一种基于岩石热解资料定量计算烃源岩有机碳构成的方法技术

本发明专利技术公开一种基于岩石热解资料定量计算烃源岩有机碳构成的方法，所述有机碳构成包括有效碳和无效碳，所述有效碳为能热解的有机碳；所述无效碳为不能热解的有机碳；所述方法包括以下步骤：（1）对所要开展研究的烃源岩进行取样，获取样品；（2）将所述样品粉碎至粒径在0.07~0.15mm之间，进行岩石热解分析，获取参数S

【技术实现步骤摘要】
一种基于岩石热解资料定量计算烃源岩有机碳构成的方法
本专利技术属于石油地质勘探
，具体涉及一种基于岩石热解资料定量计算烃源岩有机碳构成的方法。
技术介绍
众所周知，烃源岩中的碳包含有机碳和无机碳，其中有机碳为沉积岩中与有机质有关的碳元素，是烃源岩生成油气的物质基础，其含量的多少直接关系到烃源岩品质的好坏，通常用有机碳百分含量来表征。根据干酪根热降解成油说，烃源岩中有机质在未进入成烃门限之前，未进行大量生烃和排烃，此时烃源岩中的有机碳含量被定义为原始有机碳含量。现今测得的有机碳含量实为残余有机碳含量，且随着烃源岩热演化程度的增加，由于烃类的不断生成和排出，残余有机碳含量也会发生递减。如Tissot(1978)认为，在高成熟阶段，烃源岩现今残余有机碳含量可能只有原始有机碳含量的二分之一。实际上，残余有机碳含量的递减是由于有一部分有效碳转化成烃类、排出烃源岩而造成的有机碳损失，且有机碳的损失随着热演化程度的增加会越来越多。由此可见，随着成熟度的增加，烃源岩中有效碳的相对含量不断降低，而无效碳的相对含量不断增加，有机碳构成在发生着变化。有机碳构成研究对于恢复烃源岩原始有机碳、确定有机碳转化率、精确计算资源量等意义重大，而定量计算有效碳和无效碳的相对含量是有机碳构成研究的关键。
技术实现思路
针对现有定量计算烃源岩有机碳构成计算方法的空缺，本专利技术提供一种基于岩石热解资料定量计算烃源岩有机碳构成的方法，实用性强，能快速计算烃源岩的有机碳构成。一种基于岩石热解资料定量计算烃源岩有机碳构成的方法，所述有机碳构成包括有效碳和无效碳，所述有效碳为能热解的有机碳，在烃源岩热演化过程中参与生烃反应、能转化为油气排出烃源岩；所述无效碳为不能热解的有机碳，在烃源岩热演化过程中不参与生烃反应、不能转化成油气；所述方法包括以下步骤：(1)对所要开展研究的烃源岩进行取样，获取样品；(2)将所述样品粉碎至粒径在0.07～0.15mm之间，进行岩石热解分析，获取参数S0、S1、S2、S4；S0为90℃检测的单位质量烃源岩的烃含量，相当于烃源岩中吸附的C1～C7的气态烃，即生成的气态烃在烃源岩中的残留量，单位为mg烃/g岩石；S1为300℃检测的单位质量烃源岩的烃含量，相当于烃源岩已生成未运移的C8～C33之间的液态残留量，即生成的油在烃源岩中的残留量，单位为mg烃/g岩石；S2为>300℃～600℃或>300℃～800℃检测的单位质量烃源岩的烃含量，相当于烃源岩中的干酪根裂解烃的总量，单位为mg烃/g岩石；S4为单位质量烃源岩热解后残余烃的总量，即不可裂解的烃的量，单位为mg烃/g岩石；(3)依据公式(1)计算总有机碳含量Cot，单位为％，Cot＝(S0+S1+S2+S4)×0.083公式(1)；(4)计算烃源岩残余有机碳构成：残余有效碳含量PC的计算参照公式(2)，单位为％；残余有效碳相对含量PC/Cot的计算参照公式(3)，单位为％；残余无效碳含量STOC的计算参照公式(4)，单位为％；残余无效碳相对含量STOC/Cot的计算参照公式(5)，单位为％；PC＝(S0+S1+S2)×0.083公式(2)；STOC＝S4×0.083公式(4)；(5)恢复原始有机碳Cot原始，Cot原始等于Cot乘以原始有机碳恢复系数f，计算参照公式(6)；Cot原始＝f×Cot公式(6)；所述f为原始有机碳恢复系数；(6)计算烃源岩原始有机碳构成：在烃源岩生排烃过程中，无效碳不参与生烃反应，STOC没有损失，STOC原始等于STOC，单位为％；原始有效碳含量PC原始等于Cot原始减去STOC原始，也等于Cot原始减去STOC，单位为％；原始有效碳相对含量PC原始/Cot原始的计算参照公式(7)，单位为％；原始无效碳相对含量STOC原始/Cot原始的计算参照公式(8)，单位为％；优选地，步骤(2)所述岩石热解分析按照《GB/T18602-2012岩石热解分析》进行。优选地，所述f的确定按照下述方法：a.针对Ro为0.5～2.5％的烃源岩样品，有机质类型为Ⅰ型、Ⅱ1型、Ⅱ2型、Ⅲ型时，原始有机碳恢复系数f的取值如表1：表1不同类型、不同成熟度烃源岩的原始有机碳恢复系数针对Ro为0.5～2.5％，且Ro非表1提供的成熟度点时，在有机质类型确定的情况下，利用相邻2个点的原始有机碳恢复系数，通过内插法计算出相应烃源岩的原始有机碳恢复系数f；b.针对Ro>2.5％的过烃源岩样品，含Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型母质的泥质岩烃源岩的原始有机碳恢复系数f分别取3.0、2.0、1.4；含Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型母质的碳酸盐岩烃源岩的原始有机碳恢复系数f分别取3.2、2.2、1.5；其中，所述Ro为镜质体反射率。该方法基于对烃源岩样品的岩石热解分析参数S0、S1、S2和S4进行派生运算，定量计算有效碳相对含量和无效碳的相对含量，进而确定烃源岩的有机碳构成。本专利技术根据有机碳能否热解，提出了烃源岩“有机碳构成”的概念，定义了有机碳包括有效碳和无效碳，有效碳是能热解的碳，在烃源岩热演化过程中参与生烃反应、能转化为油气排出烃源岩；无效碳也叫“死碳”，为不能热解的有机碳，在烃源岩热演化过程中不参与生烃反应、不能转化成油气，即使烃源岩经历了很高的热演化阶段。创造性地将岩石热解参数S0、S1、S2和S4应用于确定有机碳构成的定量计算中，建立了计算烃源岩残余有机碳有效碳相对含量、残余有机碳无效碳相对含量、原始有机碳有效碳相对含量、原始有机碳无效碳相对含量的公式，对于烃源岩评价研究有重要的意义。所以，本专利技术中计算烃源岩有机碳构成包括计算烃源岩残余有机碳有效碳相对含量、残余有机碳无效碳相对含量、原始有机碳有效碳相对含量、原始有机碳无效碳相对含量。本专利技术的优点：本专利技术提供的方法具有很强的可操作性和很好的适用性，基于低成本的岩石热解分析，能够快速计算烃源岩的有机碳构成，且无论烃源岩有机质丰度的高低、干酪根类型的好坏、成熟度的高低，均可利用本专利技术所述方法进行计算，具有实用性。“有机碳构成”概念的提出为建立基于有效碳损失量计算排烃量的方法、精确落实生排烃量等提供理论依据。同时，基于岩石热解资料定量计算烃源岩有机碳构成的方法的建立，可实现对烃源岩在不同热演化阶段下的有机碳组成开展定量化研究，为研究烃源岩的生烃演化特征提供了快速可行的途径。附图说明图1本专利技术基于岩石热解资料定量计算烃源岩有机碳构成的方法的流程示意图；图2实施例烃源岩样品分布图；图3银额盆地中生界低成熟度烃源岩样品有机质类型分类图；图4银额盆地古生界过成熟度烃源岩样品Cot分布特征图。具体实施方式本专利技术实施例中，S0、S1、S2、S4分别如下：S0为90℃检测的单位质量烃源岩的烃含量，相当于烃源岩中吸附的C1～C7的气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于岩石热解资料定量计算烃源岩有机碳构成的方法，其特征在于：/n所述有机碳构成包括有效碳和无效碳，所述有效碳为能热解的有机碳；所述无效碳为不能热解的有机碳；/n所述方法包括以下步骤：/n(1)对所要开展研究的烃源岩进行取样，获取样品；/n(2)将所述样品粉碎至粒径在0.07～0.15mm之间，进行岩石热解分析，获取参数S

【技术特征摘要】
1.一种基于岩石热解资料定量计算烃源岩有机碳构成的方法，其特征在于：
所述有机碳构成包括有效碳和无效碳，所述有效碳为能热解的有机碳；所述无效碳为不能热解的有机碳；
所述方法包括以下步骤：
(1)对所要开展研究的烃源岩进行取样，获取样品；
(2)将所述样品粉碎至粒径在0.07～0.15mm之间，进行岩石热解分析，获取参数S0、S1、S2、S4；
S0为90℃检测的单位质量烃源岩的烃含量，单位为mg/g；
S1为300℃检测的单位质量烃源岩的烃含量，单位为mg/g；
S2为>300℃～600℃或>300℃～800℃检测的单位质量烃源岩的烃含量，单位为mg/g；
S4为单位质量烃源岩热解后残余烃的总量，单位为mg/g；
(3)依据公式(1)计算总有机碳含量Cot，单位为％，
Cot＝(S0+S1+S2+S4)×0.083公式(1)；
(4)计算烃源岩残余有机碳构成：残余有效碳含量PC的计算参照公式(2)，单位为％；残余有效碳相对含量PC/Cot的计算参照公式(3)，单位为％；残余无效碳含量STOC的计算参照公式(4)，单位为％；残余无效碳相对含量STOC/Cot的计算参照公式(5)，单位为％；
PC＝(S0+S1+S2)×0.083公式(2)；



STOC＝S4×0.083公式(4)；



(5)恢复原始有机碳Cot原始的计算参照公式(6)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈治军，赵春晨，刘护创，高怡文，葛宏选，张格，韩长春，
申请(专利权)人：陕西延长石油集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61