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石炭—二叠系煤成气生成及其与侏罗系煤成气鉴别研究

作　者: 马国政
导　师: 金强
学　校: 中国石油大学
专　业: 矿产普查与勘探
关键词: 煤成气火成岩石炭-二叠系侏罗系热模拟实验轻烃
分类号: P618.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

石炭-二叠系煤系普遍发育煤岩、炭质泥岩、灰色泥岩,但其主要生烃母岩尚不明确,火成岩对煤成气烃类组成及碳同位素是否有影响及影响如何有待探讨,石炭-二叠系与侏罗系煤成气无较好的鉴别方法等问题,此次研究利用低成熟度的煤、炭质泥岩、灰色泥岩和不同火成岩进行热模拟实验,提出煤系主要生烃母岩的鉴别指标,确定了临清坳陷与霸县凹陷的主要生烃母岩,探讨了不同火成岩在煤成气轻烃组成及碳同位素方面的影响,提出了石炭-二叠系与侏罗系煤成气的鉴别方法。通过对煤岩、炭质泥岩、灰色泥岩热模拟实验产生的气态烃的分析,认为临清坳陷煤与灰色泥岩的轻烃组成差别明显,而与炭质泥岩的轻烃组成特征相似。高古4井天然气的轻烃组成与煤的最为相近,部分特征与炭质泥岩的相近,据此认为临清坳陷石炭-二叠系煤系的主要生气母岩为煤,其次为炭质泥岩;霸县凹陷湖相泥岩与炭质泥岩的轻烃组成区别明显,与煤的部分轻烃组成特征相近。通过与天然气的对比,认为霸县凹陷石炭-二叠系煤系的主要生气母岩为煤与湖相泥岩。煤与玄武岩、闪长玢岩、煌斑岩、辉绿岩的模拟实验证明,火成岩对煤成气的组成有影响,并使链烷烃、环烷烃轻烃参数发生明显变化,如CC5/MCC5、nC5/(2-MC5+3MC5)、庚烷值、石蜡指数等;受闪长玢岩、煌斑岩的影响,孤北古1井天然气的轻烃参数发生变化,苏4井天然气的轻烃参数没有发生明显变化。玄武岩、闪长玢岩、煌斑岩使煤成气的碳同位素明显变重,煌斑岩的影响最大,可使乙烷、丙烷碳同位素分别变重1.1‰、2.1‰,闪长玢岩的影响次之,玄武岩的影响最小。石炭-二叠系与侏罗系煤的热模拟实验表明,两种煤成气的轻烃组成在一定的温度段内存在明显的差别,比如,550℃之前坊子组nC7/MCC6大于3.3,太原组小于3.3,高温阶段(>500℃),苯/正庚烷大于40,坊子组小于40等,且由轻烃参数组成的图版及C7三角图版能较好的区分两种煤成气,并认为孤北古1井天然气为石炭-二叠系煤成气,并有一定量侏罗系煤成气的混入。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章前言  8-14
  1.1 研究目的和意义  8
  1.2 国内外研究现状  8-10
    1.2.1 油气生成热模拟实验研究现状  8-9
    1.2.2 煤系烃源岩不同岩性生烃特征研究  9
    1.2.3 火成岩对煤成气影响研究  9-10
    1.2.4 石炭-二叠系与侏罗系煤成气鉴别研究  10
  1.3 研究区存在问题  10
  1.4 研究内容、思路及成果  10-14
    1.4.1 研究内容  10-11
    1.4.2 研究思路  11-12
    1.4.3 研究成果  12-14
第2章石炭-二叠系煤系烃源岩研究  14-37
  2.1 煤系烃源岩及煤成气地质特征  14-16
    2.1.1 煤系烃源岩特征  14-15
    2.1.2 煤成气地质特征  15-16
  2.2 热模拟实验装置及热模拟实验  16-18
    2.2.1 热模拟实验装置及流程  16-18
    2.2.2 样品选择及实验方案  18
  2.3 样品生烃过程分析  18-21
    2.3.1 临清坳陷煤系源岩样品生烃过程分析  18-19
    2.3.2 霸县凹陷煤系源岩样品生烃过程分析  19-21
  2.4 石炭-二叠系煤系烃源岩生烃研究及应用  21-37
    2.4.1 煤系源岩热模拟液态烃色谱分析  21-23
    2.4.2 煤系源岩热模拟气态烃色谱分析  23-32
    2.4.3 石炭-二叠系煤系主要生烃母岩分析  32-37
第3章火成岩对石炭-二叠系煤岩生烃作用影响研究  37-54
  3.1 煤系源岩中火成岩的分布与地质演化  37-41
    3.1.1 火成岩类型  37
    3.1.2 火成岩空间展布  37-41
  3.2 火成岩对煤系源岩生烃作用影响研究  41-54
    3.2.1 研究思路及热模拟实验  41-42
    3.2.2 实验结果分析  42-43
    3.2.3 火成岩对热模拟气组成的影响  43-54
第4章孤北地区石炭-二叠系与侏罗系煤成气鉴别与成因分析  54-71
  4.1 石炭-二叠系与侏罗系煤系源岩与煤成气地质特征  54-57
    4.1.1 煤系源岩特征  54-56
    4.1.2 构造演化和生烃期次  56
    4.1.3 孤北地区煤成气地质特征  56-57
  4.2 石炭-二叠系与侏罗系煤成气鉴别分析  57-71
    4.2.1 两种煤成气鉴别的研究方法  57-59
    4.2.2 太原组与坊子组煤成气生成过程分析  59-63
    4.2.3 太原组与坊子组煤成气鉴别指标  63-71
第5章结论  71-73
参考文献  73-77
致谢  77

石炭—二叠系煤成气生成及其与侏罗系煤成气鉴别研究

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