生油岩评价的热解-气相色谱研究

<正> 引言近几年来,热解分析对生油岩潜力的评价做出了越来越重要的贡献。这种方法通过在惰性气体中,加热全岩或分离的干酪根样品使其降解程度发生变化。热解产物可直接提供给一个或多个检测器,以记录总产物的演化和产率。热解器还可以与气相色谱和质谱连接,以测定热解产物的详细组成。本文介绍了一种可用于快速测定潜在生油岩样品的有机质丰度、成熟度和生产类型的热解-气相色谱系统,同时,还讨论了一种检测和鉴别由运移的烃类和钻井添加剂而引起的污染的方法。     

微区有机质激光热解GC/MS新技术及其应用

微区有机质激光热解GC/MS是国际上近年来发展起来的新分析技术。它利用激光的高相干性和高平行性准确地聚焦于有机质表面某个微小区域内 ,使之发生热降解而产生能反映有机质化学组成和结构的分子级产物 ,借助GC/MS系统进行分离和鉴定。这一新技术为生油岩和煤中单个显微有机组分的研究开辟了一条途径 ,在生油岩评价、油气源对比和油藏地球化学研究中有广泛的应用前景。     

西西里三叠系-里阿斯统碳酸盐岩、粘土沉积物互层中的有机质

在西西里岛东南部的拉古萨盆地中,被认为是主要生油岩的诺托组(上三叠统)和斯特雷佩诺萨组(下里阿斯统),是由毫米级至米级的粘土岩、泥灰岩和碳酸盐岩组成的。 除描述了沉积学特征和矿物学特征外,还描述了有机质的特征。采用生油岩评价技术和离析的干酪根,分析了未成熟样品中的有机质。就总有机碳(TOC)来说,最富含有机碳的沉积物(TOC>3％)通常是粘土。然而,所有岩石类型的氢指数(HI)非常高(HI达900)。干酪根的H/C原子比在1.2—1.6的范围内。另一方面,干酪根的O/C原子比的分布范围相当大,确定两极干酪根的成分是可能的。用OPTIM法计算了每个极的典型有机样品的裂解动力学参数。 根据光学显微镜和扫描电子显微镜的观测结果,讨论了典型沉积物,尤其是纹层岩中有机质含量与性质的变化。提出了一种确定古环境的方法,概述了最有利于有机质富集的条仵。一般的环境是局部坍塌的三叠纪碳酸盐台地。生油潜力最大的岩石既不与诺托组的藻类沉积纹层岩有关,也不与斯特雷佩诺萨组的盆地粉砂质相有关,而是与这些相内的黑色页岩夹层和富含粘土的纹层岩有关。     

佛罗里达州佛罗里达湾浅水碳酸盐沉积物中的可抽提烃和热解烃

在佛罗里达湾(亚热带环境,有机质具有多种来源)进行的三维有机地球化学调查表明,浅水碳酸盐沉积物具有生烃潜力,有多种生物化学源对有机沉积物起作用。沉积物中的有机碳(TOC)平均含量约为1‰。在佛罗里达湾,以海相为主区域内沉积物中可抽提的有机质(EOM)和烃类的浓度稍高,有机碳的浓度稍低。横穿佛罗里达湾,烃分布(为有机质类型的函数)也发生了变化。以陆相为主区域内沉积物中的C_(15+)正烷烃,显示了双峰模式,以C_(27)或C_(29)以及C_(18)具极大值,在C_(21)—C_(31)范围内具有明显的奇或偶碳数优势。相反,以海相为主区域内沉积物中的C_(15+)正烷烃,以C_(17)或C_(18)以及C_(23)或C_(24)具极大值。随着沉积物所处深度的加大,TOC减少,而EOM和烃含量增高。总沉积物和单个碳酸盐样品的湿法热解和干法热解,形成了一套新的正烷烃,它具有偶碳数优势,C_(22)达到最大值。两类热解产物——EOM和烃的产额相似,比原地EOM和烃的产额大6—8倍。在低能量、浅水环境中沉积的碳酸盐沉积物,是良好的潜在生油岩。     

应用有机岩类学技术识别油源岩的局限性

<正> 用显微镜检测干酪根浓缩物,是工业中广泛采用的一种评价油源岩生油潜力的方法,(例如:Stap-lin,1969;Correia,1971,Bujak at al,1977)。这种方法的优点是速度快,而且只需对通常的孢粉法做少量修改,就可获得适于做显微镜测试的试样。然而。也常会遇到,根据显微镜法检测对油源岩潜力的     

西西伯利亚盆地秋明组原油与粘土有机质的同位素地球化学特征

西西伯利亚盆地秋明组地层中，粘土层具有较高的生油潜力，在下－中侏罗航沉积地质发展史的最新时期，生油过程曾经十分活跃。已取得的资料表明，秋明组的原油与干酪极的碳同位素组成为重同位素。通过研究冬明组泥岩的原油和沥青类，可以确定它们具有相同类型的同位素－分馏曲线，这类曲线对于生油潜力小的Ⅲ型干酪根是有代表性的。     

应用阿雷尼厄斯方程和时间-温度指数图模拟石油的生成

含Ⅱ型干酪根的生油岩的生油-时间和深度可以应用阿雷尼厄斯方程和时间-温度指数(TTI)图来确定。阿雷尼厄斯方程中的活化能(E)和频率因子(A)可通过对这样一些岩样进行加水热解实验而获得,这些岩样中干酪根的组成范围落在大多数油气盆地的Ⅱ型干酪根范围内。E值和A值可用来建立确定这些具有标准化学组成范围的大多数Ⅱ型干酪根的生油始止图。这些标准干酪根活化能变化与硫含量成反比,硫含量最高的干酪根具有最低的E值,生油最快,而硫含量最低的干酪根具有最高的E值,生油最慢。根据硫含量从高到低和生油所需的时间由少到多,温度由低到高,把这些标准的干酪根依次称为ⅡA,ⅡB,ⅡC和ⅡD型。用图解法确定了两个盆地模式中Ⅱ型干酪根样品的ΣTTI_(ARR)值,将这些ΣTTI_(ARR)值与用2000个增量的计算机计算结果作了比较,图解法结果在计算机结果的±3%范围内。世界上主要是Ⅱ型干酪根生油,因此这些图解对于勘探区生油窗深度的初步评价应该具有广泛的应用范围。     

保德河盆地莫里页岩的固态核磁共振特征

对怀俄明州保德河盆地莫里页岩的一组生油岩样品进行了固态13C核磁共振（NMR）测量。这项研究的目的是几CP／MAS13CNMR测量来监测由埋深引起的干酪根碳结构的变化。NMR测量样品的现今埋深为3000～11500英尺1）。由于总有机碳含量主要为（1～2）Wt％，在13CNMR测量中使用了大容量的样品旋转器。用HCI清洗样品能提高13C谱图的质量。干酪根的芳香度随理深的增加而增加，在深度超过10000英尺时，由于干酪根中残留的脂肪族碳很少，几乎不能再生油。结合NMR和生油岩评价数据，得到了氢聚散的估算结果。计算表明，约有20％的干酪根转化为烃类，由于芳构化和缩合反应，释放出足够的氢，而使产物稳定下来。     

孢粉颜色指标及其在生油岩研究中的应用

<正> 七十年代以来,用孢粉颜色指标确定有机质成熟度是国外石油公司在研究生油岩时广泛开展的项目。近两年来,国内的一些石油普查勘探部门陆续引进了这一方法。当前,我国正在寻找深部油气资源,并开展大陆架找油研究,这就愈加需要尽快地采用新技术、新方法。 为了探索沉积物中油气生成潜力,采用了各种指标来研究生油岩的油气成熟度,孢粉颜色是讨论有机质成熟度和评价生油岩的重要指标之一。此方法具有获得结果快、设备简便、费用少等优点,因而受到人们的重视。     

日本的重要油源:晚第三纪硅藻

日本的主要油气田都位于从北海道中部延伸到本州东北部的地区。主要产油气地层一般是秋田盆地的中中新统（约12～10Ma）女川组和其它盆地的同位地层。这些地层组主要由燧石岩、硅质页岩、硅藻岩、泥岩、泥灰岩和酸性火山碎屑岩组成。用岩石评价仅分析得出的相当于女川组的青森盆地的中新统大枥和女川组源岩的生油潜力表明，与该盆地的其它地层组相比，其生油潜力具最高值。TOC、S1和S2的平均含量一般增高的顺序是泥质岩→硅藻岩→硅质页岩→燧石岩。对质页岩的有机质属于Ⅰ型，泥庙岩的属于Ⅲ型，而硅藻岩和送石岩的则为Ⅱ型和Ⅲ型之间的过渡型。这些岩石的有机质的成熟度一般比平均源岩要低。除了n-烷属烃和芳香烃外，通过热解气相色谱还在干酪报产生的烃类中发现了许多未知成分。根据芳香烃（甲苯十p-二甲苯）、轻n-烷属烃（C8～C10）和重n-烷属烃（C11～C20）的相对含量，这些岩石可分为三类：轻n-烷属烃和普通芳香烃（主要是燧石岩）类、富重n-烷属烃和贫芳香烃（主要是硅质页岩）类和贫轻n-烷属烃和富芳香烃（主要是硅藻岩）类。利用气相色谱／质谱法测定沥青的豆甾烷、麦角甾烷和胆甾烷的成分比可以证明，有机质的类型具开阔大洋成因性质。成熟度的化学指示剂（如CPI和甾烷与三萜烷的异构化）可能     

城市有机固体废弃物的热解研究

热解是处理城市有机固体废弃物的有效方法之一.本研究是以污泥、木屑、药渣、塑料等有机固体废物为热解对象,通过旋转炉在不同的温度下热解,可获得燃气、焦油等有用物质.同时,通过该研究,初步探索出了城市有机固体废弃物的热解机理,肯定了旋转炉型获得了大量的、有用的数据.用转炉热解有机固体废弃物,有机质转化率达80%以上.通过比较,转炉在600℃时工况最佳,所产燃气的热值一般都在13800KJ/Nm~3以上,可以作为民用和工业用燃料.     

抚顺油页岩长时间成烃热模拟实验研究(摘要)

<正> 1 引言自70年代以来,特别是干酪根热降解生油理论提出以后,有关成油机理的研究引起了国内外有机地球化学工作者的广泛兴趣,他们在实验室借助于高温或高温高压的新技术和新设备,模拟有机质的演化规律,取得了很大的进     

孢粉色级标样

<正> 孢粉颜色指数是油气勘探评价的一项重要指标,我室计划研制提供此项指标测定用的全套标祥。 确定生油岩成熟度和石油演化阶段是油气勘探中地质评价的重要任务之一。普查勘探中划分成岩阶段、确定生油岩有机质的变质程度和油、气生成与破坏的界限虽已有很多有机地球化学指标,但是孢粉的颜色指数却是其中最简单、实用和比较有效的,现已为各国石油公司普遍采用于评价生油岩的成熟度,只需有一台普通显微镜和一套孢粉色级标样就可建立这项指     

应用烃源潜力评价指数编绘区域源岩图

<正> 引言 各种图件是地质学家在石油勘探中进行区域评价的基本工具。它们常用于表示构造要素与走向、沉积相的分布、沉积岩层的厚度和其它地质特征。虽然源岩资料已成为现在大多数勘探战略部署中必不可少的一部分,但编制源岩潜力图却不常见。用来评价源岩潜力的有机地球化学数据常以地球化学柱状图或横剖面图形式表示。当用源岩资料作图时,又常常只用一方面的数据(例如有机碳百分含量或者是热变指数值、镜质体反射率值或TTI值的形式表示的成熟度数据)去评价烃源潜力。编制烃源潜力图能使勘探工作者有机会将源岩资料和其他可作图的地质资料结合起来,这样就能更清楚地对烃类生成、运移和圈闭进行描述。     

污染油种鉴别中的气相色谱技术

气相色谱法由于仪器普及,样品处理简单,样品量要求少,在污染油种的鉴别中是一个有效而简便的方法。众所周知,各种矿物油色含有极其复杂的组分,而气相色谱鉴别法就是依据这些组分的色谱特征,如正构烷烃色谱、芳烃色谱,油中有机硫化物色谱等特征。利用正构烷烃色谱特征对各油种进行鉴别的方法已在不同的文章和场合中阐述。本文仅对这方面的气相色谱技术作一些讨论。     

在干酪根成熟过程中所产生的挥发性有机酸——数量、组成及其在石油运移中的作用

通过对粉末状生油岩样品进行水热解,研究了北海生油岩中有机化合物的形成与成熟度的关系。应特别强调的是水溶性有机酸的形成过程以及它们的组成(与油田水样品相比较)。研究者发现了类似的组分,但从定量角度看基质吸附效应并不重要。本文还讨论了酸相对于油生成的时间。对水相中某种挥发性有机酸的实际浓度对界面张力的影响也作了测定,同时采用长岩心渗流装置,对通过水饱和砂岩的原油对液体流量的影响进行了研究。     

根据碳同位素建立的、与成熟度有关的甲烷、乙烷和丙烷的混合模式(摘要)

在石油和天然气矿床中，常常发现热成因烃类是一些气体混合物，要区分它们是困难的，或者说是不可能的。提出了一种根据两个已知端员来预测气体混合物的数学模式。该模式的根据是：从甲烷到丙烷的碳同位素比、气体分子成分和有机母质（腐泥型干酪根）的成熟度之间的相互关系。应用此模式，有可能根据有关源岩的成熟度估算出混合烃类气体的同位素组成。对该模式进行检验的研究实例表明，该模式数据与实测数据之间的差别很小。最后得出结论是：1）甲烷到丙烷的碳同位素比取决于其源岩的成熟度；2）烃类的分子组成和各气体分子的浓度取决于源岩…     

济阳坳陷石炭二叠系烃源岩有机地球化学特征

济阳坳陷石炭二叠系烃源岩主要为煤和暗色泥岩。本文从有机质丰度、有机质类型及成熟度三方面对烃源岩有机地球化学特征做了详细分析。分析结果如下:有机质丰度普遍较高,煤的TOC含量在50%以上,暗色泥岩TOC含量在0 6%～1 5%之间;有机质母质类型较差,属以Ⅲ型干酪根为主的气源岩;整个济阳坳陷的C P地层处于成熟 高成熟阶段,Ro值在0 6%～1%的范围内。分析表明,区内C P煤岩总体上为较好 好的烃源岩,暗色泥岩基本上为中等 较好烃源岩。     

固定床煤热解有机气体析出规律的GC-MS分析

为了研究层燃炉块煤热解时有机气体的析出规律,在自行设计的可移动式-固定床上对神木煤进行了热解实验,煤颗粒尺寸为3~5mm;热解气在炉膛内的停留时间为1.76s,热解温度分别为1100K、1400K和1600K;采用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)测试分析了热解气中有机气体的析出规律;离线测试热解气体试样。研究结果显示:随着热解温度的升高,热解气中饱和脂肪烃含量降低,其中2-甲基戊烷和2,2,3-三甲基丁烷降低幅度分别为83.29%和59.66%;芳香烃含量升高,其中甲苯浓度增加了8倍。随着热解温度的升高,热解气CH组分中,碳含量增大,氢含量减小;热解气中的部分饱和脂肪烃经历浓缩、环化和析氢过程形成芳香烃。     

干酪根的显微组分分离和碳同位素组成(摘要)

人们常常根据沉积物所含不溶有机质（干酪根）的碳同位素比值来推断源岩一油的相互关系，因为每种干酪根都有受显微组分组成控制的特定值。本研究的目的是为了表征从各种干酪根中分离出来的每种显微组分的δ13C值，并检验每种显微组分是否都有特定值。首先，利用比重分离法从绿河页岩、Kimmeridge粘土、猿煤和其它典型样品中分离出干酪极的显微组分组（Kinghorn和Rahman，1983）。在高倍显微镜下，通过目视干酪报法利用干酪报的荧光特征，可将无定形干酪根细分为三部分，即发荧光的（FA）、弱荧光的（WFA）和非荧光的（NFA）的无定形干…