近日，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所生烴動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室成功研發(fā)出內(nèi)外壓精確雙控生-排烴熱模擬儀器，并利用該裝置揭示了流體壓力和靜巖壓力在模擬烴源巖排烴研究中的重要性。相關(guān)成果發(fā)表于《有機(jī)地球化學(xué)》（Organic?Geochemistry）。
在國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助下，研究人員在熱模擬裝置的壓力控制上取得重要突破。該裝置“用于生排烴熱模擬實(shí)驗(yàn)的高壓流體釋放裝置及操作方法”獲得國家發(fā)明專利授權(quán)，用于控制流體釋放操作的軟件系統(tǒng)“交替式雙閥壓力控制軟件”獲得軟件著作權(quán)，研究成果揭示流體壓力和靜巖壓力在排烴過程中的重要性。
該研究改進(jìn)了所內(nèi)原有的活塞式溫壓熱模擬裝置，將熱解單元和產(chǎn)物收集單元之間的單一手動(dòng)控制閥更換為雙閥交替+容量緩沖管的結(jié)構(gòu)，改造后可任意設(shè)置熱模擬過程中的排烴壓力上限及排烴壓力下限，解決了排烴過程中流體壓力精確控制的難題，控壓精度可達(dá)到±0.1Mpa。同時(shí)儀器在產(chǎn)物收集和實(shí)驗(yàn)前檢漏方面也做出了相應(yīng)改進(jìn)。
在現(xiàn)有的流體壓力和靜巖壓力雙重控制的實(shí)驗(yàn)條件下，頁巖在生油高峰期（1.0～1.2% Ro）排烴效率為30～45%，遠(yuǎn)低于以往熱模擬實(shí)驗(yàn)得出的80%以上。客觀評(píng)價(jià)了排烴效率，對(duì)于更加準(zhǔn)確評(píng)估中高熟頁巖油資源潛力具有重要意義。在生油窗內(nèi)，壓力和溫度下降時(shí)排出流體的氣油比高于高溫壓力條件下排出的流體，這表明在盆地抬升過程后仍有可能形成油氣資源。
現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件揭示了壓力條件對(duì)模擬排烴的重要性，表明精確控制的壓力條件對(duì)于提高熱模擬結(jié)果預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。未來的研究中，如果結(jié)合動(dòng)力學(xué)、地層埋藏和熱史、構(gòu)造演化以及特定盆地的油氣聚集系數(shù)等數(shù)據(jù)，內(nèi)外壓精確雙控生-排烴熱模擬儀器可在深層—超深層、非常規(guī)頁巖油氣等研究領(lǐng)域發(fā)揮更廣闊的作用。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2025.104932
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