临兴地区上石炭统本溪组煤成熟度演化过程研究

作者：陶传奇^*; 李勇; 倪小明; 何云超; 刘盛霖

来源：中国矿业大学学报. 自然科学版, 2022, 51(02): 344-353.

DOI：10.13247/j.cnki.jcumt.001352

• 数值模拟
• 埋藏史
• 煤系气
• 包裹体
• 生气率
• 临兴地区

以临兴地区上石炭统本溪组含煤岩系为研究对象，基于化学动力学理论与计算模型，应用盆地模拟技术，对本溪组煤的成熟度演化过程进行了恢复研究，结合煤镜质体反射率与煤层顶板砂岩流体包裹测试分析技术，对数值模拟结果的准确性进行了修正与验证，认为白垩纪剥蚀量的计算是埋藏史恢复研究的关键，流体包裹体均一温度和岩相学分析有助于提高煤成熟度与生气演化过程研究的准确性.研究结果表明：临兴地区上石炭统本溪组8#+9#煤的成熟度演化可划分为5个阶段，其中对煤生烃作用控制明显的地质阶段为3个.在三叠纪，煤的镜质体反射率Ro达0.5%,煤成熟度达到生烃门限，该期地层沉降速率加快，埋深逐渐加大；中三叠世煤进入成熟阶段，开始热催化生烃，Ro在0.5%～0.7%的低成熟阶段生气率增长缓慢，主要在6.5～10.4 m3/tTOC,平均为8.3 m3/tTOC.在侏罗纪末期，深成变质作用逐渐成为生烃主导控因，该时期煤的Ro为0.7%～0.8%,生烃作用缓慢增加.在早白垩纪，区域基底大规模沉降，煤层埋深大幅增加，煤的成熟度持续增加，处于大量生烃阶段，在早白垩末期，Ro分布主要在1.0%～1.5%,平均为1.35%,进入热裂解生烃阶段，在高成熟阶段，煤的生气率达到37.6～44.2 m3/tTOC,平均为42.6 m3/tTOC.

• 单位
  中国矿业大学（北京）; 土木工程学院; 河南理工大学; 辽宁石油化工大学