一 : 雾霾治理文献综述89
雾霾治理研究评述
近几年,雾霾现象日益严重和频繁,影响范围也越来越大,给公众健康、工作和生活带来巨大危害,公众对雾霾治理诉求日益高涨。但是,雾霾治理是一个十分繁杂的工程,而且雾霾治理与经济发展关系密切,处理不当,短期内可能会对经济发展产生不利影响。因此,研究雾霾治理、经济发展及其关系,具有重大意义。本文拟对雾霾治理手段研究作简单评述。
一、雾霾现状分析
(一)雾霾及成因
雾霾是雾和霾的统称。雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的水汽凝结物。霾是一种由于大量烟、尘等微粒悬浮而形成的浑浊现象,霾的核心物质是空气中悬浮的灰尘颗粒,较为被公众所熟知,危害也较大的就是 PM2.5(直径小于等于 2.5 微米的颗粒物)。雾霾产生的主要原因有工业生产排放的废气,燃煤排放的烟尘,交通工具排放的尾气,以及建筑工地和道路交通产生的扬尘等。在此基础上,如果地面空气相对湿度较大,且大气层比较稳定,通过大气辐射降温,空气极易饱和凝结形成雾霾。
(二)雾霾危害
首先,雾霾现象日益严重和频繁,范围也越来越大。据调查,中国长三角、珠三角、京津冀三大区域的城市群每年出现灰霾污染的天数达到 100 天以上,PM2.5 年均浓度超过世界卫生组织推荐的空气质量标准指导值 2-4 倍。受影响区域包括华北平原、黄淮等多个地区,受影响面积约占国土面积的 1/4,受影响人口约 6 亿人。其次,严重危害公众健康。雾霾会造成呼吸、心脑血管等多种疾病,甚至引发癌症。再次,造成巨大经济损失。雾 霾会影响交通运输的正常运行;危害个人或公众设施;造成人才流失;久而久之,势必给一个城市乃至国家的声誉造成不良影响,动摇外来企业投资信心,损害经济环境以及经济的长久发展。
二、雾霾治理
总结国外大城市的治理经验,不外乎几种手段:一是政治手段,政府大力推动新能源汽车、公共交通和绿色交通;二是法律手段,通过严格监管强制督促实施环保方案;三是经济手段,如通过排污权交易或者实施相应的财税政策节能减排;四是环境手段,如搞绿化,多种树。
(一)雾霾政治手段治理
2013年1月份以来的雾霾天气引发了政府及社会对我国粗放型经济增长模式及传统GDP核算的反思。谢琴(2013)认为转变经济发展模式,实行绿色GDP核算是我国的必然选择,并分析了实施绿色GDP对发展低碳经济的意义和实施的难点。张婵娟,程晓军(2013)研究认为机动车尾气排放污染是形成雾霾天气的第二大因素,并提出了一系列机动车尾气防治措施。叔平(2013)研究认为,控制雾霾的根本途径是改变经济和能源结构、改善城市规划布局、减少污染排放。必须推动中国的产业升级与企业转型,科学探索新经济发展模式及路径。从当前看,城市排放已经到了临界点,我们应该从“车”做起,将人类的排放降到最低。崔磊(2013)提出雾霾成因,除了重工业生产污染和监管监督不力外,大型城市的机动 车尾气污染亦是主要元凶之一。对于整治机动车尾气污染,简单地控制汽车发牌数量无法根治顽症,对刚性需求进行粗放式“一刀切”亦无法体现政策制定的人性化和合理性。所以在调控汽车牌照发放和大力发展公共交通之外,发展低污染乃至无污染的新能源汽车成为城市管理者、科技界和工商界的共识。
(二)雾霾法律手段治理
1956年英国出台了首部空气污染防治法案:《清洁空气法案》。这一法案规定城镇使用无烟燃料,推广电和天然气,冬季采取集中供暖,发电厂和重工业设施被迁至郊外等。发达
国家通过法律手段治理雾霾的经验值得借鉴。在雾霾的法律治理方面,有如下代表性文献:陈静静(2013)对雾霾天气成因进行分析研究,并借鉴国内外对雾霾等大气污染防治的法律法规等措施,从法律的角度提出防治雾霾的合理化建议。王春燕(2013)介绍了雾霾的概念,分析了雾霾天气的形成原因,提出了消除雾霾应采取的措施。国家应颁布强制性的法律法规,加大处罚力度;完善执法制度,加强对政府官员的管理和监督;扩大环保法的宣传,增强群众的环保意识;规范政府行为,加强政府责任;加强城市卫生保洁工作;减少机动车的使用;加快油品升级速度,大力开发清洁能源。田红星(2013)研究认为治不胜治的雾霾,促使环境法实现由问题驱动型到预防回应型的转向。问题驱动型环境法重视末端管制的命令控制性管理手段,仅限于在"反应性"或"善后型"的应对中运行环境法律保障规则,显然已不能充分实现环境保护目标。问题驱动型环境法需要进行反思与重构,实现向预防回应型环境法的转变。
(三)雾霾经济手段治理
王旭光(2013)综合雾霾的成因、现状与危害,以及当前我国经济发展状况,认为雾霾治理需要长远规划,并充分利用各种雾霾相关数据,实施有效的治理措施,最终实现雾霾治理与经济发展的双重目的。刘子溪(2013)主要探讨雾霾给我国经济发展的几点启示,以实现环境与经济的“双赢”局面。研究从经济发展的角度提出治理雾霾的对策:一是改善能源生产和消费结构,发展使用新能源;二是优化资源配置,实现区域均衡发展;三是加快产业结构优化升级,推动第三产业发展;四是严格规范工业项目审批和督查,推进节能减排;五是加强基础产业和基础设施建设,发展公共交通。
胡名威(2013)研究认为中国不合理的能源消费结构、工业废气的大量排放、机械化程度的提高以及城镇化发展中建筑工地的大量扬尘是造成雾霾现象日趋严重的经济学原因。雾霾诱发了一系列社会经济负效应,必须采取积极的对策措施加以治理。廖祺(2013)研究认为要想治理空气污染,必须大幅度调整能源结构和产业结构。为此,我国需要将经济发展重点从能源密集型产业向更节能的高技术服务行业转变,利用新能源替代传统能源从而实现节能减排。韩文科等(2013)研究认为目前一些城市出现的大面积雾霾现象主要原因在于城市经济结构和能源结构长期不合理、机动车排放控制不力、大气污染防治措施不到位以及城市周边区域发展严重不平衡。下一步我国必须通过转变经济发展方式、优化能源结构等措施大幅度提高城市能源的清洁化率,通过发展公共交通、提升油品质量等降低机动车尾气排放,同时,联防联控措施也必不可少。
燕一松(2013)研究认为降低煤碳利用比例,加快天然气、非常规天然气以及新能源和可再生能源的发展步伐,已成我国能源结构调整的当务之急。而雾霾已成为这种结构调整的“催促鞭”。阮晓东(2013)研究认为我国的油品质量低下与目前的大气污染直接相关,特别是其中的硫元素较高。因此要有效治理雾霾,就要提升油品质量。而林伯强(2013)认为有效缓解雾霾的途径并非在石油产品质量改善上,而是应彻底改变中国以煤炭为主的能源结构。现在看来,水电受到潜能限制,清洁能源如风电太阳能是发展方向,但是由于基数太小,相当长一段时间内不能对改变能源结构起很大作用。核电是一个可以大规模替代煤炭的能源品种,没有核电的中国清洁发展是很难想象的。作为排放量很少的天然气近几年可以替代 3 个百分点的煤炭,如果非常规天然气,如煤层气和页岩气有较大的突破,会给我们优化能源结构带来预想不到的好处。陈丹江(2013)提出了治理中国煤都雾霾的三剂药方:一是发展煤化工业,提高煤炭的就地转化率。二是推行清洁生产,发展循环经济。三是用新装备生产焦化产品。
贾康(2013)认为经济发展是造成雾霾的要因,治理雾霾需要运用财政政策,通过税收改革、财政支出与补贴等措施共同推进空气质量改善。褚兵(2013)认为为了治理雾霾,国内实施的结构性减税政策应该针对性的有增有减的来实施调控,从而达到减少大气污染,改善空气质量,提高国人幸福指数的目的。
从以上评述可以看出,目前国内对雾霾治理的研究,大多是从政治手段治理,经济手段治理和法律手段治理三个方面出发进行研究。其中,经济手段治理中,又多是从能源结构改善,财税政策等方面展开,政治手段又多是从机动车尾气污染治理等方面展开;大多研究仅仅限于泛泛而谈,实证研究尚未展开,方法多是进行理论分析,数量分析尚不足。这些都是以后的研究方向。
参考文献
[1]谢琴.从雾霾天气谈我国绿色GDP的实施[J]中国石油大学胜利学院学报,2013,27(2):49-51.
[2]张婵娟,程晓军.强化机动车辆管理,推进大气雾霾治理[J]科技信息,2013,(19):440-441.
[3]叔平. 应对雾霾,从“车”做起[J].上海质量,2013,(2):42-43.
[4]崔磊. 驶出雾霾:新能源汽车发展任重道远[J].上海信息化,2013,(4):10-15.
[5]陈静静. 雾霾防治法律问题探究[J]. 法制与经济,2013,(8):45-46.
[6]王春燕. 雾霾天气引发的法律思考[J].新西部(理论版),2013,(10):87-93.
[7]田红星. 治不胜治的雾霾:问题驱动型到预防回应型环境法的反思[J].江西理工大学学报,2013,(10):87-93.
[8]王旭光. 雾霾治理与经济发展探究[J]经济视角(下旬刊),2013,(8):24-25.
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[10]胡名威.雾霾的经济学分析[J]经济研究导刊,2013,(16):13-15
[11]廖祺. 雾霾天气引发有关新能源产业的思考[J].当代经济,2013,(9):55-57.
[12]韩文科 朱松丽 高 翔 姜克隽.从大面积雾霾看改善城市能源环境的紧迫性[J].价格理论与实践,2013,(4):27-29.
[13]燕一松. 雾霾已成能源结构调整的“催促鞭”[J]中国石油企业,2013,Z(1):36-37.
[14]阮晓东. 雾霾连连,油品提升难在哪?[J].新经济导刊,2013,(4):50-53.
[15]林伯强. 能源结构不变,雾霾会再现[J].综合运输,2013,(2):42.
[16]陈丹江. 综合利用发展煤化工—驱散中国煤都的雾霾[J].中国石油与化工,2013,(10):29-31.
[17]贾康. 运用财税政策和制度建设治理雾霾 [J]环境保护,2013,(20):32-34.
[18]褚兵. 应对雾霾 结构性减税该如何“发力”[J].特区经济,2013,(11):29-32.
二 : 关于政治合法性的文献综述
[摘 要] 政治合法性是一个政权能否稳定存在和持久存在的关键,处于转型时期的当下中国,一方面经过三十多年的改革开放发展,社会各方面取得了举世瞩目的成就,另一方面伴随着经济的发展,各种社会、政治问题等也竞相凸显,关于政治合法性的课题,学术界对此研究已久,本文立足在研究各位学者的成果基础上,综合各种观点,为学术研究提供借鉴。
[关键词] 合法性;政治合法性;转型时期
【中图分类号】 D022 【文献标识码】 A 【文章编号】 1007-4244(2014)01-37-1
一、政治合法性的含义
政治合法性是一个政权能否稳定存在和持久存在的关键,关于政治合法性的课题,学术界对此研究已久。笔者在中国知网以“政治合法性”为主题进行文献搜索,共出现2278条结果,其中2008年1月1日至2014年1月10日期间关于“政治合法性”的文章共有1325篇,从这一搜索结果中,我们不难发现,“政治合法性”这一课题在社会经济、政治改革发展中受到人们的持续关注,并且被广泛研究。
探讨政治合法性,笔者认为,首先得界定合法性的概念。关于何为合法性?黄建荣在其《论现代政府合法性递减、成因、影响与对策》中指出,合法性包括两个层面的含义:一是形式层面上的合法性即合法律性,而且此种法律是符合公共利益的良法;二是实质层面的合法性即政治合法性。
既然政治合法性与合法性之间是种与属的关系,那么政治合法性究竟作何种释义呢?孙建光在《西方政(www.61k.com)治合法性理论解析》中指出,政治合法性是西方政治学理论的核心概念之一,在西方政治思想发展史上,长期存在规范主义的政治合法性与经验主义的政治合法性,规范主义的政治合法性是指一种统治是否合法,首先必须将该统治置于理性的价值领域进行判断,符合这种标准即合法,反之不然,经验主义的政治合法性是指促使人们服从某种命令的动机,它不过是既定政治系统的稳定性,简而言之,人们对统治者的确认和对其命令的服从。在《政治合法性、政治正当性与政治义务》中,毛兴贵从对比分析的角度进行了政治合法性的解析,他认为,基于义务与责任的区分,基于国家和个体公民之间的特殊关系与国家和整体国民之间的一般道德关系的区分,可以把评价国家的路径区分为政治合法性与政治正当性,政治合法性与政治义务相对。
二、政治合法性的价值
燕继荣在《论政治合法性的意义和实现途径》中指出,所谓政治合法性就是指政府基于民众认可的原则的基础上实施通知的正统性或正当性概而言之,政治合法性的作用首先关系到政治秩序和政治统治的持久性,其次它关系到政权或制度是否合理。李元书等人在《政治合法性:含义区别功能》中认为,首先政治合法性使得政治统治得到维护并持久,其次它利于实行有效的政治管理,最后合法性的政府拥有充足的资源去推动社会、政治、经济等的全面发展。
三、如何提升转型时期中国政府政治合法性
(一)转型时期中国政府政治合法性危机
经过改革开放三十多年的发展,中国社会取得了举世瞩目的成就,国民生产总值位居世界第二,人民总体生活水平进入小康水平,中国特色社会主义市场经济体制初步建立,国际地位不断提高,但是在取得这些成就的同时,诸多社会、政治问题也伴随着改革的进行而凸显出来。喻包庆在《当代中国政治合法性危机及其解决路径》中指出,当下中国的政治合法性危机有:政治认同危机;执政党认同危机;理想信念危机。在《转型期我国政治合法性面临的困境及其重塑》中,康志贤指出,处于转型期的中国政治合法性危机主要有:一是腐败问题腐蚀着我国政治合法性;二是持续三十多年的经济高速发展后,可能出现的“政绩合法性困局”;三是民众日渐增长的政治参与意识与民主制度供给不足之间的矛盾。
(二)提升中国政府政治合法性的途径
吴家庆等人在《论传统公共行政的合法性危机及消解》中指出,消除公共行政领域的合法性危机:首先是构建制度信用,化解信任危机;其次是建设民主行政,摆脱官僚行政;再者是破除“主权行政”,走向“服务行政”;最后是重审效率观念,探寻公共行政的价值。王桂元等人在《政府自利性与合法性危机》中认为,寻找出政府自利的原因,并且从这些原因方面入手进行政治合法性危机解除,他们总结出政府自利的原因有:一是政府价值的扭曲;二是政府公共职能不断萎缩;三是公共政策偏离公共利益的价值取向;四是政府过多干预市场、社会和私人生活;五是腐败现象的蔓延。
参考文献:
[1]黄健荣.论现代政府合法性递减:成因、影响与对策[J].浙江大学学报(人文社会科学版),2011,(01):19-33.
[2]孙建光.西方政治合法性理论辨析[J].求实,2004,(02):58-61.
[3]毛兴贵.政治合法性、政治正当性与政治义务[J].马克思主义与现实,2010,(04):98-103.
[4]燕继荣.论政治合法性的意义和实现途径[J].学海,2004,(04):88-97.
[5]李元书,王明春.政治合法性:含义区别功能[J].黑龙江社会科学,2007,(06):126-130.
[6]喻包庆.当代中国政治合法性危机及其解决路径[J].理论月刊,2012,(08):112-118.
[7]康志贤.转型期我国政治合法性面临的困境及其重塑[J].重庆工商大学学报(社会科学版),2009,(01):79-81.
[8]吴家庆,高小艳.论传统公共行政的合法性危机及消解[J].湖南社会科学,2009,(01):40-45.
[9]王桂云,李涛.政府自利性与合法性危机―种基于公共选择理论的分析[J].社会科学家,2010,(08):45-48.
作者简介:盛永胜(1991-),男,汉族,安徽庐江人,南京大学政府管理学院硕士研究生,研究方向:行政管理、人力资源管理。
三 : 92张凯华——异常压力与油气分布(文献综述)
异常压力与油气分布
(ABNORMAL PRESSURE AND HYDROCARBON ACCUMULATION)
(作者:---)
摘要:
随着油气勘探活动的不断加深,国内外相继发现了许多异常高压油气田。据不完全统计,全世界已发现超高压盆地180多个,其中160多个为富含油气盆地。异常高压油气田约占全球油气田30% 左右,因此,对异常压力的研究具有举足轻重的意义。
本文介绍了异常地层压力的概念、特征及分类;详细论述了异常压力的成因,即烃类生成作用、欠压实咋用、液态烃类的裂解作用、粘土矿物的后生成岩作用、构造作用 、温度要化等;并在此基础上, 归纳总结出了五种超压油气藏成藏模式,即:
(1)位于超压体系中的低渗超压油气藏;
(2)位于超压层系中,以礁灰岩(或浊积砂岩)为储层的高压油气藏;
(3)位于超压带上倾方向, 以退覆三角洲平原和分流河道砂岩为储层的常压或过渡带超压油气藏;
(4)位子超压带上、下部的超压油气藏;
(5)位于远离超压体系泄压区常压油气蘸。本文对指导、加深新老油气区勘探具有实际应用价值。
关键词:异常压力,油气藏,油气运移,油气分布。
1. 异常压力的概念、特征、及分类
1.1异常压力的概念:
地层压力是指作用于地层孔隙空间的流体(油、气、水)压力。正常地层压力等于地表到某一地层深度的静水压力。从理论上讲,凡不符合上述定义的地层压力均为异常地层压力。其中超过静水压力的地层压力或压力系数(实测压力/静水压力)大于1者为高压异常;低于静水压力的地层压力或压力系数小于1者为低压异常。正常地层压力到异常高压之间的压力过渡区称之为压力过渡带。从成因上分析,压力过渡带可分为“主动压力过渡带”和“被动压力过渡带”两个概念。前者是指异常高压与正常压力之间的压差在趋于平衡的过程中,异常高压通过一定途径和方式向外泄漏所产生的压力值过渡区间,即从异常高压—过渡带(高压异常)一常压;后者是指本来就属于异常高压体系的地质体,因受区域性抬升隆起、剥蚀、卸载、漏失及温度下降等因素的影响,导致异常高压体系压力下降,但仍属超压范围的过渡区间。本文所划定的过渡带,其压力梯度为10.41~ 13.58 kPa/m,压力系数为1.06~1.38。
1.2超压地层体系的特征:
超压地层体系的特征就超压地层体系特征而言,除压力梯度明显增高(大于9.80 kPa/m)外,一般表现为:地层电阻率明显地偏离随深度的增加而增加、声波传播时间随深度增加而减小的正常趋势。相反,泥岩电阻率随深度增加而降低(生烃岩除外),泥岩中的声波传播时间随深度增加而增大。
Harkims和Baugher(1965)指出:异常高压体系多出现在砂泥岩比小于5% ~10%的地层中,尤其在海退层序的大套泥页岩及砂质泥岩层序中异常高压分布更为普遍。
1.3异常压力的分类:
关于异常压力的分类,目前国外论述不多,仅见A·A·奥尔洛夫(1982)提出的简单分类如表1、表2:
上述分类的缺点是:以压力系数1.2为高压和异常高压的界线,使异常高压所包括范围
过宽,不便于认识高压和超高压地层的特点。鉴于上述原因,国内有些学者根据国外260个 油气田的统计资料将地层压力分为5类(表2);
按照上述原则对美目东德克萨斯100多个油气田分类如下:属超低压范围的占9.5% ,属低压的占9 %,常压占51 %,高压占15.5% ,超高压占15% 。对世界160个油气田统计资料分类:常压占37.5 %,超低压占5.7% ,低压占6.0%高压占36.2% ,超高压占11.5% 。
笔者参照上述分类,考虑到异常压力成因、工程上实测压力误差及勘探中的实际应用, 进行了分类(表3)。
据此标准,对世界上210个大中型气田的统计资料分析结果是:低压异常占15.7 %,常 压占33.8% ,高压异常占38.1% .异常高压占12.4% ,详见表4。
由上述资料不难看出,异常地层压力在世界范围内是普遍存在的,在一定意义上讲,油气田与异常压力有着直接或间接的成因关系,尤其是高压异常与油气关系更为密切 所以国外目前多偏重于对异常高压的研究,有的学者甚至把异常压力与异常高压相提并论。但是.随着勘探程度的不断加深,低压异常也越来越多地被发现,如俄克拉何马,潘汉德地区,科罗拉多圣胡安盆地,阿肯色州,阿巴拉契亚区以及加拿大阿尔伯达下白垩统维京层均存在低压油气田。据统计,在世界范围内已知有180个沉积盆地具有超压地层体系,其中有160个盆地与油气分布有重要的因果关系(见表5)。
2. 异常压力的成因:
异常压力的成因多种多样,一种异常压力现象可能是由多种互相叠置的因素所致,其中包括地质的、物理的、地球化学和动力学的因素。但就一个特定异常压力体而言,其成因可能是以某一种因素为主,其它因素为辅 本文将分别就不同成因及实例进行阐述。
2.1烃类生成作用
众所周知,沉积物中的有机质在一定条件下(一般认为温度达到93.33C°,以生油为主的母质R。值大于0.6,生气为主的烃源岩兄,大于0.7 或更大时)转化为烃类的过程是引起超压异常的重要因素。
Hunt(1990)指出:世界上大量油气生成于被流体封存箱封闭的、埋深大于5000 m 的生烃岩中。干酪根的成分、数量及埋藏史决定着烃类生成的数量。此过程形成超压异常基本因素有两个:一是烃类生成,尤其是低分子烃类的生成所造成的体积膨胀;二是所生成的物质和水一起,在地层中变单相流动为多相流动,从而降低了流体的渗透率。Chapman(1972)指出:烃类从地层中析出,可能会降低泥质岩对水的有效渗透率,而导致孔隙流体排出速率的降低,这是因为地层孔隙流体由单相流动变为多相流动时,其两种流体渗透率之和(即它们的相对渗透率之和)降低到单相流动时的1/10。
lHing(1938)指出:有机质生成烃类,其体积增大,可以大幅度地提高已压实岩层中的压力。Hedbery(1974,1980)认为:甲烷及其它低分子量烃类的生成是初次运移、异常压力、泥底辟以及泥火山的重要能量来源。由于有效渗透率的影响,该压力进一步增大并被保存。当然该成因机制包括所谓的在强还原条件下,由于生物细菌作用,尚未达到生烃窗的浅层有机质转化为烃类气体而形成的浅层超压体系。一般认为,浅层有机质在氧化充分的条件下,以喜氧的细菌活动为主,将有机质转化为CO2和水。当氧耗尽时,厌氧的硫酸盐还原菌开始活跃,而使有机质的氧化与硫酸盐还原相结合,形成HS2及其它还原硫化物,最后这些细菌耗尽全部硫酸盐,此时以产生甲烷的细菌起主导作用,直到食物供应耗尽或条件变得极端不利时才停止(Rice和Claypool,1981;CIaypoo和Kenoolden,1 983)。
2.2欠压实作用
泥岩沉积之后,便在上覆负荷压力作用下开始压实脱水。在正常压实情况下,泥岩孔隙度将随深度增加而不断降低.密度则相应加大,但其变化幅度是不均匀的。般浅层泥岩压实速度随深度增加递减快.尔后逐渐减慢。孔隙度或密度与深表现为一平缓曲线。
? Rubey和Huhhert(1959)据Athy曲线得出
泥岩孔隙度与深度关系的数学表达式为:
φ= φL·e-cz ;
φ--深度Z处泥岩孔隙度,φL--泥岩沉积(z=0)时的
原始孔隙度,e--自然对数底,C--常数,代表正常压实
趋势的斜率。
然而,泥岩的压实作用并不能维护上述关系。有
时在一定深度下会出现偏离压实趋势的异常。它们常
常表现为孔隙度比按正常趋势推测的高,密度比正常
趋势推测的低,且常见异常高的孔隙流体压力以及低
声波传播速度、低电阻率、低机械强度(钻速加快)等
等特殊物理现象。此带常被称为异常压实带或高压异图1:压实曲线
常带、超压带.即所谓的欠压实带(见图1),就欠压实作用成因而言.目前大多数学者一致的观点是:在沉积过程中压实与排水作用不平衡。泥岩在埋藏较浅时,渗透性相对较好,
其
中压实水的排出不受阻碍,泥岩压实与孔隙水的排出作用易于保持平衡,孔隙流体保持静水压力,泥岩得以进行正常压实.但当泥岩渗透率降低到一定程度,或由于其它地质作用.使压实过程中孔隙水的排出受到限制或阻碍.泥岩压实与排水不能维持平衡,部分剩余水滞留在泥岩中.从而产生超压体系(Dicki—son.1953;Hubbert和Rubey.1959-I Magmna,1971,1978;Chapman,1 972)。Harkins和Bavgher(1969)在研究了墨西哥湾盆地以后曾指出:所谓欠压实是指快速沉积的厚层泥、页岩中的孔隙水被禁锢并与周围失去联系而不能排出,导致沉积物不能被压实 其中的流体不仅承受着静水压力,也承受上覆地层的重量.从而形成超压地层系统 Rochon(1967)指出:当与正常压实相伴随的水力平衡受到某种因素(由盐、方解石、无水石膏等胶结的页岩、砂岩造成一个高矿化带,该带构成一个封闭体系)的干扰.不能有秩序地排出水分时,就形成超压体系。由统计资料看,欠压实应具备如下条件:① 巨大的沉积物总厚度;② 厚层粘土岩的存在;③形成互层砂岩;④快速堆积加载;⑤ 在许多地区.欠压实多发生在海退层序中,而其中快速沉积是最主要的因素。
关于这一点Terzaghi(1923)曾用下列关系式进行了说明:
S=δ+p
式中: S--总负荷应力;δ-- 基质或有效应力;p一-孔隙流体压力。从关系式中不难看出:沉积物的有效压应力等于上覆总负荷与孔隙流体压力之差,故当孔隙流体出现异常高压时,而沉积物的有效压应力必然出现低异常。
为了保持压实与排水作用的平衡,排水速度必须要能满足压实的需要。而沉积速度越快,泥质岩层厚度越大.为维持平衡所需的排水速度越快,相应对渗透率的要求也就越高,因此越易产生不平衡 一般在巨厚泥岩层中,其外侧总是首先挤压排水,原因是排水较容易而泥岩中部的流体排出受阻,故将保持有最大压力异常。而向上、下两侧压力逐渐降低,直到接近输导层的孔隙压力。
2.3液态烃类的热裂解作用
据研究,位于生油窗以下的液态烃类,在高温条件下,因受催化反应、放射性衰变及细菌作用热解为气态烃的过程中,其体积可增加到原来的2~3倍或更大,而导致地层压力增加。
2.4粘土矿物的成岩作用
地层中的粘土矿物在高温条件下 常和异常的压实条件所经历的成岩变化,即蒙脱石转化为伊利石时.有三方面的因素可引起孔隙流体压力的增加:一是伊利石对孔隙孔道产生堵塞,从而增加了泥质岩的非渗透性;二是伴随这个过程有大量的水脱出,据研究,所释放出的水的体积可达原始孔隙体积的15%;三是蒙脱石层间吸附水的密度一般高于自由孔隙水。Martin(1972)曾总结了当时所有可能利用的资料,得出在紧靠粘土表面的吸附水的密度可达
1.4 g/cm3。,向外层虽逐渐有所降低,但最初5个水层的密度皆大于普通水的结论。其原因可能为:在粘土表面电荷作用下,水分子堆集异常紧密。由于自由孔隙水与粘土吸附水之间存在密度差异,因此,蒙脱石吸附水脱出后必然要膨胀,致使地层产生附加孔隙压力,加之上覆地层迅速增厚,静载急剧增加,流体的驱替受阻,导致泥质岩超压体系的形成。
关于这种成因机理,可以被众多有关世界上不同地区所观测到的粘土矿物纵向分布规律
92张凯华——异常压力与油气分布(文献综述)_张凯华
的报道所证实。即在浅层低温条件下,粘土矿物以蒙脱石为主,向深处出现蒙脱石-伊利石混合带,且其中伊利石的成分随深度不断增加,至一定深度,伊利石占绝对优势(Powers,1967;Burst,1969)。在我国松辽盆地,山东济阳坳陷亦见到相应的变化(王行言,1980;张敦祥,1979)。然而粘土矿物的这种变化是在一定温度区间进行的。Burst(1969)对美国湾岸地区第三系粘土成分研究后指出:蒙脱石转化为伊利石的温度范围为99~ 135℃ 。A·A·Zie和L·H·Bolt对北苏门答腊Arun气田LHO·Seomanwe AI(5)井蒙脱石和伊利石百分含量测定资料的分析表明,其脱水带在l02~143C。由此可见,不同盆地,地温梯度不同,蒙脱石一伊利石的转化带深度也不同,因此而引起的超压带深度亦有差异。
2.4构造作用
区域性抬升、褶皱、断层、滑坡、崩塌、刺穿(盐岩或泥、页岩)均可造成异常压力体系。区域性抬升、隆起是造成异常压力的重要因素。道理很简单,某一深度下的正常压力系统整体抬升,而压力保持原状.则在相对浅层造成超压系统。相反.当某一深度的正常压力系统抬升后,上覆地层剥蚀,原始条件发生变化.如温度下降、裂缝或断层引起流体泄漏等因素则可导致低压异常。断裂的发育,对原始超压体系来说,由于泄漏作用,可导致低压异常,而对非超压系统来说,它对高压流体起输导传递作用而可能产生超压异常。褶皱、滑坡、崩塌、剌穿作用,均可使压力失去平衡而导致超压。
2.6温度变化
温度随埋深的增加而升高,从而引起岩层骨架及孔隙流体的膨胀。但后者远大于前者,Magara(1978)所引资料表明,石英的膨胀为水的1/15,故温度增加可以促使孔隙水的运移,当热膨日长引起的流体运移受阻时.也会提高孔隙流体压力。Barker(1 972),Magara(1978)和Bradley(1975)指出:在固定体积的封闭含水系统中,温度每变化0.56c,内部压力的变化范围为0.76MPa(饱和盐水)~0.86MPa(淡水),这样在一个含有淡水的地层中,当温度升高4.4 C°时,可产生6.90MPa的过剩压力。尽管目前还没有关于温度变化所引起的孔隙流体为烃类的定量过剩压力值,但可以推测,当温度变化导致的压力增量,肯定比水更大,尤其是对天然气来说更容易理解。
3. 超压与油气分布
前面已叙述了超压的形成机制及超压体系中的油气运移问题。那么究竟超压层系与油气分布的关系是什么?笔者认为,简单地说超压盆地一定有油气分布或者是油气分布与超压体系无缘都是片面的,不符合客观实际的。因为不同盆地的地质条件是千差万别的,用固定的、简单的模式去解释超压与油气分布关系显然是不可取的。然而,一个不能忽视的事实是目前世界上已发现180多个超压盆地,其中160多个为富油气盆地 这就说明当盆地的超压层系产生的主要原因是烃类生成作用时,可以肯定地说油气分布与超压体系有着直接或间接关系,或者说该盆地应该是一个富油气盆地。如果盆地的超压机制主要以欠压实或其它因素,其油气分布与此种超压体系的关系还将作具体分析,而后作出结论。例如北海中央地堑,上压力封存箱上部的第三系超压层系纯属欠压实造成,其作用只能作为好的区域盖层。然而从大量调研资料看,大部分盆地超压体系的形成是综合因素影响的结果,其中一种因素为主.而
其它因素为辅。所以笔者认为,世界上大多数超压盆地均有油气分布的内涵就在于此,也就是说均有因烃类生成导致超压的因素。
关于超压体系与油气藏分布关系及模式讨论如下:
3.1位于超压体系中的低渗超压油气藏
这种油气藏多布在退覆三角洲前缘和前三角洲部位 此种沉积体系中富含有机质的泥岩、页岩及薄煤层为烃源岩。有机质在一定条件转化为烃类,体积膨胀而导致超压。而其储层为低渗泥质砂岩,一般连续性、物性均较差,但分布范围广,压力系数高达1.7以上。例如美国落基山区大绿河等盆地第三系低渗气藏、文莱巴兰三角洲Peragam气田及Uinta盆地白垩系和下第三系的油气藏(其中第三系承压相为油,白垩系承压相为气,超压层系厚达915 m)属此种类型。
3.2位于超压体系中的礁灰岩(或浊积砂体)高压油气藏 此种油藏的形成条件是在沉积大套有机质丰富的泥、页岩过程中,在适当的部位和适当条件下,发育有礁灰岩(或浊积砂岩),也就是礁体(或浊积砂体)被包在泥页岩烃源岩中,而形成超压油气藏。压力系数达1.5以上。
3.3位于退覆型三角洲平原及分流河道沉积体系中的常压或稍有超压的油气藏
此种模式的超压部分位于三角洲前缘或前三角洲体系,其中之泥岩、页岩即为烃源岩。烃类经短距离垂向运移,而后通过三角洲砂岩侧向运移至圈闭中。此类油气藏一般为常压或位于过渡带区,压力系数1~1.38。如库太盆地的巴达克气田和巴兰三角洲中新统上部和更新统的油气田属此种类型。
4.4位于超压体系上部或下部的超压油气藏
此种模式中,超压层系就是主要烃源岩。其上下具有储集能力的圈闭均可构成油气藏。如Williston盆地泥盆纪Bakken组烃源岩(超压)上下的灰岩裂缝油气藏和北海中央地堑下封存箱之上的白垩系和之下的侏罗系油气藏均属此种类型。例如Eldfisk、Ekofisk油气田均属此类型,压力系数达1.5左右。
4.结论
(1)超压层系形成的因素是多种多样的,但欠压实作用、烃类生成作用是导致超压的主要因素。一般某个超压体系的形成是多种因素的综合反应,其中以一种为主,其它为辅。
(2)当超压盆地平均地温梯度为3.5C°/100 m 时,超压顶界深度约为3048 m,而平均地温梯度高的盆地其顶界相应较浅。如北苏门答腊盆地地温梯度为4.7℃/100 m,超压顶
部深度为2133m。
(3)一般当地层温度达到90 C°、以生油为主的和以生气为主的烃源岩之镜质体反射率分别达到0.6%和0.7%以上时,沉积相中的有机质热解成烃类而体积膨胀导致超压。
(4)以烃类生成作用为主要诱发因素的超压层系与油气分布有着直接或间接关系。此类盆地为富油气盆地。
(5)与超压层系有关的油气藏类型有位于超压体系中的低渗超压油气藏;位于超压体系中的以礁灰岩(或浊积砂)为储层的高压油气藏;位于退覆三角洲平原和分流河道沉积体系中的常压及过渡带超压油气藏;位于超压体上部或下部的超压油气藏及远离超压体系的泄压区的常压油气藏。
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