第10届亚非石油地球化学与勘探国际会议在广州召开

5月9-12日,第10届亚非石油地球化学与勘探国际会议(The 10th International Conference on Petroleum Geochemistry and Exploration in the Afro-Asian Region,AAAPG2019)在广州召开,会议由中国科学院广州地球化学研究所、有机地球化学国家重点实验室、亚非石油地球化学家理事会(Council of AAAPG)主办,中石油勘探开发研究院、中石化勘探开发研究院等单位协办。会议学术委员会主席戴金星院士、王铁冠院士、大会主席彭平安院士、邹才能院士、国家基金委地球科学部郭进义、任建国教授及200多名来自印度、印度尼西亚、沙特、尼日利亚、苏丹、美国、英国、德国、加拿大、澳大利亚、波兰、中国等18个国家和地区的代表参加了会议。

本届会议的主题是“一带一路与亚非油气资源(Belt-and-Road Initiative and Afro-Asian Petroleum Resources and Afro-Asian Petroleum Resources)。会议覆盖内容广,包括亚非地区油气资源与勘探战略、深层油气资源与地球化学示踪、烃源岩与油气生成地球化学、油气成藏与次生改造、生物标志物与同位素地球化学、非常规油气地球化学、地球化学新技术与新方法等议题。会议共收到论文摘要141篇,进行了74个大会报告,设置了41个展板。

王云鹏研究员主持开幕式,广州地化所党委书记兼副所长何宏平研究员、AAAPG主席张水昌教授、国家基金委郭进义教授、AAAPG创始人兼前主席范璞教授、Kuldeep Chandra教授致开幕辞。何宏平代表广州地化所及所长徐义刚院士对参会代表表示欢迎,对基金委及各协办单位表示感谢,并祝愿大会圆满成功。郭进义简要阐述了基金委近年来学科建设及改革发展,并对油气地化的发展提出希望。张水昌、范璞及Kuldeep Chandra回顾了AAAPG的发展历程并对AAAPG的前景进行展望。AAAPG前主席梁狄刚教授向大会发来了祝贺。

广州地化所田辉、廖玉宏、贾望鲁、潘长春等进行了大会报告。各报告人介绍了亚非地区油气地球化学领域最新的研究成果,与参会者进行了活跃的讨论,形成了热烈的学术互动氛围。大会评出优秀报告6人、优秀展报4人。参会青年学者和研究生给国内外代表留下深刻印象。会议期间召开了AAAPG执委会,对理事会成员进行了增选,并对下届会议的承办国进行了讨论。

会议闭幕式由AAAPG副主席刘可禹教授主持,广州地化所副所长张干致辞,对会议的成功召开表示祝贺。AAAPG副主席Eddy Subroto宣读了优秀报告及优秀展报名单,广州地化所国际博士后、来自尼日利亚的Lekan Faboya获得优秀口头报告,广州地化所郑益军博士后获得优秀展板。AAAPG执委会宣布张水昌连任AAAPG主席,彭平安等8人连任AAAPG副主席,王云鹏等3人增选为AAAPG副主席,王晓梅教授、刘全有教授等19人增选为AAAPG执委。张水昌宣布第11届AAAPG会议将于2021年在印度新德里举行。下届会议承办国代表Kuldeep Chandra对下届会议举办方案进行了展示。

亚非石油地球化学与勘探国际会议(AAAPG)每2-3年召开一次,是国际油气地球化学与勘探领域具有重要影响力的会议。本届AAAPG会议得到国家油气重大专项(2017ZX05008-002-030)及中国科学院战略性A类先导专项(XDA14010103)以及中国科学院国际合作基金的支持,会议的成功举办将有力促进我国油气地球化学与勘探的发展和国际交流以及青年人才的成长。

第10届亚非石油地球化学与勘探国际会议集体合影

第10届亚非石油地球化学与勘探国际会议开幕式致辞

第10届亚非石油地球化学与勘探国际会议会场

张干副所长致辞及优秀论文颁奖

页岩储层物性与有机质及矿物组成关系

近年来,非常规页岩气的成功开发极大的满足了全球对天然气的能源需求。与传统碎屑岩和碳酸盐岩储层不同,页岩气储层往往具有低孔隙度(<10%)和低渗透率(<1μd)的特征。孔隙度和含气饱和度决定了游离气量,直接影响页岩气田的地质储量;渗透率影响页岩气流动方式,是页岩气井产率的核心参数。因此,有关页岩储层物性控制因素的讨论有利于加深对页岩气储集和运移机理的认识。

北美地区页岩气的相关研究表明:有机质丰度和成熟度控制了页岩储层的孔隙度;黏土矿物可堵塞孔喉,降低页岩的渗透性能;孔隙排列方式和相对比例对页岩渗透性能的影响更为直接。相比而言,中国南方地区下古生界富有机质页岩经历了更强烈的埋藏和热作用,使得有效应力和成熟度是影响页岩物性极重要的因素,因此,我国的页岩储层孔隙组成和渗透性能必然表现出迥异的岩石物理特征。中国科学院广州地球化学研究所彭平安院士课题组王庆涛助理研究员在前人研究基础上,以威远地区龙马溪页岩为例,深入讨论了页岩有机质和矿物组成与孔隙度及渗透率的相关关系,取得以下认识:

图1 页岩有机质丰度和黏土含量与渗透率的相关关系

1. 对于富有机质页岩(TOC>2%),有机孔贡献了孔隙度的60%以上,因此TOC丰度是页岩孔隙度的主控因素;由于有机黏土复合体中广泛发育的孔隙和黏土粒间孔的存在,黏土矿物含量与孔隙度表现出正相关关系;碳酸盐和石英主要表现为对TOC的稀释作用,因而呈现出与孔隙度的负相关关系(图1)。

2. 在页岩有机和矿物组成中,黏土矿物含量与渗透率关系最为紧密:黏土含量低时(<30%),黏土与有机质形成有机黏土复合体,黏土含量增加有利于提高页岩的渗透性能;黏土含量高时(>30%),黏土含量增加会减小孔隙平均孔径,从而降低页岩的渗透性能。

图2 页岩(a)孔隙度、(b)微孔体积百分含量、(c)介孔体积百分含量和(d)宏孔体积百分含量与渗透率的相关关系

3. 对于页岩孔隙网络来说,更高相对比例的介孔可提高页岩储层的渗透性能。这主要有两个原因:一方面,有机孔的孔隙连通性好于其他类型孔隙,而大量有机孔处于介孔尺度;另一方面,介孔数量多可提高与孔隙网络连通的机率(图2)。

课题组以上认识在四川威远和涪陵地区龙马溪页岩取得较好的应用,实测数据与预期结果一致。尽管威远地区龙马溪页岩原地气量(GIP)低于涪陵地区,但其渗透性能好于涪陵地区,因此,威远页岩气区块同样是今后页岩气勘探的有利区。

相关研究得到了中科院战略先导专项(XDA14010102;XDB10010501),重大科技专项(2017ZX05008-002-033),国家重点研发项目(2017YFC0603102),国家自然科学基金(41602130)的资助。

论文信息:

Wang, Q.; Wang, T.; Liu, W.; Zhang, J.; Feng, Q.; Lu, H.; Peng, P. a., Relationships among composition, porosity and permeability of Longmaxi Shale reservoir in the Weiyuan Block, Sichuan Basin, China. Marine and Petroleum Geology 2019, 102, 33-47.

Wang, Q.; Lu, H.; Wang, T.; Liu, D.; Peng, P. a.; Zhan, X.; Li, X., Pore characterization of Lower Silurian shale gas reservoirs in the Middle Yangtze region, central China. Marine and Petroleum Geology 2018, 89, 14-26.

ES&T: HULIS可能是中国城市大气PM2.5中诱导炎症效应的重要化学组分

马慧敏 副研究员

流行病学数据和毒理学数据都显示,炎症效应是大气PM2.5对人体的重要早期健康效应,其产生,可能诱导了后续一系列的心肺血管疾病的发生和发展。PM2.5中的化学组分繁多、时空差别大,哪些组分诱导了炎症效应,一直是空气污染与健康研究领域的一个重要问题,在我国现阶段,尤有现实意义。

近期,中国科学院广州地球化学研究所的马慧敏副研究员和李军研究员,采集了全国十大城市四个季度的PM2.5样品,分别进行水溶性离子、水溶性金属元素、水溶性有机碳、类腐殖质(HULIS,humic-like substances)等化学组成分析,和水溶性组分的结构信息的核磁共振分析、炎症效应分析(诱导模式细胞A549和Beas-2B 细胞的炎症因子)(图1为研究思路)。根据统计学方法,他们分析得出HULIS组分中的含氧脂肪烃组分、一些无机离子,以及细菌内毒素等组分,可能是水溶性组分中诱导炎症效应产生的主要物质。该研究的主要结论如下:

图1 研究思路

1. 北方城市的PM2.5中可溶性组分诱导炎症效应的能力,普遍比南方城市强。同等采样体积下,PM2.5水溶性组分的毒性强于可溶有机组分(二氯甲烷萃取组分)。各城市样品的水溶性组分,在同等采样体积下进行人体细胞暴露实验,测得的毒性结果如图2所示。可见,北方城市明显比南方城市的诱导炎症效应的能力较大;而季节变化特征表现为夏季PM2.5诱导炎症能力较冬季的高。

图2:我国10个大型城市不同季节PM2.5样品的水溶性组分对炎症效应的诱导能力

2. HULIS组分(类腐殖酸类化合物),特别是一些脂肪醇、多元醇、酯类,和有机硝酸酯类等含H-C-O结构的有机化合物,可能诱导了炎症效应的产生。在全国十大城市四个季度的样品中,HULIS组分的含量和炎症因子之间有显著正相关,表明HULIS组分可能是诱导了炎症因子的主要组分;进一步的实验中,去除部分样品水溶性组分中的HULIS组分,发现去除后的样品诱导炎症因子的能力显著下降,验证了以上结论。再而,使用核磁共振技术(1H NMR)分析所有样品的水溶性有机碳(WSOC)的结构信息,结果显示含有H-C-O结构的物质含量和炎症因子之间有显著正相关,由于HULIS组分是WSOC的主要成分,其中含有大量H-C-O 结构组分,因此推测HULIS组分中的脂肪醇、多元醇、酯类,和有机硝酸酯类等含H-C-O结构的有机组分对炎症因子的诱导能力较大。

3. 三种基因启动子区域的甲基化改变(RASSF2, CYP1B1和 iNOS),可能参与了炎症效应的产生。利用基因芯片技术筛选和Masssequence 甲基化测序方法的验证,初步筛选出这三个与肺癌相关的基因甲基化的改变参与了PM2.5水溶性组分诱导炎症产生的这一过程。

4. 此外,主成分(PCA)分析结果表明,一些主要无机阳离子(主要包括NH4+, Ca2+, Mg2+, 和Pb)与炎症因子之间亦存在显著相关性,可能也是诱导炎症效应的重要毒性组分。

本工作受国家重点研发项目大气专项项目((2017YFC0212000)、广东省“本土创新团队”项目(201707020033)等资助。相关论文,近日发表在Environmental Science &Technology上。

Ma, H.; Li, J.; Wan, C.; Liang, Y.; Zhang, X.; Dong, G.; Hu, L.; Yang, B.; Zeng, X.; Su, T.; Lu, S.; Chen, S.; Khorram, M. S.; Sheng, G.; Wang, X.; Mai, B.; Yu, Z.; Zhang, G., Inflammation Response of Water-Soluble Fractions in Atmospheric Fine Particulates: A Seasonal Observation in 10 Large Chinese Cities. Environmental science & technology 2019. 53:3782-3790.