煤岩显微组分的性质研究进展

研究煤岩显微组分的性质有助于了解煤的起源和分子结构,对研究和预测煤的热加工反应性,实现煤的高效洁净和高附加值转化具有重要的意义.综述了近年来国内外对煤的岩相显微组分性质的研究,着重介绍了显微组分的化学组成及分离分析技术,显微组分的热解、气化、燃烧和加氢液化特性及显微组分对煤溶剂萃取的影响,并指出了煤岩显微组分研究的重要意义.     

焉耆盆地烃源岩有机显微组分及生烃机理研究

目的研究焉耆盆地煤系烃源岩有机显微组分组成特点及其生烃机理。方法运用有机岩石学研究方法,分析盆地侏罗系烃源岩显微组分及其与生烃潜力的关系,探讨烃源岩显微组分中主要生烃贡献者。结果盆地煤岩中显微组分表现出富镜质组-惰性组、贫壳质组 腐泥组的特点;泥岩的显微组成表现出贫惰性组、富镜质组-壳质组 腐泥组的特点,富氢的显微组分是成烃的物质基础。结论盆地的主要生烃组分为基质镜质体B、角质体、小孢子体和矿物沥青基质。     

基于迁移学习的全岩光片有机显微组分识别与定量——以皖泾地1井下三叠统殷坑组烃源岩为例

烃源岩有机显微组分的识别、分类及定量在油气勘探和评价中是重要的研究内容之一。传统的全岩光片有机显微组分鉴定与定量仍采用人工识别与数点计数结合的方式,存在主观性强、人工定量工作强度大、效率低等问题。针对上述问题,本文以皖泾地1井下三叠统殷坑组烃源岩为例,借助于机器学习及图像处理技术,尝试建立了一个基于迁移学习的全岩光片显微组分图像识别与分类模型,并通过OpenCV图像处理库对模型的分类结果图像进行定量统计。结果显示,模型对研究区数据集的整体分类识别准确率可达84.32%,且通过OpenCV图像处理库对各显微组分定量的结果与人工数点法统计定量结果相近,表明该方法可以较客观快速地对大量同类型的烃源岩显微组分图片进行识别和定量,显著提高了全岩光片有机显微组分鉴定及统计效率。     

贵州大河边矿煤显微组分解离规律及其分选

以贵州大河边矿煤为研究对象,确定了其在显微光学条件下煤岩显微组分的组成、赋存状态及含量特征,同时采用XRD衍射技术分析了原煤中矿物组成。通过对原煤的破碎解离,进而研究了壳质组、镜质组和惰质组在不同粒级的解离规律,在此基础上使用密度梯度离心的方法研究了显微组分的分选,并验证了超声辅助对分选效果的影响。结果表明:原煤中壳质组分布方式主要以片状、细脉状形式存在,与镜质组紧密连生,轮廓清晰;镜质组主要以团块状形式出现,具有明显内生裂纹;惰质组主要包括丝质体和半丝质体2大类,半丝质体单体粒度较小,部分具有鳞片状结构,丝质体细胞结构保存十分完好。各粒级显微组分单体解离度随着破碎程度的加深逐渐增大,其中破碎对镜质组和惰质组的解离效果更加明显,3种显微组分最佳解离粒度为0.125～0.074 mm。壳质组、镜质组和惰质组的最佳分选密度分别为-1.15,1.27～1.29,1.33～1.35 g·cm~(-3),超声辅助有利于提高壳质组的分选效果。     

韩城矿区煤岩显微组分测井预测

精准地计算煤岩显微组分是查明煤岩特征的关键。以韩城矿区主力煤层为研究对象,利用煤岩显微组分分析化验和测井资料,采用交会图相关性分析手段,筛选了镜质组和惰质组含量的敏感性测井参数。利用所优选的声波时差、补偿密度、相对自然伽马及电阻率4个敏感性测井参数,构建了镜质组含量、惰质组含量神经网络预测模型,进而利用计算的煤岩显微组分编绘了研究区5~#煤层显微组分平面分布图。研究结果表明,补偿密度与镜质组含量正相关,而声波时差、补偿中子、相对伽马、电阻率测井值与镜质组含量负相关,声波时差和补偿密度相关较好,相对伽马和电阻率次之,补偿中子较弱;惰质组与测井参数的相关性与镜质组相反。5~#煤镜质组含量呈现南北高,中部低;惰质组含量呈现东北高、西南低;矿物成分高值区主要位于东北部地区,西南部则相对较低。     

煤显微组分荧光测试技术的研究

煤显微组分荧光性的试验研究表明，煤样的处理、保存、测量的方法不同以及测定条件的变化都对测试结果有明显的影响，通过试验数据，分析变化原因，提出了测定煤显微组分荧光泊样品处理、保存、测量方法及部分测定条件。     

两淮煤田石炭—二叠纪煤系气源岩的有机岩石学特征

本文主要用煤岩学的方法对两淮煤田石炭—二叠纪煤系气源岩的有机质类型、组成和有机质的演化程度、影响因素以及煤中与油气生成有关的次生显微组分及超微构造进行了观察和研究     

平朔气煤显微组分的结构特征

用van krevenlen方程求取了平朔气煤显微组分芳香度f_a等结构参数。探讨了镜质组、丝质组和稳定组三种显微组分f_a与C/H原予比的关系。用傅立叶变换红外光谱(FTIR)分析了显微组分的基本官能团。结果表明,各显微组分的f_a与C/H原予比之间有良好的线性关系:f_a=a_i+b_i(C/H)三种显微组分的基本化学结构官能团有所不同:稳定组中有较多的脂肪氢;存在有环烷类及较多的(—CH_2)_n—(n≥4)链烃结构,其中还具有羰基结构C=O和—CH_2—O—CH_3型醚键结构,也有部分[R—(?)—R]聚合体存在。镜质组中的氧主要以酚羟基形态存在,也有类似Ar—O—R的醚键结构。它与稳定组中的氧有着不同的存在形态。     

煤阶及显微组分及对煤焦反应性的影响

确定手选富显微组分煤及焦的燃烧特性，从显微组分和煤阶的角度描述了反应性的变化，用热天平的燃烧曲线研究反应性，并给出焦的活化能，从活化能在不同阶段的变化情况分析内扩散对反应的影响，煤和焦的比表面积和孔分布由液氮等温吸附求得，结果表明，惰性组分的反应性较低，在燃烧过程中焦的活化能是变化的，在不同的阶段，显微组分的影响不同，对某些煤咱的焦，燃烧后期活化能降低，表明存在扩散影响。     

新疆芦草沟组烃源岩显微组分及其孔隙发育特征

对新疆二叠系芦草沟组的烃源岩,同时制备自然断面和氩离子抛光面,在场发射扫描电镜下,观测显微组分及其孔隙发育特征。结果表明,芦草沟组的显微组分按原始质料可划分为低等浮游生物和高等植物;主要显微组分是以低等浮游生物为原始质料的沥青质体。自然断面上沥青质体的赋存状态有条带状、薄膜状、交互状;抛光面上沥青质体的赋存状态有散块状、条带状、填隙状、封裹状等,这些赋存状态反映出了有机质与矿物质有交替沉积、充填胶结、化学分异等3种成因关系。沥青质体含量多,分布广,气孔发育,是重要的生烃组分。以高等植物为原始质料的角质体、丝质体、镜屑体等均以碎屑的形式掩埋于泥质中,粒度大于泥粒级颗粒。有些碎屑状显微组分虽有较强的生烃能力,但因总体上含量少,分布分散,对油气形成贡献不大;可另一方面,碎屑状显微组分提高了总有机碳含量。显微组分及其气孔发育程度是研究区烃源岩生烃潜力评价的两个重要指标。     

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     

碳酸盐烃源岩研究新进展

从有机组分分类、有机组分双重属性、有机质丰度、类型、成熟度评价标准和方法、生烃机制与生烃模式、有机质原始状态恢复与丰度下限的确定、孢粉相及有机相、成熟度与生烃历史、有机包裹体研究等几个方面系统论述了碳酸盐烃源岩的研究历史、现状、发展趋势及其意义。     

碳酸盐岩烃源岩有机岩石学特点和有机组分分类

采用反光、透光、荧光和透射电镜相结合，全岩光片和干酪根光片相对比的有机岩石学方法，对我国不同时代碳酸盐烃源岩有机岩石学特点和有机组分特征进行了分析，并提出碳酸盐烃源岩有机组分分类。     

新疆富蕴县沙尔布拉克地区南明水组烃源岩有机地球化学特征

应用岩石热解、有机碳、干酪根碳同位素、有机显微组分、镜质组反射率、饱和烃气相色谱等有机地球化学分析测试资料, 综合分析了沙尔布拉克地区下石炭统南明水组泥、页岩露头样品的有机质丰度、类型和成熟度, 探讨了有机质的原始沉积环境和生源特征。结果表明:南明水组第二、三亚组烃源岩有机碳含量高, 属于好烃源岩; 第二亚组的有机质类型为 Ⅱ₂ 型和Ⅲ型, 第三亚组的有机质类型为Ⅲ型;有机质热演化程度高, 处于高-过成熟阶段; 沉积环境为强还原、高盐度的开放性水体; 有机质生源以陆生高等植物为主, 并有部分低等水生生物输入。     

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。     

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。     

吐哈盆地沙尔湖凹陷侏罗系煤层气勘探新认识

为了探讨吐哈盆地沙尔湖凹陷侏罗系煤层气的勘探潜力,应用大量最新分析化验数据和钻井资料,分析了煤层发育特征、煤岩热演化规律和显微组分、煤储层物性、煤层气成因类型、煤岩吸附特征、含气性、构造运动、水动力条件、煤岩直接顶板的岩性等保存条件及前期煤层气井勘探失利原因等。结果表明,沙尔湖凹陷煤岩热演化程度低,具典型的煤层原生生物气特征,均质性差;但煤层厚度大,煤层裂隙及大孔发育,原煤含气量高,煤层气保存条件较好,煤层气总资源量较大。总之,沙尔湖凹陷侏罗系煤层气成藏条件优越,资源丰度高,采用合适的钻井、完井、储层改造措施及排采制度,将会取得一定的勘探成效。     

有机岩石学及其在油气勘探中的应用

有机岩石学主要研究沉积有机质的成因、产状、结构和演化历史。有机岩石学在油气勘探，特别是在烃源岩评价中的作用。已从仅是研究的工具发展为常规的手段。其最大特点在于从显微层次来认识和分析非均质性的沉积有机质特征、成因和演化与烃类形成的关系。文章综合评述了有机岩石学在研究有机质赋存形式、有机成熟度、有机质类型、生烃组分和成烃作用、烃类排出、运移和聚集等方面的现状和发展方向。