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大庆石油地质与开发2023年第04期:基于红外光谱测试的腐殖煤生烃热压模拟及干酪根化学结构演化的地质意义

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘岩;高变变;兰蕾;杨树春;丁康乐;樊云鹏;严刚;李露;

单位:油气地球化学与环境湖北省重点实验室;长江大学资源与环境学院;中海油研究总院有限责任公司;

摘要:为了探究不同流体压力下有机质生烃过程中干酪根化学结构的变化特点,采用DK-Ⅲ型地层孔隙热压生排烃模拟系统得到了2、40、80 MPa 3种不同流体压力下完整成熟度系列的样品。对3种系列样品进行了傅里叶变换红外光谱(FTIR)测试,通过对波长为3 100~2 700 cm~(-1)和2 000~800 cm~(-1)FTIR曲线特征峰段的分峰拟合,并计算了4大类参数,获取了脂肪烃结构参数和芳香烃结构参数随热裂解过程的变化规律。结果表明:长昌组腐殖煤以芳香基结构和含氧官能团结构为主,脂肪族结构相对较少,干酪根生烃过程中主要是长链脂肪族和含氧官能团不断脱落,芳香族缩聚反应,还包含一定的脂肪族芳构化过程;而流体压力的显著增加减缓了已生成烃类的排出,部分未排出烃类进一步缩合到残余固体有机质中,从而为更高演化阶段保留了一定的生烃潜力。研究成果为更深层油气勘探提供了理想的气源保障。

关键词:傅里叶变换红外光谱;;热压模拟;;化学结构;;干酪根;;流体压力;;生烃机理

基金资助:国家自然科学基金面上项目“渤海湾盆地PETM事件记录和有机质富集”(42272175);; 国家自然基金青年项目“干酪根结构及可溶有机质析出对有机孔隙演化的影响”(41503034);; 中海石油(中国)有限公司科技项目“南海天然气基础地质与勘探战略方向”(YXKY-ZX01-2021);; 湖北省教育厅创新群体项目“烃源岩地球化学”(T2022008)