烃源岩中无机矿物对有机质生烃的影响

对华北下花园地区下马岭组及鄂尔多斯盆地延长组2组低成熟泥岩全岩及分离的干酪根样品开展有水热解实验,探讨了烃源岩源内无机矿物对有机质生烃及同位素分馏的影响。实验结果表明,两组全岩有水体系液态烃及气态烃产率不同程度低于干酪根有水体系,CO₂及H₂产率则明显偏高。同时,全岩有水热解体系气体产物异构烃含量相对较低,表明烃源岩中无机矿物的加入抑制了水-有机质的反应并一定程度上改变了反应途径。稳定同位素的分析结果表明,相同热演化程度下,2组全岩及相应干酪根热解生成的甲烷碳同位素变化不大,但前者生成的二氧化碳碳同位素显著升高,且气态烃氢同位素更低。表明全岩有水热解体系下,烃源岩中的无机矿物参与到有机质热解过程中,改变了CO₂产率及同位素组成,并存在H₂间接加氢作用。      

陈家山煤层气可利用性研究

介绍了陈家山井田煤层气的成分及分布规律，利用扫描电镜、压汞实验、吸附实验等手段，分别对煤层的孔隙特征及吸附性能进行了分析和研究，根据井下抽实验，得知４－２＃煤 勉强可抽放层，煤层顶板砂岩为可抽放层的结论。     

松辽盆地大庆长垣伴生气中二氧化碳成因讨论

松辽盆地大庆长垣伴生气中δ¹³C_CO2值为+3.65‰～+11.81‰，重于碳酸盐岩受热分解特征值（0±3‰），是国内发现最重的δ¹³C_CO2值。通过对大庆长垣伴生气及松辽盆地其他地区浅层气中二氧化碳及与其共生甲烷碳同位素判别和数值模拟计算认为，造成长垣伴生气中的δ¹³C_CO2值偏重的原因是CO₂被细菌还原；CO2被细菌还原为CH₄的过程中，在转化相同比例CO₂的情况下，高分馏条件比低分馏条件下剩余CO₂的δ¹³C值变重要快；要使剩余CO₂的δ¹³C值表现出现今特征值，单一有机质热降解来源的CO₂需要被细菌还原40%，碳酸盐岩热分解的CO₂则只需6%;由于来自有机质热降解的二氧化碳对气藏组分产生较大影响，因此大庆长垣伴生气中CO₂应主要来自碳酸盐岩热分解。     

深层多途径复合生气模式及潜在成藏贡献

深层—超深层是当前和未来油气勘探的重要方向,明确高演化阶段天然气的生气途径、机制和潜力,将有助于发展天然气成因理论和指导深层油气勘探。结合大量模拟实验和动力学计算,探讨了不同母质和途径生气的成熟度和温度界限（生气时限）及贡献,建立了深层多途径复合生气模式。提出I/II型有机质或干酪根直接热降解（初次裂解）生气下限可延至R_O=3.5%,最大生气量可达120~140 m³/t_TOC,R_O>2.0%阶段的生气量可达20~40 m³/t_TOC。系统认识了原油全组分裂解动力学过程,提出在2 ℃/Ma地质升温速率条件下,液态烃大规模裂解的地质温度为190~220 ℃,对应的成熟度为R_O=2.0%~2.3%;源内残留烃和源外液态烃裂解生气贡献分别为约80 m³/t_TOC和200 m³/t_TOC,乙烷裂解温度要高于230 ℃。硫酸盐热化学还原作用（TSR）导致液态烃裂解温度降低20~40 ℃,加速高含硫化氢（H₂S）天然气藏的高效聚集;无机流体和矿物参与的加氢生气作用可提高天然气生成潜力20%~30%,是深层高—过成熟天然气生成的途径之一。多途径生气过程构成了天然气形成的完整演化序列,揭示在传统油气“死亡线”之下,深层—超深层仍具有天然气勘探潜力。     

含油气盆地包裹体研究中存在的问题

指出包裹体在沉积盆地的热史、成藏史和油气藏成因等方面的研究中具有非常重要的作用,包裹体研究是一项经验性比较强的工作,在包裹体的研究过程中,经常会遇到一些人为的和目前技术条件下还无法解决的问题。对含油气盆地包裹体研究中存在的主要问题及其产生的原因进行了阐述,并针对这些问题提出了在目前技术条件下的解决办法。     

库车坳陷侏罗系煤系源岩的生烃动力学研究

采用黄金管-高压釜封闭体系热模拟实验，结合专用Kinetics软件，对塔里木盆地库车坳陷侏罗系煤系源岩进行了生烃动力学研究，求取了甲烷、C2-C3气态烃生成的动力学参数。研究结果表明，库车坳陷侏罗系煤系源岩具有高的生气性，在高演化阶段主要产甲烷气；甲垸、C2-C5气态烃的生成活化能分别为43～64和52～72kcal／mol生烃动力学方法可较好地将实验生烃数据外推到地质过程，在天然气评价与勘探中具有广泛的应用价值。     

塔里木盆地阿克1气藏天然气的地球化学特征和成因

阿克1气藏是在塔里木盆地西南坳陷喀什凹陷油气勘探中发现的工业性气藏,这是该区天然气勘探的重大突破。根据天然气组分的含量、甲烷和乙烷碳同位素值及稀有气体同位素数据,分析了阿克1气藏天然气的地球化学特征。阿克1气藏天然气为典型干气,甲烷占优势(占80%～91%),重烃含量极低(不超过0.3%),非烃含量高(一般为20%左右),甲烷和乙烷碳同位素重(分别为-25.2‰～-24.7‰和-21.9‰～-21.1‰),稀有气体同位素比值高(3He/4He值达8.34×10-7、40Ar/36Ar值为1438)。结合地质背景,应用碳同位素动力学模拟计算结果,探讨了阿克1气藏天然气的成熟度和气源,为天然气成因评价提供了新思路。认为阿克1气藏天然气是烃源岩过成熟演化阶段的产物,其RO范围为2.0%～3.6%,属于混源气。     

煤中金刚烷的分布与演化

金刚烷的浓度和指数是研究深层油藏裂解程度和成熟度的重要参数，由于金刚烷的形成机理不明，制约了金刚烷化合物在深层油气地球化学中的应用。通过对华北地区镜质体反射率（R_o）在0.55%~5.32%的二叠系煤样开展金刚烷色谱-质谱定量分析，发现低成熟煤样中存在单金刚烷系列化合物，而煤样中双金刚烷、三金刚烷和四金刚烷系列化合物的检出所对应的R_o分别为0.81%、1.82%和2.59%。这表明不同笼数金刚烷的生成具有阶段性，笼数越高，其所对应的烃源岩成熟度越高。定量分析结果表明，煤样在R_o为0.55%~3.01%时为金刚烷生成阶段，煤样在R_o>3.01%时对应金刚烷裂解阶段，其中，当R_o>2.71%，单金刚烷系列和双金刚烷系列的组成发生变化。金刚烷参数，如二甲基单金刚烷指数1（DMAI1）、二甲基单金刚烷指数2（DMAI2）、三甲基单金刚烷指数1（TMAI1）、三甲基单金刚烷指数2（TMAI2）以及乙基单金刚烷（EA）参数[1-EA/（1-EA＋2-EA）]，与R_o在0.55%~3.01%阶段具有较好的正相关。金刚烷产率的比值，如二甲基单金刚烷系列与二甲基双金刚烷系列比值、甲基单金刚烷系列与甲基双金刚烷系列比值、单金刚烷系列与双金刚烷系列比值以及单金刚烷与双金刚烷比值，与R_o在0.81%~4.28%阶段具有明显的负相关关系，表明这些参数可以用作评价成熟度的良好指标。     

改进的烃源岩生烃潜力模型及关键参数模板

岩石热解测试分析数据中最重要的参数——氢指数IH和原始氢指数IHo是衡量烃源岩生烃潜力的重要指标。针对已有IHo模型存在的不足,提出一种改进模型,提高了计算结果与实测值的符合率,并推导出碳恢复系数、原始有机碳含量、可转化碳含量、可转化碳百分比、转化率、降解率、产烃率、原始有机质孔隙度等参数的定量模型。通过统计国内外7个盆地1249组岩石热解和TOC数据,拟合得出Ⅰ型、Ⅱa型、Ⅱb型和Ⅲ型4种有机质类型烃源岩IHo模型的关键参数值,并建立4种类型烃源岩生烃潜力、碳恢复系数、转化率、降解率、产烃率、原始有机质孔隙度等参数随Tmax变化的模板,弥补了有效烃源岩定量研究手段的不足,有望促进油气资源评价技术的发展。     

原油裂解的动力学及控制因素研究

基于黄金管模拟实验对原油裂解的动力学及控制因素进行了研究.通过气态烃的定量分析,发现原油的持续裂解使得总裂解气体积及CH4产量不断增加,而C2-5的产量则先增加后减少.动力学计算可得,HD11井原油裂解生气总反应的平均活化能为59.8 kcal/mol(250.0 kJ/mol),频率因子A为2.13×1013s-1.残留原油组分的色质分析结果表明,不同族组分的相对稳定性存在差异,且原油中的大分子更容易发生裂解.同时,不同介质条件下的对比实验结果及前人的研究,都证实了压力、水及粘土矿物等因素很可能影响甚至控制原油的裂解.尽管作用机制不同,高压和水的存在都能抑制裂解过程中的自由基链反应,从而起到提高原油稳定性的效果.而粘土矿物,尤其是蒙脱石或伊/蒙混层矿物,则会通过酸催化作用加速原油或烃类的裂解,且裂解气产率与矿物表面的Brφnsted酸位强度成正相关.