張林曄，包友書(shū)，李鉅源，李　政，朱日房，張　蕾，王宇蓉

(1. 中國(guó)石化 勝利油田分公司 地質(zhì)科學(xué)研究院，山東 東營(yíng) 257015；2.西北大學(xué) 大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710069)

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湖相頁(yè)巖中礦物和干酪根留油能力實(shí)驗(yàn)研究

張林曄1,2，包友書(shū)1，李鉅源1，李政1，朱日房1，張蕾1，王宇蓉1

(1. 中國(guó)石化 勝利油田分公司 地質(zhì)科學(xué)研究院，山東 東營(yíng) 257015；2.西北大學(xué) 大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710069)

摘要：利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法研究了陸相頁(yè)巖中常見(jiàn)的礦物以及頁(yè)巖的三元抽提殘?jiān)谀M地層溫度下吸附滯留烴和原油的能力。結(jié)果表明，陸相地層中常見(jiàn)的3種主要礦物吸附滯留烴和原油的能力為：伊利石>蒙脫石>碳酸鹽巖，并且礦物吸附滯留原油的能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其對(duì)烴類(lèi)的吸附滯留能力。主要包括無(wú)機(jī)礦物和干酪根的頁(yè)巖三元抽提殘?jiān)鼘?duì)于烴類(lèi)和原油的吸附滯留能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于混合礦物，計(jì)算結(jié)果表明，礦物對(duì)于烴類(lèi)和原油的吸附滯留能力約在0.20~3.13 mg/g之間，而干酪根對(duì)于烴類(lèi)和原油的吸附滯留能力約在55~150 mg/g之間。

關(guān)鍵詞：吸附滯留烴；礦物；干酪根；頁(yè)巖油；湖相頁(yè)巖

1研究現(xiàn)狀及目的

油氣在頁(yè)巖中的賦存形式主要包括游離態(tài)、吸附態(tài)及溶解態(tài)，目前的生產(chǎn)和研究已經(jīng)證實(shí)，已成功開(kāi)采的頁(yè)巖氣既包括游離態(tài)氣體也包括吸附態(tài)氣體[1-4]。但是頁(yè)巖油和頁(yè)巖氣差別較大，由于頁(yè)巖油的分子比頁(yè)巖氣大，而且油在頁(yè)巖中的吸附性強(qiáng)，吸附態(tài)的頁(yè)巖油在目前技術(shù)條件下很難被開(kāi)采[5]，因此，從目前來(lái)看，頁(yè)巖油的有效資源主要指頁(yè)巖中的游離態(tài)油(賦存于頁(yè)巖孔隙與裂隙中)，定量評(píng)價(jià)頁(yè)巖中的游離態(tài)油是頁(yè)巖油資源評(píng)價(jià)所關(guān)心的問(wèn)題。目前游離態(tài)頁(yè)巖油估算有2種方法，一種是基于頁(yè)巖孔隙中含油飽和度計(jì)算游離態(tài)頁(yè)巖油的量，但近來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，該方法在對(duì)頁(yè)巖進(jìn)行Dean Stark抽提過(guò)程中可能會(huì)使部分干酪根溶解，因此使測(cè)量的頁(yè)巖孔隙度和含油飽和度都偏高，并且誤差較大[6]。為此，人們研究游離態(tài)頁(yè)巖油的另一種方法是：首先確定頁(yè)巖的吸附油量，通過(guò)有機(jī)地球化學(xué)方法計(jì)算頁(yè)巖的總含油量，然后在總含油量中減去吸附油量即可得到游離油量。由于頁(yè)巖的有機(jī)地球化學(xué)測(cè)試技術(shù)比較成熟，數(shù)據(jù)測(cè)量精度高，并且較易獲得，該方法在頁(yè)巖油的研究中受到廣泛關(guān)注，用該方法估算頁(yè)巖中游離油量的準(zhǔn)確度在很大程度上取決于頁(yè)巖中吸附油量的確定[7]。

Pepper等[8-9]用烴源巖不同演化階段的轉(zhuǎn)化指數(shù)[S1/w(TOC)或氯仿瀝青“A”/w(TOC)]來(lái)評(píng)估海相烴源巖的吸附能力。研究發(fā)現(xiàn)，S1/w(TOC)

或“A”/w(TOC)隨埋深(成熟度)的增加而逐漸增大，開(kāi)始排烴階段S1/w(TOC)和“A”/w(TOC)分別約為0.1和0.2，即100 mg/g(HC/TOC) 和200 mg/g(oil/TOC)，此值可以作為烴源巖飽和吸附的下限值。Jarvie等[10-11]的研究表明，用熱解參數(shù)S1含量與w(TOC)的比值來(lái)研究頁(yè)巖吸附烴的下限，約為100 mg/g(oil/TOC)，并以熱解含油量S1與w(TOC)關(guān)系劃分頁(yè)巖油有利層段。該研究成果已被頁(yè)巖油研究者廣泛引用。

Pepper和Jarvie對(duì)頁(yè)巖吸附性的研究是基于巖石的吸附能力主要與巖石有機(jī)碳含量有關(guān)的基本認(rèn)識(shí)。但是頁(yè)巖是一個(gè)無(wú)機(jī)礦物和有機(jī)質(zhì)的混合體，并且無(wú)機(jī)礦物是頁(yè)巖的主體，液態(tài)烴類(lèi)及原油的不同組分，在頁(yè)巖內(nèi)除了受有機(jī)質(zhì)吸附而滯留外，礦物對(duì)其也有一定的吸附滯留作用[12-14]。而對(duì)于頁(yè)巖內(nèi)的不同礦物，其對(duì)烴類(lèi)的吸附滯留量也不同。為了全面了解頁(yè)巖中的無(wú)機(jī)礦物和干酪根對(duì)于烴類(lèi)和原油不同組分的吸附滯留作用，本文選擇陸相頁(yè)巖中常見(jiàn)的無(wú)機(jī)礦物系列及陸相頁(yè)巖的三元抽提殘?jiān)_(kāi)展吸附滯留實(shí)驗(yàn)，探討不同礦物及干酪根吸附滯留烴量的差異，以及對(duì)原油中不同組分滯留的差異，以期為陸相頁(yè)巖吸附油量的準(zhǔn)確估算提供更為科學(xué)的依據(jù)。

2實(shí)驗(yàn)方法與樣品

2.1無(wú)機(jī)礦物對(duì)烷烴(原油)吸附滯留實(shí)驗(yàn)

2.1.1實(shí)驗(yàn)方法

(1)稱(chēng)取一定量的無(wú)機(jī)礦物(蒙脫石、伊利石、碳酸鈣、蒙脫石+伊利石+碳酸鈣混合樣品)和一定量的正構(gòu)烷烴(或原油)，將正構(gòu)烷烴(或原油)溶解于二氯甲烷中，倒入礦物中，混合均勻，邊揮發(fā)二氯甲烷試劑邊攪拌樣品。

(2)待二氯甲烷揮發(fā)干后，將樣品裝入反應(yīng)釜中加熱，以使烴類(lèi)與礦物充分接觸。加熱過(guò)程中溫度盡量與地層溫度一致，但又要保證混入的烴不會(huì)揮發(fā)進(jìn)入管道等發(fā)生損失，因此選定實(shí)驗(yàn)溫度為80 ℃，加熱恒溫8 h。加熱結(jié)束后，降溫至室溫，打開(kāi)反應(yīng)釜，取出樣品。

(3)將從反應(yīng)釜內(nèi)取出的樣品分成2份，一份用氯仿抽提，計(jì)量抽提產(chǎn)物量，比較混入烴(或原油)量與抽提出烴(或原油)量差異，研究礦物留烴量及留原油量；另一份樣品進(jìn)行熱解實(shí)驗(yàn)，用熱解參數(shù)研究礦物留烴(油)量。

2.1.2樣品及實(shí)驗(yàn)系列

礦物與烷烴(原油)混合實(shí)驗(yàn)中，單礦物全部選用純礦物，混合礦物為單礦物按一定比例混合所得。選用的3種主要礦物分別為蒙脫石、伊利石和碳酸鈣。結(jié)合陸相斷陷湖盆——東營(yíng)凹陷一般頁(yè)巖礦物組成特征，確定混合礦物質(zhì)量比例，蒙脫石∶伊利石∶碳酸鈣比值為9∶21∶20；原油選用實(shí)際原油樣品。實(shí)驗(yàn)系列見(jiàn)表1中實(shí)驗(yàn)1，2，3。

其中正構(gòu)烷烴選用正構(gòu)烷烴C20、C21、C22、C24、C28、C32和C36共7個(gè)組分純物質(zhì)等質(zhì)量比例配制。原油的族組成為：飽和烴占43.49%，芳烴占17.78%，非烴占17.46%，瀝青質(zhì)占6.98%。

考慮到東營(yíng)凹陷古近系頁(yè)巖樣品的氯仿瀝青“A”含量大多在0.1%~1.0%之間，混入烷烴和油的比例一般在0.498%~0.84%之間(表1)。

2.2頁(yè)巖三元抽提殘?jiān)鼘?duì)烴(油)滯留實(shí)驗(yàn)

2.2.1實(shí)驗(yàn)方法

(1)將頁(yè)巖首先用氯仿抽提，然后，再以苯、甲醇和丙酮按一定比例進(jìn)行三元抽提，去除掉頁(yè)巖內(nèi)部的烴類(lèi)及可溶有機(jī)組分，頁(yè)巖經(jīng)三元抽提后的殘?jiān)饕V物和干酪根。

(2)稱(chēng)取一定量的三元抽提殘?jiān)鸵欢康恼龢?gòu)烷烴(或原油)，將正構(gòu)烷烴(或原油)溶解于二氯甲烷中，倒入三元抽提殘?jiān)?，混合均勻，邊揮發(fā)二氯甲烷試劑邊攪拌樣品。

(3)待二氯甲烷揮發(fā)干后，將樣品裝入反應(yīng)釜中，加熱至80 ℃，恒溫8 h，打開(kāi)反應(yīng)釜，取出樣品。

(4)將從反應(yīng)釜內(nèi)取出的樣品分成2份，一份用氯仿抽提，計(jì)量抽提產(chǎn)物量，比較混入烴(或原油)量與抽提出烴(油)量差異，研究三元抽提殘?jiān)魺N及留油量；另一份樣品進(jìn)行熱解實(shí)驗(yàn)，利用熱解參數(shù)計(jì)算留烴(油)量。

2.2.2樣品及實(shí)驗(yàn)系列

選用的頁(yè)巖樣品均為東營(yíng)凹陷牛頁(yè)1井沙三下和沙四上亞段處于生油窗范圍內(nèi)的頁(yè)巖。沙三下亞段頁(yè)巖三元抽提殘?jiān)黅OC為2.78%，熱解S1=0.05 mg/g，熱解S2=17.06 mg/g；沙四上亞段頁(yè)巖三元抽提殘?jiān)黅OC為1.89%，S1=0.06 mg/g，S2=9.02 mg/g。所用原油及正構(gòu)烷烴樣品同實(shí)驗(yàn)1,2,3。實(shí)驗(yàn)系列及混入烴(油)量見(jiàn)表1中實(shí)驗(yàn)4。

表1　 固體與烴類(lèi)(原油)混合實(shí)驗(yàn)系列

3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論

3.1無(wú)機(jī)礦物對(duì)烴(油)的滯留

3.1.1 以氯仿抽提回收率計(jì)算礦物留烴(油)量

用氯仿抽提不同實(shí)驗(yàn)系列礦物與烴(油)混合樣品，抽提回收率如表2所示。在實(shí)驗(yàn)系列1中，可以比較頁(yè)巖中的主要礦物——蒙脫石、伊利石和碳酸鈣對(duì)烷烴滯留量差異。在實(shí)驗(yàn)1中，蒙脫石與烷烴混合、碳酸鈣與烷烴混合的回收率均為100%，而伊利石與烷烴混合的回收率為97.18%?？梢钥闯?，伊利石對(duì)正構(gòu)烷烴的滯留量相對(duì)最高。

實(shí)驗(yàn)2為蒙脫石+伊利石+碳酸鈣與正構(gòu)烷烴的混合實(shí)驗(yàn)，其氯仿抽提回收率為96.47%，與伊利石與烷烴混合實(shí)驗(yàn)的回收率相近(表2)。

實(shí)驗(yàn)3為蒙脫石+伊利石+碳酸鈣與原油的混合實(shí)驗(yàn)，在該系列實(shí)驗(yàn)中，混合礦物與原油混合后，氯仿抽提的回收率較低，為45.60%(表2)，表明混合礦物對(duì)原油的滯留量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于混合礦物對(duì)烷烴的滯留量。

原油的組成按族組分可分為烷烴、芳烴、非烴和瀝青質(zhì)。一般來(lái)說(shuō)，烷烴和芳烴在氯仿中的溶解性差異不大。原油與礦物混合物的氯仿抽提回收率低于正構(gòu)烷烴與礦物混合物的氯仿抽提回收率，表明原油中的非烴和瀝青質(zhì)被礦物的滯留量相對(duì)要強(qiáng)于烷烴，其原因可能是因?yàn)榉菬N和瀝青質(zhì)中含有大量的極性基團(tuán)，而這些極性基團(tuán)更容易吸附在本身具有較強(qiáng)極性的礦物表面上。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)混入烴(油)的氯仿抽提回收率計(jì)算礦物對(duì)正構(gòu)烷烴及原油的留烴(油)量[(混入烴量—氯仿抽提量)/礦物質(zhì)量]，結(jié)果如表2，單礦物和混合礦物對(duì)正構(gòu)烷烴的留烴量較低,小于0.25 mg/g；混合礦物對(duì)原油的滯留量相對(duì)較高，為2.72 mg/g。

3.1.2以熱解參數(shù)計(jì)算礦物留烴(油)量

礦物留烴(油)量差異可以通過(guò)對(duì)礦物與正構(gòu)烷烴(油)混合物的熱解實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較，通常認(rèn)為，巖石的熱解參數(shù)S1和S2分別代表巖石內(nèi)不同賦存方式的烴類(lèi)；S1為巖石內(nèi)的游離烴類(lèi)，S2代表巖石內(nèi)潛在生烴量及部分不可動(dòng)烴類(lèi)。而此實(shí)驗(yàn)中(實(shí)驗(yàn)1到實(shí)驗(yàn)3)，礦物皆為純凈礦物或混合礦物，不存在其他的生烴母質(zhì)，其S2可以近似表征留烴量的多少。雖然S2可能不完全等同于留烴量，但一般認(rèn)為，礦物對(duì)烴的滯留量越大，其S2也應(yīng)該越高[15-16]

以S2表征留烴量，計(jì)算實(shí)驗(yàn)1—實(shí)驗(yàn)3的留烴(油)量。蒙脫石、伊利石和碳酸鈣3種純礦物中，伊利石對(duì)正構(gòu)烷烴的滯留能力最強(qiáng)，為1.67 mg/g；混合礦物對(duì)油的滯留量為3.13 mg/g(表2)。對(duì)于混合礦物，其對(duì)正構(gòu)烷烴的滯留能力(0.41 mg/g)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其對(duì)原油的滯留能力。

3.2頁(yè)巖三元抽提殘?jiān)鼘?duì)烴(油)的滯留

頁(yè)巖內(nèi)除了無(wú)機(jī)礦物外，還含有一定量的有機(jī)質(zhì)，這些有機(jī)質(zhì)對(duì)烴類(lèi)具有較強(qiáng)的滯留能力。

3.2.1以氯仿抽提回收率計(jì)算頁(yè)巖三元抽提殘?jiān)魺N(油)量

三元抽提殘?jiān)旌险龢?gòu)烷烴的回收率分別為：沙三下段頁(yè)巖79.21%，沙四段頁(yè)巖82.49%；三元抽提殘?jiān)c原油混合的回收率為：沙三下段頁(yè)巖46.28%，沙四段頁(yè)巖46.22%(表3)。將三元抽提殘?jiān)煊吐确鲁樘峄厥章逝c三元抽提殘?jiān)煺龢?gòu)烷烴氯仿抽提回收率對(duì)比，可以看出，三元抽提殘?jiān)牧粲土窟h(yuǎn)遠(yuǎn)大于其留烴量。

對(duì)比三元抽提殘?jiān)c正構(gòu)烷烴混合物的抽提回收率(表3)與礦物和正構(gòu)烷烴混合的回收率(表2)可以看出，三元抽提殘?jiān)烊胪闊N后，再進(jìn)行氯仿抽提，其回收率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于礦物與烷烴混合的氯仿抽提回收率。從氯仿抽提回收率差異上可以看出，三元抽提殘?jiān)鼘?duì)正構(gòu)烷烴的滯留量要遠(yuǎn)大于礦物對(duì)正構(gòu)烷烴的滯留量。而這些三元抽提殘?jiān)饕o(wú)機(jī)礦物(蒙脫石、伊利石和碳酸鈣)和固體有機(jī)質(zhì)干酪根，因此其對(duì)烷烴起主要滯留作用的應(yīng)該是干酪根有機(jī)質(zhì)，即干酪根有機(jī)質(zhì)對(duì)烷烴具有較強(qiáng)的滯留能力。

表2　礦物與烴類(lèi)(原油)混合氯仿抽提回收率及礦物留烴(油)數(shù)據(jù)

表3　頁(yè)巖三元抽提殘?jiān)旌贤闊N和原油氯仿抽提回收率及殘?jiān)魺N(油)量

根據(jù)混入烷烴及原油的量與抽提出氯仿瀝青“A”的量的差值，計(jì)算出留烴及留油量：三元抽提殘?jiān)鼘?duì)烷烴的留烴量為沙三下段1.83 mg/g，沙四段 1.64 mg/g；三元抽提殘?jiān)粲土繛樯橙露?.38 mg/g，沙四段4.90 mg/g(表3)。

以氯仿抽提回收率計(jì)算三元抽提殘?jiān)鼘?duì)油的滯留量(表3)大于混合礦物對(duì)油的滯留量(表2)?；旌系V物對(duì)原油的滯留是以滯留原油中的非烴和瀝青質(zhì)部分為主；三元抽提殘?jiān)臏糇饔贸藲堅(jiān)械V物對(duì)非烴和瀝青質(zhì)的滯留作用以外，還有固體有機(jī)質(zhì)對(duì)總烴的滯留，以及固體有機(jī)質(zhì)對(duì)非烴和瀝青質(zhì)的滯留。從固體有機(jī)質(zhì)對(duì)烷烴的滯留量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于混合礦物對(duì)烷烴的滯留量這一點(diǎn)來(lái)看，固體有機(jī)質(zhì)對(duì)非烴和瀝青質(zhì)的滯留也應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于礦物對(duì)非烴和瀝青質(zhì)的滯留。

3.2.2以熱解參數(shù)計(jì)算頁(yè)巖三元抽提殘?jiān)鼫魺N(油)量

三元抽提殘?jiān)c烷烴或原油混合后，測(cè)定熱解參數(shù)，如果假定S2為滯留烴(油)量，則三元抽提殘?jiān)鼘?duì)烴的滯留烴量在3.03~3.40 mg/g之間，三元抽提殘?jiān)鼘?duì)油的留油量在3.74~4.42 mg/g之間(表3)。

而對(duì)于同一種方法，計(jì)算的三元抽提殘?jiān)煊蜏袅颗c混烷烴滯留量也具有較大的差異。其原因可能為三元抽提殘?jiān)鼘?duì)單獨(dú)烷烴的滯留與對(duì)混合有機(jī)質(zhì)(烷烴、芳烴、非烴和瀝青質(zhì))的滯留機(jī)制存在一定差異。

3.3礦物、固體有機(jī)質(zhì)留油量比較

根據(jù)上述系列實(shí)驗(yàn)，計(jì)算出各種礦物及干酪根對(duì)烷烴及原油的滯留量(表4)。不同方法計(jì)算留烴(油)量結(jié)果有一定差異。其原因有2個(gè)方面：

表4　礦物、固體有機(jī)質(zhì)滯留烴(油)量對(duì)比

注：干酪根留烴(油)量=(總滯留量-礦物滯留量)/干酪根量。

(1)不同方法測(cè)定結(jié)果本身存在一定差異；(2)固體對(duì)液體的滯留機(jī)理較為復(fù)雜。因此也需要開(kāi)展滯留機(jī)制及表征方法的進(jìn)一步研究工作。

根據(jù)三元抽提殘?jiān)鼉?nèi)干酪根含量、三元抽提殘?jiān)鼘?duì)正構(gòu)烷烴(原油)的滯留量和混合礦物對(duì)正構(gòu)烷烴(原油)滯留量計(jì)算出干酪根對(duì)正構(gòu)烷烴(原油)的滯留量(表4)。不同方法計(jì)算出的干酪根對(duì)原油及烴類(lèi)的滯留量結(jié)果不同，一般在55~150 mg/g之間。 總體上，干酪根有機(jī)質(zhì)對(duì)原油和烷烴的滯留量遠(yuǎn)大于礦物對(duì)原油和烷烴的滯留量；干酪根有機(jī)質(zhì)和礦物對(duì)原油的滯留量大于其對(duì)烷烴的滯留量(表4)。

4結(jié)論與探討

4.1礦物對(duì)烴(油)滯留能力比較

實(shí)驗(yàn)表明，蒙脫石、伊利石和碳酸鈣3種純礦物對(duì)烴類(lèi)的吸附比較，伊利石對(duì)烴類(lèi)具有更強(qiáng)的吸附能力。把3種礦物按照東營(yíng)凹陷古近系頁(yè)巖的礦物組成混合并進(jìn)行吸附烴類(lèi)和吸附原油的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，混合礦物吸附原油的能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其對(duì)烴類(lèi)的吸附滯留能力。這說(shuō)明原油中的非烴和瀝青質(zhì)被礦物吸附滯留量相對(duì)要高于烷烴，其原因可能是因?yàn)榉菬N和瀝青質(zhì)中含有大量的極性基團(tuán)，而這些極性基團(tuán)更容易吸附在本身具有較強(qiáng)極性的礦物表面上。

從礦物晶體結(jié)構(gòu)方面考慮，不同礦物對(duì)原油吸附能力也有所不同。雖然蒙脫石和伊利石均為2∶1型晶層，即由2個(gè)硅氧四面體晶片與1個(gè)鋁氧八面體晶片構(gòu)成，鋁氧八面體晶片位于晶層中間。但蒙脫石和伊利石的陽(yáng)離子被其他低價(jià)陽(yáng)離子取代的機(jī)制卻不同，因此其帶電性和對(duì)有機(jī)質(zhì)大分子的吸附能力也不同。蒙脫石中位于晶層內(nèi)部的Al3+易被Mg2+、Fe2+和Zn2+等取代，Al3+被取代后所產(chǎn)生的負(fù)電荷吸引層間或?qū)用鍺a+或Ca2+離子，這些層間或?qū)用鍺a+或Ca2+會(huì)吸附具有負(fù)電性的有機(jī)大分子。由于Al3+被取代后所產(chǎn)生的負(fù)電荷距離層間或?qū)用孑^遠(yuǎn)，因此，負(fù)電荷對(duì)Na+或Ca2+離子吸引力較弱，從而減弱了其對(duì)于有機(jī)大分子的吸附力。在伊利石中，位于層間或?qū)用娴腟i4+離子更容易被Al3+離子取代，產(chǎn)生的負(fù)電荷由等量的層間或?qū)用鍷+來(lái)平衡。K+吸附本身具有負(fù)電性的有機(jī)大分子。由于Si4+離子位于晶格表面，Si4+被Al3+取代后所產(chǎn)生的負(fù)電荷距離層間或?qū)用娼?，?duì)于層間的K+吸附能力較強(qiáng)。和蒙脫石相比，由于伊利石對(duì)層間K+的吸附作用力較強(qiáng)，因而使得伊利石對(duì)于有機(jī)大分子具有更強(qiáng)的吸附力；而碳酸鈣本身為中性晶體，本身一般不具有電性，其對(duì)有機(jī)質(zhì)吸附能力相對(duì)較弱。

4.2礦物、干酪根留烴(油)量

頁(yè)巖三元抽提殘?jiān)鼘?duì)烴(油)滯留實(shí)驗(yàn)表明，頁(yè)巖三元抽提殘?jiān)鼘?duì)于烴類(lèi)和原油的吸附滯留能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于混合礦物對(duì)于烴類(lèi)和原油的吸附滯留能力，而頁(yè)巖的三元抽提殘?jiān)饕o(wú)機(jī)礦物(蒙脫石、伊利石和碳酸鈣)和固體有機(jī)質(zhì)干酪根，因此三元抽提物中對(duì)烴類(lèi)和原油起主要吸附滯留作用的應(yīng)該是干酪根有機(jī)質(zhì)，即干酪根有機(jī)質(zhì)對(duì)烴類(lèi)和原油具有較強(qiáng)的吸附滯留能力。礦物對(duì)于烴類(lèi)和原油的吸附滯留能力約在0.20~3.13 mg/g之間，干酪根對(duì)于烴類(lèi)和原油的吸附滯留能力約在55~150 mg/g之間。

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(編輯徐文明)

Hydrocarbon and crude oil adsorption abilities of

minerals and kerogens in lacustrine shales

Zhang Linye1,2, Bao Youshu1, Li Juyuan1, Li Zheng1, Zhu Rifang1, Zhang Lei1, Wang Yurong1

(1.GeologyScientificResearchInstitute,SINOPECShengliOilfieldCompany,Dongying,Shandong257015,China;

2.StateKeyLaboratoryofContinentalDynamics,DepartmentofGeology,NorthwestUniversity,Xi’an,Shaanxi710069,China)

Abstract:The hydrocarbon an

d oil adsorption ability of minerals in continental shales and methanol-acetone-benzene (MAB) extracted shale residues were studied experimentally under formation temperatures. Hydrocarbon and oil adsorption ability decreases from illites to montmorillonites and to carbonates and oil adsorption amount in minerals is greater than hydrocarbon adsorption amount. MAB extracted shale residues, which mainly include minerals and kerogens, show better hydrocarbon and oil adsorption ability than mixed minerals. Minerals can adsorb hydrocarbon and oil at 0.20-3.13 mg/g, while kerogens can adsorb hydrocarbon or oil at 55-150 mg/g. l; mineral; kerogen; shale oil; lacustrine shale

Key words:adsorbed hydrocarbon an

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué) (41372129，41072096)、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)項(xiàng)目(2014CB239100)和中國(guó)石化科技攻關(guān)項(xiàng)目(P14068)資助。

作者簡(jiǎn)介：張林曄(1955—)，女，博士，教授級(jí)高級(jí)工程師，從事石油地質(zhì)與油氣地球化學(xué)研究。E-mail：zhanglinye2006@163.com。

收稿日期：2015-06-08；

修訂日期：2015-10-10。

中圖分類(lèi)號(hào)：TE122

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-6112(2015)06-0776-05doi：10.11781/sysydz201506776