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不同压力体系下原油裂解的地球化学演化特征

已有 3111 次阅读 2014-1-4 18:27 |个人分类:科研成果|系统分类:论文交流

陈中红, 张守春, 查明. 不同压力体系下原油裂解的地球化学演化特征. 中国科学: 地球科学, 2013, 43: 1807–1818

Chen Z H, Zhang S C, Zha M. Geochemical evolution during the cracking of crude oil into gas under different pressure systems. Science China:

Earth Sciences, 2013, doi: 10.1007/s11430-013-4712-4


为探讨原油裂解成气过程中正构烷烃、甾烷和萜烷等生物标志物地球化学的演化规

律及压力的影响, 对东营凹陷古近系的低熟原油样品在高压釜中进行了原油裂解成气模拟实

验, 实验设计了2 种不同的实验压力条件下(常压开放体系和20 MPa 压力封闭体系), 以升温

速率30℃/h 升温到650℃. 从300℃开始, 每隔50℃对实验产物进行特征检测, 加压实验通过

注水加压实现. 样品来源于中国东部东营凹陷古近系的低熟原油. 实验结果显示, 常压和20

MPa 下, 原油在达到450℃后进入原油裂解成气阶段. 在原油裂解成气之前的一定温度范围

内, 原油已经开始不同层次地裂解, 包括高分子正构烷烃向低分子正构烷烃的演变. 原油裂

解成气过程存在重烃气二次裂解生成甲烷气的过程, 主要发生在550~650℃, 表现为

Ln(C1/C2), Ln(C1/C3)和干燥系数显示升高的特征. 压力(20 MPa)对原油裂解总体是一个抑制

的过程: 相对常压开放性体系, 20 MPa 下原油转化率降低, 原油主裂解成气门限温度升高和

原油裂解主成气温阶时间延迟, 高温下较高碳数的正构烷烃或其他化合物得到保留,

ΣC21/ΣC22+, Ln(C1/C2), Ln(C1/C3)和Ln(C2/iC4)和干燥系数等参数值在主原油裂解成气温阶

内降低, Ph/nC18, Pr/nC17 在二次裂解阶段(550~600℃)下降. 压力不同程度地影响了Ts, Tm,

C31 升藿烷和C29 甾烷等生物标志物及其成熟度参数在原油裂解高温阶段的演化, 并且在不同

的温阶这种影响表现出差异性.




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