使用模糊集合度量方法进行配煤的误差处理

按中华人民共和国国家标准《煤的镜质组反射率测定方法》(GB 6948—86)得到同一类正常配煤m个正常配煤反射率直方图,进而得到一个根据m次测试反射率为n,从0.3%~2.1%按半阶分,得活性组分含量的算术平均值x_n的直方草图。因为含量的算术平均值x_n加和一定不是100%,所以必须修正。修正后,得到一个根据m次测试反射率为n,从0.3%~2.1%按半阶分,得活性组分含量的算术平均值x_n的标准直方图。     

平顶山煤矿煤的物质组成特征研究

采用刻槽法在平顶山煤矿采取煤样,对所取煤样利用全自动煤岩系统进行煤显微组分含量测定以及采用手持XRF元素分析仪进行煤中元素含量测试。综合两项实验数据进行数理统计分析,测定结果表明平顶山煤矿煤中镜质组含量约72.97%、半镜质组含量约4.58%、壳质组含量约3.56%、惰质组含量约13.62%。可推断平顶山煤的物质组成特征有利于生成气态烃。煤中所含元素中Fe、S两种元素较为突出,Fe元素平均含量约为1977ppm,S元素平均含量约为4828ppm,两者在煤中可能以具体的矿物形式存在(如黄铁矿等),有助于提高煤生烃过程的转化率。     

牛38井湖相烃源岩镜质体反射率负异常与有机组分含量相关性

对东营凹陷牛38井古近系沙河街组有机碳富集的沙三中、下亚段烃源岩(有机碳含量平均值分别达到2.0%、4.0%)进行了大量样品的分析测试及研究,发现该层段烃源岩存在明显的镜质体反射率Ro抑制现象(负异常),表现在2770～2900m处Ro值整体分布正常,而其下的2900～3370m处Ro值分布偏离正常发展轨迹.为考查Ro出现负异常的成因,对该井沙河街组湖相烃源岩出现的Ro负异常与有机组分相关性进行分析.研究结果表明,Ro异常值与壳质组含量、腐泥组含量呈正向线性统计关系,而与镜质组含量呈负向线性统计关系,与惰质组关系不明显.在剖面分布上,Ro抑制层段对应较高含量的壳质组与腐泥组.Ro值与H含量及H/O比呈负向线性统计关系,与O含量呈正向线性统计关系.研究结果初步显示高含量的壳质组、腐泥组与Ro负异常关系密切,壳质组和腐泥组中氢的富集,是导致Ro抑制现象的一重要成因.     

不同还原程度煤显微组分堆垛结构表征

采用X射线衍射法(XRD)对变质程度、煤岩组分相近但还原程度不同的平朔煤(较强还原性)、神东煤(较弱还原性)的镜质组和惰质组的堆垛结构特征进行表征,试图揭示还原程度对煤中不同显微组分堆垛结构的影响.结果表明,平朔惰质组与平朔镜质组相比较,前者的芳香微晶结构单元较大,芳香层片在空间的排列更规则,芳香度较大,即支链微晶含量较少;神东惰质组芳香微晶的尺寸和规整度均优于神东镜质组,但两者的芳香度却非常相近;平朔镜质组与神东镜质组的微晶结构参数基本接近;神东惰质组与平朔惰质组的差异主要表现为前者具有较少的芳香层数和较低的芳香度.高度无序组分即无定形碳的含量:平朔镜质组明显大于其惰质组,神东镜质组略大于其惰质组,神东镜质组略高于平朔镜质组,但神东惰质组明显高于平朔惰质组.较弱还原性神东煤的惰质组表现出具有相对较低的芳香度及较多的无定形碳,说明其含有较多的活性成分,神东惰质组的这种特性可能与其含有较多的半丝质体有关.     

利用模糊集合度量方法评价炼焦配煤中惰性物质的影响

炼焦所配之煤中惰性物质的影响来自活性组分与惰性组分之比(R),反射率为0.3%~2.1%(按半阶分)的活性成分(主要是镜质组)的含量(x_3,x_4,…,x_(21));活性组分与惰性组分的最佳配比(b_3,b_4,…,b_(21));活性组分含一定量惰性组分时的强度指数(a_(0.3),a_(0.35),…,a_(2.1)。当R增大时,类组成平衡指数(PCBI)和类强度指数(PSI)均增大,但不改变类组成平衡指数(PCBI)和类强度指数(PSI)的分布曲线形态。如果x_i发生变化,而活性组分与惰性组分之比(R)不发生变化,在计算类组成平衡指数(PCBI)和类强度指数(PSI)时,这4个数值(包括活性组分与惰性组分之比)发生联系。     

涟源凹陷下石炭统测水组页岩有利层段优选

基于钻井资料及相关实验测试结果,对涟源凹陷测水组海陆过渡相页岩储层特征进行了深入研究,建立了研究区海陆过渡相页岩气有利层段评价标准,并据此优选了测水组的页岩气有利层段。结果表明:研究区测水组主要发育两个富有机质页岩层段,各层段厚度均超过25 m,总有机碳含量平均达到1. 84%,干酪根类型为Ⅲ型,镜质组反射率为2. 05%～3. 62%,达到过成熟阶段;页岩中脆性矿物含量高,微裂缝发育; 7个页岩样品平均含气量为0. 31 m~3/t,总体保存条件良好,显示出研究区测水组海陆过渡相页岩具有较好的勘探开发前景。根据建立的评价标准,优选出层段二为测水组页岩气的有利层段。     

减压渣油热转化前后的氮分布

以胜利、孤岛、大庆3种减压渣油为原料,在高压釜反应器中405 ℃、恒温1 h条件下分别进行热转化反应,并对原料及热转化后的残渣油(>500 ℃)进行六组分分离,测定了原料、残渣油及其各组分的碱性氮与总氮含量.研究结果表明,3种减压渣油中随着组分的加重,碱性氮和总氮含量均增大,渣油各组分中约有30%的氮为碱性氮,碱性氮和总氮在渣油胶质、沥青质中含量相差不大.无论是热转化前还是热转化后,大多数氮都存在于胶质、沥青质中,但热转化后的氮在沥青质中所占比例高于热转化前.     

柴达木东部侏罗系源岩生油组分荧光特征

通过显微荧光分析与光度学研究，探讨了柴达木盆地东部侏罗系源岩的生烃意义，指出了其主要生油组分的类型、特征、生烃贡献、热演化特征及源岩中存在的排烃现象。研究表明，柴达木盆地东部侏罗系源岩有暗色泥岩、油页岩、煤及碳质泥岩等4种类型，其中生油组分含量与生油组分种类存在着显著差别。主要生油组分为腐泥组、壳质组和矿物－基质，生油组分荧光特征差异是其生烃潜力大小、热演化程度及降解情况的综合反映。生油组分荧光特征反映出该区源岩整体处于热熟阶段，对于寻找油气资源勘探靶区具有指导意义。     

吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组烃源岩有机岩石学特征及其赋存状态

综合运用岩心观察、薄片鉴定、地球化学参数分析等方法,对准噶尔盆地吉木萨尔凹陷吉32井二叠系芦草沟组烃源岩开展了有机岩石学精细研究。结果表明:综合反射光、透射光特征,烃源岩有机质赋存形式划分为有形态有机质、无形态有机质和次生有机质,有机显微组分划分为5组12组分,以腐泥组无结构藻类体和沥青质体为主,次生组含量普遍较高,镜质组和惰质组含量较低,壳质组含量极少;依据有机质组分荧光性、含量、形态等特征,有机显微组分在岩石矿物中具有5种赋存状态,有机显微组分类型及含量具有显著的非均质性,与所赋存的岩石岩性组分、结构、构造具有明显的对应关系;腐泥组无结构藻类体和无定形体等富氢有机组分与有机碳含量和生烃潜力呈正相关关系,为该区主要的生烃有机组分。     

柴达木东部侏罗系源岩生油组分荧光特征

通过显微荧光分析与光度学研究 ,探讨了柴达木盆地东部侏罗系源岩的生烃意义 ,指出了其主要生油组分的类型、特征、生烃贡献、热演化特征及源岩中存在的排烃现象。研究表明 ,柴达木盆地东部侏罗系源岩有暗色泥岩、油页岩、煤及碳质泥岩等 4种类型 ,其中生油组分含量与生油组分种类存在着显著差别。主要生油组分为腐泥组、壳质组和矿物 -沥青基质 ,生油组分荧光特征差异是其生烃潜力大小、热演化程度及降解情况的综合反映。生油组分荧光特征反映出该区源岩整体处于低熟阶段 ,对于寻找油气资源勘探靶区具有指导意义     

湘中保和堂煤的煤岩学研究

从煤岩学的角度详细地研究了保和堂煤,结果表明,保和堂煤具有独特的煤岩特征,主要表现在下列几个方面:多过渡组分及腐泥基质;渗出沥青体尤为丰富;含有一种具一定形态和结构的腐泥物质,并从煤岩特点出发探讨了保和堂煤的形成环境,认为其形成于具有一定深度覆水的泥炭沼泽,并从腐泥基质及黄铁矿含量探讨了泥炭形成过程中沼泽覆水深度的变化,并籍此探讨了Ⅰ、Ⅱ煤的稳定性,此外,还从过渡组分含量较多及组分形态和排列等特点推测,Ⅰ、Ⅱ煤形成时有相当一部分泥炭来自于经常干涸的岸后泥炭沼泽,潮汐和洪水是搬运营力。图2,表1,参5。     

Laser-induced fluorescence of macerals in relation to its hydrogen richness

On the basis of results from conventional elemental analyses and a unique technique (FAMM®; fluorescence alteration of multiple macerals), using a laser fluorescence microprobe, the fluorescence characteristics of various macerals are systematically related to hydrogen content. The amount of fluorescence from inertinite and vitrinite exponentially increases with HIC values. Although liptinite has high fluorescence and high HIC values, the relationship does not follow the same trend as defined for the other maceral groups. Because petroleum yields of a maceral mainly depend upon hydrogen richness, a correlation also exists between fluorescence, and gas to oil ratios from pyrolysis. Because individual organic entities are measured, the laser fluorescence microprobe has the benefit of accommodating heterogeneous organic matter in source rocks and enables determination of oil and gas yields of specific macerals.     

高炉喷吹煤粉的粉体流动性与煤质相关性

利用Carr粉体流动指数法评价高炉喷吹煤粉的流动特性及喷流特性,研究了煤岩显微组分、变质程度等煤质特性对高炉喷吹煤粉流动性的影响.研究发现,流动特性与喷流特性几乎呈负相关.煤变质程度对煤粉流动特性及喷流特性都有显著影响.变质程度低的烟煤,流动特性差,喷流特性好;变质程度高的无烟煤,流动特性好,喷流特性差.镜质组体积分数为60%～70%时,流动特性指数较差;体积分数在83%～95%,由于影响因素较多,流动特性与镜质组没有相关性.丝质组与喷流特性正相关,与流动特性负相关.矿物质与煤粉流动性无相关性.     

华南晚二叠世"树皮体"显微傅里叶红外光谱(Micro-FTIR)特征及意义

在高纯度煤岩显微组分分离富集的基础上,应用透射式显微傅里叶红外光谱技术(Micro-FTIR),对华南晚二叠世煤中中国特有的显微组分--树皮体--的化学结构进行了测定,并与新疆吐哈盆地侏罗纪煤中的镜质体、丝质体和孢子体进行对比.结果表明:树皮体与孢子体的红外光谱特征较为相近,主要由长链脂族结构组成,芳香结构和含氧基团相对较少.此特点与镜质体和丝质体主要由芳香结构组成、脂肪族结构(尤其是长链脂肪烃)含量相对较少(或很少)明显不同.上述结构特征决定了树皮体与孢子体类似,是一种油气生成潜力较大的显微组分.此特点对在华南地区寻找与富含树皮体煤系地层有关的油气资源具有重要的意义.     

伊犁盆地侏罗系煤岩生烃潜力评价

运用有机岩石学和有机地球化学方法,对伊犁盆地侏罗系煤岩有机显微组分特征和生烃潜力进行了综合研究．结果表明：伊犁盆地中下侏罗统八道湾组和西山窑组煤有机岩石学及地化特征有较大的差异．八道湾煤中镜质组、壳质组含量远远高于西山窑组;反映生烃性能的有机地化指标也优于西山窑组．认为八道湾组煤属较好的煤成烃源岩,而西山窑组煤相对为较差的烃源岩．八道湾组虽然富含有利生烃组分,但由于成熟度偏低,煤系地层中砂岩比例较高,不易形成大规模的油气聚集．     

峰峰、大城、开平矿区深部煤层含气量预测

为获得峰峰、大城、开平矿区的深部煤层含气量,基于其浅部煤储层压力、镜质组反射率、试井实测资料以及钻孔剖面温度,采用煤级-吸附-压力方法,分析三个矿区深部储煤层温度、镜质组反射率梯度及煤储层压力梯度,结合煤的等温吸附特征,预测其深部煤层含气量.结果表明,峰峰、大城、开平矿区均处于正常地温梯度带;煤化作用受地层埋深控制,深层镜质组反射率梯度分别为0.13%/hm、0.17%/hm、0.08%/hm;煤储层压力梯度大多低于0.98 MPa/hm;煤层饱和吸附量随煤级的增加而增大,800～2 000 m煤层原位含气量预测为3.40～13.03 m3/t.     

利用三维荧光光谱技术确定煤岩成熟度的初步研究

三维荧光光谱(total scanning fluorescence,TSF)技术是一种新的荧光分析技术,在鉴别储层中烃类包裹体、油气运移路径及古油水-现今油水界面方面有着广阔的应用前景。这种技术的主要优点是效率高、所需样品量小且精度高。镜质体反射率(Ro)是确定煤岩成熟度的重要参数,不仅能反映煤岩煤化作用的特征,而且是确定煤阶的重要指标。通过分析采自沁水盆地及淮北煤田的14块煤岩样品的镜质体反射率和三维荧光光谱特征,研究了煤岩荧光光谱特征与镜质体反射率之间的关系。煤岩成熟度与TSF参数R1值具有较好的负相关关系,荧光强度(TSF intensity)与TSF参数R1值具有正相关关系,样品激发光波长与Ro具有负相关关系。实验初步认为TSF技术可以用于煤岩的成熟度评价,但具体的函数关系需要选取更多的煤岩样品进行试验以拟合Ro与激发波长、TSF参数及荧光强度之间的换算关系,建立计算Ro值的经验公式。总之,TSF方法可以快速高效地评价煤岩成熟度,而且不受镜质组组分含量多少的限制,在煤岩成熟度的确定方面有着广泛的应用前景。     

Experimental study and evaluation on hydrocarbon generation of macerals

Some typical coal and maceral samples are selected for oil and gas-generating systematic thermal simulation experiments, Rock-Eval, GC and GC-MS analyses. Results cause productivity curves of extracts and gaseous, light, liquid as well as total hydrocarbon. Effects of macerals and maturation on hydrocarbon productivities and compositions are synthetically discussed. Evaluation indexes and plan on coal-generated oil and gas in bituminous coal rank are suggested according to the data from experiments and analyses.     

氧化钙在煤岩显微组分气化中的作用研究

用装有气相色谱在线分析的高温高压差热分析装置在773～1273K的温度范围内考察了氧化钙对平朔烟煤三种基本有机显微组分(镜质组、稳定组和丝质组)分别与CO_2和水蒸气进行气化反应的影响。CO_2的反应压力和水蒸气的反应分压分别为1.0MPa和10KPa,升温速率均为10K/min.反应性测定和气化动力学数据处理结果发现,CaO对显微组分的气化有催化作用,而且这种作用在CO_2气化中更明显;显微组分的类型和气化反应气氛决定CaO的最佳添加量。对试样气化后残渣的电子探针能谱测定表明,CaO在显微组分的气化过程中具有固硫能力,这种能力从强到弱的顺序为稳定组、镜质组和丝质组,而且在水蒸气气化中的固硫作用更显著。扫描电镜对残渣的观察表明,CaO对显微组分在气化中的灰团聚具有阻抑作用,其机理与对显微组分气化的催化作用机理相似。用于煤/煤焦加压气化的动力学模型可以用来描述显微组分的气化和催化气化过程。