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。     

腐殖煤中镜质组—类脂组的过渡显微组分

应用煤岩学对强还原型腐殖煤系列样品(R_0=0.55％～1.01％)研究表明,它们含有较多的镜质组—类脂组过渡显微组分,这种组分的特征是:比基质镜质体反射率低,但荧光强度和生烃潜能较高。据显微特征可将其分为两种亚型——交织型和膨融型。它是荧光基质镜质体的另一种表现形式和强还原型腐殖煤生油的主要母质之一。     

论“沉煤环境——成煤类型——煤质特征”概略成因模型——煤的类型研究

本文是《实用煤相学》研究的另一篇论文，对组成不同煤相（Ⅰ１、Ⅰ２、Ⅱ和Ⅲ）的煤的类型进行了深入分析，论述了不同环境（煤相）决定了不同的成煤类型的观点。通过对不同煤型煤的显微组分（类脂组、镜质组和无机组分）组成和镜质组特征（荧光强度和反射率）的深入研究，划分出与四种煤相相对应的四种基本的类型：即强还原型腐泥煤或腐殖腐泥煤（Ⅰ１型）、强还原型腐泥腐殖煤或腐殖煤（Ⅰ２型）、较强还原型腐殖煤（Ⅱ型）和较弱还原型腐殖煤（Ⅲ型）。从而阐述了煤相与煤型之间的内在成因联系。为进一步表述“沉煤环境（煤相）—成煤类型（煤型）—煤质特征（煤质）”这一概略成因模型奠定了基础。     

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。     

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。      

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     

我国南方龙潭煤系镜亮煤,藻烛煤,树皮煤成烃规律研究

我国南方龙潭煤系中广泛存在着树皮煤、藻烛煤和镜亮煤并且有较高的生烃潜能,S_1为9～26mg/g、S_2为150～300mg/g。可溶抽提量为40～80mg/g,是良好的生烃源岩。它们分别由木栓质体、藻类体、基质镜质体等显微组分所组成。在显微镜下显示了较多的生烃和排烃的光学证据。这些煤具有不同的成烃的累积速率和成烃转化速率,其中树皮煤的成烃累积速率最慢而成烃转化速率最快,依次分别是藻烛煤和镜亮煤。热模拟实验也证明了它们具有不同的成烃特征。表明了在中国南方寻找煤成气藏和煤成油藏的可能性。     

论“沉煤环境—成煤类型—煤质特征”概略成因模型：Ⅰ.环境与煤相

本文通过典型含煤段沉积成因标志的分析认为，南华北太原组属于比较典型的障壁岛－潮坪－泻湖成煤模式；山西组则属于比较典型的三角洲成煤模式，而华南砻潭组基本上代表了泻湖沉积相当发育的障壁岛－潮坪－泻湖成煤模式。在此基础上，根据反映成煤环境的综合标志的系列指标划分出三种四类基本煤相，即Ⅰ１－强还原型腐泥煤／腐殖腐泥煤煤相、Ⅰ２－强还原型富类脂组或富高氢镜质组的腐殖煤／腐殖腐泥煤煤相、Ⅱ－较强还原型腐殖煤煤     

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。      

构造煤与原生结构煤的热解成烃特征研究

通过对平顶山、郑州和南票3大矿区石炭二叠纪含煤岩系中高煤级烟煤和无烟煤的热解成烃潜力分析,探讨了构造煤热解产烃潜力与原生结构煤的不同演化特征及其影响因素。结果表明,构造应力,尤其是剪切应力对煤大分子聚合物的侧链及官能团,具有一定的降解能力,促进了成烃的演化速率。      

柴西地区上干柴沟组上段咸水湖相烃源岩生烃条件研究

柴西地区上干柴沟组上段(N12)烃源岩的沉积水体环境为咸水湖相。其烃源岩的有机质总体丰度不高;有机质类型主要有腐殖腐泥型和腐殖型,具体分布受烃源岩所处位置及沉积环境控制;有机质成熟度多为未成熟-低成熟;有机质的烃转化率较高,反映其大部分有机质已经进入生烃门限,少量已经进入生烃高峰期。其烃源岩具有咸化湖泊相未熟-低熟有机质生烃的特点,而其生烃机理很可能是藻类生物类脂物和细菌的早期成烃。柴西地区上干柴沟组上段(N12)烃源岩作为该区未熟-低熟石油主要源岩之一,具有非常大的勘探潜力。     

烃源岩中矿物沥青基质成烃潜力探讨

烃源岩中存在大量矿物沥青基质，目前对其成烃潜力知之甚少。本文以酒东盆地侏罗系和白垩系烃源岩为例，从矿物沥青基质与有机显微组分，无机矿物、有机质丰度、有机质类型，有机质成熟度的关系及其荧光变化特点探讨其组成及成烃潜力，结果表明，矿物沥青基质中有机质含量低，且以次生有机质为主，原生有机质含量较少，成烃潜力有限。     

论“沉煤环境─成煤类型─煤质特征”概略成因模型──Ⅰ．环境与煤相

本文通过典型含煤段沉积成因标志的分析认为，南华北太原组属于比较典型的障壁岛─潮坪─泻湖成煤模式；山西组（Ｐ＿１￣１）则属于比较典型的三角洲成煤模式，而华南龙潭组（Ｐ２）基本上代表了泻湖沉积相当发育的障壁岛─潮坪─泻湖成煤模式。在此基础上，根据反映成煤环境的综合标志（还原性质）的系列指标划分出三种四类基本煤相，即Ⅰ１─强还原型腐泥煤／腐殖腐泥煤煤相、Ⅰ２─强还原型富类脂组或富高氢镜质组的腐殖煤／腐殖腐泥煤煤相、Ⅱ─较强还原型腐殖煤煤相和Ⅲ─较弱还原型腐殖煤煤相。煤的还原性（类型）具有既能表征成煤环境又可反映煤质特征的双重功能。正是通过煤的还原类型（即煤型）才把环境与煤质有机地联系起来，从而建立了沉煤环境－成煤煤型－煤质特征的成因模型。     

腐泥煤变质系列热解色谱和氯仿沥青“A”的特点

对滕县、淄博两煤田与腐殖煤共生的不同煤级的腐泥煤进行了热解和氯仿沥青“Ａ”的族组份分析,获得如下认识：热解的结果,Ｔｍａｘ、Ｓ１、Ｓ３、Ｉｐ全部高于共生腐殖煤,Ｉｔ全部低于共生腐殖煤,Ｓ２和Ｃｐ在低煤化阶段高于腐殖煤,而中,高煤化阶段则低于腐殖煤;氯仿沥青“Ａ”都随煤级的增高而减少,腐泥煤全部高于腐殖煤,腐泥煤从低煤级到高煤级其族组份的排序从饱和烃＞非烃＞芳烃＞沥青质变化到非烃＞芳烃＞沥青质＞饱和烃;而腐殖煤族组份的排序则从沥青质＞芳烃＞非烃＞饱和烃＞沥青质。     

中国西北侏罗纪煤系显微组分生烃潜力、产物地球化学特征及其意义

从吐哈盆地侏罗纪煤中分离富集了藻类体、孢子体、角质体、镜质体、基质镜质体和丝质体6种主要显微组分,进行了热解及热模拟实验,并对各显微组分热模拟生成的产物热解油进行了碳同位素组成等分析。各显微组分热解生烃潜力及其热解产物热解油的碳同位素组成表明,煤系有机质中藻类体的生油潜力最高,生成的液态烃类的碳同位素组成最轻;孢子体、角质体等陆源富氢组分生烃潜力低于藻类体,生成的液态烃类的碳同位素组成重于藻类体生成的液态烃类,与煤系含油气盆地中原油的碳同位素组成基本一致。这些富氢显微组分应该是煤系有机质中主要的生油显微组分。镜质体和基质镜质体的生油潜力相对较低,其生成的液态烃类的碳同位素组成比一般煤系原油重得多,而且这些组分本身对液态烃具有较强的吸附力,尽管其在煤系有机质中所占的比例很大,仍然难以成为生成液态石油的主要显微组分,只能在高成熟演化阶段成为良好的生气显微组分。丝质体等惰性组分生烃潜力极低,不可能成为生油组分。此外,结合原煤的显微组分组成、生烃潜力和元素分析,提出仅仅以壳质组的含量高低来评价煤的生烃潜力不完全可靠,热解是经济、快速、有效的评价方法。     

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。     

吐哈盆地侏罗系煤成液态烃生成演化的热模拟实验研究

利用绝对密闭式干热解方法对吐哈盆地侏罗系腐殖煤的液态烃生成演化规律进行了研究。研究结果表明,煤在低成熟阶段(R_0=0.40％～0.65％)的液态烃产率变化幅度较小、地球化学特征也保持未熟—低熟特征;热解物产率曲线在R_0=0.58％～0.59％阶段呈现一个低谷;液态烃大量生成于R_0=0.65％阶段,产率峰值出现于R_0=1.09％阶段。进一步通过热模拟产物Pr/Ph、Pr/nC_(17)、Ph/nCl_(18)及饱/芳值等参数的变化规律、热解物正构烷烃分布特征、热模拟残渣的热解色谱特征,及与典型煤成油进行对比研究.证实了侏罗系煤成液态烃主要生成并排驱于成熟阶段(R_0=0.65％～1.09％)。     

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%。      

淮南煤田同变质程度不同煤层煤的成烃作用和储气性研究

本文从煤岩学、有机地球化学及煤的储气性原理出发,研究了淮南煤田同变质程度不同煤层煤(B_11b、B₁₀)在成烃母质、富烃特征、成烃作用和储气性等方面的差异性。B_11b煤层中含有较多的似石油物质、渗出体、显微组分等的荧光浸渍现象、油滴和油膜、微粒体等,它们是煤成烃作用的直接光学标志。B_11b煤层的地化参数指出较强的还原环境将有利于成烃作用。B_11b煤层的孔隙性（孔容、孔径分布、孔隙结构）说明它不仅有较好的储气性能,而且还具有较有利于煤层气体运移的物性条件。而上述特征是B₁₀煤层所不具备的。     

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。