简介:大洋玄武岩地壳是地球上最大的含水层,是大量地下微生物生态系统的潜在家园,迄今,这些系统中的大部分仍未进行特征描述,而它们可用于与地外地下生物圈进行类比。胡安·德富卡海岭(IuandeFucaRidge)东侧沉积盖层之下3.5Ma古老的玄武岩地壳内,循环的基底流体温度适中(~65℃)、溶解氧和硝酸盐的浓度低到难以测量,而高浓度硫酸盐则被视为这个地下环境中主要的电子受体。本研究以两种重要的电子供体-甲烷和氢气-的供应和潜在来源为对象,研究海床下生物圈。通过与综合大洋钻探项目(IODP)CORK系统中从基底深处延伸至海床上出口的管线采集了完整基底流体样本。在2010年开展IODP327项目时安装了两套新的CORK,即1362A和1362B,并于2011年和2013年进行了取样。这两套新的CORK性能优于原来的装置,装有镀层套管和聚四氟乙烯输送管线,可减少套管材料与环境之间的反应。通过原有的CORK装置还对钻孔1301A进行了取样。基底流体富含氢气(0.05~1.8μmol/kg),表明大洋玄武岩含水层支持氢驱动的新陈代谢。基底流体还含有大量的甲烷(5~32μmol/kg),表明甲烷是海床下玄武岩生物圈的营养供体。三个钻孔的流体样本甲烷的δ13C值介于-22.5~58‰之间,而δ2H值则介于-316~57‰之间。甲烷的同位素组成和烃的分子组成表明,取决于取样地点和时间的不同,基底流体中的甲烷既有生物成因也有厌氧成因的。CORK1301A流体样本中甲烷δ2H值较迄今所有其他海相环境中样本的值都高,而这一点用生物成因甲烷部分微生物氧化反应可以很好的进行解释。总之,我们的研究表明甲烷和氢气持续支持了深部生物圈的繁殖,而在大洋基底中甲烷即是微生物的产物也可能是其消耗物。
简介:一种三维的有限差油藏模拟器(与一个EOR专家系统相结合),已被用于制定油藏管理和生产策略以优化一个碳酸盐岩层的原油开采。该储层被选作提高采收率采油方法实验对象,否则它便会被废弃。根据储层性质将该储层选作合适的EOR对象后,便确定用混相二氧化碳注入法作为最适当方法。这个管理策略涉及到研究不同的设计参数使这个项目的收益率达到最大化。在本研究中所实验的注入技术包括:①水气交替注入(WAG);②同时水气交互注入(SWAG);③气注入油藏底部,水注入油藏顶部。所做的所有模拟都应用经过油气田内的岩心资料校正过的渗透率资料。使用的具体方法包括水平注入井和垂直生产井。这种井结构和其它的井结构相比,表现出最佳的开采效果。模拟结果显示开采这个油藏最经济的方法是往油藏顶部注入水,同时在底部注入气。这种开采方法取得了较好的波及效率,因此获得更高的原油采收率和更好的经济效益。
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:本文报道了用快速、低费用室内筛选方法确定和评价许多有前途的EOR表面活性剂的结果,该方法在选择与不同原油一起使用的最佳表面活性剂方面是非常有效的。表面活性剂的最初选择是以所希望的表面活性剂结构为依据的。相态筛选有助于快速确定有利的表面活性剂配方。进行了矿化度扫描以便观测平衡时间、微乳液粘度、油和水增溶比以及界面张力。添加了助表面活性剂和助溶剂以便减少凝胶、液晶和粗乳状液并且促使低粘微乳液快速平衡。用这一方法把支链丙氧基硫酸盐、内烯基磺酸盐和支链α-烯基磺酸盐确定为良好的EOR表面活性剂。能够以低成本得到这些表面活性剂,并且这些表面活性剂可以与聚合物和碱(例如碳酸钠)配伍,因此是表面活性剂-聚合物和碱-表面活性剂.聚合物EOR工艺的良好候选对象。在砂岩和白云岩岩心中试验了一种最佳配方并且发现,这种配方的采收率很高,并且表面活性剂滞留量低。
简介:在阿拉斯加北极区开采重质原油的主要技术难点是强乳状液的形成。这些稳定乳状液的粘度可能比周围低温下无水原油粘度高2—3个数量级。对于在地面的设备.需要了解这些乳状液的粘度,进而预测流体输送系统的水力参数。油湿润固相颗粒趋向于进一步稳定这种乳状液和降低分离效率。在研究工作中利用各种粘度计测量在不同温度下含有不同量盐水的含气乳状液和不含气乳状液的粘度。通过比较来自现场管道的压力降数据得到的粘度估计与实验室结果有很好的相关性。正如Arrhenius定律所预测的那样,乳状液的粘度随温度降低而降低。乳状液加热到60℃以上造成乳状液部分脱稳,导致稍微偏离Arrhenius定律。研究发现破乳剂可以有效地降低乳状液的粘度。根据这些结果推导出粘度相关性为盐水百分比、温度和剪切速度的函数。
简介:中新世威特马塔盆地沉积在北部外来岩体构成的活动基底之上,该活动基底侵位在晚渐新世地层中,并成为新西兰北部会聚板块的一条新边界。威特马塔盆地经历了构造和重力驱动弱变形的复杂相互作用。所形成构造的典型实例出露在奥克兰以北50kin处的阿帕劳阿半岛东部,这是一个世界级的弱成岩变形构造——介于软沉积变形与硬沉积变形之间,是一种被忽略的变形构造。石英含量较少的浊积岩层序为一套增厚的沉积序列:D1期滑动同沉积下降;I)2期大型深层滑移及大范围低角度剪切作用,伴随有香肠构造及碎裂地层的产生;D3期逆冲断裂及褶皱反映了以南东向为主的构造迁移;D4期反方向的冲断裂与褶皱;D5期叠加褶皱和左旋剪切作用;D6期大角度断层。变形层序显示出,伴随着沉积物及构造埋深的增加,构造单元的连续或间断向东南方向的迁移。到D3期,松软的沉积物变成了低强度的固结岩。但是,由于压实强度仅约5MPa,所以,直至现今,这套岩层还是弱固结岩,其它沉积盆地中,类似这样的弱固结岩的变形作用肯定也很重要,尤其是那些伴生主动汇聚板块边界和具有未成熟烃源岩的地区。
简介:泥岩孔隙网络对于沉积盆地流体动力学特征有很强的改变作用,对于油气分布和注入流体的封存也有关键的作用。我们从陆相和海相泥岩中采集了岩心样品,深入研究了各种地质环境中孔隙类型及其网络的特性,并通过压汞孔隙度仪测量估算了毛细管突破压力。,利用双聚焦离子束扫描电子显微镜获得了定量的和定性的三维(3D)观察结果,对这些观测结果进行分析和解释发现,根据形态与连通性可以划分出七种主要的泥岩孔隙类型。在所研究的全部泥岩样品中,都存在一种主导的面状孔隙类型(planarporetype),而且其配位数(即相邻连通孔隙的数目)通常较大。由于在连通孔隙d的连接点处孔喉较小,这种类型的连通孔隙网络是导致压汞毛细管压力较高的原因,而且可能对这类泥岩中大部分的基质(流体)输导能力有控制作用。其他孔隙类型与自生(如交代或孔壁附着结晶)粘土矿物和黄铁矿结核有关,包括与体积更大、刚性更强的碎屑颗粒相邻的粘土团(claypacket)中的孔隙、有机相中的孔隙以及与缝合线和微裂缝有关的孔隙等。自生粘土矿物分布区内的孔隙通常会形成较小的孤立孔隙网络(〈3μm)。有机相细脉里的孔隙以管状孔隙或槽状和/或片状孔隙的形式存在。这些孔隙在3D重建空间中可以形成较短的连通网络,但所形成的孔隙网络的长度似乎超不过几个微米。本文研究的泥岩层的封闭效率随着沉积地点到物源区的距离和最大埋深的增大而提高。
简介:小井眼完井已在全世界应用了几年。这种完井方式的目的是降低油气井成本(包括钻井与完井成本),并提高项目的经济效益。本文要介绍印尼西北爪哇海域(ONWJ)油田对油气井实行小井眼完井的结果。通过对以前油井性能的回顾,重点分析小井眼井在完井期间的问题、这些井的后续产量、可能实现的成本节约和将来各项采油修理作业好处的比较。到目前为止,已在ONWJ油田打了40多口小井眼井。这些井都是以3%”或2%”单管完井的。通过这种完井方式,实现了节省成本。但在完井时产生了一些其他的问题,有可能降低这些项目的经济效益。完井期间最经常出现的是固井作业后在尾管段发生水泥堵塞(占注水泥井总数的22.2%),这是由水泥顶替不佳引起的。这种情况通常出现在相对较深和井斜较大的井中。据已有经验,钻井作业过程的改善能减少完井期间的作业问题。总体结果表明,与小井眼有关的问题,相对于它的节约成本和有利于作业的潜力来说,还属于可接受的范围。在我们的实践中,小井眼单管井的产量与常规井并没有太大的差别。本文还介绍了为减少与小井眼单管井有关的事故而对作业所作的某些改进。