天然气地球科学 >

2026 , Vol. 37 >Issue 2: 207 - 221

DOI: https://doi.org/10.11764/j.issn.1672-1926.2025.09.007

非常规天然气

鄂尔多斯盆地本溪组煤岩生烃—孔隙演化模拟

  • 赵喆 , 1, 2 ,
  • 黄道军 , 1, 3 ,
  • 虎建玲 1, 3 ,
  • 王康乐 1, 3 ,
  • 史云鹤 1, 3 ,
  • 周国晓 1, 3 ,
  • 张辉 1, 3
展开
  • 1. 低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，陕西 西安 710018
  • 2. 中国石油长庆油田分公司，陕西 西安 710018
  • 3. 中国石油长庆油田分公司勘探开发研究院，陕西 西安 710018
黄道军（1979-），男，湖北监利人，硕士，高级工程师，主要从事石油与天然气地质研究.E-mail：.

赵喆（1976-），男，新疆五家渠人，博士，教授级高级工程师，主要从事石油与天然气地质研究及勘探管理工作. E-mail：.

收稿日期: 2025-07-15

  修回日期: 2025-09-23

  网络出版日期: 2025-10-22

基金资助

中国石油天然气股份有限公司重大专项“深地煤岩气富集规律与有利区优选”(2023ZZ18YJ03)

“深地煤岩气赋存特征及成藏机理研究”(2023ZZ18YJ02)

中国石油长庆油田分公司关键核心技术攻关项目“鄂尔多斯盆地深层煤岩气赋存机理、富集规律及有效提产关键技术攻关”(2023DZZ01)

收起

Hydrocarbon generation and pore evolution simulation of coals in the Benxi Formation， Ordos Basin

  • Zhe ZHAO , 1, 2 ,
  • Daojun HUANG , 1, 3 ,
  • Jianling HU 1, 3 ,
  • Kangle WANG 1, 3 ,
  • Yunhe SHI 1, 3 ,
  • Guoxiao ZHOU 1, 3 ,
  • Hui ZHANG 1, 3
Expand
  • 1. National Engineering Laboratory of Low⁃permeability Oil & Gas Exploration and Development，Xi'an 710018，China
  • 2. PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi'an 710018，China
  • 3. Exploration and Development Research Institute，PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi'an 710018，China

Received date: 2025-07-15

  Revised date: 2025-09-23

  Online published: 2025-10-22

Supported by

The PetroChina Scientific Research and Technology Development Project(2023ZZ18YJ03)

the Key Core Technology Project of PetroChina Changqing Oilfield Company(2023DZZ01)

Fold

摘要

鄂尔多斯盆地本溪组煤岩具有分布范围广、含气量高的特点，是当前勘探的主要层位。然而，其生烃过程与成储演化的时空耦合机制尚不明确，制约了深层煤岩气的高效勘探。以该层位低阶煤岩为研究对象，通过半封闭体系热模拟实验，结合岩石热解、气体碳同位素分析、CO2/N2吸附、核磁共振以及场发射电镜等多尺度储层表征技术，揭示了本溪组低阶煤岩生烃过程与孔隙演化规律。结果表明：①当R O<1.08%时，该阶段生油产量较低，与原始低阶煤岩相比，孔隙变化较小，发育不明显；②当1.08%≤R O≤1.3%时，产物以液态烃为主，处于生油高峰，同时液态烃开始裂解，伴随气态烃生成，由于该阶段气态烃生成量较小，因此气态烃生成产生的孔隙较少，而扫描电镜和核磁共振表征的宏孔明显较前一阶段有大幅增加，这与该生油阶段的生烃增压相关；③当R O>1.3%时，烃类热裂解与干酪根热降解持续进行，气态烃产率迅速上升，微孔与宏孔含量显著增加，介孔发育总体增长幅度较小，指示了煤岩生烃过程产生的孔隙类型以微孔和宏孔为主；④实际地质样品与模拟结果具有一定的对比性，主要发育微孔和宏孔，微孔发育明显受热作用的影响，孔体积与R O呈较好的正相关关系，宏孔孔体积随热演化程度升高呈现先增高（R O<2.0%）后降低（R O>2.0%）的趋势。模拟实验及实际地质样品的对比结果为鄂尔多斯盆地本溪组煤岩气勘探提供了重要参考，在热演化阶段（R O>1.3%）煤岩开始大量产气同时兼具微孔—宏孔的双孔隙发育，有利于煤岩气勘探开发；过高热演化阶段（R O>2.0%）气体主要赋存在微孔中，且是以吸附状态赋存，但煤岩产气率高，资源前景较好。

关键词： 鄂尔多斯盆地; 热模拟实验; 生排烃; 煤储层; 孔隙演化

本文引用格式

赵喆 , 黄道军 , 虎建玲 , 王康乐 , 史云鹤 , 周国晓 , 张辉 . 鄂尔多斯盆地本溪组煤岩生烃—孔隙演化模拟[J]. 天然气地球科学, 2026 , 37(2) : 207 -221 . DOI: 10.11764/j.issn.1672-1926.2025.09.007

Abstract

The Benxi Formation coal-measure strata in the Ordos Basin exhibit extensive distribution and high gas content， serving as a principal target for current exploration activities. However， the spatial-temporal coupling mechanisms governing hydrocarbon generation and reservoir evolution remain unclear， thereby constraining efficient exploration of deep coal-rock gas. This study investigates the Benxi Formation coal through semi-closed system pyrolysis experiments integrated with multi-scale characterization techniques including rock pyrolysis， carbon isotope analysis， low-temperature CO₂/N₂ adsorption， nuclear magnetic resonance （NMR）， and field emission electron microscopy， aiming to elucidate the co-evolutionary patterns between hydrocarbon products and pore structure. Results demonstrate that： （1） When R O<1.08%， the hydrocarbon generation yield is low. Compared with the original low-rank coal rock， pore development shows minimal change and is insignificant. （2） When 1.08%≤R O≤1.3%， liquid hydrocarbons dominate the products， representing the peak oil generation stage. Concurrently， liquid hydrocarbons begin cracking， accompanied by the generation of gaseous hydrocarbons. During this stage， the volume of gaseous hydrocarbons generated is relatively small； consequently， the porosity created by gaseous hydrocarbon generation is limited. However， scanning electron microscopy （SEM） and nuclear magnetic resonance （NMR） characterizations reveal a substantial increase in macropores compared to the previous stage， which is attributed to hydrocarbon-generation pressurization occurring in this oil window. （3） When R O>1.3%， thermal cracking of hydrocarbons and thermal degradation of kerogen continue. The yield of gaseous hydrocarbons increases rapidly. The content of micropores and macropores increases significantly， while the overall growth of mesopores is relatively minor. This indicates that micropores and macropores constitute the primary pore types generated during the hydrocarbon generation process in coal rocks. Actual geological samples show comparability with simulation results. The coal rocks primarily develop micropores and macropores. Micropore development is notably influenced by thermal effects， with pore volume exhibiting a strong positive correlation with R O. Macropore volume initially increases （R O<2.0%） and subsequently decreases （R O>2.0%） as thermal maturity progresses. This simulation study on hydrocarbon generation and pore evolution in low-rank coal rocks provides a theoretical foundation for deep coalbed methane exploration in the Ordos Basin.

Key words： Ordos Basin; Hydrocarbon generation pyrolysis; Pyrolysis experiment; Coal reservoir; Pore evolution

0 引言

在全球能源结构加速向低碳化转型的背景下，非常规油气资源作为传统化石能源的重要补充，其战略地位日益凸显［1-4］。我国鄂尔多斯盆地不仅是常规油气资源富集区，更是煤系非常规油气勘探的战略高地［5-8］。其中，石炭系本溪组煤岩因富含有机质，展现出巨大的煤系天然气资源潜力，已成为深层煤岩气勘探的热点目标［9-10］。鄂尔多斯盆地中东部近年来煤岩气勘探开发获得了较大的突破，在榆林、米脂等地区发现了具有商业性开发价值的煤岩气藏。鄂尔多斯盆地本溪组煤岩热演化分布范围广，而煤岩兼具生烃与孔隙演化的双重属性，演化过程复杂，目前对其生烃动力学与储集空间演化的时空耦合机制尚未明确，煤岩气储层有利区所处的热演化阶段认识不清，这制约了该层系煤岩气资源的高效勘探与开发。
传统研究多聚焦于煤岩生烃潜力评价或储层孔隙结构的静态表征［11-14］，而对生烃与孔隙协同演化的动态过程缺乏系统解析。研究表明，本溪组煤岩有机碳含量普遍高达60%~90%（局部超90%），其生烃过程贯穿煤化作用全阶段（R O=0.5%~3.0%），单位体积生烃总量可达海相泥页岩烃源岩的2~6倍［15-16］。与此同时，煤岩作为自生自储型介质，在成岩与热演化过程中经历复杂的有机—无机相互作用，形成以微纳米级有机质孔为主、割理—裂缝网络为辅的多尺度储集空间［14］。尽管目前针对鄂尔多斯盆地储层地质特征已开展了相关研究［17-19］，但本溪组煤岩生烃特征与储层变化的耦合关系研究还相对薄弱，对煤在演化过程中生烃—成储机理研究有待进一步深入。
针对上述问题，本文研究以鄂尔多斯盆地本溪组低熟煤岩为研究对象，通过半封闭体系热模拟实验，结合多尺度表征技术系统解析煤岩生烃—孔隙演化动态耦合机制。利用岩石热解、同位素分析、液态烃组分分析等技术，解析不同热演化阶段生烃产物的组成与演化规律；通过低温N₂、CO₂吸附与核磁共振联用揭示煤岩全孔径演化特征，借助扫描电镜观测探讨煤岩孔隙发育演化特征。本文系统开展鄂尔多斯盆地本溪组低熟煤岩生烃、孔隙演化特征研究，揭示低熟煤岩生烃—成储机理，以期为鄂尔多斯盆地深层煤岩气勘探提供理论支撑。

1 地质背景

鄂尔多斯盆地位于华北克拉通西缘，是晚古生代以来多期构造—沉积叠加形成的典型盆地［20-21］。其石炭系—二叠系含煤地层的发育与华北板块晚古生代构造演化密切相关：北祁连洋闭合引发的差异沉降与海平面旋回，控制了盆地北部本溪组的沉积格局［22-23］。本溪组形成于海西期陆表海向陆内坳陷过渡环境，以潮坪—潟湖沉积体系为主体，发育多套富有机质煤层。该煤层沉积于弱还原的潮间带环境，高频海平面波动促使陆源高等植物碎屑（以富脂类科达植物为主）与少量碎屑物质混合堆积，形成高有机碳含量（TOC含量达70%~85%）的腐殖煤，为强生烃潜力奠定了基础。
本溪组厚层煤岩发育于海陆过渡相的沼泽沉积环境，广泛分布于鄂尔多斯盆地中东部地区。而煤化作用受控于区域热演化史，鄂尔多斯盆地本溪组热演化程度呈北低南高分异特征，镜质体反射率（R O）主要分布在0.5%~3.0%［24］之间，反映燕山期构造热事件与现今低地温梯度（<3.0 ℃/100 m）的叠加效应。盆地北部因成熟度较低（R O=0.5%~1.3%），保留了煤岩生烃—成储演化的完整序列，而南部高成熟煤（R O>1.5%）则因强烈热改造导致原生孔隙系统退化［25-26］。其中，盆地北部本溪组煤岩因其厚度稳定、分布广泛、热演化程度低，本文研究选取的北部本溪组低阶煤岩（R O=0.52%），是研究本溪组煤岩生烃—储集耦合机制的理想热模拟实验研究对象，以期揭示低成熟—过成熟全阶段的生烃—储集动态耦合机制。

2 实验样品和方法

2.1　本溪组热模拟煤岩样品有机地球化学特征

本文研究的热模拟样品取自鄂尔多斯盆地北部兴县斜沟煤矿本溪组8#煤层，煤岩地球化学特征如表1所示。样品具有高有机质丰度，有机碳含量（TOC）达71.1%，工业分析显示固定碳含量为54.15%、挥发分为37.91%。根据国家标准《中国煤中灰分产率评价标准》（GB/T 15224.1—2018），灰分产率低于10%的煤属于特低灰煤，10%~20%的煤为低灰煤，20%~30%的煤为中灰煤，30%~40%的煤为高灰煤，40%~50%的煤为特高灰煤，灰分产率7.39%属特低灰煤（<10%）。依据行业标准《烃源岩地球化学评价方法》（SY/T 5735—2019），氢指数（I H）和生烃潜力（S 1+S 2）的关系指示了本溪组煤岩相对于延安组、山西组以及太原组具有更高的氢指数（图1）和生烃潜力，属于好烃源岩类型。
表1 煤岩原始样品基础特征参数

Table 1 Basic parameters of raw coal-rock samples

固定碳/% 水分/% 灰分/% 挥发分/% 镜质组/% 惰质组/% 壳质组/% 矿物/%
54.15 0.55 7.39 37.91 50.33 22 18 9.67
R O/% TOC/% S 0/（mg/g） S 1/（mg/g） S 2/（mg/g） T max/℃ P g/（mg/g） I H/（mg/g）
0.52 71.1 0.069 2.52 184.47 443.5 187.05 257.28
图1 本溪组与延安组［11］、山西组、太原组［27］煤岩热解生烃潜量和氢指数对比

Fig.1 Comparison of pyrolysis hydrocarbon generation potential and hydrogen index of thermally simulated coal-rock from Benxi Formation vs from Yan'an Formation［11］， Shanxi Formation， and Taiyuan Formation［27］

研究样品显微组分中镜质组含量较高（50.33%，表1），主要为均质镜质体与基质镜质体（图2），但是镜下成分复杂，纯净的均质镜质体含量较少，大部分都是基质镜质体。壳质组含量显著，放大其中壳质组最多的位置，发现黄色荧光的孢子和孢粉含量很高［图2（a），图2（d）］，且主要镶嵌在镜质组周缘，壳质组大约占据18%，具有较好的生油母质。惰质组占比为22%，以丝质体与半丝质体为主，保留了植物细胞腔残余孔隙结构，可能为气态烃提供了早期赋存空间［28］。该组成特征表明样品兼具高生烃潜力（壳质组富集）与储层改造基础（镜质组—惰质组孔隙协同）。
图2 本溪组热模拟煤岩原样显微镜下特征

（a）油浸荧光，大量黄色荧光孢子和孢粉；（b）油浸反射光，与（a）是同一视域，惰质组含量低，孢子、孢粉和矿物镶嵌在基质镜质体中；（c）油浸反射光，基质镜质体胶结丝质体和黏土矿物；（d）油浸荧光，大量黄色荧光孢子和孢粉，惰质组显示为黑色；（e）油浸反射光，与（d）是同一视域，基质镜质体胶结惰质体、孢子孢粉和黏土矿物；（f）油浸反射光，均质镜质体与半丝质体交互

Fig.2 Microscopic characteristics of raw coal-rock samples for thermally simulated from the Benxi Formation

2.2　热模拟实验及产物特征分析方法

鉴于在实际地质演化条件下，烃源岩的生排烃过程既不是完全开放的，也不是完全封闭的，而是一个“边生边排”的幕式生排烃过程，因此本文采用半封闭体系开展模拟实验。考虑在有限的生烃空间内，模拟煤岩样品的生烃—孔隙演化规律，本文采用柱状样品进行热模拟实验。通过线切割将块状煤样加工成直径为2.5 cm、长度为2.5 cm的圆柱状，采用分阶段升温程序模拟地质热演化过程：以5°C/min速率从室温升至预设温度点（270 ℃、310 ℃、350 ℃、400 ℃、425 ℃、450 ℃、500 ℃），各温度点恒温48 h后自然冷却，排烃压力阈值为10 MPa。实验后样品R O值分别达到0.71%、0.80%、1.08%、1.37%、1.50%、1.80%、2.59%，覆盖成熟—过成熟演化阶段。各模拟样品实物如图3所示，实验过后煤柱保存较好，有明显的结构改变，部分煤变成蜂窝状。以下基于原样及模拟实验产物进行生烃演化特征和储层演化特征研究。
图3 本溪组热模拟煤岩样品实物

Fig.3 Physical photograph of thermally simulated coal-rock samples from the Benxi Formation

生烃演化特征研究方法：针对煤岩生烃特征的动态表征，选取部分模拟后样品粉碎至100目，开展岩石热解、总有机碳（TOC）、索氏抽提与族组分分离等分析，结合模拟实验产生的气体碳同位素分析（δ¹³C），系统讨论有机质转化与烃类生成规律。通过岩石热解获取可溶烃（S 1）、热解烃（S 2）及热解峰温（T max），评价烃源岩成熟度与生烃阶段；TOC测定明确有机质丰度，索氏抽提分离可溶有机质，族组分分析（饱和烃、芳香烃、非烃及沥青质）揭示烃类组成演化特征；同时利用热模拟气体烃碳同位素（δ¹³C）指示气态烃成因。
储层演化特征研究方法：选取模拟后煤样粉碎至40~60目开展气体吸附脱附（CO₂、N₂）实验，选取块状样品开展核磁共振（NMR）、场发射扫描电镜（FE-SEM）实验，实现模拟实验中煤岩孔隙结构演化规律的定量表征。通过CO₂、N₂吸附联合核磁共振解析微孔—宏孔体积与比表面积的阶段性变化，综合IUPAC划分标准，利用低温CO2吸附法来表征2 nm以下的微孔，低温N2吸附法来表征2~50 nm的介孔，核磁共振数据表征50 nm以上的宏孔。通过场发射扫描电镜成像直观解释不同阶段孔隙类型及形态演化规律，最终在生烃及储层演化评价的基础上，建立生烃—孔隙协同演化模型。

3 生烃热演化特征

3.1　煤样有机地化特征演化规律

模拟后煤样Rock-Eval 热解分析（图4）表明在R O=0.71%~1.08%阶段（270~350 ℃），氢指数（I H）维持在200 mg/gTOC以上，最高达275.19 mg/gTOC，结合生烃潜量（S 1+S 2）峰值为211.41 mg/g，表明该阶段产物生成以液态烃为主。当温度升至400 ℃（R O=1.37%）后，氢指数迅速降至2.75 mg/gTOC，S 1+S 2降低至2.58 mg/g，反映了该阶段模拟样品有机质生油潜力降低，同时伴随了大量的液态烃裂解作用，导致残余生烃潜力参数较低。T max演化进一步佐证此过程：模拟温度小于400 ℃（R O<1.37%）阶段T max总体为低值，指示了较低热演化阶段，而模拟温度在425 ℃（R O=1.5%）后T max跃升至高值，标志该阶段大量芳环缩聚作用［29-30］。TOC含量始终稳定在70%左右，表明热演化阶段单位煤岩有机碳含量变化较小，但热模拟生烃过程重构干酪根的化学形态，从高氢富脂组分向贫氢富碳组分转化。
图4 本溪组热模拟煤岩样品生烃及热解参数折线图

Fig.4 Line chart of hydrocarbon generation and pyrolysis parameters of thermally simulated coal-rock samples from the Benxi Formation

3.2　生烃产物演化规律

排出油和残留油产率特征如表2所示，对煤岩模拟实验后的固体残渣进行索氏抽提的残留油是游离的液态烃和吸附于煤岩固体残渣上的热解沥青［31］。煤岩排油率整体呈现增大趋势，较为符合半开放体系排烃特点。随着煤热演化程度的增大，煤热演化生油、排油变化特征大致可分为2个阶段。在0.71%<R O<1.08%阶段（270~350 ℃），残留油产率从7.74 mg/g升高至137.21 mg/g，而排出油总体较低（<1 mg/g），反映煤基质对液态烃的强吸附效应，抑制了液态烃的排烃效率。在1.08%<R O<2.59%阶段（350~500 ℃），总油产率呈降低的趋势，该演化阶段煤岩干酪根进入大量裂解生气阶段。
表2 不同温度下液态烃类产物特征

Table 2 Characteristics of liquid hydrocarbon products at different temperatures

温度/℃ R O/%

排出油产率

/（mg/g）

残留油产率

/（mg/g）

总油产率

/（mg/g）
270 0.71 0.08 7.74 7.82
310 0.8 0.08 72.88 72.96
350 1.08 0.05 137.21 137.26
400 1.37 1.88 35.12 37
425 1.50 8.06 1.52 9.57
450 1.80 14.17 6.17 20.34
500 2.59 30.92 0.82 31.74
在煤化作用过程中，煤岩干酪根发生热裂解反应，导致断链、侧链脱落、官能团的演化和脱落，生成气态烃类、CO2、H2O及N2等［32］，在高成熟阶段，液态烃类继续裂解生成气态烃类。模拟实验的气态烃类中甲烷为主，实验结果见表3，气体产率总体上呈现随热演化程度增加不断升高的趋势。生油高峰之前（350 ℃），气体的产率较低，生油高峰之后，气体的产率快速增加。当R O<1.08%时，产气率低于3.33 mL/g，非烃气体（CO₂+N₂）占比超50%，主要源自含氧官能团（—COOH、—OCH₃）与含氮杂环的热解。当R O≥1.08%时，产气率快速增加，结合该阶段液态烃产率的快速下降，反映了该阶段烃类气来源于液态烃二次裂解及脂肪链断裂的协同作用。
表3 本溪组热模拟煤岩样品气体产率化学组成

Table 3 Chemical composition of gas yield from thermally simulated coal-rock samples of the Benxi Formation

温度/℃ R O/% 产气率/（mL/g） CH4/% C2H6/% C3H8/% C4H10/% C5H12/% H2/% CO2/% N2/%
270 0.71 2.54 2.05 0.34 0.17 0.07 0.13 17.71 10.44 69.08
310 0.8 3.33 17.41 4.73 2.24 0.9 0.48 20.74 22.9 30.61
350 1.08 26.26 31.32 9.36 4.39 1.81 0.88 18.11 21.87 12.26
400 1.37 51.27 51.08 12.6 5.18 2.04 0.79 13.32 12.52 2.47
425 1.50 68.59 49.82 11.57 5.29 2.51 1.24 6.92 3.09 19.56
450 1.80 103.53 42.68 11.06 4.7 1.9 0.72 25.59 10.42 2.93
500 2.59 153 54.41 8.24 3.28 1.42 0.56 26.05 4.52 1.51

3.3　气态产物碳同位素特征及对生烃过程的指示

模拟气体中CH4、C2H6、C3H8的稳定碳同位素值见表4。气体碳同位素进行天然气类型划分［12，33-34］、母质类型以及演化成熟度的判断［35-36］。本溪组热模拟煤岩气态烃碳同位素组成呈正序分布，即δ13C1<δ13C2<δ13C3。
表4 兴县斜沟煤矿本溪组煤岩样品热模拟实验气体产物同位素

Table 4 Isotopic composition of gaseous products from thermal simulation experiments on coal-rock samples of the Benxi Formation from Xiegou Coal Mine, Xingxian

温度/℃ δ13C/‰（VPDB）
CH4 CO2 C2H6 C3H8 iC4H10 nC4H10
270 -33.9 -10.6 -28.4 -28.2 -25.6 -26.4
310 -31.2 -11 -28.1 -26.7 -27.2 -26.1
350 -36.2 -11.8 -29.2 -27.3 -26.4 -26.6
400 -36.8 -18.6 -27.2 -25.8 -26.7 -25.5
425 -35.4 -14.7 -26.7 -25.7 -26.4 -25.3
450 -36.1 -15.2 -27.1 -26.1 -26.5 -25.6
500 -34.2 -16.7 -26.1 -25.4 -25.9 -24.6
热模拟烃类气体碳同位素值分布规律呈现出热模拟初期较高，350 ℃显著变低后随温度升高逐渐变高的趋势［图5（a）］。热模拟初期生成甲烷δ13C值由于受到原始干酪根同位素较重的影响，总体偏高；生烃进入到液态烃裂解阶段后，由于键能C12—C12<C12—C13<C13—C13，裂解早期C12—C12键优先断裂，甲烷δ13C较轻，之后随温度升高又有变重的趋势［37-38］。
图5 热模拟实验烃类气体δ13C随温度变化（a）和热模拟实验δ13C2－δ13C3与Ln(C2/C3)的关系（b）

Fig.5 (a) Variation of δ¹³C in hydrocarbon gases with temperature during thermal simulation experiments, and (b) the relationship between δ¹³C₂－δ¹³C₃ and Ln(C₂/C₃) in thermal simulation experiments

C2/C3值在初次裂解过程中与油的二次裂解完全不同：初次裂解不变（甚至可能降低），而在油的二次裂解期间急剧增大。相比之下，C1/C2值在初次裂过程中逐渐增大，在二次裂过程中几乎不变，因此可以利用碳同位素和气体组分之间的关系判别天然气成因。主生油期（350 ℃以前）产气特征符合干酪根热降解气特征，主生气期（350 ℃之后）δ13C2—δ13C3与Ln（C2/C3）线性拟合方程存在较大的斜率［图5（b）］，推测此阶段生成的气是干酪根热降解气和油裂解气的混合。

4 储层演化特征

4.1　微孔演化特征

热模拟过程中微孔演化规律通过CO2吸附方法进行表征（图6），结果表明在热作用下煤岩CO2吸附量有着较大差别，在低温270 ℃和310 ℃温度点，吸附体积及微孔孔体积、孔比表面积与原始煤岩相当，但350 ℃时吸附明显降低，随后呈升高趋势。结合热作用条件实验生油规律来看，350 ℃（R O=1.08%）为生油高峰，且主要为残留油，堵塞了微孔，导致随温度升高微孔体积先减小后增大的趋势。
图6 热作用条件下模拟实验CO2吸附微孔表征

Fig.6 Characterization of CO2 adsorption micropores in simulation experiments under thermal conditions

针对洗油后煤岩模拟样品开展微孔发育特征研究（图6），结果表明生油高峰的微孔吸附量、体积和比表面积较洗油前明显增加，且随着温度的升高逐渐升高，在400 ℃（R O=1.37%）之前增长较为缓慢，在此之后增长快速，对应模拟实验中的产气特征。随着煤岩大量生气，CO2吸附量、孔体积和孔比表面积增长迅速，表明本溪组煤岩此阶段大量产气，进而影响了微孔的发育程度。

4.2　介孔演化特征

热作用下煤岩样品（图7）总体吸附体积较少，随着温度升高有着吸附体积先减小后增大的趋势，说明实验样品介孔发育较差，但是生油高峰期残留油同样对介孔的表征有一定的影响。与微孔表征结果类似，洗油前介孔发育同样呈现先减小后增大的趋势，在350 ℃和400 ℃吸附量、介孔体积和孔比表面积较低，在此之后增大。洗油后变化明显，随着热作用的升高其吸附量、孔体积和孔比表面积均逐渐升高。相对于微孔的发育程度来说，介孔发育程度低，结合模拟实验原始煤样的介孔发育较差，指示了煤岩热演化各阶段介孔均欠发育。
图7 热作用条件下模拟实验N2吸附介孔表征

Fig.7 Characterization of N2 adsorption mesopores in simulation experiments under thermal conditions

4.3　宏孔演化特征

通过热作用条件下模拟实验煤岩样品二维核磁谱来表征煤岩宏孔的发育特征（图8，图9），二维核磁可以综合反映样品内含氢组分的变化及其赋存空间的变化规律。参考前人研究成果，识别了煤岩样品内不同含氢组分（干酪根、结构水、吸附水、吸附油和游离油）（图8）。用T 2谱表征的二维核磁分析孔隙分类结果表明，微孔、介孔和宏孔3种孔隙T 2谱峰值总体分布在0.1 ms、8 ms、200 ms左右。
图8 热作用条件下模拟实验二维核磁谱

Fig.8 2D NMR spectra of simulation experiments under thermal conditions

图9 热作用条件下模拟实验饱和油后二维核磁谱图

Fig.9 2D NMR spectra of simulation experiments after oil saturation under thermal conditions

图8中，区域1为干酪根，原样和不同热模拟温度下该信号均是最强的，同时可以明显看出区域1位置的信号随着热模拟温度的升高是逐渐降低的，反映干酪根裂解生烃的过程。区域2为微孔中吸附油的信号，该信号在热模拟温度为350 ℃和400 ℃时最为明显，暗示此阶段生成了大量微孔，同时吸附了该阶段生成的液态烃，随后热模拟温度升高，该信号降低，说明液态烃逐渐裂解成气，并排出微孔。区域3为介孔及宏孔中赋存的游离油，该位置信号在热模拟温度为310 ℃时达到最高，表明此时是液态烃大量生成和宏孔大量发育的阶段，而之后随着热模拟温度的升高，该信号逐渐降低，暗示生烃逐渐达到顶峰且开始大量排烃，同时该位置信号开始降低的温度点滞后于区域2，进一步说明吸附油比游离油更难裂解或者更难以排出。区域4为结构水和吸附水，可以明显看出区域4位置的信号随着热模拟温度的升高是逐渐升高的。区域5为游离水信号在所有状态样品中均不明显，主要是因为超过120 ℃后游离水全部散失［39］。
为了进一步分析宏孔的变化，笔者对所有样品进行了饱和油处理，以消除烃裂解以及排烃过程导致宏孔中游离油信号降低的问题。从图9可以看出，随着热模拟温度的升高，区域3处的信号逐渐增强且有向右偏移（即T 2增大）的趋势，指示生成的宏孔的比例逐渐升高且孔径有增大的趋势。

5 本溪组煤岩生烃—孔隙演化模式及煤岩气勘探指示意义

煤岩孔隙在热演化过程中的动态演变特征如图10所示。在R O<1.08%阶段［图10（a）—图10（c）］，煤岩微观结构致密，未发现明显孔隙或裂隙发育，与原始样品特征基本一致［图10（a）］。电镜下可见黏土矿物与有机质［图10（b）］，仅零星可见植物胞腔孔（直径<10 μm），镜质组表面光滑致密［图10（c）］，未显示次生孔隙生成迹象，综合前文针对不同类型孔隙的定量表征结果，该阶段因生烃作用产生的孔隙较少。在1.08%≤R O≤1.3%阶段［图10（d），图10（e）］，孔隙发育特征可见明显变化，350 ℃（R O=1.08%）部分有机质表明开始出现纳米级圆形气孔（直径50~200 nm），同时可见因与该热演化阶段对应的大量液态烃生烃作用形成的微米级宏孔［图10（d），图10（e）］。R O>1.3%［图10（f）—图10（i）］，因生烃产生的气孔广泛发育，孔隙密集分布形成气孔群［图10（f）］。450 ℃（R O=1.8%）后，煤岩孔隙进一步发育，煤岩结构显著疏松化，在500 ℃时完全是以气孔群的形式呈现［图10（i）］。此阶段气孔发育与甲烷产率迅速增大（从26.26 mL/g增至153 mL/g）直接相关，孔隙扩展主要受控于气态烃生成引发的超压效应和有机质缩聚作用。
图10 温度模拟实验扫描电镜图

（a） 原样，R O=0.52%，煤岩原生孔隙；（b） 270 ℃，R O=0.71%，无明显孔隙出现；（c） 310 ℃，R O=0.8%，无明显孔隙出现；（d） 350 ℃，R O=1.08%，出现少量有机质孔；（e） 400 ℃，R O=1.37%，裂隙发育，出现少量气孔；（f） 425 ℃，R O=1.50%，气孔成片出现；（g） 450 ℃，R O=1.80%，出现大量形状规则气孔；（h） 500 ℃，R O=2.59%，气孔更密集；（i） 500 ℃，R O=2.59%，气孔大片发育

Fig.10 SEM images of thermal simulation experiments

热作用条件下模拟实验的孔隙特征变化明显，热作用直接影响了煤岩储层的发育，根据上述生烃及孔隙演化特征，建立煤岩生烃—成储演化模式（图11）。鄂尔多斯本溪组煤岩生烃—孔隙演化包括以下3个阶段：①当R O<1.08%时，未达到生油高峰，液态烃产率不高且由于干酪根初次裂解产气量极低，煤岩孔隙在该阶段发育程度较低，微孔、介孔孔体积、孔吸附量和孔比表面积无明显变化，伴随着液态烃的生成，宏孔在此阶段开始形成；②当1.08%≤R O≤1.3%时，生成的大量液态烃填充了原始煤岩微孔和介孔，但微孔和介孔发育规模较前一阶段仅有微弱增加。宏孔在此阶段明显发育，超过微孔成为孔体积的主要贡献者，液态烃的生烃作用直接促进了煤岩宏孔的发育。部分有机质伴随此阶段增强的初次干酪根裂解生气过程表面可见气孔的发育，但总体发育程度较低；③当R O>1.3%时，本阶段干酪根初次裂解以及液态烃的二次裂解大量生气，圆形气孔及气孔群大量生成，随着热演化程度的升高，气孔分布密度增加，孔径增大，这一点认识与张旭等［40］针对鄂尔多斯盆地二叠系低熟腐殖煤样生烃、孔隙演化的研究较为吻合，高演化阶段烃类二次裂解和芳环缩聚反应是纳米有机孔隙形成的主要途径，芳环缩聚能够促进孔径小于2 nm的微孔发育。微孔在此阶段发育广泛，微孔各项表征参数增幅明显，但介孔仍然欠发育，其吸附量、孔体积和孔比表面积等均较低，指示整个过程中生烃作用仅产生极少量介孔，这与页岩孔隙演化过程中大量液态烃裂解成介孔有机孔存在明显差异。宏孔的孔体积增量也经历快速上升后趋于缓慢增长阶段，此阶段宏孔发育主要受煤岩缩聚作用导致气孔大量产生而形成，在孔隙形态上和形成机理上，与前一阶段液态烃生烃增压作用形成的宏孔具有明显差异。
图11 本溪组煤岩热模拟实验生烃—成储模式图

Fig.11 Hydrocarbon generation-reservoir formation model diagram of thermal simulation experiment on Benxi Formation coal measures

本文模拟煤岩储层演化规律与鄂尔多斯盆地本溪组煤岩地质样储层特征具有较好的可比性（图12）。与模拟实验结果类似，从低熟到高熟整个热演化阶段，微孔发育均受热作用的影响，孔体积与R O呈较好的正相关关系；不同热演化程度介孔均发育较差，孔体积远低于微孔，这一现象与模拟实验过程中随热演化程度的增加介孔变化较小的结果一致；宏孔演化规律方面，地质样品宏孔呈两段式变化规律，宏孔孔体积随热演化程度升高呈先增高（R O<2.0%）后降低（R O>2.0%）的趋势，由于地质样品与模拟样品相比，在生烃过程中受地层压力的影响，热演化阶段过高阶段超压抑制了宏孔的发育，而微孔受压力影响较小，随着地层埋深加深，压力增大，微孔仍广泛发育。
图12 鄂尔多斯盆地本溪组煤岩地质样品不同类型孔隙特征与R O相关关系

Fig.12 Correlation between reservoir characteristics of different pore types and R O in coal rock geological samples from the Benxi Formation， Ordos Basin

生烃—成储热模拟实验及实际地质样品的对比分析结果为鄂尔多斯本溪组煤岩气的勘探提供了重要思路，本文研究认为煤岩储层及含气性特征依据热演化程度可以划分为3种类型（图12）：①在R O≤1.3%阶段，煤岩干酪根裂解产气程度较低，孔隙发育程度整体偏低，含气性较差，该演化阶段对应的低演化区可划分为III类勘探目标区；②在1.3%<R O<2.0%阶段，煤岩开始大量产气同时兼具微孔—宏孔的双孔隙发育，宏孔在此阶段占比较高，指示了较好的游离气的勘探潜力，有利于煤岩气的开发，该演化阶段对应的中等演化区可划分为II类勘探目标区；③在R O≥2.0%过高热演化阶段，伴随煤岩干酪根进一步裂解，产气量进一步增加，较高的煤岩产气率反映了较好的资源勘探前景，该演化阶段对应的高演化区可划分为I类勘探目标区，但随着深埋藏对应的更高的地层压力，该阶段煤岩宏孔发育受到抑制，占比呈逐渐降低的趋势，气体主要赋存在微孔中，且是以吸附状态赋存。
表5 鄂尔多斯盆地本溪组不同热演化煤岩孔体积参数

Table 5 Pore volume parameters of coal rocks in the Benxi Formation of the Ordos Basin at different thermal evolution stages

样品

编号

 R O/% 孔体积/（cm3/g）

样品

编号

 R O/% 孔体积/（cm3/g）
微孔 介孔 宏孔 微孔 介孔 宏孔
S8 0.51 0.005 9 0.001 3 0.000 6 YU4 1.71 0.058 8 0.003 1 0.005 4
Z68 0.85 0.001 9 0.001 2 0.000 5 MZ13 1.78 0.042 8 0.003 0 0.007 3
Z102 0.85 0.006 3 0.001 3 0.001 6 Q35 1.85 0.065 8 0.003 0 0.013 0
S40 0.98 0.012 3 0.001 0 0.000 6 Q44 1.85 0.034 2 0.000 3 0.005 0
S96 1.02 0.012 0 0.001 4 0.001 3 M115 1.97 0.014 2 0.000 6 0.003 1
S41 1.07 0.006 9 0.001 3 0.000 6 L133 2.02 0.010 6 0.001 1 0.009 3
S116 1.14 0.009 7 0.000 8 0.010 6 ZT1H 2.03 0.032 9 0.002 4 0.006 7
S55 1.26 0.002 9 0.002 6 0.000 8 J85 2.09 0.016 0 0.003 9 0.003 7
S121 1.38 0.025 0 0.000 8 0.012 5 Q85 2.17 0.059 0 0.002 9 0.006 0
Q36 1.43 0.030 6 0.000 6 0.017 0 SD1H 2.34 0.069 6 0.002 0 0.007 5
S78 1.53 0.007 0 0.000 5 0.001 8 S29H 2.53 0.049 0 0.004 1 0.006 5
S122 1.55 0.020 9 0.000 6 0.006 0 S11 2.62 0.072 0 0.002 5 0.004 6
YY2 1.68 0.049 0 0.003 6 0.004 5 Y188 2.77 0.072 9 0.002 3 0.003 3
WT1H 1.70 0.020 2 0.002 6 0.003 5

6 结论

（1）本文研究开展热模拟实验的鄂尔多斯盆地本溪组煤样具有热演化程度低（R O=0.52%）、总有机碳含量高（TOC=71.1%）、氢指数较高的特点，具有较好的生烃潜力，属于好烃源岩。固定碳含量为54.15%、挥发分为37.91%，灰分产率7.39%属特低灰煤（<10%）。
（2）生烃演化呈3阶段特征：R O<1.08%时油气产量较低；1.08%≤R O≤1.3%时产物以液态烃为主，处于生油高峰，气态烃开始生成；R O>1.3%时主要进行烃类热裂解和干酪根热降解反应，气态烃产率迅速上升。
（3）储层演化受生烃作用影响，同样呈3阶段演化规律：R O<1.08%，孔隙发育不明显，微孔、介孔、宏孔均未表现出明显变化。0.8%≤R O≤1.3%，微孔和介孔发育规模较前一阶段仅有微弱增加；宏孔在此阶段明显发育，液态烃的生烃增压直接促进了煤岩宏孔的发育。R O>1.3%，对应气态烃大量生成，液态烃裂解和干酪根热解产气，导致微孔、宏孔含量显著增加，介孔发育总体变化较小。
（4）本文首次针对鄂尔多斯盆地本溪组煤岩生烃—孔隙演化规律开展了模拟实验研究，模拟实验及实际地质样品的对比结果为鄂尔多斯盆地本溪组煤岩气勘探提供了重要参考，在热演化阶段R O>1.3%煤岩开始大量产气同时兼具微孔-宏孔的双孔隙发育，有利于煤岩气勘探开发，过高热演化阶段（R O>2.0%）气体主要赋存在微孔中，且是以吸附状态赋存，但煤岩产气率高，资源前景较好。

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序
[1]
贾承造， 郑民， 张永峰. 中国非常规油气资源与勘探开发前景［J］. 石油勘探与开发， 2012， 39（2）： 129-136.

JIA C Z， ZHENG M， ZHANG Y F. Unconventional hydrocarbon resources in China and the prospect of exploration and development［J］.Petroleum Exploration and Development，2012，39（2）： 129-136.

[2]
邹才能， 朱如凯， 吴松涛， 等. 常规与非常规油气聚集类型、特征、机理及展望——以中国致密油和致密气为例［J］. 石油学报， 2012， 33（2）： 173-187.

ZOU C N，ZHU R K，WU S T，et al.Types，characteristics，ge-nesis and prospects of conventional and unconventional hydrocarbon accumulations：Taking tight oil and tight gas in China as an instance［J］.Acta Petrolei Sinica，2012，33（2）：173-187.

[3]
邹才能， 董大忠， 王社教， 等. 中国页岩气形成机理、地质特征及资源潜力［J］. 石油勘探与开发， 2010， 37（6）： 641-653.

ZOU C N， DONG D Z， WANG S J， et al. Geological characteristics，formation mechanism and resource potential of shale gas in China［J］.Petroleum Exploration and Development，2010，37（6）： 641-653.

[4]
JIA C Z， PANG X Q， SONG Y. Whole petroleum system and ordered distribution pattern of conventional and unconventional oil and gas reservoirs［J］. Petroleum Science， 2023， 20（1）： 1-19.

[5]
刘池洋， 赵红格， 桂小军， 等. 鄂尔多斯盆地演化—改造的时空坐标及其成藏（矿）响应［J］. 地质学报， 2006， 80（5）： 617-638.

LIU C Y， ZHAO H G， GUI X J， et al. Space-time coordinate of the evolution and reformation and mineralization response in Ordos Basin［J］.Acta Geologica Sinica，2006，80（5）：617-638.

[6]
宋洪柱. 中国煤炭资源分布特征与勘查开发前景研究［D］. 北京：中国地质大学（北京）， 2013.

SONG H Z. Study on The Distribution Characteristics and The Exploration and Development Prospect of Coal Resource of China［D］.Beijing：China University of Geosciences（Beijing），2013.

[7]
王双明. 鄂尔多斯盆地构造演化和构造控煤作用［J］. 地质通报， 2011， 30（4）： 544-552.

WANG S M. Ordos Basin tectonic evolution and structural control of coal［J］.Geological Bulletin of China，2011，30（4）：544-552.

[8]
NIU X B， FAN L Y， YAN X X， et al. Enrichment conditions and resource potential of coal-rock gas in Ordos Basin， NW China［J］. Petroleum Exploration and Development， 2024， 51（5）： 1122-1137.

[9]
刘大锰， 王子豪， 陈佳明， 等. 基于ResNet残差神经网络识别的深部煤层显微组分和微裂缝分类——以鄂尔多斯盆地石炭系本溪组8#煤层为例［J］. 石油与天然气地质， 2024， 45（6）： 1524-1536.

LIU D M， WANG Z H， CHEN J M， et al. Classification of macerals and microfractures in deep coal seams based on resnet：A case study of the No.8 coal seam of the Carboniferous Benxi Formation in the Ordos Basin［J］. Oil & Gas Geology， 2024， 45（6）： 1524-1536.

[10]
牛小兵， 张辉， 王怀厂， 等. 鄂尔多斯盆地中、东部石炭系本溪组煤储层纵向非均质性特征及成因——以M172井为例［J］. 石油与天然气地质， 2024， 45（6）： 1577-1589.

NIU X B，ZHANG H，WANG H C， et al. Characteristics and genesis of vertical heterogeneity in a coal seam of the Carboniferous Benxi Formation，eastern Ordos Basin：A case study of well M172［J］. Oil & Gas Geology， 2024， 45（6）： 1577-1589.

[11]
郑瑞辉，鲍园，张楠，等.鄂尔多斯盆地延安组富油煤和含油煤生烃特征差异及其成因［J］.煤炭学报，2025，50（9）：4450-4463.

ZHENG R H，BAO Y，ZHANG N，et al. Differences and origins of hydrocarbon generation characteristics between tar-rich coal and tar-containing coal in the Yan’an Formation，Ordos Basin［J］.Journal of China Coal Society，2025，50（9）：4450-4463.

[12]
郑瑞辉， 鲍园， 张枝焕， 等. 鄂尔多斯盆地南部三叠系页岩和侏罗系富油煤生烃动力学差异及其原位共采的温度条件［J/OL］. 煤炭学报， https：//doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.0445.［2025-03-14］.

ZHENG R H，BAO Y，ZHANG Z H，et al. Differences in hydro-carbon generation kinetics between Triassic shale and Jurassic tar-rich coal and temperature conditions for in-situ co-production，southern Ordos Basin［J］.Journal of China Coal Society， https：//doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.0445.［2025-03-14］.

[13]
石学文， 王青， 张景缘， 等. 川南长宁区块龙潭组煤系储层孔裂隙结构、连通性特征及其地质意义［J］. 地质学报，2025，99（9）：3133-3146.

SHI X W， WANG Q， ZHANG J Y， et al. Pore fracture structure， connectivity characteristics and its geological significance of Longtan Formation coal measures reservoir in Changning block，southern Sichuan［J］.Acta Geologica Sinica，2025，99（9）：3133-3146.

[14]
张慧. 煤孔隙的成因类型及其研究［J］. 煤炭学报， 2001， 26（1）： 40-44.

ZHANG H. Genetical type of proes in coal reservoir and its research significance［J］. Journal of China Coal Society， 2001， 26（1）： 40-44.

[15]
孔庆芬. 鄂尔多斯盆地延长组烃源岩有机显微组分特征［J］. 新疆石油地质， 2007， 28（2）： 163-166.

KONG Q F. Characteristics of organic macerals in source rocks of Yanchang Formation， Ordos Basin［J］. Xinjiang Petroleum Geology， 2007， 28（2）： 163-166.

[16]
李国欣， 贾承造， 赵群， 等. 煤岩气成藏机理与煤系全油气系统［J］. 石油勘探与开发， 2025， 52（1）： 29-43.

LI G X， JIA C Z， ZHAO Q， et al. Coal-rock gas accumulation mechanism and the whole petroleum system of coal measures［J］. Petroleum Exploration and Development， 2025， 52（1）： 29-43.

[17]
何智同，李勇，侯雨庭， 等. 鄂尔多斯盆地本溪组 8#煤煤岩气地质特征及富集控制因素［J］．天然气地球科学， 2026，37（1）：110-125.

HE Z T，LI Y，HOU Y T，et al. Geological characteristics and enrichment controlling factors of coal-rock gas in No.8 Coal， Benxi Formation， Ordos Basin［J］.Natural Gas Geoscience， 2026，37（1）：110-125.

[18]
李渤， 王彦卿， 杨鸣一， 等.鄂尔多斯盆地中东部深层煤岩储层分布特征及成因［J］. 天然气地球科学， 2025， 36（9）： 1631-1645.

LI B，WANG Y Q，YANG M Y，et al. Distribution characteristics and genetic mechanisms of deep coal reservoirs in the central-eastern Ordos Basin［J］.Natural Gas Geoscience， 2025， 36（9）： 1631-1645.

[19]
伊伟， 聂志宏， 邢雪杰， 等. 鄂尔多斯盆地宜川地区石炭系本溪组深层煤岩气储层特征［J］. 天然气地球科学， 2025， 36（9）： 1618-1630.

YI W， NIE Z H， XING X J， et al.Characteristics of deep coal-rock gas reservoirs in the Carboniferous Benxi Formation， Yichuan area，Ordos Basin［J］.Natural Gas Geoscience，2025， 36（9）： 1618-1630.

[20]
赵振宇， 郭彦如， 王艳， 等. 鄂尔多斯盆地构造演化及古地理特征研究进展［J］. 特种油气藏， 2012， 19（5）： 15-20，151.

ZHAO Z Y， GUO Y R， WANG Y， et al. Study progress in tectonic evolution and paleogeography of Ordos Basin［J］. Special Oil & Gas Reservoirs， 2012， 19（5）： 15-20，151.

[21]
李思田， 林畅松， 解习农， 等. 大型陆相盆地层序地层学研究——以鄂尔多斯中生代盆地为例［J］.地学前缘，1995，2（4）：133-136，148.

LI S T， LIN C S， XIE X N， et al. Sequence stratigraphy of large continental basins： A case study of Mesozoic Ordos Basin［J］. Earth Science Frontiers， 1995， 2（4）： 133-136，148.

[22]
蔡益栋， 高国森， 刘大锰， 等. 鄂尔多斯盆地东缘临兴中区煤系气富集地质条件及成藏模式［J］. 天然气工业， 2022， 42（11）： 25-36.

CAI Y D， GAO G S， LIU D M， et al. Geological conditions for coal measure gas enrichment and accumulation models in Linxingzhong Block along the eastern margin of the Ordos Basin［J］. Natural Gas Industry， 2022， 42（11）： 25-36.

[23]
郭小军. 鄂尔多斯盆地石炭—二叠纪聚煤规律与煤层气勘探有利区优选［D］. 青岛：中国石油大学（华东）， 2010.

GUO X J. Coal Accumulation and Target Optimization for Exploration of CBM in Permo-Carboniferous，Ordos Basin［D］. Qingdao：China University of Petroleum（East China）， 2010.

[24]
陶传奇. 鄂尔多斯盆地东缘临兴地区深部煤层气富集成藏规律研究［D］. 北京：中国矿业大学（北京）， 2019.

TAO C Q. Enrichment and Accumulation Laws of Deep Coalbed Methane in Linxing Area，Eastern Ordos Basin［D］.Beijing：China University of Mining & Technology（Beijing），2019.

[25]
江同文， 熊先钺， 金亦秋. 深部煤层气地质特征与开发对策［J］. 石油学报， 2023， 44（11）： 1918-1930.

JIANG T W， XIONG X Y， JIN Y Q. Geological characteristics and development countermeasures of deep coalbed methane［J］. Acta Petrolei Sinica， 2023， 44（11）： 1918-1930.

[26]
徐长贵， 朱光辉， 季洪泉， 等. 中国海油陆上天然气勘探进展及增储发展战略［J］. 中国石油勘探， 2024， 29（1）： 32-46.

XU C G， ZHU G H， JI H Q， et al. Exploration progress and reserve increase strategy of onshore natural gas of CNOOC［J］. China Petroleum Exploration， 2024， 29（1）： 32-46.

[27]
张迈， 宋到福， 王铁冠， 等. 鄂尔多斯盆地杭锦旗地区山西组—太原组烃源岩地球化学特征对比研究及意义［J］. 长江大学学报（自然科学版）， 2023， 20（5）： 55-66.

ZHANG M， SONG D F， WANG T G， et al. Comparative study and its significance of geochemical characteristics of source rocks from Shanxi Formation and Taiyuan Formation in Hangjinqi area of Ordos Basin［J］. Journal of Yangtze University （Natural Science Edition）， 2023， 20（5）： 55-66.

[28]
张慧， 赵俊峰， 吴静， 等. 新疆芦草沟组烃源岩显微组分及其孔隙发育特征［J］.西北大学学报（自然科学版），2018，48（3）：431-440.

ZHANG H， ZHAO J F， WU J， et al. The maceral and pore-developed characteristics in sourerocks of Lucaogou Formationin Xinjiang［J］. Journal of Northwest University （Natural Science Edition）， 2018， 48（3）： 431-440.

[29]
刘琬玥， 刘钦甫， 刘霖松， 等. 沁水盆地北部中高煤阶煤结构的FTIR特征研究［J］.煤炭科学技术，2019，47（2）：181-187.

LIU W Y， LIU Q F， LIU L S， et al. Study on FTIR features of middle and high rank coal structure in north part of Qinshui Basin［J］.Coal Science and Technology，2019，47（2）：181-187.

[30]
张小梅， 王绍清， 陈昊， 等. 低煤级煤的石墨化研究：芳香结构演化特征［J］. 煤炭学报， 2022， 47（7）： 2768-2778.

ZHANG X M， WANG S Q， CHEN H， et al. An investigation on the graphitization of low-rank coal： Evolutional characteristics of aromatic structure［J］.Journal of China Coal Society， 2022， 47（7）： 2768-2778.

[31]
刘全有， 刘文汇， 秦胜飞， 等. 煤岩及煤岩加不同介质的热模拟地球化学实验——气态和液态产物的产率以及演化特征［J］. 沉积学报， 2001， 19（3）： 465-468.

LIU Q Y， LIU W H， QIN S F， et al. Thermochemical simulation experiments of coal and coal with different media： Yields and evolution characteristics of gaseous and liquid products［J］. Acta Sedimentologica Sinica， 2001， 19（3）： 465-468.

[32]
李丽， 王新洲. 褐煤煤化作用的模拟试验［J］. 石油与天然气地质， 1985， 6（2）： 121-126，227.

LI L， WANG X Z. Simulation experiment of lignite coalification［J］. Oil & Gas Geology， 1985， 6（2）： 121-126，227.

[33]
李勇， 汤达祯， 许浩， 等. 鄂尔多斯盆地东缘煤层气构造控气特征［J］. 煤炭科学技术， 2014， 42（6）： 113-117，129.

LI Y， TANG D Z， XU H， et al. Characteristics of structural controlled coalbed methane in east margin of Ordos Basin［J］. Coal Science and Technology， 2014， 42（6）： 113-117，129.

[34]
琚宜文， 李清光， 颜志丰， 等. 煤层气成因类型及其地球化学研究进展［J］. 煤炭学报， 2014， 39（5）： 806-815.

JU Y W， LI Q G， YAN Z F， et al. Origin types of CBM and their geochemical research progress［J］.Journal of China Coal Society， 2014， 39（5）： 806-815.

[35]
徐永昌， 沈平， 陶明信， 等. 中国含油气盆地天然气中氦同位素分布［J］. 科学通报， 1994， 39（16）： 1505-1508.

XU Y C， SHEN P， TAO M X， et al. Helium isotope distribution in natural gas of petroliferous basins in China［J］. Chinese Science Bulletin， 1994， 39（16）： 1505-1508.

[36]
卢双舫， 赵锡嘏， 黄第藩， 等. 煤成烃的生成和运移的模拟实验研究Ⅰ.气态和液态产物特征及其演化［J］.石油实验地质，1994， 16（3）： 290-302.

LU S F， ZHAO X G， HUANG D F， et al. Simulation experiments on hydrocarbon generation and migration from coal I： Characteristics and evolution of gaseous and liquid products［J］. Petroleum Geology & Experiment，1994，16（3）：290-302.

[37]
陈磊， 郑伦举， 黄海平， 等. 碳酸盐岩烃源岩不同热模拟方式下气体碳同位素演变特征［J］. 石油实验地质， 2022， 44（1）： 121-128，138.

CHEN L， ZHENG L J， HUANG H P， et al. Carbon isotopic evolution of hydrocarbon gases generated from carbonate source rocks via different thermal simulation methods［J］. Petroleum Geology & Experiment， 2022， 44（1）： 121-128，138.

[38]
熊永强， 张海祖， 耿安松. 热演化过程中干酪根碳同位素组成的变化［J］. 石油实验地质， 2004， 26（5）： 484-487.

XIONG Y Q， ZHANG H Z， GENG A S. Variations of carbon isotope composition in kerogen during thermal evolution［J］. Petroleum Geology & Experiment，2004，26（5）：484-487.

[39]
HANDWERGER D A， KELLER J， VAUGHN K.Improved petrophysical core measurements on tight shale reservoirs using retort and crushed samples ［C］. SPE147456， 2011.

[40]
张旭，王琳霖，蔡苏阳，等.有机质生烃对纳米有机孔隙形成演化的影响［J］.地球科学， 2024， 49（9）： 3292-3305.

ZHANG X， WANG L S， CAI S Y， et al. Effects of hydrocarbon generation on the occurrence of organic nanopores during thermal maturity of organic matters［J］. Earth Science， 2024， 49（9）： 3292-3305.

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