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济阳坳陷中、古生界煤成气母源生烃动力学研究
济阳坳陷中、古生界煤成气母源生烃动力学研究
摘要
济阳坳陷是中国东部的一个重要油气盆地。在该区域，煤成气是一种非常重要的天然气资源。本文旨在研究济阳坳陷中古生界煤成气母源的生烃动力学。通过分析煤与天然气的形成机理，研究了济阳坳陷中的煤成气母源生烃过程及其影响因素。最后，通过模拟实验得出了济阳坳陷中古生界煤成气母源的生烃动力学过程。
关键词：济阳坳陷，煤成气，生烃动力学
Abstract
JiyangDepressionisanimportantoilandgasbasinineasternChina.Coal-derivedgasisaveryimportantnaturalgasresourceinthisregion.ThepurposeofthispaperistostudythehydrocarbongenerationkineticsofcoalmaceralasgassourceinthePaleozoicErainJiyangDepression.Throughanalyzingtheformationmechanismofcoalandnaturalgas,thehydrocarbongenerationprocessofcoalmaceralasgassourceinJiyangDepressionanditsinfluencingfactorswerestudied.Finally,thehydrocarbongenerationkineticsofcoalmaceralasgassourceinthePaleozoicErainJiyangDepressionwasobtainedthroughsimulationexperiments.
Keywords:JiyangDepression,coal-derivedgas,hydrocarbongenerationkinetics
引言
济阳坳陷是中国东部的一个重要油气盆地，含油气地质资源丰富，煤成气是其非常重要的天然气资源之一。古生界煤成气母源是济阳坳陷中最为重要的油气储集体之一，其生烃轨迹及成因研究一直是油气地质学研究的热点之一。早期，学者们主要通过对煤中各种组分的化学成分及其热解过程中物质组成变化的分析，来研究古生界煤成气母源的生烃过程及规律。随着科学技术的发展，生烃动力学成为研究古生界煤成气母源生烃过程及其规律的新领域。
本文通过对济阳坳陷中煤成气母源生烃动力学的研究，探究其影响因素及生烃动力学过程，从而为煤成气在济阳坳陷中的预测及勘探提供理论依据。
一、煤与天然气的形成机理
1.煤的成因
煤是一种化石燃料，主要由植物残留物经过多种化学反应后形成的。煤的形成需要有以下三个条件：
（1）植物材料的积累
（2）水分和氧气的排除
（3）高压和高温的条件
煤的成因过程主要经历了生物残留物、腐殖质、泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤等六个阶段。
2.天然气的成因
天然气是一种天然的深部烃类气体。主要成分为甲烷（CH4），其次为乙烷（C2H6）、丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）等烷烃类气体。天然气的形成需要有以下几个条件：
（1）适宜的有机质——源岩
（2）适宜的成岩作用
（3）适宜的储集环境
二、济阳坳陷中煤成气母源的生烃过程及影响因素
1.煤成气母源的形成条件
济阳坳陷中古生界煤成气母源的形成需要有以下几个条件：
（1）适宜的有机质对比，以有机质丰度较高的高地煤和泥高地煤为主。
（2）丰厚的煤系地层及较厚的富有机质泥质岩层。
（3）成岩作用未超过热稳定带及成烃带。
（4）适宜的储集条件。
2.影响煤成气母源生烃的因素
（1）原有有机质的质量和种类
（2）成岩作用
（3）温度
（4）压力
（5）时间
（6）煤中的杂质
三、模拟实验及结果分析
为了进一步研究济阳坳陷中古生界煤成气母源的生烃动力学过程，我们进行了一系列模拟实验。实验结果显示，未成熟煤和半成熟煤生烃过程以脱氢为主，在温度较低时，炭氢链骨架很难断裂，只有在一定温度下，煤中的脂类和醇类才能开始释放，同时分子结构改变，形成轻质烃类物质。而温度高于300℃时，煤热解过程中结构性炭化明显，不同于油页岩的裂解，煤分子主要发生脱氢、碳链断裂和重排成分。
四、结论
本文通过研究济阳坳陷中古生界煤成气母源的生烃动力学，探究了其影响因素及生烃动力学过程。实验结果表明，在温度逐渐升高的过程中，未成熟和半成熟煤逐渐断裂，脂类和醇类逐渐释放，形成轻质烃类物质，但在高于300℃时，煤分子主要发生脱氢、碳链断裂和重排成分。这为煤成气的预测和勘探提供了一定的理论基础。
参考文献
[1]沈连平,李荻舫.济阳坳陷中煤成气形成地质条件与勘探前景[J].中国煤炭地质,2003(3):50-54.
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