有机质成烃动力学模型研究综述

目前有机质成烃动力学模型主要有总包反应模型、串联反应模型、无数平行一级反应模型及平行一级反应模型几种。不同学者之间得到的动力学参数存在较大差异。有机质成烃动力学模型的进一步研究 ,有助于其在油气勘探中的应用     

低熟源岩可溶有机质成烃动力学特征

本文针对陆相低熟烃源岩中可溶有机质的成烃动力学特征进行研究。结果表明：（１）可溶有机质的存在可影响源岩动力学参数活化能的大小和分布特征：（２）分布在源岩活化能低值区间上的可溶有机持具有相对较低生烃温度,热模拟条件下一般不超过３３５℃,（）在镜质组反射率Ｒ０＝０．２４％￣０．５０％,且热模拟温度不大于３３５℃的低熟条件下,可溶有机质的累积生烃率变化范围为３％￣３５％,累积生烃率与镜质反射率有良好的正     

未熟—低熟油的有机质成烃化学动力学模型

<正> 国内外大量的研究和勘探实践表明,虽然未熟—低熟油广泛存在,但并非所有的沉积盆地或层位均有未熟—低熟油产出并成藏。它们的产出和富集是与特定的地质条件相联系的,包括如下几个方面。(1)与特殊类型的有机质有关,如木栓质体、树脂体、某些藻类;(2)与强烈的细菌活动和改造有关;(3)与强还原环境有关;(4)与可溶有机质有关,黄第藩等则特别突出地强调了这种沉积可溶有机质作为未熟—低熟油气生成的主要母源的意义。有机质成油(包括未熟—低熟油)的过程是一个有机质     

黄铁矿对有机质成烃的催化作用讨论

粘土矿物，碳酸盐，石英等无机矿物对有机质演化的催化作用已被确认，有机质干酪根类型还与黄铁矿含量，形态有关，而其中硫的含量直接影响到干酪根反应的活化能，反应速率，指出黄铁矿也是一种有效的催化剂。鉴于世界原油中有很大一部分产自高硫酪根，深入研究其中的机理是当前石油地球化学中的一项刻不容缓的任务。     

楚雄盆地高成熟煤成烃源岩中原始有机质丰度和原始产烃潜力的恢复

本文对云南楚雄中生代盆地上三叠统煤成烃源层进行了原始有机质丰度和原始产烃潜力恢复的尝试。该烃源层在盆地中具有不均衡热变的特点，南北之间的Ｒ０可由０．８％变化到４．５％不等，东西向的差异也很明显。在各区因排烃量不同而造成有机质残余率不等的情况下，如何恢复其原始有机质丰度和原始产烃潜力，以便进行合理的油气资源评价成为该盆地勘探工作的重要课题。作者通过对生源相近、成煤环境类似而成熟度极低的本区晚第三纪煤系和上三叠统变质最低的华坪煤系样品，按不同温阶进行系统的外加温、外加压生烃排烃模拟实验，从而分别编制出热演化程度与其排烃率（Ｒ０－ＨＣ排）和有机碳损耗率（Ｒ０－Ｃ损）的关系曲线。利用楚雄盆地上三叠统煤成烃源层相同比例尺的残余有机碳平均含量等值线图和平均Ｒ０等值线图叠合，获得两种曲线的若干交汇点。基于各交汇点的Ｒ０值和经过换算的有机碳损耗率，分别从Ｒ０－Ｃ报和Ｒ０－ＨＣ排曲线上求出各交汇点已损失的有机碳百分率和已排出烃类的百分率，从而恢复了各点所在烃源层的原始有机碳丰度和原始产烃潜力。     

成烃理论的发展：（1）未熟油及有机质成烃演化模式

The wide existence of immature oils throughout the world especially in China broke through the hydrocarbon generation theory through kerogen thermal degradation. Studies have shown that soluble and insoluble organic matter are organically connected in the sedimentary rock, both contributing to hydrocarbon generation. In the diagenesis,kerogen can not produce oils, so immature oils derive directly from the soluble lipids. Hydrocarbon generation process through kerogen thermal degradation takes place mainly in the early catagenesis(R o= 0.2% ～1.2%), and the oils generated are normal. In the late catagenesis, hydrocarbon generation comes into wet gas stage(R o=1.2%～2.0%), with pyrrobitumen degenerating into high mature light oils and oils cracking into gases. In this paper,the author presented a new generating hydrocarbon and evolutionary model with soluble and insoluble organic matter both contributing to the generation of hydrocarbon.     

原油裂解成气动力学参数及其应用研究

 采用黄金管限定体系,对塔里木盆地牙哈、哈得原油样品进行了热模拟实验,研究了原油样品热裂解生成气态烃的产率特征及其动力学参数。结果表明,牙哈、哈得原油样品裂解具有高的C_1-5产率(738.87 ml/g、598.98 ml/g)和C_2-5产率(256.85 ml/g、188.63 ml/g)。牙哈、哈得原油样品裂解成气动力学参数存在差异:牙哈原油样品裂解气甲烷、乙烷、丙烷生成的活化能范围分别为（66～83）×4.186 kJ/mol、（59～72）×4.186 kJ/mol、（59～65）×4.186 kJ/mol,频率因子各为2.07×1016s_-1、1.0×1014s-1、1.0×1014s-1;哈得原油样品裂解气甲烷、乙烷、丙烷生成的活化能范围分别为(63～84)×4.186 kJ/mol、(57～63)×
4.186 kJ/mol、(58～70)×4.186 kJ/mol,频率因子各为1.42×1016s-1、1.0×1014s-1、1.0×1014s-1。以塔东地区满东1气藏为例进行了动力学模拟应用研究,认为原油的大量裂解为满东1气藏提供了主要气源。     

塔里木盆地晶包有机质的地球化学性质及其应用

塔里木盆地晶包有机质的地球化学性质及其应用范善发，周中毅，解启来，潘长春（中国科学院广州地球化学研究所．广州５１０６４０）关键词晶包有机质，塔里木盆地，二次生烃，生物标志物碳酸盐岩的可溶有机质主要为沥青Ａ和晶包有机质，前者是用溶剂抽提碳酸盐岩样品获得...     

塔里木盆地库车坳陷烃源岩生成甲烷的动力学参数及其应用

根据压力下黄金管封闭体系热模拟实验结果 ,应用 Kinetics和 GOR- Isotope Kinetics专用软件 ,获得了塔里木盆地库车坳陷三叠系—侏罗系烃源岩的生烃动力学参数及碳同位素动力学参数。库车坳陷侏罗系煤、煤系泥岩及三叠系泥岩热解生成甲烷具有各自的活化能分布范围 ,分别是 197～ 2 6 8k J/ mol、180～ 2 6 0 k J/ mol、2 14～2 89k J/ m ol,频率因子各为 5 .2 6 5× 10 1 3s- 1、9.76 1× 10 1 1 s- 1、2 .2 70× 10 1 4s- 1 ,反映它们的生烃行为有所差异 ;其相应的碳同位素动力学参数也有差别 ,平均活化能分别是 2 2 8k J/ mol、2 0 5 k J/ mol、2 31k J/ mol。在此基础上 ,应用这些动力学参数 ,并结合地质背景 ,进一步探讨了依南 2气藏天然气的成因和运聚成藏模式。研究表明 ,依南 2气藏天然气主要来源于库车坳陷阳霞凹陷中心侏罗系煤系烃源岩 ,主要聚气时间为 5～ 0 Ma,对应 Ro 为 1.2 5 %～ 1.95 % ,天然气散失率为 2 5 %～ 30 %。该研究对塔里木盆地 ,乃至我国其他地区天然气藏的成因评价与成藏过程研究具有参考和借鉴意义。     

塔里木盆地原油高压条件下裂解成气的化学动力学模型及其意义

针对塔里木盆地油藏保存深度明显大于其它沉积盆地的实际情况,本文设计进行了可以模拟塔里木盆地高压条件的油裂解成气实验.不同压力条件下的实验产物特征和产率表明,压力的确对油裂解成气过程有明显影响.由带压条件下的实验数据所建立和标定的化学动力学模型显示,轻质油较正常油成气的活化能高.与由非高压条件下油裂解成气实验所得化学动力学参数相比,高压条件下油裂解成气的加权平均活化能明显偏高.从而定量证明了高压对油裂解成气进程的抑制作用及含杂原子较少的轻质油更难裂解成气的实质。     

Kinetic Parameters of Methane Generated from Source Rocks in the Kuqa Depression of Tarim Basin and Their Application

In a thermal simulation experiment of gold tubes of closed-system, calculating with the KINETICS and GOR-ISOTOPE KINETICS software, kinetic parameters of gas generation and methane carbon isotopic fractionation from Triassic-Jurassic hydrocarbon source rocks in the Kuqa depression of Tarim Basin are obtained. The activation energies of methane generated from Jurassic coal, Jurassic mudstone and Triassic mudstone in the Kuqa Depression are 197-268 kJ/mol, 180-260 kJ/mol and 214-289 kJ/mol, respectively, and their frequency factors are 5.265×10^13 s^-1, 9.761×10^11 s^-1 and 2.270×10^14 s^-1. This reflects their differences of hydrocarbon generation behaviors. The kinetic parameters of methane carbon isotopic fractionation are also different in Jurassic coal, Jurassic mudstone and Triassic mudstone, whose average activation energies are 228 kJ/mol, 205 kJ/mol and 231 kJ/mol, respectively. Combined with the geological background, the origin of natural gas in the Yinan-2 gas pool is discussed, and an accumulation model of natural gas is thus established. The Yinan- 2 gas is primarily derived from Jurassic coal-bearing source rocks in the Yangxia Sag. Main gas accumulation time is 5-0 Ma and the corresponding Ro is in the range from 1.25 %-1.95 %. The loss rate of natural gas is 25 %-30 %.     

塔里木盆地南缘黄土粒度特征及其环境意义

黄土是地质时期沙尘天气形成的粉尘堆积物,其粒度特征记录了粉尘搬运过程中的古大气环流格局和古环境演化信息。本文对昆仑山北坡克里雅河支流的第5级阶地羊场黄土剖面进行了系统的粒度分析,结果表明,黄土粒度组成主要以粗粉砂和砂砾为主,分选较好;羊场黄土为塔克拉玛干沙漠的近源风成堆积,粒度指标主要指示沙漠范围和源区气候干旱程度;粒度结果的详细分析及其与全球其他记录的对比表明,塔里木盆地南缘气候在8.5~3.6 ka B.P.较为湿润稳定,3.6 ka B.P.以来气候急剧变干并出现大幅度波动的千年尺度突变事件,与其他地区古气候记录有较好的一致性。塔里木盆地南缘8.5 ka B.P.以来的气候变化具有季风模式和千年尺度气候振荡的双重特点,可能同时受低纬度亚洲季风和北半球高纬度地区气候的影响;太阳辐射减弱引起的亚洲夏季风衰退可能导致了3.6 ka B.P.以来盆地的干旱化,同时,受太阳辐射驱动的北半球高纬度地区的气候变化,可能通过增加西风环流的强度及其波动幅度,进一步加剧了3.6 ka B.P.以来塔里木盆地南缘气候的干旱化和不稳定性。     

生物气生成的化学动力学模型及其应用——以柴达木盆地为例

针对国内外评价生物气资源量普遍采用的微生物厌氧发酵法中不能反映生气期的不足,本文从化学动力学角度出发,首先建立有机质生成生物气的化学动力学模型并结合实验条件下生物气产率数据,标定了地质样品的化学动力学参数。在此基础上,考虑菌体浓度和温度对动力学参数的影响,将所标定的动力学参数在柴达木盆地进行初步应用,结果表明柴达木盆地生物气生成速率随埋深先增大后减小,速率最大值对应的深度约为600m,与前人(戴金星等,2003)研究结论相近,说明根据实验室产气率数据标定所建立的动力学模型在考虑了菌体浓度和温度对动力学参数影响之后可以用来定量评价生物气生成期。     

塔中地区奥陶系海相碳酸盐岩储层的溶解动力学特征

选取塔中地区奥陶系海相碳酸盐岩样品进行了模拟实验,以研究其在表生岩溶作用下的溶解动力学特征.实验分别在30,50℃下,用pH值为3～6的盐酸溶液,恒温水浴加热进行.结果表明:4种样品溶解速率的相对大小依次为:灰白色灰岩＞砂屑灰岩＞粗晶白云岩＞中粗-细晶白云岩,且溶解速率均随着温度的升高而增大,随着pH值的增大而减小.但随着外界环境的变化,溶解速率的变化略有差异.造成这种差异的原因可能是样品中的硅酸盐杂质、晶体颗粒的大小以及实验过程中产生的CO2的影响.由实验结果推测可知,对于塔中地区以表生岩溶作用为主形成的奥陶系海相碳酸盐岩储层,灰岩储层的储集性能可能优于白云岩储层;对于以埋藏岩溶作用为主形成的奥陶系海相碳酸盐岩储层,白云岩储层的储集性能可能优于灰岩储层.     

塔里木盆地下寒武统底部高熟海相烃源岩中有机质的赋存状态

近年来的研究证明,中新生代未熟—低熟海相富有机质泥质烃源岩中有机质是通过溶解在水中的分子规模的碳有机质以化学吸附的形式被吸附到矿物表面上和蒙脱石结构层内。然而,对于高熟海相泥质烃源岩中有机质的赋存状态却少有报道。通过对塔里木盆地下寒统底部高熟海相泥质烃源岩的有机碳含量、矿物表面积、扫描电镜和透射电镜的综合分析,得到了其有机质以细小的颗粒状保存于沉积物颗粒之间的结论。同时,通过高熟海相烃源岩与现代未熟海相烃源岩有机质赋存状态的对比,提出了值得进一步研究的有关科学问题。     

塔里木盆地白垩纪宇宙尘的发现及其意义

塔里木盆地白垩纪灰褐色含油砂岩中发现的宇宙尘为硅质宇宙尘，该宇宙尘粘附于伊／蒙混层粘土矿物表面，近于理想球体，直径为６ｕｍ，具镶嵌结构。这一发现在我国白垩系尚属首次。在化学成份上该宇宙尘与已报导的宇宙尘相似，对已发现的宇宙尘氧化物成份的研究表明，地球物质中ＴｉＯ２／ＳｉＯ２，ＴｉＯ２／ＦｅＯ，ＦｅＯ／ＳｉＯ２分别为０．０１，０．１７，０．１。     

塔里木盆地早-中二叠世岩浆作用过程及地球动力学意义

通过对塔里木盆地早-中二叠世基性岩类的做量元素、稀土元素和沉积特征的分析．提出了盆地早-中二叠世基性岩类的物质来源和岩浆作用的深部地质过程认勾基性岩浆来自于均一的富集地幔．并经历了较强的分异作用。深部岩浆向地表上升迁移过程中,导致了上部岩石圈的快速隆升．并造成塔里木盆地的区域性抬升和海水向西退出．并进入陆相碎屑岩沉积阶段。当隆升的作用力超过了岩石圈的扰曲强度时,岩石圈发生破裂,导致了塔里木盆地大规模的岩浆作用塔里木盆地早-中二叠世的岩浆作用与古特提斯洋的演化密切相关,并与吐哈盆地、红柳河地区、北山地区、扬子板块西缘地区的二叠纪岩浆作用共同构成了古特提斯北缘一次强烈岩浆作用事件。     

塔里木盆地下志留统塔塔埃尔塔格组沉积体系及沉积模式

通过对塔里木盆地众多野外剖面详细观测及钻井岩心的详细观察,研究区下志留统塔塔埃尔塔格组主要沉积一套以砂、泥岩为主的碎屑岩,根据岩性特征、生物标志和地球物理特征,将塔里木盆地塔塔埃尔塔格组划分为滨岸和陆棚沉积体系,滨岸沉积体系进一步划分为无障壁海岸和有障壁潮坪沉积,陆棚沉积体系以浅水陆棚沉积为特征,并就各微相的岩石类型、粒度分布和沉积构造特征进行了详细的研究。在此基础上,分析了塔塔埃尔塔格沉积期的平面展布特征,总体格局为南北向分带,东西向展布为特征。同时建立了塔里木盆地塔塔埃尔塔格组滨岸、潮坪和滨岸－潮坪的沉积模式,在研究区以滨岸－潮坪的沉积模式为主。