泥炭的热模拟实验及其在煤层气研究中的应用

段毅¹，吴保祥¹，郑朝阳¹，王传远¹

(1.中国科学院地质与地球物理研究所,甘肃,兰州,730000;
2.中国科学院研究生院,北京,100039)

摘要:采用高温高压多冷阱热解实验装置,在温度和压力分别为336.8～600℃和50 MPa,升温速率为20℃/h和2℃/h条件下,对泥炭进行了热解生气的模拟实验,获得了烃类甲烷和C2-C5气体以及非烃二氧化碳、氢气和硫化氢气体的产率和体积分数数据,研究了热模拟产物气体的组分特征和热演化过程.结果表明,泥炭高温热解产物气体主要由非烃二氧化碳气体组成,其次为烃类甲烷和C2-C5气体.随着实验温度的增高,非烃气体体积分数呈下降趋势,烃类气体体积分数呈上升趋势.不同升温速率实验条件下,泥炭样品热解生气表现出不同的特征,主要体现了时间因素控制着泥炭的生烃过程和生烃量,这符合化学反应动力学时间与温度之间互补的原理.并且与煤岩热解生气特征进行了对比,表明泥炭比煤岩具有更高的产烃气能力.根据热模拟实验研究结果,探讨了煤层气形成方面的地球化学意义.

关键词:泥炭; 高温高压; 热模拟实验; 煤层气; 应用;

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