鄂尔多斯盆地煤的热解生烃潜力与成烃母质

对鄂尔多斯盆地石炭-二叠纪、三叠纪和侏罗纪3套煤系烃源岩,进行煤岩煤质基本特性研究,并结合热解试验结果,探讨不同煤系煤的生烃潜力。研究认为:煤型有机质的液态烃产率普遍较低,且主要产出气态烃;本区煤的生烃潜力表现为三叠纪和石炭纪煤高,侏罗纪煤低的特点。综合考虑成煤地质条件、煤岩煤质和热解试验结果,煤的成烃母质类型为Ⅲ型,继而细分为3级:即三叠纪和盆地东缘二叠纪的半亮煤、镜煤为Ⅲ1型;盆地东西缘石炭纪的半暗煤为Ⅲ2型;盆地西缘二叠纪和侏罗纪的暗煤、暗淡煤为Ⅲ3型。     

西北侏罗纪低成熟煤中镜质组热解产物特征及地质意义

镜质组是腐殖煤中最主要的显微组分,其结构极为复杂。采用单一的实验手段,很难对镜质组结构进行深入研究。采用低温热解、高温热解及TMAH在线甲基化热解3种瞬时热解方法,对镜质组结构中吸附烃、与大分子相连的支链基团中非极性及极性组分分别进行研究。实验结果表明,吸附烃特征决定于镜质组类型及成熟度两种因素。均质镜质体吸附烃以芳烃为主,而基质镜质体吸附烃以正构脂肪烃为主。热解产物中,芳烃所占比例随基质镜质体成熟度的增加而变大;基质镜质体高温热解主要产物为正构脂肪烃,其次为芳烃和酚类,而均质镜质体高温热解主要产物为酚类,其次为芳烃,脂肪烃所占比例较小。TMAH甲基化研究表明,镜质组结构中含有丰富的脂肪酸,而脂肪酸有可能是煤成油的主要母质来源之一。镜质组不同条件下的热解产物特征说明,不同镜质组具有明显的结构差异,并对其生烃特征具有重要影响。      

应用荧光显微组分定量评价煤的生烃排烃潜力

在研究镜质组类型基础上，把富氢镜质组（荧光镜质体）作为有折扣的富氢显微组分（类脂组）对待，提出了利用荧光显微组分丰度－ＦＭＴ参数作为评价不同还原类型煤生烃，排烃的定量指标。煤岩学标志，有机地球化学参数和热模拟实验产烃率数据为ＦＭＴ值定量评价煤生烃排烃潜力的适用性和有效性提供了佐证。     

荧光法判别镜质体类型的研究

镜质组生油中的重要问题之一是如何有效地鉴别富氢镜质体与贫氢镜质体。通过原煤和镜质组样品热模拟液态烃产率与相对荧光强度的相关关系找出与达到生成、排出液态烃产率的要求值相对应的相对荧光强度界限值,并经热解分析的产油指数校验后,作为划分富氢与贫氢镜质体的定量界线和评价腐植煤生烃排烃潜力的另一个煤岩学定量标志。在一定的荧光测试条件下,华北太原组和山西组煤的富氢与贫氢镜质体相对荧光强度的界限值定为I_546nm0.30%;I_650nm0.46%。      

不同煤相煤和镜质组产烃性质的研究

采用有机岩石学一热解分析(ROCK-EVAL)热模拟分析方法对三种典型煤相和镜质组的产烃性质进行了研究．并讨论了产烃性质和有机岩石学参数之间的关系．根据相同煤阶下煤和镜质组的产烃潜量S1 S2值气态烃和液态烃的产率以及湿气含量，得出煤相Ⅰ>煤相Ⅱ>煤相Ⅲ的特点：气态烃和液态烃组成上也有较明显差异．镜质组和煤的产烃潜量．S1 S2值与镜质组的相对荧光强度(I650nm rel%)和光变幅度(Ig／Io)存在明显正相关关系．根据有机岩石学特征和产烃性质．镜质组可分为富氢镜质组和贫氢镜质组两类．在评价煤产烃性质时，必须考虑煤中不同煤相镜质组的还原类型。     

腐殖煤的显微组分与生烃研究：以南华北太原组,山西组煤为例

本文采用煤岩学方法、热解分析和热模拟实验等，对南华北太原组和山西组腐殖煤进行了显微组分与生烃研究。腐殖煤的生烃量与显微组分组成关系密切，煤中富氢组分愈多，其生烃量愈大。富氢镜质体荧光性较强，具有较高的生油潜力。南华北太原组和山西组腐殖煤的主要生烃组分应是富氢镜质体和壳质组。     

珠江口盆地下第三系烃源岩有机岩石学特征及生烃潜力

本文主要应用透射光、反射白光和荧光相结合的综合光学法对珠江口盆地下第三系烃源岩的有机显微组份进行了煤岩学鉴定及荧光参数的测试，并采用了透射电子显微镜（ＴＥＭ）新技术对镜质组份中的超微组份进行研究。通过热解模拟剖析了不同显微组份组合烃源岩的生烃潜力。（１）发现了本区显微组份的独有特征，即镜质组本体中镶嵌有丰富的壳质和腐泥组份，并命名为壳镜组，同时结合无定形的细分，划分了壳镜组的亚组份。（２）在高倍透射电子显微镜下对镜质组中的超微类脂体进行了划分定量。（３）盆地烃源岩共划分了三种类型、七个显微组份组合，其中Ａ２，Ｂ１是主要给合，其次是Ｂ２，明确了壳镜组和超微类脂体是主要生烃母质。（４）研究了不同显微组份组合的生烃潜力，壳镜组具有单位有机碳生烃潜力高的特点，肯定了盆地的含油远景。     

煤岩显微组份和全煤热解色谱分析

随着石油勘探的深入和发展，煤和含煤沉积的生油问题，已经越来越引起人们的重视。为此，笔者选择了准噶尔盆地侏罗系富氢组份含量高的煤样和富镜质组的煤岩样品，采用快速热解法，对其显微组份和全煤的热解生烃潜势进行了研究。结果表明:（１）Ｒ_０值为０.３７～０.３９％的未成熟煤岩样品中，壳质组和镜质组在３５０～４５０℃温度区间有最大热解峰面积Ｓ_２。（２）富氢组份含量高的样品中，热解产物以正构烷烃＋正构烯烃为主，其次为芳烃化合物。（３）镜质组或富镜质组的煤岩样品中，Ａ１６００/Ｍｇ值较高时，热解产物在Ｃ_６-Ｃ_１５范围内，某些芳烃化合物成为主峰。（４）惰性组生烃能力最差，在较高温度下，形成含量很低的正构烷烃和烯烃，或在气态烃范畴产生少量烃类，或基本不产生热解产物。（５）随着加热时间的延长或原煤样品演化程度的升高，烯烃含量减少或消失，可能是干酪根转化过程中的残余氢为烯烃的氢化作用提供了氢源，使烯烃转化为烷烃的缘故。     

不同密度镜质组的热解色谱特征及生烃潜力的研究

摘要：用热解色谱（Ｒｏｃｋ－Ｅｖａｌ）对２个褐煤样、３个气煤样的２８个分离组分进行了研究,揭示了不同密度镜质组组分之间生烃潜力具有较大的差异性;镜质组不仅可以作为重要的生气母质,而且还可以作为重要的生油母质。     

论煤岩组分的液化性能

通过高压釜在溶剂和催化剂条件下对煤的加氢液化试验,探讨了低煤级煤中煤岩组分的液化性能。结果表明,在不同宏观煤岩成分的液化试验中,转化率和油产率表现出镜煤>亮煤>暗煤>丝炭;对于显微组分的液化,不仅镜质组和壳质组具有反应活性,半镜质组也有一定活性,且活性组分(镜质组+半镜质组+壳质组)含量与液化转化率、油产率表现出良好的正比关系。低煤级煤中,R_max<1.50%的半丝质组分在液化时有反应活性,其活性低于同一煤中的半镜质组,而R_max>1.50%的惰质组分已不具反应活性。      

瓦窑堡煤系有机岩石学特征及煤成烃潜力研究

瓦窑堡煤系是我国重要的含煤岩系之一,陆相生油的观点最早可能源于瓦窑堡煤系含油性特征。通过对瓦窑堡煤系煤和暗色泥岩有机质的显微岩石学和宏观煤岩学特征的分析,提出了瓦窑堡煤系煤主要形成于深覆水森林泥炭沼泽相,类脂组含量高,且镜质组的主要类型为富氢的基质镜质体,有机地球化学结果表明瓦窑堡煤系煤具有Ⅱ型有机质的特征,处于低熟-成熟阶段,热模拟实验证明其具有良好的油气生成潜力。但由于瓦窑堡煤系规模小,煤层厚度薄,煤系泥岩有机质类型偏差,且煤中主要生油显微组分尚末进入大量生油期,因此难以形成油藏。     

吐哈盆地煤成烃主要贡献组分剖析

吐哈盆地中下侏罗统煤显微组分组成显示了“碎、小、薄”和过渡组分含量高的特点。结合显微和超微层次有机岩石学分析，在显微组分层次生烃组分主要为基质镜质体，碎屑类脂体、薄壁角质体、木栓质体和小孢子体在煤成烃中也有一定的贡献；超微层次生烃组分主要表现为分布于基质镜质体中的超微类脂体。煤中基质镜质体的高含量弥补了其单位生烃潜力低的不足，基质镜质体富氢成因在于生物化学阶段细菌等微生物对其强烈降解改造作用。     

两种侏罗系煤的油气生成定量对比研究

在加水热模拟条件下通过对不同有机质类型煤的生油气特征及其演化的对比研究,校正模拟实验的Ro,建立了油气生成的定量数学模型。研究认为,煤的油气生成特征与其有机质类型和演化阶段有关:高碳煤的有机碳含量变化不明显,甚至有增加的趋势,不必恢复其有机质丰度;低碳煤的有机碳含量随演化程度的增加而降低,但幅度不大,对其有机碳含量可适当恢复。煤的生油量大小与其有机质类型的好坏成正比,气油比则与有机质类型、成熟程度有密切的关系。在高过成熟阶段,有机质类型越好,气油比越高,气态烃生成量越大;而有机质类型越差,气油比越低,气态烃生成量越小。     

从显微煤岩学角度探讨六盘水地区龙潭煤系低煤级煤的生烃状况

摘 要　 从显微煤岩学角度探讨了贵州六盘水地区晚二叠世龙潭煤系煤的生烃状况。研究表 明‚树皮体和基质镜质体是研究区煤岩显微组成中主要的两种富氢组分‚“富镜质体 较富树 皮体” 是主采煤层典型的煤岩组合特征‚在成烃演化过程中‚富氢镜质体和树皮体对生烃作 出了主要贡献。渗出沥青体充填于镜质体微裂隙或细小孔洞以及丝质体胞腔中。这些微裂隙 和胞腔对煤成油的保存、富集和运移起到关键作用。显微组分间的这种配置关系为煤成油藏 的形成提供了非常有利的条件。六盘水地区具有形成煤成油藏的母质条件‚同时在煤层中具 有较好的保存富集以及运移条件‚如果存在有利的地质背景与之相配合‚研究区煤成油藏的 勘探开发工作将具有十分乐观的前景。     

河北南部石炭一二叠纪煤层气烃源岩特征

河北南部地区石炭一二叠系煤层煤种丰富,峰峰、邯郸矿区煤层的宏观煤岩类型以半亮煤和半暗煤为主;显微煤岩类型为微镜煤、微镜惰煤及微暗煤;煤的结构以细、中宽条带状结构为主,在半亮煤和半暗煤中最多;有机显微组分以镜质组最高,一般可占50％～91％,惰质组占10％～35％,壳质组含量一般不超过5％,对煤层气来说,这是比较有利的烃源条件：区内大淑村矿2煤的矿物质含量最低,其煤的吸附能力较其它矿区高;主煤层镜质组最大反射率具有北高南低的分布规律,揭示了煤的生烃强度具有由南向北逐渐增高的趋势。该区煤层气源岩不仅影响煤的生烃能力,还影响着煤层对甲烷的吸附能力和煤层气的开采能力。     

豫东地区煤系烃源岩有机质特征与煤系气资源潜力

为了评价豫东地区煤系烃源岩生烃潜力,基于有机碳含量（TOC）、镜质体反射率、干酪根类型及显微组成等测试分析结果,探讨了豫东地区不同区块煤系烃源岩的有机地球化学特征,对比分析了不同区块煤系气资源潜力,提出煤系气勘探有利区块。结果表明:区内煤系烃源岩的有机碳含量偏低（小于1.5%）;干酪根类型以Ⅲ型为主,偶见Ⅱ₂型干酪根,利于生气;煤系经历了中二叠-中晚三叠世和晚侏罗-早白垩世2个大量生烃阶段,烃源岩热演化程度较高,镜质体反射率（R_ran）为1.44%~3.80%,平均2.83%,有机质进入高成熟-过高成熟阶段,生烃量较充足。总体上,区内烃源岩生烃潜力属于差-中级别,砂泥岩储集性能相对较好,含气量高。煤系盖层主要为封盖性好的细砂岩、煤层、泥质岩类,煤系烃源岩气体保存条件好。研究认为研究区的睢西区块烃源岩具有埋藏深度较浅、有效厚度大、孔隙度高、含气量和含气饱和度高、有机质成熟度高的特点,为豫东煤系气勘探的有利区块。      

东濮凹陷及其周缘地区上古生界煤系沉积有机相及煤成烃潜力

东濮凹陷上古生界具有优越的煤成烃物质基础,油气生成潜力取决于沉积有机相。通过对东濮凹陷及其周缘地区煤系沉积有机相的类型和分布特征的研究,结合烃源岩生烃热模拟实验,探讨了东濮凹陷上古生界煤成烃的潜力。研究表明:东濮凹陷上古生界沉积有机相可划分为6种类型,镜质腐殖有机相是研究区主要的有机相类型,太原组下部和太原组上部–山西组下部还发育少量的含腐泥腐殖有机相和壳质腐殖有机相等富氢有机相类型,山西组上部较发育惰质腐殖有机相,东濮凹陷北部发育富氢有机相,特别是庆古2井区和毛4、毛8井区有机相类型好,而南部则发育镜质腐殖有机相和惰质腐殖有机相。不同有机相成烃潜力存在明显差异,镜质腐殖有机相的生油气潜力可与我国典型的煤成油气盆地相媲美,而富氢有机相的生烃潜力更高。但由于东濮凹陷上古生界热演化程度的差异,各个区块油气生成可能存在较大差异,毛4井区成熟度低,油气产率低;庆古2井区R_max在1.0%左右,处于液态烃类生成高峰期,煤成油产率较高,文古1井区处于成熟–高熟区,有较高的煤成气产率,但仍未达煤成气产率的高峰;南部马古5井处于高过成熟,具有较高的煤成气潜力,但由于南部遭受岩浆作用的影响,其煤成气潜力需要评估岩浆作用影响的程度。      

湘中南龙潭煤系不同演化程度煤的煤岩学特征及有机地球化学特征

摘 要　 通过对湘中南龙潭煤系不同煤级煤样的煤岩学和有机地球化学研究‚概括了湘中南 龙潭煤系煤的有机显微组成和主要有机地球化学特征‚指出其中的气煤、肥煤和焦煤是具有 较高生烃潜力的烃源岩‚壳质组和基质镜质体是这一阶段煤中的主要生烃组分。     

Organic Geochemical and Petrographic Characteristics of the Coal Measure Source Rocks of Pinghu Formation in the Xihu Sag of the East China Sea Shelf Basin: Implications for Coal Measure Gas Potential

Coal measure source rocks, located in the Xihu Sag of the East China Sea Shelf Basin, were analyzed to define the hydrocarbon generation potential, organic geochemistry/petrology characteristics, and coal preservation conditions. The Pinghu source rocks in the Xihu Sag are mainly gas-prone accompany with condensate oil generation. The coals and shales of the Pinghu Formation are classified from "fair" to "excellent" source rocks with total organic carbon(TOC) contents ranging from 25.2% to 77.2% and 1.29% to 20.9%, respectively. The coals are richer in TOC and S1+S2 than the shales, indicating that the coals have more generation potential per unit mass. Moreover, the kerogen type of the organic matter consists of types Ⅱ-Ⅲ and Ⅲ, which the maturity Ro ranges from 0.59% to 0.83%. Petrographically, the coals and shales are dominated by vitrinite macerals(69.1%–96.8%) with minor proportions of liptinite(2.5%–17.55%) and inertinite(0.2%–6.2%). The correlation between maceral composition and S1+S2 indicates that the main contributor to the generation potential is vitrinite. Therefore, the coals and shales of the Pinghu Formation has good hydrocarbon generation potential, which provided a good foundation for coal measure gas accumulation. Furthermore, coal facies models indicates that the Pinghu coal was deposited in limno-telmatic environment under high water levels, with low tree density(mainly herbaceous) and with low-moderate nutrient supply. Fluctuating water levels and intermittent flooding during the deposition of peat resulted in the inter-layering of coal, shale and sandstone, which potentially providing favorable preservation conditions for coal measure gas.     

鄂尔多斯盆地北部煤系有机显微组分特征与生烃潜力

以鄂尔多斯盆地北部煤系伊24井及其周围地区煤系为对象,重点研究煤的不同显微组分特征及生烃能力。结果显示:该地区烃源岩族组成中以高含量的沥青质、中含量的非烃和芳烃、低含量的饱和烃为特征,总体上属于气源岩;有机质类型属腐殖型。煤的镜下鉴定以基质镜质组为特征,可观察到大量孢子体、角质体,但树脂体少见,且未发现藻类体。镜质组生烃潜力是壳质组的1/4,是惰质组的2.5倍,是主要的生烃组分,形成于弱还原环境。延安组主体进入低成熟阶段(R moax=0.50%～0.70%),山西组—太原组主体进入中—高成熟阶段(R moax=1.40%～1.80%)。伊24井延安组未进入主要的排烃期,山西组—太原组则进入了主要的排烃期,曾经发生了大量的排烃作用,是附近地区重要的气源岩。