一种基于油气生排烃机理的有机碳恢复系数方法_4

文档序号:9430758阅读:来源:国知局
控率的合理、可靠:
[0116] 由于直接采用直压式半开放热模拟实验数据(只采用排出油量、残留油量和排出 气量运=个数据形式)评价出控源岩初始排控率P,直压式半开放热模拟实验是在半开放 条件下抽提模拟后控源岩中残留控量,在抽提过程中残留控量中轻控组分(Ce14)、气态控 组分5)损失,直压式半开放热模拟实验数据确定的排控率P比实际的排控率P。偏大;因 而,需要对抽提过程中损失的轻控组分(Ce14)、气态控组分(。5)进行补偿;
[0117] 本次初始排控率的轻轻和气态控恢复系数,主要借助步骤C)中步骤①干酪根生 油、干酪根生气和油裂解气动力学参数,联合重质油组分Cih动力学参数、轻控组分Ce14动 力学参数、气态控组分C2 5动力学参数,采用组分生控动力学方法,评价出不同石油组分 (。5、Cei3、Cw)与镜质体反射率Ro的关系,建立出初始排控率P的轻控和气态控的恢复系 数评价模型;基于不同石油组分5、Ce13、Cw)与镜质体反射率Ro的关系,建立控源岩排 控率初步评价模型P的轻控和气态控组分恢复系数评价公式,其评价公式(2)为 阳1化]
[0119] 针对不同类型控源岩的不同石油组分(Cle、Ce13、。4+)与镜质体反射率Ro的关系, 建立I型、II1型、II2型、III型控源岩排控率的轻控和气态控恢复系数化胃、Kwi。、Kw"2、 Kw"),并建立不同类型控源岩排控率的轻控和气态控恢复系数校正图版(图19)。
[0120] 步骤巧,建立最终排控率评价模型,基于轻控和气态控恢复系数Kwi,依据最终排 控率公式,结合步骤D)中已经确定排控率P和步骤巧中确定轻控和气态控恢复系数Kwi, 评价出控源岩排控率P。,实现评价出合理、准确的控源岩排控率: 阳121] 在抽提过程中轻控组分Ce14和气态控组分Ce1发生损失,实验数据确定的排控率 P比实际的排控率P。偏大,需要进行轻控组分Ce14和气态控组分Ce1组分校正,本次轻控和 气态控恢复系数评价采用组分生控动力学方法实现的。
[0122] 依据直压式半开放热模拟实验数据评价出初始排控率;基于已标定的干酪根生 油、干酪根生气、油裂解气动力学参数,联合不同石油组分(Ci5+、Ce14、。5)动力学参数,采用 组分生控动力学方法,评价出不同石油组分(Ci5+、Ceci4、Ci5)与镜质体反射率Ro的关系,建 立初始排控率P的轻控和气态控恢复系数Kwi;联合公式(1)和(2),建立精确的控源岩排 控率数据评价公式(3),如下:
[0123]
(避) 阳124] 式做中,Qi为实验数据中的排出油量;Q2为实验数据中的残留油量;为实验数 据中的排出气量;Kwi为控源岩排控率P的轻控和气态控恢复系数;排控率P。为联合排控率 P和排控率P的轻控和气态控恢复系数Kwi评价获得的。
[0125] 所述的步骤H)中建立的有机碳恢复系数评价公式,该评价公式确保评价出来的 控源岩有机碳恢复系数的合理、可靠性:
[01%] 基于研究区目标层位控源岩的分布、热演化情况研究,准确评价控源岩转化率和 排控率,考虑到有机质随绝对量生、排控过程而减少的同时,岩石的重量也在压实排水、溶 解等因素的作用下而减少,建立一种基于油气生排控机理的有机碳恢复系数评价模型(图 20),掲示控源岩内可转化部分和不可转化部分的生控情况,总结其变化规律,建立有机碳 恢复系数评价公式,实现准确评价原始有机碳。
[0127] 设单位体积岩石的原始孔隙体积为〇。,孔隙中饱和水,水的密度为岩石骨架 的密度为P,经过一定程度演化后,岩石的孔隙体积为〇,该过程的物理模型,设初始状态 岩石(无机部分)的质量为M。,演化到一定阶段后的质量为M。 阳12引初始状态时岩石的质量M。,由模型可得:
[0129]M〇=PW巫。+(1-巫。)P(4) 阳130] 演化到一定阶段的质量为M,由模型可得:
[0131]M=Pw巫+Q-巫0)P (5) 阳132]式中,为水密度;P为岩石骨架密度;〇。为单位体积岩石的原始孔隙体积,孔 隙中饱和水;〇为经过一定程度演化后,岩石的孔隙体积;M。为初始状态时岩石的质量;M 为演化到一定阶段后的质量。 阳133] 设有机碳初始质量为m。",有机质的初始质量为m。,岩石的初始质量为M。,演化到一 定阶段后残余有机碳质量为m。,残余有机质的质量为m,岩石的残余质量为M,则有初始有机 碳T0C°和残余T0C,如下公式(6)和(7)
阳136] 则有机碳恢复系数可表示为: 阳137]
阳13引其中, 阳139]
巧)'
[0140] 同时,考虑岩石的质量比有机质的质量大很多,可W得到W下有机碳恢复系数公 式(10)。
[0141]
(10); 阳142] 其中,D代表有机质的转化率;P。代表有机质已转化成控部分的排控率。 阳143] 如上所述,对本发明的实施例进行了详细地说明,但是只要实质上没有脱离本发 明的发明点及效果可W有很多的变形,运对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此,运 样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于油气生排烃机理的有机碳恢复系数方法,其特征在于基于化学动力学法 评价出的烃源岩转化率,依据直压式半开放热模拟实验数据建立初始排烃率评价模型,评 价出排烃率P,采用组分生烃动力学法评价出校正初始排烃率的轻烃和气态烃组分恢复系 数,建立出最终排烃率评价模型,获得排烃率Pc,建立有机碳恢复系数评价模型,评价出不 同演化阶段的有机碳恢复系数。2. 根据权利要求1所述的一种基于油气生排烃机理的有机碳恢复系数方法,其特征在 于具体步骤包括: 步骤A)、热模拟实验设计:采集研究区目标层位烃源岩样品(有机碳TOOO. 5%,镜质 体反射率R0〈〇. 5 % ),设计两组岩石热模拟实验,其中,一组为Rock-Eval、PY-GC岩石热模 拟实验,加上目标层位原油密闭体系热模拟实验;另一组为直压式半开放体系热模拟实验; 此外,开展目标层位烃源岩热解实验分析测试、岩石总有机碳分析测试、氯仿沥青"A"分析 测试实验; 步骤B)、资料收集:收集研究区目标层位烃源岩以往的地球化学资料,并且收集研究 区的地质分层数据、古地温梯度、古地表温度数据; 步骤C)、评价研究区目标层位烃源岩转化率包括四部分: 步骤①、依据步骤A)中获得的目标层位岩石Rock-eval、PY-GC热模拟实验数据和原油 金管热模拟实验数据,标定研究区目标层位干酪根生油、干酪根生气和油裂解气动力学参 数; 步骤②、依据研究区地质分层、古地温梯度和古地表温度数据,建立研究区内具有代表 性的沉积埋藏史和热史模型; 步骤③、联合步骤C)中步骤①和步骤②进行动力学地质外推,获得研究区目标层位烃 源岩干酪根生油、干酪根生气、油裂解气、净油和总气转化率剖面; 步骤④、基于本次实验数据和以往分析的地球化学参数(热解S1、氯仿沥青"A"、有机 碳T0C、镜质体反射率Ro)确定烃源岩的生烃门限、有机质类型和热演化程度;采用烃源岩 的生烃门限及有机质类型、热演化程度约束烃源岩转化率,如果不符合则返回步骤C中步 骤②,约束调整热史,直至动力学地质外推确定的生烃门限深度与实际烃源岩生烃门限深 度相同,并且EASY Ro模型计算出来的镜质体反射率Ro与实测镜质体反射率Ro数据相符, 此时的转化率为最终符合地质实际情况的转化率,本次以转化率0. 1对应的位置为生烃门 限; 步骤D)、烃源岩初始排烃率的确定:基于岩石直压式半开放热模拟实验数据(排出油、 排出气和残留油),建立烃源岩排烃率初始排烃率评价模型,评价出初始排烃率P,在抽提 过程中轻烃组分C6 14和气态烃组分C 5 i发生损失,实验数据评价出的排烃率P比实际的排 烃率P。偏大,需要进行轻烃组分C 6 14和气态烃组分C 5 i补偿,轻烃组分和气态烃组分补偿 采用组分生烃动力学方法评价出的数据进行; 步骤E)、结合步骤C)中步骤①干酪根生油、干酪根生气和油裂解气动力学参数,结合 重质油组分C15+动力学参数、轻烃组分C6 14动力学参数、气态烃组分C2 5动力学参数,采用组 分生烃动力学方法,评价出重质油组分C15+、轻烃组分C6 14、气态烃组分C2 5、甲烷组分(^与 镜质体反射率Ro的关系,建立排烃率P的轻烃和气态烃的恢复系数评价模型,评价出Kes +气态烃恢复系数,KqqW 其中,C1 5是石油中C 1至C 5的组分;C6 13是石油中C 6至C13的组分;C 14+是石油中C14及 其以上的组分W1是甲烷(CH4);
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