煤中金刚烷的分布与演化

作者：马安来^*; 金之钧; 晏继发; 米敬奎; 李杰豪

来源：石油学报, 2020, 41(07): 796-808.

• 金刚烷
• 单金刚烷
• 双金刚烷
• 三金刚烷
• 四金刚烷
• 镜质体反射率
• 成熟度演化
• 二叠系
• 煤

金刚烷的浓度和指数是研究深层油藏裂解程度和成熟度的重要参数,由于金刚烷的形成机理不明,制约了金刚烷化合物在深层油气地球化学中的应用。通过对华北地区镜质体反射率(Ro)在0.55%～5.32%的二叠系煤样开展金刚烷色谱-质谱定量分析,发现低成熟煤样中存在单金刚烷系列化合物,而煤样中双金刚烷、三金刚烷和四金刚烷系列化合物的检出所对应的Ro分别为0.81%、1.82%和2.59%。这表明不同笼数金刚烷的生成具有阶段性,笼数越高,其所对应的烃源岩成熟度越高。定量分析结果表明,煤样在Ro为0.55%～3.01%时为金刚烷生成阶段,煤样在Ro>3.01%时对应金刚烷裂解阶段,其中,当Ro>2.71%,单金刚烷系列和双金刚烷系列的组成发生变化。金刚烷参数,如二甲基单金刚烷指数1(DMAI1)、二甲基单金刚烷指数2(DMAI2)、三甲基单金刚烷指数1(TMAI1)、三甲基单金刚烷指数2(TMAI2)以及乙基单金刚烷(EA)参数[1-EA/(1-EA+2-EA)],与Ro在0.55%～3.01%阶段具有较好的正相关。金刚烷产率的比值,如二甲基单金刚烷系列与二甲基双金刚烷系列比值、甲基单金刚烷系列与甲基双金刚烷系列比值、单金刚烷系列与双金刚烷系列比值以及单金刚烷与双金刚烷比值,与Ro在0.81%～4.28%阶段具有明显的负相关关系,表明这些参数可以用作评价成熟度的良好指标。

• 单位
  中国地质大学（北京）; 有机地球化学国家重点实验室; 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院; 中国矿业大学（北京）; 中国石油勘探开发研究院