热化学硫酸盐还原作用对碳酸盐岩气藏的化学改造——以川东北地区长兴组—飞仙关组气藏为例 被引量：41

1

作者 杜春国 郝芳 +3 位作者 邹华耀 张俊 朱扬明 王存武 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期119-126,共8页

目前在川东北地区长兴组—飞仙关组已发现普光、渡口河、铁山坡、罗家寨等多个高含H2S的大、中型气田。通过天然气地球化学特征、流体包裹体盐度和岩心及薄片的镜下详细观察后认为,川东北地区长兴组—飞仙关组的大多数气藏遭受了热化学... 目前在川东北地区长兴组—飞仙关组已发现普光、渡口河、铁山坡、罗家寨等多个高含H2S的大、中型气田。通过天然气地球化学特征、流体包裹体盐度和岩心及薄片的镜下详细观察后认为,川东北地区长兴组—飞仙关组的大多数气藏遭受了热化学硫酸盐还原作用(TSR)的化学改造,TSR的改造主要表现在3个方面:1使C2+重烃相对于CH4、12C相对于13C优先被消耗,造成天然气干燥系数变大和碳同位素变重;2由于TSR产生的大量淡水的加入,使气藏的原生地层水被稀释,造成地层水盐度降低;3TSR相关流体(烃类和H2S等)与储层岩石之间的相互作用使储层被溶蚀和硬石膏发生蚀变,造成储层孔隙度增大,从而对改善其物性具有重要意义。 展开更多

关键词 化学改造 热化学硫酸盐还原作用(TSR) 选择性消耗 流体-岩石相互作用 川东北地区

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塔中地区上奥陶统热液流体与热化学硫酸盐还原作用 被引量：25

2

作者 李开开 蔡春芳 +1 位作者 蔡镠璐 张春明 《石油与天然气地质》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期217-222,共6页

对塔中地区奥陶系裂缝充填矿物（方解石、萤石、重晶石等）进行稀土元素、^87Sr/^86Sr值以及流体包裹体测定。结果显示。所有裂缝充填矿物的^87Sr/^86Sr值（0.70889-0.71036）和地层水的^87Sr/^86Sr值都高于碳酸盐岩全岩及同期海水，裂... 对塔中地区奥陶系裂缝充填矿物（方解石、萤石、重晶石等）进行稀土元素、^87Sr/^86Sr值以及流体包裹体测定。结果显示。所有裂缝充填矿物的^87Sr/^86Sr值（0.70889-0.71036）和地层水的^87Sr/^86Sr值都高于碳酸盐岩全岩及同期海水，裂缝充填物流体包裹体的均一化温度较上奥陶统所经历的最高温度高约20％，反映该区存在热液流体，且具有富^87Sr的特征。高^87Sr/^86Sr值的热液流体可能来源于寒武系或前寒武碎屑岩地层；而且该热液流体中Eu^2＋与Sr^2＋具有相似的成因，导致沉淀矿物具有正铕异常，且铕与锶呈良好的线性关系。该热液促使发生热化学硫酸盐还原作用（TSR），导致H2S气体和黄铁矿的产生。另一方面，富^87Sr、相对低温低盐度裂缝充填萤石矿物的存在，反映了本区除受热液流体影响外还受到大气淡水或低温盆地流体的影响。 展开更多

关键词 稀土元素 铕异常 热液流体 热化学硫酸盐还原作用 塔中地区

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塔中地区热化学硫酸盐还原作用对深埋白云岩储层的改造 被引量：5

3

作者 贾连奇 蔡春芳 +3 位作者 李红霞 汪天凯 张文 孔令武 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1057-1067,共11页

塔里木盆地塔中地区深埋碳酸盐岩储层显示出极强的非均质性。如灰岩地层孔隙度极低,而含酸性气藏的白云岩储层最大孔隙度高达27%。然而,造成这些现象的原因仍然不清楚。通过岩芯、薄片、扫描电镜观察,结合流体包裹体均一温度、盐度分析... 塔里木盆地塔中地区深埋碳酸盐岩储层显示出极强的非均质性。如灰岩地层孔隙度极低,而含酸性气藏的白云岩储层最大孔隙度高达27%。然而,造成这些现象的原因仍然不清楚。通过岩芯、薄片、扫描电镜观察,结合流体包裹体均一温度、盐度分析,方解石、白云石的碳氧同位素测定,试图解决这一问题。前人研究认为,塔中地区碳酸盐岩优质储层分布主要受控于原始沉积条件(如高能的礁滩相)和表生溶蚀,热液活动和断裂活动也起到重要作用。然而,多期流体活动和成岩作用导致大量同生期和表生期形成的溶蚀孔洞被破坏。在某些井区(如ZG9井和TZ75井),埋藏溶蚀作用可能对优质储层形成起到重要作用。在寒武系和奥陶系岩芯中发现了大量硬石膏、重晶石、黄铁矿、沥青、方解石等,方解石交代硫酸盐,方解石具有较高的均一温度及较低的碳同位素值说明其形成与热化学硫酸盐还原作用(TSR)有关。在发生TSR的白云岩井段,储层物性较好,说明TSR可能对深埋储层的改善具有促进作用。这些认识有助于指导深层寒武系碳酸盐岩储层的进一步勘探。 展开更多

关键词 埋藏溶蚀 热化学硫酸盐还原作用 寒武系 奥陶系 塔中地区

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沉积盆地热化学硫酸盐还原作用评述 被引量：64

4

作者 蔡春芳 李宏涛 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1100-1105,共6页

川东天然气藏H2S气体泄露而导致重大伤亡事故后,热化学硫酸盐还原作用(TSR)成为了国内研究的热点。在油气储层条件下,尽管甲烷是最稳定的烃类,但TSR被诱发后,因为甲烷浓度远高于其它烃类,水溶甲烷能与硫酸根离子反应产生H2S气体。同时,... 川东天然气藏H2S气体泄露而导致重大伤亡事故后,热化学硫酸盐还原作用(TSR)成为了国内研究的热点。在油气储层条件下,尽管甲烷是最稳定的烃类,但TSR被诱发后,因为甲烷浓度远高于其它烃类,水溶甲烷能与硫酸根离子反应产生H2S气体。同时,发现在参与TSR反应的有机质、起始温度、硫同位素分馏效应等方面,实验模拟结果均与地质实例观察结果有较大的差异,可能与TSR反应的催化剂等方面认识不足有关。并认为,TSR成因的H2S或元素硫可以在晚成岩期合并入有机质中,形成新的有机含硫化合物。但在自然界中,这类化合物很少被鉴别出来。 展开更多

关键词 热化学硫酸盐还原作用 实验模拟 甲烷 硫同位素 有机硫化物

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热化学硫酸盐还原作用及其对油气与储集层的改造作用:进展与问题 被引量：20

5

作者 蔡春芳 赵龙 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期851-859,共9页

近年来,热化学硫酸盐还原作用(TSR)研究取得了重要进展。本文对TSR的反应机理,TSR对原油、天然气和储集层沥青的化学组成、碳同位素、硫同位素的影响,TSR的识别标志及其对储集层性质的改造作用进行了详细评述,指出未来应重视和加强TSR... 近年来,热化学硫酸盐还原作用(TSR)研究取得了重要进展。本文对TSR的反应机理,TSR对原油、天然气和储集层沥青的化学组成、碳同位素、硫同位素的影响,TSR的识别标志及其对储集层性质的改造作用进行了详细评述,指出未来应重视和加强TSR对原油不含硫化合物演化及其形成影响的研究,需利用计算机模拟再现TSR过程。 展开更多

关键词 热化学硫酸盐还原作用 白云岩 硫同位素 碳同位素 硫代金刚烷

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硫酸盐还原作用对巴什托地区巴楚组生屑灰岩段储层的改造 被引量：1

6

作者 张斯杨 李映涛 +2 位作者 伏美燕 袁晓宇 叶宁 《物探化探计算技术》 CAS CSCD 2015年第3期388-396,共9页

通过对巴什托地区巴楚组生屑灰岩段的地层特征、区域沉积相带和储层微观特征的研究,认为生屑灰岩段储层的发育是在有利的蒸发台地相带基础上,经历了早期准同生白云石化作用,进入埋藏阶段后又叠加了硫酸盐还原作用的结果。海西期和喜山... 通过对巴什托地区巴楚组生屑灰岩段的地层特征、区域沉积相带和储层微观特征的研究,认为生屑灰岩段储层的发育是在有利的蒸发台地相带基础上,经历了早期准同生白云石化作用,进入埋藏阶段后又叠加了硫酸盐还原作用的结果。海西期和喜山期两期的油气充注,使得生屑灰岩段成为含烃储层,此后烃类作为弱还原剂参与了生屑灰岩段储层的成岩作用,可以根据成藏期次和地温变化具体分为早期有机酸溶蚀及微生物硫酸盐还原作用(BSR)和晚期热化学硫酸盐还原作用(TSR)两个阶段。与硫酸盐还原作用有关的H2S在溶于水后形成氢硫酸对生屑灰岩段顶部(含膏)粉晶白云岩产生了强烈的溶蚀作用,是后期改造生屑灰岩段顶部优质储层的关键。 展开更多

关键词 巴什托地区 生屑灰岩段 碳酸盐岩储层 硫酸盐还原作用

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白云石化作用和硫酸盐还原作用对深层碳酸盐岩次生孔隙形成的影响：以德国西北部下萨克森盆地为例——盆地中形成次生孔隙的地质作用埋深超过2000m，均发生于晚白垩世的盆地倒转期

7

作者 Bimlca C.Biehl 《世界石油工业》 2017年第4期62-67,共6页

目前，关于次生孔隙形成机制有多种不同的观点。以德国位于下萨克森盆地重要大气田的经验资料为基础，结合传统碳酸盐岩岩相学法和地化分析法，对基质和裂缝胶结物中的碳、氧稳定同位素组成及胶结物中的流体包襄体做了分析；在成岩作用... 目前，关于次生孔隙形成机制有多种不同的观点。以德国位于下萨克森盆地重要大气田的经验资料为基础，结合传统碳酸盐岩岩相学法和地化分析法，对基质和裂缝胶结物中的碳、氧稳定同位素组成及胶结物中的流体包襄体做了分析；在成岩作用过程中，对矿物析出条件及不同相态类型气体的生成情况做了介绍；对含萤石的层位做了稀土元素和钇元素分布模式分析。结果表明，研究区裂缝不发育的层段主要为孔隙型白云岩层和致密灰岩层互层．白云质流体沿裂缝运移的过程中可发生白云石化作用，方解石被白云石置换，再加上硫酸盐热化学还原作用的广泛发生，次生孔隙不断形成．深层碳酸盐岩致密储层慢慢转变为具有产能的中、优质储层。 展开更多

关键词 深层碳酸盐岩 次生孔隙 白云石化作用 硫酸盐还原作用 影响

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硫酸盐热还原作用模拟实验装置的材料选择 被引量：5

8

作者 张建勇 刘文汇 +4 位作者 腾格尔 范明 郑伦举 王小芳 刘金钟 《石油实验地质》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期400-404,共5页

硫酸盐热还原作用(TSR)成因的硫化氢是高含硫天然气藏中硫化氢的主要来源,深入研究TSR反应机理,需要开展系统深入的模拟实验。但是,不同材料制作的实验装置,实验结果相差甚远。为了探讨实验装置材料对实验结果的影响,该文对高温高压合... 硫酸盐热还原作用(TSR)成因的硫化氢是高含硫天然气藏中硫化氢的主要来源,深入研究TSR反应机理,需要开展系统深入的模拟实验。但是,不同材料制作的实验装置,实验结果相差甚远。为了探讨实验装置材料对实验结果的影响,该文对高温高压合金釜、石英管以及金管等实验装置进行了对比试验。实验结果证实:①高温高压合金釜的金属参与反应形成金属硫化物,不适合用于TSR模拟实验;②高温高压条件下,石英可以跟硫酸盐反应生成硅酸盐,因此石英管也不适合用于TSR模拟实验;③黄金不与TSR反应物、中间产物或者产物中的任何一种物质发生反应,黄金管—高压釜限定体系装置虽然受金管容积所限,模拟产物量不足以进行轻烃指标的分析,但是其产物量足以进行气体产物组分及碳同位素测试,是较好的一种TSR模拟实验装置。 展开更多

关键词 石英管 合金釜 金管 实验装置 模拟实验 硫酸盐热还原作用

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不同硫酸盐引发的热化学还原作用对原油裂解气生成的影响 被引量：7

9

作者 何坤 张水昌 +3 位作者 米敬奎 毛榕 帅燕华 毕丽娜 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期720-726,共7页

由于反应途径或机制不同于裂解反应,硫酸盐热化学还原作用(TSR)很可能会改变油藏中原油的热稳定性和裂解气产量。为了阐明TSR作用对原油裂解气生成的影响,利用黄金管热模拟装置开展了一系列不同硫酸盐和原油的升温热解实验。非烃气体,包... 由于反应途径或机制不同于裂解反应,硫酸盐热化学还原作用(TSR)很可能会改变油藏中原油的热稳定性和裂解气产量。为了阐明TSR作用对原油裂解气生成的影响,利用黄金管热模拟装置开展了一系列不同硫酸盐和原油的升温热解实验。非烃气体,包括H2S的大量生成表明,石膏和硫酸镁的加入引发了原油的TSR反应,其中,石膏参与的TSR作用对烃类气体的产量和生成活化能无明显影响;相对而言,硫酸镁参与的TSR反应引起了最终甲烷产量约13.1%的降低和大分子气态烃(C2+)稳定性的明显降低;氯化镁的加入导致了硫酸镁体系中H2S产量进一步的增加和烃类气体产量进一步的降低。可以证实,在硫酸镁热解体系中,C2+与活性结构HSO4-发生了氧化还原反应,这也是导致烃类气体产量降低的重要原因。因此,TSR作用对裂解气生成的影响很大程度上受控于地层水中的硫酸盐类型和活性结构的浓度。 展开更多

关键词 硫酸盐热化学还原作用 原油 裂解气 接触离子对 活化能

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坦桑尼亚姆托尼地区红树林沉积物中的硫酸盐还原和甲烷生成作用 被引量：3

10

作者 高树兵 Thomas J.Lyimo +1 位作者 Arjan Pol Huub J.M.Op den Camp 《AMBIO－人类环境杂志》 2002年第7期614-616,共3页

在厌氧环境下的有机物的分解过程中,硫酸盐还原和甲烷生成是对端电子移动起着十分重要作用的过程.许多研究人员指出,硫酸盐还原菌(SRB)和甲烷生物共存于富硫酸盐的海洋沉积物中,而且通常为共同基层的使用而竞争[1～6].

关键词 坦桑尼亚 姆托尼地区 红树林沉积物 硫酸盐还原作用 甲烷生成作用 硫酸盐还原菌

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淮南阜东矿区二叠系砂岩高盐地下水低硫酸盐特征及成因机制

11

作者 姜春露 黄文迪 +3 位作者 傅先杰 郑刘根 程世贵 单崇磊 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期74-82,共9页

矿区地下水水文地球化学研究对矿井水防治和水资源综合利用具有重要意义。针对安徽淮南煤田阜东矿区二叠系砂岩水低硫酸盐问题,通过水样采集测试,采用多元统计方法,结合水文地质条件分析和硫氧同位素技术,研究砂岩水水化学特征、水-岩... 矿区地下水水文地球化学研究对矿井水防治和水资源综合利用具有重要意义。针对安徽淮南煤田阜东矿区二叠系砂岩水低硫酸盐问题,通过水样采集测试,采用多元统计方法,结合水文地质条件分析和硫氧同位素技术,研究砂岩水水化学特征、水-岩作用以及低硫酸盐成因。结果表明:研究区二叠系砂岩水呈弱碱性,TDS平均值为1842.35 mg/L,属于微咸水,水化学类型主要为Cl-Na型、HCO_(3)-Na型和Cl·HCO_(3)-Na型。SO_(4)^(2-)平均质量浓度为37.48 mg/L,明显低于淮南煤田东部潘谢矿区和淮北煤田二叠系砂岩水。主要水-岩作用为蒸发岩(氯盐岩和硫酸盐岩)和硅酸盐岩矿物溶解,存在阳离子交替吸附作用。由于边界阻水断层切割,二叠系砂岩含水层四周均为相对隔水边界,且埋藏较深,富水性弱,水动力条件较差,形成了一个封闭–半封闭的水文地质单元,具有较强的硫酸盐还原环境,有利于硫酸盐细菌还原,脱硫酸作用明显,导致δ^(34)S升高,砂岩水硫酸盐含量偏低。研究成果可为类似条件矿区涌突水水源识别提供依据。 展开更多

关键词 淮南阜东矿区 煤系砂岩水 低硫酸盐特征 硫氧同位素 硫酸盐还原作用

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海洋沉积物孔隙水硫酸盐的硫、氧同位素组成及其对硫生物地球化学过程的指示 被引量：3

12

作者 谢智斌 宫尚桂 冯东 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期389-401,共13页

海洋沉积物中由微生物硫酸盐还原作用(MSR)驱动的碳、硫耦合作用及甲烷消耗,是影响全球碳、硫循环和气候变化的关键生物地球化学过程。准确认识微生物硫酸盐还原代谢过程及其环境影响因子,是探究MSR驱动的碳、硫循环及生态环境效应的重... 海洋沉积物中由微生物硫酸盐还原作用(MSR)驱动的碳、硫耦合作用及甲烷消耗,是影响全球碳、硫循环和气候变化的关键生物地球化学过程。准确认识微生物硫酸盐还原代谢过程及其环境影响因子,是探究MSR驱动的碳、硫循环及生态环境效应的重要基础。沉积物孔隙水中硫酸盐的硫、氧同位素组成是揭示MSR过程及其驱动的硫循环的重要方法。本文从细胞内代谢途径和胞外硫循环过程角度,厘清影响孔隙水硫酸盐硫、氧同位素组成的硫的生物地球化学过程,阐述其在示踪有机质驱动和甲烷驱动的硫酸盐还原过程类型及“隐秘”硫循环的意义,为探究微生物硫酸盐还原作用在地球表层环境演化中的作用提供新启示。 展开更多

关键词 微生物硫酸盐还原作用 甲烷厌氧氧化作用 硫化物氧化 “隐秘”硫循环 生物地球化学

原文传递

厌氧法处理高浓度硫酸盐有机工业废水的研究 被引量：1

13

作者 郑涛 《宿州学院学报》 2004年第5期87-89,共3页

本文对硫酸盐还原菌与产甲烷菌的基质竞争以及硫酸盐还原作用在厌氧处理过程中的消极影响进行了讨论 ,分析了高硫酸盐有机工业废水厌氧处理的途径。

关键词 SRB MPB 硫酸盐还原作用 硫酸盐有机废水

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柴达木盆地英西地区渐新统硫酸盐硫同位素组成及其地质意义 被引量：7

14

作者 陈启林 张小军 +1 位作者 黄成刚 李翔 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期558-572,共15页

对柴达木盆地英西地区渐新统沉积环境和硫酸盐硫同位素组成进行了研究,刻画了硫化氢气体的形成机理及其对储层的改造作用,提出英西地区渐新统发生的TSR为其硫酸盐硫同位素组成的主控因素之一,并对储集层物性具有一定的改善作用。主要取... 对柴达木盆地英西地区渐新统沉积环境和硫酸盐硫同位素组成进行了研究,刻画了硫化氢气体的形成机理及其对储层的改造作用,提出英西地区渐新统发生的TSR为其硫酸盐硫同位素组成的主控因素之一,并对储集层物性具有一定的改善作用。主要取得3项进展:①研究区为干旱气候、缺氧还原环境的咸化半深深湖沉积。Sr/Ba平均值为6.71,Fe/Mn平均值为44.35,(Fe+Al)/(Ca+Mg)平均值为0.45,以咸化半深—深湖沉积为主;Sr/Cu平均值为148.24,为干旱气候;U/Th平均值为0.55, w(V+Ni+Mn)平均值为495.77μg/g, V/(V+Ni)平均值为0.63,Ni/Co平均值为2.28,Cu/Zn平均值为1.00,为缺氧还原环境;②研究区硫酸盐硫同位素δ^(34)S偏重,主要受控于沉积环境和TSR硫同位素的分馏作用。硫酸盐种类主要包括硬石膏、芒硝、钙芒硝、天青石和重晶石等,以硬石膏分布最为广泛,其硫同位素δ^(34)S平均值为32.23‰,较同期海水明显偏重;③TSR对储集层物性、孔隙的连通具有一定的改善作用。TSR的产物H_2S具有较强的溶蚀能力,可进入酸性流体难以进入的极小空间进行溶蚀改造,虽然其伴生的方解石沉淀可占据一定量的储集空间,但硫酸盐的消耗可产生一定量的次生孔隙,对储集层物性起到改善作用。 展开更多

关键词 硬石膏 硫同位素 硫化氢 硫酸盐热化学还原作用(TSR) 柴达木盆地英西地区

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碳酸盐成岩作用研究现状与前瞻 被引量：60

15

作者 黄思静 张雪花 +2 位作者 刘丽红 郇金来 黄可可 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期219-231,共13页

碳酸盐成岩作用是沉积学最为活跃的领域之一,与之有关的研究成果会直接影响人们对碳酸盐油气储层形成机制和层控矿床形成机制的理解。近年来,碳酸盐成岩作用在多个领域取得了令人瞩目的研究成果,主要包括以下几个方面:(1)实验室沉淀白... 碳酸盐成岩作用是沉积学最为活跃的领域之一,与之有关的研究成果会直接影响人们对碳酸盐油气储层形成机制和层控矿床形成机制的理解。近年来,碳酸盐成岩作用在多个领域取得了令人瞩目的研究成果,主要包括以下几个方面:(1)实验室沉淀白云石获得成功:人们模拟海水(泻湖)条件下的细菌硫酸盐还原环境,在常温下沉淀出具有序反射的白云石。(2)热液白云化作为新的主流模式成为关注的热点:人们已认识到热液白云岩储层、沉积-喷流型铅锌矿床和Mississippi河谷型铅锌矿床具有共同的形成机制,它们均受构造(伸展、走滑构造)和热流体流动的强烈控制。(3)深埋藏条件下封闭系统的白云化作用受到关注:一些对油气储集空间和层控矿床有较大意义的白云化作用主要是在相对封闭条件下发生的,在对岩石储集空间的变化的贡献上以及在相应的地球化学指标上不同于开放条件下的白云化作用。(4)混合水白云化模式受到质疑:人们重新研究了作为混合水白云化典型地点的美国威斯康星弧碳酸盐的成岩作用,根据流体包裹体分析、阴极发光分析、偏光显微镜观察及稳定同位素分析等方法并结合有机物成熟度的数据,得出威斯康星弧与白云化有关的水-岩相互作用是由与温度升高有关的浓卤水导致的,白云化作用是热水成岩作用的结果。(5)淡水环境的成岩机制受到挑战:新近研究证明,大范围的低位体系域中可以没有具化学活性的淡水透镜体,海水环境同样可以产生成熟的石灰岩,细菌硫酸盐还原作用可以引起海水对碳酸盐的不饱和。(6)锶同位素在海相碳酸盐研究中的广泛应用:由于锶同位素不像氧、碳同位素那样因温度、压力和微生物作用而分馏,矿物可直接反映流体的同位素组成,地质历史中海水锶同位素组成也具有独特的长期变化趋势,这使得海相碳酸盐的锶同位素组成在沉积期后流体示踪中得到广泛应用。(7)硫酸盐还原作用对碳酸盐成岩作用的影响受到重视:如BSR和TSR可减小SO42-对白云石沉淀(或白云化)的动力学屏障,其产物H2S和CO2可在不同条件下对碳酸盐储层产生影响,BSR和TSR可提高成岩流体锶含量,甚至在形成天青石矿床中也具极大的潜在价值。 展开更多

关键词 碳酸盐成岩作用 白云岩成因 成岩环境 锶同位素示踪 硫酸盐还原作用

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川东北飞仙关组甲烷为主的TSR及其同位素分馏作用 被引量：13

16

作者 蔡春芳 蔡镠璐 +2 位作者 张俊 蔡勋育 李开开 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期889-894,共6页

川东北开江-梁平陆棚东北侧飞仙关组多孔鲕粒白云岩中发生了以甲烷为主的热化学硫酸盐还原作用(TSR),产生高达20%的H2S;而西南侧鲕粒灰岩以低孔、低H2S天然气为特征。东北侧白云岩主要发育白云石粒间溶孔或粒间扩大溶孔,这些溶孔可与方... 川东北开江-梁平陆棚东北侧飞仙关组多孔鲕粒白云岩中发生了以甲烷为主的热化学硫酸盐还原作用(TSR),产生高达20%的H2S;而西南侧鲕粒灰岩以低孔、低H2S天然气为特征。东北侧白云岩主要发育白云石粒间溶孔或粒间扩大溶孔,这些溶孔可与方解石(δ13C=-10‰～-19‰)、储层沥青、元素硫、黄铁矿和石英紧密共生,可分布于片状储层沥青与白云石晶体之间,说明白云石溶解作用发生在沥青形成以后。白云石的溶解作用导致现今天然气以无机CO2为主,δ13CCO2主要介于-2‰～+2‰之间。这种溶解作用是在酸性条件下,硬石膏或天青石参与下发生的,可能先产生MgSO4配对离子,而后MgSO4又与甲烷反应产生H2S,净增大了孔隙。研究还发现,普光气田及以东天然气的来源不同于河坝和元坝天然气;对普光气田及以东天然气分析显示,甲烷δ13C值与残余烃含量[∑HCs/(H2S+∑HCs)]之间存在对数相关关系。这表明TSR过程中,甲烷同位素分馏作用遵从封闭体系下瑞利分馏原理。据此计算显示,渡4井约有15%甲烷被氧化了。 展开更多

关键词 热化学硫酸盐还原作用 白云石溶解 孔隙 甲烷 碳同位素 四川盆地

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海洋沉积物中早期成岩作用地球化学研究进展 被引量：8

17

作者 吴雪停 刘丽华 +1 位作者 吴能友 程家望 《海洋地质前沿》 2015年第12期17-26,共10页

海洋沉积物中早期成岩作用过程以有机质降解为基础。按照反应自由能大小,有机质依次被O2、NO-3、Mn4+、Fe3+、SO2-4氧化,在产甲烷菌作用下发生产甲烷作用,形成大量生物成因甲烷,这是海洋沉积物中甲烷主要来源之一。甲烷气体在向上运移... 海洋沉积物中早期成岩作用过程以有机质降解为基础。按照反应自由能大小,有机质依次被O2、NO-3、Mn4+、Fe3+、SO2-4氧化,在产甲烷菌作用下发生产甲烷作用,形成大量生物成因甲烷,这是海洋沉积物中甲烷主要来源之一。甲烷气体在向上运移过程中既可在水合物稳定带中与水分子结合形成水合物,游离态和溶解甲烷也可以在硫酸盐还原菌和甲烷菌联合作用下发生甲烷厌氧氧化作用,并与沉积物中的Ca2+、Fe2+结合,形成碳酸盐岩和黄铁矿等自生矿物。这一系列过程埋藏了大量甲烷(碳),成为重要的碳汇。早期成岩作用的各种反应机制,特别是沉积环境因素的影响及其产生的阳离子同位素分馏仍是未来的重点研究方向。通过大量的文献调研,概括了早期成岩作用过程中有机质降解及甲烷厌氧氧化作用的反应机理,黄铁矿、碳酸盐岩等自生矿物的形成机理以及同位素分馏特征等地球化学研究进展,并提出了未来重点研究的方向的建议。 展开更多

关键词 早期成岩作用 产甲烷作用 硫酸盐还原作用 甲烷厌氧氧化作用 自生矿物 同位 素分馏

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TSR产物对碳酸盐岩储层是否具有改良作用--实验地质学的依据 被引量：23

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作者 张建勇 刘文汇 +3 位作者 范明 蒋小琼 马凤良 卿颖 《海相油气地质》 2008年第2期57-61,共5页

采用SYS-1型碳酸盐岩溶蚀速率测定仪,选取四川东北地区5种碳酸盐岩样进行溶蚀实验,研究了三种主要TSR流体产物对碳酸盐岩的改造作用。H2S的溶蚀能力相对较强,在120℃温度下对微晶灰岩的溶蚀率可达17.09%;CO2的溶蚀能力次之;水的溶蚀作... 采用SYS-1型碳酸盐岩溶蚀速率测定仪,选取四川东北地区5种碳酸盐岩样进行溶蚀实验,研究了三种主要TSR流体产物对碳酸盐岩的改造作用。H2S的溶蚀能力相对较强,在120℃温度下对微晶灰岩的溶蚀率可达17.09%;CO2的溶蚀能力次之;水的溶蚀作用可以忽略不计。H2S和CO2这两种酸性溶液的溶蚀能力从常温到200℃呈较强—强—弱的变化趋势,其中CO2的最大溶蚀率所处温度范围为60～90℃,H2S的最大溶蚀率所处温度范围为60～150℃。TSR产物中的酸性气体可以对储层进行改造,但不一定能够改良储层,而TSR过程中石膏向方解石的转变可以使储层孔隙度增加,从而改良储层物性。 展开更多

关键词 碳酸盐岩储层 硫酸盐热还原作用 碳酸盐热还原产物 硫化氢 二氧化碳 溶蚀能力 储层改造

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氧化作用对气态烃组成和碳同位素组成的影响 被引量：10

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作者 于林平 潘长春 +1 位作者 刘金钟 傅家谟 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期269-277,共9页

通过加水模拟实验,揭示了气态烃在被矿物氧化过程中分子组成和碳同位素组成的变化。实验结果表明,随着反应时间的延长,气态烃、非烃(H2、CO2、H2S)组成及碳同位素组成发生了明显且很有规律的变化。气态烃碳数越高,氧化速率越快,碳同位... 通过加水模拟实验,揭示了气态烃在被矿物氧化过程中分子组成和碳同位素组成的变化。实验结果表明,随着反应时间的延长,气态烃、非烃(H2、CO2、H2S)组成及碳同位素组成发生了明显且很有规律的变化。气态烃碳数越高,氧化速率越快,碳同位素变化(增重)越大。当氧化剂为赤铁矿或赤铁矿+硫酸镁时,CH4含量没有明显降低,δ13C值增重1‰～2‰;C2H6含量最后(288h)降低了约20%,δ13C值增重约3‰;C3H8含量最后降低了约50%,δ13C值增重约5‰;iC4H10含量在72h时即降低了约80%,氧化速率远高于nC4H10。非烃CO2的含量增加了1.26～1.71倍。当氧化剂为硫酸镁时,CH4含量明显增高,最多时增加了34.7%,δ13C值增重约8‰;C2H6含量在72h时降低了约14%,在144h时降低了约85%,δ13C值增重约24‰;C3H8含量在72h时降低了约65%,在144h时降低了98%以上;iC4H10和nC4H10在72h时即降低了90%以上。非烃CO2含量最多增加了1.86倍,H2S最多增加了9.62倍。这些实验结果对认识天然气藏在矿物氧化过程中分子组成和碳同位素组成的变化具有重要意义。 展开更多

关键词 气态烃氧化作用 赤铁矿 硫酸盐热化学还原作用 H2S 碳同位素

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鄂尔多斯盆地古生界天然气地球化学特征与成因 被引量：5

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作者 李芙蓉 刘文汇 +5 位作者 王晓锋 张东东 罗厚勇 陈晓艳 李福奇 张雯 《石油实验地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期809-820,共12页

鄂尔多斯盆地古生界天然气地球化学特征与成因复杂,下古生界气源存在争议。为更好地把握盆地古生界天然气的整体地球化学特征和变化规律,在系统收集、整理和解析前人资料基础上,对全盆地700余个天然气样品的地球化学资料进行了综合分析... 鄂尔多斯盆地古生界天然气地球化学特征与成因复杂,下古生界气源存在争议。为更好地把握盆地古生界天然气的整体地球化学特征和变化规律,在系统收集、整理和解析前人资料基础上,对全盆地700余个天然气样品的地球化学资料进行了综合分析,并结合对天然气成源、成烃和成藏等关键要素的分析,探讨了天然气的成因。结果表明,鄂尔多斯盆地上古生界天然气主体为受成熟度控制的煤型气,由东北向西南方向成熟度升高,盆地南部上古生界地层存在上、下古生界天然气的混合。下古生界天然气以海相碳酸盐岩层系油型气为主,其中上组合具有上古生界煤型气—下古生界油型气两源复合成藏特征,中—下组合天然气是相对独立的油型气藏,以地质条件和有机质热演化程度为基础受不同程度的次生改造作用,造成了其碳同位素组成的显著异常。研究证明了盆地下古生界存在包括碳酸盐岩在内的海相烃源的规模贡献,在盆地的不同位置,上、下古生界天然气存在不同程度的混合。 展开更多

关键词 热化学硫酸盐还原作用 地球化学特征 海相烃源岩 天然气 古生界 鄂尔多斯盆地

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