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焦堃: 作品数：31 被引量：344H指数：10; 供职机构：成都理工大学能源学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金四川省科技计划项目国家重点基础研究发展计划更多>>; 相关领域：天文地球石油与天然气工程更多>>

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煤和干酪根纳米结构的研究进展被引量：12: 2012年; 对煤和干酪根结构的认识得益于技术和方法的不断创新。基于各种方法,先后建立了多个煤和干酪根的结构模型,但至今没有得到普遍认可。原子力显微镜(AFM)可以实时、实空间、原位成像,可以观察单个原子层的局部表面结构,直接观察表面缺陷、表面重构、表面吸附体的形态和位置以及表面扩散等动态过程。在对图像的分析中,AFM超越了传统仪器单纯平面成像的功能,可提供样品表面动态三维图像和用于分析的定量化信息。通过纳米技术,实现了原子级的分辨率的观察,揭示了煤和干酪根聚集态分子和纳米级孔隙的形态、大小、结构及相互间的空间排列特征,显示出在煤和干酪根结构研究中的巨大潜力。纳米技术为煤和干酪根结构的基础研究工作拓展了新的途径,也为非常规油气的勘探开发和煤炭的二次转化研究提供了科学依据。; 姚素平焦堃李苗春吴浩; 关键词：煤干酪根

永梅坳陷二叠纪煤系的热演化特征与热历史分析被引量：3: 2010年; 中国东南部海相和近海相地层普遍遭受多次后期复杂岩浆作用的改造,因而,尽管不乏富有机质地层,但热演化特征、生烃史及其主控因素并不十分清楚,从而制约了基础石油地质研究的开展。以研究条件相对较好的永梅坳陷二叠纪煤系为代表,通过镜质组反射率和煤挥发份产率实测数据,研究了烃源岩的热演化程度及差异分布特征,并通过热史模拟和地质背景分析重建了永梅坳陷该套烃源岩的生烃演化史。结果表明,二叠纪煤系的热演化程度普遍已达过成熟—死气阶段,平面上总体呈现出由西向东逐渐增大的趋势,垂向上有机质的热演化程度与埋深的相关性并不明显。盆地热演化史与生烃史分析表明,燕山期是有机质热演化的重要变革时期;永梅坳陷二叠系烃源岩的热演化特征是多热源叠加变质作用的结果,其中燕山期岩浆活动是造成坳陷海相和近海相烃源岩异常高变质的主要因素。; 房洪峰姚素平焦堃胡文瑄曹剑高玉巧; 关键词：中国东南部二叠纪煤系热演化岩浆作用

受显微组分控制的深层页岩有机质孔隙:四川盆地五峰组-龙马溪组有机质组分分类及其孔隙结构特征被引量：10: 2021年; 目前对于深层页岩有机质组分识别及其中孔隙定量表征的研究不足,给四川盆地深层页岩气勘探开发潜力评价造成了困难。为此,以该盆地上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组深层页岩为例,利用光学显微镜、扫描电镜及面扫描能谱分析,对深层页岩中的有机质组分进行有效识别,并利用PCAS软件定量对比不同有机质组分孔隙的发育特征,探讨了有机质孔隙发育、焦沥青孔隙保存机制及其地质意义。研究结果表明:①深层页岩中的有机质组分主要为沥青和干酪根,其中沥青主要为焦沥青,从中可以识别出有形态和无固定形态焦沥青,从干酪根中可以识别出藻类体碎片、细菌集合体、笔石体和微粒体等;②有机质孔隙发育特征与有机质组分类型密切相关,焦沥青孔隙十分发育,以气泡状、海绵状孔隙为主,藻类体碎片孔隙少量发育或者不发育,细菌集合体可见不规则孔隙发育,笔石体和微粒体基本不发育可视孔隙;③较之于黏土质页岩岩相,硅质页岩岩相中焦沥青孔隙更为发育,并且石英对于孔隙的保护作用优于黄铁矿、碳酸盐岩矿物;④无固定形态焦沥青、细菌集合体和藻类体碎片中孔隙以介孔为主,球状焦沥青主要为大介孔与宏孔,藻类体碎片中孔隙的发育与其原始类型有关。结论认为,深层页岩中焦沥青孔隙的孔径、形状系数等参数在一定程度上可以用来反映地层的压力环境,进而间接反映页岩气的富集状况。; 谢国梁刘树根焦堃焦堃叶玥豪邓宾叶玥豪孙玮罗超刘文平; 关键词：四川盆地

四川盆地五峰-龙马溪组页岩生烃母质生物类型及其对页岩孔隙发育的影响: 生烃母质既是控制烃源岩生烃能力的物质基础，也是页岩中有机质孔隙的基本载体.已有的研究表明有机质类型能够影响有机质孔隙的形成与分布，而与有机质类型有成因联系的生烃母质对页岩有机质孔隙的影响研究较少，建立和揭示生烃母质与有机...; 庞谦胡广焦堃叶玥豪赵东方颜顺; 关键词：孔隙干酪根

四川盆地下古生界黑色页岩纳米孔隙形态的影响因素及其地质意义被引量：11: 2019年; 以场发射扫描电镜与Pores and Cracks Analysis System(PCAS)图像处理软件为主要研究手段,以形状系数为孔隙形态表征参数,并选取低压N2吸附等为辅助研究手段,对四川盆地及周缘地区的典型钻井A-D井龙马溪组及筇竹寺组黑色页岩中纳米孔隙的形态特征进行定量研究。研究发现黑色页岩纳米孔隙形态受孔隙类型(赋存位置)、有机质显微组分、地层埋藏深度、热成熟度及孔隙尺寸等因素综合控制。具体体现在:(1)有机质孔、粒间孔和粒内孔所占比例、孔径分布与孔隙形态具有明显差异,反映这三类孔隙的演化受成岩作用的影响不同。(2)固体沥青纳米孔隙比其他显微组分中的纳米孔隙更加规则。(3)与埋藏深度密切相关的压实作用很可能会在垂向上压缩孔隙,一方面令孔径缩小,另一方面让孔隙形态往狭长–裂缝形发展。(4)有机质孔形态随热成熟度升高总体上会变得更加规则,但这种趋势可能会被孔隙间的合并及压实作用等破坏。(5)面积更小的孔隙形态往往比面积更大的孔隙更规则。初步研究显示固体沥青纳米孔隙形态代表着高过成熟页岩气储层中主体储集空间所处压力环境,但固体沥青纳米孔隙形态随孔隙压力的演化模式及利用固体沥青纳米孔隙形态表征其所在层系异常高压维持状况及页岩气保存状况的可能性尚需进一步研究。; 焦堃谢国梁裴文明刘树根刘向君康毅力邓宾庞谦刘文平罗超; 关键词：孔隙演化成岩作用

四川盆地超深层泥页岩纳米孔隙特征及其地质意义被引量：7: 2017年; 利用SEM-PCAS孔隙定量表征技术与低压N_2等温吸附实验研究X井深度为6 875~8 042m超深层泥页岩的纳米孔隙特征,并选取四川盆地及周缘地区从地表到5km左右的样品组作为对比,探索深埋藏作用对泥页岩孔隙系统的影响。研究发现,X井志留系龙马溪组、奥陶系五峰组及下寒武统筇竹寺组超深层泥页岩32个样品的孔隙特征相似,孔隙类型以有机质孔、粒间孔为主,孔隙形态以狭长-裂缝型为主。N_2等温吸附线类型为IV-H3型,QSDFT孔径分布显示其纳米孔隙主要分布于4~16nm段,BET比表面积为8.63~16.13m2/g。与对照组样品相比,X井超深层泥页岩的孔径分布更加分散,微孔体积和微孔比表面积更小,介孔/微孔的体积比值及介孔/微孔的比表面积比值比非超深层泥页岩均具有数量级的优势。X井超深层泥页岩的孔隙特征主要受埋藏深度控制,深埋藏作用会使泥页岩孔径缩小并改变孔隙的形态。; 焦堃叶玥豪刘树根冉波邓宾李智武李金玺雍自权姜磊夏国栋王瀚

煤、油、气共存富集的地球化学判识模式被引量：5: 2011年; 油、气、煤都是由生物先质经有机质的成岩和变质作用转变而成的,生物先质的转化方向取决于沉积有机相。沉积有机相由于集沉积学、有机岩石学和有机地球化学于一体,所以是综合评价盆地煤、油、气等能源矿产成矿潜力的最有效方法。本文通过对油、气、煤生成的地球化学条件综合分析,提出以显微组分分析为基础的四端元划分法则划分沉积有机相和综合判识油、气、煤成矿潜力,将鄂尔多斯盆地中生界和中国东南部吴家坪期沉积划分为高位木本有机相(A)、低位木本有机相(B)、低位木本-残殖壳屑有机相(C)、覆水木本-藻质有机相(D)、深覆水草本-藻质有机相(E)和开阔水体藻质有机相(F),典型的油源岩和典型的腐殖煤是两种极端的有机相,也是鄂尔多斯和其它煤、油、气共存盆地的共同特征和主要的有机相类型,但鄂尔多斯盆地中生界和萍乐盆地龙潭组存在一系列的由煤到油转化的过渡类型的有机相,对油、气、煤成因理论及多种能源共同勘探有着重要的意义。利用多元统计分析将沉积有机相进行了数值化,将各种不同类型的沉积有机相按其对成油、成气和成煤的贡献大小进行赋值,提出了沉积有机相类型指数的数学模型,为可燃有机矿产共存富集的地球化学定量判识提供了基础。; 姚素平胡文瑄焦堃; 关键词：沉积有机相显微组分成矿潜力资源评价

扬子板块北缘下志留统龙马溪组重晶石结核特征及其成因机制分析被引量：9: 2017年; 在扬子板块北缘城口明中剖面及巫溪徐家坝剖面下志留统龙马溪组底部的硅质岩、泥岩中发现椭球状重晶石结核。其矿物组成主要为重晶石颗粒与作为"基质"的黄铁矿、粘土矿物和石英。通过重晶石岩石学、矿物学及锶同位素分析表明,重晶石结核形成于早期成岩阶段松软沉积物的孔隙水中。上升洋流带来丰富的营养及富钡物质,表层海水的高初始生产力促使生物繁盛,海水中的钡通过生物作用富集形成生物钡,生物钡(bio-barite)在埋藏过程中的硫酸盐耗竭区(sulfate depleted zones)通过硫酸盐细菌作用(BSR)溶解被激活提供了钡的来源。围岩岩性(黑色泥岩和硅质泥岩)表明重晶石结核形成于缺氧的环境中。上述研究对深入理解早志留世时期扬子板块北缘古海洋环境有一定的启示作用。; 昝博文刘树根冉波叶豪杨迪黄瑞夏国栋焦堃; 关键词：扬子板块下志留统龙马溪组

鄂尔多斯盆地三叠系延长组沉积有机相被引量：34: 2009年; 根据沉积有机相基本的有机岩石成分组成,结合三叠系延长组地层的沉积相和富集及分散有机质的地球化学特征,将鄂尔多斯盆地三叠系延长组煤和烃源岩划分为陆地森林(沼泽)有机相(A)、湿地森林(沼泽)有机相(B)、湿地草本混生(沼泽)有机相(C)、覆水草本(沼泽)有机相(D)、异地残殖(漂浮沼泽)有机相(E)和开阔湖盆藻质有机相(F)6类沉积有机相。其中,A和B相成煤,F相为油气源岩,而C,D,E相具有成油和成煤的共性。通过不同有机相有机质的热解实验,分析了各有机相的油气生成潜力,提出沉积有机相是综合评价煤、油、气、油页岩等多种有机可燃矿产共存共生的有效方法,并运用沉积有机相对鄂尔多斯盆地延长组煤和烃源岩的成烃方向及转化能力进行了综合判识。; 姚素平张科胡文瑄房洪峰焦堃; 关键词：沉积有机相显微组分生烃潜力延长组三叠系鄂尔多斯盆地

煤纳米孔隙结构的原子力显微镜研究被引量：25: 2011年; 煤纳米孔隙是认识煤中吸附气储集和运移的重要因素.提出一种研究煤纳米孔隙结构的新方法,该方法基于原子力显微镜(AFM)的纳米级分辨率,可直观清晰地观察煤的纳米孔隙特征,并可对煤纳米孔隙结构参数进行三维定量测量.分析结果表明:煤中纳米孔主要为变质气孔和分子间的链间孔,变质气孔的形貌主要为圆形和椭圆形,随煤化程度的提高,变质气孔的发育程度不断增加;链间孔的形态变化较大,低煤级煤的链间孔大于高煤级煤,链间孔随煤级的升高逐渐减少.横切面分析可以有效地揭示煤纳米孔隙的几何学特征,相分析的参数是表征煤微孔隙度的重要参数之一,而粒度分析则可以检测煤纳米孔隙孔径分布特征.AFM对煤纳米孔隙的研究,将会给煤的微观结构和煤层气吸附机理的进一步深入研究提供新的研究手段.; 姚素平焦堃张科胡文瑄丁海李苗春裴文明; 关键词：原子力显微镜煤层气孔径分布孔隙度

焦堃

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