专利汇可以提供一种油页岩原位开采热解转化率预测方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 油 页岩 原位开采 热解 转化率预测方法,属于 油页岩 开采技术领域,解决了传统的 干酪根 转化率预测方法无法实现对于油页岩原位开采热解转化率进行预测的技术问题。该方法包括:构建油页岩原位开采热解过程的 温度 场数学模型;根据所述温度场数学模型获得温度的解析表达式;构建油页岩原位开采热解过程中转化率与温度的函数关系;根据所述温度的解析表达式和所述转化率与温度的函数关系预测油页岩原位开采的热解转化率。,下面是一种油页岩原位开采热解转化率预测方法专利的具体信息内容。
1.一种油页岩原位开采热解转化率预测方法,其特征在于,包括:
构建油页岩原位开采热解过程的温度场数学模型;
根据所述温度场数学模型获得温度的解析表达式;
构建油页岩原位开采热解过程中转化率与温度的函数关系;
根据所述温度的解析表达式和所述转化率与温度的函数关系预测油页岩原位开采的热解转化率。
2.根据权利要求1所述的油页岩原位开采热解转化率预测方法,其特征在于,在所述构建油页岩原位开采热解温度场数学模型的步骤中包括:
构建所述温度场数学模型为:
设置初始条件为:当t=0时T(r,t)=Tf;
设置边界条件为:当r=0时T(r,t)=T0,当rw<r<rf时T(r,t)=Ti;
其中,c为油页岩岩石比热容,ρ为油页岩岩石密度,T为温度,r为距离热源半径,t为时间,rw为井径,rf为地层边界,Tf为地层初始温度,T0为热源温度,T(r,t)为温度对于时间和温度场中位置的函数,Ti为温度对于地层边界与井径之间任一位置和时间的函数。
3.根据权利要求2所述的油页岩原位开采热解转化率预测方法,其特征在于,在所述获得温度的解析表达式的步骤中包括:
根据所述初始条件和所述边界条件对所述温度场数学模型求解,得到所述温度的解析表达式: 其中C1、C2、C3、C4为与油页岩地层参数有关
的常数,Ei为指数积分函数。
4.根据权利要求1所述的油页岩原位开采热解转化率预测方法,其特征在于,在所述构建转化率与温度的函数关系的步骤中包括:
建立含升温速率的热解反应动力学方程;
根据所述热解反应动力学方程进行推导获得转化率与温度的函数关系。
5.根据权利要求4所述的油页岩原位开采热解转化率预测方法,其特征在于,在所述建立含升温速度的热解反应动力学方程的步骤中包括:
建立升温速率的的热解反应动力学方程: 其中,x为有机质转化率,E
为反应活化能,A为频率因子,R为通用气体常数,T为温度,t为时间;
将升温速度 带入所述动力学方程得到含升温速度的热解反应动力学方程:
6.根据权利要求5所述的油页岩原位开采热解转化率预测方法,其特征在于,在根据所述热解反应动力学方程进行推导获得转化率与温度的函数关系的步骤中包括:
对含升温速度的热解反应动力学方程两边取积分得到:
其中T0为热源温度;
对该式带入指数积分函数 同时设 得到:
对该式左右两边取指数得到在转化率与温度的函数关系:
7.根据权利要求1所述的油页岩原位开采热解转化率预测方法,其特征在于,在所述预测油页岩原位开采的热解转化率的步骤中包括:
将所述温度的解析表达式作为自变量代带入转化率与温度的函数关系中计算获得温度场数学模型中任意时间点和任意位置处的有机质转化率。
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