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摘要
为探讨高过成熟阶段页岩中小分子烃类的降解对页岩气组成的影响,选取了丙烷和页岩(取自四川盆地龙马溪组同一钻井、不同深度)开展不同系列的模拟实验。对C3H8、C3H8+页岩、C3H8+页岩+水在360℃、50 MPa条件下进行黄金管限定体系恒温热模拟实验,恒温时间包括72,216,360,720 h;同时为探讨更高演化程度条件下页岩中小分子烃类的降解特征,对C3H8、C3H8+页岩分别在400,450,500,550℃和50 MPa条件下恒温热模拟72 h。结果显示,360℃恒温实验条件下,C3H8+页岩体系中CH4、C2H6生成量及CH4/C2H6值比相应的C3H8对照实验高,且黏土矿物含量高的S1系列实验生成的CH4、C2H6及CH4/C2H6值基本较S2系列高。提高模拟实验温度后,丙烷的转化率显著提高,C3H8+页岩实验中的CH4、C2H6产率均高于对照实验,且CH4的产率高于C2H6。2个系列的模拟实验结果均说明黏土矿物能催化C3H8的裂解,且有利于CH4的产生。含水体系中CH4、C2H6生成量及CH4/C2H6值比无水体系高,说明水能促进页岩中C3H8的裂解,且有利于CH4的富集。页岩中黏土矿物和水对C3H8裂解的促进作用导致页岩气向干燥系数高的方向演化,页岩中小分子烃类的降解对高过成熟阶段页岩气的组成具有重要影响,在此过程中水分子起到重要作用,其对高过成熟页岩气资源的评价值得更多关注。
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单位中国科学院广州地球化学研究所; 有机地球化学国家重点实验室; 中国科学院大学
