[发明专利]一种油气成藏模拟实验装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于石油与天然气勘探领域，具体涉及一种油气成藏模拟实验装置及方法。

背景技术

有机质热模拟实验技术是石油地质学研究中常用的成熟技术，通过模拟实验，可以确定有机质的生烃潜力，有机质的生烃模式以及有机质初次生烃之后的演化过程，并可以模拟储积层在地质条件下发生物性改变的过程。但目前的热模拟实验技术，其原理为地质渐变过程，即模拟的地质事件，特别是油气成藏过程是逐渐过渡的。但真实的地质条件下，在有机质生烃过程中会伴随着突发事件，其中最重要的突发事件为深部流体活动。深部流体活动可以向沉积盆地内输入大量的深源物质，并为有机质生烃提供热源，并且，深部流体活动对储积层具有明显地改造作用。尽管现在已经通过模拟实验证实了深部流体对有机质生烃的影响作用，但采用的模拟实验都是以渐变式地质演化过程为理论依据，与真实地质条件下的突变式地质事件不相符，因此，需要开发以突变论为指导思想的模拟实验技术及装置，以更加真实地还原有机质生烃的地质过程。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种油气成藏模拟实验装置及方法，以突变论为指导思想，模拟突发性地质事件对油气生成与储层影响，真实地模拟真实地质条件下，受突发性地质事件影响的油气成藏过程，为评价突发性地质事件对含油气盆地内有机质的总生烃量、液态烃与气态烃的生烃量的影响，进而对含油气盆地内的油气资源评价提供可靠的理论依据。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种油气成藏模拟实验装置，包括模拟反应系统与外源物质加载系统，所述模拟反应系统与外源物质加载系统通过紧固螺丝108连接；

所述模拟反应系统包括反应釜101和加热部件，所述加热部件对反应釜101进行加热；

所述外源物质加载系统包括密闭容器106，在所述密闭容器106内设有与其同轴线的密封活塞105；所述密封活塞105将密闭容器106的内腔分隔为上腔和下腔，外源物质装在所述密闭容器106的下腔内，通过密封活塞105的运动将所述外源物质压入所述反应釜101中。

所述加热部件包括加热线圈102和电源103；所述加热线圈102缠绕在所述反应釜101的外表面上，所述电源103与加热线圈102连接。

所述外源物质加载系统进一步包括螺旋旋钮104和进样口109；所述密封活塞105的上端面连接有活塞杆，所述活塞杆向上伸出密闭容器106后与所述螺旋旋钮104连接，所述螺旋旋钮104控制密封活塞105的运动方向；

所述密闭容器106的下端通过管路连通进样口109，在该管路上设有阀门107；所述进样口109的下端穿入反应釜101内并通过紧固螺丝108固定在反应釜101上。

所述外源物质是固体、气体或液体中的一种或两种的组合或三种的组合；如果外源物质是固体，则其粒度要小于进样口109的内径。

一种利用所述油气成藏模拟实验装置进行模拟实验的方法包括以下步骤：

(1)装样：

松开紧固螺丝108，将模拟反应系统与外源物质加载系统分离；然后将反应物112放入反应釜101中，并将外源物质装入密闭容器106的下腔内；最后将模拟反应系统与外源物质加载系统通过紧固螺丝108连接；

(2)预加热：

根据需要研究的油气藏的地质特征，确定对反应釜101加热的时间及将密闭容器106中的外源物质加入反应釜101中的时间和温度节点，然后开始对反应釜101进行预加热；

(3)外源物质的进样：

当反应釜101被预加热到所述时间和温度节点时，通过加热保持该温度，并通过对螺旋旋钮104和阀门107的组合操作控制活塞105的位置，进而实现外源物质的进样；

(4)继续反应阶段：

外源物质进样完毕后，关闭阀门107，使反应釜101中的反应物112与加入的外源物质继续反应，直至达到设计的模拟反应时间，模拟实验结束。

所述步骤(3)包括如下步骤：

(a)装样准备：

将所述外源物质加载系统中的螺旋旋钮104退到最大位置，此时密闭容器106的下腔体积最大，同时使阀门107处于关闭状态；

(b)开始加入外源物质：

打开阀门107，然后旋转螺旋旋钮104，使其推动密封活塞105，进而使密闭容器106的下腔体积减小，此时，密闭容器106中的外源物质通过进样口109进入到反应釜101内，外源物质与反应物112开始混合；

(c)外源物质加载完毕：