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针对济阳坳陷孤北深层煤成气成因以及潜力不明确的问题，进行了封闭体系下煤样的热模拟实验研究，分析了煤岩一次与二次生烃过程和机理，探讨了不同生气过程的化学动力学差异。实验结果表明，二次生烃过程中的芳核侧链的碳键更易断裂生成重烃气、脂环官能团或短链的脱落生烃，使得烃类气体环烷烃类含量增高。总烃及iC4、苯生成的活化能比一次生烃高60KJ/mol、20KJ/mol、10KJ/mol。综合孤北地区的地质条件，判识工区的煤成气应是石炭-二叠系煤岩二次生气演化至高成熟阶段的产物，且相比初次生烃煤系源岩需处于较大埋藏深度才能发生。这个结论对深化认识孤北地区天然气成因机制以及勘探方向的部署具有重要的理论和现实意义。