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腐泥型干酪根热降解成气潜力及裂解气判识的实验研究

谢增业  李志生  魏国齐  李剑  王东良  王志宏  董才源  
【摘要】:腐泥型有机质在成烃演化过程中以先生成原油再裂解成气已有共识,但有多大的比例是由干酪根直接降解生成以及如何鉴别尚存异议。选取华北地区下马岭组低成熟腐泥型页岩,采用高温高压黄金管体系及常规高压釜热模拟实验装置,对同源于该页岩的原始干酪根、残余干酪根和原油开展了生气模拟实验。结果表明:(1)腐泥型有机质生油高峰期后,干酪根直接降解成气量占总生气量的20%左右;原油裂解主成气期为422~566℃(R_O=1.3%~2.5%),生气量占裂解气总量的85.5%。(2)干酪根降解气和原油裂解气Ln(C_1/C_2)值与Ln(C_2/C_3)值均随演化程度增高而增大,但受原油和干酪根结构差异、裂解生气速率及所需活化能大小的影响,过成熟阶段,干酪根降解气Ln(C_2/C_3)值逐渐增大,原油裂解气Ln(C_2/C_3)值基本稳定,且低升温速率的Ln(C_1/C_2)值比高升温速率的值大。(3)新建考虑演化阶段的裂解气判识图版,认为四川盆地震旦系—寒武系天然气主要为原油裂解气。研究成果进一步明确了腐泥型烃源岩发育区,高演化阶段以寻找原油裂解气为主要目标,而非烃源岩晚期干酪根降解气,并可为有机质全过程生烃演化轨迹曲线的确定提供重要依据。

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