含铁矿物对高成熟有机质有水体系热解生气的影响

作者：张文军; 何坤^*; 李贤庆; 米敬奎; 胡国艺

来源：天然气地球科学, 2020, 31(09): 1316-1325.

• 干酪根
• 黄铁矿
• 磁铁矿
• 催化抑制作用
• 有机—无机作用

为了探讨含铁矿物对水—有机质生气的影响,基于黄金管热模拟装置,选用了高熟干酪根样品开展了3组有水体系(干酪根+水、干酪根+黄铁矿+水、干酪根+磁铁矿+水)的恒温热解实验。气体产物的定量分析结果表明,黄铁矿和磁铁矿的加入均导致干酪根在有水体系下气态烃产率一定程度的降低。比如,水—黄铁矿体系和水—磁铁矿体系在Easy%RO=3.08%时CH4产率相比单独有水体系分别降低8.5 mL/g(TOC)和13.3 mL/g(TOC)。水—黄铁矿体系CO2产率及碳稳定同位素值明显高于单独有水体系和水—磁铁矿体系,含铁矿物(尤其是磁铁矿)加入的热解体系的H2S产率明显低于单独有水体系。气体组成分析结果表明,含铁矿物的加入明显提高了烃类气体的干燥系数,同时导致异构烷烃相对含量的降低。水—磁铁矿体系气体产物氢同位素值相对低于单独有水体系,表明磁铁矿的加入促进了早期H2的生成而与有机质之间发生了加氢作用。这些结果表明,含铁矿物的加入可能抑制了碳正离子的反应,水—有机质的加氢生气可能主要是自由基反应。

• 单位
  中国石油勘探开发研究院; 中国石油天然气集团公司; 煤炭资源与安全开采国家重点实验室; 中国矿业大学（北京）