[发明专利]一种利用热解实验碳同位素形成天然气成藏史的方法

权利要求书

1.一种利用热解实验碳同位素形成天然气成藏史的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将选取的干酪根样品进行干酪根热解实验，得到轻碳甲烷的活化能、质量分数以及频率因子；

S2、根据轻碳甲烷的活化能、质量分数以及频率因子，利用Excel的spreadsheet技术对研究区的天然气进行碳同位素动力学模拟，得到重碳甲烷的活化能、质量分数以及频率因子；

S3、利用地质资料建立研究区的埋藏史和热史；

S4、将所述重碳甲烷的活化能、质量分数以及频率因子与研究区的埋藏史和热史相结合，建立地质条件下天然气的瞬时曲线、累积曲线以及阶段性累积曲线，形成天然气成藏史；

所述步骤S4中建立地质条件下天然气的累积曲线的表达式如下：

δ¹³C_cum(t)＝[R₀F(t)/F*(t)/R_std-1]×1000

R₀＝(δ¹³C₀/1000+1)R_std

其中，δ¹³C_cum(t)表示地质条件下天然气的碳同位素在t时刻的累积值，R₀表示甲烷前身物的初始碳同位素比值，F(t)、F*(t)分别表示t时刻总反应重碳甲烷前身物、轻碳甲烷前身物的转化率，δ¹³C₀表示初始碳同位素值，R_std表示PDB标准比值；

建立地质条件下天然气的瞬时曲线的表达式如下：

δ¹³C_inst(t)＝{R₀∑r_i(t)/∑r_i*(t)×[1-F(t)]/[1-F*(t)]/R_std-1}×1000

R₀＝(δ¹³C₀/1000+1)R_std

其中，δ¹³C_inst(t)表示地质条件下天然气的碳同位素在t时刻的瞬时值，R₀表示甲烷前身物的初始碳同位素比值，F(t)、F*(t)分别表示t时刻总反应重碳甲烷前身物、轻碳甲烷前身物的转化率，r_i(t)、r_i*(t)分别表示t时刻第i个反应重碳甲烷、轻碳甲烷前身物的反应速率，δ¹³C₀表示初始碳同位素值，R_std表示PDB标准比值；

建立地质条件下天然气的阶段性累积曲线的表达式如下：

δ¹³C_step(t)＝δ¹³C_inst(t-1)×{[F(t)-F(t-1)]/[F*(t)-F*(t-1)]}+{[F(t)-F(t-1)]/[F*(t)-F*(t-1)-1]}×1000

其中，δ¹³C_step(t)表示地质条件下天然气的碳同位素在t时刻的阶段性累积值，F(t)表示t时刻总反应重碳甲烷前身物的转化率，F*(t)表示总反应轻碳甲烷前身物的转化率。

2.根据权利要求1所述的利用热解实验碳同位素形成天然气成藏史的方法，其特征在于，所述步骤S1包括如下步骤：

S101、将选取的干酪根样品进行干酪根热解实验，得到所述干酪根样品的热解产物和产率；

S102、根据所述热解产物和产率利用KINETICS软件进行生烃动力学分析，得到轻碳甲烷的活化能、质量分数以及频率因子。