干酪根分子结构在低熟阶段的演化特征：基于红外光谱分析

为研究低熟气形成过程中大分子结构的变化情况,对吐哈盆地侏罗系八道湾组的煤与碳质泥岩干酪根在不同升温速率下进行了热解实验,借助于红外光谱分析,研究了不同热模拟温度下干酪根结构的特征与变化。结果表明,随热演化的进行,煤与碳质泥岩干酪根的芳香结构不断缩合,含氧官能团不断脱落,碳质泥岩干酪根中的脂肪族类有所降低。吐哈盆地低熟气主要来源于煤与碳质泥岩干酪根中的含氧官能团--羧基与甲氧基,以及碳质泥岩干酪根上的脂肪族。从干酪根结构上揭示了低熟气主要来源于Ⅲ型有机质的原因。     

原油族组分在煤中留存能力的研究

研究了煤及其干酪根对不同组分油气的留烃能力.将原油分成5个组分,引入溶胀理论,对低、中、高成熟度的煤及其干酪根在不同溶解度参数的溶剂中进行了溶胀实验,获得不同成熟度的煤及其干酪根的溶胀特征,进而得到不同成熟度的煤及其干酪根对5个组分的留烃能力.R°在0.4%～1.25%范围内的煤及其干酪根,其溶胀比随着煤的成熟度增加而降低;而R°大于1.25%的干酪根,其溶胀度则随着Ⅲ型干酪根的成熟度的增加而升高.在"油窗"范围内,随着成熟度的变化,煤和Ⅲ型干酪根的溶胀比降低,表明其留烃能力在下降.对于具有中等溶解度参数的组分,其留烃能力下降约20%.     

白垩纪缺氧事件期间分子有机碳同位素偏移的二种不同机制

对我国业已发现的白垩纪大洋缺氧事件进行了对比研究.结果显示,我国河北滦平盆地高等植物叶腊碳同位素正偏,是weissert缺氧事件的陆地响应,weissert缺氧事件可能是全球性缺氧事件,而不是区域性的缺氧事件.叶腊烷烃单分子碳同位素正偏有两种不同的机制:早白垩世分子碳同位素正偏主要反映的是大气CO2水平增加;晚白垩世分子碳同位素正偏主要反映的是陆地植物类型的变化.     

压力对高硫干酪根轻烃产率的影响

采用金管－高压釜体系对江汉盆地高硫干酪根进行了热解,用氘代正构烷烃作标样,色谱－质谱定量。实验结果表明,压力增加,ｎＣ６和轻烃（ｎＣ６￣ｎＣ１４）的产率明显增加;而对ｎＣ１５和沥青的产率未发现有显著影响。     

溶胀——研究石油初次运移的新途径

用不同方法确定了扒搂沟煤型干酪根的溶胀比,计算模拟了石油的初次运移.结果显示,溶胀比决定了源岩的留烃潜力;石油的初次运移受源岩溶胀比和生烃能力的控制.Ⅲ型干酪根只有少量液态烃排出,除受Ⅲ型干酪根留烃能力制约外,还与生成液态烃的数量有关.溶胀实验可以确定和模拟源岩的留-排烃能力,是研究石油初次运移及其质量分馏的新途径.     

天然气甲烷碳同位素动力学模型与地质应用新进展

天然气甲烷碳同位素动力学模拟是在热模拟实验的基础上对甲烷碳同位素值进行数字模拟的一种研究方法。它在石油、天然气地球化学中具有广阔的应用前景：模拟甲烷碳同位素的整个演化趋势，模拟天然气成藏，进行精确的气源对比。分析了国外几个典型的甲烷碳同位素动力学模型，对各模型的特点和优缺点进行了简要的评述，并认识到Cramer 3是目前对实验数据模拟效果最好、适用范围最宽的一个模型。在此基础上，结合一些研究实例，探讨了天然气甲烷碳同位素动力学研究的发展方向。     

藏北高原海陆相油页岩生物标志化合物对比研究

重点报道了藏北高原双湖地区早侏罗世海相油页岩和可可西里地区中新世陆相油页岩生物标志化合物组合差异.在两套油页岩中均检出丰富的正构烷烃、类异戊二烯烷烃、萜类化合物及甾类化合物,但二者生物标志化合物组合明显不同.这种不同是在有机质演化程度差异的基础上,主要由原始生物输入和沉积环境差异造成的.海相油页岩正构烷烃具有低碳数优势, nC15、nC16或 nC17为主峰碳,无明显的奇偶碳数分布, Pr/Ph比值显示,多数海相油页岩具有姥鲛烷优势,缺乏β-胡萝卜烷,伽马蜡烷含量较低,海相油页岩原始有机母质构成中,既有丰富的菌藻类等低等水生生物,还有一定比例的陆生高等植物混合输入的特点,属贫氧-缺氧、弱氧化-弱还原沉积环境,进一步证明了早托尔期这种富碳缺氧黑色油页岩是一次全球性海平面上升事件的产物.陆相油页岩正构烷烃具有高碳数优势,主峰碳数为 nC23或 nC29,奇碳数优势突出, Pr/Ph比值显示,陆相油页岩具有强烈植烷优势,β-胡萝卜烷含量相对较高,伽马蜡烷 /αβ C30霍烷比值为 0.31～ 0.60,陆相油页岩原始有机母质构成中,既有高含量的高等陆生植物,还有一定数量低等水生生物混合输入,且在剖面序列中有由早期 C3型陆生高等植物向晚期 C4型转变,特别是剖面顶部油页岩中具有丛粒藻 Botryococus输入的特点,从而导致罕见的重δ13C异常,属缺氧、强还原湖泊沉积环境,反映了晚中新世湖泊演化历史中生态系统的转型和更新这一重要事件.古湖泊演化早期具有水体盐度分层,以出现高含量的β-胡萝卜烷和伽马蜡烷为标志,为咸水湖,晚期湖平面上升,湖泊水体盐度逐渐降低.     

煤中的孔隙与裂隙

讨论了煤中孔隙、裂隙分布规律和影响因素。认为煤中孔隙、裂隙的发育总体上受变质程度的控制,煤相影响了煤的物质组成。     

煤成甲烷、乙烷碳同位素动力学研究和应用--以鄂尔多斯盆地上古生界煤成气为例

同位素动力学模型的发展和应用使天然气的研究工作进入了一个动态的研究阶段。迄今为止,大多数研究工作集中在甲烷的碳同位素动力学模拟。而少有地球化学家对乙烷及其他重烃气组分的碳同位素组成的动力学模拟加以重视。本文在甲烷碳同位素动力学模型基础上,编制了限定体系下乙烷的同位素动力学模拟软件。并在热解模拟实验的基础上对鄂尔多斯盆地上古生界煤成气甲烷、乙烷的同位素演化进行了模拟,获得长期累积甲烷、乙烷的同位素值分别为δ^1C1=-33．46‰3、δ^13C2=-23．1‰,与上古生界储层中天然气的组分特征（δ^13C1=-32．95％。、δ^13C2=-23．41‰）基本一致,与下古生界天然气的同位素组成存在着明显的差别,说明上古生界煤与上古生界天然气存在着源—气的对应关系;而对下古生界天然气来说,上古生界煤系不是主要的气源岩。     

塔里木盆地库车坳陷煤成气甲烷碳同位素动力学研究及其成藏意义

天然气碳同位素动力学研究是在生烃动力学基础上发展起来的一种动力学研究方法。以库车坳陷侏罗系煤在限定体系下热解实验为基础，分析了煤成气甲烷碳同位素演化的基本特征。整体上，煤成气甲烷碳同位素值比较重。随着热解温度的增加，甲烷碳同位素演化形式表现为，在低温段存在着一个明显变轻的趋势，然后逐渐变重。这主要是由煤的非均质性造成的，煤沉积时不但有高等植物来源，还有水生生物来源，他们具有不同的活化能和不同的同位素组成。用自行开发的同位素模拟软件，结合库车坳陷的热史，对库车坳陷煤成甲烷碳同位素进行了模拟计算。其核心是把甲烷看作重碳甲烷和正常甲烷两个部分，各自求取动力学参数。模拟结果表明，坳陷中心几个干气藏中甲烷的碳同位素值(-27‰～ 32‰，PDB)落在了由干酪根开始裂解生气到2．0Ma之间。这说明库车坳陷中心区域的天然气主要来源于侏罗系煤系地层的长时期裂解、累积。累积阶段为开始生烃到库车期。