一种生排烃热模拟实验中轻烃产物量的估算方法
【专利摘要】本发明提供了一种生排烃热模拟实验中轻烃产物量的估算方法，该方法在各类生排烃热模拟实验基础上，通过排出部分滞留烃和收集、计量排出产物的步骤，结合初始岩石样品热解分析数据S1和S2、实验后岩石残样热解分析数据S1'和S2'，建立起轻烃产率Pt的计算公式，可较便捷、精确地获得生排烃热模拟实验的轻烃产物量。本发明提供的生排烃热模拟实验中轻烃产物量的估算方法，解决了各类生排烃实验需要低温冷却和高端仪器配合也不易做到的轻烃量精确估算问题，使生排烃装置和后续处理装置简化甚至省略，也避免了热解岩石S1轻、重烃校正方法(CN103543470A)存在的问题。
【专利说明】
一种生排烃热模拟实验中轻烃产物量的估算方法
技术领域
[0001] 本发明属于油气地球化学技术领域，具体涉及一种生排烃热模拟实验中轻烃产物 量的估算方法。
【背景技术】
[0002] 烃源岩的生烃能力和产物组成决定了资源量的多少和油气藏类型，影响开发方 案。生排烃热模拟实验是研究生排烃机理、评价烃源岩生排烃潜力的重要手段，也为常规和 非常规油气资源评价工作和盆地模拟软件提供参数。作为原油、烃源岩、生排烃实验产物中 都存在的主要组分之一一轻烃(C 4_C14)，由于它在常温常压下易于挥发的性质，准确计量一 直是个难题，甚至是被忽略。前人通过冷却密闭收集称量(CN102998152A)、全二维气相色谱 (GCXGC-FID)等实验分析方法(CN103592401A)，进行了全油、轻烃产物直接计量的尝试，有 效实现了轻烃量的估算，但由于这些方法都是通过增加新的仪器设备和繁琐的分析操作工 作量来实现的，因此需要一种借用现有资料、少工作量的方法，来实现生排烃热模拟实验中 轻烃产物量的估算。
[0003] 目前还没有发现针对生排烃热模拟实验中轻烃产物量的估算方法，有专利描述了 关于岩石中轻烃组分的收集定量装置和轻烃校正方法，也有文献和专利叙述了通过昂贵的 密闭取芯分析或实验与生烃动力学的结合分析，获取轻烃校正系数，但不同地区、不同样品 间的生排烃差异性很大，不具有普适性和针对性，更不可能每个实验都按照文献进行一次 昂贵、费时的轻烃校正系数分析。
[0004] Rock-Eval热解分析获得S1是泥页岩残留烃中的一部分，是在被加热到300°C蒸发 并检测出来，未被蒸发出来的残留烃则随温度的升高干酪根裂解烃一起作为S2检测出来， S1+S2常被作为烃源岩产烃潜量评价参数。由于热解分析操作简单，已经成为国际流行的烃 源岩非常常规的烃源岩基本分析评价手段，SI、S2数据非常普遍，尽管存在轻烃损失问题。
[0005] 胜利油田张林晔等用Rock-Eval热解实验分析了不同放置时间的井下取芯热解结 果，认为随着放置时间越长，轻烃损失量越多，把30天以上损失量达到50 %作为轻烃校正系 数。此技术认为刚从井下取出的岩心所测S1没有轻烃损失，但实际上由于地层流体压力释 放和轻烃的扩散性质，轻烃损失是必然。
[0006] 唐庆梅等认为密闭取芯可以避免轻烃损失，所获得的热解参数可以矫正井壁取芯 热解参数，但该方法需要密闭取芯井，造价高昂。
[0007] CN103543470A公开了一种热解岩石中游离烃S1的轻、重烃校正方法，在该方法中， 用氯仿抽提前后所测Rock-Eval的两次S1+S2的差值表示S1中重烃损失量，用Rock-Eval和 ΡΥ-GC实验不同烃组分产率结果进行组分生烃动力学拟合，获得不同EaSy Ro对应下的 C6-13/C13+的图版，基于重烃恢复后的S1值作为C13+的量，来恢复轻烃量。该方案重烃校正所 用氯仿作为抽提溶剂，认为抽提了除干酪根以外的所有烃的观点是可疑的，因为如果选用 三元抽提(苯、甲醇、丙酮），会获得高出氯仿抽提物1-3倍的物质，这多出的物质全部归类到 干酪根或游离烃的重烃组分都不合适。对于轻烃部分校正，重烃恢复后的S1值作为全部重 烃也不恰当，较新鲜岩石在抽提前的S1肯定包括C6-13的组分。由此可推断该方案计算的轻 烃量是偏高的，重烃量不确定。
[0008] CN105243204A公开了一种依托于组分生烃动力学、PG-GC数据、PetroMod2014版生 烃模拟样品组分数据和热模拟实验数据，建立的轻烃恢复方法与CN103543470A所描述方法 相同，也存在类似的问题。
【发明内容】
[0009] 为克服上述困难，本发明的目的是提供一种生排烃热模拟实验中轻烃产物量的估 算方法。该方法能够利用已有的常规、廉价分析资料数据，对生排烃热模拟实验中轻烃产物 量进行估算。
[0010] 为达到上述目的，本发明提供了一种生排烃热模拟实验中轻烃产物量的估算方 法，该方法包括以下步骤：
[0011] 通过热解分析，获取生排烃热模拟实验中初始岩石样品的以下参数:游离烃S1、热 解烃S2;
[0012] 对初始岩石样品进行生排烃热模拟实验，实验中，收集升温排烃过程中排出的流 体产物A，通过对流体产物A进行分离和计量分析，获取以下参数:排出气态烃产率Pgl、排出 液态烃在自然恒重下的排出油产率Pl;Pgl和P1均以初始岩石样品为计算基准;升温排烃过 程结束后得到岩石残样C;
[0013] 升温排烃过程结束后进行降温，降温过程中先使岩石残样C的温度降至220°C-230 °C，并在该温度下维持一段时间，然后开阀使流体产物B排出，通过对流体产物B进行室温条 件下的收集和计量分析;获取以下参数:岩石吸附气态烃产率Pg2、岩石部分排出的滞留油 产率P2,其中P2是在自然恒重下进行计量的;Pg2和P2均以初始岩石样品为计算基准;所述 流体产物B包括滞留在岩石残样C中轻烃和蒸发起来的部分重烃；
[0014] 流体产物B排出后，继续降至室温，从实验装置内取出实验岩石残样，得到岩石残 样D;
[0015] 通过热解分析，获取岩石残样D的以下参数:游离烃S1*3、热解烃S2*3;将SfW* 3分别 换算成以初始岩石样品为计算基准的游离烃S1'、热解烃S2' ；
[0016] 通过以下公式计算生排烃热模拟实验中的轻烃产率Pt:
[0017] Pt=(Sl+S2)-(Pl+P2+Pgl+Pg2)-(Sl'+S2'）。在本发明中，公式中所涉及到的参 数，其单位统一为mg/g岩石或mg/gTOC。
[0018] 从Rock-Eval热解分析数据来看，泥页岩中与生烃有关的是已经生成的烃类和将 来有潜力能够生成的烃类。其中已生成的烃类包括散失的部分轻烃和S1，将来有潜力生成 的烃类就是S2，S2又包括已生成烃的重组分，也包括干酪根被加热后能裂解生成的烃。因 此，对于生排烃热模拟实验来说，根据物质平衡原理，实验前原始样品的生烃潜量S1+S2应 该与实验后排出烃量、滞留烃量、固体残样的剩余生烃潜量之和相等。虽然剩余生烃潜量与 滞留烃量有重叠，但是，通过实验过程中控制排烃时的温度，将滞留在岩石中的轻烃和易于 挥发的部分重烃排出，全部计入排出烃量，就可以去掉滞留烃量一项，而实验前后的物质平 衡差就是生成的轻烃量。在此基础上，本发明提出了一种生排烃热模拟实验中轻烃产物量 的估算方法。该方法在各类生排烃热模拟实验基础上，通过排出部分滞留烃和收集、计量排 出产物的步骤，结合初始岩石样品热解分析数据S1和S2、实验后岩石残样热解分析数据SI' 和S2'，建立起轻烃产率Pt的计算公式，可较便捷、精确地获得生排烃热模拟实验的轻烃产 物量。
[0019] 本发明提供的生排烃热模拟实验中轻烃产物量的估算方法，解决了生排烃实验需 要冷却和高端仪器配合也不易做到的轻烃量精确估算问题，使生排烃装置和后续处理装置 简化甚至省略。使用本发明提供的方法获得的结果，恢复了实验损失的轻烃组分，由于所占 总烃量的比例不小，提高了烃源岩生烃量评价参数精度;改变了原来生油阶段高排烃效率 的认识，最终影响常规、非常规油气资源的赋存量评价结果。另外，使用本发明提供的方法 确定了生排烃过程中的轻烃产率后，不同热演化阶段的烃组分认识也将有所改变，有利于 研究人员认识从干酪根到长链重油、短链轻烃和气态烃间的转化关系。
[0020] 在上述生排烃热模拟实验中轻烃产物量的估算方法中，所涉及的流体产物的收 集、分离，以及气态烃和液态烃的纯化、计量等，都可以按照本领域的常规操作进行。因此， 上述方法中所涉及的Pgl、P1以及Pg2、P2都能被方便的获得。同时，SI、S2以及S1'和S2 '的获 取，利用的也是常规的Rock-Eval热解分析实验。因此，本发明提供的方法能够利用已有的 常规、廉价分析资料数据，对生排烃热模拟实验中轻烃产物量进行估算。
[0021 ]在上述生排烃热模拟实验中轻烃产物量的估算方法中，升温排烃过程是指常规的 生排烃热模拟实验中对初始岩石样品进行程序升温，并收集排烃产物的过程;常规的生排 烃热模拟实验中升温排烃过程结束后，是直接降温至室温，而本发明提供的方法，相当于增 加了一个排烃步骤，使得滞留在样品中的轻烃和易于挥发的部分重烃排出；在进行排烃时， 一般需要通入载气将轻烃和蒸发起来的重烃带出。另外，将排烃温度控制在将排烃温度控 制在220°C_230°C并维持一段时间，既可以使轻烃基本都以气态的形式存在而排出完全，又 尽量避免了重烃的过多排出，是保证轻烃产物量精确度的重要方面。在220°C-230°C维持的 时间可根据具体情况而定，例如可先处理升温排烃过程中收集到的液态物质，分液定容完 后，再开阀进行排烃。在本发明提供的优选实施方式中，岩石残样C在220°C-230°C下维持的 时间为3h-48h。
[0022] 在上述生排烃热模拟实验中轻烃产物量的估算方法中，优选地，所述热解分析中 使用的仪器是Rock-Eval热解仪;在本发明的一个优选实施方式中，使用的是法国石油研究 院所产的Rock-Eval VI热解仪。
[0023] 在上述生排烃热模拟实验中轻烃产物量的估算方法中，优选地，排出气态烃产率 Pgl和排出液态烃在自然恒重下的排出油产率P1，是通过以下方法获取的：
[0024] 流体产物A经过冷阱冷凝，分离为气态物质和液态物质；液态物质经除水除渣处 理，并定容后获得液态烃;将液态烃进行自然挥发恒重计量操作，获得排出液态烃在自然恒 重下的排出油产率P1;气态物质(包括气态烃&-C3和C0 2等无机气体)经过气相色谱分析，获 得排出气态烃产率Pgl。
[0025] 在上述生排烃热模拟实验中轻烃产物量的估算方法中，优选地，岩石吸附气态烃 产率Pg2和岩石部分排出的滞留油产率P2，是通过以下方法获取的：
[0026] 流体产物B经过冷阱冷凝，分离为气态物质和液态物质；液态物质经除水除渣处 理，并定容后获得液态烃;将液态烃进行自然挥发恒重计量操作，获得岩石部分排出的滞留 油产率P2;气态物质经过气相色谱分析，获得岩石吸附气态烃产率Pg2。
[0027] 在上述生排烃热模拟实验中轻烃产物量的估算方法中，优选地，冷阱冷凝的温度 为零下25 °C至零下20 °C;进一步优选为零下20 °C。
[0028] 在上述生排烃热模拟实验中轻烃产物量的估算方法中，可以不对排出液态烃在自 然恒重下的排出油产率P1和岩石部分排出的滞留油产率P2进行分别获取，而是直接获取液 态烃在自然恒重下的排出油总产率P0,并通过以下公式计算生排烃热模拟实验中的轻烃产 率Pt:
[0029] Pt = (Sl+S2)-(P0+Pgl+Pg2)-(S1，+S2,）；
[0030] 其中，获取液态烃在自然恒重下的排出油总产率P0的方法为：
[0031 ]通过对流体产物A分离出的液态物质和流体产物B分离出的液态物质的混合物进 行计量分析(计量分析的方法可参照获取P1或P2时的方法），获得液态烃在自然恒重下的排 出油总产率P0。
[0032]在上述生排烃热模拟实验中轻烃产物量的估算方法中，可以不对排出气态烃产率 Pgl和岩石吸附气态烃产率Pg2进行分别获取，而是直接获取气态烃总产率Pg，并通过以下 公式计算生排烃热模拟实验中的轻烃产率Pt:
[0033] Pt=(Sl+S2)-(Pl+P2+Pg)-(Sl'+S2'）；图1为依照该公式计算轻烃产率Pt的一种 技术方案模型；
[0034]其中，获取气态烃总产率Pg的方法为：
[0035] 通过对流体产物A分离出的气态物质和流体产物B分离出的气态物质的混合物进 行计量分析(计量分析的方法可参照获取Pgl或Pg2时的方法），获得气态经总产率Pg。
[0036] 在上述生排烃热模拟实验中轻烃产物量的估算方法中，可以不对排出液态烃在自 然恒重下的排出油产率P1和岩石部分排出的滞留油产率P2进行分别获取，且不对排出气态 烃产率Pgl和岩石吸附气态烃产率Pg2进行分别获取，而是直接获取液态烃在自然恒重下的 排出油总产率P0以及气态烃总产率Pg，并通过以下公式计算生排烃热模拟实验中的轻烃产 率Pt:
[0037] Pt = (Sl+S2)-(P0+Pg)-(S1，+S2,）；
[0038] 其中，获取液态烃在自然恒重下的排出油总产率P0的方法为：
[0039] 通过对流体产物A分离出的液态物质和流体产物B分离出的液态物质的混合物进 行计量分析，获得液态烃在自然恒重下的排出油总产率P0;
[0040] 获取气态烃总产率Pg的方法为：
[0041 ]通过对流体产物A分离出的气态物质和流体产物B分离出的气态物质的混合物进 行计量分析，获得气态烃总产率Pg。
[0042] 在上述生排烃热模拟实验中轻烃产物量的估算方法中，由于不用考虑产物在除 水、除渣、浓缩等前处理过程中轻烃的散失，因此适用于常规封闭体系生烃实验、开放体系 高压釜生烃实验、孔隙介质热压生烃实验、直压式生排烃模拟实验、黄金管生烃模拟实验等 各类有关岩石热生烃实验产物中的轻烃定量。
[0043] 本发明提供的生排烃热模拟实验中轻烃产物量的估算方法，具有以下优点：
[0044] 在方法上，本发明提供的估算方法避开了轻烃量的直接测量，借用的是生排烃其 它研究也需要测的常规分析项目参数，来间接计算出来，所涉及的其它常规分析结果非常 稳定，不需要考虑轻烃挥发;现有技术中软件所用的方法是利用实验和组分生烃动力学数 据拟合回归的结果，精度受限于模型和实验数据，现有技术中全二维气相色谱方法是直接 用仪器测量，但样品收集、处理要求高，难以避免轻烃挥发，所测结果肯定偏小。
[0045] 在精度上，与全二维气相色谱分析方法对轻烃产率的估算结果，全二维气相色谱 分析方法不可避免轻烃挥发，所测结果普遍比本发明提供的估算方法结果低。
[0046] 在操作上，本发明提供的估算方法仅借用两次热解分析结果，在排出液态烃处理 上用的是最常规、最易操作的自然恒重称量法，气态烃用的是常规气相色谱组分分析;全二 维气相色谱分析方法要低温前处理、浓缩加标样、两次全二维气相色谱测试分析，而且为避 免轻烃挥发，各步骤间不能间隔太久，造成操作人员时间紧促。
[0047] 在成本上，按照目前气体组分分析、岩石热解、自然恒重定量的市场价格，本发明 获得轻烃量的成本小于700元，如果考虑是借用的是其它研究必测项目，成本可以低于50 元，而全二维气相色谱方法2次分析后获得轻烃量的成本大于3000元，不算另测气体组分、 岩石热解的成本。
【附图说明】
[0048] 图1为本发明提供的一种实施方式的模型图；
[0049] 图2为松辽盆地朝73-87井1(1(1111地层泥岩生排烃实验不同温度段轻烃估算图版；
[0050] 图3为不同轻烃量估算方法获得的松辽盆地朝73-87井泥岩排烃效率对比图；
[0051] 图4华北古城梁地区元古界下马岭组页岩生排烃实验不同温度段轻烃估算图版。
【具体实施方式】
[0052]为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技 术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
[0053] 实施例1
[0054]本实施例提供了一种生排烃热模拟实验中轻烃产物量的估算方法，实验样品为松 辽盆地朝73-87井白垩系地层的黑色泥岩(有机碳含量为4.89%)，该方法包括以下步骤：
[0055] (1)利用法国石油研究院所产的Rock-Eval VI热解仪对岩石样品进行热解分析， 得到游离烃S1为0· 86mg/g，热解烃S2为41 · 41mg/g。
[0056] (2)参照前人(Lewan M D，1993)加水封闭热压生烃实验模型，设置不同温度下加 热一定时间的系列半开放生排烃热模拟实验，目的是使温度点转换为成熟度R〇后有一个相 对均匀的间距;实验过程中恒定流体压力30MPa，静岩压力72MPa;升温排烃过程中对出的流 体产物A进行收集;将升温排烃过程结束后的固体样品记为岩石残样C;
[0057] 升温排烃过程结束后（即，370°C恒温10天后），进行降温，使装置内岩石残样C的温 度降至230°C左右，并维持3小时，然后人工开阀，继续收集排出的流体产物B(包括滞留在岩 石残样C中轻烃和蒸发起来的部分重烃）；
[0058]期间，流体产物A和流体产物B经冷阱冷凝后，分离为气态物质和液态物质，气态物 质包括气态烃&-C3和C〇2等无机气体，通过色谱分析后计量气态烃总产率Pg ;液态物质经过 除水除渣前处理后，定容后，进行自然挥发恒重计量操作，获得液态烃在自然恒重下的排出 油总产率P〇(为了便于理解，在计算公式、表1、图2和图3中将P0写成P1+P2的形式）。
[0059] (3)流体产物B排出后，继续降至室温，将此时的固定样品记为岩石残样D;
[0060] (4)利用法国石油研究院所产的Rock-Eval VI热解仪对固体残样D进行热解分析， 获得游离烃Sf、热解烃经过实验前后的固体样品回收率，分别换算成以初始岩 石样品为计算基准的游离烃S1'、热解烃S2' ；
[0061 ] (5)轻烃产率 Pt 根据以下公式计算得到:Pt = (Sl+S2)-(Pl+P2+Pg)-(Sl'+S2'）。
[0062]各实验点的上述参数数值和轻烃估算结果见表1。
[0063]表1松辽盆地朝73-87井泥岩生排烃实验轻烃产率估算参数表
[0064]
[0065] 通过表1的数据可知，随着温度的升高，轻烃产率也逐渐升高。各参数绘制成的图 版见图2,各参数曲线规律性明显，原样S1+S2曲线和Sl'+S2'+Pl+P2+Pg曲线所夹持的部分 即为轻烃产率。
[0066] 图3为用表1轻烃估算结果，结合滞留烃定量结果绘制的阶段排烃效率图。从图3中 可知，本发明计量轻烃产物后的阶段排烃效率曲线最为光滑，数据最大;不计量轻烃组分的 结果最小;利用全二维气相色谱方法计量轻烃的结果浮动较大，处于以上两曲线直接。说明 本发明方法较现有方法更稳当、可靠。正确估算轻烃组分量对排烃效率研究的结果影响明 显。
[0067] 实施例2
[0068] 本实施例提供了一种生排烃热模拟实验中轻烃产物量的估算方法，在该方法中， 实验样品为华北下花园古城梁地区元古界下马岭组黑色页岩(T0C = 4.68%)，该方法包括 以下步骤：
[0069] (1)利用法国石油研究院所产的Rock-Eval VI热解仪对岩石样品进行热解分析， 得到游离经S1为Ο · 2mg/g，热解经S2为16 · 49mg/g。
[0070] (2)在生排烃热模拟实验中，模拟样品在320°c-550°c不同温度阶段在3000m埋深 压力恒温3天后的生排烃情况;升温排烃过程中对出的流体产物A进行收集;将升温排烃过 程结束后的固体样品记为岩石残样C;
[0071] 升温排烃过程结束后，进行降温，使装置内岩石残样C的温度降至230°C左右，并维 持18小时，然后人工开阀，继续收集排出的流体产物B(包括滞留在岩石残样C中轻烃和蒸发 起来的部分重烃）；
[0072] 期间，流体产物A和流体产物B经冷阱冷凝后，分离为气态物质和液态物质，气态物 质包括气态烃&-C3和C02等无机气体，通过色谱分析后计量气态烃总产率Pg;液态物质经过 除水除渣前处理后，定容后，进行自然挥发恒重计量操作，获得液态烃在自然恒重下的排出 油总产率P〇(为了便于理解，在计算公式、表2、图4中将P0写成P1+P2的形式）。
[0073] 收集到的气态产物包括气态烃(^_(：3和⑶2等无机气体，通过色谱分析后计量气态 烃总产率Pg;收集到的液态烃经过除水除渣前处理后，定容后，进行自然挥发恒重计量操 作，获得液态烃取一部分在自然恒重下的排出油总产率P0 (也可以在步骤一结束后，直接获 取生排烃热模拟实验中液态烃在自然恒重下的排出油总产率P1，并使排出滞留烃步骤中液 体产物另行收集，进而获得排出滞留烃步骤中液态烃在自然恒重下的排出油总产率P2,此 处的 P0 = P1+P2);
[0074] (3)流体产物B排出后，继续降至室温，将此时的固定样品记为岩石残样D;
[0075] (4)利用法国石油研究院所产的Rock-Eval VI热解仪对固体残样D进行热解分析， 获得游离烃Sf、热解烃经过实验前后的固体样品回收率，分别换算成以初始岩 石样品为计算基准的游离烃S1'、热解烃S2' ；
[0076] (5)轻烃产率 Pt 根据以下公式计算得到:Pt = (Sl+S2)-(Pl+P2+Pg)-(Sl'+S2'）。
[0077] 设计对比实验：
[0078] 取上述实验步骤(2)中定容后的一部分液态烃进行全二维气相色谱方法的计量， 其测得的排出油产率记为P。可获得全二维气相色谱方法轻烃产率Pt '为:Pt ' =Ρ-Ρ0。
[0079] 各实验点的上述参数数值和轻烃估算结果见表2,各参数绘制成的图版见图4,各 参数曲线规律性明显，原样S1+S2曲线和Sl'+S2'+Pl+P2+Pg曲线所夹持的部分即为轻烃产 率。随着温度的升高，轻烃产率先升高再缓慢降低。
[0080] 表2华北古城梁地区海相页岩生排烃实验组分数据及轻烃产率估算表
[0081]
[0082]从表2和图4中，可以对比本实施例方法与全二维气相色谱分析方法对估算轻烃产 率的差异性，全二维气相色谱分析方法估算的结果普遍比本实施例方法结果略低。从石油 地质理论分析，在生油阶段，随着成熟度的增加，烃源岩液态烃逐渐增加，长链烃逐渐断裂 成为短链烃，在主生气阶段初期，岩石中所含的长链烃继续断裂成为短链烃，更多的多碳油 成为少碳的轻烃和气态烃，到主生气阶段后期，轻烃也逐渐短链成为甲烷，图4正是体现了 这种轻烃先增大后减少的规律。而全二维气相色谱分析方法由于在分析前需要除水除渣等 前处理，甚至需要60°C下的浓缩，轻烃必然有散失，轻烃量越多，散失量也越大。
【主权项】
1. 一种生排烃热模拟实验中轻烃产物量的估算方法，该方法包括以下步骤： 通过热解分析，获取生排烃热模拟实验中初始岩石样品的以下参数:游离烃S1、热解烃 S2； 对初始岩石样品进行生排烃热模拟实验，实验中，收集升温排烃过程中排出的流体产 物A，通过对流体产物A进行分离和计量分析，获取以下参数:排出气态烃产率Pgl、排出液态 烃在自然恒重下的排出油产率Pl;Pgl和P1均以初始岩石样品为计算基准;升温排烃过程结 束后得到岩石残样C; 升温排烃过程结束后进行降温，降温过程中先使岩石残样C的温度降至220°C-230°C， 并在该温度下维持一段时间，然后开阀使流体产物B排出，通过对流体产物B进行室温条件 下的收集和计量分析;获取以下参数:岩石吸附气态烃产率Pg2、岩石部分排出的滞留油产 率P2,其中P2是在自然恒重下进行计量的;Pg2和P2均以初始岩石样品为计算基准;所述流 体产物B包括滞留在岩石残样C中轻烃和蒸发起来的部分重烃； 流体产物B排出后，继续降至室温，从实验装置内取出实验岩石残样，得到岩石残样D; 通过热解分析，获取岩石残样D的以下参数:游离烃Sf、热解烃S〗％将分别换算 成以初始岩石样品为计算基准的游离烃S1'、热解烃S2' ； 通过以下公式，计算生排烃热模拟实验中的轻烃产率Pt: Pt=(Sl+S2)-(P1+P2+Pgl+Pg2)-(S1'+S2 '）。2. 根据权利要求1所述的轻烃产物量的估算方法，其中，所述热解分析中使用的仪器是 Ro ck-E va 1 热解仪。3. 根据权利要求2所述的轻烃产物量的估算方法，其中，所述岩石残样C在220°C-230°C 下维持的时间为3h-48h。4. 根据权利要求1所述的轻烃产物量的估算方法，其中，排出气态烃产率Pgl和排出液 态烃在自然恒重下的排出油产率P1，是通过以下方法获取的： 流体产物A经过冷阱冷凝，分离为气态物质和液态物质； 液态物质经除水除渣处理，并定容后获得液态烃;将液态烃进行自然挥发恒重计量操 作，获得排出液态烃在自然恒重下的排出油产率P1; 气态物质经过气相色谱分析，获得排出气态烃产率Pgl。5. 根据权利要求1所述的轻烃产物量的估算方法，其中，岩石吸附气态烃产率Pg2和岩 石部分排出的滞留油产率P2,是通过以下方法获取的： 流体产物B经过冷阱冷凝，分离为气态物质和液态物质； 液态物质经除水除渣处理，并定容后获得液态烃;将液态烃进行自然挥发恒重计量操 作，获得岩石部分排出的滞留油产率P2; 气态物质经过气相色谱分析，获得岩石吸附气态烃产率Pg2。6. 根据权利要求4或5所述的轻烃产物量的估算方法，其中，冷阱冷凝的温度为零下25 °C至零下20°C。7. 根据权利要求1所述的轻烃产物量的估算方法，其中，不对排出液态烃在自然恒重下 的排出油产率P1和岩石部分排出的滞留油产率P2进行分别获取，而是直接获取液态烃在自 然恒重下的排出油总产率P0,并通过以下公式计算生排烃热模拟实验中的轻烃产率Pt: Pt=(Sl+S2)-(P0+Pgl+Pg2)-(S1'+S2 '）； 其中，获取液态烃在自然恒重下的排出油总产率P0的方法为： 通过对流体产物A分离出的液态物质和流体产物B分离出的液态物质的混合物进行计 量分析，获得液态烃在自然恒重下的排出油总产率P0。8. 根据权利要求1所述的轻烃产物量的估算方法，其中，不对排出气态烃产率Pg 1和岩 石吸附气态烃产率Pg2进行分别获取，而是直接获取气态烃总产率Pg，并通过以下公式计算 生排烃热模拟实验中的轻烃产率Pt: Pt=(Sl+S2)-(P1+P2+Pg)-(S1'+S2 '）； 其中，获取气态烃总产率Pg的方法为： 通过对流体产物A分离出的气态物质和流体产物B分离出的气态物质的混合物进行计 量分析，获得气态烃总产率Pg。9. 根据权利要求1所述的轻烃产物量的估算方法，其中，不对排出液态烃在自然恒重下 的排出油产率P1和岩石部分排出的滞留油产率P2进行分别获取，且不对排出气态烃产率 Pgl和岩石吸附气态烃产率Pg2进行分别获取，而是直接获取液态烃在自然恒重下的排出油 总产率P0以及气态烃总产率Pg，并通过以下公式计算生排烃热模拟实验中的轻烃产率Pt: Pt= (Sl+S2)-(P0+Pg)-(S1'+S2 '）； 其中，获取液态烃在自然恒重下的排出油总产率P0的方法为： 通过对流体产物A分离出的液态物质和流体产物B分离出的液态物质的混合物进行计 量分析，获得液态烃在自然恒重下的排出油总产率P0; 获取气态烃总产率Pg的方法为： 通过对流体产物A分离出的气态物质和流体产物B分离出的气态物质的混合物进行计 量分析，获得气态烃总产率Pg。10. 根据权利要求1所述的轻烃产物量的估算方法，其中，所述生排烃热模拟实验为封 闭体系生烃实验、开放体系高压釜生烃实验、孔隙介质热压生烃实验、直压式生排烃模拟实 验或黄金管生烃模拟实验。
【文档编号】G01N30/02GK105974028SQ201610527943
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年7月6日
【发明人】陈瑞银, 张水昌, 王汇彤, 张斌, 李化冬, 袁育红
【申请人】中国石油天然气股份有限公司