低煤級煤生物成因氣與熱成因氣物理模擬及其結(jié)構(gòu)演化研究

目錄
前言
1 緒論 1
1.1 研究意義 1
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 低煤級儲層煤層氣成因類型和判識 2
1.2.2 低煤級儲層煤層氣形成機制與影響因素 5
1.2.3 生物成因氣模擬 10
1.2.4 熱成因氣模擬 12
1.3 存在問題 15
1.4 研究內(nèi)容與研究方案 16
1.4.1 主要研究內(nèi)容 16
1.4.2 研究流程與技術(shù)路線 16
2 地質(zhì)背景 19
2.1 我國低煤級煤物性特征 19
2.2 研究區(qū)地層與含煤地層 30
2.2.1 吐哈盆地大南湖 30
2.2.2 阜康礦區(qū)大黃山 32
2.3 研究區(qū)煤巖組分及煤化程度 34
2.3.1 吐哈盆地大南湖 34
2.3.2 阜康礦區(qū) 38
2.4 實驗樣品的基本特征 39
2.4.1 煤巖煤質(zhì) 39
2.4.2 元素、礦物組成 40
2.4.3 孔隙結(jié)構(gòu) 43
2.4.4 CH4碳氫同位素組成 48
2.5 小結(jié) 50
3 低煤級煤微生物作用生氣模擬 51
3.1 樣品與實驗裝置 51
3.2 實驗總體步驟和技術(shù)路線 53
3.3 次生生物氣產(chǎn)出模擬與分析 54
3.3.1 厭氧產(chǎn)甲烷菌的富集培養(yǎng) 54
3.3.2 次生生物氣產(chǎn)氣量 57
3.3.3 產(chǎn)出氣體組分及其碳氫同位素組成 62
3.4 氯仿瀝青“A”及族組分分析 69
3.5 生物氣成因綜合分析 73
3.5.1 基于產(chǎn)出氣體碳氫同位素組成的成因判識 73
3.5.2 煤巖生物降解的生物標(biāo)志化合物證據(jù) 74
3.6 小結(jié) 88
4 低煤級煤熱解生氣模擬 90
4.1 樣品與實驗裝置 90
4.2 熱模擬實驗過程 91
4.3 實驗結(jié)果分析 91
4.3.1 熱解氣體組分特征 91
4.3.2 熱解氣體產(chǎn)率特征 95
4.3.3 熱解氣體碳氫同位素組成 98
4.3.4 熱解固體殘渣工業(yè)分析 101
4.3.5 熱解固體殘渣有機顯微組分 103
4.4 小結(jié) 104
5 低煤級煤結(jié)構(gòu)演化 106
5.1 微生物作用生氣結(jié)構(gòu)演化 106
5.1.1 FTIR圖譜特征 106
5.1.2 13C NMR圖譜特征 115
5.2 熱解生氣結(jié)構(gòu)演化 122
5.3 熱解烷烴氣碳同位素與結(jié)構(gòu)演化的關(guān)系模型 128
5.4 小結(jié) 129
6 結(jié)論 131
參考文獻 133
附圖 147
低煤級煤熱解固體殘渣有機顯微組分鏡下照片 147