泥炭藓煤热模拟系列二阶导数红外光谱研究

泥炭藓煤热模拟系列二阶导数红外光谱研究彭文世，陈德玉（中国科学院广州地球化学研究所．广州５１０６４０）关键词泥炭藓煤，热模拟，二阶导数红外光谱许多科学家曾用红外光谱技术研究过煤和干酪根的热演化问题：详细讨论了不同变质程度的煤和沥青的红外光谱［１］；利...     

南方树皮煤红外光谱特征及成烃演化规律研究

系统测定了南方树皮煤——这一特殊地质环境中地质体的红外光谱,试图据其红外光谱特征来阐述它的成烃演化规律,并尽力提出在南方广大区域内寻找煤成气,煤成油的可能性。     

构造煤与原生结构煤的显微傅立叶红外光谱特征对比研究

通过对平顶山、郑州和南票三大矿区石炭二叠纪含煤岩系中高煤级烟煤和无烟煤的显微傅立叶红外光谱分析，探讨了原生结构煤与构造煤的有机大分子结构演化特征及其影响因素。结果表明，构造应力有利于煤中氢发生化学环境转移，使脂肪烃含量相对减少、稳定的芳香烃含量相对增加，促进煤大分子结构缩合度和有序度增加。     

煤和干酪根纳米结构的研究进展

对煤和干酪根结构的认识得益于技术和方法的不断创新。基于各种方法,先后建立了多个煤和干酪根的结构模型,但至今没有得到普遍认可。原子力显微镜(AFM)可以实时、实空间、原位成像,可以观察单个原子层的局部表面结构,直接观察表面缺陷、表面重构、表面吸附体的形态和位置以及表面扩散等动态过程。在对图像的分析中,AFM超越了传统仪器单纯平面成像的功能,可提供样品表面动态三维图像和用于分析的定量化信息。通过纳米技术,实现了原子级的分辨率的观察,揭示了煤和干酪根聚集态分子和纳米级孔隙的形态、大小、结构及相互间的空间排列特征,显示出在煤和干酪根结构研究中的巨大潜力。纳米技术为煤和干酪根结构的基础研究工作拓展了新的途径,也为非常规油气的勘探开发和煤炭的二次转化研究提供了科学依据。     

煤和干酪根中镓、铟、锗、铜、钒、镍的直接光谱定量测定方法

为了满足有机地球化学研究中对煤和干酪根中某些特征微量元素的分析需要,本文制定了煤和干酪根中镓、铟、锗、铜、钒、镍的直接光谱定量测定方法。一、实验条件试验部分1.人工基体及标准试样的配制 用光谱纯试剂配制煤和干酪根人工基体,其中碳60%、SiO_215%、CaO10%、MgO5%、A1_2O_34%、NaCl3%、KCl1%、Fe_2O_3 1%、S1%。然     

湖南雪峰山地区干酪根的拉曼光谱研究

干酪根是沉积有机质的主体,是石油地质工作研究的重要对象,目前利用激光拉曼光谱进行干酪根的研究较少。雪峰山地区干酪根的拉曼光谱测试结果表明:干酪根的一级拉曼光谱峰位差与镜质体反射率之间有着系统的规律性变化,在Ro<2.4%时,峰位差随Ro的增大迅速增大,其相关系数为0.82;Ro在2.4%~2.9%之间时,二者关系不明显,离散度较大;Ro>2.9%时,峰位差随Ro的增大逐渐减小,相关系数为0.88。镜质体反射率是衡量有机质成熟度和热演化程度的重要指标,干酪根的拉曼光谱特征与镜质体反射率之间的关系表明激光拉曼光谱法可以成为有机质成熟度和热演化程度研究的新方法。     

海拉尔盆地煤及其显微组分的红外漫反射光谱特征

利用红外漫反射光谱和谱带分离技术,从海拉尔盆地煤及其显微组分的红外漫反射光谱图中,在３１００－２８００ｃｍ＾－１范围内分辨出１２或１３个峰,并确认了结构归属,同时建立了５个反映有机质化学结构组成特征的参数,讨论了煤与显微镜组分的生烃潜能。     

干酪根碳同位素在成熟和风化过程中变化规律初探

干酪根是沉积岩中的不溶有机质,是油气形成的重要物质基础。通常认为,干酪根碳同位素是相当稳定的,主要与沉积有机质的化学组成或母质类型有关,受其他因素影响很小［１,２］。因此,长期以来干酪根碳同位素一直被视为有机质类型判识的最可靠指标之一。在油气勘探早期...     

Automated Kerogen Classification in Microscope Images of Dispersed Kerogen Preparation

We develop the classification part of a system that analyses transmitted light microscope images of dispersed kerogen preparation. The system automatically extracts kerogen pieces from the image and labels each piece as either inertinite or vitrinite. The image pre-processing analysis consists of background removal, identification of kerogen material, object segmentation, object extraction (individual images of pieces of kerogen) and feature calculation for each object. An expert palynologist was asked to label the objects into categories inertinite and vitrinite, which provided the ground truth for the classification experiment. Ten state-of-the-art classifiers and classifier ensembles were compared: Naïve Bayes, decision tree, nearest neighbour, the logistic classifier, multilayered perceptron (MLP), support vector machines (SVM), AdaBoost, Bagging, LogitBoost and Random Forest. The logistic classifier was singled out as the most accurate classifier, with an accuracy greater than 90. Using a 10 times 10-fold cross-validation provided within the Weka software, we found that the logistic classifier was significantly better than five classifiers (p<0.05) and indistinguishable from the other four classifiers. The initial set of 32 features was subsequently reduced to 6 features without compromising the classification accuracy. A further evaluation of the system alerted us to the possible sensitivity of the classification to the ground truth that might vary from one human expert to another. The analysis also revealed that the logistic classifier made most of the correct classifications with a high certainty.     

煤结构与煤变质程度关系初探

本文研究了煤大分子结构的芳香性和缩合程度,查明了由褐煤到低变质烟煤,从低变质烟煤到高变质烟煤,再到无烟煤,煤结构变化有不同的特征,从而可以根据化学组成和结构特征划分煤变质阶段。     

爱沙尼亚干酪根催化降解生烃过程及动力学研究

以爱沙尼亚油页岩干酪根为对象,利用热模拟实验方法和化工催化原理,考察了不同介质对干酪根热解生烃过程的影响,从热解生烃量、生烃组成特征及生烃动力学等方面进行了探讨。结果表明:膏岩对干酪根的生烃具有明显催化作用,碳酸盐岩对干酪根的生烃具有一定反催化作用,各种盐类对干酪根的生烃量影响较小。干酪根热解动力学研究表明,生烃动力学参数表观活化能E与视频率因子A两者之间不是独立变化的,而是具有一定的关系,即:E与lnA之间服从直线关系(R=0.99),这些认识对于深入探讨爱沙尼亚油页岩干酪根的化学结构、建立热解动力学模型具有一定的参考价值。     

延川南区块高阶煤孔隙结构研究

为探讨延川南区块内煤层的微观孔隙结构,认识煤层气的储集和运移机理,采用低温氮吸附法对区块内的高阶煤样进行比表面积、孔容及孔径分布测试.结果显示:煤的孔隙度普遍较小,孔隙度差别较大;孔径以中孔和大孔为主,含有少量微孔,孔径主要集中在10nm-300nm.通过进一步分析样品在吸附和脱附过程中产生的滞后环,发现区块内煤的孔隙形态比较复杂,以墨水瓶状孔和平行板状孔为主,并含有少量的一端封闭的圆柱孔、平行板孔及锥形孔.     

青海省聚乎更煤矿区煤系烃源岩生烃过程研究

通过“青海省天峻县聚乎更煤矿区南部煤炭预查”工作的开展,以及对烃源岩分布特征和烃源岩生烃过程的模拟研究,认为青海省聚乎更煤矿区煤系烃源岩主要有3种：煤、暗色泥岩、油页岩。煤层主要分布在木里组上段,以下1煤和下2煤2层巨厚煤层为主要代表;暗色泥岩贯穿于木里组上段、江仓组下段、江仓组上段;油页岩主要分布江仓组上段。煤系烃源岩有2次生烃过程,分别为侏罗纪晚期—白垩纪早期、古近纪早期,前者为主要生烃期,后者为次要生烃期。     

煤与瓦斯突出预测中的煤体结构指标研究--以下峪口、桑树坪煤矿为例

从研究两矿井主采３号煤层的煤体结构特征入手,分析了煤与瓦斯突出和煤体结构类型的关系和成因, 提出了由煤体结构指标开展突出预测的临界值。     

新鲜煤和氧化煤自燃倾向性的FTIR对比分析

利用傅立叶变换红外光谱（FTIR）分析技术,对乌达矿区低温氧化和新鲜煤样进行了红外光谱测试,通过两类煤样的特征官能团吸光度的对比分析．揭示了煤在氧化前后特征官能团的变化规律：氧化后的煤样中脂肪族和芳烃CH减少,酸酐C=O从无到有,芳烃骨架C=C基本不变,进而研究了其对煤自燃倾向性的影响。结果表明脂肪族和羟基含量越高,煤自燃倾向性越大。     

广西百色盆地干酪根的研究--兼探干酪根的演化与粘土矿物的关系

本文用X射线、微区分析等方法对广西百色盆地那读三段泥岩中的干酪根进行了详细研究,该盆地干酪根的芳香度（Fa）为0.28至0.37,芳香核厚度（Le）为16.60A到20.76A,芳香片层数（n）为5到6层,证明属Ⅱ型干酪根,在同一剖面,fa随深度增加而变大,表明了干酪根向成熟方向转化。在干酪根中碳元素的分布是不均匀的,一般中间含量高,向边部则含量变低,铁及硅元素也向中间聚集,多数情况下形成FeS₂核,在核的周围分布有粘土矿物。干酪根成熟程度的变化趋势与粘土矿物的演化趋势在宏观上是一致的,即与蒙脱石转化为伊/蒙混层粘土矿物的趋势一致。并从化学健和能量方面对这种过程进行了一些探讨。