一、干酪根的自由基浓度可用作成熟度参数(论文文献综述)
高堋,胡圣标,姜光政,李春荣,王裔,张超,胡迪,王一波,王朱亭[1](2017)在《沉积盆地热历史研究方法的基本原理与进展》文中指出沉积盆地的热历史研究对盆地的动力学研究和油气成藏研究都具有重要的意义,已经成为当前盆地分析的一个热点及前沿领域。沉积盆地的热历史研究包括岩石圈尺度上的构造热演化法和盆地尺度上的古温标法,而两者都经历了从定性到半定量再到定量的发展过程。文章综述了目前沉积盆地热历史研究方法的基本原理和进展。构造热演化法按照不同的动力学机制将盆地划分成不同的类型:伸展盆地、前陆挠曲盆地、克拉通盆地、走滑拉分盆地。不同类型盆地的定量模型彼此各不相同。古温标方法的种类繁多,但各种方法都拥有自身的特点。文章综述了镜质体反射率、沥青反射率及镜状体反射率、裂变径迹、(U-Th)/He定年方法、有机质自由基浓度、岩石热声发射等古温标方法。利用古温标法进行热史反演,主要通过随机演化法、古地温梯度法、古热流法3种基本方法。此外,采用多种古温标耦合同步反演可以极大程度上提高反演结果的质量。因为单纯使用构造热演化法或古温标法存在较大的不确定性和多解性,所以利用计算机软件将二者结合使用成了沉积盆地热历史研究的趋势。
王薇[2](2016)在《油页岩热解反应特性及机理研究》文中研究指明本文首先采用自行设计的固定床热解装置研究载气流量、升温速率、颗粒粒径和热解终温对油页岩热解产物含量及特性的影响,并探索油页岩最佳热解条件。实验结果表明:热解终温是影响油页岩热解的主要因素,油收率随温度的升高而增大,但页岩油的H/C比降低。载气流量的增大加快热解产物逸出速度,但过大会阻碍热解油气的冷凝,导致油收率降低;升温速率的增大加快传热速率,提高有机质的热解速度,有利于热解产物的析出;颗粒粒径的增大,增加热解产物逸出路径,加剧二次裂解反应,降低了页岩油含量。因此龙口油页岩在固定床热解装置的优化条件为:粒径2-3mm,升温速率15℃·min-1,反应终温550℃,载气流量0.6 L·min-1,此时页岩油含量达17.39wt%,页岩油中含50.03wt%饱和分,25.63wt%芳香分,采用半定量方法计算出页岩油中正构烷烃、烯烃含量之和为582mg·g-1oil。采用电子顺磁共振技术(EPR)检测不同终温下得到的油页岩半焦和页岩油中自由基浓度。研究发现,半焦自由基的浓度比页岩油的大。随热解终温的升高,半焦和页岩油中自由基浓度增大。半焦中自由基的g值,表征自由基与周围其他电子相互作用,随热解终温的升高而降低。表征自由基弛豫时间的线宽随热解终温的升高呈先减小后增大的趋势。自由基参数随热解终温的变化主要归因于自由基自旋-晶格和自旋-自旋之间的竞争关系。采用油页岩高温再热装置研究热解温度与停留时间对热解产物特性的影响规律。研究结果显示,升高加热温度,延长停留时间,可加剧二次裂解反应,导致大分子化合物断裂生成小分子化合物,页岩油收率降低,干馏气收率增大。同时页岩油初馏点降低,汽柴油馏分增加,H/C增大,页岩油中低碳数烃类化合物含量增加,页岩油品质得到提高。热解油气除发生二次裂解反应外,还容易发生结焦反应。加热温度的升高,结焦反应加剧。加热温度和停留时间是影响热解油气二次裂解反应的重要因素,其中加热温度的影响程度更大。本文采用PY-GC/MS技术研究油页岩中干酪根的热解特性。研究结果显示:干酪根热解产物分为五大类:C8-C31正构烷烃、C8-C23正构烯烃、芳烃化合物、苯酚系列、脂肪酸系列、少数含氧化合物和类异戊二烯烷烃。采用总包一级反应动力学模型计算正构烷烃、烯烃以及烷基苯的生成动力学参数。结果表明,正构烷烃活化能主要集中在26-86 kJ·mol-1,正构烯烃活化能为50-98 kJ·mol-1,烷基苯化合物活化能为88-99 kJ·mol-1。正构烷烃、烯烃的活化能随碳数的增大而降低,反应速率常数的增幅随活化能的增大而增大。此外,采用色谱面积法研究升温速率(10℃·min-1-10000℃·min-1)对正构烷烃、烯烃和烷基苯含量的影响。升温速率降低,热解时间延长,二次裂解反应加剧,小分子烷烃、烯烃、烷基苯含量增大,大分子烃类化合物含量降低,但烷烃、烯烃和烷基苯三种化合物的总含量增加约40%。本文利用太赫兹波谱技术对干馏气中的主要成分CO、CO2、CH4、C2H6进行测量,并结合统计方法进行定量计算,为油页岩热解过程中热解产物的在线检测研究提供理论依据。四种气体组分在太赫兹波段均有吸收,且神经网络算法的模拟结果良好,证明基于太赫兹光谱的神经网络分析方法可用于检测干馏气的组成。采用太赫兹技术对不同热解条件下得到的半焦进行波谱检测。结果表明,半焦的太赫兹波谱随热解条件的变化而发生波动,可能与半焦中物质结构的变化有关。此外,半焦的太赫兹波谱幅值随热解条件的变化规律与油页岩油收率随热解条件的变化规律基本一致,说明半焦波谱特征与油页岩油收率存在良好的依赖关系。
程枫[3](2018)在《油页岩干酪根三维结构特性的分子模拟》文中研究说明油页岩是一种内嵌固体有机质的沉积岩,可以用来直接燃烧或者进行干馏得到石油的补充能源页岩油。油页岩中的主要有机成分干酪根是一种有机高分子聚合物,在热解过程中发生复杂的物理化学变化,单一的实验技术研究手段已经很难改善现有油页岩综合开发利用技术。因此,必须对油页岩干酪根的分子结构进行深层次研究。随着科学技术的发展、分子化学研究的深入及计算机处理数据能力的提升,分子模拟在油页岩干酪根分子结构的研究中处于日益重要地位。本文以抚顺、茂名油页岩干酪根13C NMR、XPS与元素分析数据为基础,构建了中国抚顺、茂名油页岩干酪根二维平均分子结构模型。通过物理密度、化学键浓度对抚顺、茂名油页岩干酪根结构模型进行了优化、精修,使得构建的干酪根结构模型物理密度、化学键浓度与实验匹配良好,从物理密度和化学键角度验证了模型的准确性与合理性。通过MS(Materials Studio 2017)对中国抚顺、茂名油页岩干酪根二维结构模型进行能量最优化的分子动力学模拟,得到其初始优化结构,并在此基础上进行分子动力学退火模拟,最终获得全局能量最优构型,即油页岩干酪根分子三维结构模型。在干酪根三维结构模型的基础上进行基于密度泛函理论的键长、键级、静电势等量子力学参数计算,以此分析干酪根热解初期化学反应活性位点;通过抽离碳骨架中小分子结构并进行量子力学计算,分析在不同官能团、自由基及不同连接方式的环境下C-C及C-O键的稳定性,以小分子结构的化学反应性研究干酪根热解中后期碳骨架的化学反应过程,得到其热解过程中的微观化学演化机理并预测干酪根整体热解反应顺序。油页岩干酪根的热解主要是大分子结构的调整和化学键的断裂与重新组合,因此研究维持干酪根结构稳定性的能量特性与各类化学键特性是有必要的。本文以自建及文献中9个不同变质程度的油页岩干酪根三维结构模型为基础,研究了油页岩干酪根变质程度与各类化学键浓度及能量密度关系。结果表明:随油页岩干酪根变质程度的提高,芳香碳分别与芳香碳、脂肪碳、氢原子等原子形成的化学键浓度升高,脂肪碳与脂肪碳、氢原子等原子形成的化学键浓度下降,其中芳香碳之间、脂肪碳与氢原子之间的化学键浓度变化最明显。组成油页岩干酪根势能的价电子能密度及非键能密度随干酪根变质程度的提高总体上呈现上升趋势,成为组成油页岩干酪根稳定的化学能。
石剑[4](2018)在《沥青作为中间产物的油页岩热解特性研究》文中研究说明本文首先提取了龙口油页岩热解中间产物热沥青,采用电子顺磁共振(EPR)、红外光谱(FTIR)、核磁共振(NMR)、气相色谱质谱(GC-MS)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段分析了热解温度对油页岩热沥青结构性质的影响。实验表明热沥青主要由脂肪族化合物组成,总含量超过83%。热沥青的平均分子链长在10-14之间。随着热解温度的升高,脂肪族化合物呈现降低的趋势,支化度也下降。含氧化合物主要以O=C-O为主,随着热解温度的升高,羧酸基团中的碳氧单键会首先断裂,而后碳氧双键与游离氧结合生成CO2逸出,并且在330℃到370℃之间碳氧双键含量有明显的减弱,说明在此阶段是二氧化碳生成的主要温度区间。含氮化合物主要以吡咯类化合物为主,约占到总含氮化合物的50%左右;热沥青中主要的硫化物为噻吩类和砜类硫化合物,约占了硫化物总量的60%,噻吩类化合物会随着热解温度的升高不断的生成和积累在热沥青中。考察龙口页岩和爱沙尼亚油页岩干酪根以及热解产物热沥青、干馏气、页岩油和半焦的结构组成,并采用gaussview对油页岩的热解特性进行了量子化学模拟。研究发现,热解温度低于340℃时,气体组成主要为CO和CO2,在360℃440℃之间时是C2-5的有机气体生成温度,当温度高于460℃时,气体生成量趋于平衡。脂肪族化合物的热稳定性较差,很容易发生分解通过热沥青后存留在页岩油中,而芳香族化合物在页岩油和半焦中的存留量要明显高于热沥青和干酪根,说明在热解过程中脂肪族化合物发生了芳构化反应。PY-GC-MS检测龙口油页岩干酪根中烷烃和烯烃类化合物占总峰面积的79.34%,爱沙尼亚干酪根中烷烃和烯烃类化合物占总峰面积的82.47%,是主要的生油生气成分。芳香族含量较少,龙口油页岩检测到单环芳烃4.78%,爱沙尼亚油页岩检测到单环芳烃5.32%,未检测到多环芳烃。杂原子化合物含量以含氧化合物为主,主要组成为碳氧单键中的醚类,羟基类等以及碳氧双键的酯类,酮类等化合物。对C21模拟分析可知端甲基碳的断键能约389.32 kJ/mol,而醚类化合物的分解能则低于端甲基碳,约为356.77 kJ/mol,说明相比于烷烃,烯烃类化合物,含氧化合物,如醚类化合物等更易于在低温分解。苯环的生成过程需要的能量较多,同时脂肪族化合物芳构化的过程,也是脱氢反应的过程,是氢气生成主要阶段。
M.Bakr,王世谦,周惠生[5](1990)在《干酪根的自由基浓度可用作成熟度参数》文中提出据发现,干酪根(先用苯-甲醇,然后用吡啶或二(?)烷抽提)的自旋浓度与埋藏深度之间存在良好的相关关系。自旋浓度与埋藏深度的回归曲线之斜率差与研究区的地温梯度有关。同类型干酪根的自由基浓度可能是一项良好的成熟度参数。
邓倩[6](2021)在《震旦系-下寒武统沉积地球化学记录及有机质富集保存机制探讨 ——以华南和塔里木盆地研究为例》文中研究指明震旦纪–早寒武世是地质历史上生命演化的重要转折时期,古海洋中关键元素地球化学循环、沉积环境和生物发育之间存在着复杂的相互作用。研究该时期沉积地层中的微量元素和碳同位素分布特征对了解震旦–寒武纪界线附近的古海洋环境、生物演化和有机质富集保存的协同作用机制方面具有重要的指示意义。本论文工作以华南扬子板块和塔里木盆地为例,对震旦系–下寒武统典型地层剖面上岩石有机碳含量(TOC)、微量元素分布、碳酸盐碳/氧同位素(δ13Ccarb和δ18Ocarb)以及干酪根碳同位素(δ13Cker)等地球化学特征开展了系统的分析,主要讨论了:(1)华南扬子地区震旦纪–早寒武世海洋的微量元素分布特征及其与古海洋氧化还原环境、埃迪卡拉生物群发育的协同演化关系;(2)塔里木盆地柯坪地区和库鲁克塔格地区下寒武统富有机质地层的有机质富集保存机制;(3)塔里木盆地轮探1井下寒武统烃源岩发育条件及成藏特征;(4)塔里木盆地和华南扬子地区沉积地球化学特征的对比。从斜坡相的洞坎上剖面到盆地相的凤滩剖面,华南震旦系–下寒武统的干酪根和碳酸盐碳同位素均呈现降低的趋势,反映了不同水体深度和不同沉积环境中主导微生物类群的差异和海洋氧化还原分层的影响。氧化还原敏感的微量元素比值参数U/Th、V/(V+Ni)、V/Cr和Ni/Co指示了华南震旦纪-早寒武世海洋的深水以缺氧-硫化条件为主,并存在多幕式的短暂氧化事件。这种多幕式的短暂氧化事件促进了海洋生物的发育。另一方面,华南震旦系–下寒武统岩石干酪根普遍比全岩更加富集Co、Cu、Ni、Mo等微量元素,表明震旦纪–早寒武世海洋中的生物对这些微量元素可能存在选择性富集作用。震旦纪陡山沱中期埃迪卡拉生物群兴起时,干酪根中这些与生物发育相关的微量元素含量的增加,体现了古海洋中微量元素与生物发育存在协同演化关系。微量元素的地球化学分析表明,塔里木盆地柯坪地区什艾日克剖面的下寒武统玉尔吐斯组和库鲁克塔格地区雅尔当山剖面下寒武统西山布拉克组、西大山组都沉积于缺氧环境中。当时的古海洋已经具有较高的生产力水平,在上升洋流和热液的共同作用下沉积物中富集了Ba、Cu、Mo、Ni、V、Zn等营养微量元素,其浓度分别高达10000 ppm、130 ppm、79 ppm、66ppm、1935 ppm、244 ppm,远远高于上地壳中平均含量。玉尔吐斯组偏轻的干酪根碳同位素值(平均-34.89‰)指示了什艾日克剖面早寒武世早期以底栖藻类为主的生物类型,西山布拉克组和西大山组相对较高的干酪根碳同位素值(平均-32.65‰)指示了雅尔当山剖面早寒武世底栖藻类和浮游藻类混合的生物类型。西山布拉克组中大量浮游藻类、较高的碎屑输入和沉积速率,导致其有机碳含量比玉尔吐斯组低,但烃源岩发育层段厚度比玉尔吐斯组更大。塔里木盆地轮探1井玉尔吐斯组的发育模式与塔西北地区相似,古生产力的提高和缺氧的保存条件是控制轮探1井下寒武统有机质富集的主要因素。轮探1井寒武系轻质原油相对富集三环萜烷,可能与原油较高的演化程度、较远的运移距离和特殊的母质来源有关。根据地质背景、原油与潜在烃源岩的热成熟度、生物标志化合物以及稳定碳同位素等地球化学特征的对比研究,推测轮探1井的寒武系轻质油与下伏的玉尔吐斯组烃源岩具有亲缘关系。塔里木板块与华南扬子板块的下寒武统地层在沉积地球化学特征、烃源岩发育特征等方面具有相似性。两个板块下寒武统底部碳酸盐碳同位素均存在负异常,反映了早寒武世的海侵和缺氧沉积事件。受海平面上升和构造活动的影响,两个板块均发育了一套优质的下寒武统烃源岩,是深层油气资源的重要母质来源。两个板块下寒武统烃源岩富集了与生物发育密切相关的微量元素,反映了当时古海洋已经具有较高的生产力。其中的一些微量元素同时具有催化活性(如Ni、Fe、Mo、V等过渡金属元素),对烃源岩的生烃过程也存在催化作用。总体来看,扬子板块下寒武统牛蹄塘组中的过渡金属元素浓度比塔里木盆地玉尔吐斯组高,这可能也是造成两个板块下寒武统有机质演化程度差异的潜在因素之一。
高文强,夏燕青,马素萍,殷国瑞,张喜龙,马东旭,权红梅[7](2020)在《烃源岩和油气中有机含硫化合物的生成、分布及应用》文中认为有机含硫化合物在烃源岩和原油中广泛分布,包含丰富的地球化学信息。综述了有机含硫化合物的分析测试,成岩作用阶段有机含硫化合物的生成,以及有机含硫化合物在烃源岩和油气中的来源和分布规律。有机含硫化合物在判识沉积环境和有机质的成熟度,示踪油气充注路径,应用于油源对比以及指示硫酸盐热化学还原作用(TSR)过程等方面具有广泛的应用价值。有机含硫化合物结构种类复杂,不同沉积环境和岩相以及成熟度的沉积有机质和原油中组成有很大差异。油气形成和不同演化阶段中新有机含硫化合物结构的准确鉴定和单体有机硫同位素的测定,将有助于更好地认识和理解有机含硫化合物在烃源岩和原油中的分布特征及作用,建立新的地球化学指标或指示剂。另外,不同地质条件下有机硫与无机硫之间的相互作用对有机含硫化合物硫同位素组成的影响是未来研究工作的重点方向之一。
赵晓胜[8](2019)在《油页岩有机质的结构与热解断键研究》文中研究指明随着石油需求量的逐年增加和石油资源的日益匮乏,石油替代能源的开发和利用不断受到重视。油页岩因资源储量大、生油能力强等优点被认为是一种重要的石油替代能源,其高效开发与利用可对常规石油资源形成实质性补充,对缓解我国石油资源短缺问题具有重要意义。我国油页岩炼制已有百年历史,但技术进步较小,仍然存在炼制效率低、油收率低和品质差、污染严重等问题。解决这些工业问题的关键是深入认识其中的科学基础。油页岩是一种由有机质与无机矿物质组成的有机岩,油页岩炼制即有机质热解转化为页岩油的过程。从化学反应层面上讲,有机质是由共价键组成的类高分子聚合物;有机质热解即共价键断裂产生自由基碎片,自由基碎片反应形成页岩油、气和半焦的过程。我国油页岩产地分布广、有机质结构复杂且差异大,因此,认识有机质结构的变化规律、断键及自由基反应与结构的关系是优化反应器和热解工艺、进而实现油页岩高效炼制的基础。基于以上分析,本文选取了 8种具有代表性的油页岩有机质作为研究对象,基于元素分析和13C NMR结果构建了有机质的键合结构模型,分析了有机质的结构特征与变化规律;为了便于有机质结构的研究,考察了硝酸和氯化亚铬脱除黄铁矿过程对桦甸油页岩有机质结构的影响;基于本课题组提出的活性自由基及断键量的测定方法,探索了有机质的热解断键行为、断键后自由基的反应行为、以及断键-自由基反应与结构的关系,得到如下主要结论:(1)油页岩有机质的变质程度极低,有机质的脂碳含量和芳碳含量分别集中在45%-77%和18%-49%,脂碳含量与氢碳比(H/C)具有较好的正线性关系,芳碳含量与H/C则呈负线性相关性。脂碳主要以亚甲基桥链形式存在于三维网络结构中,但平均亚甲基链长差别较大(2.3-21.2)。有机质平均芳香团簇的尺寸为2-4环,芳环取代度为0.4-0.6。有机质自身含有稳定自由基,其浓度随芳碳含量的增加而指数增加,从4×10-4 mmol/g增加到8×10-3 mmol/g,该值可用于衡量有机质中平均芳香团簇的浓度。(2)有机质中不同共价键的浓度分布在数mmol/g至数十mmol/g之间,其中Cal-Cal和Cal-H的浓度相对较高,分别集中在31-57 mmol/g和29-74 mmol/g。有机质中 Cal-Cal和Cal-H 浓度正线性相关于 H/C,Cal-Car、Car-Car和Car-H浓度均负线性相关于H/C。有机质中的弱键主要为β位Cal-Cal、β位O-Cal/ar和Cal-O-Cal,浓度负线性相关于H/C,范围为5-10 mmol/g。有机质结构的区别主要为Cal-Cal和Car-Car相对浓度的差异。与现有的化学结构模型相比,键合结构模型可为有机质热解动力学和热力学的定量研究提供基础。(3)氯化亚铬对油页岩中黄铁矿的脱除效果优于硝酸(脱除率分别为96%和66%),但脱除过程造成的有机质损失量却明显多于硝酸(分别为13%和7%),损失的有机物均含有较多的O和H,导致剩余有机质的O%和O/C明显降低、H/C略微减小。两种方法对有机质碳骨架结构的影响均较小,脱除黄铁矿前后有机质中脂碳、芳碳和羧基/羰基碳的相对含量以及热解特征温度基本保持不变。但是,氯化亚铬会严重破坏有机质中的C-O,导致C-O/C-OH和O=C-O的含量减少。总体上看,与氯化亚铬相比,除了引入少量氮元素外,硝酸脱除黄铁矿过程对有机质结构的影响相对更小。(4)有机质热解过程中的断键量随温度升高、时间延长而增加,断键速率随热解时间的延长呈负指数减小趋势,断键过程主要发生在热解前5 min内。断键反应较好地服从一级动力学,其中可断键量随温度升高而指数增加,但负线性相关于有机质的H/C。420℃之前,有机质热解过程主要发生弱键(β位Cal-Cal、β位O-Cal/ar和Cal-O-Cal)断裂生成难以挥发的初级自由基碎片,挥发分的产生主要源于Cal-Cal的断裂,420℃时可断裂的Cal-Cal量约占有机质Cal-Cal总量的2%-1 0%。有机质弱键断裂活化能为78-104 kJ/mol,该值随弱键量的增加线性减小,与有机质的H/C无关。(5)相同热解条件下,活性自由基的产生量比稳定自由基高3个数量级,说明断键产生的活性自由基超过99.9%相互缩聚而猝灭,但二者具有较好的正线性相关性,大约1700-5500个活性自由基缩聚后残留1个稳定自由基。有机质热解过程中弱键断裂产生的初级自由基碎片可溶于四氢呋喃。与脂肪自由基碎片相比,芳香自由基碎片容易发生缩聚反应生成大尺寸的产物从而降低挥发分产率。宏观上看,有机质热解产生的活性自由基碎片的数量越多、尺寸越大,其缩聚后形成稳定自由基的几率越高。
唐峋[9](2016)在《岔路河断陷油源对比研究》文中提出烃源岩作为油气地球化学研究的核心,在油气的勘探中有着十分重要的作用,其应用主要体现在两方面,一是烃源岩评价,二是油源对比。岔路河断陷为盆地内一个二级构造单元,位于伊通地堑的北部,从南到北分别为梁家构造带、新安堡凹陷、万昌构造带、波太凹陷、搜登站构造带和孤店斜坡,断陷内含新安堡和波泥河-太平(波太)两个主要生烃凹陷。岔路河断陷的原油类型划分,以及油源对比工作对本区的勘探有非常重要的意义。本论文通过油气地球化学的基本原理,应用有机地球化学的分析手段,系统分析了岔路河断陷烃源岩以及原油的地球化学特征,并且对烃源岩进行了系统评价,结合岔路河断陷的地质特征,做出了更加精细的油源对比。针对伊通盆地岔路河断陷油源不明这一问题,收集整理岔路河断陷烃源岩资料,对暗泥厚度、TOC、氯仿沥青“A”、生烃势、Ro等进行重新统计,对岔路河断陷的烃源岩从有机质进行丰度、类型、成熟度等方面进行评价,确定有效烃源岩在横向和纵向上的展布,结果显示岔路河断陷有效烃源岩主要分布在新安堡与波太两个凹陷。暗色泥岩在永吉组奢岭组双阳组各个层位均有发育,新安堡凹陷与波太凹陷中除永三、四段基本都达到中到好的级别,波太凹陷有机质丰度较新安堡凹陷稍低。有机质类型分析结果显示,波太比新安堡类型稍好,波太凹陷Ⅱ2-Ⅲ型干酪根为主。新安堡以Ⅲ型干酪根为主,新安堡凹陷的生烃门限约2000m,波太凹陷生烃门限约1500m;双一、双二段多进入高成熟阶段,双三段及奢岭组多为成熟阶段,永吉组大部分未成熟。岔路河断陷原油物性分布比较分散,说明原油来源复杂,可能有多个来源,通过饱和烃、芳香烃、轻烃色谱质谱分析、轻烃和单体烃同位素等方法对岔路河断陷原油和泥岩的地化特征进行分析,结果显示结果显示:昌51井万昌组凝析油有明显气洗特征,与新安堡凹陷和波太凹陷双阳组和奢岭组的单体烃同位素都不具有可比性,可能来源于新安堡凹陷的永吉组;昌5和昌2井永吉组原油数据证明波太凹陷和万昌构造带永吉组原油主要来源波太凹陷和新安堡凹陷永吉组烃源岩;昌12井奢一段原油上部原油应与奢岭组一段关系好,下部原油主要来源于下伏双阳组泥岩,昌30井区奢一段原油可能是混源的,既有双阳组烃源岩供给,又有奢一段烃源岩供给。基于成熟度、温度、压力等方面的分析对岔路河断陷西北缘凝析油分布进行预测,结果显示双阳组有利于形成原生型凝析油气藏,奢岭组永吉组有利于形成次生型凝析油气藏。
畅志兵[10](2017)在《基于油页岩组成结构的热解特性研究》文中研究表明近年来中国石油消费量持续中低速增长,使石油对外依存度逐年增大,继2015年首次突破60%后(60.6%),2016年达到64.4%,预计2017年将突破65%,这严重威胁到我国能源资源的保障供应。为了缓减石油供需矛盾,需要在加强常规石油资源勘探开发的同时,大力推动非常规油气资源的开发和利用。据统计,我国油页岩资源量约7200亿吨,折算为页岩油资源达476.44亿吨,油页岩代表了我国非常规油气资源的主体,其高效开发利用对缓减我国油气资源短缺、保障我国能源安全具有重要意义。油页岩是一种含有机质于矿物骨架内的沉积岩,其有机质主要为干酪根,此外还有极少量的可溶沥青。低温热解是加工油页岩的主要方式,通过热解可使干酪根分解转化为页岩油,页岩油可用作燃料或用于提取化学品。目前,油页岩的热解特性得到了广泛研究,部分研究通过热重或微型反应器揭示了油页岩的分解特性和挥发性产物析出规律,部分研究在大尺度反应器中侧重考察了操作条件对产物产率和组成性质的影响,然而,很少有研究从组成结构的角度考察油页岩与其热解特性的相互关系,不同油页岩的组成结构不同,其热分解特性和产物析出特性也将不同,深入考察油页岩组成结构与热解特性的关系是开发热解工艺的前提和基础。鉴于油页岩热解的复杂性,需要在合适尺度的反应器中对不同油页岩进行热解,获得足量的热解产物,采用多种分析方法表征热解产物组成性质的变化规律,基于此揭示组成结构与热解特性的关系。本文以吉林桦甸、新疆太姥和辽宁北票油页岩为样品研究了油页岩的组成结构与热解特性的关系。首先表征了油页岩中干酪根的化学结构、矿物质的物相组成和干酪根与矿物质的赋存特征,明确了样品的组成结构特征。在此基础上分别从干酪根、矿物质和二者的赋存关系三方面着手,探讨了热解过程中干酪根的分解转化特性、固有矿物质对干酪根热解的影响和油页岩分离组分的组成结构及热解特性,其中,基于有机碳的迁移分配规律、干酪根化学结构演变、热沥青组成性质变化和页岩油析出特性研究了干酪根的分解转化特性,通过油页岩原样和脱矿样的热解动力学、油气产物产率及组成性质研究了固有碳酸盐和硅酸盐对干酪根热解的影响,根据油页岩重选分离组分和粒级分离组分的组成性质和热解特性,探讨了干酪根和矿物质的赋存特征与热解特性的关系。本研究获得的主要结论如下:1.油页岩样品的组成结构特征1)桦甸、太姥和北票油页岩的干酪根含量分别为19.1%、17.0%和9.4%,且桦甸和北票干酪根属于I型干酪根,太姥干酪根属于II型干酪根;桦甸、太姥和北票干酪根的脂碳含量分别为80.53%、52.83%和72.67%,而芳碳含量分别为15.20%、44.05%和23.71%,随着干酪根变质程度的加深,脂碳含量降低、脂链长度缩短,而芳碳含量升高且芳环缩合程度增大。2)三种油页岩均以硅酸盐为主要矿物,其含量分别为60.5%、72.0%和68.1%,碳酸盐的含量低于或接近20%,而黄铁矿的含量不足或略微高于2%;三种油页岩均含有石英、方解石、黄铁矿和云母,但所含黏土矿物的种类和含量不同,其中,桦甸页岩以蒙脱石为主,而伊利石和高岭石较少,太姥页岩主要为伊利石、高岭石和绿泥石,而伊利石和伊/蒙混层为北票油页岩黏土矿物的主要组分。3)三种油页岩中部分无定形干酪根与黏土矿物形成有机黏土复合体,构成了油页岩组成结构的连续相或基质,而石英、方解石、黄铁矿和云母等矿物以碎屑颗粒或层片的形态赋存于有机黏土基质中,此外,部分干酪根以矿物质含量极低的“单体干酪根”赋存于有机黏土连续相中。2.油页岩热解过程中干酪根的分解转化特性1)对于桦甸、太姥、北票油页岩,随着热解温度升高,半焦产率逐渐降低,而页岩油、热解水和热解气产率逐渐升高,其中页岩油产率在530℃分别为8.36%、4.48%和3.95%;热沥青产率先增大后减小,其中桦甸和太姥页岩均在450℃取得最大值2.87%和1.95%,而北票页岩在435℃取得最大值0.75%。2)以有机碳为基准,桦甸、太姥和北票干酪根在360530℃分解转化的平均活化能分别为114.31、100.07和88.44 kJ·mol-1,说明北票干酪根的热稳定性最弱、反应性最高,太姥干酪根的热稳定性和反应性居中,桦甸干酪根的热稳定性最强、反应性最低,使太姥和北票干酪根所含脂链在480℃已基本消耗殆尽,而桦甸干酪根中部分脂链需高于480℃才断裂分解。3)桦甸热沥青和页岩油的累积在低于450℃时主要受蒸发过程控制,使二者的沸点随温度逐渐升高,当温度高于450℃时受蒸发和裂解共同控制,使热沥青的沸点降低、页岩油的沸点升高;根据页岩油的族组成分析结果,435450℃热解倾向于生成脂肪烃,450480℃倾向于生成芳香族化合物,胶质和沥青质的析出量分别在480510℃和510530℃明显增大,使其含量显着升高。4)与桦甸热沥青相比,太姥热沥青的沥青质含量高、N含量高、H/C低;桦甸和太姥页岩油均以饱和烃和胶质为主要组分,但桦甸页岩油中饱和烃含量高于胶质,而太姥页岩油中胶质含量高于饱和烃,热沥青和页岩油的组成性质差异体现了两种干酪根的化学结构差异。3.固有碳酸盐和硅酸盐对干酪根热解的影响1)对于三种油页岩样品,脱除碳酸盐使页岩油产率减小,而脱除硅酸盐使页岩油产率增大,说明碳酸盐和硅酸盐分别促进和抑制干酪根热解生油;固有碳酸盐和硅酸盐分别增大和降低主反应区间(400490℃)的热失重活化能,由于热解过程中矿物质分解可引起失重,使油页岩原样和脱矿样的热解动力学参数不能准确的反映固有矿物质对干酪根热解的影响。2)油页岩中的碳酸盐矿物可以促进热解生成含N、O化合物,使页岩油的N、O含量升高,而硅酸盐矿物可以抑制含O化合物的生成,使页岩油的O含量降低,并使CO和CO2产率增大,此外,碳酸盐和硅酸盐均可降低页岩油的H/C,从而降低页岩油的品质。3)油页岩中的硅酸盐矿物均可催化长链脂肪烃的裂解反应,使页岩油中长链烃含量降低、短链烃含量升高,并使CH4和C2C4烃类气体产率增大,碳酸盐矿物则抑制脂肪烃的裂解,使页岩油中脂肪烃的碳链长度变长,并降低烃类气体产率。4)油页岩中的碳酸盐和硅酸盐分别抑制和促进烷基自由基与氢自由基的结合,从而分别增大和降低H2产率,并使脱碳酸盐样热解页岩油中烷烃含量最高;此外,桦甸和北票油页岩中的硅酸盐还可催化脂肪烃的芳构化反应,使页岩油中芳香烃含量升高、H2产率增大,而太姥油页岩中硅酸盐无此作用,硅酸盐对芳构化反应的催化作用可能与蒙脱石有关。4.油页岩分离组分的组成结构及热解特性1)油页岩中干酪根与矿物质嵌布不均匀,通过浮沉实验可将桦甸页岩分为1.51.6、1.61.7、1.71.8、1.82.0、2.02.2和2.22.4 g/cm3六个不同密度组分,将太姥页岩分为1.71.8、1.82.0、2.02.2和2.22.4 g/cm3四个组分,将北票页岩分为1.82.0和2.02.2 g/cm3两个组分。2)随着油页岩组分密度增大,干酪根含量和含油率逐渐降低,而矿物质含量逐渐升高,对于桦甸和太姥油页岩,2.22.4 g/cm3组分占油页岩的8.82%和12.49%,但所含页岩油的占比仅为0.99%和2.53%,因此,可将重组分分离后再热解提油,以提高热解过程的能效。3)油页岩各密度组分的组成结构不同,随着组分密度增大,桦甸页岩的石英、伊利石和高岭石含量逐渐升高,而蒙脱石和方解石含量逐渐降低,且所含干酪根的脂碳含量先升高后降低并在1.82.0 g/cm3处取得最大值,使热解生成页岩油的组成性质存在差异;此外,单体矿物在桦甸和北票页岩中多以碎屑颗粒赋存,而在太姥页岩中多以层片赋存。4)油页岩破碎过程中有机质和矿物质在各粒级组分中分布不均匀,对于桦甸和北票页岩,有机质选择性地富集在大粒级组分中,而矿物质选择性地富集在小粒级组分中,使页岩油产率随着粒级的增大而升高,对于太姥页岩,有机质倾向于在中间粒级组分中富集,使其含油率高于大粒级和小粒级组分。
二、干酪根的自由基浓度可用作成熟度参数(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、干酪根的自由基浓度可用作成熟度参数(论文提纲范文)
(1)沉积盆地热历史研究方法的基本原理与进展(论文提纲范文)
0 引言 |
1 构造热演化法 |
1.1 伸展盆地 |
1.2 前陆挠曲盆地 |
1.3 克拉通盆地 |
1.4 走滑拉分盆地 |
2 古温标法 |
2.1 有机质古温标 |
2.1.1 镜质体反射率 |
2.1.2 沥青反射率与镜状体反射率 |
2.2 低温热年代学古温标 |
2.2.1 裂变径迹 |
2.3 其他古温标 |
2.3.1 有机质自由基浓度 |
2.3.2 岩石热声发射 |
2.4 古温标反演热历史的基本方法与原理 |
3 讨论与结论 |
(2)油页岩热解反应特性及机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点 |
引言 |
第1章 文献综述 |
1.1 油页岩资源分布状况 |
1.1.1 油页岩定义及用途 |
1.1.2 世界油页岩资源分布状况 |
1.1.3 中国油页岩资源分布状况 |
1.2 国内外油页岩开发加工利用近况 |
1.2.1 油页岩干馏技术发展近况 |
1.2.2 国内油页岩开发加工利用近况 |
1.2.3 国外油页岩开发加工利用近况 |
1.3 油页岩研究现状 |
1.3.1 油页岩干馏工艺影响因素的研究现状 |
1.3.2 PY-GC/MS技术的应用 |
1.3.3 自由基的研究 |
1.3.4 页岩油性质分析 |
1.4 太赫兹无损检测技术简介 |
1.5 论文选题依据与研究内容 |
第2章 实验部分 |
2.1 实验样品、试剂和仪器 |
2.1.1 实验样品及制备 |
2.1.2 实验试剂 |
2.1.3 实验装置和检测仪器 |
2.2 油页岩固定床热解装置 |
2.2.1 实验装置 |
2.2.2 实验操作 |
2.3 油页岩高温再热热解装置 |
2.4 干酪根PY-GC/MS实验装置 |
2.5 热解产物性质分析 |
2.5.1 干馏气组成分析 |
2.5.2 页岩油模拟蒸馏分析 |
2.5.3 页岩油四组分分析 |
2.5.4 页岩油GC/MS分析 |
2.5.5 电子顺磁共振波谱仪(EPR)分析 |
2.5.6 太赫兹时域光谱分析 |
2.5.7 元素分析 |
第3章 油页岩固定床热解实验 |
3.1 载气流量 |
3.1.1 载气流量对油页岩热解产物收率的影响 |
3.1.2 载气流量对干馏气组成的影响 |
3.1.3 载气流量对页岩油馏程分布的影响 |
3.1.4 载气流量对页岩油四组分含量的影响 |
3.1.5 载气流量对页岩油元素组成的影响 |
3.1.6 载气流量对页岩油中正构烷烃、烯烃含量的影响 |
3.2 升温速率 |
3.2.1 升温速率对油页岩热解产物收率的影响 |
3.2.2 升温速率对干馏气组成的影响 |
3.2.3 升温速率对页岩油馏程分布的影响 |
3.2.4 升温速率对页岩油四组分含量的影响 |
3.2.5 升温速率对页岩油元素组成的影响 |
3.2.6 升温速率对页岩油中正构烷烃、烯烃含量的影响 |
3.3 颗粒粒径 |
3.3.1 颗粒粒径对油页岩热解产物收率的影响 |
3.3.2 颗粒粒径对干馏气组成的影响 |
3.3.3 颗粒粒径对页岩油馏程分布的影响 |
3.3.4 颗粒粒径对页岩油四组分含量的影响 |
3.3.5 颗粒粒径对页岩油元素组成的影响 |
3.3.6 颗粒粒径对页岩油中正构烷烃、烯烃含量的影响 |
3.4 热解终温 |
3.4.1 热解终温对油页岩热解产物收率的影响 |
3.4.2 热解终温对干馏气组成的影响 |
3.4.3 热解终温对页岩油馏程分布的影响 |
3.4.4 热解终温对页岩油四组分含量的影响 |
3.4.5 热解终温对页岩油元素组成的影响 |
3.4.6 热解终温对页岩油中正构烷烃、烯烃含量的影响 |
3.4.7 热解终温对页岩油、半焦自由基含量的影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 高温再热对油页岩热解特性的影响 |
4.1 高温再热对油页岩热解产物收率的影响 |
4.1.1 高温再热温度对热解产物收率的影响 |
4.1.2 高温再热停留时间对热解产物收率的影响 |
4.2 高温再热对油页岩干馏气组成的影响 |
4.2.1 高温再热温度对干馏气组成的影响 |
4.2.2 高温再热停留时间对干馏气组成的影响 |
4.3 高温再热对页岩油馏程分布的影响 |
4.3.1 高温再热温度对页岩油馏程分布的影响 |
4.3.2 高温再热停留时间对页岩油馏程分布的影响 |
4.4 高温再热对页岩油四组分含量的影响 |
4.4.1 高温再热温度对页岩油四组分含量的影响 |
4.4.2 高温再热停留时间对页岩油四组分含量的影响 |
4.5 高温再热对页岩油元素组成的影响 |
4.5.1 高温再热温度对页岩油元素组成的影响 |
4.5.2 高温再热停留时间对页岩油元素组成的影响 |
4.6 高温再热对页岩油中正构烷烃、烯烃含量的影响 |
4.6.1 高温再热温度对油页岩中正构烷烃、烯烃含量的影响 |
4.6.2 高温再热停留时间对油页岩中正构烷烃、烯烃含量的影响 |
4.7 本章小结 |
第5章 基于PY-GC/MS的干酪根热解特征研究 |
5.1 基于PY-GC/MS的干酪根热解组成分析 |
5.1.1 实验可行性分析 |
5.1.2 干酪根热解产物组成分析 |
5.2 基于PY-GC/MS的干酪根热解动力学研究 |
5.2.1 热解动力学模型 |
5.2.2 干酪根热解产物动力学特征 |
5.2.3 升温速率对干酪根热解产物含量的影响 |
5.3 本章小结 |
第6章 油页岩热解产物的太赫兹波谱研究 |
6.1 油页岩干馏气组成的太赫兹波谱表征 |
6.2 油页岩半焦的太赫兹光谱表征 |
6.3 本章小结 |
第7章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
学位论文数据集 |
(3)油页岩干酪根三维结构特性的分子模拟(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的背景及意义 |
1.1.1 能源现状 |
1.1.2 油页岩开发与利用 |
1.2 本课题国内外研究现状 |
1.2.1 油页岩结构特性研究现状 |
1.2.2 油页岩干酪根二维结构的研究现状 |
1.2.3 油页岩干酪根三维结构的研究现状 |
1.3 理论研究方法 |
1.4 课题研究的主要内容 |
1.4.1 干酪根分子结构模型的构建研究 |
1.4.2 干酪根分子结构特性研究 |
第2章 油页岩干酪根二维结构模型构建 |
2.1 抚顺、茂名干酪根实验数据处理 |
2.1.1 ~(13)C NMR数据处理 |
2.1.2 XPS数据处理 |
2.1.3 元素分析及原子比数据处理 |
2.2 抚顺、茂名干酪根二维结构模型构建 |
2.2.1 抚顺干酪根模型构建 |
2.2.2 茂名干酪根模型构建 |
2.2.3 结构模型化学键浓度计算方法 |
2.2.4 实验化学键浓度计算方法 |
2.2.5 结构模型修正 |
2.3 抚顺、茂名干酪根结构模型验证 |
2.3.1 密度验证 |
2.3.2 化学键浓度验证 |
2.4 本章小结 |
第3章 油页岩干酪根三维结构模型构建及反应性分析 |
3.1 抚顺、茂名干酪根三维结构构建 |
3.1.1 分子动力学模拟参数设定 |
3.1.2 量子力学模拟参数设定 |
3.1.3 最优化模型能量分析 |
3.2 抚顺干酪根热解初期反应性研究 |
3.2.1 分子结构RDF分析 |
3.2.2 化学键键长分布 |
3.2.3 化学键键级分析 |
3.2.4 静电势分析 |
3.3 茂名干酪根热解初期反应性研究 |
3.3.1 分子结构RDF分析 |
3.3.2 化学键键长分布 |
3.3.3 化学键键级分析 |
3.3.4 静电势分析 |
3.4 干酪根热解中后期碳骨架反应性研究 |
3.4.1 碳骨架中C-C键稳定性研究 |
3.4.2 碳骨架中C-O键稳定性研究 |
3.4.3 碳骨架中自由基对邻近化学键稳定性研究 |
3.4.4 碳骨架热解中后期化学键断裂顺序预测 |
3.5 本章小结 |
第4章 油页岩干酪根化学键浓度与能量密度特性研究 |
4.1 干酪根结构模型的选取 |
4.2 干酪根芳碳率特性分析 |
4.3 干酪根能量密度特性分析 |
4.3.1 干酪根能量密度计算 |
4.3.2 总能量密度特性分析 |
4.3.3 价电子能密度特性分析 |
4.3.4 非键能密度特性分析 |
4.4 干酪根中共价键浓度特性分析 |
4.4.1 C-C化学键浓度特性分析 |
4.4.2 C-H化学键浓度特性分析 |
4.4.3 C-O化学键浓度特性分析 |
4.4.4 总化学键浓度特性分析 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
(4)沥青作为中间产物的油页岩热解特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点 |
引言 |
第一章 文献综述 |
1.1 油页岩资源利用现状 |
1.1.1 油页岩及其资源分布 |
1.1.2 油页岩的开发利用现状 |
1.2 油页岩干酪根的性质 |
1.2.1 干酪根特性 |
1.2.2 干酪根的组成 |
1.3 油页岩主要热解产物 |
1.3.1 干馏气 |
1.3.2 页岩油 |
1.3.3 半焦 |
1.4 油页岩热解过程概述 |
1.4.1 油页岩热解过程研究 |
1.4.2 油页岩热解动力学研究 |
1.5 油页岩研究展望 |
1.6 本文研究内容和方法 |
第二章 实验研究和分析方法 |
2.1 实验样品及其制备 |
2.1.1 油页岩样品 |
2.1.2 实验试剂和仪器设备 |
2.1.3 中间产物热沥青的制备 |
2.1.4 热解产物的收集 |
2.1.5 干酪根及半焦中残余有机质的制备 |
2.2 油页岩基本性质分析 |
2.2.1 铝甄分析 |
2.2.2 元素分析 |
2.2.3 工业分析 |
2.3 油页岩及其热解产物表征方法 |
2.3.1 热重分析 |
2.3.2 傅里叶红外光谱分析 |
2.3.3 核磁分析 |
2.3.4 气相色谱分析 |
2.3.5 气相色谱质谱联用分析 |
2.3.6 热解气相色谱质谱联用分析 |
2.3.7 X射线光电子能谱分析 |
2.3.8 傅立叶变换离子回旋共振质谱分析 |
2.3.9 裂解气质联用分析 |
2.3.10 电子顺磁共振分析 |
第三章 中间产物沥青的组成性质分析 |
3.1 中间产物热沥青的制备 |
3.1.1 溶剂的选择 |
3.1.2 反应温度对热沥青收率的影响 |
3.2 中间产物热沥青基本性质分析 |
3.2.1 工业分析 |
3.2.2 元素分析 |
3.2.3 TG曲线 |
3.3 中间产物热沥青的结构表征 |
3.3.1 热沥青红外光谱分析 |
3.3.2 热沥青的~(13)C和~1H NMR分析 |
3.3.3 热沥青GC-MS分析 |
3.3.4 热沥青的酸碱分离 |
3.3.5 370℃热沥青XPS分析 |
3.4 热沥青平均分子量 |
3.5 本章小结 |
第四章 热解温度对中间产物热沥青的结构影响 |
4.1 不同温度下热沥青EPR测试 |
4.2 不同温度下热沥青红外测试 |
4.3 不同温度下热沥青~(13)C NMR分析 |
4.4 不同热解终温热沥青GC-MS分析 |
4.5 不同温度下热沥青XPS分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 龙口油页岩热解产物特性研究 |
5.1 龙口油页岩热解产物收率随热解温度的变化 |
5.2 龙口油页岩干酪根及其热解产物表征分析 |
5.2.1 不同热解温度对油页岩干馏气组成的影响 |
5.2.2 龙口油页岩干酪根和热解产物EPR测试 |
5.2.3 龙口油页岩干酪根和热解产物FTIR测试 |
5.2.4 龙口油页岩干酪根和热解产物~(13)C NMR测试 |
5.2.5 龙口油页岩干酪根PY-GC-MS测试 |
5.2.6 龙口页岩油GC-MS测试 |
5.2.7 龙口油页岩干酪根和热解产物XPS测试 |
5.3 本章小结 |
第六章 爱沙尼亚油页岩热解产物特性研究 |
6.1 爱沙尼亚油页岩热解产物收率随热解温度的变化 |
6.2 爱沙尼亚油页岩干酪根及其热解产物表征分析 |
6.2.1 不同热解温度对油页岩干馏气组成的影响 |
6.2.2 爱沙尼亚油页岩干酪根和热解产物EPR测试 |
6.2.3 爱沙尼亚油页岩干酪根和热解产物FTIR测试 |
6.2.4 爱沙尼亚油页岩干酪根和热解产物13CNMR测试 |
6.2.5 爱沙尼亚油页岩干酪根PY-GC-MS测试 |
6.2.6 爱沙尼亚页岩油GC-MS测试 |
6.2.7 爱沙尼亚油页岩干酪根和热解产物XPS测试 |
6.3 油页岩中有机质赋存形态及其热解特性 |
6.3.1 脂肪族化合物 |
6.3.2 芳香族化合物 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 |
学位论文数据集 |
(6)震旦系-下寒武统沉积地球化学记录及有机质富集保存机制探讨 ——以华南和塔里木盆地研究为例(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 研究背景与选题意义 |
1.1.1 微量元素的古环境指示意义 |
1.1.2 古海洋中微量元素的生物地球化学意义 |
1.1.3 地质历史时期的全球碳循环与稳定碳同位素 |
1.1.4 关键地质时期微量元素/碳同位素与生物发育、有机质富集的协同演化 |
1.2 研究现状及存在的问题 |
1.2.1 震旦–寒武纪过渡时期地球化学研究进展 |
1.2.2 存在的问题 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.4 论文工作量 |
第2章 华南洞坎上和凤滩剖面震旦系–下寒武统全岩/干酪根中微量元素分布特征及其地球化学意义 |
2.1 引言 |
2.2 区域地质背景 |
2.2.1 基本地质概况 |
2.2.2 研究剖面与地层 |
2.3 样品与分析方法 |
2.3.1 矿物组成分析 |
2.3.2 总有机碳含量分析 |
2.3.3 碳酸盐碳、氧同位素组成分析 |
2.3.4 干酪根元素组成和碳同位素分析 |
2.3.5 全岩主微量元素分析 |
2.3.6 干酪根微量元素分析 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 矿物组成分布特征 |
2.4.2 有机/无机碳同位素的分布特征 |
2.4.3 不同沉积相的全岩微量元素分布特征 |
2.4.4 华南震旦纪–早寒武世海洋氧化还原环境的演化 |
2.4.5 干酪根和全岩中微量元素分布特征对比 |
2.4.6 华南震旦纪–早寒武世海洋中微量元素、氧化还原环境与生物发育的协同演化模式 |
2.5 小结 |
第3章 塔里木盆地柯坪和库鲁克塔格地区震旦系–下寒武统微量元素分布特征及其对有机质富集保存的影响 |
3.1 引言 |
3.2 区域地质背景 |
3.2.1 基本地质概况 |
3.2.2 研究剖面与地层 |
3.3 样品与分析方法 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 矿物组成分布特征 |
3.4.2 碳酸盐碳、氧同位素地层对比 |
3.4.3 有机碳含量与干酪根碳同位素的分布差异性 |
3.4.4 主、微量元素分布特征及其对热液活动和陆源碎屑输入的指示 |
3.4.5 塔里木盆地下寒武统烃源岩发育古环境和古生产力分析 |
3.4.6 塔里木盆地东、西地区下寒武统有机质富集机制和烃源岩发育模式 |
3.5 小结 |
第4章 塔里木盆地轮探1 井下寒武统优质烃源岩发育及其成藏特征 |
4.1 引言 |
4.2 区域地质背景 |
4.3 样品与分析方法 |
4.3.1 有机碳含量、干酪根碳同位素与主微量元素分析 |
4.3.2 核磁共振分析 |
4.3.3 岩石热解分析 |
4.3.4 干酪根催化加氢热解实验 |
4.3.5 原油地球化学特征分析 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 轮探1 井下寒武统玉尔吐斯组有机地球化学特征 |
4.4.2 轮探1 井震旦系–下寒武统微量元素的分布特征 |
4.4.3 轮探1 井下寒武统烃源岩发育条件与有机质富集机制 |
4.4.4 轮探1 井寒武系轻质油地球化学特征 |
4.4.5 轮探1 井寒武系轻质油的油源对比分析 |
4.4.6 轮探1 井寒武系轻质油藏勘探发现的地质意义 |
4.5 小结 |
第5章 华南扬子地区和塔里木盆地震旦系–下寒武统沉积地球化学特征对比研究 |
5.1 扬子古板块与塔里木古板块的可比性 |
5.2 华南扬子地区和塔里木盆地震旦系–下寒武统碳同位素地层对比 |
5.3 华南扬子地区和塔里木盆地震旦系–下寒武统烃源岩发育情况对比 |
5.4 华南扬子地区和塔里木盆地下寒武统微量元素浓度对比与有机质演化 |
5.5 小结 |
第6章 结语 |
6.1 主要结论 |
6.2 创新点 |
6.3 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
附录 |
(7)烃源岩和油气中有机含硫化合物的生成、分布及应用(论文提纲范文)
0 引言 |
1 有机含硫化合物分析测试和鉴定 |
2 烃源岩和原油中有机含硫化合物的来源 |
3 早期成岩作用阶段有机含硫化合物的生成 |
3.1 硫化作用条件 |
3.2 硫化机理 |
3.3 硫化时间 |
3.4 硫化作用有利于有机质保存的机制 |
3.5 成岩作用阶段有机含硫化合物硫同位素的分馏 |
4 烃源岩和原油中有机含硫化合物的分布 |
4.1 分布规律 |
4.2 常见有机含硫化合物 |
5 有机含硫化合物在油气地球化学中的应用 |
5.1 判识沉积环境 |
5.2 判识有机质成熟度 |
5.3 示踪油气充注路径 |
5.4 应用于油、气与源岩对比 |
5.5 指示TSR过程 |
6 结语 |
(8)油页岩有机质的结构与热解断键研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 油页岩概述 |
1.2.1 油页岩简介 |
1.2.2 油页岩的组成与结构 |
1.2.3 油页岩的利用现状 |
1.3 油页岩热解制油过程中的关键问题 |
1.4 油页岩有机质结构的研究进展 |
1.4.1 物理方法 |
1.4.2 物理化学方法 |
1.4.3 化学方法 |
1.4.4 化学结构模型 |
1.4.5 键合结构模型 |
1.5 黄铁矿的脱除方法及其对有机质结构的影响 |
1.5.1 黄铁矿的脱除方法 |
1.5.2 化学法脱除黄铁矿对有机质结构的影响 |
1.6 油页岩有机质的热解行为 |
1.6.1 沥青中间体机理 |
1.6.2 自由基反应机理 |
1.7 有机质热解行为与结构的关系 |
1.8 选题依据与研究内容 |
1.8.1 选题依据 |
1.8.2 研究内容 |
第二章 油页岩有机质的结构特征与变化规律 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂和仪器 |
2.2.2 实验原料及处理 |
2.2.3 表征方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 工业分析与元素分析 |
2.3.2 ~(13)C NMR结果分析 |
2.3.3 ESR结果分析 |
2.3.4 键合结构的构建与特征分析 |
2.3.5 键合结构的变化规律 |
2.4 本章小结 |
第三章 黄铁矿脱除对桦甸油页岩有机质结构的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂和仪器 |
3.2.2 实验原料及处理 |
3.2.3 黄铁矿的脱除 |
3.2.4 样品的表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 黄铁矿的脱除效率 |
3.3.2 脱除黄铁矿过程对有机质结构的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 桦甸油页岩有机质的热解断键行为 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂和仪器 |
4.2.2 实验样品 |
4.2.3 热解实验 |
4.2.4 供氢量及断键量的测定 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 DHP用量的确定 |
4.3.2 断键量分析 |
4.3.3 断键速率分析 |
4.3.4 断键动力学分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 油页岩有机质的热解断键行为与结构的关系 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验试剂和仪器 |
5.2.2 实验样品 |
5.2.3 热解实验 |
5.2.4 断键量的测定 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 有机质的断键量 |
5.3.2 有机质的断键速率 |
5.3.3 有机质的断键动力学 |
5.3.4 有机质的弱键断裂行为 |
5.4 本章小结 |
第六章 油页岩有机质的热解自由基反应行为及其与结构的关系 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验试剂和仪器 |
6.2.2 实验样品 |
6.2.3 热解实验 |
6.2.4 稳定自由基浓度的测定 |
6.2.5 活性自由基浓度的测定 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 热解温度对活性自由基产生的影响 |
6.3.2 活性自由基的缩聚反应对稳定自由基形成的影响 |
6.3.3 热解温度对稳定自由基形成的影响 |
6.3.4 活性自由基的产生与有机质结构的关系 |
6.3.5 稳定自由基的形成与有机质结构的关系 |
6.3.6 活性自由基和稳定自由基之间的关系 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 工作总结 |
7.2 本工作的创新性 |
7.3 进一步工作建议 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
研究成果及发表的学术论文 |
作者及导师简介 |
附件 |
(9)岔路河断陷油源对比研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点摘要 |
前言 |
0.1 研究的目的和意义 |
0.2 国内外研究现状 |
0.2.1 烃源岩地球化学特征研究现状 |
0.2.2 油源对比研究现状 |
0.2.3 研究区域的勘探现状及存在的问题 |
0.3 研究的主要内容和技术路线 |
0.3.1 主要研究内容 |
0.3.2 主要技术路线 |
0.4 完成的工作量 |
第一章 研究区地质概况 |
1.1 研究区基本概况 |
1.2 区域沉积演化特征 |
1.3 区域地层特征 |
第二章 烃源岩定性评价 |
2.1 有效烃源岩的发育与分布 |
2.1.1 暗色泥岩的统计 |
2.1.2 双阳组暗色泥岩发育与分布 |
2.1.3 奢岭组暗色泥岩发育与分布 |
2.1.4 永吉组暗色泥岩发育与分布 |
2.2 有机质丰度 |
2.2.1 岔路河断陷烃源岩定性评价各指标频率 |
2.2.2 岔路河断陷有机碳的分布 |
2.3 有机质类型 |
2.3.1 岩石热解法判断有机质类型 |
2.3.2 利用干酪根显微组分判断有机质类型 |
2.3.3 利用干酪根显微组分判断有机质类型 |
2.4 有机质成熟度 |
2.4.1 伊通盆地各断陷Ro与深度关系及Ro频率分布 |
2.4.2 岔路河断陷各断陷每层位Ro成熟度分布 |
2.5 烃源岩综合评价 |
第三章 原油的地球化学特征 |
3.1 油气分布 |
3.2 原油的物理性质 |
3.3 原油成熟度分析 |
3.3.1 族组成特征分析成熟度 |
3.3.2 饱和烃特征分析成熟度 |
3.3.3 甾类和萜类分析成熟度 |
3.3.4 芳烃分析成熟度 |
3.4 原油成因类型 |
3.4.1 Pr/Ph、Pr/nC_(17)和Ph/nC_(18)值区分母质类型 |
3.4.2 稳定碳同位素组成区分母质类型 |
第四章 油源对比 |
4.1 油源对比的概述 |
4.2 油源对比分析 |
4.3 饱和烃色谱分析 |
4.4 轻烃指标判识沉积环境 |
4.4.1 试验方法及条件 |
4.4.2 有机质成熟度 |
4.4.3 沉积环境的判断 |
4.5 甾萜类化合物 |
4.6 芳香烃色谱 |
4.7 单体烃同位素 |
第五章 凝析油气分布预测 |
5.1 岔路河凝析油 |
5.2 原生型凝析油气的形成条件 |
5.2.1 根据气油比确定的条件 |
5.2.2 温度压力条件 |
5.3 基于油气生成的凝析油气分布预测 |
5.3.1 原生型凝析油气藏主要分布在双阳组 |
5.3.2 奢岭、永吉具有形成次生型凝析油气藏的有利条件 |
结论 |
参考文献 |
发表文章目录 |
致谢 |
(10)基于油页岩组成结构的热解特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 油页岩概述 |
1.2.1 油页岩的定义 |
1.2.2 油页岩的组成特征 |
1.2.3 油页岩的加工利用途径 |
1.3 油页岩热解的影响因素 |
1.4 干酪根的热解反应机理 |
1.4.1 干酪根的化学结构 |
1.4.2 热沥青中间相机理 |
1.4.3 热解动力学 |
1.4.4 干酪根有机碳的转化特性 |
1.4.5 干酪根化学键的断键机制 |
1.5 矿物质对油页岩热解的影响 |
1.5.1 脱除矿物质 |
1.5.2 添加矿物质 |
1.6 选题依据与研究内容 |
1.6.1 选题依据 |
1.6.2 研究内容及技术路线 |
1.7 本章小结 |
2 油页岩的组成结构特征 |
2.1 引言 |
2.2 实验原料 |
2.3 分析仪器及表征方法 |
2.3.1 元素分析 |
2.3.2 傅里叶变换红外光谱(FT-IR) |
2.3.3 X射线衍射光谱(XRD) |
2.3.4 X射线荧光光谱(XRF) |
2.3.5 固体碳核磁共振(13C NMR) |
2.3.6 扫描电镜-能谱分析(SEM-EDS) |
2.4 实验结果与讨论 |
2.4.1 油页岩的基本性质 |
2.4.2 干酪根的化学结构特征 |
2.4.3 可溶沥青的组成特征 |
2.4.4 矿物质的组成特征 |
2.4.5 干酪根与矿物质的赋存特征 |
2.5 本章小结 |
3 油页岩热解过程中干酪根的分解转化特性 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 铝甑热解实验 |
3.2.2 热沥青抽提及干酪根提取 |
3.2.3 热解产物有机碳含量测定 |
3.2.4 热解产物组成结构表征 |
3.3 干酪根的热分解特性 |
3.3.1 热解产物产率 |
3.3.2 有机碳的迁移分布规律 |
3.3.3 干酪根的热分解动力学 |
3.3.4 页岩油的累积动力学 |
3.4 干酪根热分解产物的组成结构变化规律 |
3.4.1 干酪根的化学结构 |
3.4.2 热沥青的组成性质 |
3.4.3 页岩油的组成性质 |
3.4.4 热解气组分的产率 |
3.5 本章小结 |
4 固有碳酸盐和硅酸盐对干酪根热解的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 酸洗脱矿物质 |
4.2.2 热重实验 |
4.2.3 铝甑热解实验 |
4.2.4 油气产物表征 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 酸洗脱矿对油页岩组成的影响 |
4.3.2 热解动力学 |
4.3.3 热解产物产率 |
4.3.4 页岩油的组成性质 |
4.3.5 热解气的组成性质 |
4.3.6 矿物质的作用机制 |
4.4 本章小结 |
5 油页岩分离组分的组成结构及热解特性 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 重选分离及分离组分表征 |
5.2.2 粒级分离及分离组分表征 |
5.2.3 分离组分热解及热解产物表征 |
5.3 重选分离组分的组成结构及热解特性 |
5.3.1 重选分离组分产率 |
5.3.2 重选分离组分的组成结构 |
5.3.3 重选分离组分的热解特性 |
5.4 粒级分离组分的组成性质及热解特性 |
5.4.1 热解产物产率 |
5.4.2 有机质和矿物质的选择性富集 |
5.4.3 二次反应的影响 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
四、干酪根的自由基浓度可用作成熟度参数(论文参考文献)
- [1]沉积盆地热历史研究方法的基本原理与进展[J]. 高堋,胡圣标,姜光政,李春荣,王裔,张超,胡迪,王一波,王朱亭. 地学前缘, 2017(03)
- [2]油页岩热解反应特性及机理研究[D]. 王薇. 中国石油大学(北京), 2016(02)
- [3]油页岩干酪根三维结构特性的分子模拟[D]. 程枫. 东北电力大学, 2018(09)
- [4]沥青作为中间产物的油页岩热解特性研究[D]. 石剑. 中国石油大学(北京), 2018(02)
- [5]干酪根的自由基浓度可用作成熟度参数[J]. M.Bakr,王世谦,周惠生. 地质地球化学, 1990(01)
- [6]震旦系-下寒武统沉积地球化学记录及有机质富集保存机制探讨 ——以华南和塔里木盆地研究为例[D]. 邓倩. 中国科学院大学(中国科学院广州地球化学研究所), 2021(01)
- [7]烃源岩和油气中有机含硫化合物的生成、分布及应用[J]. 高文强,夏燕青,马素萍,殷国瑞,张喜龙,马东旭,权红梅. 天然气地球科学, 2020(11)
- [8]油页岩有机质的结构与热解断键研究[D]. 赵晓胜. 北京化工大学, 2019(06)
- [9]岔路河断陷油源对比研究[D]. 唐峋. 东北石油大学, 2016(02)
- [10]基于油页岩组成结构的热解特性研究[D]. 畅志兵. 中国矿业大学(北京), 2017(02)