徐占杰
- 作品数：8 被引量：72H指数：4
- 供职机构：中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金北京市自然科学基金河南省教育厅科学技术研究重点项目更多>>
- 相关领域：天文地球化学工程更多>>
- 沁水盆地北部太原组煤层气碳同位素特征及成因探讨被引量：13
- 2016年
- 为了研究沁水盆地北部寺家庄太原组煤层甲烷(CH_4)及二氧化碳(CO_2)的成因,对11口煤层气井排采气进行了化学组分和同位素测试,探讨了煤层CH_4及CO2的成因及联系。结果表明:沁水盆地北部煤层CH_4平均体积分数为98.6%,CO_2为0.25%,N_2为1.07%;煤层CH_4碳同位素值介于-33.2‰^-40.8‰,平均值为-37.1‰,以煤热裂解成因为主,含有微生物CO_2还原成因CH_4,属于混合成因煤层气。沁北煤层CH_4碳同位素分馏起主导作用的是解吸-扩散-运移作用,储层浅部压力小,含轻碳同位素的CH_4优先解吸,经扩散运移至上部地层进而逸散到大气中。煤层CO_2的δ^(13)C值为-15.9‰^+0.05‰,平均值为-8.6‰,为煤热演化初期或最近一次煤层抬升再沉降后煤中有机质热裂解产生,碳同位素较重的地方受地下水或微生物CO_2还原作用影响。煤层CO_2碳同位素随煤层埋藏变浅而变重,浅部煤层微生物CO_2还原作用强,使CO_2碳同位素变重。
- 徐占杰刘钦甫郑启明程宏飞李中平毋应科
- 关键词：煤层气碳同位素沁水盆地
- 山西阳泉地区太原组15号煤层夹矸中铵伊利石矿物研究被引量：2
- 2013年
- 为解释山西太原组中铵伊利石矿物的成因,采用偏光显微镜观察、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱和热重分析等手段,对山西阳泉地区太原组15号煤层夹矸中的铵伊利石矿物进行研究。研究发现,铵伊利石主要富集在细粒级部分。铵伊利石的晶胞参数为:a=5.212 0×10-10m,b=9.007 3×10-10m,c=10.513 6×10-10m,α=γ=90°,β=101.349 7°。铵伊利石成因主要有两种:①在成岩过程中由高岭石转变而来;②裂隙中自生结晶形成。铵伊利石中氮元素主要来自于热演化过程中有机质的裂解和微生物的降解,裂隙中的自生铵伊利石也可能与岩浆热液有关。
- 徐占杰刘钦甫
- 关键词：矿物学晶胞参数
- 沁水盆地煤层气甲烷同位素特征及其成因
- 煤层气甲烷碳氢同位素特征可反映煤层气的成因,对煤层气的勘探开发具有一定的理论指导意义.通过对沁水盆地北部阳泉-西山研究区煤层气的甲烷碳氢同位素、组分和15＃煤层舍气量分析,探讨了煤层气的成因、甲烷碳同位素与15＃煤层含气...
- 徐占杰郑启明毋应科刘钦甫
- 煤层夹矸型黏土矿物对甲烷的吸附研究被引量：4
- 2017年
- 黏土矿物是煤层中最重要的矿物质,煤层中有机质与黏土矿物复合能改善黏土矿物对甲烷的吸附能力,因而煤储层中黏土矿物对甲烷的吸附不容忽视。分别选取黏土矿物含量较高的煤层夹矸和纯黏土样品,采用X-射线衍射、红外光谱及扫描电镜表征,并进一步分析了样品中总有机碳(TOC)含量、有机质的类型和成熟度,结合孔径、孔隙体积和比表面积测定结果,探讨造成夹矸型和非煤黏土矿物甲烷吸附能力差异的主要原因,研究影响夹矸型黏土矿物吸附能力的控制因素。结果表明:夹矸型黏土矿物对甲烷的吸附能力依次为铵伊利石>高岭石>伊利石>金云母;单纯的外表面积大小并不能完全反应出黏土矿物的甲烷吸附特性,需结合不同黏土矿物层间域等多方面因素综合考虑;有机质含量较高的夹矸型黏土矿物样品比纯黏土样品具有更多的微小孔隙,尤其是孔径小于6 nm的孔隙,对样品比表面积的增加起到了关键作用,进而也增强了其甲烷吸附能力。通过分析黏土矿物的甲烷吸附贡献率发现,黏土矿物及其有机复合体具有较强的甲烷吸附能力,在煤层夹矸中对甲烷的吸附贡献较大。
- 程宏飞李凯华徐占杰郑启明刘钦甫
- 关键词：黏土矿物甲烷有机质
- 沁水盆地阳泉地区煤层氮气同位素组成及其成因被引量：4
- 2015年
- 煤层气地球化学研究对象以煤层甲烷为主,对非烃组分氮气地球化学特征的研究相对较少。采用气相色谱和同位素质谱方法,分析了沁水盆地北部阳泉—寿阳地区煤层排采气中氮气的地球化学特征。结果表明:采集的排采气样中氮气体积分数平均为1.46%,其中大气源氮气为1.05%,有机成因氮气为0.41%。有机成因氮气的δ15N平均为+1.5‰,属于热氨化和热裂解混合成因。阳泉—寿阳地区排采气中有机成因氮气同位素组成主要受地下水动力条件、人为排采活动以及解吸—扩散—运移效应影响,其中,较强的地下水动力条件导致其同位素组成偏轻;产气量越高,氮气同位素组成越重;煤层埋深越深,氮气同位素组成越重。依据多元线性回归分析的结果,各影响因素对有机成因氮气同位素组成影响的程度由高到低依次为:地下水动力条件>排采>解吸—扩散—运移。
- 郑启明刘钦甫徐占杰
- 关键词：沁水盆地煤层气氮气同位素组成
- 不同煤化程度煤的热解及氮的释放行为被引量：32
- 2015年
- 采用热重-红外-质谱联用技术（TG-IR-MS）,对4种不同煤化程度的煤进行热解实验,实时记录了煤在30~1 100℃,以10℃/min升温速率、氦气气氛下热解过程中的质量变化和生成气体成分。研究结果表明：随着热解温度的升高,煤中逐渐释放出氮化物,如HCN,NH3等。不同煤化程度的煤具有不同的N释放行为。气煤、焦煤、1/3焦煤等主要以NH3与HCN两种形式释放,无烟煤热解时主要是以NH3形式释放。煤热解释放的HCN和NH3来源于不同的氮。HCN可能主要来源于煤分子边缘的五元环吡咯氮和六元环吡啶氮,而NH3主要来源于煤分子内部的季氮。NH3的释放经历了2个阶段：低温（550℃）阶段为煤中挥发分的初级热解产物;高温（750~850℃）阶段为煤中挥发分的二次热解产物。
- 刘钦甫徐占杰崔晓南郑启明
- 关键词：热解氮化物
- 煤热解气体主产物及热解动力学分析被引量：11
- 2016年
- 为了研究不同煤化程度煤的热解气相产物、热解动力参数，采用热重–红外光谱–质谱(TG-IR-MS)联用技术对4种不同热演化程度的煤进行了热解实验。实时记录了4种煤样在30~1100℃、10℃/min升温速率、氦气气氛下热解过程中释放的各种气体成分及其释放量的变化趋势。研究结果表明，随煤热演化程度升高，煤的失重率和最大失重速率逐渐降低，与煤的干燥无灰基挥发分呈正相关关系；随着热解温度的升高，煤中逐渐释放出水、甲烷、二氧化碳、氢气和二氧化硫等小分子气体，且随着煤化程度的升高，各种气体的释放峰逐渐向高温处偏移，说明煤的热稳定性逐渐升高。不同变质程度煤的热解动力学分析结果表明，随着煤变质程度增高，其活化能逐渐降低，说明其热效应强度和发生热解反应的能力在逐渐降低。
- 刘钦甫崔晓南徐占杰郑启明毋应科
- 关键词：热解热解动力学
- 寺家庄井田陷落柱对煤层气井产出水地球化学特征的影响被引量：9
- 2017年
- 根据产出水的矿化度、离子类型和离子质量浓度化验结果,采用水化学、单因子方差分析等方法,研究了寺家庄井田陷落柱对煤层气井产出水地球化学特征的影响,对陷落柱地区煤层气的勘探开发具有参考价值。寺家庄井田煤层气井产出水的平均矿化度为1 484 mg/L,属微咸水,HCO_3-Na型。2014年4月和8月采集的井田北部煤层产出水样平均矿化度较南部高,陷落柱在井田北部较发育,蒸发作用较强,可能是导致井田北部产出水矿化度略高的原因之一。产出水矿化度随煤层气井排采时间增加略有增高且水型没有改变,说明寺家庄井田煤层气井在排水降压过程中地下水未得到及时补给。不同构造背景下煤层产出水的Na^+浓度无显著差异,井田北部陷落柱区样品282位于次级向斜轴部且临近陷落柱,其Na+质量浓度最大,平均值达462 mg/L,归因于水动力条件弱且较强的蒸发作用。
- 徐占杰刘钦甫宋璞姬景超毋应科
- 关键词：产出水陷落柱水地球化学煤层气
