神东矿区煤的煤岩特征及热解生烃潜力研究

通过系统研究神东矿区主要可采煤层的煤岩特征,以及神木煤的热解试验结果,探讨了不同煤岩组成的生烃性能。研究认为,神东煤有机质含量高;热解液态烃产率低,气态烃产率较高;镜质组含量与生烃潜量具有明显的正相关关系,煤中丰富的镜质组是主要的成烃母质。不同煤岩成分和类型的研究结果表明,亮型煤生烃性能最好,母质最优;暗型煤生烃性能及母质较差。      

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。     

准噶尔盆地侏罗纪煤成油研究

本文以有机岩石学和有机地球化学研究为基础，结合模拟实验，对中国西北地区准噶尔盆地侏罗纪煤成油问题进行了详细讨论，结果表明，准噶尔盆地侏罗纪煤含有丰富的类脂成分，壳质组特别是角质体含量高可能导致了本区高蜡石油的生成，壳质组和基质镜质体的含量决定了煤的氢指数和热解烃产值，它们共同构成了盆地内煤成油的母质。模拟排油实验证明了煤孔隙的吸附能力是有限的，在一定的压力条件下，煤中液态烃达到一定数量后就可以较好地排出。为了便于生产勘探，文中还讨论了煤系地层的沉积有机相，依据沉积相，有机地球化学和有机岩石学特征将煤系划分成四种沉积有机相:分别是高位沼泽有机相，森林沼泽有机相，流水沼泽有机相和开阔水体有机相，其中，流水沼泽有机相生成液态烃的潜力最大，以含有大量的角质体为特征；森林沼泽有机相的生烃潜力次之，以基质镜质体为主要成分；高位沼泽有机相生烃潜力最差，以惰性组和镜质组为主要的有机组分；而开阔水体有机相不是煤成烃研究的理想场所     

煤中显微组分的成烃演化实验

热解模拟实验揭示,镜质组的生烃作用与其起始成熟度有关,如果初次生烃中止,成熟度 (再次生烃起始成熟度)尚未超过生油高峰阶段 (R=0.9%),则再次生烃有可能显著提高煤的生烃潜量,且以起始成熟度在生烃高峰处的升高幅度为最大。在有机显微组分中:壳质组的生烃量最大,生烃范围最集中;镜质组次之;惰质组最少。      

贵州水城煤中基质镜质体生烃潜力、烃类组成及生烃模式

基质镜质体是华南晚二叠世煤中的主要组分之一,其在煤中含量的多少、生烃潜力的大小、生烃特性等直接影响到该区煤成油气资源的评价。采用岩石热解、热解气相色谱以及开放体系下热模拟等方法,对贵州水城晚二叠世(P21)龙潭组煤中基质镜质体的生烃潜力、烃类组成特征、生烃模式进行了研究。结果表明:本区基质镜质体的生烃潜力、氢指数分别为191.99mg/g和250mg/gTOC,远高于丝质体的生烃潜力(26.17mg/g)和氢指数(35mg/gTOC),而小于树皮体的生烃潜力(297mg/g)和氢指数(491mg/gTOC);基质镜质体热解烃类组成中以轻质烃为主,湿气次之,可见本区基质镜质体不但能生成气态烃,而且能生成一定量的液态烃,这归因于其中所含大量的超微类脂体;基质镜质体“生油窗”温度范围为375～475℃,主要生烃温度区间为400～450℃,其中415～430℃为生烃高峰期,420℃处产烃率最高。基质镜质体这种在高成熟度下(大于VRo1.0%)大量生烃的特点对在成熟度普遍较高的华南地区寻找油气田具有重要的意义。     

贵州水城煤中基质镜质体生烃潜力、烃类组成及生烃模式

基质镜质体是华南晚二叠世煤中的主要组分之一,其在煤中含量的多少、生烃潜力的大小、生烃特性等直接影响到该区煤成油气资源的评价。采用岩石热解、热解气相色谱以及开放体系下热模拟等方法,对贵州水城晚二叠世(R12)龙潭组煤中基质镜质体的生烃潜力、烃类组成特征、生烃模式进行了研究。结果表明：本区基质镜质体的生烃潜力、氢指数分别为191.99mg/g和250mg／gTOC,远高于丝质体的生烃潜力(26.17mg/g)和氢指数(35mg／gTOC),而小于树皮体的生烃潜力(297mg/g)和氢指数(491mg/gTOC);基质镜质体热解烃类组成中以轻质烃为主,湿气次之,可见本区基质镜质体不但能生成气态烃,而且能生成一定量的液态烃,这归因于其中所含大量的超微类脂体;基质镜质体“生油窗”温度范围为375～475℃,主要生烃温度区间为400～450℃,其中415～430℃为生烃高峰期,420℃处产烃率最高。基质镜质体这种在高成熟度下(大于VRo1.0％)大量生烃的特点对在成熟度普遍较高的华南地区寻找油气田具有重要的意义。     

吐哈盆地煤沼泥岩有机相型与源岩评价

吐哈盆地台北凹陷主体原油性质表现为低密度、低硫、低凝固点、中等含蜡、富重碳同位素,总烃含量高,具有明显的姥鲛烷优势,富C_(29)甾烷等一系列典型的煤成油地化特征。油—源对比表明,盆地煤成油主力烃源岩为早、中侏罗世煤系地层中煤及沼泽环境下形成的泥岩。本文根据有机岩石学、有机地球化学(包括氢指数(IH)、氧指数(lo)、生烃潜量(S_1+S_2)等)、沉积环境(包括煤系泥岩形成的氧化还原性、水动力条件、沉积环境序列等)及植物组合等有机相标志,将本区煤系沼泽相泥岩划分出四种有机相类型,即干燥森林沼泽有机相,潮湿森林沼泽有机相,流水沼泽有机相及开阔水体沼泽有机相。流水沼泽     

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。     

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%。      

湖滨三角洲环境的煤有机地球化学特征

本文对灵武煤田延安组湖滨三角州沉积进行了煤沉积学与有机地球化学的初步研究,指出上三角洲平原、过渡带、下三角洲平原等三个亚环境及不同沉积序列,其有机地球化学参数值都有所不同且有规律性。下三角洲平原煤和过渡带下部煤具备作为良好烃源岩的潜力,水进沉积序列有助于煤产烃潜量的提高。     

贵州水城地区晚二叠世含树皮体煤成烃特性研究

采用岩石热解、热解气相色谱以及有机岩石学等方法。对贵州水城含树皮体煤及其主要组分－－树皮体的生烃潜力、烃类组成特征和成烃演化规律进行了详细的研究。结果表明：本区含树皮体煤友及树皮体的生烃潜力、氢指数和扔机碳含量都较高,含树皮 煤主要生烃温度区间和生烃高峰期分别为４００￣５００℃和４２０￣４５０℃;热模拟产物以轻质烃（凝析油或轻质油）占绝对优势,湿气次之;气态烃与液态烃演化模式截然不同,液态烃产率在     

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。     

煤和陆源有机质作为生油岩

煤和陆源有机质生油岩是我国第三类主要的生油岩。分析了这一领域的研究现状和进展，并对这类生油组分、生油岩类型和成烃特征、煤成液态烃的初次运移和煤层孔隙特征的关系、有机岩石学评价方法等问题作了讨论并提出一些新的认识。     

两种不同还原型腐殖煤的成烃潜力

应用煤岩学与有机地球化学分析方法,对比研究了两种不同还原型腐殖煤的成烃潜力,较强还原型腐殖煤富含荧光镜质体,具较强的荧光性、较高的Ｈ／Ｃ原子比、较多的氯仿沥青和总烃、较大的热解生油潜量和较高的液态烃产率,均显著区别于较弱还原型腐殖煤。可见,较强还原型腐殖煤比较富烃,具有较高的成烃潜力,特别是生成液态烃的潜力。     

煤成烃生成及排驱加水热模拟实验

用加水热模拟实验对采于我国胜利油田附近的石炭系太原组亮褐煤（R0＝0．56%）生烃潜力进行研究。煤样富含镜质组（74．5%）,壳质组少（8．8%）,惰性组占16．7%,其中镜质组以富氢的基质镜质体为主。煤样裂隙发育,形成于滨海沼泽相沉积环境。实验设200℃、230℃、260℃、290℃、320℃和350℃六个温度点,每个温度点加热72小时。实验结果表明该煤具有较高的生烃潜力和排油效率。其液态烃大量生成和排出始于R0＝0．76%（290℃）,在R0＝1．18%（320℃）时达高峰。气态产物从R0＝1．18%大量形成,直到R0＝1．53%（350℃）继续增大。实验分析认为煤的生烃能力除了与其有机质类型、有机质丰度等有关外,还与其形成的沉积环境有关,缺氧的还原环境是煤作为烃源岩形成和保存的有利沉积环境。裂隙的发育有助于煤成油的排驱和运移。     

长岭断陷东岭鼻状构造带沙河子组烃源岩特征及评价

为确定东岭鼻状构造带沙河子组烃源岩的发育程度,本文应用有机地球化学分析方法,对沙河子组的暗色泥岩进行了有机质丰度、类型和成熟度的研究。研究结果显示:有机碳平均含量为2.21%,生烃潜量平均值为9.13 mg/g,氯仿沥青"A"含量0.5%,总烃含量500×10~(-6),说明沙河子组暗色泥岩有机质丰度较高;有机显微组分中惰质组分含量较低,"壳质组+腐泥组"相对含量远远高于镜质组和惰质组。T_(max)为446℃~462℃,结合T_(max)与氢指数和降解指数的关系,指示有机质干酪根类型以II1~I型为主;镜质体反射率(Ro)为0.56%~0.71%,处于低成熟-成熟阶段。综合分析认为沙河子组烃源岩有机质丰度高,有机质类型好,有机质成熟度处于低成熟-成熟阶段,属于中等-好的烃源岩,以生油为主。东岭断鼻构造带沙河子组具有较大的勘探潜力。     

利用低变质煤的有机地球化学指标探讨氧化还原作用的特征及其对成熟度评价的影响

低变质煤的有机地球化学指标,如“A”/Cor,“H”/Cor,I_H,T（max）OEP,Pr/Ph,S₁+S₂,C₃-菲/总烷基菲等随其在泥炭化过程中经受的氧化还原作用程度的变化而呈规律性变化,显示了氧化还原作用的各种特征.氧化作用以脱去一个至多个碳原子的脱羧基作用或断裂作用的形式,改变正烷烃,类异戊二烯烷烃和烷基菲的组成。并在其对残余部分性质所给予的影响的意义上,可被视为一种“超前煤化作用”。还原作用促进有机质向烃转化,随还原作用加深而发生的镜质组更加富氢的变化比镜质组数量的变化更能提高煤的产烃潜量。只有在查明了煤氧化还原程度的前提条件下,应用这些指标评价成熟度才可能更为准确。     

煤在钼作用条件下的气态烃生成与演化

关于钼作用条件下的煤中有机质生烃特征和演化过程,目前知之甚少。为此,利用黄金管高压釜装置,以原煤中添 加单质钼的方式,开展了催化生气模拟实验。研究发现,无论加钼与否,煤样气态烃和单体烃气的产率均存在一个生成高 峰,在模拟镜质组反射率大于4.0％之后的极高成熟度阶段仍存在较大的甲烷生成潜力;当模拟镜质组反射率小于3.0％时, 添加的钼对煤中有机质生气具有微弱的抑制效应,此后阶段中才体现出一定的促进作用;原煤与加钼煤样甲烷产率之间的 相互关系与气态烃总产率大致相似,加钼煤样乙烷产率在镜质组反射率大于3.0％之后高于原煤,加钼条件下丙烷-戊烷的 产率在其生成高峰之后略高于或约等于原煤。分析认为,添加的钼没有参与煤中有机质的早- 中期热降解生烃过程,但对 晚期热裂解生气作用起到了一定的促进效应,原因可能在于煤中催化反应空间在不同的成熟演化阶段存在一定的差异。     

塔里木盆地三叠系烃源岩有机岩石学特征与生烃评价

应用现代有机岩石学方法，配合有机地球化学方法，通过对塔里木盆地三叠系烃源岩的研究，认识了一种较特殊的烃源岩类型，其生烃母质以菌解无定形体为主，不仅其实测镜质组反射率Ｒ°具有明显抑制作用，而且其生烃早，“液态窗”范围介于镜质组Ｒ°为０．４０％－０．９５％之间。这类烃源岩生烃潜力较强（相当于ⅡＢ型干酪根），实际上已进入成熟－成烃峰期阶段，并广泛分布于塔北轮南及其以南地区，预测展布面积达１．０－１．５万     

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。