[发明专利]一种烃源岩原始裂解潜力恢复的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烃源岩原始裂解潜力恢复的方法，属于油气地球化学领域。

背景技术

当前研究表明排烃效率最高可达80％～90％，这种情况下残余有机质裂解潜力无法反映烃源岩原始裂解能力，排烃效率越高，二者之间偏差越大；另外，对烃源岩生油、生气评价时，对源岩原始裂解潜力的恢复是必不可少的过程。因此提供一种对烃源岩原始裂解潜力恢复的方法具有重要意义。

对于烃源岩原始裂解潜力的恢复，前人提出过多种方案。自然演化剖面法通过采集相同层位不同埋深的烃源岩，实测有机碳含量及生烃潜量，然后求出不同成熟度烃源岩原始裂解潜力的恢复系数，此法由于样品不易采到，较难操作；模拟实验法基于生烃反应的时温互补原理，通过提高温度缩短生烃反应时间，取不同类型代表性样品进行模拟实验，并测得加热到不同温度时的镜质体反射率，即可获得不同成熟度时有机质成油、成气转化率，根据转化率与源岩剩余裂解潜力即可对原始裂解潜力进行恢复，但此法在实验条件下获得的镜质体反射率的演化特征与地质条件下并不平行，因此地质应用过程受到质疑；物质平衡法认为有机母质转化前的初始质量等于转化后的残余有机母质质量和各种产物质量之和，有机母质生排烃过程可近似看成C、H、O三种元素守恒的过程，根据有机质和原油的H/C和O/C原子比，对有机质生烃反应进行配平，推导出烃源岩原始裂解潜力恢复系数，但实际工作中往往无法一一对应地确定达到某一成熟度时各种产物的精确组成，仅能通过数学优化对方程近似配平，此法主要见于文献；相比之下，化学动力学法应用更为广泛，有机质生成油气的过程可概括为干酪根初次裂解直接成油、直接成气和原油二次裂解成气三个过程，利用化学动力学原理求取不同成熟度时有机质生油和生气的转化率，结合源岩剩余裂解潜力对原始裂解潜力进行恢复。

卢双舫曾经利用化学动力学法模拟不同成熟度下干酪根裂解的转化率，进而对干酪根原始生烃潜力进行恢复。此技术存在以下缺点：第一，恢复过程中未考虑到残留油对热解参数S₂的影响；第二，未考虑到岩样在热解实验300～600℃过程中初次裂解生成的胶质和沥青质将发生二次裂解生烃；第三，用化学动力学所描述的仅是生烃过程，未对生成胶质和沥青质的过程进行描述。

王安桥曾对比抽提前、后S₂值的变化，认为抽提前、后S₂的差值为Rock-Eval热解过程中S₁损失的重烃。王民、陈国辉(本次发明人)等也曾经利用氯仿抽提方法对热解参数S₁进行重烃恢复。此技术仅从实验角度讨论氯仿抽提对热解参数S₂的影响，认为抽提前后S₂的差值为残留烃，且该技术并未从源岩剩余生烃潜力的角度对S₂进行残留油的校正。

因此，传统化学动力学法对源岩原始裂解潜力的恢复存在诸多问题：第一，恢复过程中未考虑到残留油对热解参数S₂的影响；第二，未考虑到岩样在热解实验300～600℃过程中初次裂解生成的胶质和沥青质将发生二次裂解生烃；第三，用化学动力学所描述的仅是生烃过程，未对生成胶质和沥青质的过程进行描述。

发明内容

本发明的目的是提供一种烃源岩原始裂解潜力恢复的方法，在消除残留油影响的情况下，该方法对三个类型的有机质进行原始裂解潜力恢复，在任意成熟度下均可以恢复至原始状态。

本技术在抽提-热解实验的基础上对热解参数S₂进行校正，消除残留油对S₂的影响，并且确定校正系数，对油田已有资料中的S₂进行校正，同时，对胶质和沥青质进行热解实验，获得胶质和沥青质的产烃率，结合组分动力学模型对源岩剩余裂解潜力进行评价，再次结合组分动力学模型实现对源岩原始裂解潜力S₂⁰的恢复。

本发明提供的烃源岩原始裂解潜力恢复的方法，包括如下步骤：

(1)根据下述1)或2)的方式得到烃源岩的剩余生烃潜力，标记为S₂’，单位为mg/g；

1)将烃源岩进行氯仿抽提后进行热解，根据收集到的烃类产物即得到S₂’；

2)将烃源岩的表观剩余生烃潜力标记为S₂，单位为mg/g，根据S₂和S₂’之间的线性关系，即得到S₂’；