用~13CNMR波谱技术研究烃源岩显微组分的化学结构与成烃潜力

取１７个烃源岩的显微组分，用￣１３ＣＮＭＲ波谱技术进行了化学结构与成烃潜力的研究，按照脂碳的丰度与油气潜力碳的大小，各组分可按如下顺序排列：藻类体、树脂体、角质体、孢子体、木栓质体、镜质体、惰性体．以惰性碳、油潜力碳与气潜力碳划分显微组分为三组成，并构成三元图，藻类体位于图的上部，相当于Ｉ型干酪根；各稳定组分位于图的中部，相应干Ⅱ型干酚根；镜质体与惰质体位于图的左下部，相当于Ⅲ型干酪根．据此，可从烃源岩显微组分的分析组成估算它的生油与生气潜力     

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。     

吐哈盆地煤及显微组分生烃模式

<正> 吐哈盆地是典型的煤成油气盆地,主力烃源岩为中下侏罗统煤及含煤有机质.有机岩石学研究表明,吐哈盆地侏罗系烃源岩生油组分,在显微层次主要表现为基质镜质体、壳质组(主要是薄壁角质体、小孢子体和木栓质体)和少量腐泥组(主要是藻类体和沥青质体),在超微层次则主要表现为分布在基质镜质体和粗粒体中细菌成因的超微类脂体.基质镜质体是吐哈盆地煤成烃最主要的母质.壳质组(含腐泥组)在煤成烃中具有不可忽视的贡献. 采用密度梯度分离法从煤中分离出纯度较高的单组分(表1),进行热解气相色谱和核磁共振波谱测试,确定各显微组分生烃性质,并结合显微荧光性质确定其生烃阶段,由此建立煤与显微组分成烃模式.     

用灰关联法分析影响煤表面和反应性的因素

用灰色关联法，对影响煤表面和反应性的因素的关联度进行排序。用液氮等温吸附法测煤及焦的表面形态，用热天平法测煤及焦的反应性。通过对各因素关联度的计算，找出影响煤表面和反应性的主要因素，并探讨各因素在反应中的影响程度。结果表明，镜质组、煤阶对反应性及表面的影响较大。     

沁东北15号煤显微组分对微裂隙的控制作用

煤层显微组分与微裂隙二元关系研究对煤层气开采具有潜在价值.通过对沁东北太原组15号煤宏观、电镜、物性等方面资料进行综合分析,对煤储层显微组分和微裂隙之间二元机理进行阐述,结果表明,基质有机显微组分可以产生张性裂隙和压性裂隙,而镜质组中的张性裂隙对煤层气扩散作用较大,惰质组中内生裂隙不太发育.该区渗透率呈现低渗——特低渗的原因主要是割理被脉状方解石填充以及粘土矿物的充填.     

神东煤镜质组和惰质组热解甲烷生成反应类型分析

采用等密度梯度离心分离方法,对神府东胜矿区马家塔露天煤矿2号煤层煤进行了镜质组和惰质组煤岩显微组分的分离富集。利用TG/MS对两种显微组分热解脱挥发分行为进行了升温速率为20℃/min条件下的测试,获得了热解甲烷生成的速率曲线,并对其热解生成特征进行了分析。采用分峰拟合的方法,将其分为6个峰,计算得到了各基元反应的动力学参数及其热解特征参数,认为神东煤镜质组和惰质组热解甲烷的生成由煤大分子裂解、缩聚过程中的6种反应所致。通过动力学分析,结合煤大分子的热解规律、热解过程中其它挥发分的逸出特征及相关模型化合物的量子化学计算结果,对热解甲烷生成的6种反应类型进行了具体分析。     

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.     

煤显微组分热解过程中脂肪氢的演化特征及其动力学

采用热台与FTIR考察了平朔煤和神东煤显微组分热解过程中脂肪氢的演化特征.结果表明,随着热解温度的升高,脂肪氢经历了快速减少、缓慢减少和基本不变三个阶段,揭示出煤大分子体系依次发生了脂肪碳氢链的裂解、环烷化反应、芳构化反应、芳香结构氢化反应以及芳香缩合反应等;动力学分析表明,脂肪氢脱除反应的活化能较低,与反应体系中存在大量自由基有关;甲基与亚甲基的相对脱除速率随温度呈现M型关系.     

煤的快速热解焦燃烧气化特性

用电加热金属丝网快速热解装置，在氮气气氛和常压条件下，考察神府煤和东胜镜质组和丝质组富集物的热解行为及快速热解焦的燃烧气化特性。随热解终温和加热速率的升高，失重率增加，燃烧特性温度向高温方向移动。     

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。