藻类有机质早期成岩作用模拟及其生烃潜力研究

发布时间：2018-02-25 18:19

本文关键词： 早期成岩作用微生物藻类热模拟生烃　出处：《安徽大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：生物有机质转变为沉积有机质,进而演变为干酪根有机质,是石油天然气成烃的重要环节,对我国广泛分布的叠合盆地中油气区资源评价有重要意义；在成岩作用早期,微生物在生物有机质转变为地质有机质过程中起到至关重要的作用。因此本研究利用湖泊蓝藻和海洋海带,历经好氧和厌氧微生物改造,模拟早期成岩过程相关微生物对有机质分解、聚集和保存的影响,对藻类及腐殖化过程样品的形态、成分变化进行了系统分析,为烃源岩的早期埋藏过程地质变化提供了实验证据。在蓝藻的模拟实验中还研究了矿物粘土蒙脱石对蓝藻有机质的吸附保存作用,使蒙脱石参与蓝藻有机质逐渐转变为腐殖质的全过程,并对最终腐殖化样品进行热模拟生烃实验研究,从而探究微生物对藻类生烃潜力的影响,及其对油气藏的形成及油气资源评价的影响,并对古生代藻类有机质生烃规律有重要意义。通过室内模拟海带早期成岩作用,研究海带有机质在形成准干酪根的过程中固相和液相中的形态及元素变化,结果表明海带细胞形态从排列整齐结构完整逐渐转变成结构模糊不清的细颗粒集合体状的无定型体状,海带细胞到厌氧初期开始呈现无定型体状。海带的C、H、N元素百分含量在整个模拟过程中变化趋势一致,好氧阶段由于添加的好氧微生物生长代谢消耗有机质,所以各元素含量均是降低的,进入厌氧阶段,由于海带结构的转变,导致C、H、N元素百分含量均呈上升趋势。说明微生物的作用,不仅转变了海带的形态特征,也转变了海带的元素组成。根据氨氮、硝态氮和硫酸盐含量变化规律确定了海带在早期成岩过程中的各阶段的反应时间,分别为水解7天：氨化阶段6天,硝化阶段22天,硫氧化阶段17天,好氧阶段总计45天：硝酸盐还原阶段43天,硫酸盐还原阶段27天,厌氧阶段总计70天。通过室内模拟不同含量的蒙脱石对铜绿微囊藻有机质在早期成岩过程中聚集保存的影响研究,结果表明在水解阶段,蓝藻形态呈凹凸不平状,蓝藻与蒙脱石只是单纯的混合,到硝化阶段,蓝藻有机质开始和蒙脱石形成有机物-蒙脱石复合物。由于蒙脱石对蓝藻有机质的保存,导致蓝藻产荧光物质一直存在,并没有完全被微生物降解。蒙脱石通过其特殊的结构可以通过物理和化学作用吸附有机质,从而延缓蓝藻有机质的降解,有利于有机质的保存。且蒙脱石含量越大,吸附的有机质越多。从硝化阶段开始,蓝藻有机质开始由大分子逐渐分解成小分子。蒙脱石本身所具有的微孔隙可以吸附甲烷,且微孔隙越多,吸附的甲烷量越大。对新鲜藻、水解7天藻和经微生物处理好氧46天厌氧70天的蓝藻玻璃管热模拟研究表明,蓝藻可溶有机质的生成高峰在250℃,最高可达1.4Kg/Kg·TOC,在热模拟过程中,与新鲜藻相比,经微生物发酵处理的样品因为有大量可溶有机质,在250℃以前,可溶有机质产率成倍数增加,在300℃以后,主要是生物大分子的热裂解,新鲜藻和微生物处理藻的可溶有机质产率趋于相同。对热解产物中族组份碳同位素组成变化研究表明,所有组分随模拟温度上升,都有富集重碳同位素趋势；与新鲜藻相比,水解藻的饱和烃富集轻碳同位素,表明水解酶作用下,有机大分子分解成小分子时,轻碳同位素优先富集在小分子中；在热模拟250℃以前,有机组份中的芳烃碳同位素变化较大,厌氧处理的蓝藻有机质中芳烃组份富集轻碳同位素,表明厌氧环境有利于有机质增加芳构化碳骨架,有利于成岩早期低温环境下重质油的形成。
[Abstract]:In this paper , the effects of microbe on organic matter decomposition , accumulation and preservation of organic matter in early diagenesis are studied . The effect of microorganism on organic matter decomposition , accumulation and preservation of organic matter in early diagenesis is studied . In the process of thermal simulation , the organic matter of blue - green algae can be adsorbed by physical and chemical action .

【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P618.13

【参考文献】