[发明专利]储油岩油气组分的定量分析方法

说明书

本发明涉及一种化学定量分析方法，尤其是定量测定储油岩油气组分的分析方法。

岩石热解快速定量分析是七十年代末发展起来的一种在石油钻探过程中评价生油岩和储油岩的方法。目前，国内外已普遍应用此方法来快速评价生油岩的成熟度、有机质类型和产油潜量，以及快速评价储油岩的含油气等级和及时发现钻井过程中的油气显示，以此作为该钻井完井后的试油依据。七十年代末法国石油研究院研制出岩石评价仪（ROCK-EVAL）并投入市场，同时该院把岩石热解评价生油岩的方法申请了专利，专利号为US3，953，171（1976）。该专利的主要方法是加热少量的沉积岩岩样，根据两种加热温度的不同，而测出两个参数，参数S1表示加热600℃温度下的烃类化合物，参数S2表示加热150℃至400℃或450℃温度下的含氧物质，由此来判断生油岩的好坏。1977年该院又申请了一种用少量样品测定地质沉积岩含油特性的方法专利，专利号为US4，153，415;该专利的主要方法是加热岩样200℃至400℃，获得参数P1，该参数表示样品中的油气，加热岩样400℃至700℃，最好是550℃～600℃获得参数P2，该参数为样品中的热解烃，根据这两个参数来判断岩样的含油特性。1978年该院又申请了该方法的进一步专利，专利号为US    4，229，181（1980）;该专利仍采用定量分析的方法，加热岩样温度范围分别是50～65℃，200℃～350℃，550～600℃，根据这三个温度而测定出相应的三个参数，参数P1为样品中所含气态烃，参数P2为样品所含的液态烃，参数P3为样品所含的不溶机质热解所产生的烃，由此确定岩样的含油特性。但从上述专利文件及其已推向国际市场的新型岩石评价仪（ROCK-EVAL    Ⅲ，OIL    SHOW    ANALYSER）中又可以看出，他们所用的含油特性定量分析方法，也只是能够粗略地测定出岩样中的气态烃、液态烃和热解烃，还不能直接分 析储油层中的原油具体性质，更不能判断是原油热解烃还是沥青、干酪根（生油母质）的热解烃，以此来更直接的判断是生油岩还是储油岩。

钻井岩屑中砂岩（储油岩）泥岩（生油岩）混杂在一起，而且砂岩中也有泥质胶结，很难加以绝对分离;砂岩中的油热解时会产生热解烃，泥岩中的沥青、干酪根（生油母质）热解时也会产生热解烃，而且砂岩中也会含有沥青，所以热解烃得性质的分析是评价储油岩、生油岩或沥青岩含油气等级的关键。

本发明正是为了针对这个问题，而提出了一种快速测定和具体区分岩样中原油性质和判断储油岩或生油岩的方法。该方法可以快速地测定石油探区、油田石油钻井中的岩屑，定量测定和区分岩屑中所含原油性质，以及天然气、凝析油、轻质油、中质油、重油及沥青的含量，从而评价出各种储油岩及油井的含油气等级。

众所周知，天然气和石油均是不同碳数的烃类的混合物，所谓干气、湿气、凝析油、轻质油、中质油、重质油之分，主要是所含的不同碳数的烃类的比例的不同，含碳数少的烃多则油轻，含碳数大的烃多则油重，如干气含甲烷（CH4）达98%以上，天然气的烃类组成为C1-C7，凝析油为C1-C15，轻质油C1-C25，中质油C1-C35，重质油C12-C50，同一类型的油又由于产地的不同其烃类的碳数范围也有差异。碳数不同的烃类从液态热蒸发为气态烃所需达到的温度也不同，通常是碳数越少热蒸发温度越低，反之则越高。本发明是根据上述的油气组份在不同温度下恒温热蒸发分离的原理，把岩样在不同温度下恒温，以达到分离各种油气组份的目的。热蒸发成气体的油气以氢气作载体，用气相色谱法荚以分析鉴定。岩样中的固体物质沥青或干酪根是在加热温度下裂解成烃类（热解烃），沥青和干酪根热解烃的碳数范围随产地和其成熟度高低而异，成熟度越高所需热解温度越高，例如高成熟度沥青在温度450～600℃范围内热裂解所产生的烃占总热解烃的47%，而低成熟度沥青在此温度下产生的烃只占8%。低成熟度干酪根在温度450-600℃范围内裂解所产生的烃占总热解烃5-20%，而高成熟度干酪根在此温度范围裂解所 产生的热解烃占总热解烃的50-70%。沥青和干酪根热解烃的共同特点是在450-600℃高温区的热解烃占总热解烃的5%以上，并且它们的热解产烃高峰温度一般在400-450℃左右，而原油的热蒸发产烃高峰温度一般在300-400℃左右，根据以上的沥青、干酪根热解烃温度与原油热蒸发烃温度有差异的原理来区分原油热蒸发烃和沥青、干酪根热解烃。