煤及显微组分在超高温开放体系实验中动力学参数确立与天然气形成过程预测

【摘要】：通过对塔里木盆地煤及其显微组分以1K/min升温速率在开放体系下进行热模拟实验(Tmax=1200℃),确定了CH4与N2生成动力学参数。根据化学反应动力学原理,当煤岩生成CH4和N2为25个一级平行反应且具有相同频率因子(Ao=1.0×1013s-1)时,生成CH4与N2每个反应对应的活化能可以通过实验数据与理论计算拟合,获得Gaussian型活化能分布特征为:CH4在活化能为42～90kcal/mol内,煤、镜质组、壳质组、丝质组和半丝质组生成CH4的主频活化能分别为60、52、50、70和66kcal/mol;N2在活化能为60～108kcal/mol内,其主频活化能分别为74、108、100、108和102kcal/mol。根据这些实验动力学参数,推测了煤岩在地质升温速率为5.3K/Ma时CH4的转化率:CH4在地质温度为20℃时开始形成;当地质温度为160℃时,煤岩中CH4已生成总量的80%。镜质组和壳质组CH4转化率要高于煤岩。 【作者单位】： 中国石化石油勘探开发研究院;Institute
【关键词】： 塔里木盆地 煤岩与显微组分 热模拟实验 活化能 化学动力学
【基金】：国家自然科学基金项目(40802028) 国家重点基础研究发展计划“973”项目(2005CB422108)
【分类号】：P618.11
【正文快照】： 在天然气勘探过程中,最重要的是如何落实天然气形成的时间与空间分布规律。虽然天然气形成可能包括许多复杂且不可逆的化学反应,但一般认为煤型气主要通过烃源岩直接热分解形成[1-2]。由于在地质演化过程中温度与时间之间呈正相关性,所以天然气的形成主要受非等温化学动力学

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