山西沁水盆地煤生烃动力学研究  被引量:16

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作  者:段毅 吴保祥[1,2] 郑朝阳[1,2] 王传远[1,2] 张辉[1] 陶明新[1] 刘金钟[3] 张小军[1,2] 

机构地区:[1]中国科学院地质与地球物理研究所气体地球化学重点实验室 [2]中国科学院研究生院,北京100039 [3]中国科学院广州地球化学研究所

出  处:《科学通报》2005年第13期1405-1411,共7页Chinese Science Bulletin

基  金:国家重点基础研究发展规划项目(批准号:2002CB211701);中国科学院资源环境知识领域创新工程重要方向(批准号:KZCK3.SW-128)项目;中国科学院国际合作向重点项目(GJH205)资助.

摘  要:以生烃动力学方法对煤的生烃潜力进行定量评价是近些年发展起来的一种新方法. 文中通过对煤岩在高温高压封闭体系条件下的热模拟实验, 取得了热解产物烃类气体组分的动力学参数, 应用这些参数对沁水盆地上古生界煤生烃动力学特征和生烃史进行了研究. 结果表明, T末到J2末期间, 地质时间相对较长, 古地温较低, 使沁水盆地煤层甲烷产率增长比较缓慢, 煤的产烃能力较弱; 而J3到K1期间, 地质时间持续相对较短, 但是古地温较高, 这一阶段的甲烷产率增长最快, 煤岩产烃能力较强. 模拟和实测资料对比表明, 根据甲烷和C2~C4生成史所计算的干燥系数为判识沁水盆地不同研究地区煤层气成因提供了证据; 首次对成煤物质泥炭进行了生气动力学实验模拟, 并将模拟结果应用于沁水盆地的古地温演化史中, 与煤岩的生烃动力学特征进行了对比, 表明了泥炭比煤岩具有更高的生气能力; 具有较高演化程度的煤岩样品的化学动力学模拟实验结果不能完全恢复该煤岩的生烃能力, 会导致煤层气资源量评价结果偏小; 用泥炭生烃的动力学模拟结果进行煤层气生成量预测, 估算了研究地区的煤层气生成量的上限. 对研究地区不同煤层的煤层气生成量范围的计算结果显示, 所研究的阳城地区太原组和山西组煤层气生成量最高, 是最有利的煤层气形成地区之一; 沁源地区太原组和山西组煤层气生成量也较高, 是比较有利于形成煤层气的地区; 霍山地区煤层气的生成量最小, 煤层气形成条件最差.

关 键 词:沁水盆地 动力学研究 煤生烃 煤层气 地质时间 模拟结果 生成量 热模拟实验 动力学方法 动力学参数 生烃动力学 动力学特征 化学动力学 古地温 封闭体系 高温高压 定量评价 生烃潜力 气体组分 热解产物 上古生界 煤层甲烷 

分 类 号:P618.13[天文地球—矿床学]

 

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