爱沙尼亚干酪根催化降解生烃过程及动力学研究

以爱沙尼亚油页岩干酪根为对象,利用热模拟实验方法和化工催化原理,考察了不同介质对干酪根热解生烃过程的影响,从热解生烃量、生烃组成特征及生烃动力学等方面进行了探讨。结果表明:膏岩对干酪根的生烃具有明显催化作用,碳酸盐岩对干酪根的生烃具有一定反催化作用,各种盐类对干酪根的生烃量影响较小。干酪根热解动力学研究表明,生烃动力学参数表观活化能E与视频率因子A两者之间不是独立变化的,而是具有一定的关系,即:E与lnA之间服从直线关系(R=0.99),这些认识对于深入探讨爱沙尼亚油页岩干酪根的化学结构、建立热解动力学模型具有一定的参考价值。     

海相碳酸盐岩烃源岩热解动力学研究:全岩和干酪根的对比

我国海相碳酸盐岩地层分布广泛,厚度巨大,经历的地质历史较长,特点是有机质丰度低,多处于高过成熟阶段.碳酸盐岩烃源岩评价对我国的油气资源评价与勘探至关重要.用生烃动力学方法来研究碳酸盐岩生油气过程是一个值得探索的研究方向.本文通过生烃动力学热模拟实验,求取了碳酸盐岩全岩和其干酪根不同烃类组分(甲烷、 C2～ C5气态烃)的生成动力学参数并进行对比.结果表明,在生烃动力学热解实验中,全岩和其干酪根具有相似的动力学参数,采用烃源岩应该比干酪根更符合实际,但是干酪根样品可以测得更为详细的实验数据,因此可以根据样品的情况,选择合理且易行的实验条件.在此基础上,以本文得到的参数作为参照指标,用动力学方法外推到地质实际中,可准确地提出适合我国的碳酸盐岩生烃定量模型,能为碳酸盐岩的资源评估等方面给出定量数值,从而为有效烃源岩的定量评价提供一种新的方法和途径.     

无机盐类对干酪根生烃过程的影响

利用岩石热解评价仪（Rock-Eval）和热解气相色谱仪（Py-GC)，对采自东营凹陷和松辽盆地的烃源岩干酪根进行了热模拟实验，探讨了地层水中所存在的无机盐类对生烃过程的影响，求得了不同盐类作用下的反应动力学参数。结果表明，无机盐类对干酪根的热解生烃过程具有不同的影响。其中，氯化盐类具有一定程度的反催化作用，其他盐类表现出正的催化作用。这种催化作用是通过降低热解反应的表观活化能或提高反应的频率因子而表现出来的。最后，对无机盐类的催化作用机制进行了初步探讨，认为电子诱导效应理论可以初步解释无机盐类的催化作用。     

沥青质催化降解特征及动力学研究

采用热解气相色谱仪 (Py-GC),对东营凹陷烃源岩可溶有机质中的沥青质进行了热解模拟实验。考察了蒙脱石和K₂CO₃ 介质对沥青质催化降解过程的影响,求得了沥青质的催化降解动力学参数。结果表明,在K₂CO₃ 介质存在下,沥青质热解生成气态烃、轻烃和重烃的收率均有明显的提高,模拟温度下总检测烃收率提高了约 2 0 %;在蒙脱石介质存在下,除重烃收率下降外,气态烃和轻烃收率均有所提高,模拟温度下总检测烃收率提高了约 10 %。与之相对应,除蒙脱石存在下重烃的生成活化能有所增加外,介质的存在均不同程度地降低了其它各热解产物的生成活化能。最后,对沥青质的催化降解机理进行了初步的探讨.     

高、中、低氢指数芦草沟组干酪根生烃动力学差异性研究

芦草沟组油页岩在吉木萨尔盆地内广泛分布,具有很强的非均质性。为探究烃源岩非均质性对生烃动力学的影响,选取大龙口剖面芦草沟组高(724 mg/g)、中(555 mg/g)、低(219 mg/g)3个不同氢指数(HI)的干酪根样品,进行生烃动力学热模拟实验对比研究。结果表明:HI控制烃源岩的生烃潜力, HI越高,烃源岩的生烃能力越强,倾油性越强,生油气转化率越快,气油比(GOR)越低,生成的油芳香度越小,生成的气态烃干燥系数越小;HI越低,生烃能力越弱,倾气性越强,生油气转化率越慢,GOR越高,生成的油芳香度越大,生成的气态烃干燥系数越大。3个干酪根生油气动力学参数计算结果表明:HI越高,生油气活化能分布越集中;反之,生油气活化能分布越分散。生烃动力学参数反演生烃史(5℃/Ma)结果表明:HI越高,烃源岩生油量越大,排油越早,生气期越短;反之,生油量越小,排油越晚,生气期越长。根据烃源岩排油门限(100mg/g)和排气门限(20mg/g)研究,将芦草沟组干酪根生烃动力学结果应用于吉木萨尔凹陷烃源岩生烃评价,结果表明:吉木萨尔凹陷芦草沟组成熟度为低熟–生油窗阶段,大部分已达到排油门限但未至排气门限,具有很高的页岩油开采潜能,不具有天然气开采潜力。烃源岩非均质性对油气差异聚集和相态变化的启示为:HI高的烃源岩生烃占优势时产物以油相为主, HI低的烃源岩生烃占优势时产物以气相为主,二者搭配可形成“油溶气、气溶油”的运移模式;此外,在高演化阶段,低HI烃源岩的高产气能力可以对之前充注的油藏产生次生改造,形成次生凝析气藏。     

干酪根二次生烃热模拟实验研究

本文通过热模拟实验研究，认为未进入高，过成熟阶段的生油岩因构造运动等因素使其上升或被剥蚀，地温下降，生烃过程停止。当再次下沉达到一定温度时，未耗尽的有机质则可能再次生烃。连续生烃的量与二次生烃总量很接近，表明二次生烃不影响生烃总量，只是延缓了生烃过程而已。     

中国海相碳酸盐岩的生烃研究

碳酸盐岩成烃有机质丰度下限值的确定,涉及到盆地实际资料的统计,以及源岩有机质类型、热成熟度、矿物组成、古地温、生储配置关系等诸多因素。提出了一种具有实验依据的高、过成熟碳酸盐岩原始有机质丰度及生烃潜力恢复法,经在我国一些盆地下古生界海相源岩中使用,效果良好。海相镜质体形成机制的研究揭示,同一生源前生物(菌、藻),因其沉积环境和演化途径不同,可形成地化性质完全不同的地质聚合物。首次提出了利用固体~(13)C 核磁共振波谱获得的干酪根中的芳核平均结构尺寸 X_b 作为前泥盆纪碳酸盐岩有机质热成熟度的新衡量标尺。自然演化与热压模拟两个系列的对比研究表明:脂族碳是干酪根热降解成烃的主要贡献者,油潜力碳在热演化过程中呈“三段式”的阶段变化特征。利用固体~(13)C 核磁共振波谱所提供的不同母质类型和不同演化阶段干酪根中各类结构组成的碳分数变化特征,不仅可揭示油气生成机制及过程,还可对各类源岩生成油气的定量研究提供新的途径。     

海相碳酸盐岩干酪根热解成气过程及其碳同位素演化特征

应用高压封闭体系,对海相碳酸盐岩干酪根进行了热裂解模拟实验,并从气态烃、非气态烃产率及碳同位素演化特征等方面,探讨了海相碳酸盐岩烃源岩干酪根作为气源的生气机理。在模拟实验基础上,结合专用Kinetics软件求取碳酸盐岩烃源岩干酪根裂解产气动力学参数(活化能和指前因子),并将模拟实验结果外推至地质条件下,探讨其动力学模型的实际应用。结果表明,在该地质条件下,甲烷在EasyRo为0.9%时进入主生气期(转化率为10%),2.9%时主生气期结束(转化率为90%)。乙烷至戊烷在EasyRo为1.1%时进入主生气期(转化率10%),2.7%时主生气期结束(转化率90%)。该研究成果为我国海相碳酸盐岩裂解气的判识、资源评价提供了可靠的实验依据。     

惠民凹陷上古生界烃源岩的生烃动力学研究

以化学动力学方法定量评价烃源岩是近些年发展起来的一种新方法。本文采用金管-高压釜封闭体系研究了惠民凹陷上古生界烃源岩(碳质泥岩)生烃动力学,取得了热解产物C1和C2～C5烃类气体组分生成动力学参数,结合Kinetics生烃动力学专用软件计算,模拟了具体地质条件下的成烃规律。结果表明,生成CH4所需活化能较高,分布范围较宽;随着碳数的增加(C2～C5),所需活化能与甲烷相反。结合惠民凹陷埋藏史与受热史,烃源岩发生过二次生烃过程,模拟计算结果与实际地质背景相吻合,指出古地温演化模式对烃源岩的生烃行为有重要的影响。生烃动力学参数为计算含油气盆地烃源岩油气生成量提供了科学依据。     

南黄海盆地碳酸盐岩生烃动力学参数特征

南黄海盆地碳酸盐岩生烃动力学参数的研究对于估算该盆地油气资源潜力极为重要.利用黄金管-高压釜封闭体系的实验设备,对南黄海盆地栖霞组和青龙组2个碳酸盐岩样品进行了热模拟实验及生烃动力学分析.结果表明,栖霞组灰岩热解气体最高产率为102 mL/g TOC,青龙组灰岩为78 mL/g TOC;栖霞组灰岩生烃活化能主峰为52 kcal/mol,青龙组灰岩生烃活化能主峰为60 kcal/mol.栖霞组灰岩活化能主峰偏低可能是受样品中残留烃类影响,热成熟度参数R_o与气体产率的关系不受地质升温速率的影响,可以利用实验结果进行碳酸盐岩生烃量模拟.      

阴极发光显微镜在碳酸盐岩研究中的应用及其进展

本文介绍了阴极发光显微镜在碳酸盐岩研究中的主要应用及进展。内容包括影响碳酸盐岩阴极发光性质和强度的主要因素,应用阴极发光建立胶结物地层学以及确定成岩作用环境等几方面。     

碳酸盐岩石变形显微构造与宏观构造关系研究

碳酸盐岩石变形组构及其优选方位的实验研究得到比较完善的发展,但应用于解释自然界复杂的地质构造变形还存在许多困难。本文将碳酸盐岩微观构造分析与宏观构造研究紧密结合,重点研究了浅层次(铜陵地区)和中-深层次(北淮阳地区)构造环境中碳酸盐岩的显微构造特征、变形行为及所揭示的宏观构造信息,为一系列地质问题的分析提供了充分的微观依据。      

塔里木盆地西南地区碎屑岩储集层特征与评价

目前巴楚隆起的下古生界、麦盖提斜坡区的石炭-二叠系、西南缘山前的中新生界3个主要勘探目的层,均发育有碎屑岩类储层.该区碎屑储集岩成岩环境可划分为酸性成岩环境和碱性成岩环境两种类型,储层重点层位为石炭系和古近系.将碎屑岩储层成岩作用归纳为建设性和破坏性成岩作用,建设性成岩作用主要为砂岩中可溶组份发生的各种溶蚀及成岩晚期构造应力作用,研究区碎屑岩次生孔隙发育带多发育在2 800~6 000 m深度,与该区古地温梯度较低有直接联系.     

石漠化地区碳酸盐岩风化特性的淋溶实验研究

岩溶石漠化威胁着中国岩溶地区生态环境安全、制约着区域经济社会的可持续发展。石漠化的形成和发展不仅与上覆红黏土的流失有关,也受到红黏土形成过程的影响。为了探究碳酸盐岩风化特性及其与石漠化的关系,选取贵州贞丰-关岭花江石漠化治理示范区的石灰岩和白云岩为研究对象,进行淋溶实验。实验结果表明：（1）湿热条件可以提高碳酸盐的淋蚀速率,对白云岩的淋蚀速率提高幅度比石灰岩大;粒径对石灰岩淋蚀速率没有显著的影响,粒径对白云岩的淋蚀速率影响明显,表现为颗粒越小淋蚀速率越快;碳酸盐岩总淋蚀速率与Ca²⁺淋蚀速率有很强的相关性。（2）石灰岩比白云岩更容易发生溶蚀;石灰岩表面和内部发生强烈的差异性溶蚀而形成大量溶孔（隙、洞）,造成水土流失非常严重,更容易发生石漠化且石漠化程度比较严重。石灰岩石漠化地区应注重的差异性溶蚀,以留住现有土壤为主,同时创造保水条件,加速风化。白云岩节理裂隙发育,易于发生物理风化和崩解,形成颗粒均匀的碎石、砾石土,破碎的细颗粒有利于风化,但地表土层稀薄,保水性差,植物难以生长。白云岩石漠化地区要提高土层的保水性,创造湿润的风化环境,促进白云岩风化。     

滇东北镇雄西部栖霞—茅口组碳酸盐岩地球化学特征及环境意义

镇雄县安家坝一带中二叠统栖霞组-茅口组地层出露较好,沉积连续。以此剖面为基础,连续采集碳酸盐岩样品42个,根据其显微特征、元素相关性、元素组份含量及相关元素的比值特征,探讨了研究区碳酸盐岩沉积地球化学特征与古环境意义。研究表明(1)样品中CaO与SiO_2、MgO呈现出比较明显的负相关关系,且后两者在岩石中的含量很低,说明样品在沉积和成岩过程中受陆源物质影响或改造的程度较小。(2)通过对元素含量以及相关元素比值的垂向分布特征分析,如Sr/Ba、MgO/CaO和V/V+Ni等,对不同沉积阶段进行了古水深和古氧相等方面的研究,数据表明茅口组沉积环境相比栖霞组具有较明显的差异。     

塔里木盆地轮南地区下奥陶统碳酸盐岩岩溶储层特征及形成模式

轮南地区是塔里木盆地重点产油气地区之一,对其下奥陶统碳酸盐岩储层性能及分布的研究具有重要的实际意义。通过对研究区岩溶、裂缝发育、沉积和洞穴充填物分析研究,认为具渗透可溶性碳酸盐岩及温暖潮湿、多大气降水是岩溶储层形成的必要条件,构造裂缝的发育为岩溶储层发育创造了有利条件。根据裂缝性质及充填程度,本区裂缝可分为方解石完全充填张裂缝、方解石半充填张裂缝、泥质充填扭压性裂缝、未充填微细裂缝和缝合线5种,其中方解石半充填裂缝和缝合线对储层岩溶发育起重要作用。本区岩溶具明显的垂直分带性,可分为垂直渗流岩溶带、水平潜流岩溶带和过渡带,其中垂直渗流带底部及水平潜流岩溶带上部储集物性最佳。轮南地区发育的两期岩溶与石炭纪两次较大的海侵时间相一致。作者还研究了充填物的沉积特征,探讨了储层的演化模式。     

四川南部三迭系嘉陵江组碳酸盐岩孔隙类型及其成因的初步研究

四川南部三迭系嘉陵江组碳酸盐岩孔隙特征是当前碳酸盐岩油气储层研究中受到普遍关心的问题,也是勘探和生产中十分重要的问题。对于碳酸盐岩油气储层的认识经历了多次反复。     

碳酸盐岩风化壳界面土层的结构和矿物学特征

以贵州遵义和平坝红土剖面为例,利用野外观察和室内分析测试方法,对碳酸盐岩风化壳岩土界面粘土层进行了系统研究。研究发现界面土层是由紫、红、棕、黄、褐、黑、灰、白等纹层状杂色粘土组成,其矿物成分除了含有与上部土层相似的高岭石或伊利石之外,还存在着新生不稳定的蛭石、绿泥石、蒙脱石、埃洛石及其间层矿物。向地表它们将转化为较稳定的其它粘土矿物。      

黔南地区碳酸盐岩的溶蚀试验初探

<正> 前言黔南是贵州境内岩溶发育的重点地区,我们在研究其发育规律过程中,实测28条不同时代的碳酸盐岩地层剖面,取样584件,选择其中120件典型样进行溶蚀速度试验。溶蚀速度试验是在一定条件下,对碳酸盐岩岩溶化的模拟试验。用实验的方法解释野外宏观岩溶现象,提供岩溶发育方面的定量数据。     

生油岩热解生烃潜力及生烃动力学研究

利用岩石评价仪(R0cK EVAL I)对某凹陷30块生油岩进行了热解生烃和生烃动力学研究。在热解实验中，用类型指数、生烃潜量、最大热解峰温Tmax、等指标对上侏罗统3个层位的生油岩进行了母质类型、成熟度和生烃能力评价，结果表明，母质类型好、有机质丰富的未成熟生油岩的热解生烃量要比相同的已成熟生油岩高得多，说明选择未成熟生油岩热解对评价其生油能力的重要性。在对另2个未成熟生油岩的热解模拟实验中，得到了生烃率与温度之间的关系，并由此计算了生油岩的表观活化能、频率因子等动力学参数。