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低熟页岩干酪根分子结构及生烃特征——以渤海湾盆地辽河坳陷曙光地区古近系沙河街组为例
1
作者
马桂丽
陈君青
+5 位作者
岳长涛
马跃
王玉莹
庞宏
姜福杰
火勋港
《石油与天然气地质》
北大核心
2025年第2期427-442,共16页
从分子尺度探讨低熟页岩干酪根结构及生烃特征,揭示其生烃路径和生烃模式对低熟页岩干酪根生烃研究及页岩油勘探的重要意义。通过元素分析、固体碳核磁共振谱(^(13)C NMR)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等测试分析,...
从分子尺度探讨低熟页岩干酪根结构及生烃特征,揭示其生烃路径和生烃模式对低熟页岩干酪根生烃研究及页岩油勘探的重要意义。通过元素分析、固体碳核磁共振谱(^(13)C NMR)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等测试分析,研究了辽河坳陷西部凹陷沙河街组四段低熟页岩干酪根的杂原子形态、碳骨架结构、脂肪族和芳香族官能团等特征,构建了化学式为C_(188)H_(310)O_(14)N_(4)S的干酪根二维分子结构模型。结果表明:该干酪根分子具有脂肪族含量占比高(73.40%)、芳香族含量占比低和脂肪链较长(亚甲基链碳数为5.04)的特征。干酪根分子的热解生烃反应分子动力学(ReaxFF MD)模拟显示,气态烃(C_(1)—C_(4))质量占比在3500 K温度下可高达41.32%,轻油组分(C_(5)—C_(13))质量占比在3300 K温度下高达20.75%,重油组分(C_(14)—C_(39))质量占比在2800 K温度下高达30.22%,干酪根热解生烃转化率高达61.67%。页岩干酪根生烃过程经历了结构变化、弱键断裂、强键断裂、二次裂解和缩聚反应等阶段,发生了脂肪族杂原子断键和碳-氢原子断键、芳香族杂原子断键和碳-氢原子断键及芳环脱氢缩聚反应。
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关键词
结构
特征
平均分子结构模型
生烃路径
生烃模式
干酪根
低熟页岩
西部凹陷
辽河坳陷
渤海湾盆地
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职称材料
题名
低熟页岩干酪根分子结构及生烃特征——以渤海湾盆地辽河坳陷曙光地区古近系沙河街组为例
1
作者
马桂丽
陈君青
岳长涛
马跃
王玉莹
庞宏
姜福杰
火勋港
机构
中国石油大学(北京)理学院
中国石油大学(北京)理学院能源交叉学科基础研究中心
中国石油大学(北京)地球科学学院
出处
《石油与天然气地质》
北大核心
2025年第2期427-442,共16页
基金
国家自然科学基金项目(42102145)
中国石油大学(北京)科学基金项目(2462022YXZZ007)。
文摘
从分子尺度探讨低熟页岩干酪根结构及生烃特征,揭示其生烃路径和生烃模式对低熟页岩干酪根生烃研究及页岩油勘探的重要意义。通过元素分析、固体碳核磁共振谱(^(13)C NMR)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等测试分析,研究了辽河坳陷西部凹陷沙河街组四段低熟页岩干酪根的杂原子形态、碳骨架结构、脂肪族和芳香族官能团等特征,构建了化学式为C_(188)H_(310)O_(14)N_(4)S的干酪根二维分子结构模型。结果表明:该干酪根分子具有脂肪族含量占比高(73.40%)、芳香族含量占比低和脂肪链较长(亚甲基链碳数为5.04)的特征。干酪根分子的热解生烃反应分子动力学(ReaxFF MD)模拟显示,气态烃(C_(1)—C_(4))质量占比在3500 K温度下可高达41.32%,轻油组分(C_(5)—C_(13))质量占比在3300 K温度下高达20.75%,重油组分(C_(14)—C_(39))质量占比在2800 K温度下高达30.22%,干酪根热解生烃转化率高达61.67%。页岩干酪根生烃过程经历了结构变化、弱键断裂、强键断裂、二次裂解和缩聚反应等阶段,发生了脂肪族杂原子断键和碳-氢原子断键、芳香族杂原子断键和碳-氢原子断键及芳环脱氢缩聚反应。
关键词
结构
特征
平均分子结构模型
生烃路径
生烃模式
干酪根
低熟页岩
西部凹陷
辽河坳陷
渤海湾盆地
Keywords
structural characteristics
average molecular structure model
hydrocarbon generation reaction pathway
hydrocarbon generation model
kerogen
low-maturity shale
Western Sag
Liaohe Depression
Bohai Bay Basin
分类号
TE122.1 [石油与天然气工程—油气勘探]
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出处
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1
低熟页岩干酪根分子结构及生烃特征——以渤海湾盆地辽河坳陷曙光地区古近系沙河街组为例
马桂丽
陈君青
岳长涛
马跃
王玉莹
庞宏
姜福杰
火勋港
《石油与天然气地质》
北大核心
2025
0
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