理限制,如T1/Thapp能易于应用,因此减少某些因噪音引起的不确定性。而且,由基于预定时间(即bin)的T1和T2分布构建T1/T2app比值常常是困难的,因为反演的人为因素和噪音影响使逐bin计算几乎不可能,因此,仅计算有明显气显示的气井的bin与bin的比值,而新的处理计算即使在含气饱和度相对低时或回波信号相对嘈杂(例如饱和盐水泥浆井)时也能很好地进行。由反演的T1/Tapp,我们能从相应的T2app谱重建T1谱。两口气井实例证实了这种方法要比气井评价的其他1D和2D反演技术好。在第1个实例中,与在纯砂岩气井中测量的NMR数据组的SIMET反演做了对比;在第2个实例中,为复杂岩性,中子一密度交叉不明显。除此之外,我们能够用T1/T2app方法识别天然气,而且,我们通过设定T1和T1/T2app的阈值能够评价冲洗带含气饱和度和经过含氢指数校正的孔隙度。
简介:西加拿大沉积盆地(WCSB)西部边缘附近前陆地区内的二叠和三叠系裂缝型碎屑岩一碳酸盐岩储层中的天然气存在同位素倒转现象(甲烷δ^13C〉乙烷δ^13C〉丙烷的δ^13C)。甲烷δ^13C值(-42-24%_00),天然气干燥程度和有机质成熟度(R_o〉2.2)都表明此处的天然气为成熟天然气,并且从东南向西北天然气的成熟度随着储层年代而逐渐增加。乙烷δ^13C值的范围在-44-25之间,而且在我们气田东北部同位素正常天然气中乙烷δ^13C值偏高。为了解释西加拿大盆地前陆地区天然气发生同位素倒转的原因,我们使用了封闭系统页岩的概念,即同时对干酪根、石油和天然气加热,产生的天然气乙烷δ^13C较轻而甲烷的δ^13C重。在拉拉米造山运动引起的变形和逆冲断裂作用的期间,这些天然气从页岩中释放,并在脆性碎屑岩一碳酸盐岩裂缝型褶皱中聚集,形成一些极丰富的天然气藏。这些天然气实际上属于成熟页岩气。局部地区较高的H_2和CO_2丰度可能是富合硬石膏夹层和底层中硫酸盐热化学还原作用(TSR)的结果,形成的H_2和CO_2在构造运动过程中混合进了释放的页岩气中。未发现TSR会引起天然气的同位素倒转的证据。乙烷δ^13C的变化可能是不同地区在热史、天然气从页岩中释放的时间以及断层和褶皱发育时间上的差别引起的。研究区油田东北部和下伏泥盆系碳酸盐岩中的乙烷δ^13C值偏高(导致同位素正常天然气)可能反映了其属于一个比较开放的页岩系统,该系统中早期形成的天然气已经散失。我们认为,同位素倒转局限于封闭体系的成熟作用中,而且发生同位素倒转的程度很可能与页岩中残留气体的相对量有关。
简介:随着大庆油田气井深入开发,积液井数逐年增多稳产难度增大,但常规柱塞排水工艺需关井等待柱塞下落,关井时间长,影响气井产量,同时井筒中的液体灌入地层,造成近井地层气相渗透率下降,形成“水锁”,影响气藏采收率。为此,设计了连续排水型柱塞,采用分体式结构,柱塞与密封件井底吸合组成密封柱塞上行举液,到达井口时柱塞与密封件分离,实现柱塞套与钢球分别先后下落,且下落过程中井筒中的气液两相流可通过钢球周围和有中心通道的柱塞套向上流动,减少柱塞下落阻力,提高下落速度,以缩短关井时间;同时利用数值模拟技术与室内试验相结合的方式对柱塞的内外部结构进行优化,提高了柱塞密封性。改进后的连续排水型柱塞可实现不关井连续排水,柱塞密封性良好,可延长气井生产寿命、改善气田开发效果。