铀对烃源岩生烃演化的影响

论文摘要

在油、气、煤、铀多种能源矿产形成演化富集成藏（矿）过程中,有机-无机相互作用是普遍存在的,在有机质的强大吸附作用及其所提供的还原环境为铀矿的富集成矿起促进作用的同时,铀也改变了烃源岩的生烃演化进程。要就“铀对烃源岩生烃演化的影响”进行实验室模拟实验,所用烃源岩样品应该是低熟、并有源于其的工业油气藏的烃源岩。为尽量与实际地质事实相对应,所用的铀为砂岩型铀矿石,同时为简化实验中的影响因素,所用的铀还采用了碳酸铀酰溶液,以作对比研究。在烃源岩中加入铀（砂岩型铀矿石及碳酸铀酰溶液）的情况下进行生烃模拟实验。在对国内外烃源岩中铀含量的统计基础上,选择在烃源岩中所加的铀含量为50ppm（以碳酸铀酰溶液形式加入,无其它杂质,所以其含量取统计结果中的近似平均值）及100ppm、250ppm（以铀矿石的形式加入,考虑到铀矿石的复杂性及对铀作用的“稀释”作用,其含量取统计结果中的近似最大值）。实验采用高压釜反应器。实验结果表明,铀可以促进烃类生成过程中外来氢源中H的加入,使不饱和烃向饱和烃转化；促进长链烃的断裂,使高碳数的烃发生裂解,促进低分子量烃类的产生,从而使CH4的含量提高,生成的烃类的干气化程度增加；同时烃源岩生成更多的H2,进一步促进了模拟实验中烃源岩的烃气产率,为总气量的增加做出贡献。铀可以促进烃源岩液态烃的提前生成,并在低温阶段使液态烃大幅提高,促进烃源岩总烃的产量（物质的量或体积）。铀可以降低烃源岩饱和烃产量,增加芳烃产量,降低了族组分的饱／芳比,使烃源岩模拟实验产物中族组分表现出更加与低熟油相似的特征,意味着铀的存在利于低熟烃源岩早期生成低熟油气,铀的存在有利于低熟油气的形成。铀可以改变实验产物中饱和烃气相色谱特征参数,说明铀的存在可以使烃源岩的演化程度发生变化,促使低熟烃源岩的生烃门限降低,提前生成烃类；同时在高温阶段阻止有机质过度成熟,使其保持在较低的成熟度水平,利于所生成烃的保存。铀应该为低熟油、气生成的促进因素之一。这种提前生成的少量油气可以使所在储层变为亲油性,为后期大规模生成的油气运移成藏提供有利的条件,使得即使是致密的储层,也能形成大规模的工业油气藏。Ⅰ型与Ⅱ型及Ⅲ型的差别主要是因为：（1）铀矿石复杂,其中有的因素对铀的作用（在不同温度条件下）会有抵消作用；（2）Ⅰ型样品相对于Ⅱ型及Ⅲ型来说本来就具有相对较富的H,所以外源氢对其生烃的影响会有不同。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 一、选题依据与意义
• 二、研究现状及存在问题
• 三、研究内容、思路与方法
• 四、完成的工作量
• 五、主要认识与创新点
• 第一章 中国未熟-低熟油的基本特征及成因
• 第一节 中国未熟-低熟油基本特征
• 第二节 低熟油的物理化学特征
• 第三节 低熟油判别标志
• 第四节 低熟油的形成环境及成因
• 第二章 烃源岩生烃演化模拟实验仪器设备
• 第一节 期望中的仪器
• 第二节 Rock-Eval热解仪
• 第三节 高压釜模拟生烃实验
• 第四节 实验玻璃管为反应器的模拟生烃实验
• 第五节 黄金管-高压釜封闭体系生烃模拟实验
• 第六节 仪器的最终选择
• 第三章 样品基本参数测定
• 第一节 样品采集
• 第二节 样品基本特征描述
• 第三节 论文中所用样品相关参数的测试
• 第四节 烃源岩生烃模拟实验中所加铀矿石及纯铀溶液的量的确定
• 第四章 铀对Ⅰ型低熟烃源岩生烃演化的影响
• 第一节 实验样品基本参数的重新测试
• 第二节 模拟生烃实验
• 第三节 生烃模拟实验的色谱-色质特征
• 第五章 铀对Ⅲ型低熟烃源岩生烃演化的影响
• 第一节 实验样品基本参数的重新测试
• 第二节 模拟生烃实验
• 第三节 生烃模拟实验的色谱-色质特征
• 第六章 铀对Ⅱ型低熟烃源岩生烃演化的影响
• 第一节 实验样品选择
• 第二节 模拟生烃实验
• 第三节 生烃模拟实验的色谱-色质特征
• 第四节 对Ⅱ型低熟烃源岩生烃演化的影响的重复样实验
• 一、实验样品选择
• 二、模拟生烃实验
• 三、生烃模拟实验的色谱-色质特征
• 第七章 以玻璃管反应器进行烃源岩生烃模拟实验的尝试及启示
• 第一节 采用石英玻璃管为反应器进行的烃源岩生烃模拟实验的尝试
• 第二节 在中国科学院兰州地质研究所的模拟实验尝试
• 结论
• 参考文献
• 攻读博士期间发表文章
• 致谢