草本沼泽泥炭加水热解产物烃类气体氢同位素特征

为了认识成岩水介质对热解煤层气氢同位素的影响,对草本泥炭进行了加水和无水热解模拟实验,研究了热解产物烃类气体的氢同位素组成及其差异性与演化规律,发现成岩水介质对热成因烃类气体氢同位素组成具有显著的影响。在泥炭中加入氢同位素值高于泥炭形成环境水的水,其模拟实验产生的烃类气体氢同位素值显著增高;并且从泥炭连续热解至RO值为5.5%时,加水泥炭模拟实验使热解甲烷、乙烷和丙烷平均δD值分别增加了74‰、42‰和66‰。随着模拟温度升高,生成的烃类气体的δD值增大。认为加水模拟实验使热解烃类气体氢同位素值增高起因于水氢与有机氢同位素的交换。建立了具有较高δD值的淡水参与下热解烃类气体δD值与RO值的数学模型,以及不同烃类气体之间δD值的数学模型。这些研究成果为成岩水介质参与下草本沼泽成煤物质热解煤层气的成因研究提供了科学依据。