[发明专利]一种基于岩石热解参数快速识别页岩油有利层段的方法

权利要求书

1.一种基于岩石热解参数快速识别页岩油有利层段的方法，其特征在于，包括：

S₁：获取页岩地层的页岩样品，分别进行岩石热解分析和总有机碳量测定；

其中，所述岩石热解分析具体包括如下步骤：

S₁₁：将所述页岩样品粉碎至100目以下，称取一定量的粉末状样品，置于岩石热解分析仪器的热解炉中；

S₁₂：在第一设定温度T₁下，恒温加热第一设定时间t₁，测量蒸发烃类S₁；

S₁₃：以一定的速率n程序加热至第二设定温度T₂，测量裂解烃类S₂；

S₁₄：测量裂解烃类S₂在最高点时所对应的最高热解峰温T_max；

所述总有机碳量测定具体包括如下步骤：

S₁₅：将粉末状样品在第三设定温度T₃下，用稀盐酸和水稀释处理第二设定时间t₃，直到反应完全为止，以去除所述粉末状样品中的碳酸盐；

S₁₆：将处理过的样品用蒸馏水洗至中性并烘干；

S₁₇：将样品置于岩石热解分析仪器的燃烧炉中燃烧，设置工作温度T₄，确保样品中的碳完全氧化成二氧化碳；

S₁₈：用红外线探测器测定二氧化碳浓度，并进行计算总有机碳的含量；

S₂：采用岩石热解分析测量方法获取所述页岩地层的第一有机地球化学参数，其中：

所述第一有机地球化学参数包括最高热解峰温T_max、蒸发烃类S₁、裂解烃类S₂和氢指数HI；

S₃：根据所述最高热解峰温T_max和所述最高热解峰温T_max与氢指数HI图版，确定所述页岩样品的有机质成熟度和有机质类型，其中：

根据所述页岩样品的有机质成熟度，将所述页岩样品划分为未成熟样品与低熟-成熟样品；

根据所述页岩样品的有机质类型，将所述页岩样品的有机质类型划分为Ⅰ型、Ⅱ型及Ⅲ型；

S₄：求取排烃量；

其中，所述求取排烃量具体包括：

S₄₁：将所述页岩样品中的总有机碳TOC划分为活性有机碳C_A和惰性有机碳C_I；其中，

所述活性有机碳C_A包括所述页岩样品中已存在烃类中的有机碳以及在充分的热演化条件下可以转化为烃类的干酪根中的有机碳；

所述惰性有机碳C_I为无法生烃的有机碳，且在整个热演化过程中保持不变；

S₄₂：根据假设所述未成熟样品的惰性有机碳与所述低熟-成熟样品中的惰性有机碳在生烃开始时的相对丰度相等这一条件，得到如下公式：

其中，为单位质量低熟-成熟样品在初始状态时的惰性有机碳，g/g rock；TOCⁱⁿ为单位质量低熟-成熟样品在初始状态时的总有机碳，g/g rock；为单位质量未成熟样品中的惰性有机碳，g/g rock；TOC^im为单位质量未成熟样品中的总有机碳，g/g rock；

S₄₃：根据式(1)可得，单位质量低熟-成熟样品中活性有机碳占总有机碳的比例与单位质量未成熟样品中的活性有机碳占总有机碳的比例相等，则得到：

S₄₄：根据质量平衡模型，结合所述未成熟样品中排出烃类中所含的有机碳与排烃后样品中残余的活性有机碳之和占总有机碳的比例同所述低熟-成熟样品中在初始状态时活性有机碳之和占总有机碳的比例相等，由式(2)进一步转化得到：

其中：S₁为单位质量所述低熟-成熟样品中存在的烃类，单位为mg/g rock；S₂为单位质量所述低熟-成熟样品中干酪根裂解生成的烃类，单位为mg/grock；TOC为单位质量所述低熟-成熟样品中的总有机碳，单位为g/g rock；S_E为单位质量所述低熟-成熟样品中的排烃量，单位为mg/g rock；为单位质量未成熟样品中存在的烃类，单位为mg/g rock；—单位质量所述未成熟样品中干酪根裂解生成的烃类，单位为mg/g rock；TOC^im—单位质量所述未成熟样品中的总有机碳，单位为g/g rock；D为岩石中活性有机碳占总有机碳的比例；

S₅：基于单位质量所述低熟-成熟样品中排出的烃类S_E将所述页岩划分为E型、M型及R型三种类型；

其中，所述基于单位质量所述低熟-成熟样品中的排烃量S_E将所述页岩划分为E型、M型及R型，三种类型具体指：

当S_E1时，确定所述页岩为E型页岩；

当-1S_E1时，确定所述页岩为M型页岩；

当S_E-1时，确定所述页岩为R型页岩；

S₆：结合对不同类型页岩的分析和描述，确定所述页岩油的有利层段。