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专利号: 2021113936823
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种陆相页岩排烃效率与页岩油富集程度的评价方法,其特征在于,包括如下步骤:S10:获取页岩地层的页岩岩心样品,分别进行岩石热解分析和X射线衍射分析;

S20:采用岩石热解分析测量方法获取所述页岩地层的有机地球化学参数,其中:所述有机地球化学参数包括最高热解峰温Tmax、蒸发烃类S1、裂解烃类S2、氢指数HI和总有机碳TOC;

S30:根据所述有机地球化学参数,确定所述页岩岩心样品的有机质成熟度、干酪根类型和有机质丰度,其中:根据所述最高热解峰温Tmax,将所述页岩岩心样品的有机质成熟度划分为未成熟样品与低熟‑成熟样品;

根据所述最高热解峰温Tmax与氢指数HI图版,将所述页岩岩心样品的干酪根类型划分为Ⅰ型、Ⅱ型及Ⅲ型;

根据所述总有机碳TOC参数,将所述页岩岩心样品的有机质丰度划分为低有机质丰度LTOC、中等有机质丰度MTOC和高有机质丰度HTOC;

S40:采用X射线衍射分析获取矿物种类,其中:所述矿物种类包括黏土矿物、硅质矿物、碳酸盐矿物、盐类矿物;

S50:根据所述矿物种类确定岩相和盐度,其中:根据所述黏土矿物、所述硅质矿物和所述碳酸盐矿物的含量,将所述页岩岩心样品的岩相划分为泥质页岩CM、灰质页岩C、硅质页岩S及混合质页岩M;

根据所述盐类矿物含量,将所述页岩岩心样品的盐度划分为低盐度LS、中等盐度MS及高盐度HS;

S60:根据所述干酪根类型、所述有机质丰度、所述岩相和所述盐度,划分页岩单元;其中,S70:求取排烃效率;

其中,所述求取排烃效率具体包括:

S71:将所述页岩岩心样品中的干酪根划分为活性干酪根和惰性干酪根;其中,所述活性干酪根在充分的热演化条件下可以转化为烃类;

所述惰性干酪根无法生烃,且在整个热演化过程中保持不变;

S72:根据所述未成熟样品的 值来表征原始的活性干酪根含量、使用单位质量总有机碳TOC中的活性干酪根的转化率定义干酪根转化率、利用活性干酪根中碳含量的变化来衡量活性干酪根的变化,可以得出修正的干酪根转化率公式:其中:

根据 可以得到:

由排烃效率=排出烃量/生成烃量,可以得出:

将式(1)带入式(6)即可求取排烃效率;

im

其中,KCR为干酪根转化率,单位为%;HGP 为未成熟样品的生烃潜力指数,单位为mg/g m imTOC;POC为烃类中的含碳比例;HI为低熟‑成熟样品的氢指数,单位为mg/g TOC;TOC 为未成熟样品中的总有机碳含量,单位为%; 为未成熟样品中的热解烃类含量,单位为mg/g mrock; 为未成熟样品中的裂解烃类含量,单位为mg/g rock;TOC为低熟‑成熟样品中的总有机碳含量,单位为%; 为低熟‑成熟样品中的热解烃类含量,单位为mg/g rock;

为低熟‑成熟样品中的裂解烃类含量,单位为mg/g rock; 为初始状态时岩石样品中的裂解烃类含量,单位为mg/g rock;HEE为排烃效率,单位为%;

S80:根据岩石热解分析所得的TOC和S1参数以及计算取得的排烃效率,绘制随深度变化的地球化学剖面图;

S90:根据所述地球化学剖面图,预测页岩油富集段。

2.根据权利要求1所述的陆相页岩排烃效率与页岩油富集程度的评价方法,其特征在于,所述X射线衍射分析具体包括如下步骤:S11:将所述页岩岩心样品在第一设定温度T1下烘干第一设定时间t1,然后用玛璃研钵研磨至200目;

S12:用X射线衍射仪进行矿物X射线衍射分析,在第一设定条件下用Cu‑Kα辐射;

S13:利用计算机软件定量分析所述页岩岩心样品中的矿物含量。

3.根据权利要求1所述的陆相页岩排烃效率与页岩油富集程度的评价方法,其特征在于,所述岩石热解分析具体包括如下步骤:S14:将所述页岩岩心样品粉碎,称取一定量的粉末状样品,置于岩石热解分析仪器的热解炉中;

S15:在第二设定温度T2下,恒温加热第二设定时间t2,测量蒸发烃类S1;

S16:以一定的速率n程序加热至第三设定温度T3,测量裂解烃类S2;

S17:测量裂解烃类S2在最高点时所对应的最高热解峰温Tmax。

4.根据权利要求1所述的陆相页岩排烃效率与页岩油富集程度的评价方法,其特征在于,根据所述最高热解峰温Tmax与氢指数HI图版将页岩岩心样品的干酪根类型的Ⅱ型进一步划分为Ⅱ1型和Ⅱ2型。

5.根据权利要求2所述的陆相页岩排烃效率与页岩油富集程度的评价方法,其特征在于,所述第一设定温度T1的取值范围为55‑65℃。

6.根据权利要求2所述的陆相页岩排烃效率与页岩油富集程度的评价方法,其特征在于,所述第一设定时间t1的取值范围为22‑25小时。

7.根据权利要求2所述的陆相页岩排烃效率与页岩油富集程度的评价方法,其特征在于,所述第一设定条件为电压40KV、电流25mA。

8.根据权利要求3所述的陆相页岩排烃效率与页岩油富集程度的评价方法,其特征在于,所述第二设定温度T2的取值范围为296‑304℃,所述第三设定温度T3的取值范围为646‑

654℃。

9.根据权利要求3所述的陆相页岩排烃效率与页岩油富集程度的评价方法,其特征在于,所述第二设定时间t2的取值范围为2.9‑3.1分钟,所述速率n的取值范围为24‑26℃/min。