油页岩和生油岩热解平行和连续反应模型的研究和数值计算

本文研究了抚顺、茂名油页岩,辽河、泌阳生油岩的热解平行反应模型,以及美国科罗拉多油页岩热解的平行连续反应模型。利用随机试验法等数值计算方法求得了模型中的表观活化能和视频率因子等动力学参数。由这些模型求得的热解生烃率与实验值能较好地吻合。     

不同类型干酪根热解生烃动力学研究(一)

采用岩石评价仪对不同类型未成熟干酪根的热解生烃动力学特征进行了研究,分析了所得出的热解反应生烃率-温度和反应速率-温度曲线及其特征值。研究结果表明,不同类型干酪根具有不同的热解生烃动力学特征,三种类型干酪根的主要生烃阶段的温度范围(△T)不同,其规律是Ⅲ类干酪根的温度范围大于Ⅱ类干酪根,Ⅱ类干酪根又大于Ⅰ类。同一试样在不同升温速率的实验中,其最大反应速率点对应于相同的生烃率。     

不同类型干酪根热解生烃动力学研究（一）

采用岩石评价仪对不同类型未成熟干酪根的热解生烃动力学特征进行了研究，分析了所得出的热解反应生烃率－温度和反应速率－温度曲线及其特征值。研究结果表明，不同类型干酪根具有不同的热解生烃动力学特征，三种类型干酪根的主要生烃阶段的温度范围（△T）不同，其规律是Ⅲ类干酪根的温度范围大于Ⅱ类干酪根，Ⅱ类干格根又大于I类。同一试样在不同升温速率试验中，其最大反应速率点对应于相同的生烃率。     

用生油岩生烃动力学模型计算生油气量

本文采用埋藏较浅的未成熟的东濮生油岩样,在岩石评价仪上进行不同升温速率的热解模拟实验,用Friedman方法处理,求得一系列在不同生烃率时不同的动力学参数。将此样品热解生烃动力学模型与该地区沉积速率、地温梯度等地质参数结合,用龙格-库塔法计算出在天然地质条件下,不同埋深处生油岩的生烃率及已生成油气量的数值解。     

东营凹陷烃源岩低温催化酯水解生烃动力学研究

选用十八烷酸甲酯为模型化合物,以东营凹陷沙三和沙四烃源岩为载体,采用动力学方法考察了盐度、pH值、温度和压力对脂肪酸酯水解生烃反应的影响,求得了反应动力学参数.结果表明,烃源岩对脂肪酸酯水解生烃反应具有催化作用,与沙四烃源岩相比,沙三烃源岩作用下酯的水解反应活化能要大,这与烃源岩中的粘土含量有关.     

东营凹陷烃源岩低温催化酯水解生烃动力学研究

选用十八烷酸甲酯为模型化合物，以东营凹陷沙三和沙四烃源岩为载体，采用动力学方法考察了盐度、pH值、温度和压力对脂肪酸酯水解生烃反应的影响，求得了反应动力学参数。结果表明，烃源岩对脂肪酸酯水解生烃反应具有催化作用，与沙四烃源岩相比。沙三烃源岩作用下酯的水解反应恬化能要大，这与烃源岩中的粘土含量有关。     

矿物质对干酪根热解生烃过程的影响

利用热模拟实验,从热解生烃组成特征、生烃量、生烃动力学等方面探讨了矿物质对东营凹陷烃源岩干酪根热解生烃过程的影响。结果表明,矿物质改变了干酪根热解产物的组成,提高了干酪根热解总生烃量。低生烃率时,矿物质使干酪根热解过程的视频率因子增加;高生烃率时,矿物质使干酪根热解过程的表观活化能降低,活化能分布范围变窄,反应速度加快。矿物质对干酪根热解生烃过程的催化作用可借助于正碳离子反应机理进行解释。     

矿物质对干酪根热解生烃过程的影响

利用热模拟实验 ,从热解生烃组成特征、生烃量、生烃动力学等方面探讨了矿物质对东营凹陷烃源岩干酪根热解生烃过程的影响。结果表明 ,矿物质改变了干酪根热解产物的组成 ,提高了干酪根热解总生烃量。低生烃率时 ,矿物质使干酪根热解过程的视频率因子增加 ;高生烃率时 ,矿物质使干酪根热解过程的表观活化能降低 ,活化能分布范围变窄 ,反应速度加快。矿物质对干酪根热解生烃过程的催化作用可借助于正碳离子反应机理进行解释。     

未熟烃源岩低温催化脂肪酸酯生烃动力学研究

采用低温催化法研究未熟烃源岩催化脂肪酸酯生烃的动力学具有地质学上的实际意义。在模拟未熟油生成的地质条件下,选择十八烷酸甲酯作为模型化合物,以6种抽提有机质的未熟烃源岩作为载体,通过动力学的方法考察了未熟烃源岩矿物对脂肪酸酯生烃反应的催化作用。实验结果表明,在地质温度小于200℃的条件下,未熟烃源岩矿物催化脂肪酸酯生烃反应的活化能与碳酸盐含量、粘土总含量有一定的相关性。     

开放体系下干酪根生烃动力学研究

以生烃动力学方法对烃源岩进行定量评价是近些年发展起来的一种新方法。通过对Ⅰ、Ⅱ型干酪根在开放体系下的热解模拟实验,研究了Ⅰ、Ⅱ型干酪根热解生烃演化特征,获得了Ⅰ、Ⅱ型干酪根的生烃动力学参数。Ⅰ型干酪根生烃的活化能分布范围为230~276kJ?mol-1;Ⅱ型干酪根活化能分布范围为234~276kJ?mol-1。在此基础上,结合专用Kinetics软件,将此动力学参数应用于实际地质中。结果表明,Ⅰ型干酪根主要生烃期在130~180℃（Ro在0.80%~1.63%）;Ⅱ型干酪根主生烃期在141~177℃（Ro在0.92%~1.56%）。生烃动力学方法可较好地将实验数据外推到地质实际过程,在烃源岩评价与勘探中具有广泛的应用价值。     

未熟烃源岩低温催化脂肪酸酯生烃动力学研究

采用低温催化法研究未熟烃源岩催化脂肪酸酯生烃的动力学具有地质学上的实际意义。在模拟未熟油生成的地质条件下，选择十八烷酸甲酯作为模型化合物，以6种抽提有机质的未熟烃源岩作为载体，通过动力学的方法考察了未熟烃源岩矿物对脂肪酸酯生烃反应的催化作用。实验结果表明，在地质温度小于200℃的条件下，未熟烃源岩矿物催化脂肪酸酯生烃反应的活化能与碳酸盐含量、粘土总含量有一定的相关性。     

用微型脉冲热解色谱技术研究烃类热裂解

发展了一种可以适应各种轻重液态纯烃和混合烃的微型脉冲热解色谱系统。使用该系统考察了纯烃的脉冲热解一次反应产物分布。并用脉冲法测定了正己烷热解的动力学数据。以大庆轻柴油为原料,对比了微型脉冲热解和连续式管式反应器热解的性能。还考察了不同轻柴油的脉冲热解与工业裂解炉和模拟实验炉结果的一致性。结果表明:微型脉冲热解能较好地反应不同纯烃及混合烃的结构和组成特性,具有快速、经济、耗样极少等特点,它在烃类热解的基础研究和评选、预测烯烃生产原料方面具有一定的实用价值。     

有机质生烃动力学模型对比

依据23块烃源岩样品生烃热模拟试验数据,建立不同动力学模型(总包反应、正态分布模型、韦布分布模型、离散分布模型)并对模型参数进行优化,对比分析优化效果和不同类型有机质生烃动力学参数特征.结果表明:高斯分布模型拟合效果最差,其次是总包反应模型和韦布分布模型,离散分布模型拟合效果最好;随着指前因子的增加,表观活化能呈增加趋势,且不同类型干酪根的表观活化能按EⅡ2-Ⅲ>EⅠ>EⅡ1的顺序排列;在应用生烃动力学方法评价油气资源量、研究生烃动力学特征以及同位素分馏动力学时推荐采用活化能符合离散分布的平行一级动力学模型.     

生烃热模拟实验方法述评

生烃热模拟实验是烃源岩成烃潜力与资源评价的重要手段,可再现地质体中有机质热解演化过程,为评价盆地成烃潜力、过程与机理、推导成烃模式及动力学提供理论依据和实验资料。模拟实验样品的选择取决于研究目的和沉积盆地中有机质的类型及演化程度,实验模拟装置体系主要有开放体系和封闭体系两种,开放体系模拟有机质初始裂解反应,封闭体系模拟原油和天然气的二次裂解反应。通过温度、压力、水介质及矿物质等不同实验条件下有机质成烃的模拟实验研究,使实验条件尽量接近地质实际条件,结合沉积盆地热史、沉积史,实验结果可揭示生烃史与沉积盆地的演化关系,为盆地模拟提供重要参数;模拟结果可有效外推到地质实际揭示烃类形成机理和排烃效率。开发岩石围压控制等新的实验技术,加强天然气二次裂解动力学研究、有机质、地层水和矿物质相互作用及孔隙发育条件下的高温高压模拟是生烃热模拟实验领域的发展方向,对页岩气等非常规油气资源评价具有重要意义。     

彩南探区二叠系平地泉组烃源岩展布与潜力评价

二叠系平地泉组是准噶尔盆地东部最好也是最主要的生油岩,但目前对于平地泉组烃源岩在彩南探区的具体展布情况研究较少,且各凹陷烃源岩的生烃潜力也需进一步分析。通过连井剖面对比分析、烃源岩热解资料评价以及生烃强度研究,明确了平地泉组烃源岩在研究区周缘凹陷的分布特征以及不同凹陷烃源岩的生烃潜力差异。结果表明:五彩湾凹陷平地泉组烃源岩厚度可达400 m且有机质丰度最高;研究区有机质类型整体以Ⅱ型为主,少数为Ⅰ型;各凹陷烃源岩均进入成熟阶段。综合评价生烃潜力认为,五彩湾凹陷平地泉组烃源岩生烃强度最高,达到形成商业油气聚集的级别;东道海子和阜康凹陷平地泉组烃源岩虽生烃潜力总体上不及五彩湾凹陷,但仍然具有一定的供油和供气能力。     

百色地区下三叠统-泥盆系烃源岩有机地球化学特征及生烃潜力分析

百色盆地海相烃源岩主要为孤立台地和台间海槽碳酸盐岩.根据百色盆地周缘大量露头样品的残余有机碳含量、干酪根碳同位素、饱和烃色谱及色质等地球化学实验数据,分析了下三叠统-泥盆系海相烃源岩的有机质丰度、类型、热演化程度.针对地表烃源岩样品具有高热演化、低丰度的地化特征,在有机质丰度的热解损失和地表风化损失校正基础上,采用蒙特卡罗法模拟计算烃源岩生烃强度.在综合分析烃源岩地化特征和生烃强度的基础上,认为百色盆地下三叠统-泥盆系海相烃源岩具有低-中等级别的生烃能力.     

三江盆地绥滨坳陷下白垩统煤系烃源岩评价

根据烃源岩热解地球化学分析成果,应用所测岩样中有机碳(TOC)、吸附烃(S1)、干酪根热解烃(S2)含量及氢指数IH(S2/有机碳),对绥滨坳陷滨参1井和绥D1井下白垩统煤系地层中的煤系泥岩、碳质泥岩和煤岩从有机质丰度、有机质类型和成熟度三个方面进行了烃源岩分析评价。这三种岩石样品中各项生油岩指标绝大多数都达到了中-好烃源岩评价标准。绥滨坳陷下白垩统城子河组和穆棱组为两套具生烃潜力的煤系烃源岩。     

油气生成的热解实验与动力学研究进展

在过去几年里,关于油气生成进行了许多模拟实验工作,在动力学和热解实验上取得了一些新进展和新的认识。结合实验和研究,指出了应该注意的和有待解决的科学问题。选择开放体系还是封闭体系进行热解应取决于实验目的和研究目标。当前,一级平行反应动力学模型依然是油气生成过程研究的重要模型;具有超压的生烃动力学模型有待于进一步研究;ICTAC动力学委员会推荐的无模型动力学方法对于超压等因素的研究是困难的;对于包含油裂解的实验,压力的设置需要结合具体地质背景确定,最高热解温度须谨慎确定。     

利用生烃动力学模型计算烃源岩的生烃量——以冀东探区为例

生烃量的研究是油气资源评价中的一个重要环节。生烃量的计算结果直接影响研究区的油气资源潜力评价结果。冀东探区为一小型富油气探区,其烃源岩生成了多少油气缺乏系统认识。本文以烃源岩的基本地质条件分析为基础,采用生烃动力学模型来进行模拟计算,由此获得合理的生烃量。研究表明,冀东探区发育三套主力烃源岩,即沙三段烃源岩、沙一段烃源岩和东三段烃源岩。三套主力烃源岩具有规模大、有机质丰度高的特点。其有机质类型以Ⅱ2型为主且普遍进入中-高等成熟度、发生了大规模的生排烃过程。本区生烃条件优越、油源充足。基于地球化学实验数据,确定了各个化学动力学参数的取值标准;采用生烃动力学模型,计算获得研究区生烃量为197.43×108t。     

湖相碳酸盐烃源岩热解生烃特征

湖相碳酸盐岩的生烃研究较为薄弱,但具有重要的勘探与理论意义.选择酒西盆地青西凹陷2种岩性的湖相烃源岩——泥岩和泥质白云岩进行热解模拟实验,对比分析了2种不同岩性湖相烃源岩的生烃过程,并建立了它们各自的生烃模式.实验结果表明,泥质白云岩生烃高峰明显晚于泥岩,即甲烷产量峰值较泥岩后移,液态烃的生烃高峰出现在高温演化阶段,具有晚期生烃的特点.对于湖相碳酸盐岩生油盆地,2套湖相烃源岩的生烃模式不同,生烃高峰期亦不同,门限深度不能一概而论.