烃源岩生烃的核心是有机大分子向小分子烃类的转化，包含了由干酪根→液态烃→湿气→干气的有机质连续生烃与转换等一系列过程。在页岩气藏中，气态烃（C1−C5）是页岩气的主要组成，其热裂解作用深刻影响着页岩气的组成与碳氢同位素分馏、氢气生成、储层超压形成、矿物溶蚀与脆性矿物形成、储集性能与储集空间演变以及资源甜点区的形成与识别等。
本工作系统梳理了近几十年来气态烃裂解的模拟实验成果及全球主要页岩气的地球化学研究进展。结果显示，页岩气藏中C₅H₁₂、C₄H₁₀、C₃H₈、C₂H₆和CH₄的初始裂解的成熟度（Ro值）分别约为1.1%、1.1%、1.3%、1.5%和2.0%，主裂解阶段分别对应的成熟度（Ro值）区间约为1.7–2.4%、1.7–2.8%、1.8–3.2%、1.8–3.6%和3.0–4.0%。页岩中气态烃裂解向更多气体小分子（如CH₄）转化，导致高-过成熟阶段页岩气藏干燥系数和储层压力的升高，这也是高-过成熟页岩气藏超压形成的重要原因之一。页岩气中CH₄裂解的开始标志着页岩生气潜力基本耗竭，其早期裂解阶段因受限速步骤（C−H键断裂）限制而普遍具有极低的裂解量，在封闭性良好的储集空间中易形成页岩气资源甜点区，其倒转程度常与产气量呈正相关关系，因此，页岩气碳同位素倒转一般是页岩气资源甜点的重要标志。页岩中气态烃（尤其是CH₄）的无水/有水裂解都会产生一定量H₂，是高-过成熟页岩气藏中伴生的有机成因H₂的重要来源。随着热成熟度的增大，页岩气藏中CH₄逐渐富集重的稳定同位素（¹³C和²H）、到高-过成熟阶段后趋于稳定，而C₂H₆（或C₃H₈）则呈现富集→亏损→再富集重同位素的演化趋势。湿气裂解导致页岩气中相应的烃类气体稳定碳同位素翻转，而CH₄裂解可引发页岩气碳、氢同位素的倒转。但烃类气体的氢同位素还会受到无机氢源（如水）的影响，导致页岩气中烃类气体氢同位素分布特征复杂化，这可能是高-过成熟页岩气藏中碳、氢同位素倒转常表现出不同步性的主要原因。气态烃的含水热解反应产生的甲酸、乙酸等有机酸会溶蚀页岩中碳酸盐和长石矿物，从而提高了页岩储层的孔隙度和渗透率。长石溶蚀过程中伴随硅质沉淀，促进脆性石英矿物形成，有利于页岩储层压裂改造。但是硅质沉淀也可能堵塞孔喉，降低储层渗透率，不利于页岩气的开采。这些矿物的溶蚀与沉淀对页岩气资源评价、勘探及开发技术具有重要意义，但其影响程度尚不明确，未来需开展半定量-定量研究。
 

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