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深层无机流体-有机质作用生气机制及判识

翟佳

中国矿业大学(北京)

摘要：无机流体在有机质生气过程中的参与作用和成烃贡献,已成为深层天然气无机-有机成因理论研究的热点和难点。论文聚焦于无机流体（水-岩流体和溶解盐）对有机质的加氢生气效应开展热解实验,对深层条件下不同无机流体参与的有机质生气作用的机制、控制因素和同位素分馏效应进行了研究,结合地质条件探讨了有机-无机生气作用对四川盆地天然气的影响作用和反应机制,优化了天然气成因判识图版,评价了水-岩流体的加氢作用对深层天然气生成的贡献,为四川盆地深层天然气勘探提供了重要参考依据。论文主要取得如下成果: 水和水溶液的存在提高了有机质热解的产气率。正十六烷的含水热解比无水热解生成的甲烷量提高了约16%,气体产物干燥度提升了约6%。重水的加入使气体产物的氢同位素明显升高,说明无机水和有机质之间确实发生了同位素交换,而明显增高的产量也证明了氢元素从水中向着甲烷产物转移。水-甲烷的氢同位素平衡可以控制甲烷的氢同位素值。氢转移后甲烷氢同位素的变化主要受甲烷和水的初始氢同位素值、温度以及甲烷与水的摩尔比的影响。极高成熟度页岩气和碳酸盐岩气藏中甲烷氢同位素的倒转可以用氢从水向甲烷的转移来解释。水溶液的盐度和酸碱度也会对有机质... 更多

关键词：

深部地层; 无机-有机相互作用; 生气机制; 碳氢同位素分馏; 天然气成因判识;