[发明专利]一种基于生烃潜力法原理计算页岩排烃效率的方法

说明书

本发明公开了一种基于生烃潜力法原理计算页岩排烃效率的方法，其步骤如下：首先取多个页岩样品进行热解实验，测得每个样品的S₁、S₂和Tmax；S₁指页岩样品加热温度不超过300℃时挥发出来的烃；S₂指加热温度在300℃‑600℃之间热解生成的烃量；Tmax指加热温度在300℃‑600℃之间时，干酪根最大热解烃量时对应的温度；将Tmax435℃的样品定义为未成熟样品，统计分析所有未成熟样品的S₁+S₂值，选取最大S₁+S₂值，将其定义为S₀；测定最大S₁+S₂值对应的页岩样品的总有机碳TOC₀；然后测定某个页岩样品的TOC；将该页岩样品的S₁、S₂和TOC值代入公式即可计算出该页岩样品的排烃效率P。本发明的方法可以有效缩小由于取样带来的人为误差，获得的结果将更加真实可信。

技术领域

本发明涉及石油技术领域，尤其是一种基于生烃潜力法原理计算页岩排烃效率的方法。

背景技术

烃源岩排烃研究是油气地球化学研究中最薄弱的环节，而排烃效率又是准确评价常规油气与非常规页岩油气资源的关键参数。特别是对于页岩来说，页岩层系中排烃效率越高，残留在页岩内部的烃类也越少，因此页岩层系中排烃效率的大小与石油资源量的大小有着必然的联系。通常来说，排烃效率可定义为已经生成并排出的烃数量与烃源岩原始生烃潜量之比。根据这一原理，计算页岩排烃效率最简单、最常用的方法就是利用热解参数的物质平衡法。

岩石热解就是指将岩石粉碎后，利用岩石热解评价仪(Rock-Eval)按照程序加热，在分析图谱中可以得到不同温度时的峰值。其中S₁指岩样加热不超过300℃时挥发出来的烃，称为热解残留烃量(也称为游离烃量)；S₂指加热温度在300℃-600℃之间热解生成的烃量，指干酪根热解烃量，称为残余生烃量。根据物质守恒的原理，烃源岩生烃潜力指数值(S₁+S₂)/TOC理论上是一直保持恒定的，只有当开始排烃的时候，生烃潜力指数将逐渐减小，此时所对应的条件为排烃门限。在排烃门限以上的烃源岩即处于未成熟阶段，烃源岩既没有排烃也没有生烃，此时的热解生烃潜力(S₁+S₂)代表原始生烃潜量S₀。当开始排烃后，烃源岩内部既有生成但没有排出的烃S₁，也有还没有生烃的干酪根生烃潜量S₂，因此已排出烃量为P_E＝S₀-S₁-S₂。因此排烃效率P＝P_E/S₀×100％＝(S₀-S₁-S₂)/S₀×100％。

目前上述方法对于S₀的求取是通过对大量未成熟样品进行热解实验，选取其中最大的S₁+S₂值作为原始生烃潜量值S₀，此值虽然与TOC和热演化程度具有相关性，但也受到岩性和烃转化率(不同矿物的催化作用不同)的影响。比如，盐湖环境中沉积的泥页岩在热演化温度较低的情况下就开始生、排烃。因此直接用S₁+S₂值代表原始生烃潜量受到取样环境和样品本身属性的影响，很难反映所有样品的原始生烃潜量，因此计算出的排烃效率误差较大。

发明内容

本发明的目的是针对现有的排烃效率计算方法存在的计算误差较大的问题，提供一种基于生烃潜力法原理计算页岩排烃效率的方法。