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《中国科学院研究生院(兰州地质研究所)》 2004年
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神山侏罗系褐煤生烃模拟实验研究

贺建桥  
【摘要】:本论文所要完成的任务是973国家重点科研项目《天然气生成聚集过程同位素分馏作用机理与气源对比新指标》的一部分。是在尽可能接近地质条件下,模拟不同煤岩显微组分生气过程,获取不同母质和不同成熟阶段的端元组分,分析端元气体化学和同位素组成,为研究气态烃生成过程中的碳氢同位素分馏机制、运移过程中的化学与同位素分馏机制和成藏过程中的混合比例提供基础资料。 实验所用样品为采自鄂尔多斯盆地的侏罗系神山褐煤。对样品原生沥青及样品显微组分进行水介质热压模拟实验。对显微组分的热解气态产物进行了气体组分分析与同位素分析,热解固态产物进行了抽提,并在实验过程中对模拟实验设备进行了改造,对索氏抽提流程进行了重新设计。取得了以下新认识:运用索氏抽提法对岩石中有机质进行萃取时,用以脱硫的铜粉(条)可与某些有机物发生反应,生成有机金属化合物,从而对实验结果有很大影响;镜质组生烃潜力并不比丝质组大:温度小于375℃时,镜质组生烃潜力强于丝质组,当温度大于375℃(包括375℃)则相反;对于同一温阶,随着碳数的增加,碳同位素有逐渐变重的趋势,即在镜质组和丝质组的模拟气体中,同一温阶所产生的甲烷及其同系物具有和天然气同样特征的碳同位素分布特征:δ~(13)C_1<~(13)C_2<δ~(13)C_3,在不同温阶时,气态烃系列碳同位素组成具有明显的同位素分馏特征,包括随温度的增加δ~(13)C_1、δ~(13)C_2、δ~(13)C_3值相应变重;在不同温阶,镜质组与丝质组模拟气体中氢同位素组成具有明显的同位素分馏特征,包括随温度的增加,δD_(H2)、δD_(C1)、δD_(C2)、δD_(C3)、δD_(C4)值相应变重,同时在同一温阶具有δD_(H2)<δD_(C1)<δD_(C2)<δD_(C3)<δD_(C4)的规律。 本文补充和完善了前人对煤岩显微组分成烃潜力和热解气同位素组成分布的一些认识,获得了煤系有机质生烃的端元组分和端元气体化学和同位素组成等资料,这些对混源气的判识有重要意义。
【学位授予单位】:中国科学院研究生院(兰州地质研究所)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:P618.11

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