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:十多年来工业界一直从事时移3-D或4-D地震成像技术的分析研究,有越来越多的文章报道了这方面的成功实例。最近报道的两个成功实例研究是:位于挪威北海的Draugen地区和位于英国大陆架之上的Cannet-C地区。这两个地区在技术上取得了成功,提供了储层内部随时间推移而变化的优质图像。这些4-D结果改变了井位,并且减少了油田开发决策带来的代价高昂的风险(注意:本文的“4-D”表示时移地震成像)。本文重点阐述了4-D地震定量评价对石油经济的影响。在总结出4-D对油藏管理影响的几个方面后,便可建立经济模型来定量评价这种影响。该种决策性树状模型运用了贝叶斯定量计算4-D产生的修正概率。模型说明,即使4-D信息是不完善的,但对于钻加密井而言,还是可以大大提高开发方案的价值。
简介:多个油田都采用了4D地震监测以改善油藏监测和油藏管理。本文描述了在合采注水井应用4D地震监测数据分析的实例。为了优化水驱项目的地层压力和注水波及效果,注水井可对多个储层同时完井。但这可能导致各层段注水效果难以把握。钻遇的各层段储层性能可为预测波及效果提供线索。但却无法提供有关储层动态压力的情况和反映可能遇到的完井问题。对随时间变化的注水层段,监测其不同注入模式下注入效果的变化可分析、预测层段的相对水驱潜力。PLT结果(如能获取)也可及时指示特定时间点注入各层的流体分流情况。另外,如果地层压力数据的采集工作于投产后才开始,那么这些数据就可用于评估不同层段的压力区。4D地震监测是唯一能够全面观察储层的技术,根据4D地震解释的注水异常(3D地质体包络面)能反映监测期间特定地层的累计注水量。本文描述了基于储集性能(测井数据)、注水井效率分析、生产测井和地层压力测试以及4D地震监测数据而进行的注水分流对比。各种数据源的互证,可大大降低油藏管理和油藏开发决策(修井、加密井方案等)中的不确定性。4D地震监测在安哥拉17号区块的应用,证实该技术可显著提高油田的开发和油藏管理效益;而该油田的实例也充分表明,综合各类数据源可有效提高该类油田水驱效果的分析。
简介:微生物生态系统可以依赖地球深处和深海火山口水-岩相互作用产生的氢气(H2)而得以生存。根据目前的估算,全球海洋岩石圈通过水-岩反应(水合作用)所产生的氢气量在1011mol/yr的量级。最近在对陆上地下前寒武纪岩石裂缝咸水的勘探中,人们发现了氢气富集程度类似于热液喷口和海底扩张中心的环境,并提出了在溶解的氢气量和水的辐射离解作用之间存在一定的联系。然而,在南非威特沃特斯兰德(Witwatersrand)盆地的一个深金矿中开展的区域氢气流量外推结果显示”,前寒武纪岩石因对全强氢气生产的贡献可以忽略不计(每年0.009×1011摩尔)。本文中我们对以往公开的和新近获得的前寒武纪岩石中的氢气浓度数据进行了汇总,发现人们以往低估了前寒武纪大陆岩石圈生成氢气的潜力。我们认为,出现这种情况的原因是,人们没有考虑其他的生氢反应(例如蛇纹岩化),而且缺乏有效的手段对在这些环境中测量的氢气生成速率进行换算,以便把前寒武纪地壳在全球大陆地壳表面积中的占比高达70%以上这一事实考虑在内。如果把通过辐射分解和水合反应生成的氢气考虑在内,我们估计,来自前寒武纪大陆岩石圈的氢气生成速率可以达到(0.36~2.27)×1011mol/yr,这个数值和海洋系统的氢气生成速率相当。
简介:本文提出了一种模拟白云岩孔隙系统的连续模型,一个岩石模型就可以反映大小相差多个数量级的多种孔隙类型。我们将从低分辨率X射线微层析图像获得的宏观尺度的岩石组构信息与从高分辨率二维电子显微图像所获取的微观尺度信息结合在了一起。根据矿物学特征、基质产状、溶模孔隙是否充填矿物晶体等,把低分辨率X射线微层析图像分成6个独立的岩石相。然后根据从电子显微镜图像获得的高分辨率信息,利用诸如不同的白云石晶体类型和硬石膏等几何对象模拟这些大尺度的岩石相。这样就可以大致反映出经过成岩转换的岩石样本的三维面貌,包括白云石晶体大小、孔隙度、产状以及不同基质相的体积和孔隙/基质/胶结物比。所建立的岩石模型可以反映从印模宏孔隙(直径达数百微米)至泥岩微孔隙(直径〈1微米)的孔隙大小分布。通过这个模型,我们可以研究不同孔隙类型对岩石物理性质的影响。同一个岩石样本的较高分辨率X射线层析成像的信息用作约束模型的孔隙大小分布的数据体。在不同的离散分辨率下在三维空间开展了孔隙大小分析和渗流测试,结果表明,最大的连通孔隙网络的孔喉半径为1.5至6微米。这种情况也说明,在没有准确了解真实岩石微观结构的情况下,如何选取X射线层析成像的合适分辨率是一个挑战。