摘要：煤岩热解模拟实验为认识含煤盆地的成烃演化、煤层气地球化学特征的成因及其资源预测提供了科学依据.文章在336.8～600℃温度和50 MPa压力及20℃/h和2℃/h升温速率条件下,对沁水盆地上古生界煤岩进行了热解生气模拟实验.结果表明,煤岩热模拟气体产物主要由甲烷(CH4)、C2-5烃类气体和二氧化碳(CO2)非烃气体组成,氢气(H2)和硫化氢(H2S)含量极低;随着模拟温度的增加,气体产物中甲烷和大部分氢气(H2)的相对百分含量呈单向增加,二氧化碳表现为单向降低,C2-5烃类气体和硫化氢(H2S)气体先增加后降低;低温速率有利于甲烷、C2-5气体、氢气和二氧化碳气体的生成,并且它们的形成表现为多阶段性;相同升温速率下二氧化碳和氢气的相对产率与甲烷的相对产率变化表现为正相关,反映了它们与甲烷同是煤岩热解过程中同步进行的平行反应产物;相同模拟温度和温速条件下,山西组煤岩比太原组煤岩具有较高的产甲烷和C2-5烃类气体能力,这意味着在实际的地质环境中,山西组煤岩更有利于煤层气的形成.并且对煤岩生气热模拟实验结果在煤层气形成方面的示踪意义进行了探讨.

关键词：煤层气 热模拟 升温速率 示踪意义 煤岩生气 

单位：中国科学院兰州地质研究所气体地球化学重点实验室; 中国科学院兰州地质研究所气体地球化学重点实验室; 中国科学院研究生院