含铀矿物对烃源岩生烃影响的热模拟研究

采用密闭容器加水的热模拟方法,从生烃组成特征、生烃量等方面,探讨了含铀矿物对烃岩热解生烃过程的影响.热模拟实验结果表明,在暗色泥岩和煤岩样品中加入含铀矿物后,气态烃和液态烃的生烃量都有比较明显的增加,其中煤岩的气态烃产量平均增加值为34%,而泥岩样品平均增加值也达到了30%以上.液态烃产率分析表明,含铀矿物也促进了泥岩和煤岩的液态烃产率.从泥岩氯仿沥青'A'族组成分析发现,加入催化剂后泥岩的饱和烃和芳烃在高温阶段具有规律性的明显增大的趋势,反映出非烃和沥青质甚至不溶有机质向相对稳定的饱和烃转化以及芳烃随演化程度增加的高聚合作用.综合以上分析,认为放射性铀对油气生成具有积极的意义.     

含铀物质对泥岩有机质热模拟生烃产物的影响

有机—无机相互作用是沉积盆地中普遍存在且不可改变的事实。采用加水热模拟实验方法,考察了含铀物质对泥岩样品热解生烃产物的影响。结果发现,含铀物质的加入,极大的提高了泥岩热解产物中气体产物的生成量。对气体组分的分析表明,产物中二氧化碳的含量增加,而甲烷的含量较少,一氧化碳的含量则呈现先增加后减少的趋势,对液态抽提物的分析发现,含铀物质促进了热解过程中产生的高碳数正构烷烃的降解,使得抽提物中饱和烃族组分的轻重比值有所增加,同时,含铀物质对泥岩热解产生的甾、萜烷类生物标志化合物也产生了一定的影响。     

煤岩、泥岩密闭体系下热解产物特征及动力学分析

通过密闭体系热模拟实验考察了煤岩和泥岩产物产率及动力学特征,结果表明高温阶段甲烷的来源除了重烃气的裂解外,还有有机质直接裂解的贡献。泥岩有机质在初次裂解过程中易于生甲烷的组分较少且热稳定性要高,煤岩有机质在初次裂解过程中易于生甲烷的组分相对较多且稳定性较弱。煤岩在低温阶段热解的液态烃中正构烷烃通过环化和芳香化作用与沥青...     

鄂尔多斯盆地上古生界泥页岩热模拟实验

采用高压釜热模拟实验对鄂尔多斯盆地上古生界太原组、本溪组的4块泥页岩样品进行了生烃过程模拟分析。在热模拟实验过程中,甲烷气是最主要的气态烃类产物,其产率在热模拟过程中持续增加,在温度600℃时可达50 mg/g。C2～C5的产率变化在热模拟过程中表现出相似的特征,均是先增大至峰值后开始减小,C2～C5的热裂解是甲烷产生的主要来源。样品的气态烃产率主要与有机质热成熟度有关,热成熟度越低,样品有机质的生烃潜力越大,在热模拟过程中气态烃的产率越高。     

煤系烃源岩生气热模拟实验研究

为了客观评价煤系烃源岩的生气特征和生气量,采用限定体系黄金管热模拟实验技术,对采自鄂尔多斯盆地的不同地质时代煤系烃源岩(煤岩和煤系泥岩)样品进行了生气热模拟实验研究,详细讨论了煤系烃源岩热解生气特征与气体碳同位素变化。结果表明,煤系烃源岩具有较好的生气性能,煤岩与煤系泥岩热解生成气态烃产率相差不大,两者具有相似的生气演化特征,即随热模拟温度升高,煤岩和煤系泥岩热解生成甲烷的产率逐渐增加,甲烷最大产率分别达211.69 m3/t和184.47 m3/t,而C2-5产率是先增加后降低,在热模拟温度430℃~470℃达到最大值,分别为19.14 m3/t和6.87 m3/t;煤岩和煤系泥岩热解气组分碳同位素值总体上随热模拟温度升高而变重,且相同热模拟温度时具有δ13C1δ13C2δ13C3的特征,其中煤系泥岩热解气甲烷、乙烷碳同位素值较煤岩分别偏轻0.3‰~2.1‰和1.4‰~3.7‰。在此基础上,建立了煤系烃源岩(煤岩和煤系泥岩)的生气模式。     

柴达木盆地东部石炭系烃源岩热模拟实验及生烃潜力

通过热模拟实验及热模拟产物组分和稳定碳同位素分析,对柴达木盆地东部石炭系烃源岩的生烃能力及产物特征进行了研究。结果表明:石炭系烃源岩的气态烃产率为67.27～161.01m3/t(TOC),总气体产率为220.51～453.39m3/t(TOC),显示柴达木盆地东部石炭系烃源岩具有较高的生气能力;液态有机质产率仅为1.73～4.30kg/t(TOC),残余生油能力相对较低,但考虑到石炭系烃源岩的成熟度已经接近生油窗的下限值(1.3%),因此模拟实验的液态有机质产率不能真实反映石炭系烃源岩的生油潜力。根据模拟实验的气态烃产率可知,柴达木盆地东部石炭系泥质烃源岩的生气强度为14.2×108～42.5×108 m3/km2,显示其具备形成规模气藏的生烃条件。      

塔里木盆地石炭系烃源岩热模拟实验地球化学研究：Ⅰ.气态和液…

对塔里舅地石炭系低成熟的泥岩和灰岩生油岩进行了热模拟实验研究。结果表明,气态烃产量随热模拟温度升高呈增加趋势,４００℃时开始急剧增加,并且泥岩增加的速度要高于灰岩;气态烃中甲烷、乙烷和氢气组分的产率在４００℃时最大值;甲烷的碳同位素较重,为－３７．５‰～－３４．０‰,液态烃产率的高峰温度是,泥岩为３００℃灰岩则为３５０℃,表明灰岩生油高峰滞后,这些资料反映了石炭系泥岩和灰岩具有不同的油气生成演化过     

焉耆盆地煤系源岩特征、生烃机理及烃源岩倾向性研究

焉耆盆地位于南天山造山带东部,是在华力西期褶皱基底上形成的中新生代含煤沉积盆地。作为西部地区一个小型的侏罗纪含油气盆地,焉耆盆地除与周缘的塔里木、吐哈盆地有相似性外,亦有自己独特的地质条件,即:改造型盆地、煤系生烃和高地温梯度。通过研究认为,煤系源岩特征是决定生烃能力的内因,高地温梯度则是促使油气生成的外因。笔者通过现今地温的测量和岩石热导率的分析,认为焉耆盆地博湖坳陷现今地温梯度较高,其原因主要是该盆地大地热流值较高,认为地温梯度高的原因来自地内深处。从侏罗系煤系源岩的类型、特征、分布,到对其有机显微组分:镜质组、惰性组、壳质组、腐泥组的组成,开展了侏罗纪煤系烃源岩倾气倾油性评价;尤其是进行热压模拟实验,开展中下侏罗统煤岩、碳质泥岩和煤系泥岩热压模拟液态烃、气态烃产率分析。指出侏罗系煤系源岩液态产烃率以煤岩为最高、泥岩次之、碳质泥岩最差;气态产烃率则以泥岩为最高、煤岩次之、碳质泥岩最差。     

西湖凹陷平湖组不同煤系烃源岩热解生烃差异及其在油气勘探中的应用

本文以西湖凹陷平湖组不同煤系烃源岩（煤、炭质泥岩和暗色泥岩）为研究对象,通过封闭体系黄金管-高压釜生烃动力热模拟实验,查明了3种煤系烃源岩生烃产物、产率特征及生烃演化规律的差异。研究结果表明：在西湖凹陷平湖组煤系烃源岩中,煤、炭质泥岩和暗色泥岩均具有很高的产气态烃能力和较高的产液态烃能力,但不同岩性样品的生烃演化模式存在一定差异。炭质泥岩生烃最早,生烃强度最大;煤居次,生烃稍晚,生烃强度稍低;暗色泥岩生烃最晚,生烃强度最低。根据热解生烃特征,指出西湖凹陷具有煤成油的勘探潜力,西部斜坡带是找油的有利区域。     

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。     

加水热模拟中深湖与煤系泥岩地化特征比较

通过深湖泥岩和煤系泥岩的加水热模拟研究认为,在热模拟实验过程中,深湖泥岩和煤系泥岩显示不同特征,并且其演化有差别。深湖泥岩利于液态原油的生成,并且转化率高于煤系泥岩。深湖泥岩残余可溶有机质饱和烃含量高于煤系泥岩,非烃含量则低于煤系泥岩。深湖泥岩胶质 /沥青质和饱芳比均随温度升高而降低,而煤系泥岩的胶质 /沥青质随温度升高有增加趋势,其饱芳比的变化则不大或有降低趋势。深湖泥岩的T_max难以指示演化阶段,其干酪根碳同位素值明显轻于煤系泥岩,它们的值均随温度的升高而变重。     

利用生排烃动力学研究海相及煤系烃源岩的残留烃及其裂解成气特征

以煤与海相泥岩的块状样品为研究对象进行多升温速率下的排烃模拟实验,借助生烃动力学方法处理实验模拟结果,对煤与海相泥岩的残留烃特征进行了研究。结果表明:海相泥岩残留烃在Ro为1.0%时达到高峰,然后逐渐降低,而煤中残留烃在Ro为1.0%时达到高峰后便基本上保持稳定。煤吸附能力比海相泥岩的强,其残留烃量也比海相泥岩大。成熟作用对于煤及海相泥岩残留烃都有很大的影响。高过成熟阶段海相地层中烃类构成以油藏或输导层中原油裂解气为主,源岩中的残余液态烃也有一定的贡献,而煤在排烃结束以后煤中分散液态烃对裂解气的贡献更大些。煤中残留烃主要是前期形成的烃类由于排烃效率不高而聚集起来的,而海相残留烃基本上随着残余生烃潜力的降低而降低,这一方面说明海相残留烃受生烃作用的影响,另一方面也受排烃效率的影响。模拟样品中的残留烃及残余生烃潜力均可以与自然样品对比,表明了该方法的实用性。     

煤和煤系泥岩生油能力再评价

煤和分散有机质（煤系泥岩或页岩）对煤成油田的贡献大小一直没有获得统一认识,这导致煤是否具有生排油能力直到现在仍然争论不休。选择了两个典型侏罗系煤和一个煤系泥岩样品,分别进行了限定体系热解生烃模拟,结果表明热解特征较差的泥岩（H／C 0．77,IH 146mg／g）却比中等富氢煤（H／C 0．82,IH 260mg／g）的生油量高出2．7倍,是一般煤（H／C 0．75,IH 199mg／g）生油潜力的6倍。这暗示着在煤成油评价中,不能简单把煤和煤系分散有机质对等进行评价,不然会低估煤系相对分散有机质的贡献而过高估计了煤的作用。热解模拟结果与吐哈盆地台北凹陷煤系岩石中有机质含量对比结果表明,该凹陷煤成油更可能来自于煤系泥岩而不是煤本身。此外,通过分析发现煤中液态烃稳定性较差,一般在低熟阶段就开始裂解生气,因此,被国内外学者普遍采纳的,IH（或S1）随成熟度变化的趋势不能作为判断煤排油门限的有效参考。     

中国油气地球化学理论研究进展

本文全面地,概括性地论述了目前中国在石油和天然气地球化学理论研究方面的现状和进展,包括非常规油气藏地球化学,油藏地球化学和天然气地球化学三个方面,其中,在非常规油气藏部分又分陆相低熟油气地球化学,高－过成熟油气地球化学（中国海相碳酸盐岩的油气生成）和煤成油气地球化学三个部分讨论。     

Thermogravimetry-differential thermal analysis coupled with chromatography as a thermal simulation experimental method and its application to gaseous hydrocarbons from different source rocks

In this paper a thermogravimetry-differential thermal analysis method coupled with chromatography （TG-DTA-GC） has been adopted to simulate the generation of gaseous hydrocarbons from different hydrocarbon source rocks such as coals, mudstones, and carbonate rocks with different maturities. The temperature programming for thermal simulation experiment is 20℃/min from ambient temperature to 700℃. As viewed from the quantities and composition of generated gaseous hydrocarbons at different temperatures, it is shown that low-mature coal has experienced the strongest exothermic reaction and the highest loss of weight in which the first exothermic peak is relatively low. Low-mature coal samples have stronger capability of generating gaseous hydrocarbons than high-mature samples. The amounts and composition of gaseous hydrocarbons generated are closely related not only to the abundance of organic carbon in source rocks, but also to the type of kerogen in the source rocks, and their thermal maturity. In the present highly mature and over-mature rock samples organic carbon, probably, has already been exhausted, so the production of gaseous hydrocarbons in large amounts is impossible. The contents of heavy components in gaseous hydrocarbons from the source rocks containing type- Ⅰ and - Ⅱ kerogens are generally high ; those of light components such as methane and ethane in gaseous hydrocarbons from the source rocks with Ⅲ-type kerogens are high as well. In the course of thermal simulation of carbonate rock samples, large amounts of gaseous hydrocarbons were produced in a high temperature range.     

腐殖煤气态产物演化特征的模拟实验研究

本文较详细地探讨了成熟阶段腐殖煤在加水热模拟过程中气态产物的演化特征。成熟阶段的煤仍具有相当的生烃潜力,其主要生烃阶段仍以生油为主,生气相对较少。生油高峰之后由于液态产物的大量热裂解才开始进入气态烃的大量生成阶段。由于地质条件下煤中的可溶有机质十分丰富,在高演化阶段由可溶有机质进一步裂解是煤成气的重要来源。非烃主要形成于早期阶段。成熟煤生成的气态烃中甲烷为之主要成分,非烃中H₂为主,其次为CO₂,甲烷的碳同位素值明显低于乙烷,而乙烷和丙烷的碳同位素值差别较小,并且随演化程度的增加各气态组分的碳同位素值差别愈来愈小。     

Saturated and aromatic diterpenoids and triterpenoids in Eocene coals and mudstones from China

Several series of saturated, diaromatic, triaromatic C-ring cleaved and triaromatic diterpenoids and triterpenoids have been detected in 4 immature coal and mudstone samples. A number of these compounds appear to represent intermediates in a series of postulated pathways for progressive aromatization of biogenic diterpenoids and triterpenoids. Diagenetic pathways for the formation of tricyclic aromatic hydrocarbons from abietane and pimarane type diterpenoid precursors and for the formation of diaromatic, triaromatic C-cleaved and triaromatic hydrocarbons from β-amyrin and other triterpenoid precursors are proposed. Saturated and aromatized abietanes, pimaranes and phyllocladanes, which are the most abundant compounds in all 4 samples, indicate a predominant higher plant input which can be related to the Coniferales group but not to individual plant families. β-Amyrin and other triterpenoid-derived triaromatic and triaromatic C-ring cleaved hydrocarbons with triterpenoid structures are thought to be characteristic for angiosperms. The relative concentrations of the triaromatic and triaromatic C-ring cleaved hydrocarbons are higher in samples 9602 (mudstone) and 9603 (coal) than samples 9601 (coal) and 9604 (mudstone) indicating samples 9602 (mudstone) and 9603 (coal) contain relatively more angiosperm derived organic matter than samples 9601 (coal) and 9604 (mudstone). The distribution patterns and the relative concentrations of saturated and aromatic diterpenoids and triterpenoids thus are valuable markers for the determination of the relative contents of biological sources of organic material in geological samples.     

辽河盆地东部凹陷原油的碳同位素组成特征

通过对辽河盆地东部凹陷原油的饱和烃、芳烃的碳同位素组成特征、原油同位素类型和单体烃同位素特征进行研究 ,发现整个东部凹陷原油及其组分的碳同位素值偏重 ,指示其源岩有机质中藻类和低等水生生物的贡献较少 ;饱和烃—芳烃的碳同位素值关系揭示东部凹陷大部分原油样品与沙河街组沙三段烃源岩的特征相近 ,而南部和北部地区少数样品表现出负的碳同位素异常 ,与该区中生界源岩样品的接近 ,推测原油中可能混入了中生界来源的油气。南部地区各样品的碳同位素类型曲线和单体烃的碳同位素曲线均相似 ,揭示了两者具相同的油气来源。北部地区各原油样品的单体烃的碳同位素类型曲线间具有相似的分布特征 ,但茨榆坨地区的原油样品的碳同位素值比牛居地区的系统偏轻 ,可能是成熟度相对较低引起的 ,表明茨榆坨地区原油具有早期成藏的特征。原油的碳同位素组成特征是研究油气来源和成藏特征分析的一种重要手段。     

泥炭的热模拟研究──过渡带气形成机理探讨

本文对现代泥炭进行了低温长时间模拟实验研究,并探讨了过渡带气的形成机理。甘南泥炭气、液态烃产率高。液态烃由热解油和残余气仿沥青“Ａ”两部分组成,热解油中以Ｃ_５─Ｃ_１４较轻馏分为主,残余氯仿沥青“Ａ”则以非烃、沥青质为主。随热演化程度增高,烃类增加,非烃和沥青质急剧减少。模拟气体组成以非烃气体（ＣＯ_２等）为主,随温度升高,气态烃产率升高,烃类气体中以甲烷为主。２００℃～４００℃温度下产生的甲烷碳同位素δ１３Ｃ为－５３.８２～－３３.６６‰。研究表明低热演化阶段伴随腐殖物质的降解和干酪根的分子重排作用能产生甲烷同位素较轻的生物－热催化过渡带气。     

Diversified roles of mineral transformation in controlling hydrocarbon generation process,mechanism,and pattern

Organic matter(OM)is intimately associated with minerals in clay-rich mudstones,leading to widespread organic-mineral interaction during hydrocarbon generation in argillaceous source rocks.What we are concerned is the effects of the different mineral properties on hydrocarbon generation process and mechanism during mineral transformation.In this way,pyrolysis experiments with smectite-octadecanoic acid complexes(Sm-OA and Ex-Sm-OA)were conducted to analyze correlation of mineralogy and pyrolysis behaviors.Based on organicmineral interaction,hydrocarbon generation process was divided into three phases.At 200–300℃,collapse of smectite led to desorption of OM,resulting in high yield of resin and slight increase in saturates.Subsequently,enhanced smectite illitization at 350–450
℃was accompanied with large amounts of saturates and a mere gaseous hydrocarbon.Featured by neoformed plagioclase,ankerite,and illite,500
C saw plenty of asphaltene and methane-rich gaseous hydrocarbons,revealing cracking reactions of OM.Noteworthy is that saturated and gaseous hydrocarbons in Ex-Sm-OA were considerably more than that in Sm-OA during second and third phases.Quantitative calculation of hydrogen revealed organic hydrogen provided by cross-linking of OM could not balance hydrogen consumed by cracking reactions,but supply of inorganic hydrogen ensured cracking could readily occur and consequently greatly promoted hydrocarbon generation.Further investigating characteristics of mineralogy and pyrolytic products,as well as effects of solid acidity on hydrocarbon generation,we concluded desorption of OM and decarboxylation promoted by Lewis acid were dominated at 200–300
C,resulting in lowdegree hydrocarbon generation.While high yield of saturated and gaseous hydrocarbons in second and third phases,together with occurrence of ankerite,indicated predominance of decarboxylation and hydrogenation promoted by Lewis and Br?nsted acid,respectively.Variations in organic-mineral interactions indicated(1)the controls of mineral transformation on hydrocarbon generation process and mechanism include desorption,decarboxylation,and hydrogenation reactions;(2)clay minerals acted as reactants evolving together with OM rather than catalysts.These findings are profoundly significant for understanding the hydrocarbon generation mechanisms,organic-inorganic interactions,and carbon cycle.