[发明专利]一种油页岩原位开采热解转化率预测方法

权利要求书

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)＝T_f；

设置边界条件为：当r＝0时T(r,t)＝T₀，当r_w＜r＜r_f时T(r,t)＝T_i；

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，r_w为井径，r_f为地层边界，T_f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，T_i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，E_i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动力学方程；

根据所述热解反应动力学方程进行推导获得转化率与温度的函数关系。

5.根据权利要求4所述的油页岩原位开采热解转化率预测方法，其特征在于，在所述建立含升温速度的热解反应动力学方程的步骤中包括：

建立升温速率的的热解反应动力学方程：其中，x为有机质转化率，E为反应活化能，A为频率因子，R为通用气体常数，T为温度，t为时间；

将升温速度带入所述动力学方程得到含升温速度的热解反应动力学方程：