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国家重点基础研究发展计划(2002CB211701): 作品数：28 被引量：379H指数：13; 相关作者：陶明信王万春张小军解光新段毅更多>>; 相关机构：中国科学院北京师范大学煤炭科学研究总院更多>>; 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金“九五”国家科技攻关计划更多>>; 相关领域：天文地球石油与天然气工程生物学环境科学与工程更多>>

淮南煤田次生生物成因与热成因混合型煤层气成藏动力学系统演化被引量：23: 2005年; 在剖析煤系沉积史、埋藏史、热史、生气史的基础上,将淮南煤田的次生生物成因和热成因混合型煤层气的成藏动力学系统分为4个演化阶段：①泥炭浅埋和早期生物气阶段；②煤层深埋和热成因气阶段；③煤系剥露和吸附气散失阶段；④煤系再埋藏和次生生物气补充阶段．淮南煤层气成藏模型具有盆心聚气特征,但是,热成因气不是它的主要气源．在盆地隆升、煤系剥露蚀顶、热成因气大量散失之后,只有得到作为附加气源的次生生物气的有效补充,才能在适当条件下形成这种混合型煤层气藏．; 张泓崔永君陶明信彭格林晋香兰李贵红; 关键词：煤层气成藏动力学系统淮南煤田煤层气藏热成因混合型

煤层气组分的形成演化模拟实验研究被引量：8: 2005年; 采用封闭高压高温热解实验装置,在336.8～600℃模拟温度和50MPa模拟压力及20℃/h和2℃/h升温速率条件下,对泥炭和煤岩进行了热解生气模拟实验,研究了煤层气组分的形成演化．结果表明,煤岩热解煤层气主要由烃类气体组成,其次为非烃气体,而泥炭则相反．烃类气体以甲烷(CH_4)为主,重烃气体(C_2～C_5)较少；非烃气体以二氧化碳(CO_2)为主,氢气(H_2)和硫化氢(H_2S)含量微量．温度是控制煤层气生成演化的主要因素,随着R_o值增大,热解煤层气CH_4生成量呈单向快速增加,CO_2则表现为缓慢增加趋势,C_2～C_5先增后降；泥炭与煤岩及山西组煤岩与太原组煤岩相比较,前者具有更高的煤层气生成潜力,反映了成气物质性质对煤层气组分的生成特征的影响；低温速率有利于CH_4,H_2和CO_2气体的生成以及C_2～C_5气体的裂解,说明时间对煤层气组分的生成演化具有重要的控制作用．结合研究结果,讨论了地质环境下煤层气研究的应用意义．; 段毅吴保祥郑朝阳王传远; 关键词：煤层气热解泥炭煤升温速率 CO2气体

煤层中次生生物气的形成途径与母质综合研究被引量：28: 2014年; 微生物究竟利用煤岩中的哪些物质并通过何种具体途径形成次生生物气,煤层中是否含有丰富的此类物质可形成大量的次生生物气,是重要的基础科学问题.在多方面研究的基础上,运用气体同位素示踪、煤有机地球化学分析与煤热模拟产气实验等方法,对上述问题进行了系统的综合性研究.结果表明:次生生物气形成的具体途径是微生物还原CO2;产次生生物气的煤层具有遭受过微生物降解的特征;热成因气态重烃亦经历了微生物的改造并有可能形成微生物成因CO2;煤在热演化过程中可形成大量的CO2、较多的H2和一定量的气态重烃,加之微生物成因的CO2及煤层水,都可成为次生生物气的直接母源物质.故可溶有机质与气态重烃等组分都可为其他微生物所利用并最终形成次生生物气的母源先质.中低热演化程度的煤层中这些组分丰富,应是形成和寻找次生生物气的主力煤层.; 陶明信王万春李中平马玉贞李晶李晓斌; 关键词：母质同位素示踪煤层气

沼泽沉积环境中植物和沉积脂类单体碳同位素组成特征及其成因关系研究被引量：17: 2004年; 为了认识沼泽典型沉积环境中沉积脂类与生物脂类碳同位素的内在联系，应用GC-IRMS碳同位素分析新技术，对若尔盖沼泽草本植物、木本植物叶和沉积物中单体脂类碳同位素进行了测定．结果表明，不同类型植物之间的正构烷烃碳同位素组成存在着明显的差别，草本植物的δ^13C值(-32．2‰～-36．9‰)要比木本植物叶类的(-27．2‰～-35．0‰)平均低3．3‰。植物中脂肪酸碳同位素组成(-30．3‰～-36．2‰)与正构烷烃的类似，并且不饱和脂肪酸的δ^13C值分布在饱和脂肪酸δ^13C值范围之内．植物脂类之间的碳同位素组成变化较大，范围为2．4‰～7．8‰．沼泽沉积脂类碳同位素组成与生物脂类的密切相关，沉积物中正构烷烃、≥C16脂肪酸、正构脂肪醇、甾醇和α-正构脂肪酮碳同位素组成(-27．0‰～-36．9‰)类似于植物脂类，并且短链和长链沉积脂类碳同位素组成较为相似，说明它们都来自高等植物；只有沉积C14：0和C15：0脂肪酸碳同位素组成比植物中同碳数的轻，反映了它们部分细菌成因的特征．; 段毅张辉郑朝阳吴保祥郑国东; 关键词：沉积环境碳同位素组成 Δ^13C 沼泽脂类

沁水盆地煤层气气源岩地球化学特征及气源潜力分析被引量：6: 2005年; 对比研究了山西沁水盆地李雅庄煤矿、寺河煤矿和附城七一煤矿煤岩的地球化学特征,讨论了煤岩的热演化程度、可溶有机质含量、生物标志化合物特征。在此基础上,分析了热成因煤层气与次生生物成因煤层气的气源潜力,对研究区煤层气勘探有实际意义。; 王万春陶明信任军虎康晏张小军; 关键词：煤层气热成因气源岩生物标志化合物

关于煤层中次生生物气的生成问题: 2012年; 煤层气属于非常规天然气,是一种现实的补充资源,而且具有能源、减灾与环保三方面的重要研究价值。在早期的研究中,一般认为煤层气基本都属于热成因气。Scott等(1994)认为美国圣胡安盆地存在次生生物气(secondary biogenic gases)。所谓次生生物气,是指在成煤后,煤层被抬升到浅部,在适宜条件下在煤层中形成的微生物成因的煤层气。自圣胡安盆地之后,先后在波兰、土耳其、加拿大等国的有关含煤盆地内也陆续发现含有这种煤层气。陶明信等(2000,2005,2007,2012)也先后在我国安徽淮南、山西李雅庄和云南恩洪等地发现了次生生物气并进行了系统的地球化学与成因类型研究。次生生物气的生成可显著提高煤层的含气量,现有的研究与发现已证明其具有重要的资源价值。由于煤层中次生生物气的发现时间较短,研究程度还很有限,目前主要限于其地球化学组成与判识方面的研究,还有许多相关问题有待进一步研究。其中存在的一个重要的问题是,微生物究竟利用煤岩中的哪些物质形成次生生物气,而煤层中又是否含有丰富的此类物质而可形成大量的次生生物气?加之国内学术界曾存在一种推测:认为细菌不能分解煤岩(固体)物质,故煤岩(中)不可能再生成(次生)生物成因煤层气。因此,煤岩中究竟能否生成(次生)生物气,且是哪些母源物质通过什么具体途径所生成,是需要具体研究的关键性基础问题。近年来,针对上述问题,较系统地研究了煤层中形成次生生物气的母源物质,并通过气体地球化学示踪方法,追索次生生物气的形成途径与相关的形成机理或形成过程。本摘要概述相关的研究进展和初步认识如下:①含次生生物气的煤层气的地球化学特征主要为:随着次生生物成因甲烷的生成及其含量的增加,煤层气的组分变干,C_1/C_(1-n)值一般约为0.95,甚至为特干气;甲烷的δ^; 陶明信马玉贞蒙红卫刘朋阳; 关键词：煤层气母质

Comprehensive study on genetic pathways and parent materials of secondary biogenic gas in coalbeds被引量：2: 2014年; The types of substances in coal rock used by microbes,the specific ways in which microbes produce secondary biogenic gas(SBG)and whether substances exist in the coal seam for the formation of a large amount of SBG are important basic scientific issues.This paper conducts a systematic and comprehensive research study on the above issues using methods such as the isotopic tracing of gas,the analysis of coal organic geochemistry,and gas-producing simulation experiments of coal.Results show that the formation of SBG is by the microbial reduction of CO2and the SBG-producing coal seam undergoes microbial degradation.The thermogenic heavy gaseous hydrocarbons have also been degraded by microorganisms and possibly transformed into microbialoriginated CO2.A large amount of CO2,a relatively large amount of H2and a certain amount of heavy gaseous hydrocarbons may form in the thermal evolution of coal.These substances and the microbial-originated CO2and coal seam water can finally become parent materials of SBG.These components are rich in coal seams of medium–low thermal evolution,which should be the main coal seams for SBG formation and exploration.; Mingxin TaoWanchun WangZhongping LiYuzhen MaJing LiXiaobin Li; 关键词：SECONDARY BIOGENIC GAS PARENT ISOTOPIC TRACING GAS

生物成因煤层气的生成及其资源意义被引量：37: 2004年; 生物成因煤层气一般可分为原生和次生生物成因,它们在生成机理上有许多相似之处,但也有所不同,导致后期保存和同位素组成上的差异。研究指出,原生生物成因气不能被大量保留在煤层中,气田中的生物成因气多为次生生物成因气;次生生物成因煤层气分布比较普遍,含量较为丰富,且生物成因煤层气埋藏深度浅,勘探成本低,因此次生生物成因煤层气具有不容忽视的巨大资源潜力。; 张小军陶明信王万春段毅史宝光; 关键词：煤层气

生物气源岩评价指标研究现状及展望被引量：8: 2008年; 生物气成因的特殊性,使得对生物气源岩的评价也有异于常规烃源岩。有利于生物气生成的物质与环境条件包括源岩快速大量沉积、烃源岩处于低温低演化阶段、原始生源中富含甲烷生物潜量高的草本植物、封闭的缺氧环境等。促使有机质转化为生物气的动力则包括产甲烷菌等微生物菌群的联合作用。反映微生物活动及其强度的指标,如地层中的微生物计数、厌氧菌发酵产气模拟试验以及与微生物作用有关的生物标志化合物的存在及其丰度等,是生物气源岩评价的有效地球化学参数,也是未来需要加强研究的领域。; 穆亚蓬王万春宋振响; 关键词：生物气源岩微生物评价指标

山西沁水盆地煤生烃动力学研究被引量：16: 2005年; 以生烃动力学方法对煤的生烃潜力进行定量评价是近些年发展起来的一种新方法. 文中通过对煤岩在高温高压封闭体系条件下的热模拟实验, 取得了热解产物烃类气体组分的动力学参数, 应用这些参数对沁水盆地上古生界煤生烃动力学特征和生烃史进行了研究. 结果表明, T末到J2末期间, 地质时间相对较长, 古地温较低, 使沁水盆地煤层甲烷产率增长比较缓慢, 煤的产烃能力较弱; 而J3到K1期间, 地质时间持续相对较短, 但是古地温较高, 这一阶段的甲烷产率增长最快, 煤岩产烃能力较强. 模拟和实测资料对比表明, 根据甲烷和C2～C4生成史所计算的干燥系数为判识沁水盆地不同研究地区煤层气成因提供了证据; 首次对成煤物质泥炭进行了生气动力学实验模拟, 并将模拟结果应用于沁水盆地的古地温演化史中, 与煤岩的生烃动力学特征进行了对比, 表明了泥炭比煤岩具有更高的生气能力; 具有较高演化程度的煤岩样品的化学动力学模拟实验结果不能完全恢复该煤岩的生烃能力, 会导致煤层气资源量评价结果偏小; 用泥炭生烃的动力学模拟结果进行煤层气生成量预测, 估算了研究地区的煤层气生成量的上限. 对研究地区不同煤层的煤层气生成量范围的计算结果显示, 所研究的阳城地区太原组和山西组煤层气生成量最高, 是最有利的煤层气形成地区之一; 沁源地区太原组和山西组煤层气生成量也较高, 是比较有利于形成煤层气的地区; 霍山地区煤层气的生成量最小, 煤层气形成条件最差.; 段毅吴保祥郑朝阳王传远张辉陶明新刘金钟张小军; 关键词：动力学研究地质时间热模拟实验生烃动力学古地温煤层甲烷

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