一种评价沉积岩中总有机碳含量的方法技术

本发明专利技术提供了一种评价沉积岩中总有机碳含量的方法，通过热解干酪根的方法，将干酪根在300℃～600℃全温度段热裂解出的二氧化碳和一氧化碳全部计算在总有机碳含量结果中，排除了无机碳的干扰；通过推导出全新的评价计算公式，评价结果精准可靠；残余烃S4用二氧化碳和一氧化碳分子式进行系数计算；不同温度排出的不同轻重、不同类型的烃根据各自分子式和碳数范围计算相应的转换系数。直接用提纯好的干酪根进行热解分析，避免了重复酸处理过程，简化了分析流程，节省了分析时间。实现了快速、安全、高效的进行沉积岩中总有机碳含量的评价，评价结果精确可靠，以便全面准确的掌握烃源岩类型和资源潜力等油气勘探数据指标。

A method for evaluating the total organic carbon content in sedimentary rocks

The invention provides a method for evaluation of sedimentary rocks in the total organic carbon content, through the method of pyrolysis of kerogen, the kerogen in carbon dioxide and carbon monoxide 300 to 600 DEG C for the entire temperature pyrolysis of the total organic carbon content in all computing results, excluding the interference of inorganic carbon; derived through evaluation a new formula of the evaluation results are accurate and reliable; the residual hydrocarbon S4 with carbon dioxide and carbon monoxide molecules are different from the temperature coefficient calculation; different degree, different types of hydrocarbon conversion coefficients according to their corresponding calculation formula and the carbon number range. The pyrolytic analysis of the pure kerogen is used directly to avoid the process of repeated acid treatment, simplifying the analysis process and saving the analysis time. It achieves fast, safe and efficient evaluation of total organic carbon content in sedimentary rocks, and the results are accurate and reliable, so as to comprehensively and accurately grasp hydrocarbon exploration data indicators, such as source rock type and resource potential.

【技术实现步骤摘要】
一种评价沉积岩中总有机碳含量的方法
本专利技术属于石油天然气勘探
，具体涉及一种评价沉积岩中总有机碳含量的方法。
技术介绍
地质体中的烃类和其它有机质主要由碳元素和氢元素组成，因此岩石中有机碳含量可准确地反映有机质的丰度，是最直观地评价烃源岩有机质丰度和沉积环境的一项重要基础指标，长期以来广泛应用于石油天然气地质勘探中。通常情况下，烃源岩评价会将有机质丰度、干酪根类型、干酪根成熟度等指标同时评价，以便全面准确的掌握烃源岩类型和资源潜力等油气勘探数据指标。随着油气勘探和相关分析测试技术的发展和进步，单一的沉积岩中总有机碳含量的评价方法渐渐不能满足油气勘探相关研究的需要，快速、精准、多方法、多角度、可相互印证的评价需求日益凸显。评价沉积岩中总有机碳含量目前主要应用的是定碳仪测定法。沉积岩样品在进入定碳仪分析之前，需先进行酸处理去除其中的无机碳。其过程为：样品加入坩锅后置于烧杯中，加5％盐酸反应以去除样品中的无机碳，反应完全后将坩锅取出置于抽滤架或者瓷盘上加水冲洗以去除盐酸，待盐酸全部洗净后，将坩锅及样品烘干，进入定碳仪测定。该方法缺点为：1、前处理耗时长，过程繁琐，一批样品的前处理时间需几个工作日；2、洗酸过程缓慢，难以将盐酸彻底清洗干净，在仪器中燃烧时，氯化氢气体对仪器的阀门和管路形成腐蚀，影响测试的准确度和仪器的使用寿命；3、抽滤洗酸过程中用到的缓冲瓶、干燥器等玻璃器皿存在因为长期负压疲劳而爆裂危险。由于以上缺点的存在，石油天然气地质勘探工作者想到用岩石热解仪的分析参数来进行总有机碳含量的评价。该方法是利用岩石热解分析沉积岩样品所得出的S0、S1、S2及S4之和乘以0.083的转换系数，计算出总有机碳含量。该方法避免了繁琐的前处理过程，无需酸洗及负压抽滤，可快速得出评价结果。但该评价方法存在严重不足：1、沉积岩中的干酪根在300℃～600℃时热裂解出有机二氧化碳和有机一氧化碳，但水溶性碳酸盐在温度大于300℃时开始分解生成二氧化碳，碳酸铁等碳酸盐在温度大于390℃时开始分解放出二氧化碳，无机二氧化碳对烃源岩干酪根热裂解出的有机二氧化碳的值形成了强烈干扰，导致S3数据严重偏离真实值。为了避免无机碳的干扰，该方法在计算总有机碳含量时将S3排除在外，但这种处理又造成计算出的总有机碳含量较真实值严重偏低的结果；2、S4实际为残余烃高温氧化释放出的二氧化碳和一氧化碳的量，分子组成及分子量与烃类大相径庭，但该方法错误的用烃类系数对S4进行转换，导致S4部分的评价结果偏高；3、将不同轻重、不同类型的烃全部用0.083一个系数转换，评价结果误差较大。由于以上缺陷的存在，该方法的评价结果很不可靠，基本被石油地质勘探工作者所摒弃。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中存在的上述问题，在烃源岩评价时，实现快速、准确、安全地评价沉积岩中总有机碳含量。为此，本专利技术提供了一种评价沉积岩中总有机碳含量的方法，包括以下步骤:步骤1)将待评价沉积岩样品分为两份，取其中的一份进行干酪根提纯，记录质量M；步骤2)干酪根提纯完成后进行干酪根类型划分；步骤3)称量质量为m的干酪根进行热解分析，记录分析结果中热裂解有机二氧化碳的值和有机一氧化碳的值S3CO，并按下式计算热裂解所得有机二氧化碳与一氧化碳所占总有机碳含量步骤4)对第二份沉积岩样品进行热解分析，分别记录分析结果中的沉积岩样品热解所得气态烃的量S0、液态烃的量S1、固态烃裂解物的量S2，以及残余烃高温氧化释放出CO2的量和残余烃高温氧化释放出CO的量S4CO，并分别计算气态烃所占总有机碳含量液态烃所占总有机碳含量固态烃裂解物所占总有机碳含量残余烃所占总有机碳含量步骤5)沉积岩中总有机碳含量步骤6)对于陆相湖泊泥质沉积岩，以下两种情况有勘探价值：提纯的干酪根有机质类型为Ⅰ-Ⅱ1，Toc大于0.4；提纯的干酪根有机质类型为Ⅱ2-Ⅲ，Toc大于0.6；对于碳酸盐沉积岩，以下两种情况有勘探价值：提纯的干酪根有机质类型为Ⅰ-Ⅱ1，Toc大于0.2；提纯的干酪根有机质类型为Ⅱ2，Toc大于0.4。所述气态烃的量S0为沉积岩样品在90℃时释放的通式为CnH2n+2的气态烃，n＝1-7，通过碳氢元素分子量可得沉积岩中气态烃所占总有机碳含量式中：为气态烃所占总有机碳含量，％；n为气态烃分子碳数；S0为岩石热解所得气态烃的量，mg/g。所述液态烃的量S1为沉积岩样品在90℃-300℃时蒸发各占三分之一，分子通式分别为CaH2a+2、CbH2b及CcH2c-6的液态烃，其中，a＝8-33，b＝8-33，c＝8-26；液态烃所占有总机碳含量按下式得到：所述固态烃裂解物的量S2为沉积岩样品中的分子通式分别为CdH2d+2、CeH2e及CfH2f-6三种烃的总烃含量，其中，d＝4-25，e＝2-25，f＝6-14，通过碳氢元素分子量可得固态烃裂解物所占总有机碳含量所述残余烃高温氧化释放出CO2的量和残余烃高温氧化释放出CO的量S4CO为通过红外检测器检测得到，高温氧化温度为600℃-800℃。残余烃所占总有机碳含量通过下式得到本专利技术的有益效果是：1、通过推导出全新的评价计算公式，评价结果精准可靠；2、通过热解干酪根的方法，将干酪根在300℃～600℃全温度段热裂解出的二氧化碳和一氧化碳全部计算在总有机碳含量结果中，排除了无机碳的干扰；3、残余烃S4用二氧化碳和一氧化碳分子式进行系数计算；4、不同温度排出的不同轻重、不同类型的烃根据各自分子式和碳数范围计算相应的转换系数；5、直接用提纯好的干酪根进行热解分析，避免了重复酸处理过程，简化了分析流程，节省了分析时间。实现了快速、安全、高效的进行沉积岩中总有机碳含量的评价，评价结果精确可靠，以便全面准确的掌握烃源岩类型和资源潜力等油气勘探数据指标。下面将结合附图做进一步详细说明。附图说明图1是本专利技术的流程示意图。具体实施方式实施例1：本实施例提供了一种如图1所示的评价沉积岩中总有机碳含量的方法，包括以下步骤:步骤1)将待评价沉积岩样品分为两份，取其中的一份进行干酪根提纯，记录质量M(g)；步骤2)干酪根提纯完成后进行干酪根类型划分；步骤3)称量质量为m(g)的干酪根进行热解分析，记录分析结果中热裂解有机二氧化碳的值(mg/g)和有机一氧化碳的值S3CO(mg/g)，并按下式计算热裂解所得有机二氧化碳与一氧化碳所占总有机碳含量步骤4)对第二份沉积岩样品进行热解分析，分别记录分析结果中的沉积岩样品热解所得气态烃的量S0(mg/g)、液态烃的量S1(mg/g)、固态烃裂解物的量S2(mg/g)，以及残余烃高温氧化释放出CO2的量(mg/g)和残余烃高温氧化释放出CO的量S4CO(mg/g)，并分别计算气态烃所占总有机碳含量液态烃所占总有机碳含量固态烃裂解物所占总有机碳含量残余烃所占总有机碳含量步骤5)沉积岩中总有机碳含量步骤6)对于陆相湖泊泥质沉积岩，以下两种情况有勘探价值：提纯的干酪根有机质类型为Ⅰ-Ⅱ1，Toc大于0.4；提纯的干酪根有机质类型为Ⅱ2-Ⅲ，Toc大于0.6；对于碳酸盐沉积岩，以下两种情况有勘探价值：提纯的干酪根有机质类型为Ⅰ-Ⅱ1，Toc大于0.2；提纯的干酪根有机质类型为Ⅱ2，Toc大于0.4。由于无机二氧化碳和一氧化碳的干扰，国标《岩石本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种评价沉积岩中总有机碳含量的方法，其特征在于，包括以下步骤:步骤1)将待评价沉积岩样品分为两份，取其中的一份进行干酪根提纯，记录质量M；步骤2)干酪根提纯完成后进行干酪根类型划分；步骤3)称量质量为m的干酪根进行热解分析，记录分析结果中热裂解有机二氧化碳的值

【技术特征摘要】
1.一种评价沉积岩中总有机碳含量的方法，其特征在于，包括以下步骤:步骤1)将待评价沉积岩样品分为两份，取其中的一份进行干酪根提纯，记录质量M；步骤2)干酪根提纯完成后进行干酪根类型划分；步骤3)称量质量为m的干酪根进行热解分析，记录分析结果中热裂解有机二氧化碳的值和有机一氧化碳的值S3CO，并按下式计算热裂解所得有机二氧化碳与一氧化碳所占总有机碳含量步骤4)对第二份沉积岩样品进行热解分析，分别记录分析结果中的沉积岩样品热解所得气态烃的量S0、液态烃的量S1、固态烃裂解物的量S2，以及残余烃高温氧化释放出CO2的量和残余烃高温氧化释放出CO的量S4CO，并分别计算气态烃所占总有机碳含量液态烃所占总有机碳含量固态烃裂解物所占总有机碳含量残余烃所占总有机碳含量步骤5)沉积岩中总有机碳含量步骤6)对于陆相湖泊泥质沉积岩，以下两种情况有勘探价值：提纯的干酪根有机质类型为Ⅰ-Ⅱ1，Toc大于0.4；提纯的干酪根有机质类型为Ⅱ2-Ⅲ，Toc大于0.6；对于碳酸盐沉积岩，以下两种情况有勘探价值：提纯的干酪根有机质类型为Ⅰ-Ⅱ1，Toc大于0.2；提纯的干酪根有机质类型为Ⅱ2，Toc大于0.4。2.根据权利要求1所述的一种评价沉积岩中总有机碳含量的方法，其特征在于：所述气态烃的量S0为沉积岩样品在90℃时释放的通式为CnH2n+2的气态烃，n＝1-7，通过碳氢元素分子量可得沉积岩中气态烃所占总有机碳含量式中：为气态烃所占总有机碳含量，％；n为气态烃分子碳数；S0为岩石...

【专利技术属性】
技术研发人员：马军，柳娜，罗丽荣，南珺祥，杜金良，李善鹏，姚宜同，饶巧，刘飞，张仁燕，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11