常压下矿物低温催化混合酯水解及生烃动力学研究

摘要

未熟烃源岩中的脂肪酸是重要的生烃母质，其在自然界中主要以脂肪酸酯的形式存在。本文采用不同的方法对未熟烃源岩进行有机质抽提并分析有机质四组分，考察抽提前后未熟烃源岩低温催化混合酯水解率及生烃率的变化，初步分析有机质组分对催化反应的影响；选择十六烷酸甲酯和十八烷酸甲酯组成的混合酯为模型反应物，对低压下矿物低温催化混合酯水解及生烃的影响因素进行研究，并进行活性评价；以抽提有机质后的江汉未熟烃源岩为催化剂，模拟其地质条件，采用连串反应动力学模型，对未熟烃源岩低温催化混合脂肪酸酯水解及生烃进行动力学研究，用连串反应模型处理未熟烃源岩低温催化混合酯的水解反应为一级反应，生烃反应为零级反应，该模型更符合实际地质条件下矿物低温催化混合脂肪酸酯水解及生烃的一般规律；考察6种天然矿物和7种未熟烃源岩低温催化酯水解及生烃的作用，对天然矿物组分和未熟烃源岩就低温催化混合酯水解及生烃的作用进行关联；并考察不同比例复配的粘土和碳酸盐矿物的低温催化作用。实验结果表明，未熟烃源岩低温催化混合酯的水解及生烃率趋势与6种天然矿物含量加权处理关系较好。不同比例复配的粘土矿物和碳酸盐矿物体现了不同的催化作用，在本课题实验条件下当粘土矿物与碳酸盐矿物比例为1:1时达到最高的生烃效率。

目录

文摘

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声明

第一章 前言

1.1选题依据和意义：

1.2国内外研究现状

1.2.1脂肪酸及其酯作为重要生烃母质的研究

1.2.2矿物对未熟-低熟石油形成的催化作用

1.2.3有机质生烃的影响因素研究

1.2.4有机质生烃动力学的研究

1.3研究目的和主要研究内容

第二章 混合酯水解及生烃的理论基础和实验方法

2.1理论基础

2.1.1脂肪酸酯水解机理

2.1.2脂肪酸脱羧生烃机理

2.2实验方法研究

2.2.1模拟实验方法的建立

2.2.2动力学的研究思路

2.2.3动力学模型的选择

2.2.4实验设计

2.2.5实验仪器和药品

2.2.6实验流程

2.2.7数据的处理方法

第三章 未熟烃源岩有机质抽提和抽提前后低温催化混合酯水解率及生烃率比较

3.1未熟烃源岩有机质抽提及四组分分析实验

3.1.1实验综述

3.1.2实验流程

3.2抽提有机质前后未熟烃源岩低温催化混合酯水解率及生烃率比较

3.2.1水解率比较

3.2.2生烃率比较

3.3本章小结

第四章 未熟烃源岩低温催化混合酯水解及生烃的动力学研究

4.1未熟烃源岩低温催化混合酯水解的动力学研究

4.1.1水解反应的反应级数和速率常数的计算示例

4.1.2各温度下水解反应的反应级数和速率常数的计算结果

4.1.3水解反应活化能Ea及指前因子A的计算

4.2未熟烃源岩低温催化混合酯生烃的动力学研究

4.2.1生烃反应的反应级数和速率常数的计算示例

4.2.2各温度下生烃反应的反应级数和速率常数的计算结果

4.2.3生烃反应活化能Ea及指前因子A的计算

4.3本章小结

第五章 天然矿物组分低温催化混合酯水解及生烃活性评价及与未熟烃源岩的关联

5.1天然矿物低温催化混合酯水解及生烃活性评价

5.2未熟烃源岩低温催化混合酯水解及生烃活性评价及与天然矿物组分关联

5.2.1未熟烃源岩低温催化混合酯水解及生烃活性评价

5.2.2未熟烃源岩与天然矿物组分就低温催化混合酯水解及生烃关联

5.3本章小结

第六章 粘土矿物／碳酸盐矿物比例对低温催化混合酯水解及生烃的影响

6.1不同比例粘土／碳酸盐矿物低温催化混合酯水解率和生烃率活性评价

6.2粘土、碳酸盐矿物在未熟烃源岩中影响的评价

6.2.1粘土、碳酸盐含量对低温催化混合酯水解及生烃的影响

6.2.2粘土、碳酸盐矿物比例对低温催化混合酯水解及生烃的影响

6.3本章小结

结论

参考文献

致谢