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单质硫对有机质深化成烃的影响

作　者: 张更新
导　师: 夏燕青
学　校: 中科学院兰州地质研究所
专　业: 地球化学
关键词: 单质硫模拟实验抚顺油页岩正构二十烷天然气产率
分类号: P5593
类　型: 硕士论文
年　份: 2001年
下　载: 109次
引　用: 3次
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内容摘要

有机质的成烃演化是一个极为复杂的有机与无机相互作用的过程。在这一过程中，有机质的成烃演化不仅与有机质丰度、类型等密切相关，同时与温度、压力、环境水、无机元素、无机矿物等也密切相关。因此，研究有机质成烃演化，不仅要研究有机质自身的特征，还要研究有机质与无机元素、环境水介质等的相互作用。以前人们关注较多的是粘土矿物、金属元素、碳酸盐矿物等在油气形成中的催化作用，而对单质硫的作用机制与作用过程研究不足，且主要集中在对形成硫化合物的机理方面。单质硫分布极广，在源岩以及油气存在的环境中普遍存在，且化学活性极强，对有机质成烃演化有着非常强的影响，本研究旨在揭示其作用机制与强度。通过系统模拟实验研究取得了如下创新成果： 1、在中低温度下单质硫可以大幅度提高生烃母质气态烃产率。在300℃时使（抚顺油页岩）干酪根气态烃产率提高28倍（和无硫时干酪根产率相比），使全样气态烃产率提高21倍（与无硫时全样产率相比）。 2、在中低温度下单质硫可以大幅度提高生烃母质可溶物质产率。300℃时使（抚顺油页岩）干酪根和全样氯仿沥青“A”产率分别提高5.6倍和 1.7倍（与无硫时相比）。 3、在中低温度下单质硫可以大幅度提高生烃母质液态烃产率。300℃时可使（抚顺油页岩）干酪根和全样的饱和烃产率分别提高8.1倍和1.5倍，芳烃产率分别提高12.7倍和2.1倍。 4、在较高的温度下，单质硫不利于烃类生成，450℃加硫时（抚顺油页岩）干酪根和全样气态烃、液态烃产率均低于相应的无硫时的产率。 5、单质硫能够影响气态烃产物的化学组成。在150℃-450℃的整个模拟温度范围内，（抚顺油页岩）干酪根和全样所产气态烃总趋势都在变干，但硫的存在会使这一速度提高。 6、单质硫还会影响气态烃碳同位素组成。使碳同位素变轻，其中甲烷碳同位素变轻最明显，随着碳数增加，碳同位素变轻幅度减小。 7、单质硫可使产物中芳烃大量形成，其中不仅是含硫化合物，同样含有大量正常芳烃。 8、在中低温下，少量的单质硫可以使正构烷烃稳定存在。 9、单质硫都能键合进入干酪根形成含硫干酪根。硫的加入有利于提高残渣中的有机碳含量。有关单质硫对有机质作用的认识，以往主要来自对含硫化合物的研究，应该说是很不全面的。据上述结果可以看出，单质硫对有机质生烃演化影响之强烈出乎许多人之想象，在中低温条件下其影响是积极的，在高温条件下则是消极的。在进行油气形成演化的研究时，不仅要考虑母质、温度及所谓的天然催化剂，还要考虑单质硫的作用。

全文目录

中文摘要  2-7
绪论  7-9
第一章样品与实验  9-12
  第一节样品  9
  第二节实验分组  9-10
  第三节实验条件  10
  第四节实验产物分析测试  10-12
第二章模拟实验产物变化对比  12-34
  第一节模拟实验过程中的产气率  12-18
  第二节模拟实验产物氯仿沥青“ A”变化  18-19
  第三节烃类族组分变化  19-34
    小结  33-34
第三章模拟气体产物的演化  34-64
  第一节抚顺油页岩烃类气体演化特征  34-52
  第二节正构二十烷模拟烃类气体演化特征  52-60
  第三节天然气的模拟产物组成特征  60-64
    小结  63-64
第四章气态烃的碳同位素组成特征  64-80
  第一节抚顺油页岩模拟实验轻烃同位素特征  64-72
  第二节天然气模拟实验中轻烃碳同位素特征  72-80
    小结  78-80
第五章芳烃的演化  80-109
  第一节概述  80-82
  第二节模拟实验产物中芳烃化合物组成特征和热演化  82-109
    小结  106-109
第六章残渣中的有机碳与有机硫变化  109-113
  小结  112-113
结语  113-114
致谢  114-115
参考文献  115-119

单质硫对有机质深化成烃的影响

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