力學所在干酪根成熟度演化動力學機理研究中取得進展

　　【儀表網 儀表研發】干酪根作為頁巖油氣生成的主要母質，是地球上重要的有機碳形式。干酪根成熟度反映有機質所處地質階段，其演化過程伴隨著油氣生成、吸附、聚集和運移，是評價烴源巖的重要指標。因此，研究干酪根成熟度的演化規律，探索其時間-溫度-成熟度關系，一直是頁巖油氣勘探開發的重點研究方向。
 

　　近期，中國科學院力學研究所非線性力學國家重點實驗室研究員趙亞溥團隊構建了我國深層頁巖的三維干酪根大分子模型，研究了其熱演化過程中的化學-力學耦合效應，由此提出了一種新的干酪根成熟度評價指數(分子成熟度指數，MMI)。熱解實驗及分子動力學模擬結果表明，干酪根的失重率與MMI呈正線性相關，證明該指數可以反映干酪根的生烴能力。他們還基于MMI引入新的動力學轉化率，建立了與成熟度相關的活化能連續方程。根據該轉化率，進一步得到了干酪根成熟度演化的新化學動力學模型(成熟度演化的動力學模型，MEKM)，建立了干酪根的時間-溫度-成熟度關系，其形式簡單，便于工程應用。該工作有助于理解干酪根裂解生成油氣的微觀機理，為人工催熟干酪根的相關技術提供指導，推動降低頁巖油氣的開發成本。
 

　　相關結果以The time-temperature-maturity relationship: a chemical kinetic model of kerogen evolution based on a developed molecule-maturity index為標題發表在能源領域主流學術期刊 Fuel 上(Wang XH and Zhao YP*, Fuel. 2020, 278: 118264)。研究得到國家自然科學基金、中科院前沿重點研究項目的支持。