煤成甲烷碳同位素演化的数学模型与应用

分别介绍了以统计为基础的甲烷碳同位素与源岩成熟度关系的关系模型、以 Rayleigh方程为基础的同位素分馏模型和以动力学为基础的同位素动力学模型等 3种模拟煤成甲烷同位素演化的数学模型 ,评价了其应用范围和应用效果。用这 3种模型恢复了塔里木盆地克拉 2气田煤成气的聚散史后认为 ,克拉 2气田的天然气可能是源岩成熟过程中长期累积形成的 ,早期形成的天然气仅有少量散失 ,而晚期形成的天然气因超压而无法充注到气藏中。     

江苏地区句容凹陷油气充注史研究

江苏地区句容凹陷是中国南方海相中、古生界勘探较早的地区,油气显示丰富.根据有机包裹体的荧光颜色将容2井储层方解石脉中的有机包裹体分为不同的期次;用离线压碎的方法对容2和容3井储层方解石脉中有机包裹体的烃类组成进行了分析,并与储层中的轻质油进行了对比;结合句容地区的埋藏史对该区油气来源及充注史进行了探讨.结果表明:容2井和容3井油藏存在多期油气的充注;包裹体油代表了早期充注的油气,而不同的正构烷烃分布特征证明容2井早期充注的烃类经历了生物降解过程;早期充注的烃类主要来源于二叠系源岩,而现今三叠系储层中的轻质油为后期充注的,其主要来源于晚白垩世末二叠系及部分三叠系烃源岩的急剧沉降而生成的大量油气.      

中国湖盆沉积环境与卟啉化合物的分布——卟啉(TBDMSO)2硅衍生物色谱-质谱研究

用GC-MS、HPLC研究我国湖盆沉积环境中的卟啉化合物分布特征。结果表明;不同的沉积环境各有其特征性卟啉化合物,用卟啉化合物及其指标评价古代湖相沉积环境是可行的。     

原油中烷基萘和烷基菲的碳同位素组成研究

采用逐步增加洗脱液极性的方法对原油中的多环芳烃进行分离、富集，从而使原油中的菲及甲基菲等化合物达到单体碳同位素组成测定的条件，并应用色谱-同位素比值质谱（GC-IRMS）技术对吐哈盆地原油中烷基綦和烷基菲等系列化合物的碳同位素组成进行了测定，结果表明，来源于煤系地层的烷基萘、烷基匪的δ ^（13）C值主要分布在-20‰-28‰，相对于海相来源的明显富集^（13）C，可作为探讨有机质来源以及原油对比的新指标。     

煤系地层中不同类型镜质体可能的化学结构与生物母质

通过固体¹³C核磁共振(NMR)及瞬时热解-色谱/质谱(Py-GC/MS)实验,研究了中国准噶尔盆地东部侏罗系、吐哈盆地侏罗系、鄂尔多斯盆地石炭-二叠系煤系镜质体的结构特征。侏罗系富氢基质镜质体脂碳部分具有较高比例的亚甲基碳(-CH₂-),热解产物中脂肪烃所占比例较高。侏罗系均质镜质体虽然也是富氢镜质体,但同基质镜质体相比,脂肪碳中含有更高比例的甲基(-CH₃)、次甲基(-CH-)、季碳(-C-)等;热解产物以酚类及烷基苯为主,且支链取代基较多,链长较短。鄂尔多斯盆地石炭-二叠系镜质体虽然多以基质镜质体为主,但脂肪碳所占比例相对较低,且以气潜力碳为主;热解产物以酚类及芳烃为主,为典型气源岩。在成熟度相似的情况下,不同沉积环境与生物母质决定了镜质体的结构特征。准噶尔盆地东部、吐哈盆地富氢基质镜质体较高的长链脂肪烃结构是由于超微类脂体的贡献。通过与藻质体、角质体、孢子体、木栓质体的裂解产物对比,结合其他证据大致认为高等植物壳质组更有可能是超微类脂体的主要成分。     

原油色谱指纹技术的优化与改进

利用多内标绝对浓度定量分析和单组分分离等方法,对原油色谱指纹技术进行了改进,并对所选指纹化合物进行了色谱-质谱定性鉴定,证实其为非混合化合物.运用回归算法建立了原油色谱指纹数学模型,并对混合原油中单层原油的配比比例进行了计算,其结果与理论精度相比可达88％.原油指纹技术在W1、W2油田4口合采油井上进行了现场分层产能监...     

陆相有机质中单体烃的氢同位素组成特征

采用GC-TC-IRMS技术，测定辽河坳陷西部凹陷和吐哈盆地台北凹陷的陆相烃源岩抽提物中正构烷烃单体的氢同位素组成。结果表明，陆相来源的正构烷烃单体氢同位素组成大致为-250‰～-140‰，明显比海相来源的贫D(^2H)；不同陆相沉积环境来源的正构烷烃中，成水湖相的相对富D(-200‰～-140‰)，沼泽相的相对贫D(-250‰～-200‰)，淡水滨浅湖湖相的介于其间。从沼泽相→滨浅湖相→成水湖相，正构烷烃的氢同位素组成明显存在逐渐富D的趋势，表明控制正构烷烃氢同位素组成的主要因素可能是沉积环境，沉积后期水体与有机质之间氢的交换作用可能也是重要影响因素。利用正构烷烃的氢同位素组成对其母源进行古环境的恢复时，需要结合其它方面的证据。图2表1参26     

高成熟萨尔干页岩热模拟产气的地球化学特征

为进一步探讨我国高成熟页岩生气的潜力、化学组成和同位素地球化学特征,笔者对高成熟、富有机质的萨尔干页岩开展了金管生烃模拟实验.结果表明:甲烷是最主要组分,最大产率为142.1 mg/gTOC,这表明一定成熟度范围内,热成熟作用完全可以促进甲烷、乙烷等页岩气的生成,但更高的成熟度对页岩气贡献不大.无机气体CO2和H2S的产率整体小于烃类气体产率.烃类气体C1～C3稳定碳同位素随温度升高逐渐变重;CO2碳同位素不断波动伴有变轻趋势.本文引入“增长倍率”概念,发现低碳数气态烃类相比高碳数烃类在生成阶段生成的更快,在裂解阶段裂解的更慢,这与小分子气态烃可以由大分子气态烃裂解补充,而大分子气态烃来源(C6～C14)不断裂解减少有关.     

下扬子地区下古生界页岩纳米孔隙特征及其控制因素

为了研究下扬子地区下寒武统下部荷塘组（幕府山组）、中奥陶统胡乐组暗色泥岩的孔洞特征,对所采样品进行了氮气等温吸附解吸实验,并通过BJH理论计算得出1.7～300.0 nm孔径范围内的解吸附孔体积增量。其中胡乐组页岩孔径在1.7～2.7 nm时,页岩孔体积增量与有机质的丰度具有明显的正相关关系;在2.7～300.0 nm时,孔体积受构造作用与有机质丰度的共同控制。下寒武统荷塘组/幕府山组不同孔径分布范围内的孔体积增量与岩性的关系更为密切。页岩平均孔径分布总体上与有机质丰度呈负相关关系,表明有机质内部孔洞的大小明显小于页岩平均孔径。     

原油及族组分生成动力

利用黄金管-高压釜限定体系,对采自东营凹陷牛15井（沙三下亚段）和王120井（沙四上亚段）的烃源岩所制备的干酪根样品在50 MPa的恒定压力下,以2℃/h和20℃/h的升温速率分别进行程序升温热解,热解后的产物通过索氏抽提后经微型柱色谱分离为饱和烃、芳烃、非烃和沥青质。借助Kinetics2000软件获取总烃及族组分的生成动力学参数,结合东营凹陷南坡新生代烃源岩的埋藏史和热史,开展了原油及族组分生成动力学研究。结果表明,东营凹陷沙三下亚段和沙四上亚段烃源岩进入生烃门限的地质时间分别为4.26 × 106 a 和 24.85 × 106 a,沙三下亚段烃源岩目前处于主要生油阶段,而沙四下亚段烃源岩处于生油的后期阶段。现阶段,东营凹陷沙三下亚段烃源岩生成的饱和烃、芳烃、非烃和沥青质的累计产率分别为222.03 mg/g,71.30 mg/g,62.37 mg/g和 50.04 mg/g;而沙四上亚段烃源岩生成的饱和烃、芳烃、非烃和沥青质的累计产率分别为282.94 mg/g,98.98 mg/g,66.79 mg/g和 53.82 mg/g