煤炭学报

作者：郑瑞辉, 鲍园, 张枝焕, 袁轩,

关键词：生烃动力学, 长7段页岩, 延安组富油煤, 原位转化, 热解共采,

鄂尔多斯盆地上三叠统延长组7段(长7段)中−低成熟度页岩占该段总面积的90%以上，下侏罗统延安组富油煤资源量约为1 414亿 t，长7段页岩和延安组富油煤原位热解转化共采技术是实现煤与页岩内蕴油气资源协同开采的重要途径。针对页岩和煤生烃动力学特征已开展了大量研究，但页岩和富油煤的地球化学特征和生烃动力学特征差异尚不明确，制约着富油煤原位热解开发和资源潜力准确评价。基于对长7段页岩和延安组富油煤的地球化学特征对比分析，选取成熟度相近、有机质丰度不同的4个页岩样品和焦油产率不同的4个富油煤样品，比较了页岩和富油煤的热解生烃转化率和活化能分布特征；并将试验所得的动力学参数外推至原位转化条件下，探讨了页岩和富油煤原位热解页岩油、煤焦油共采的可行性及其温度条件设置。结果表明：长7段页岩和延安组富油煤均具备生油条件，且长7段页岩的生油条件优于延安组富油煤。在成熟度相近条件下，页岩的活化能主频值随有机质丰度增大而增大，富油煤的活化能主频值随焦油产率增大而降低，且页岩的活化能分布范围较富油煤集中。在原位转化条件下，相近成熟度页岩主要生烃期对应的模拟温度随有机质丰度增大而增大，相近变质程度富油煤主要生烃期对应的模拟温度随焦油产率增大而降低，且长7段页岩(TOC=5%～38%，Ro=0.68%～0.71%)主要生烃期对应的模拟温度范围(226～443 ℃)涵盖延安组富油煤(Tar,d=7%～15.3%，Ro=0.67%～0.72%)主要生烃期对应的模拟温度范围(282～435 ℃)。因此，对于鄂尔多斯盆地长7段页岩和延安组富油煤而言，当热解温度达到长7段页岩主要生烃期对应温度时，即可实现页岩油和上覆煤焦油的原位共热解开采。

来源：2025年第4期

《煤炭学报》期刊编辑部

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