北京地区页岩气资源前景分析 被引量：1

1

作者 林天懿 柯柏林 +2 位作者 林海亮 王珏 刘清俊 《城市地质》 2014年第A01期69-73,78,共6页

本文以野外地质踏勘和地质资料综合研究为手段,对北京地区的页岩气资源前景进行了分析,并初步估算了北京地区的页岩气资源潜力。研究表明,北京地区发育海相青白口系下马岭组、海陆交互相石炭—二叠系和陆相侏罗系窑坡组三套分布规模较... 本文以野外地质踏勘和地质资料综合研究为手段,对北京地区的页岩气资源前景进行了分析,并初步估算了北京地区的页岩气资源潜力。研究表明,北京地区发育海相青白口系下马岭组、海陆交互相石炭—二叠系和陆相侏罗系窑坡组三套分布规模较大的泥页岩地层,分布面积约6750km2;泥页岩中有机质含量高,具有形成页岩气藏的条件,且富含有机质泥页岩厚度较大,埋藏深度适中,连续性较好,具有一定的页岩气资源潜力。利用丰度类比法估算,北京地区页岩气潜在资源量约1.16-2.34万亿m3,预测潜在可采资源量约1160-2340亿m3。 展开更多

关键词 页岩气 资源前景 分析 北京地区

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北京地区中元古界下马岭组页岩气形成条件 被引量：14

2

作者 刘清俊 柯柏林 +3 位作者 林海亮 林天懿 尹腾宇 石岩 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期92-97,共6页

以野外露头与地热井的岩屑样品为基础,以岩石学、有机地球化学和储层物性实验测试分析为手段,对北京地区中元古界下马岭组页岩进行了页岩气形成条件研究。结果表明,中元古界下马岭组页岩分布广泛,沉积厚度大,有机碳含量高,有机质类型好... 以野外露头与地热井的岩屑样品为基础,以岩石学、有机地球化学和储层物性实验测试分析为手段,对北京地区中元古界下马岭组页岩进行了页岩气形成条件研究。结果表明,中元古界下马岭组页岩分布广泛,沉积厚度大,有机碳含量高,有机质类型好,以Ⅱ型为主、兼有少量的Ⅰ型,具有良好的页岩气形成条件。中元古界下马岭组页岩矿物组成主要为石英和黏土矿物,石英平均质量分数为60%,黏土矿物平均质量分数为31.5%,黏土矿物中伊利石含量最高,占黏土矿物总组成的77.54%;页岩中微孔隙与微裂缝发育,具备良好的页岩气赋存条件,等温吸附实验也证明了这一点。北京地区经历了多期构造变动,但页岩气藏具有较强的抗构造破坏能力,使得研究区具有较好的页岩气保存条件。总体认为北京地区中元古界下马岭组是较理想的页岩气勘探目的层系。 展开更多

关键词 中元古界 下马岭组 页岩气 形成条件 北京地区

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北京周边二叠系山西组泥岩地球化学特征及其地质意义 被引量：5

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作者 刘清俊 林海亮 +5 位作者 柯柏林 林天懿 尹腾宇 付昌鸿 赵连海 邢罡 《岩石矿物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期491-502,共12页

对采自北京周边的二叠系山西组露头及钻井泥岩样品进行了岩石学和地球化学研究,结果表明:岩石主要由粘土矿物和石英组成,兼有少量碳酸盐岩和长石;岩石中碳酸盐岩含量的高低与CaO、MgO含量有很好的对应关系;SiO2、Na2O和K2O亏损,TiO2和Fe... 对采自北京周边的二叠系山西组露头及钻井泥岩样品进行了岩石学和地球化学研究,结果表明:岩石主要由粘土矿物和石英组成,兼有少量碳酸盐岩和长石;岩石中碳酸盐岩含量的高低与CaO、MgO含量有很好的对应关系;SiO2、Na2O和K2O亏损,TiO2和Fe2O3T富集,反映了基性物源的存在;微量元素特征比值显示源区母岩为非单一物源,稀土元素总量较高,轻稀土元素富集,重稀土元素平坦,铕大部分具明显负异常、少部分微弱正异常,Ce基本无异常,显示为多物源,各样品稀土元素配分模式与大陆上地壳一致,显示了沉积物具有同源性。源岩应为来自于华北地块北缘的大陆上地壳的沉积岩、花岗岩和碱性玄武岩的混合。二叠系山西组泥岩沉积于覆水较深的还原环境,源区构造背景为大陆岛弧与活动大陆边缘。 展开更多

关键词 北京周边 二叠系 山西组 泥岩 地球化学特征

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氢氧稳定同位素的研究进展及在地热流体运移演化中的应用 被引量：1

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作者 李文 张进平 +6 位作者 孔祥军 袁利娟 林天懿 王立志 沈鹏飞 冯浩 高剑 《中国矿业》 北大核心 2024年第9期66-72,共7页

地热流体作为地下水循环系统的重要组成部分,具有较强的经济价值和社会意义,而氢氧稳定同位素是认识水循环系统的重要信息指标,其组成特征可揭示区域内地热流体运移演化过程的规律变化,对掌握区域内地热流体补给来源,认清地热水循环路... 地热流体作为地下水循环系统的重要组成部分,具有较强的经济价值和社会意义,而氢氧稳定同位素是认识水循环系统的重要信息指标,其组成特征可揭示区域内地热流体运移演化过程的规律变化,对掌握区域内地热流体补给来源,认清地热水循环路径具有重要作用,进而对合理开发利用保护地热资源提供理论支撑具有重要意义。现阶段,常利用丰度、同位素比值(R值)、千分偏差值(δ值)及氘盈余和17O盈余等变量来表示氢氧稳定同位素组成特征,并通过与标准品等参照物的比对,分析氢氧稳定同位素的变化规律及趋势,从而判断海洋水、大气水汽和降水、江河、湖泊水及地下水循环系统中氢氧稳定同位素区域性的演化分异特点,进而分析水循环系统所处温度、湿度、地质条件特征;明确其补给来源及补给比例;判断系统内水蒸发量、滞留时间等要素。而地热流体作为地下水循环系统的一部分,其氢氧稳定同位素的相关研究仍有不足,应加强针对地热流体氢氧稳定同位素的研究,认清其与区域内其他水循环系统的关系,同时注意引用新参数,应用新方法,并坚持开展长期持续性监测研究。 展开更多

关键词 氢氧稳定同位素 地热流体 氘盈余 17O盈余 地下水循环系统

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北京区域成矿规律综述 被引量：3

5

作者 方同明 高学泉 +8 位作者 刘林生 刘旭东 李莉 程新彬 何付兵 张晓亮 董静 林天懿 郭高轩 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期36-49,共14页

2013~2019年开展的"中国矿产地质志·北京卷"项目是全面总结北京地区现代地质矿产工作,特别是新中国成立以来北京地区矿产勘查与研究成果,旨在全面反映北京市矿产全貌及重要成矿规律。本文是对该项工作部分成果的概括总... 2013~2019年开展的"中国矿产地质志·北京卷"项目是全面总结北京地区现代地质矿产工作,特别是新中国成立以来北京地区矿产勘查与研究成果,旨在全面反映北京市矿产全貌及重要成矿规律。本文是对该项工作部分成果的概括总结。系统收集了北京市铁、金、煤、石灰岩等各类矿产资料,划分了矿种矿床类型,重点对铁、金、煤、石灰岩等矿种成矿地质特征进行了阐述。在全国Ⅰ-Ⅲ级成矿区带划分基础上,结合北京市地质构造演化和成矿特点,提出北京市区域成矿区带划分方案,划分了怀柔北金萤石成矿区、八达岭金铜钼铅锌成矿区、京西煤石灰岩成矿区、密云-怀柔铁金成矿区、密云-平谷金石灰岩成矿区5个Ⅴ级成矿区,总结了不同区带各矿种规律特征。从矿产时空演化、岩浆岩控矿、构造控矿角度进行了区域成矿规律总结,提升了北京地区矿产地质研究水平,填补了北京区域成矿规律多矿种综合性研究的空白。 展开更多

关键词 矿床类型 成矿区带 成矿规律 北京市

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北京某典型地区地热井酸化压裂增产技术研究 被引量：9

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作者 杨淼 林天懿 +1 位作者 刘庆 柯柏林 《城市地质》 2018年第4期14-18,共5页

研究区位于双桥地热田外围,地热勘查资料较少。区内某地热井井深2800m,热储层为蓟县系雾迷山组白云岩,将用于办公区地热供暖。但其出水量受制于深部热储层渗透性能或沉积物堵塞地热流体通道等原因,小于邻近地热井,亟需引进酸化压裂增产... 研究区位于双桥地热田外围,地热勘查资料较少。区内某地热井井深2800m,热储层为蓟县系雾迷山组白云岩,将用于办公区地热供暖。但其出水量受制于深部热储层渗透性能或沉积物堵塞地热流体通道等原因,小于邻近地热井,亟需引进酸化压裂增产手段,提高地热井产能。通过地热井的成功实施,分析了地热地质特征,采用实验室模拟、数值模拟等手段,对酸液浓度、用量、设备选型等工程参数进行了详细设计,制定了酸化压裂增产技术方案,指导进行酸化压裂技术应用,酸化压裂前后出水量从968m^3/d增加至2163m^3/d,水温从43.5℃增加至46℃,实现了出水量增产123%以上,出水温度增温2.5℃,增产效果显著。 展开更多

关键词 地热井 碳酸盐岩热储 酸化压裂 地热增产试验

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碳酸盐岩热储酸化压裂增产机理研究及应用 被引量：11

7

作者 林天懿 柯柏林 +4 位作者 杨淼 刘庆 熊馨 牛升晟 黄璐 《城市地质》 2018年第3期21-26,共6页

酸化压裂技术是解决水热型地热系统增产增灌的有效手段,针对北京地区低孔低渗的碳酸盐岩热储层酸化压裂改造机理开展研究。以北京蓟县系雾迷山组白云岩为研究对象,在理论模型建立、室内酸盐反应实验、GCTS三轴岩石抗压强度实验的基础上... 酸化压裂技术是解决水热型地热系统增产增灌的有效手段,针对北京地区低孔低渗的碳酸盐岩热储层酸化压裂改造机理开展研究。以北京蓟县系雾迷山组白云岩为研究对象,在理论模型建立、室内酸盐反应实验、GCTS三轴岩石抗压强度实验的基础上,考虑表皮系数,优化了传统地热井产量计算模型,并对碳酸盐岩储层酸化压裂作用机理开展研究。研究结果表明,酸化作用会在井筒周围形成蜂窝状结构,降低储层强度,有利于压裂形成人工裂缝。改造效果与储层构造特征、矿物组成相关,天然裂缝、岩脉、矿石条带以及节理等结构弱面越发育,酸化压裂效果越好,碳酸盐岩含量越高,酸化压裂效果越好。最后针对北京某地热井建立酸化压裂增产技术方案,实现出水量增产123%以上,出水温度增温2.5℃。 展开更多

关键词 碳酸盐岩 地热系统 酸化压裂 天然裂缝

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北京西山谷积山背斜地热系统成因模式及远景区预测 被引量：15

8

作者 柯柏林 林天懿 +4 位作者 李文 杨淼 刘庆 刘爱华 赵连海 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1378-1385,共8页

北京西山隆起区没有天然温泉出露。近年来,在谷积山背斜相继钻井发现了40~49℃的地下热水,但对地热系统成因尚无研究。运用地质、水文地质、地球化学等方法开展研究,结果表明热储为蓟县系雾迷山组白云岩岩溶裂隙水,热水为HCO3-Ca·M... 北京西山隆起区没有天然温泉出露。近年来,在谷积山背斜相继钻井发现了40~49℃的地下热水,但对地热系统成因尚无研究。运用地质、水文地质、地球化学等方法开展研究,结果表明热储为蓟县系雾迷山组白云岩岩溶裂隙水,热水为HCO3-Ca·Mg型,为中-弱碱性、微硬度、氟水型淡热矿水,初步称为北京西山谷积山地热田。构建了地热系统成因模式,分析热源为谷积山背斜深部隐伏的燕山期酸性花岗岩体产生的放射性元素衰变生热,为隆起山地碳酸盐岩层状热储的地热系统类型,不同于一般隆起山地导热断裂对流地热系统类型。结合西山地区广泛发育的穹窿型构造与燕山期岩浆活动特征,初步预测西山下苇甸穹窿等穹窿型构造具有形成地热系统的地热地质条件,有潜力成为地热资源的富集远景区。 展开更多

关键词 地热系统 热穹窿 成因模式 放射性元素衰变生热 北京西山

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地热井酸化增产潜力评价模型研究 被引量：1

9

作者 林天懿 刘庆 +6 位作者 刘伟 杨淼 李文 柯柏林 林海亮 付昌鸿 熊馨 《矿产勘查》 2022年第5期662-669,共8页

为节约地热井酸化增产成本,提高地热资源经济开发利用效率,开展酸化增产潜力评价模型研究。针对近井地带储层伤害情况,以达西定律为基础,选取储层伤害解除时渗透率恢复至地层原始条件下的增产倍数表征增产潜力大小,推导建立地热井酸化... 为节约地热井酸化增产成本,提高地热资源经济开发利用效率,开展酸化增产潜力评价模型研究。针对近井地带储层伤害情况,以达西定律为基础,选取储层伤害解除时渗透率恢复至地层原始条件下的增产倍数表征增产潜力大小,推导建立地热井酸化增产潜力计算模型,采用Newton-Simpson迭代求取热储层渗透率、地热井影响半径等关键参数,借助Python程序语言建立增产潜力计算模块。以北京平原区的一口地热井为例,酸化前评价其增产潜力为2.14倍,实际酸化增产后,相同降深下的产能增加至初始产能的2.23倍,与模块预测结果基本吻合,证明了该增产潜力评价模型和模块的正确性和实用性。该模型和计算模块可快速评价地热储层物性和增产潜力,对优化改造方案和改造规模具有重要指导意义。 展开更多

关键词 地热井 酸化改造 增产潜力 储层物性 表皮系数

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基于灰色关联度分析和多目标优化的浅层含水层储热性能整体优化 被引量：6

10

作者 石宇 崔启亮 +3 位作者 杨子江 宋先知 刘庆 林天懿 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期156-168,共13页

含水层储能(Aquifer Thermal Energy Storage,缩写为ATES)系统因其良好的储热能力和经济性受到国内外学者的广泛关注,其中含水层储热系统中运行参数和布井参数的设置直接影响储热效果,如何优化参数获得最佳工艺方案,对于推广储热工程现... 含水层储能(Aquifer Thermal Energy Storage,缩写为ATES)系统因其良好的储热能力和经济性受到国内外学者的广泛关注,其中含水层储热系统中运行参数和布井参数的设置直接影响储热效果,如何优化参数获得最佳工艺方案,对于推广储热工程现场应用具有重要意义。为此,以浅层含水层储热性能作为优化目标,通过灰色关联度方法对比关键参数对储热性能的影响程度,采用多目标优化方法得到最佳储热方案。研究结果表明:①注入温度与含水层之间温差较大会削弱系统储热能力,同类型储热井之间的热干扰反而有利于储热性能;②含水层厚度和布井数量对热损失率影响较大,而注入排量和井距对热回收率影响较大,注入温度对二者的影响最小;③注入温度25℃、含水层厚度106.597 m、注入排量30 kg/s的单井系统为最佳储热方案。结论认为:①关键参数对热损失和热回收的影响程度不同,为提高储热性能有必要对二者进行均衡优化;②优化方案有效扩大了储热体积,减少了热损失同时提高了热回收,使整个系统热损失率和热回收率分别在原有基础上优化了12.69%和3.19%,可为ATES系统的合理设计提供参考。 展开更多

关键词 地热能 ATES 数值模拟 灰色关联度分析 多目标优化 热回收率 热损失率 参数敏感性分析

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酸化压裂技术在碳酸盐岩热储中的应用 被引量：5

11

作者 刘庆 柯柏林 +1 位作者 林天懿 杨淼 《城市地质》 2020年第3期327-335,共9页

碳酸盐岩热储中储层伤害可能会导致产能下降、回灌难、生产周期短等问题。为提高地热井产能,解除热储伤害,以北京通州区A井为例,建立了综合压前评估、工艺方法优选、酸液体系建立、施工参数优化、压力曲线诊断、压后效果评价的酸化压裂... 碳酸盐岩热储中储层伤害可能会导致产能下降、回灌难、生产周期短等问题。为提高地热井产能,解除热储伤害,以北京通州区A井为例,建立了综合压前评估、工艺方法优选、酸液体系建立、施工参数优化、压力曲线诊断、压后效果评价的酸化压裂关键技术体系。形成了基于水位恢复数据、测井数据的综合储层伤害指标、储层物性指标的多指标压前评估方法。在室内实验和数值模拟的基础上,优化施工参数,并对施工过程中的压力曲线进行了诊断。最后对A井改造效果进行评价:改造后单位出水量提高了65.51%,水温提高2℃,产能系数提高了59.51%,近井伤害得到完全解除,渗透率得到明显改善。该工艺有助于解除碳酸盐岩热储近井污染、改善储层物性、沟通天然裂缝。 展开更多

关键词 碳酸盐岩 酸化压裂 近井伤害 产能 渗透率

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北京地区雾迷山组地热储层微观孔隙结构及孔渗特征 被引量：2

12

作者 刘庆 林天懿 +3 位作者 杨淼 柯柏林 项悦鑫 杨茜婷 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期657-668,共12页

以北京地区中元古界蓟县系雾迷山组碳酸盐岩地热储层为研究对象,通过扫描电镜(SEM)和薄片鉴定,划分了样品微观孔隙类型,借助MATLAB图像处理技术,定量化表征微裂缝密度和尺寸发育特征;联合毛管力测试与低温液氮吸附实验,定量化雾迷山组... 以北京地区中元古界蓟县系雾迷山组碳酸盐岩地热储层为研究对象,通过扫描电镜(SEM)和薄片鉴定,划分了样品微观孔隙类型,借助MATLAB图像处理技术,定量化表征微裂缝密度和尺寸发育特征;联合毛管力测试与低温液氮吸附实验,定量化雾迷山组白云岩微-介-宏孔体积分布;分析宏观孔渗测试结果,认为微裂缝越发育、透气孔越多、孔喉均质性越好,孔渗越大的微观-宏观作用规律,并拟合了孔渗经验关系式;建立了基于测井资料划分有利开发层段的方法。雾迷山组白云岩基质孔隙连通性较差,微裂隙与溶蚀孔洞提供了主要渗流通道;整体孔隙分布频率随孔径整体呈正态分布,最可能几率孔径分布于50~60 nm。研究成果可为华北地区雾迷山组地热资源开发提供基础数据支撑。 展开更多

关键词 碳酸盐岩 地热储层 雾迷山组 孔隙结构特征 孔隙度 渗透率

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低压洗井对微裂隙剪切滑移的诱导规律

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作者 刘庆 柯柏林 +4 位作者 林天懿 杨淼 赵连海 黄璐 熊馨 《城市地质》 2018年第3期27-33,共7页

针对低泵压条件下地热储层洗井作业对近井地带天然裂缝的诱导作用开展研究,完善了流体作用下天然裂缝发生剪切滑移的条件。基于最大周向应力准则,在同时考虑Ⅰ,Ⅱ型断裂复合扩展,水岩化学作用,流体对岩石强度的影响作用,以及流体对缝面... 针对低泵压条件下地热储层洗井作业对近井地带天然裂缝的诱导作用开展研究,完善了流体作用下天然裂缝发生剪切滑移的条件。基于最大周向应力准则,在同时考虑Ⅰ,Ⅱ型断裂复合扩展,水岩化学作用,流体对岩石强度的影响作用,以及流体对缝面摩擦系数的影响等因素的作用下,建立了应力强度因子计算公式。提出了流体作用下缝面的摩擦修正系数,以及实验测定摩擦修正系数,水岩化学损伤系数的方法。分别讨论了渗透压、摩擦纠正系数、水岩作用对应力强度因子的影响规律。得出了在流体作用下,微裂隙发生剪切滑移的数学模型,并结合具体施工情况提出了施工建议。 展开更多

关键词 剪切滑移 微裂隙 摩擦系数 应力强度因子 流体作用

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