煤及顯微組分在超高溫開(kāi)放體系實(shí)驗(yàn)中動(dòng)力學(xué)參數(shù)確立與天然氣形成過(guò)程預(yù)測(cè)

【摘要】：通過(guò)對(duì)塔里木盆地煤及其顯微組分以1K/min升溫速率在開(kāi)放體系下進(jìn)行熱模擬實(shí)驗(yàn)(Tmax=1200℃),確定了CH4與N2生成動(dòng)力學(xué)參數(shù)。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理,當(dāng)煤巖生成CH4和N2為25個(gè)一級(jí)平行反應(yīng)且具有相同頻率因子(Ao=1.0×1013s-1)時(shí),生成CH4與N2每個(gè)反應(yīng)對(duì)應(yīng)的活化能可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論計(jì)算擬合,獲得Gaussian型活化能分布特征為:CH4在活化能為42～90kcal/mol內(nèi),煤、鏡質(zhì)組、殼質(zhì)組、絲質(zhì)組和半絲質(zhì)組生成CH4的主頻活化能分別為60、52、50、70和66kcal/mol;N2在活化能為60～108kcal/mol內(nèi),其主頻活化能分別為74、108、100、108和102kcal/mol。根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)動(dòng)力學(xué)參數(shù),推測(cè)了煤巖在地質(zhì)升溫速率為5.3K/Ma時(shí)CH4的轉(zhuǎn)化率:CH4在地質(zhì)溫度為20℃時(shí)開(kāi)始形成;當(dāng)?shù)刭|(zhì)溫度為160℃時(shí),煤巖中CH4已生成總量的80%。鏡質(zhì)組和殼質(zhì)組CH4轉(zhuǎn)化率要高于煤巖。 【作者單位】： 中國(guó)石化石油勘探開(kāi)發(fā)研究院;Institute
【關(guān)鍵詞】： 塔里木盆地 煤巖與顯微組分 熱模擬實(shí)驗(yàn) 活化能 化學(xué)動(dòng)力學(xué)
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(40802028) 國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃“973”項(xiàng)目(2005CB422108)
【分類號(hào)】：P618.11
【正文快照】： 在天然氣勘探過(guò)程中,最重要的是如何落實(shí)天然氣形成的時(shí)間與空間分布規(guī)律。雖然天然氣形成可能包括許多復(fù)雜且不可逆的化學(xué)反應(yīng),但一般認(rèn)為煤型氣主要通過(guò)烴源巖直接熱分解形成[1-2]。由于在地質(zhì)演化過(guò)程中溫度與時(shí)間之間呈正相關(guān)性,所以天然氣的形成主要受非等溫化學(xué)動(dòng)力學(xué)

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