低煤級(jí)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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2
1.2.1 低煤級(jí)儲(chǔ)層煤層氣成因類型和判識(shí) 2
1.2.2 低煤級(jí)儲(chǔ)層煤層氣形成機(jī)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?jī)?nèi)容與研究方案 16
1.4.1 主要研究?jī)?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(guó)低煤級(jí)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(shí)驗(yàn)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?xì)渫凰亟M成 48
2.5 小結(jié) 50
3 低煤級(jí)煤微生物作用生氣模擬 51
3.1 樣品與實(shí)驗(yàn)裝置 51
3.2 實(shí)驗(yàn)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?xì)渫凰亟M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?xì)渫凰亟M成的成因判識(shí) 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(jí)煤熱解生氣模擬 90
4.1 樣品與實(shí)驗(yàn)裝置 90
4.2 熱模擬實(shí)驗(yàn)過程 91
4.3 實(shí)驗(yàn)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?xì)渫凰亟M成 98
4.3.4 熱解固體殘?jiān)I(yè)分析 101
4.3.5 熱解固體殘?jiān)袡C(jī)顯微組分 103
4.4 小結(jié) 104
5 低煤級(jí)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(xiàn) 133
附圖 147
低煤級(jí)煤熱解固體殘?jiān)袡C(jī)顯微組分鏡下照片 147