1 概 况

油气生成过程(特别是油气生成量)的预测是烃源岩和油气资源评价的重要工作［1-2］，利用烃源岩或其他生烃物质进行模拟实验，或者利用盆地模拟，可以得到资源预测的效果［3-4］。化学动力学是研究生烃母质在什么温度条件下能够生成多少油气的基础方法，并且可以得到定量的油气生成过程预测结果［5-6］。这个方法可以揭示油气生成机制。生烃母质需要从外界获取一定能量，才能降解生成油气或其他物质(即克服了生烃母质活化能才能降解生成油或气)，不同性质的烃源岩具有不同有机母质，它们具有不同的活化能［7-8］，所以人们采用各种方法来获取不同烃源岩生烃降解活化能［9-10］，以预测研究区油气生成过程和生成量［11-12］。

辽东湾地区的油气勘探已有40年的历史，烃源岩评价和油气资源量预测已经开展了多次［13-14］。但由于钻井少(本项目开展前仅202口探井)，完钻深度较小(多数井只钻到古近系沙河街组二段)，而且集中分布在构造高部位，所以当前人的烃源岩及油气资源评价又多以凹陷为评价单元时，沙河街组三段以下层位的研究工作就比较少。

近期，辽东湾油气探区进行了地震连片处理和解释，对构造、沉积和烃源岩进行了全区域的更新研究和评价，取得了丰硕成果［15-16］。全区细分为7个洼陷（图1），古近系自上而下发育有5套烃源岩（东营组二段下部，东营组三段，沙河街组一段、三段，沙河街组四段—孔店组）。在此基础上，要求进行以洼陷为基本单元的、分层位的烃源岩评价和油气生成过程的定量评价，从而为油气资源量评价打下基础。在烃源岩评价过程中，笔者挑选出比较典型的Ⅰ、Ⅱ1、Ⅱ2和Ⅲ型有机质的未成熟烃源岩样品，进行了油气生成过程的模拟实验，并将得到的油气生成动力学数据(油气生成率—模拟温度关系曲线)进行了平行一级反应动力学处理［17-18］，得到了不同类型烃源岩的油气生成活化能分布，且以其众数代表生烃母质在地下生烃时的活化能。笔者还利用不同洼陷烃源岩热演化生烃地质条件、模拟实验得到的活化能和总包一级反应化学动力学方程，计算了各洼陷不同层位主力烃源岩在不同演化阶段的油气生成率。整个动力学计算过程要求样品选择具有代表性、模拟实验准确、活化能求取模型得当、各生烃中心烃源岩热演化条件明确，这样就可以计算烃源岩分布区中在任意地点的不同时期的油气生成率，以满足海域油气勘探钻井少(且仅分布在构造高点)的情况下烃源岩评价以及油气生成量预测的要求。

由图1可以看出，硫酸亚铁、硫酸铜和盐酸甜菜碱对金色链霉菌摇瓶发酵效价有促进作用，而氯化钴对其有抑制作用。硫酸亚铁在浓度0.002%时促进作用最明显，较对照提高15.9%；硫酸铜在浓度0.005%时促进作用最明显，较对照提高6.9%；盐酸甜菜碱在浓度0.03%时促进作用最明显，较对照提高9.6%；而氯化钴在浓度0.004%时抑制作用最为明显，较对照降低28.3%。因此可在基础发酵培养基中加入一定浓度梯度的硫酸亚铁、硫酸铜和盐酸甜菜碱以提高发酵效价。

  

图1 辽东湾生烃洼陷分布及模拟样品分布

 

样品点井位：1JZ9-3-Ⅱ，2JZ20-2-Ⅴ，3JZ20-5-Ⅱ，4JX1-1-Ⅰ

2 样品与实验

为查明辽东湾探区不同洼陷、不同层位主力烃源岩的动力学特性，建立起相应的生烃动力学模式，需选择出具有代表性的样品：(1)成熟度低，有机质丰度能代表主力烃源岩；(2)有机质类型齐全，能够代表研究区各种类型烃源岩；(3)兼顾不同洼陷，为建立不同洼陷的生烃模式打下基础。在100余块烃源岩分析测试的基础上，笔者选择了4个代表性样品(采样井点位置见图1)进行生烃动力学实验，其基础参数见表1。

生烃动力学实验是利用图2所示装置进行的。实验流程如下：(1)将样品碎样至80目，用二氯甲烷作溶剂对样品进行超声抽提，去除样品中已有的烃类；(2)将7～10g抽提后的样品放入高压釜中，加入20%的蒸馏水，密封在高压釜中，以0.3～0.4MPa的N2置换其中的空气，抽真空后，再充入0.1MPa的N2用以平衡外界压力；(3)对高压釜加热至200℃，然后分别以40℃/h、60℃/h和80℃/h程序升温至设定的模拟温度；(4)将达到模拟温度的高压釜取出，冷却至室温，而后用排饱和食盐水法定量收集生成的气体，用二氯甲烷进行反复的冲洗，收集加热过程中生成的液态烃，并且定量称量；(5)用安捷伦6890N气相色谱仪对模拟实验产生的气态烃进行烃类和非烃类组分分析。

 

表1 辽东湾古近系烃源岩模拟实验样品参数

  

*Ed2L东营组二段下部；Es1沙河街组一段

 

有机质类型L D W-1 辽西北洼 J Z 9-3-Ⅱ 1 6 9 5.5 0 E d 2L 灰色泥页岩 1.0 3 7 4 3 1 0.1 8 1.1 8 ⅢL D W-2 辽西北洼 J Z 2 0-2-V 2 3 2 2.3 0 E s 1 灰色油页岩 4.0 5 7 4 3 4 2.2 7 2 6.1 6 ⅠL D W-3 辽西北洼 J Z 2 0-5-Ⅱ 2 5 7 2.7 5 E s 1 灰黑色钙质页岩 2.0 2 6 4 3 2 1.3 7 9.6 0 Ⅱ1 L D W-4 辽中中洼 J X 1-1-Ⅰ 2 9 2 6.3 0 E s 1 灰黑色泥灰岩 2.9 3 3 4 2 9 1.0 9 1 1.5 6 Ⅱ2编号 洼陷 井名 深度(m) 层位* 岩性 T O C（%）T m a x S 1 S 2(℃)(m g/g)(m g/g)

  

图2 油气成因热模拟实验装置示意图

3 模拟实验结果与生烃动力学参数获取

图3展示了前述4个代表性样品模拟实验得到的液态烃和气态烃产率曲线，可以看出，Ⅰ型有机母质烃源岩生油和生气数量明显较大（图3a，3b），Ⅲ型有机母质烃源岩生油率只有前者的30%，并且生油曲线明显宽缓、生油高峰的温度也高一些（约440℃，图3a），Ⅱ1型和Ⅱ2型有机母质烃源岩的生油、生气曲线处于过渡状态（图3a，3b）。这些充分反映了不同母质类型的烃源岩的生烃潜力和生烃动力学的差异性（即活化能的差异性）。

辽中北洼是辽东湾地区最大的生烃中心，沙河街组生烃母质以Ⅱ1型为主、Ⅰ型为辅，东营组生烃母质以Ⅱ2型为主、Ⅱ1型为辅，通过埋藏史分析可以得到各层段烃源岩不同时期的埋藏深度和成熟度情况（表2），将模拟实验得到的不同有机母质烃源岩主峰活化能和指前因子数值（表3）代入油气生成率计算公式［19］，即可得到洼陷内不同类型烃源岩现今或地质历史上的油气生产率(图5，表4)。这样，就再现了不同地点、不同母质类型烃源岩的油气生成过程，以此可以预测未钻井区不同层位烃源岩的油气生成潜力。

  

图3 辽东湾古近系不同类型烃源岩液态烃产率（a）和气态烃产率（b）特征

烃源岩有机母质的组成非常复杂，随着温度、压力升高，其中某些特定组分可生成部分液态烃和/或气态烃Xi，每一个反应具有各自的活化能(Ei)和指前因子(Ai)［19］，总体上，油气生成过程是由一系列平行一级化学反应组成［20-21］，因此，N个平行反应总的油气生成量X如下式所示：

 

如果已知计算点(如某井位)的烃源岩有机质丰度和烃源岩厚度，就能得到油气生成量；如果某个计算点的有机母质是Ⅲ型，则在生油率公式［19］中代入相应的活化能，就能计算出对应的油气生成率。

利用模拟实验结果，就可以根据式(1)计算活化能等油气生成动力学参数，具体算法参见文献［22-23］。计算结果以不同类型有机母质生成油气的活化能频率分布的形式给出（图4）。

从模拟实验结果(图3b)可以看出，在模拟实验温度400～450℃之间，不同有机母质烃源岩的生气作用明显加强。它们的气态烃生成活化能分布见图4b，不同类型生烃母质的活化能主峰分布频率，整体上也有Ⅰ型＞Ⅱ1型＞Ⅱ2型＞Ⅲ型的趋势，与液态烃的一致。

从图4a可以看出：Ⅰ型生烃母质的烃源岩的生油活化能比较集中，230～240kJ/mol为活化能高峰；Ⅱ1型有机母质活化能主要分布在220～240kJ/mol；Ⅱ2型有机母质活化能分布比较宽一些，为210～250 kJ/mol；Ⅲ型生烃母质烃源岩的活化能分布最宽，主要在220～270 kJ/mol范围内；不同类型生烃母质的活化能主峰分布频率，具有Ⅰ型＞Ⅱ1型＞Ⅱ2型＞Ⅲ型的规律。这些结果反映了不同有机母质烃源岩的生烃机制［24］，同时也说明了笔者所做的生烃动力学模拟实验结果是合理的。

由于疾病缠身，患者可有易感因素，总疑心自己是否身患重症，诊断是否明确，治疗是否有效等，患者集中心思于疾病上，使精神更加紧张，症状反而加重，症状的恶化更加重了患者焦虑和多疑，易形成恶性循环[3]。所以要告诉患者神经衰弱不是说患者心理不健康或者更严重解释为精神病、精神分裂症,它只是由于患者因长期的情绪紧张和精神压力，使个体精神活动能力减弱的状态。造成这个病症的原因有恋爱受挫、人际交往中的困顿，家庭、婚姻或工作中的重重压力等等。让患者明确这个病在当今社会上很常见,并非难以治愈,只要积极配合治疗,很快就能出院。

利用实验室生烃模拟得到的油气生成动力学参数，可以计算不同有机母质烃源岩在地下生烃演化过程中的油气生成量。辽东湾地区分布有7个规模不同的生烃洼陷，包括古近系5套烃源岩，它们的有机质类型、生烃史不同，如果了解了地层埋藏史和经历的温度史，就可以利用上述模拟实验得到的不同母质类型烃源岩生烃动力学参数，计算出各洼陷不同层位、不同有机母质类型烃源岩的油气生成率［19，21］。下面以辽中北洼为例，说明其主力烃源岩的油气生成预测过程。

4 生烃动力学在辽东湾不同洼陷的应用

对比液态烃、气态烃活化能分布（图4），两者活化能频率高峰接近，但气态烃生成的活化能峰值略高于液态烃生成的活化能峰值。

药物治疗较适合初期输卵管妊娠且需要保留生育功能的年轻患者。治疗前应先排除以下几点:1.无用药禁忌症2.输卵管妊娠未破裂3.妊娠囊直径≤4cm4.血HCG<2000IU/L5.无明显内出血[1]。

  

图4 辽东湾古近系不同母质类型烃源岩液态烃、气态烃生成活化能分布

 

表2 辽中北洼各层系烃源岩特征和埋藏深度

  

地 层 主 要有机质类型系组/段现今埋深(m)地温梯度(℃/100m)新近系—第四系 2.8古近系东营组二段下部(Ed2L） Ⅱ2、Ⅱ1 3550 2.6东营组三段(Ed3) Ⅱ2、Ⅱ1 5050 2.6沙河街组一段（Es1） Ⅰ、Ⅱ1 5450 2.6沙河街组三段(Es3) Ⅱ1、Ⅱ2 7350 2.5沙河街组四段—孔店组（Es4+Ek） Ⅱ1、Ⅱ2 9050 2.5

（1）在大量烃源岩有机地球化学评价的基础上，选择典型有机母质类型的烃源岩进行生烃动力学模拟实验，利用平行一级反应动力学模型可以分别得到油气生成的活化能等参数。本文给出了辽东湾地区Ⅰ、Ⅱ1、Ⅱ2和Ⅲ型有机母质烃源岩油气生成的活化能分布，从其活化能主频看，具有Ⅰ型＞Ⅱ1型＞Ⅱ2型＞Ⅲ型的趋势，其中Ⅰ型有机母质烃源岩活化能分布较窄，Ⅲ型母质烃源岩的活化能分布较宽，反映了前者需要较高温度、能快速生成油气的动力学机制，而后者的油气生成过程相对较长。

 

表3 油气生成模型所用动力学参数

  

*1014是本实验条件下指前因子A的数量级

 

气态烃有机质类型 Ⅰ Ⅱ1 Ⅱ2 Ⅲ Ⅰ Ⅱ1 Ⅱ2 ⅢE(kJ/mol) 240 236 233 230 245 241 238 235 A（×1014K）* 4.82 3.25 3.43 3.01 3.83 3.61 3.28 3.11参数 液 态 烃

  

图5 辽中北洼各层位主力烃源岩油气生成动力学预测结果

 

表4 辽中北洼不同时期各层位油气生成率

  

层位油(%) 气(%) 油(%) 气(%) 油(%) 气(%)Ed2L Ⅱ2 0 0 0.27 0 8.21 0.14Ⅱ1 0 0 0.38 0 8.63 0.18 Ed3有机母质主要类型东营期末（24Ma）馆陶期末（13Ma） 现今Ⅱ2 3.55 1.00 6.53 1.93 24.35 5.83Ⅱ1 4.21 1.73 8.03 2.74 27.19 6.39 Es1Ⅱ1 15.13 9.39 28.70 15.71 95.66 65.13Ⅱ2 13.82 7.91 26.47 13.90 93.75 62.91 Es4+Ek Ⅱ1 37.87 28.73 46.29 40.08 100 87.46Ⅱ2 35.86 25.91 44.17 37.35 100 82.13Ⅰ 8.00 1.79 13.17 2.73 52.43 14.75Ⅱ1 7.28 1.04 11.27 2.09 48.27 12.36 Es3

式中：Ai为指前因子，单位K(开尔文)；D为恒速升温实验的升温速率，单位℃/h；Ei为活化能，单位kJ/mol；R为通用气体常数(8.314 47 kJ/mol·K)；T为绝对温度(K)。

5 结 论

辽中北洼5套烃源岩厚度大、有机质丰度高、有机母质类型好，除东营组埋藏较小、油气生成率较低以外（表4），沙河街组一段烃源岩生油率在50%左右、生气率接近15%（表4），沙河街组三段烃源岩生油率接近95%(即处于生油窗下限)、生气率接近65%（处于较快的生气阶段）（表4），沙河街组四段—孔店组现今的埋藏深度接近9 000 m（表2），已结束了液态烃生成过程，处于大量生气阶段（图5，表4）。

由于在会车时，外界流场变化直接作用于车体侧墙，并对空气弹簧的内部压力产生影响，因此需要详细建立车体与二系悬挂系统的动力学方程。假设某型动车组与右侧驶来的同型动车组等速交会，则车体与二系悬挂系统在会车流场下的受力如图1所示。图1中，y、z分别为横向和垂向坐标轴；θ为车体的侧滚角，rad；Mc为车体质量，kg；D为转向架两侧空气弹簧的横向跨距，m；Pv为外界气动流场压力，Pa，可由列车空气动力学计算得到。

（2）当已知生烃洼陷任一地点烃源岩的性质(如厚度、有机质类型与丰度等)和埋藏历史，利用生烃模拟实验得到的烃源岩生成油气的活化能等参数，就可以计算出不同地质时间的油气生成率。由此得到的不同烃源灶、不同类型烃源岩在不同成熟度下的油气生成率，经专家认为，符合辽东湾地区的实际情况。本文获得的相关数据，可以为盆地模拟预测油气生成量提供对比和验证。

研究结果为企业在合作实践中更好的开展协调联动工作，创新合作方式，提高合作深度与广度，设计合理有效的协调联动机制提供了重要参考依据。由于各影响因素对协调联动影响程度不同，企业在确立与优化合作伙伴关系时应重点针对关键因素制定措施以改进其对合作关系的作用效果。

本项研究得到中国海油天津分公司的支持以及田立新、徐长贵等专家的指导和帮助，在此一并表示真诚的感谢。

在导游词的结束语中，根据不同的团型和讲解的内容突出讲解对象。如度假团：“好了，各位游客现在就请您走进颐和园，慢慢欣赏、细细品味这美好的景色，度过您难忘的假期吧。”

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