沁水盆地石炭-二叠煤系地层烃源岩特征及生烃有利区评价

对山西沁水盆地石炭－二叠煤系地层烃源岩的有机地化资料进行分析总结。结果表明,山西组和太原组煤岩样品显微组分以镜质组为主,其次为惰质组,稳定组分（壳质组＋腐泥组）的质量分数一般低于11.2％;干酪根 H／C 原子比主要集中在0.20～0.85,O／C 原子比主要集中在0.02～0.10,属高演化Ⅲ型有机质;煤岩碳同位素普遍偏重,为－23‰～－25.6‰;沥青“A”中,饱和烃的质量分数大多数＜25％,芳烃为11％～58％,饱／芳比值一般为＜0.4。煤系泥岩显微组分以镜质组为主,其次是惰质组,壳质组较低;H／C 原子比主要在0.25～0.75,O／C 原子比主要在0.03～0.20,属高演化Ⅲ型有机质,小部分属于Ⅱ2型有机质;碳同位素偏重,为－23.5‰～－25.9‰,饱和烃质量分数＜25％,大部分＜20％。太原组灰岩以Ⅱ2型干酪根为主,碳同位素轻于山西组及太原组煤岩及泥岩,主要在－26.0‰～－30.0‰。制定了适合沁水盆地煤系地层中煤岩和泥岩的生烃潜力评价标准,对烃源岩有利生烃区进行评价。综合认为,沁水盆地山西组煤岩总体上是中等－好烃源岩,以盆地两翼为好,中部和南部为中等－差烃源岩;太原组煤岩总体上为中等－好烃源岩,两翼大部分为好烃源岩,沁县－祁县－榆次－榆社一带以及南部地区为差－中等烃源岩;沁水盆地山西组泥岩总体上为中等偏差的烃源岩,只有西部部分地区为好烃源岩,盆地中部地区烃源岩生烃潜力比两翼差;太原组泥岩总体上为中等偏差的烃源岩,西部局部地区为好烃源岩,盆地边缘比盆地中央的生烃潜力稍大一些。     

鄂尔多斯盆地宜川地区上古生界烃源岩评价

依据氢指数（HI）、降解率（PC/TOC）等两个方面的地球化学指标,按照煤系地层烃源岩有机质类型划分标准,对研究区的山西-太原组烃源层的有机质类型作剖析,进行上古生界烃源岩系统评价。研究认为,本溪组烃源岩主要是泥岩,有机质丰度平均2.51%,泥岩干酪根母质类型主体属腐殖型干酪根,即Ⅲ型干酪根;太原组暗色泥岩有机质丰度平均2.26%,煤层比较发育,有机质丰度平均81.66%;山西组的泥岩比较发育,泥岩有机质丰度平均2.26%,煤层有机质丰度平均72.66%。本区上古生界干酪根显微组分都以镜质组为主,显示干酪根母质为腐殖型,即Ⅲ型干酪根,热成熟度演化较高,Ro都大于2.5%,Tmax为490℃以上,表明泥岩已达到过成熟阶段,本区暗色泥岩及煤层属中等—好气源岩,此次烃源岩的认识对该区下一步的勘探提供重要的依据。     

煤系页岩有机质特征及有机碳含量预测：以宁武南区块为例

宁武盆地石炭-二叠系太原组-山西组地层广泛发育，但其煤系页岩气勘探程度尚低。本文基于宁武南区块多口钻井页岩样品的扫描电镜观测、有机碳含量测试、岩石热解测试及系列测井数据探讨了宁武南区块煤系页岩展布特征、有机质微观赋存特征和有机质丰度预测方法。结果表明：宁武南区块太原组-山西组煤系页岩连续泥岩厚度达到30m以上，有机质丰度平均达到2.6%，有机质类型以Ⅲ型干酪根为主，显微组分以惰质体与镜质体为主，有机质孔隙主要发育于固体沥青，镜质体与惰质体中零星可见。构建了基于改进ΔlogR法、多元线性回归和神经网络的有机碳含量预测模型，对比预测精度认为反向传播（back propogation, BP）神经网络模型更适用于研究区煤系页岩有机碳含量预测。利用构建的BP神经网络模型对宁武南区块太原组和山西组总有机碳(total organic carbon, TOC)进行预测，指出研究区东北部煤系页岩有机质丰度高（TOC > 3%），具有较好的勘探前景。     

鹿邑凹陷太原组-山西组泥岩元素地球化学特征及对沉积环境的指示

鹿邑凹陷上古生界太原组和山西组暗色泥岩有机质丰度较高,是重要的页岩气勘探层位,为深入探讨其沉积环境,对近期实施的LY1井进行了元素地球化学分析,选择对沉积环境比较敏感的元素或组合,结合岩石学特征,对古气候、古盐度、古氧化还原条件、相对沉积速率、有机质保存条件等进行研究,结果表明：蚀变指数法、SiO2/Al2O3和Sr/Cu比值指示太原组和山西组沉积期具有温暖湿润的古气候背景；V/(V+Ni)、V/Cr、Ni / Co、Cu/Zn等比值的变化和岩石学特征指示太原组-山西组下部沉积期水体属还原-弱还原环境,山西组上部则为弱氧化-弱还原的过渡环境；Li、Ni、Ga、Sr的含量变化、Sr/Ba比值和TOC/TS比值的变化特征显示太原组和山西组沉积期水体属半咸水-淡水沉积环境,自下而上,淡水注入量逐渐增加,盐度呈震荡式降低；结合Rb/Zr比值,推测太原组、山西组为浅水沉积环境,自下而上深度逐渐变浅；LREE/HREE和LaN/YbN的变化特征反映太原组沉积速率相对稳定,山西组沉积速率波动幅度较大,且略高于太原组；太原组和山西组下部的沉积环境相对于山西组上部更有利于有机质保存。     

牟页1井海陆过渡相页岩发育特征及其含气性?

南华北盆地广泛发育了以上古生界山西组、太原组为代表的海陆过渡相页岩;但是针对该地区的页岩气资源调查存在较多的空白方面。该地区第一口页岩气地质调查井——牟页1井的成功钻探对于获取南华北地区上古生界山西组、太原组泥页岩发育特征及含气量等重要参数有重要意义。通过对岩心样品进行有机地球化学、岩石矿物等实验,确定了牟页1井山西、太原组泥页岩具有中-高含量有机碳(山西组0.44%~5.10%、太原组0.92%~5.06%)、热演化程度高(镜质体反射率Ro2.0),有机质孔受有机质类型影响而不发育的特点。解吸法对岩心进行含气量测试,牟页1井山西组、太原组页岩地层具有较高的含气量,分别介于0.71~3.70 m~3/t、1.09~4.30 m~3/t之间,显示出南华北地区上古生界山西组、太原组具有良好的页岩气勘探开发潜力。同时数据拟合显示含气量与TOC和黏土矿物含量直接相关,说明有机质和矿物组分是影响该地区海陆过渡相页岩含气量的重要因素。     

新汶煤田太原组与山西组孢粉组合研究

通过对新汶煤田太原组和山西组中的孢粉化石的研究,共鉴定出孢粉化石５２属１５４种,其中太原组３８属１４０种,山西组３２属１３５种。根据孢粉属种组成和含量在纵向上的变化共建立了两个孢粉组合带（自上而下）：ⅡＧｕｌｉｓｐｏｒｉｔｅｓｃｏｃｈｌｅａｒｉｕｓ－Ｓｉｎｕｌａｔｉｓｐｏｒｉｔｅｓｓｉｎｅｎｓｉｓ带和ⅠＬａｅｖｉｇａｔｏｓｐｏｒｉｔｅｓ－Ｔｈｙｍｏｓｐｏｒａ带。通过与华北部分地区石炭一二叠记孢粉组合带对比,新汶煤田的这两个孢粉组合所代表的地质时代分别为晚石炭世晚期和早二叠早期。     

烃源岩的溶剂抽提研究

以氯仿、体积比为 1∶1的二硫化碳与N甲基 2吡咯烷酮 (CS2 NMP)混合溶剂为抽提溶剂 ,采用直接抽提、连续直接抽提、浸泡抽提等方法对我国大庆油田英 412井和江汉油田王 80井及谭 30井的 3个烃源岩样品进行了抽提研究。实验结果证明 ,烃源岩有机质中存在着大量的非共价键缔合结构 ;烃源岩的抽提率略大于相应干酪根的抽提率 ,这表明烃源岩的酸处理富集有机质的过程对有机质的物理化学结构有一定的影响。另外 ,抽提条件的改变可影响抽提率 ,这表明烃源岩有机质中的非共价键缔合结构会随着外界条件改变而呈动态变化     

石沟驿地区下二叠统烃源岩特征研究

综合运用有机岩石学、有机地球化学等方法,以井下暗色泥岩的分析资料为主,研究和分析了鄂尔多斯盆地西缘石沟驿地区下二叠统烃源岩的有机质生烃特征和沉积环境。研究结果表明：太原组、山西组暗色泥岩和煤为二叠系主要的烃源岩层系,有机质类型以Ⅲ型为主,早二叠系烃源岩已不同程度地进入成熟—高成熟阶段。     

鄂尔多斯盆地大牛地复式气田基本地质特征

大牛地气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部,主要含气层位为石炭系太原组、二叠系山西组和下石盒子组。气田具有石炭系太原组和二叠系山西组二套烃源岩,源岩类型有煤层、暗色泥岩和灰岩;气田具有石炭系太原组障壁砂坝、二叠系山西组三角洲平原分流河道砂和下石盒子组河流相河道砂三套储集体,储集体为低孔、低渗、致密性储层;上石盒子组沉积的湖相厚层泥岩为气田区域盖层,局部盖层有太原组、山西组、下石盒子组沉积的泥质岩,具有多封盖体系;生储盖组合有下生上储式和自生自储式;气田主要发育岩性圈闭;各种的地质特征表明大牛气田为一典型的复式气田。     

烃源岩<2 μm黏土粒级组分可溶有机质的测定及意义

通过对烃源岩中提取<2μm黏土粒级组分进行总有机碳(TOC)测试、氯仿抽提和族组成分析,探讨了烃源岩中可溶有机质与细粒级黏土矿物的关系,与传统烃源岩全岩可溶有机质研究对比得出:与细粒级黏土矿物结合是烃源岩全岩可溶有机质的重要赋存方式之一;黏土粒级组分可溶有机质产率高于全岩,70%以上样品产率在100 mg.g-1以上;产率变化与全岩同步,但高峰期较全岩滞后,在生烃不同阶段黏土粒级组分对可溶有机质都有重要贡献.<2μm黏土粒级组分是烃源岩中可溶有机质的主要载体,两者形成的复合体是一种潜在生烃母质,而且贯穿于有机质生烃的全部过程,在油气研究中应予以足够重视.     

海相页岩与海陆过渡相页岩吸附气量主控因素及其差异性

以黔北地区下寒武统牛蹄塘组海相页岩和南华北地区下二叠统太原-山西组海陆过渡相页岩为研究对象,分析页岩有机地化、储层、吸附气量特征,进而研究页岩吸附气量影响因素及其差异性。研究结果表明:页岩有机碳含量大于2%,两者均为优质的烃源岩;但有机碳含量相差甚大。牛蹄塘组页岩矿物组成主要为石英,其次为黏土矿物,而太原-山西组页岩以富集黏土矿物为特征。牛蹄塘组页岩比表面积和吸附气量大于太原-山西组页岩;而总孔体积和平均孔径均小于后者。页岩岩石组成与吸附气量之间的关系如下:牛蹄塘组页岩TOC与吸附气量呈正相关关系且TOC是吸附气量的主要影响因素;而太原-山西组页岩TOC与吸附气量之间关系不明显。牛蹄塘组页岩石英与吸附气量呈正相关性,其原因是石英为生物成因,伴随有机质富集;而太原-山西组页岩石英与吸附气量具有负相关性,其原因为TOC和黏土矿物随石英的增加而减少,且TOC、黏土矿物与吸附气量呈正相关关系。牛蹄塘组页岩伊利石和太原-山西组页岩黏土矿物均与吸附气量具有正相关性,原因为黏土矿物吸附有机质且黏土矿物中各组分发育大量孔隙。     

低熟烃源岩的超强混合溶剂抽提及其地球化学意义

将一种新的、具有超强抽提能力的二硫化碳与N 甲基 2 吡咯烷酮混合溶剂 (CS2 NMP)用于抽提低熟烃源岩有机质 ,并将抽提结果与氯仿抽提、甲醇丙酮氯仿三元混合溶剂抽提进行了比较。研究结果表明 ,CS2 NMP混合溶剂在不破坏有机质化学结构的情况下对低熟烃源岩有机质有很强的抽提能力 ,是氯仿抽出量的 2～ 9倍 ,对部分低熟烃源岩有机质的抽出量达到 70 0mg/g以上。异常高的有机质抽出量表明 ,低熟烃源岩有机质中含有丰富的非共价键缔合结构 ,这对有机质演化有重要意义。　　抽出量     

微波辐射下神木-府谷烟煤有机质的溶出规律及组成结构

提高煤中有机质的可溶性,从分子水平上了解煤中可溶有机质的组成结构,是实现煤炭资源高效清洁利用的关键性科学问题.本文在微波辐射下对神木-府谷烟煤(SFBC)进行溶剂萃取,考察了微波辐射功率、辐射时间以及溶剂类型对SFBC萃取过程的影响,并利用气相色谱/质谱联用仪(GC/MS)分析了萃取物的组成.结果表明:微波辐射40min时,SFBC的萃取率随微波功率的提高而降低,微波辐射10、20和30min时,SFBC的萃取率随微波功率的提高呈先增加后减小的趋势;SFBC的萃取率与溶剂的介电常数有关,在介电常数较小的四氢呋喃中萃取率最高(5.6%);萃取物主要由脂肪烃和芳烃组成,推测脂肪烃和小分子的芳烃较易从煤的大分子网络中游离出来.     

烃源岩的溶剂抽提研究

以氯仿，体积比为1：1的二硫化碳与N－甲基－2－吡咯烷酮（CS2－NMP）混合溶剂为抽提溶剂，采用直接抽提，连续直接抽提，浸泡提等方法对我国大庆油田英－412井和江汉油田王－80井及谭－30井的3个烃源岩样品进行了抽提研究，实验结果证明，烃源岩有机质中存在着大量的非共价键缔合结构，烃源岩的抽提率略大于相应干酷根的抽提率，这表明烃源岩的酸处理富集有机质的过程对有机质的物理化学结构有一定的影响，另外，抽提条件的改变可影响抽提率，这表明烃源岩有机质中的非共价键缔合结构会随着外界条件改变而呈动态变化。     

孙吴-嘉荫盆地太平林场组烃源岩生物标志化合物地球化学特征

应用气相色谱和色谱质谱等分析方法,对孙吴嘉荫盆地太平林场组湖相暗色泥岩样品的地球化学特征进行研究.结果表明:太平林场组烃源岩可溶烃含量已达到烃源岩标准,族组分中可溶烃类含量高,饱/芳比值高,有机质类型好;正构烷烃及生物标志化合物特征均反映了烃源岩具有未熟低熟特点;烃源岩有机质具有混合型母质的特点,菌藻类低等生物在成烃母质中含量丰富;烃源岩沉积和保存于盐度较高的还原弱还原环境,水体存在着化学成分分层,有利于有机质的埋藏保存,可以为孙吴嘉荫盆地的油气生成提供物质基础.     

烃源岩中有机质测定及分布规律研究

烃源岩是一种富含有机质和各种无机矿物的集合体,而有机质是未熟-低熟原油和烃源岩抽提物的常见组分。采用不同方法对烃源岩进行有机质抽提并进行了四组分分析,考察了不同层位和深度有机质总抽提率和四组分的分布规律。结果表明,三元溶剂的抽提率相对较高,并且总体含量上在Es3有机质的含量较高,颜色深的页岩含有机质的量较高。     

污泥的正己烷亚/超临界萃取及其产物特征

对污泥的正己烷亚/超临界萃取特征进行了研究,发现萃取过程中污泥中的有机质发生裂解和脱O、N、S等杂原子的反应,同时伴随污泥颗粒表面水分的有效分离。同时,分析了产物的分布情况及产物的特征,结果表明:采用正己烷亚/超临界萃取可有效提取污泥中的有机质,正己烷萃取物的产率可达19.5%~24.2%(daf),其O含量较低,N和S含量较高,不适宜直接作为液体燃料燃烧利用,可进一步加氢精制处理后使用;水相产物所含的有机物主要由醇类和羧酸类组成,可作为萃取残渣水热液化的溶剂被循环利用;萃取残渣的有机质中四氢呋喃可溶物总质量分数高达74.1%~84.9%(daf),可用作水热液化制备生物油的原料。     

辽河东部凸起山西-太原组泥页岩稀土元素特征研究

以辽河盆地东部凸起下二叠统山西组-上石炭统太原组暗色页岩为研究对象,采用ICP-MS方法研究页岩稀土元素REE分布特征。结果表明,研究区泥页岩样品中∑REE、∑LREE、∑HREE都相对北美页岩(NASC)、澳大利亚后太古宙页岩(PAAS)和全球平均大陆上地壳成分(UCC)富集。化学参数及REE配分曲线表明样品富集轻稀土元素,具有一定程度的Eu负异常、弱Ce异常和极明显的Tm负异常,配分曲线平行表明各岩样物源基本一致。Ce异常值及Eu异常值表明研究区泥岩沉积时气候湿润,水体呈氧化还原过渡环境。(La/Yb)N比值与配分模式曲线表明样品整体沉积速率较慢,距物源区较远,沉积速率从下至上逐渐升高。据物源和构造背景图解,山西-太原组泥岩物源为沉积岩与玄武岩的混合成因,源岩构造背景为大陆岛弧切割的岩浆岩。     

超临界流体抽提法研究茂名与抚顺油页岩中油母质的化学结构(Ⅰ)——超临界抽提的工艺条件

在内径25毫米抽提器的半连续试验装置中对茂名和抚顺油页岩超临界流体抽提的工艺条件进行研究。最佳抽提条件为385—400℃,150—200公斤/厘米~2,甲苯流率13毫升/分,溶剂比30:1。可从油页岩中得到对有机质约80％的沥青抽出物(平均分子量约800)。由于沥青抽出物收率高,气体生成量少,抽出沥青受到再次热解反应少,通过对沥青的组成与结构分析来研究油母质,开辟了研究油母质化学结构的新途径。     

镜质组反射率的抑制效应及富氢镜质体的形成模式

中国华北盆地晚古生代煤系太原组(C_3)强还原型煤(煤相Ⅰ和煤相Ⅱ)与热史相近的山西组(P_1~1)弱还原型煤(煤相Ⅲ)相比,其反射率存在着明显的抑制作用(Suppression)。应用有机岩石学、有机地球化学和荧光光度学等参数相结合的方法,着重讨论了这种抑制效应及其产生的原因,并提出了富氢镜质体及由其组成的强还原型煤形成的基本模式。