生油窗范围内I型干酪根结构跃变及其分子结构模型建立

摘要

典型的Ⅰ型干酪根主要母质来源为湖相藻类,该型干酪根具有高H/C原子比(＞1.5）,生油潜力最大(Vandenbroucke and Largeau,2007）.中国多个湖相沉积盆地发育含有Ⅰ型干酪根的油页岩层,如华南地区茂名盆地的油柑窝组油页岩、鄂尔多斯盆地的延长组油页岩以及准噶尔盆地芦草沟组油页岩等.在热成熟演化过程中，干酪根的结构组成决定了其生成油气的组分组成及产率。同时，干酪根生成烃类之后，其残余干酪根的结构特征发生较大变化。本文采用茂名盆地油柑窝组油页岩干酪根，进行金管高温高压模拟实验，在对烃类产物进行分析的基础上，对5°Ch升温速率的干酪根残渣进行了13C DP/MAS核磁共振分析和元素分析，获得了Easy%Ro在0.60-1.60%成熟度区间干酪根的核磁共振结构参数变化。研究认为， 在Easy%Ro 0.60-1.60之间，生烃潜力主要来源于脂肪链的断裂。不过，烃类的生成也有可能来自小的芳核单元(环数<3)从干酪根结构上的断裂。在Easy%Ro 1.20之前，(CH2)n结构单元的断裂是生烃的主要物质来源。干酪根分子中CH3基团所占比重在Easy%Ro 0.60-1.60成熟度范围内基本没有变化，说明在此成熟度阶段甲基基团基本不参与生烃。