一种油页岩原位开采热解转化率预测方法技术

本发明专利技术公开了一种油页岩原位开采热解转化率预测方法，属于油页岩开采技术领域，解决了传统的干酪根转化率预测方法无法实现对于油页岩原位开采热解转化率进行预测的技术问题。该方法包括：构建油页岩原位开采热解过程的温度场数学模型；根据所述温度场数学模型获得温度的解析表达式；构建油页岩原位开采热解过程中转化率与温度的函数关系；根据所述温度的解析表达式和所述转化率与温度的函数关系预测油页岩原位开采的热解转化率。

A prediction method for pyrolysis conversion of oil shale in situ extraction

The invention discloses a method for predicting the pyrolysis conversion rate of oil shale in-situ mining, which belongs to the technical field of oil shale mining. It solves the technical problem of traditional kerogen conversion rate prediction method which can not predict the pyrolysis conversion rate of oil shale in-situ mining. The method includes: temperature field mathematical model of in-situ oil shale pyrolysis process; according to the analytical expression of the mathematical model of temperature field temperature; the conversion rate and the temperature function construction of in-situ oil shale pyrolysis process; according to the function relationship between the analytical expressions of the temperature and the conversion rate and temperature prediction the pyrolysis of oil shale in situ conversion of mining.

【技术实现步骤摘要】
一种油页岩原位开采热解转化率预测方法
本专利技术涉及油页岩开采
，具体的说，涉及一种油页岩原位开采热解转化率预测方法。
技术介绍
油页岩的原位热解过程中有机质在不同时刻不同条件下的转化程度的预测是原位开采工艺参数设计与优化的基础。目前对于油页岩干酪根转化率的预测方法总体都是针对油页岩的地面干馏工艺的。地面干馏工艺采用的样品为粉末或小粒径颗粒，样品内外温度是均匀的，加热介质温度即是样品温度。而油页岩在原位状态下有机质的热解条件与地面干馏有所不同。首先，原位开采油页岩是在地下进行的，岩石不再是粉末或小粒径样品，因此需要考虑地层岩石传热的问题。受地层导热系数的制约，原位开采条件下的升温速度很低，并且升温速度在加热过程中是变化的，而常规的热解实验都是恒速升温条件下进行的，因此，原位开采条件下的热解反应动力学不能用本征动力学来表征，必须与大尺度块状油页岩的传热过程结合起来。其次，油页岩干酪根是复杂的有机混合物，热解反应是由多个基元反应组成的混合反应，在这个热解过程中其活化能和频率因子是变化的，因此，需要获得在不同温度下的反应活化能和频率因子，才能真正反映在原位开采过程中有机质的热解及转化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油页岩原位开采热解转化率预测方法，其特征在于，包括：构建油页岩原位开采热解过程的温度场数学模型；根据所述温度场数学模型获得温度的解析表达式；构建油页岩原位开采热解过程中转化率与温度的函数关系；根据所述温度的解析表达式和所述转化率与温度的函数关系预测油页岩原位开采的热解转化率。

【技术特征摘要】
1.一种油页岩原位开采热解转化率预测方法，其特征在于，包括：构建油页岩原位开采热解过程的温度场数学模型；根据所述温度场数学模型获得温度的解析表达式；构建油页岩原位开采热解过程中转化率与温度的函数关系；根据所述温度的解析表达式和所述转化率与温度的函数关系预测油页岩原位开采的热解转化率。2.根据权利要求1所述的油页岩原位开采热解转化率预测方法，其特征在于，在所述构建油页岩原位开采热解温度场数学模型的步骤中包括：构建所述温度场数学模型为：设置初始条件为：当t＝0时T(r,t)＝Tf；设置边界条件为：当r＝0时T(r,t)＝T0，当rw＜r＜rf时T(r,t)＝Ti；其中，c为油页岩岩石比热容，ρ为油页岩岩石密度，T为温度，r为距离热源半径，t为时间，rw为井径，rf为地层边界，Tf为地层初始温度，T0为热源温度，T(r,t)为温度对于时间和温度场中位置的函数，Ti为温度对于地层边界与井径之间任一位置和时间的函数。3.根据权利要求2所述的油页岩原位开采热解转化率预测方法，其特征在于，在所述获得温度的解析表达式的步骤中包括：根据所述初始条件和所述边界条件对所述温度场数学模型求解，得到所述温度的解析表达式：其中C1、C2、C3、C4为与油页岩地层参数有关的常数，Ei为指数积分函数。4.根据权利要求1所述的油页岩原位开采热解转化率预测方法，其特征在于，在所述构建转化率与温度的函数关系的步骤中包括：建立含升温速率的热解反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：王益维，高媛萍，苏建政，龙秋莲，孟祥龙，汪友平，郭鹏，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11