一种干酪根直接成气转化率的评价方法
专利汇可以提供一种干酪根直接成气转化率的评价方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 干酪根 直接成气转化率的评价方法，其包括以下步骤：1) 岩石 热解 实验得到胶质、 沥青 质产 烃 率，从而确定胶质、沥青质二次裂解成气率；2)实验条件下胶质、沥青质初次、二次裂解成气过程的评价：得到干酪根成气转化率，以及干酪根初次裂解成胶质、干酪根初次裂解成沥青质、胶质二次裂解成气和沥青质二次裂解成气的归一化转化率；3)将求出的胶质、沥青质成气转化率从实验所测得的干酪根成气转化率中去除，即可求出干酪根直接成气转化率。本发明由于从实际情况出发，得到的干酪根直接成气转化率更为合理、准确。本发明可以广泛应用于源岩生油气量评价过程中对干酪根直接成气转化率的评价。，下面是一种干酪根直接成气转化率的评价方法专利的具体信息内容。
1.一种干酪根直接成气转化率的评价方法，其包括以下步骤：
1)胶质、沥青质成气率的确定：
对泥页岩样品进行氯仿抽提，然后对抽提物进行族组分分离，对分离出的胶质、沥青质进行三次以上岩石热解实验，得到胶质、沥青质产烃率，并根据液态烃和气态烃的比例得到胶质、沥青质二次裂解成气率Q胶质成气、Q沥青质成气；
2)实验条件下胶质、沥青质初次、二次裂解成气过程的评价：
①直接对泥页岩样品进行岩石热解实验和热解色谱实验，并设定初始温度和升温速率，得到该升温速率条件下的泥页岩样品中干酪根成气转化率F干酪根成气；
②根据已发表的数据获取干酪根初次裂解成胶质、沥青质的化学动力学参数，以及胶质、沥青质二次裂解成气的化学动力学参数，对应上述初始温度和升温速率，利用生烃动力学原理进行模型应用，得出岩石热解实验和热解色谱实验在上述实验条件下各个温度时干酪根初次裂解成胶质的归一化转化率X干酪根初次裂解成胶质、干酪根初次裂解成沥青质的归一化转化率X干酪根初次裂解成沥青质、胶质二次裂解成气的归一化转化率X胶质二次裂解成气和沥青质二次裂解成气的归一化转化率X沥青质二次裂解成气；
3)干酪根直接成气转化率的校正：
在步骤2)中设定的初始温度和升温速率的实验条件下，利用下式(1)和(2)获取各个温度点胶质和沥青质成气转化率：
F胶质成气＝X干酪根初次裂解成胶质×p干酪根成胶质×X胶质二次裂解成气×Q胶质成气 (1)F沥青质成气＝X干酪根初次裂解成沥青质×p干酪根成沥青质×X沥青质二次裂解成气×Q沥青质成气 (2)式(1)和式(2)中，F胶质成气为干酪根初次裂解生成的胶质经二次裂解后的成气转化率；
F沥青质成气为干酪根初次裂解生成的沥青质经二次裂解后的成气转化率；p干酪根成胶质为干酪根初次裂解最终生成胶质的比例，其值为0.0483；p干酪根成沥青质为干酪根初次裂解最终生成沥青质的比例，其值为0.0148；
将胶质、沥青质成气转化率从实验所测得的干酪根成气转化率F干酪根成气中去除，即可求出干酪根直接成气转化率：
F干酪根直接成气＝F干酪根成气-F胶质成气-F沥青质成气 (3)
式(3)中，F干酪根直接成气为干酪根直接成气转化率。
2.如权利要求1所述的一种干酪根直接成气转化率的评价方法，其特征在于：所述步骤2)的②中，利用生烃动力学原理进行模型应用的过程如下：
设干酪根KEOi成油Oi过程由NO个平行一级反应组成，每个反应对应的活化能为EOi，指前因子为AOi，并设对应每一个反应的干酪根的原始潜量为XOi0，i＝1，2，…，NO，即：
至时间t时，第i个反应的生油量为XOi，则有：
其中，KOi为第i个干酪根成油反应的反应速率常数，R为气体常数，T为绝对温度，当实验采用恒速升温时：
即
其中，D为升温速率；
由式(7)～(9)可得：
将式(10)从T0→T积分得：
其中，T0为初始温度，且XOi(T0)＝0，XOi(T)＝XOi；由此得到干酪根裂解成液态烃的化学动力学模型为：
干酪根成胶质、沥青质以及胶质、沥青质成气过程与干酪根成烃过程的化学动力学模型相似，仅角标有所差异；
假设干酪根成胶质和沥青质分别由N胶质和N沥青质个平行反应组成，每个反应的活化能分别为E胶质i和E沥青质i，原始潜量分别为X胶质i0和X沥青质i0，干酪根成胶质、沥青质的第i个反应的指前因子分别为A胶质i和A沥青质i，干酪根生成胶质和沥青质的第i个反应产物生成量分别为X胶质i和X沥青质i，得到干酪根生成胶质和沥青质的化学动力学模型：
假设胶质和沥青质成气分别由N胶质成气和N沥青质成气个平行反应组成，每个反应的活化能分别为E胶质成气i和E沥青质成气i，原始潜量分别为X胶质成气i0和X沥青质成气i0，胶质、沥青质成气的第i个反应的指前因子分别为A胶质成气i和A沥青质成气i，胶质和沥青质成气的第i个反应成气量分别为X胶质成气i和X沥青质成气i，得到胶质和沥青质成气的化学动力学模型：
3.如权利要求1所述的一种干酪根直接成气转化率的评价方法，其特征在于：所述步骤2)的①中，以200℃为初始温度，以5℃/min、10℃/min或20℃/min为升温速率。
4.如权利要求2所述的一种干酪根直接成气转化率的评价方法，其特征在于：所述步骤2)的①中，以200℃为初始温度，以5℃/min、10℃/min或20℃/min为升温速率。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种干酪根直接成气转化率的评价方法，其特征
在于：所述步骤2)中，已发表的数据为Petromod软件中所提供的数据，该软件中标注为：
TangYongchun，2011。
一种干酪根直接成气转化率的评价方法
技术领域
背景技术
进而利用生烃动力学原理对生烃历程进行研究，并应用到地质条件下对生烃过程进行动态
评价。干酪根生成的油气中包括饱和烃、芳烃、胶质和沥青质四个族组分，其中饱和烃和芳烃属于烃类有机质，包括液态烃和气态烃(天然气)。然而采用PY-GC实验进行检测时，仅
能够检测到烃类信号，对于胶质和沥青质组分无法检测。另外，由于烃类组分(包括气态
烃和液态烃)沸点比胶质和沥青质低，因此在高温条件下可被载气吹离加热体系进而被检
测；而胶质和沥青质组分由于沸点极高，在相同的实验条件下无法被载气吹离加热体系，只能在更高的温度条件下才能继续裂解生成烃类组分(包括气态烃和液态烃),使烃类组分
被载气吹离加热体系进而被检测到。综上所述，泥页岩PY-GC实验检测到的气体包括两部
分，一部分是干酪根直接裂解生成的天然气，另一部分是干酪根直接裂解生成的胶质和沥
青质经过二次裂解生成的天然气。在以往的研究中，并未意识到热解过程中胶质、沥青质将发生二次裂解反应，将两个过程综合结果作为干酪根成气过程进行生烃动力学研究，忽略
了PY-GC实验过程中胶质和沥青质二次裂解成气对总成气转化率的贡献。
发明内容
质、沥青质产烃率，并根据液态烃和气态烃的比例得到胶质、沥青质二次裂解成气率Q胶质成气、Q沥青质成气；2)实验条件下胶质、沥青质初次、二次裂解成气过程的评价：①直接对泥页岩样品进行岩石热解实验和热解色谱实验，并设定初始温度和升温速率，得到该升温速率条
件下的泥页岩样品中干酪根成气转化率F干酪根成气；②根据已发表的数据获取干酪根初次裂解成胶质、沥青质的化学动力学参数，以及胶质、沥青质二次裂解成气的化学动力学参数，对应上述初始温度和升温速率，利用生烃动力学原理进行模型应用，得出岩石热解实验和
热解色谱实验在上述实验条件下各个温度时干酪根初次裂解成胶质的归一化转化率X干酪根初次裂解成胶质、干酪根初次裂解成沥青质的归一化转化率X干酪根初次裂解成沥青质、胶质二次裂解成气的归一化转化率X胶质二次裂解成气和沥青质二次裂解成气的归一化转化率X沥青质二次裂解成气；3)干酪根直接成气转化率的校正：在步骤2)中设定的初始温度和升温速率的实验条件下，利用
下式(1)和(2)获取各个温度点胶质和沥青质成气转化率：
依据。2、本发明由于利用已发表的干酪根初次裂解成胶质和沥青质动力学参数以及胶质沥青质裂解成气的动力学参数对PY-GC实验测得的总成气转化率进行校正，使得对干酪根直
接成气过程的评价更准确。本发明可以广泛应用于源岩生油气量评价过程中对干酪根直接
成气转化率的评价。
附图说明
具体实施方式
以得到胶质、沥青质二次裂解成气率Q胶质成气、Q沥青质成气。
Rock-Eval和PY-GC实验条件下各个温度时干酪根初次裂解成胶质的归一化转化率X干酪根初次裂解成胶质、干酪根初次裂解成沥青质的归一化转化率X干酪根初次裂解成沥青质、胶质二次裂解成气的归一化转化率X胶质二次裂解成气和沥青质二次裂解成气的归一化转化率X沥青质二次裂解成气。
为6次)Rock-Eval实验，以得到泥页岩样品中胶质和沥青质的热解数据，实验结果如表1
所示：
高裂解峰温，Tmax越大，成熟度越高。对于胶质，取其若干次裂解烃产率S2的平均值220mg/g作为胶质产烃率；对于沥青质，取其若干次裂解烃产率S2的平均值325mg/g作为沥青质产
烃率。胶质和沥青质裂解将同时产生气态烃类产物和液态烃类产物，本实施例中假设胶质
和沥青质裂解产物的20％为气，则胶质、沥青质二次裂解成气率Q胶质成气和Q沥青质成气分别为：
Q胶质成气＝220mg/g*20％＝44mg/g，Q沥青质成气＝325mg/g*20％＝65mg/g。
干酪根成气转化率F干酪根成气(如表2和表3所示)，其中C1-C5为气态烃，C5-C13和C13-Cn之和为液态烃。
200 0.058 0.035 0.000 0.094
200-250 0.050 0.023 0.000 0.072
250-300 0.039 0.031 0.000 0.070
300-330 0.060 0.093 0.000 0.153
330-360 0.082 0.152 0.000 0.234
360-390 0.151 0.716 0.061 0.928
390-420 0.284 0.995 0.118 1.397
420-450 0.935 2.538 1.547 5.020
450-480 3.405 6.195 7.162 16.763
480-510 9.595 16.187 25.095 50.877
510-540 5.359 6.752 6.522 18.633
540-570 1.337 0.839 1.029 3.204
570-600 0.776 0.362 0.347 1.485
600-630 0.695 0.375 0.000 1.070
合计％ 22.825 35.295 41.880 100.000
200 0.045 0.023 0.000 0.068
200-250 0.024 0.000 0.000 0.024
250-300 0.041 0.021 0.000 0.063
300-330 0.045 0.035 0.000 0.079
330-360 0.029 0.043 0.000 0.072
360-390 0.087 0.151 0.000 0.238
390-420 0.159 0.529 0.018 0.706
420-450 0.445 1.388 0.219 2.053
450-480 2.151 4.099 3.040 9.290
480-510 8.932 15.383 22.065 46.380
510-540 7.406 11.226 12.896 31.528
540-570 1.985 1.661 3.257 6.903
570-600 0.862 0.422 0.444 1.727
600-630 0.676 0.186 0.007 0.869
合计％ 22.887 35.168 41.945 100.000
示)。
能分布如图5所示，校正前、后成气反应活化能分布差异较大，校正工作起到了较大作用。
右，显然应用结果与实际地质情况不符，校正后从3000m左右开始生气，与实际地质情况符合较好。
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