首页 >
论文范文 >
自然科学论文 >
力学论文 >
理论力学论文 >
基于动力学角度进行双城凹陷南部洼漕营城组烃源岩开放体系生烃探索
摘要：通过生油岩评价仪（Rock-EvalⅥ）在开放体系下进行生烃模拟试验并结合Optkin动力学软件对双城凹陷营城组烃源岩样品进行动力学参数计算。结果表明：营城组烃源活平均化能为201kJ/mol，其活化能分布在142～251kJ/mol之间，热解生烃温度在250℃～550℃之间，生烃潜力高，活化能范围宽。
加入收藏
生烃动力学模拟试验主要包括封闭体系和开放体系两种试验方法，试验体系的选择通常取决于生烃过程中是否存在大规模的二次裂解反应[1]。前人研究已揭示了封闭体系适用于Ⅲ型烃源岩，而Ⅰ、Ⅱ型烃源岩生烃特征研究时采用开放体系更为合理[2]。开放体系下生烃动力学研究方法是一种描述烃源岩生烃特征的有效方法，根据开放体系下烃源岩的生烃模拟试验结果，可获得动力学参数（活化能和指前因子），这两个参数可反映出烃源岩生烃的难易程度[3]。
本文利用Rock-EvalⅥ型热解仪对双城凹陷营城组的烃源岩进行了开放体系下生烃模拟试验，配合Optkin动力学软件计算动力学参数，测定营城组的生烃潜力。
1、地质概况
松辽盆地北部深层自下而上发育火石岭组、沙河子组、营城组和登娄库组四套烃源岩层系，其中沙河子组和营城组是主力烃源岩，以沙河子组最为发育，烃源岩主要为暗色泥岩和煤[4]。
双城凹陷勘探面积约4000km2，主要包括王府凹陷及其周边地区。位于松辽盆地北部东部断陷区，受太平庄、朝阳断裂的控制，面积1050km2，断陷期地层最大厚度可达1800m左右。双城凹陷南部与吉林德惠断陷相连，西部和对青山凸起、莺山凹陷呈“凹隆相间”的构造格局[5]。
2、样品与试验方法
2.1样品选择
实验样品取自双城凹陷营城组取芯井，样品有机质丰度高，总有机碳TOC为3.36%，母质类型相对较好，干酪根类型为Ⅱ2型，吸附烃含量1.06mg/g，裂解烃含量12.17mg/g，氢指数362.20mg/g，氢碳原子比0.8，氧碳原子比0.04,Tmax为452℃。样品地球化学特征详见表1。
表1样品地球化学特征表下载原表
表1样品地球化学特征表
注：S1为吸附烃含量；S2为裂解烃含量；TOC为总有机碳含量；IH为氢指数；Tmax为最大热解峰温。
2.2试验过程
将样品粉碎至粒径为0.07～0.150mm（过筛100目)，利用Rock-EvalⅥ型烃源岩评价仪进行恒速升温热解试验，配合Optkin采用多速率程序升温模式获得动力学参数以及生烃转化率——温度曲线。样品起始温度200℃，保持恒温10min后除去吸附烃，分别选择以5℃、20℃、35℃、50℃四种升温速率加热到600℃，并记录产烃量与时间的关系。
3、生烃动力学参数分析
根据化学反应动力学的基本原理，有机质的热演化过程基本可以遵循化学动力学一级反应[6]。不同升温速率下热解转化率分析结果如表2所示，从表2中可以看出，裂解烃的累计转化率和热解温度、升温速率有关。随着热解温度的升高，裂解烃转化率逐渐增大。在不同的升温速率下，升温速率小的转化率比升温速率较大的转化率高，即快速升温比慢速升温的曲线相对滞后，这反映了化学反应过程中的时间—温度补偿效应。
表2裂解烃累计转化率统计表
根据开放体系生烃模拟试验结果，得到裂解烃转化率与温度的关系，从图1可看出，不同升温速率条件下，转化率变化规律相似，随着温度的升高，转化率逐渐增大，并且升温速率越小，在相同温度点的成烃转化率就越高，这反映了时间对成烃的影响。从计算结果图1可看出，烃源岩活化能分布比较集中，样品活化能分布在142～251kJ/mol之间，指前因子4.045×1012s-1，活化能主要集中在151～234kJ/mol，最高活化能为209kJ/mol，与其相对频率为48.5%（图1），平均活化能为201kJ/mol，并且有用较大的有效生烃能量跨度，说明其生烃的范围较宽，波动较大。
3、结论
（1）运用开放体系下生烃热模拟试验，配合动力学软件得到了双城凹陷南部洼漕营城组烃源岩生烃动力学参数，结果表明，其活化能分布在142～251kJ/mol之间，集中分布在209kJ/mol，平均活化能201kJ/mol，指前因子4.045×1012s-1。
（2）试验样品裂解生烃温度区间为250℃～550℃，并且具有较大的有效生烃能量跨度，说明其生烃的范围较宽，生烃门限较低，生烃周期长。从图1可以看出热解生烃温度在250℃～550℃之间，热解生烃温度与样品的有机质类型有关。Ⅰ型有机质的生烃温度范围较窄，Ⅱ型和Ⅲ型的有机质的生烃温度范围较宽，波动较大。
图1活化能分布图与累计转化率曲线图
参考文献:
[1]傅家谟,秦匡宗.干酪根地球化学[M].广州:广东科技出版社,1995.
[2]张辉,彭平安.开放体系下千酪根生烃动力学研究[J].西南石油大学学报:自然科学版,2008,30(6):18-21.
[3]卢双舫.有机质成烃动力学理论及其应[M].北京:石油工业出版社,1996.
[4]王志宏,罗霞,李景坤,等.松辽盆地北部深层有效烃源岩分布预测[J].天然气地球科学,2008,19(2):204-209.
[5]杨光.松辽盆地深部地震剖面解释与深部地质研究[J].石油与天然气,2001(4).
庞龙.双城凹陷南部洼漕营城组烃源岩开放体系生烃动力学研究[J].西部探矿工程,2020,32(06):29-30+35.
分享：
气动伺服弹性是一门涉及空气动力学、结构动力学和控制理论的交叉学科，目前在航空领域与该学科有密切关联的研究为颤振主动抑制和阵风减缓[1,2]。而随着现代大型民机的柔性不断增加，导致阵风载荷的危害剧增，使得阵风载荷的主动抑制研究成为一种新的趋势[2]。
2020-08-10
随着经济全球一体化的深入发展,高等教育国际化已成为一种必然趋势。为应对新时代对工科人才培养提出的高要求,国家适时提出了新工科建设,并在高校开展了工程教育专业认证工作。在新时代的背景下,作为传统的工科专业课程,理论力学在课程教学中也需要紧跟时代节奏,更新与改革迫切。
2020-08-10
新工科是为适应人工智能、全智能时代，响应国家《中国制造2025》等战略需求，培养实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型人才，高等工程教育承担的职责与使命。“新工科”这一概念自2016年提出以来，在不到一年的时间里，教育部组织高校进行深入研讨，形成了“复旦共识”和“天大行动”[1]等，由此可以看出国家对新工科发展的全局考量。
2020-08-10
“理论力学”课程是高等工科学校的技术基础课，是连接基础理论课与工程专业课的桥梁。课程的任务是使学生掌握质点系和刚体机械运动(包括平衡)的基本规律及其研究方法，为学习有关的后续课程打好必要的基础，初步学会应用理论力学的理论和方法分析解决一些简单的工程实际问题，同时结合课程的特点，培养学生的辩证唯物主义世界观，以及分析问题和解决问题的能力。
2020-08-10
理论力学、材料力学课程是军队院校相关专业本科学员必修的专业技术基础课程，是连接基础知识和武器装备专业知识的桥梁。其具有双重属性，既有基础性的特点，理论经典、逻辑严谨、论证严密，又有应用性的广泛，能紧密联系实际，解决工程实际问题。正是由于课程的理论经典，且具有通用性，大部分教材列举的实例均是通用型例子。
2020-08-10
理论力学是一门理论性较强的专业技术基础课。它是研究力学中最普遍、最基本的规律，是后续力学课程的重要基础[1]。受力分析是理论力学教学中极其重要的教学内容，是学好其它力学课程的根基。倘若这部分内容掌握不好，就不利于后续理论力学内容和其它力学课程的顺利学习。
2020-08-10
理论力学是一门理论性较强的专业技术基础课。它是研究力学中最普遍、最基本的规律，是后续力学课程的重要基础[1]。受力分析是理论力学教学中极其重要的教学内容，是学好其它力学课程的根基。倘若这部分内容掌握不好，就不利于后续理论力学内容和其它力学课程的顺利学习。受力分析在中学和大学物理课程中已经学习过，学生有些基础。
2020-07-08
大气动力学是气象学的一个分支，是应用物理学定律和数学方法研究天气和气候中与大气运动有关的现象，从理论上探讨大气环流、天气系统演变和其它大气运动过程的学科。该课程是本科阶段大气动力学（动力气象学）课程的后续课程，侧重于基础理论扩展和对更复杂的强迫耗散系统及非线性系统问题的讨论。
2020-06-04
前人研究已揭示了封闭体系适用于Ⅲ型烃源岩，而Ⅰ、Ⅱ型烃源岩生烃特征研究时采用开放体系更为合理[2]。开放体系下生烃动力学研究方法是一种描述烃源岩生烃特征的有效方法，根据开放体系下烃源岩的生烃模拟试验结果，可获得动力学参数（活化能和指前因子），这两个参数可反映出烃源岩生烃的难易程度[3]。
2020-06-01
土木工程不断地为人类社会创造崭新的物质环境,尤其是经历了近代工业技术革命的洗礼后,其便逐渐形成了一个比较完善的现代工程建设体系。随着土木工程项目的日益增多,生活中的建筑施工、道路工程、高铁项目等都可将其看作土木工程的内容。在这一过程中,土木工程施工的内容也日益丰富,项目工程的前期勘测、施工准备、技术选择、质量把控等都成为其实现的重要环节。
2020-05-29
人气：6749
人气：6593
人气：5463
人气：4009
人气：3762
我要评论
期刊名称：力学学报
期刊人气：2161
主管单位：中国科学院
主办单位：中国科学院力学研究所
出版地方：北京
专业分类：科学
国际刊号：0459-1879
国内刊号：11-2062/O3
邮发代号： 2-814
创刊时间：1957年
发行周期：双月刊
期刊开本：大16开
见刊时间：一年半以上
影响因子：0.963
影响因子：1.730
影响因子：0.542
影响因子：0.744
影响因子：1.028
学术期刊咨询、科普杂志阅读、专利申请方案、课题研究设计、专著挂名咨询、论文下载、文献查询、原创文章检测、SCI实验设计方案等多项服务。
服务热线
您的论文已提交，我们会尽快联系您，请耐心等待！
你的密码已发送到您的邮箱，请查看！
2020-06-01
310
上传者：管理员
