爱沙尼亚干酪根催化降解生烃过程及动力学研究

以爱沙尼亚油页岩干酪根为对象,利用热模拟实验方法和化工催化原理,考察了不同介质对干酪根热解生烃过程的影响,从热解生烃量、生烃组成特征及生烃动力学等方面进行了探讨。结果表明:膏岩对干酪根的生烃具有明显催化作用,碳酸盐岩对干酪根的生烃具有一定反催化作用,各种盐类对干酪根的生烃量影响较小。干酪根热解动力学研究表明,生烃动力学参数表观活化能E与视频率因子A两者之间不是独立变化的,而是具有一定的关系,即:E与lnA之间服从直线关系(R=0.99),这些认识对于深入探讨爱沙尼亚油页岩干酪根的化学结构、建立热解动力学模型具有一定的参考价值。     

无机盐类对干酪根生烃过程的影响

利用岩石热解评价仪（Rock-Eval）和热解气相色谱仪（Py-GC)，对采自东营凹陷和松辽盆地的烃源岩干酪根进行了热模拟实验，探讨了地层水中所存在的无机盐类对生烃过程的影响，求得了不同盐类作用下的反应动力学参数。结果表明，无机盐类对干酪根的热解生烃过程具有不同的影响。其中，氯化盐类具有一定程度的反催化作用，其他盐类表现出正的催化作用。这种催化作用是通过降低热解反应的表观活化能或提高反应的频率因子而表现出来的。最后，对无机盐类的催化作用机制进行了初步探讨，认为电子诱导效应理论可以初步解释无机盐类的催化作用。     

海相碳酸盐岩烃源岩热解动力学研究:全岩和干酪根的对比

我国海相碳酸盐岩地层分布广泛,厚度巨大,经历的地质历史较长,特点是有机质丰度低,多处于高过成熟阶段.碳酸盐岩烃源岩评价对我国的油气资源评价与勘探至关重要.用生烃动力学方法来研究碳酸盐岩生油气过程是一个值得探索的研究方向.本文通过生烃动力学热模拟实验,求取了碳酸盐岩全岩和其干酪根不同烃类组分(甲烷、 C2～ C5气态烃)的生成动力学参数并进行对比.结果表明,在生烃动力学热解实验中,全岩和其干酪根具有相似的动力学参数,采用烃源岩应该比干酪根更符合实际,但是干酪根样品可以测得更为详细的实验数据,因此可以根据样品的情况,选择合理且易行的实验条件.在此基础上,以本文得到的参数作为参照指标,用动力学方法外推到地质实际中,可准确地提出适合我国的碳酸盐岩生烃定量模型,能为碳酸盐岩的资源评估等方面给出定量数值,从而为有效烃源岩的定量评价提供一种新的方法和途径.     

下古生界海相碳酸盐岩的生烃机制与成烃模式研究

碳酸盐岩中有机质的多种赋存形式和碳酸盐岩对有机质特殊的催化作用,决定了碳酸盐岩特有的生烃机制物成烃模式,碳酸盐烃源岩的生烃过程分为早期的生物大分子解聚生烃阶段;中期的干酪根大量热降解生烃阶段;碳酸盐矿物包裹体有机质和晶包有机质在高演化阶段生烃三个主要阶段,是个多源复合,多阶段连续的生烃过程,而且与碎屑岩生烃比较,具有生油高峰和生气高峰滞后的现象。     

开放体系下平凉组页岩干酪根的生烃动力学研究

对鄂尔多斯盆地奥陶系平凉组海相页岩进行了3种升温速率下的 Rock-Eval 热解模拟实验,研究了其干酪根在开放体系下的热解生烃演化特征.通过分析热解烃 S2的产率随温度的变化,结合 Kinetics 生烃动力学专用软件计算,获得了其开放体系下的生油动力学参数,活化能分布范围为(57~81)×4.185 kJ/mol.在此基础上进行的动力学模拟结果与实验数据非常吻合,可较好地将实验数据外推到地质实际过程.此外,发现热解残渣中的 H/C(原子比)值与热解温度、干酪根转化率有较好的相关关系,可建立 H/C 值与转化率或者等效镜质组反射率的可靠模板,表明 Rock-Eval 热解实验与 H/C 值结合,可快速评价下古生界源岩的成熟度、转化率和生烃量等指标,将其应用于资源量计算等方面     

济阳坳陷下古生界碳酸盐岩二次生烃及其动力学研究

以济阳坳陷下古生界海相碳酸盐岩作为研究重点,用生烃动力学方法来研究碳酸盐岩生油气过程,对各组分的生烃动力学参数进行标定,并应用热解动力学参数确定海相碳酸盐岩的生烃定量方法.在此基础上进行二次生烃动力学特征和生烃史研究,探讨下古生界碳酸盐岩的生烃潜力.燕山期古地热场具有高地温梯度和高大地热流分布广泛的特征,是古生界二次生...     

鄂尔多斯盆地下古生界奥陶系碳酸盐岩生烃能力研究

产率比是有机质在某一成熟度下的气态烃类产物的产率与其最终气态烃产率的百分比,对相同类型有机质的不同阶段的产率比进行分析可建立该类型有机质的产率比与成熟度的关系.元素平衡法是指有机质及其生成物、残留物间存在的一种物质平衡关系.应用产率比法和元素平衡法对鄂尔多斯盆地下古生界奥陶系碳酸盐岩的生烃能力进行了讨论,指出下古生界奥陶系泥质碳酸盐岩具有一定的生烃能力,其气态烃最终产率可达420～430 m3/T*有机碳,相当于Ⅱ型干酪根的生烃能力;纯碳酸盐岩的生烃能力相对较低,气态烃产率只有120 m3/T*有机碳.     

渤海莱州湾凹陷不同类型烃源岩活化能影响因素分析

选取不同干酪根类型的低熟烃源岩作为剖析对象,从干酪根类型、干酪根中有机硫含量、可溶有机质和黏土矿物对烃源岩活化能的影响进行研究,结果表明:Ⅱ₁和Ⅰ干酪根活化能分布范围窄,Ⅱ₂和Ⅲ干酪根活化能分布范围宽,干酪根平均活化能Ⅲ>Ⅱ₂>Ⅰ>Ⅱ₁;有机硫含量高的干酪根平均活化能低,有机硫对烃源岩生烃起催化作用;可溶有机质的存在影响烃源岩平均活化能的大小和分布特征,可溶有机质分布在活化能低值区间,对烃源岩生烃起催化作用;烃源岩黏土矿物中伊/蒙混层含量高,平均活化能高;伊利石含量高,平均活化能低,伊利石对烃源岩生烃起催化作用。      

判别碳酸盐岩是烃源岩还是储集岩的指标

<正> 在实际勘探中,碳酸盐岩既可作为烃源岩,也可作为储集岩存在。确定碳酸盐岩中含有的烃类是原生的,还是从它处运移而来的,这在勘探实践中有着指导意义。为此目的,许怀先等用岩石热解分析方法做了大量研究工作。结果表明岩石中原油的热蒸发烃高峰温度和干酪根热解烃高峰温度具有显著差异:干酪根热解产烃高峰温度 T_(max)为400～600℃;原油热蒸发烃最高峰温度 T_(max)为300～400℃。由此可以区分原油的热蒸发烃和干酪根的热解烃,并进一步判定当最高热解峰温 T_(max)>400℃时,该岩石为烃源岩,而当T_(max)<400℃时,则为储集岩。对干酪根热解的进一步研究表明,不同成熟度的干酪根在不同的热降解温度范围内的产烃量是不同的。低成熟度的干酪根在450～600℃范围内所产生的烃占热解烃的5%     

含油气盆地深部高过成熟烃源岩古TOC恢复方法及其应用

根据烃源岩演化过程中残留生烃母质变化原理,建立了TOC恢复的数学地质模型,提出了TOC演化与各种主控因素之间的定量关系模式,通过对模式中各主控因素在自然条件下变化的特征取值,计算得到了TOC恢复系数,做出了泥质岩烃源岩和碳酸盐岩烃源岩在含不同类型干酪根情况下的TOC演化图版。这一方法的最大特色是避免了人为主观因素和高温压物理模拟实验条件可能带来的结果偏差。研究表明:随着热演化程度的增加,烃源岩内残留的TOC含量逐渐减少,在大量生排烃阶段(R_O=0.5％～2.0%)变化幅度最大;处于高过成熟阶段(R_O>1.2%)的烃源岩,其原始TOC恢复系数随R_O增大而逐渐增加,含Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型母质的泥质岩烃源岩TOC恢复系数分别可达3.0、2.0、1.4;含Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型母质的碳酸盐岩烃源岩TOC恢复系数分别可达3.2、2.2、1.5。论文例举了源岩TOC恢复在实际工程中的应用。     

脂肪酸盐生烃热模拟研究及其意义

干酪根晚期生油说很难圆满解释碳酸盐岩的生烃机制。本文从新的视角探讨了在碳酸盐岩中还存在一类潜在的生烃母质-脂肪酸盐。由于脂肪酸盐物化性质独特，很难从地质体中得到纯脂肪酸盐，因此我们采用了化学合成方法制备硬脂酸镁（ＲＣＯＯ）２Ｍｇ，并对硬脂酸镁、硬脂酸及硬脂酸镁加碳酸钙三个系列的样品进行了３００℃和３５０℃的常规热解实验；实验结果表明脂肪酸盐在热解温度下能够生成烃类物质，并且脂肪酸盐的烃类转化率明显高于脂肪酸。脂肪酸盐的热解断裂方式中α>β>γ，与脂肪酸的断裂方式相比，其β和γ断裂方式较强。这一实验结果可能会对碳酸盐岩的评价提供新的启示。     

海相烃源岩二次生烃潜力定量评价新方法

烃源岩二次生烃的演化过程是残余干酪根热解演化与残留油热裂解转化两个既相互联系又完全不同的物理化学反应过程的叠加。本文利用自制高压釜热压生烃模拟实验装置,采取分阶段连续递进模拟实验方式,以海相烃源岩样品为例分别评价了残余干酪根的生烃潜力与残留可溶有机质转化油气潜力,建立了一套不同起始与终止成熟度海相烃源岩二次生烃潜力的定量评价方法,并首次明确提出了干酪根生油指数KIo、干酪根生气指数KIg、干酪根生烃指数KIh等评价烃源岩生烃潜力的参数,弥补了ROCK EVAL热解评价方法无法分别评价烃源岩在不同生烃演化阶段所生成的“油”或“烃气”潜力的不足。     

碳酸盐岩生气的热模拟实验

采用半封闭外加温加压式热压模拟装置对碳酸盐岩的生烃情况进行了热模拟实验。利用自然样品和人造样品相结合,研究了碳酸盐岩生气量随成熟度和温度变化的趋势,探讨了碳酸盐岩的生气规律:碳酸盐岩气态烃产率随温度升高而增大,并且在某一温度点(460℃)之后,气态烃产率的增大非常明显;温度是碳酸盐岩生烃的重要影响因素;随着温度增高,碳酸盐岩的生烃潜力不断降低,其间有一个生烃潜力的巨变阶段;碳酸盐岩生烃过程中,总有机碳TOC变化不明显,这可能与样品本身的TOC太低有关;碳酸盐岩的气态烃产率与有机质丰度的关系并不明显。     

碳酸盐烃源岩有机质分布与排烃特征

通过碳酸盐岩地层中的纯碳酸盐岩、缝合线缝隙物和泥质条带有机质含量和残留烃量分析表明,碳酸盐岩地层中不同的组成部分之间有机质的分布是不均匀的,其中缝合线缝隙物和泥质条带具有高的TOC值和较低的S1/ TOC 值,而纯碳酸盐岩TOC值则很低,但其S1/ TOC 却很高。这说明缝合线缝隙物和泥质条带发生了明显的排烃作用,而纯碳酸盐岩排烃作用不明显。因此可以认为高有机质丰度的缝合线缝隙物和泥质条带是碳酸盐岩地层烃源的主要贡献者。压溶作用对碳酸盐岩的排烃起重要作用。     

烃源岩催化生烃机制研究进展

本文扼要综述了国内外在热模拟催化生烃领域的研究进展,并针对其存在问题或不足之处,提出了新的研究思路,设计了新的实验方案,对烃源岩催化生烃机理和过程进行定量的研究,建立定量的催化反应速率数学模型和催化生烃产离数学模型,并制作成可操作的计算软件,划分出起正催化作用和反催化作用的催化剂。在研究过程中,全面考虑某生油岩中的所有粘土矿物和地下水中的无机盐类对生烃的催化作用,即系统地分别考虑生油岩中存在的各单     

准噶尔盆地陆东-五彩湾石炭系烃源岩特征及生烃动力学研究

准噶尔盆地陆东-五彩湾地区石炭系具有良好的勘探前景,该地区石炭系烃源岩有机质丰度较高,成熟度范围宽,主要处于成熟-高成熟演化阶段,主要由Ⅲ型有机质组成。在对烃源岩样品进行常规评价的基础上,用开放体系进行了热解实验和动力学模拟,对陆东-五彩湾地区的生烃特征进行了研究,尝试了高成熟烃源岩生烃过程研究及Ⅲ型干酪根液态烃排烃时间的估计,并对石炭系地层产烃率进行了计算。结果显示,陆东-五彩湾地区石炭系最早在二叠纪（距今264 Ma左右）开始生烃,后期由于地层抬升,在古近纪早期（距今61 Ma左右）结束生烃。下石炭统产烃率大,液态烃排出时间估计在距今232~196 Ma之间;上石炭统产烃率较小,液态烃排出时间估计在距今196~178 Ma 之间,但天然气生成相对较晚,有利于天然气的保存。天然气可能主要来源于上石炭统烃源岩。