网上有关“干酪根、可溶有机质对未熟—低熟油贡献的讨论 ”话题很是火热 ，小编也是针对干酪根 、可溶有机质对未熟—低熟油贡献的讨论寻找了一些与之相关的一些信息进行分析
，如果能碰巧解决你现在面临的问题，希望能够帮助到您 。

通过以上讨论 ，我们对源岩中干酪根和可溶有机质在成油演化中的行为和贡献有了一个初步了解
，为了更深入的认识问题，下面主要通过族组分和总烃的资料对两者的贡献做定量探讨
。

从物质平衡的角度 ，在理想的条件下
，二种有机质在同一实验温阶生成的同一种产物的总和应与源岩在相同条件下热模拟产生的同一产物的量相等。但实际上，两种有机质分开模拟所处的介质条件和环境只能说和源岩有相似性 ，但并不完全相同 。此外，分离和模拟过程中的实验误差和轻烃的损失都会影响分离和实验过程的闭合度
，即使这样，我们仍能通过实验 ，看到两种有机质在不同温阶对油气生成的贡献
。

设：X为源岩中某一组分的产率；

Y为干酪根中某一组分的产率；

Z为可溶有机质中某一组分的产率。

则有　Z=X—Y

求出干酪根模拟生成某产物产率占源岩生成该产物总产率的百分数
，剩余的即为可溶有机质生成某产物产率占源岩生成该产物总产率的百分数 。取干酪根，可溶有机质对源岩产出总烃
、非烃、沥青贡献的百分数随热演化程度做图 ，可直观的地看出在不同演化阶段干酪根和可溶有机质对源岩生油主要组成贡献的变化
。由图6-15可以看出在274℃干酪根和可溶有机质对总烃的贡献发生了变化
，在这之前以可溶有机质贡献为主，在这之后两者的贡献几乎相当。干酪根和可溶有机质对非烃＋沥青质贡献的变化点与总烃类似 ，为276℃ 。显然274～276℃是干酪根和可溶有机质对油气贡献的转折点
，Ro约为0.45%～0.5%。模拟实验结果表明，该烃源岩具有两个生油高峰见图6-16
。

图6-15　干酪根 、可溶有机质分别对总烃
、非烃、沥青贡献随温度的变化

图6-16　烃转化率曲线

第一生烃高峰结束时（即300℃ ，Ro为0.5%）
，相当于未成熟-低成熟阶段的生烃高峰，可溶有机质对生烃的贡献占总烃的76% ，干酪根占24%。第二生油高峰从350～400℃（Ro为1.0%～1.4%），可溶有机质的贡献占50.7%
，干酪根的贡献占49.30% 。实验结果表明，这种富含藻类的钙质页岩 ，有机质相当富集
，并且可溶有机质占了较大的比例，对石油的形成始终做着贡献 ，尤其在未熟-低熟阶段对石油的形成更有意义
。

目前在济阳坳陷东营凹陷南坡发现1×108t未熟油储量
，经油对比表明，其生油岩体埋深小于2800m,Ro小于0.5%。据上述模拟实验研究结果 ，东营凹陷南坡的低熟油主要（占76%）来自可溶有机质的直接降解 。

干酪根 、可溶有机质相互转化关系及对低熟油的贡献

上述显微组分光性特征和可溶有机物化学组成特征两方面的变化直接展示了江汉盆地低成熟烃源岩中有机质早期演化
。江汉盆地有机质早期演化具有明显的阶段性：大约在Ro=0.55%时有机质性质发生“突变
”
，例如在荧光光谱图中，孢子体
、藻类体荧光峰态由左偏态单峰型向宽缓双峰型发展 ，λmax、Q值明显增加
，非烃荧光迅速红移至680nm。上述“二段式”演化与我们以往对低熟烃源岩中有机质演化研究成果不谋而合(王铁冠等，1995；李贤庆等 ，1997) 。

每一种指标对有机质演化具有不同的“响应 ”范围，单一指标往往不可能全面标志有机质的演化历程
，为此，需要综合运用各种参数 ，特别是采用光学参数与地球化学参数相结合
，来划分有机质早期演化阶段
。

江汉盆地低成熟烃源岩中以藻类体 、孢子体等组分既是数量上最为丰富的组分，又是最重要的富氢组分。一般认为 ，孢子体的“成熟
”生油门限为Ro约0.55%
，而藻类体的“成熟”生油门限为Ro约0.60%或0.70% 。

王培荣等(1997)对江汉盆地一块典型低成熟泥岩样(Ro=0.33%)及其抽提物样进行了低温加水热样模拟实验，结果表明 ，可溶有机质在热演化过程中存在“两极分化 ”现象
，即在温阶200℃(Ro≤0.55%)时，非烃和沥青质发生低温缩聚作用形成分子更大的不可溶有机质 ，另一方面发生脱杂原子官能团的作用
，分子量变小转变为烃类，进一步说明江汉盆地低成熟烃源岩在Ro为0.55%时 ，发生有机质生烃机制的转化，进一步印证说明以Ro=0.55%为界进行演化阶段划分的合理性
。

根据显微组分光性特征和可溶有机物化学组成变化
，可以将江汉盆地烃源岩有机质早期演化划分为两个阶段，即阶段I和阶段Ⅱ(见表6-2)。值得指出的是 ，由于单一演化指标所反映的只不过是有机质演化的一个方面
，而有机质各方面的演化并不平衡，故每一演化指标划分演化阶段界限势必高低错落 ，不可能整齐划一
，因此常常把各种演化指标的“平均
”界限来作为演化阶段划分的界限 。

表6-2 江汉盆地古近系烃源岩热演化阶段初步划分

注：I1—C2920S/(20S+20R)；I2—C3222S/(22S+22R)；MTTC—5，8-MTTC/7 ，8-MTTC。

有机质演化的不均衡性除了有机质本身各个方面演化的不平衡之外
，还包括不同地区或同一地区不同构造部位有机质演化的不均衡性
。后者在江汉盆地的明钾1井和王4-22井的对比中得到很好的体现，无论从Ro-深度关系图、荧光参数-深度关系图 ，还是某些可溶组分的生标演化参数-深度关系图中
，都可以清楚看出明钾1井和王4-22井存在着明显的有机质演化“不均衡”现象。比较来看，王4-22井演化速率快于明钾1井 ，同一埋深时前者达到的热演化程度高于后者，如Ro值同为0.50%时
，王4-22井现今埋深仅达1000m左右，而明钾1井现今埋深却达2500m 。两口井镜质组反射率指标“梯度 ”差异详见下表6-3
。造成这种演化的不均衡性与不同钻孔所处构造位置
、沉积条件、受热史及其他地质因素的差异有关。

表6-3 明钾1井和王4-22井的反射率梯度比较

过渡金属对有机质生烃催化作用的模拟实验

1.干酪根

干酪根在不同温阶产出各种有机质的产率见图6-4 。

图6-4　干酪根成烃演化图

由图可见 ，150℃模拟结束时
，Ro为0.37%，干酪根的含量变化不大 ，产物主要是大分子的三元抽提物
，有少量油 、CO2
、N2排出
。

150～200℃，Ro为0.41% ，干酪根含量逐渐下降
，液态烃含量没有明显的变化，但三元抽提物含量从0.1292%增加到0.2225% ，排出的气体99%为非烃气。

在250℃温阶
，Ro为0.45%，干酪根发生了明显的降解作用 ，从200℃时的1.20%下降到0.19% 。其主要的降解产物为氯仿沥青A，含量从0.0645%增加到0.3352%
，三元抽提物的含量也达到峰值，液态烃的产率从7.93mg/g增加到59.64mg/g
。气体产率没有明显的变化。

干酪根的产物演化特征表明 ，250℃是干酪根降解生烃的重要温阶
，这之后，随着温度升高 ，干酪根的含量逐渐降低
，400℃时趋于零 。

350℃，Ro为1.O% ，液态烃的产率达到第二个高峰
。400℃时液态烃产率下降
，而气体产率迅速升高。气体含量增高的主要原因是由于热解油裂解进一步生气 。

干酪根的演化成烃特征如下：

（1）温度小于200℃时，Ro为0.41% ，有较少油气产出
，液态烃转化率小于10mg/g。

（2）250℃时，Ro为0.45% ，干酪根进入第一生烃高峰，液态烃转化率为60mg/g
。

（3）350℃时
，Ro为1.0%，干酪根生烃进入第二生烃高峰期 ，液态烃产率达到峰值
，为96mg/g。

（4）400℃时，Ro为1.4% ，仍有部分液态烃存在
，主要是生气阶段 。

2.可溶有机质

可溶有机质产物的产率特征见图6-5
。

图6-5　可溶有机质成烃演化图

由图可见，150℃模拟结束时 ，氯仿A的含量由5.6310%降至3.7619%。三元抽提物的含量由4.3495%降至2.6095% 。与此同时
，除生成少量的油和气外，部分可溶有机质缩合形成了干酪根 ，干酪根的含量由零增加到6.02%
。

150～250℃时
，氯仿“A”和三元抽提物的含量逐渐降低，但液态烃的转化率逐渐增高 ，250℃时达到峰值，350℃时
，液态产物的产率逐渐降低。气体的产率逐渐升高 。150℃时由可溶有机质缩合生成的干酪根的含量，到250℃时迅速降低
。由此说明 ，新生成的干酪根在250℃时又进一步降解生成油和气。

可溶有机质演化成烃特征如下：

（1）温度小于200℃时
，Ro小于0.41%，在这一阶段 ，总烃的转化率没有明显的变化
，可溶有机质所包含的烃类主要是一些原生烃 。

（2）温度200～250℃时，Ro为0.41%～0.45% ，可溶有机质液态烃的转化率逐渐升高
，250℃达到峰值
。这一温度段为原生沥青和类脂化合物降解生烃的主要阶段。

（3）温度350℃时，Ro为1.00% ，液态烃产率明显降低
，该阶段主要是缩合程度高的大分子极性化合物和新生干酪根降解生烃 。

为进一步研究可溶有机质的演化特征，我们设计了另一个实验与上述实验对比。把不做任何处理的源岩样品在同样的条件下进行热模拟（为模拟1） ，模拟后分析各产物特征
。把源岩中可溶有机质抽掉，剩余的残渣被认为主要含干酪根（为模拟2）
，再进行各温度点模拟，分析其产物特征。

可溶有机质贡献的产率＝模拟1的产率-模拟2的产率

用此方法模拟的结果也表明 ，可溶有机质贡献的热解油（“A
”＋排出油）产率随温度的升高而降低 。

综合上述模拟实验结果可以看出
，干酪根和可溶有机质在演化的过程中是互相转化的，干酪根首先降解生成了大分子的极性化合物（三元抽提物） ，大分子极性化合物又进一步降解成氯仿沥青“A”和气体
。该模拟样品的干酪根在250℃时有一生烃高峰
，其Ro为0.45%，估计这一高峰的烃类是干酪根中键合能较低的S-C链的断裂早期降解所生成。

可溶有机质未加温时就存在一定量的原生烃 ，在200℃以前烃转化率没有发生明显的变化 。但可溶有机质在低温阶段（小于150℃）却具有明显的聚合作用而生成干酪根
，新生的干酪根热稳定性差，250℃时就迅速的降解
。

可溶有机质中热解油（“A ”＋排出油）的产率随温度升高而降低 ，其主要原因是原始可溶有机质氯仿A含量非常丰富（280.93mg/g有机碳）
，但随着温度的升高，在排出油的同时 ，有一部分缩合形成干酪根，另一部分降解为气
，三元抽提物和新生成的干酪根的进一步降解，虽然可以补充一些氯仿“A
”的损失 ，但这种补充还没有超过原始氯仿“A”的丰度。所以
，总的液态产物随着温度升高而降低，这个实验结果是可溶有机质早期生油的有利证据 。

虽然原始可溶有机质中氯仿“A ”含量很高 ，但由于热演化程度低
，总烃的含量只有17%，模拟实验在200℃以前 ，总烃的转化率没有显著变化
，这一阶段的总烃主要是原生烃类
。250℃时总烃的转化率发生了明显的变化，发生明显变化的原因是原生沥青和类脂化合物随着温度的升高发生断裂和降解作用 ，而生成分子量较小的可溶烃类。同时在低温阶段缩合生成的干酪根也随着温度的升高进一步发生降解作用
，致使在350℃时烃的转化率仍然很高 。

两种模拟方法的实验结果虽然略有差异，但共同的特征表明 ，可溶有机质贡献的液态烃产率，在250℃达到高峰
。由于可溶有机质中不仅含有丰富的氯仿沥青A抽提物
，还含有大量氯仿不溶有机质，在250℃模拟结束时 ，用三元极性抽提剂
，仍可以得到0.5%的大分子三元抽提物，随温度的升高 ，这种大分子的极性化合物仍可以继续裂解。同时在低温阶段生成的干酪根也使液态烃产率在350℃时又一次升高 。这一模拟结果表明
，可溶有机质不仅对早期的生烃做出主要贡献，由于原始可溶有机质中含有丰富的氯仿不溶大分子的极性化合物 ，这些大分子的裂解演化
，以及在低温阶段由可溶有机质缩合而新生成的干酪根的降解，使可溶有机质对生油的贡献可以延续到350℃的高温。

由于过渡金属(Ti、V 、Cr
、Co、Ni 、Mn
、Mo等)的3d电子层处于未充满状态 ，它们对气体和有机质具有强烈的吸附作用
，并可使有机质中的C-C、C-S和C-O键等断裂
。所以，过渡金属的单质 、氧化物
、硫化物表现出强烈的催化性(可称为超级催化剂) ，并在炼油厂的裂解和化工上广泛应用。另外，研究还发现不同形式的过渡金属的催化活性差别较大
，如许多过渡金属氧化物和硫化物都有半导性、酸碱性和氧化还原性，在不同酸碱性条件下都有催化活性 。其中 ，铁 、钼、钨等硫化物还具有加氢
、异构、氢解等催化活性
，炼油厂常用于重质油的加氢裂解
。所以，过渡金属对有机质生烃演化具有显著的催化性 ，但非常复杂。

1.火成岩过渡金属在烃源岩中的富集作用

分析发现
，滨南(及闵桥)地区玄武岩 、纯西地区辉长岩及其周围泥质烃源岩中主要过渡金属元素都具有明显的空间变化规律(表4-11～表4-13) 。

表4-11 纯西地区辉长岩及下伏烃源岩过渡金属表

总体上，滨南(及闵桥)玄武岩
、纯西辉长岩过渡金属含量绝大多数远高于上覆(或下伏)泥质烃源岩中过渡金属含量
。但与全球玄武岩相比 ，绝大部分过渡金属元素有较大亏损(亏损范围在-8.07%～-90.18%)
，且距烃源岩越近，过渡金属含量越低。尤其值得注意的是烃源岩夹层中的辉长岩过渡金属含量非常低 ，甚至比部分烃源岩还低(如纯西地区的CY9样品) 。这说明受到上下层位烃源岩有机质的萃取
，导致过渡金属迁出
。

表4-12 滨南地区滨338-6井玄武岩及上覆烃源岩过渡金属和有机分析综合表

表4-13 苏北盆地闵桥地区火成岩周围暗色泥岩中主要过渡金属元素分析结果表

玄武岩和辉长岩周围烃源岩过渡金属分布曲线一致右倾。但辉长岩区烃源岩过渡金属曲线斜率较玄武岩区烃源岩曲线斜率小，同时辉长岩也比玄武岩蚀变程度低 。这表明玄武岩为周围烃源岩提供过渡金属的能力比辉长岩高(图4-33～图4-35)
。

当距玄武岩(或辉长岩)超过一定距离以后 ，源岩中大多数过渡金属含量趋于稳定。与此相反，距玄武岩(或辉长岩)越近
，源岩中绝大多数过渡金属含量越高，如滨338-6井距离玄武岩1m处源岩中Ni、Co含量分别为39.79×10-6 、15.14×10-6 ，而距玄武岩8.9m处则分别降低为28.78×10-6
、13.21×10-6 。

另外
，在(La/Yb)n-REE图版，可以发现滨南(及闵桥)玄武岩样品都落在泥岩区 ，纯西辉长岩样品落在玄武岩与泥岩交界处
，而滨南(及闵桥)和纯西烃源岩样品也都分布于玄武岩区，或泥岩与玄武岩交界处(表4-14 ，图4-36)。这种反常现象再次说明
，这些地区的玄武岩(或辉长岩)在后期成岩演化过程中稀土元素也发生了明显的迁移，以至于火成岩稀土元素进入到周围的烃源岩中
。与过渡金属元素相比 ，稀土元素更稳定
，活化和迁移能力明显低于前者［10］。稀土元素的次生迁移间接表明玄武岩(或辉长岩)为烃源岩提供过渡金属元素的可能性 。

图4-33 滨南地区滨338-6井玄武岩上覆油页岩过渡金属分布特征

图4-34 纯西地区纯102井辉长岩下伏源岩过渡金属分布特征

图4-35 闽桥玄武岩上覆烃源岩过渡金属分布特征

表4-14 苏北盆地闵桥地区闽15井、闽18井和闽24-2井稀土元素组成（wB/10-6）

图4-36 滨南(及闵桥)玄武岩和纯西辉长岩及周围烃源岩稀土元素图解

正常情况下，泥质烃源岩和玄武岩(或辉长岩)中的过渡金属和稀土元素分布较为稳定 ，但以上火成岩及其周围烃源岩过渡金属分布异常说明玄武岩和周围的泥岩过渡金属元素均发生过次生迁移，导致火成岩过渡金属减少以及周围烃源岩中过渡金属富集
。

另外
，研究发现滨338-6井玄武岩上覆油页岩中过渡金属元素与有机碳 、降解潜率具有显著的负相关性，即过渡金属含量越高 ，有机碳含量越低(表3-7)
，且降解潜率越高(图4-37)。总体而言，Ni
、Fe、Co三元素与有机质的相关关系最为密切(尤其Ni元素) 。这说明烃源岩生烃演化与过渡金属有密切关系 ，即过渡金属元素对烃源岩生烃演化起到显著的催化作用
，导致其中有机质降低和降解潜率提高
。为了进一步证实过渡金属对烃源岩有机质生烃演化的催化作用，现采用模拟实验进行确认。

为了尽量使实验结果与实际相符 ，在总结前人经验教训的基础上
，本次实验采用未熟油页岩及低温加水热模拟 。模拟样品采自滨南沙三段玄武岩上覆油页岩，油页岩为灰褐色 ，其中有机碳在5.78%～8.25%之间(平均为7.0%)
，氯仿沥青“A
”在0.39%～0.43%之间(平均为0.41%);成熟度较低，Tmax为425～427℃(表3-4)
。

2.过渡金属催化模拟实验方法

首先 ，选取Ni和Co两种元素，并根据其在源岩中的实际赋存状态(硫化态和吸附态)
，分别制备成硫化态(NiS和CoS)和吸附态(NiCl2·6H2O和CoCl2·6H2O)两种状态的催化剂。因为这两种盐易溶解，加水溶解后Ni和Co呈离子形式进入溶液并被烃源岩中的粘土或有机质吸附 ，符合地质情况 。模拟实验过程见流程图4-38
。

催化生烃模拟过程如下:

1)将滨338-6井油页岩粉碎至80目。

2)分别将50gNiCl2·6H2O和CoCl2·6H2O放入烧杯中
，分别加入51g的Na2S·9H2O，然后加水搅拌至完全溶解 。

3)用离心机将水脱去 ，再加水 、再脱水
，重复三次，以彻底清除溶液中的NaCl ，最后得到糊状NiS和CoS。

图4-37 滨南玄武岩上覆油页岩中不同过渡金属与降解潜率关系

4)将糊状NiS和CoS置于干燥箱中低温(50℃)烘干
，得到黑色NiS和CoS粉末
。

5)取4gNiS
、4gCoS黑色粉末和10.4gNiCl2·6H2O、10.4gCoCl2·6H2O(金属含量为2.6g)。分别加入2g油页岩，研磨使之充分混合 。

6)分别将2g油页岩 、2g油页岩与4gNiS的混合物、2g油页岩与4gCoS的混合物
、2g油页岩与10.4gNiCl2·6H2O的混合物、2g油页岩与10.4gCoCl2·6H2O的混合物(油页岩与过渡金属质量比均为1∶1.3)放于快速催化模拟装置中 ，并加入1g水
。然后置于50℃下恒温24/h
，使油页岩与催化剂充分混合。

7)将油页岩 、油页岩与以上催化剂样品在200℃下恒温8h 。取出气体，进行气相色谱分析 ，并对其中的甲烷和二氧化碳进行碳同位素分析
。

8)对模拟的残余物进行超声波抽提，得到沥青“A”(产油率)并进行全油色谱分析
，对沥青“A ”进行棒色谱分离得到族组分。

9)再分别在160℃
、240℃下进行如上实验 。

图4-38 过渡金属催化模拟实验流程图

模拟结果见表4-15，表4-16
。

3.过渡金属催化模拟实验结果

模拟结果表明 ，以上四种催化剂对油页岩生烃演化均具有显著的促进作用。

首先
，从总生气量(二氧化碳和烃类)来看，不加催化剂时 ，160℃时没有气体生成
，200℃时仅产气35.72ml/gTOC，240℃时产气121.4ml/gTOC ，即随着温度提高生气量逐渐增加 。

表4-15 Ni和Co催化模拟油页岩的生气量和气体组成

表4-16 Ni和Co催化剂对油页岩产油率、族组分的影响

在160℃下
，加入NiS 、CoS，油页岩生气量分别为957.15ml/gTOC和757.15ml/gTOC ，而加NiCl2和CoCl2时没有气体生成
。

在200℃下
，加入NiS
、CoS、NiCl2和CoCl2，油页岩的生气量分别为657.15ml/gTOC 、1257.15ml/gTOC
、1264.29ml/gTOC和1250ml/gTOC ，它们分别是不加催化剂时源岩生气量的18.4、35.2 、35.4和34.99倍。

在240℃下，加NiS
、CoS、NiCl2和CoCl2时油页岩的生气量分别为857.15ml/gTOC 、1085.72ml/gTOC、914.29ml/gTOC和800.00ml/gTOC 。以上四种催化剂分别将油页岩的生气量提高了7.1
、8.9、7.5和6.6倍。但与200℃相比
，生气量增幅有所降低
。总体而言，这四种催化剂均大大提高了油页岩的生气量。

以上四种催化剂对油页岩的总生烃量(甲烷 、乙烷和丙烷之和)也有显著影响 ，而且不同催化剂间的差别较大 。

在160℃下
，不加催化剂和加NiCl2和CoCl2时均无气态烃生成，而加NiS
、CoS时分别产生0.57ml/gTOC、0.93ml/gTOC烃气
。

在200℃下 ，不加催化剂时油页岩仅产生微量烃气(0.01ml/gTOC)
，而加NiS 、CoS时分别生成0.61ml/gTOC
、1.07ml/gTOC烃气，即NiS、CoS分别使油页岩的生烃量提高61和107倍;加NiCl2和CoCl2时 ，油页岩的产烃量分别为0.07ml/gTOC和0.15ml/gTOC
，分别是不加催化剂的7和15倍。

在240℃，以上四种催化剂分别使油页岩的产烃量提高18.3 、12.7
、14.3和15.3倍 。

除烃以外 ，模拟实验生成物中的CO2产量也占很大部分(表4-15
，图4-39，图4-40a ，b，c)
。

NiS、CoS 、NiCl2和CoCl2四种催化剂对油页岩的产油率影响较为复杂。不加催化剂时
，油页岩的产油率随温度增加缓慢增加，在160
、200和240℃三个温度点分别为43.6mg/gTOC、63.15mg/gTOC和148.3mg/gTOC;当加入NiS 、CoS时 ，油页岩的产油率明显低于不加催化剂的产油率
，但不同温度点有明显差别，其中160℃时 ，NiS使油页岩的产油率降低0.26%;在200℃时
，NiS、CoS分别使油页岩的产油率降低78.69%
、83.33%;在240℃时，NiS使产油率降低70.81%;加NiCl2和CoCl2时 ，油页岩的产油率随温度升高而稳步增加
，如在160℃时，NiCl2使产油率提高34.63%;在200℃时 ，NiCl2和CoCl2分别将产油率提高了69.144%、163.64%(图4-40d
，表4-16) 。

结合生气情况，可以肯定NiS 、CoS(硫化态过渡金属)对气态烃生成具有强烈的催化性 ，而NiCl2和CoCl2(吸附态过渡金属)对液态烃的生成有更显著的促进作用
。

此外，加入NiCl2和CoCl2时
，原油的饱和烃和非烃明显降低，而沥青质和芳烃显著增加(图4-41) ，表明这些过渡金属对原油的族组成也有一定影响。

过渡金属对生成气体的碳同位素组成有明显影响 。在160℃下
，加NiS时，δ13C1为-33.4‰ ，而加CoS时δ13C1为-26.0‰
，表明NiS和CoS对源岩生烃有显著的促进作用，并且催化性存在较大差别(表3-11)
。

从全油色谱图和结果表上(图4-42
、图4-43、图4-44及表4-17)可以发现 ，在不同温度点
，NiS 、NiCl2使油气的Pr/C17
、Ph/C18显著降低。如在160℃，不加催化剂时油气的Pr/C17为1.67 ，而加NiS、NiCl2时分别降为0.72 、1.60;不加催化剂时
，油气的Ph/C18为2.13，当加NiS
、NiCl2时油气之Ph/C18分别降为0.79、1.66 。另外 ，加NiS 、NiCl2时生成油气的主峰碳为C30-C31，而不加催化剂时油气的主峰碳在C29～C30之间
，即NiS
、NiCl2可使油气中的异构烷烃含量降低、主峰碳提高。

图4-39 加不同催化剂油页岩的气态烃生成量

图4-40 加不同催化剂油页岩的生气量和产油率

图4-41 过渡金属对原油族组成的影响

表4-17 模拟实验全油色谱分析参数表

以上结果表明，不同的过渡金属(Ni 、Co等)及其不同的赋存状态(硫化态和吸附态)对有机质生烃演化均具有显著的催化作用
。

油气生成的本质主要是干酪根中C-H、C-O
、C-C等键的断裂过程。由于不同键的活化能不同(如C-H键能为415kJ/mol和463kJ/mol ，C-O的键能只有350kJ/mol) 。所以
，有机质在生烃演化过程中键能较低的C-O键首先断裂，生成CO2 ，之后C-H、C-C等键相继断裂生成烃类
。源岩在演化初期尤为如此
，以至于二氧化碳占很大比例。在以上催化模拟实验中，当分别加入NiS 、CoS
、NiCl2和CoCl2时 ，油页岩的生气量(包括烃类和二氧化碳)和产油率均显著增加
，表明它们对有机质的C-O、C-C和C-H键断裂均有强烈的催化作用，但不同类型 、不同赋存状态过渡金属的催化性存在显著差别 。其中 ，硫化态过渡金属在不同的温度点(160℃
、200℃、240℃)都表现出强烈的催化性
，而吸附态过渡金属只在较高温度下(200℃ 、240℃)才表现出强烈的催化性，且催化性甚至高于硫化态过渡金属
。

过渡金属是金属元素中的一个重要系列 ，还包括Mn
、Ti、V 、Zn
、Cr等，它们与Ni、Co具有类似的结构和催化活性。如果再考虑其他金属的催化作用
，则玄武岩对周围源岩的生烃作用更加显著 。所以，玄武岩提供的过渡金属是滨南地区玄武岩上覆油页岩早熟 、低熟的重要根源
。

图4-42 160℃下催化模拟实验原油全烃色谱图

综上所述 ，火成岩能够为周围烃源岩提供火山矿物和过渡金属两类催化剂
，不仅显著提高了源岩的生烃速度，而且使其生烃门限提前 ，并大大提高了有效烃源岩的体积
，尤其这些油页岩为火成岩(如滨南地区玄武岩)油气藏的形成提供了近水楼台的优越条件。

图4-43 200℃下催化模拟实验原油全烃色谱图

图4-44 240℃下催化模拟实验原油全烃色谱图

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”这个话题的介绍，今天小编就给大家分享完了 ，如果对你有所帮助请保持对本站的关注！