硫酸鹽熱還原作用模擬實驗裝置的材料選擇

張建勇，劉文匯，騰格爾，范 明，鄭倫舉，王小芳，劉金鐘

(1.中國石油 杭州地質研究院，杭州 310023; 2.中國科學院 蘭州地質研究所, 蘭州 730000；3.中國石油化工股份有限公司 石油勘探開發研究院， 北京 100083；4.中國石油化工股份有限公司 石油勘探開發研究院 無錫石油地質研究所，江蘇 無錫 214151；5.中國科學院 廣州地球化學研究所 有機地球化學國家重點開放實驗室，廣州 510640)

世界上高含硫天然氣藏(硫化氫體積百分比大于5%)分布廣泛，例如在我國川東北硫化氫含量可以達10%以上，在南德克薩斯(美國)盆地甚至達到98%，高含硫天然氣主要為 TSR成因[1-8]。TSR機理研究到現在已經進行了30多年[9]，涉及了油氣地質學[10-15]、礦物學[16-21]、地球化學[22-34]，但是有些問題仍存在爭議。例如甲烷是TSR反應物還是產物，水在TSR反應中的作用，TSR反應發生的溫度范圍等等。要探討這些爭議問題，深入研究TSR反應機理，需要開展系統深入的模擬實驗。但是硫元素的活性較大，容易跟幾乎所有的金屬材料反應，硫化氫溶于水，并且硫化氫很容易被氧化，即便模擬實驗產生了少量硫化氫也很難檢測，因此多年來鮮有成功的TSR形成機理模擬實驗。近年來，隨著模擬實驗裝置新材料的應用及測試技術的提高，關于TSR機理的模擬實驗陸續被報道[35-41]。但是，不同材料制作的實驗裝置，實驗結果相差甚遠，因此我們選用了不同材料進行一系列的探索實驗，以期選出最佳的材料來制作實驗裝置，從而減少實驗裝置對實驗結果的影響，也為類似的模擬實驗提供一定的借鑒。……