石油学报

作者：王民, 张宇辰, 邓仔晓, 潘宝昕, 李明, 吴艳

单位：1. 深层油气全国重点实验室(中国石油大学(华东)) 山东青岛 266580;2. 中国石油大学(华东)地球科学与技术学院 山东青岛 266580;3. 大庆油田有限责任公司勘探开发研究院 黑龙江大庆 163712

关键词：微波辐射,青山口组,生烃,页岩油,化学结构演化

基金：王民,男,1981年3月生,2010年获东北石油大学博士学位,现为中国石油大学(华东)教授,主要从事非常规油气资源地质评价和研究工作。Email:Wangm@upc.edu.cn

摘要： 原位加热技术被认为是解决中—低成熟页岩油开发最有效的手段,其中,微波辐射加热相比于常规加热由于具有加热效率高、原油品质好等优点而备受关注。为了进一步明确微波辐射加热对页岩有机质生烃和化学结构的影响,以及微波辐射加热与常规加热的差异,基于自主研发的MPS-1型页岩微波热解仪,结合岩石热解、总有机碳、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱实验和生烃动力学等实验和技术手段,通过对松辽盆地青山口组一段(青一段)富有机质泥页岩开展微波辐射加热,同时结合常规加热进行对比,揭示泥页岩在2种加热条件下的生烃产率、产物特征以及化学结构的演化特征。研究结果表明:微波辐射加热能够有效降低反应的活化能,促进干酪根热解生烃过程中的一系列化学反应,如甲基侧链和C—C桥键断裂、硫醇基裂解等,使页岩有机质可以更早地裂解生成长链烷烃和小分子烃类化合物。相比于常规加热,页岩样品在经相同温度的微波辐射加热后能够生成更多的油气,加热的效率更高,页岩有机质的裂解生烃更加彻底,生烃转化率更高,干酪根的脂肪族含量更少,芳构化程度更大。微波辐射加热促进了干酪根脂肪链的断键分解、羧酸结构脱除、长链烷烃分解等反应,促使干酪根在裂解阶段生成了更多的长链烷烃,重质组分在裂解阶段生成了更多的小分子烷烃,尤其是甲烷。此外,微波辐射加热能够促进链烷烃的脱氢以及硫醇基分解反应,促使页岩气体组分中产生更多的烯烃类气体和H2S。

来源：2024年第10期

《石油学报》期刊编辑部

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