[发明专利]用于测定地质沉积物的石油特性的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于测定地质沉积物的至少某些石油特性的方法和改进的装置，这些特性包括(但不限于)立即产油和将来产油的可能性，即是否是良好基岩或含有烃类的油层岩。

本发明涉及对ROCKEVAL技术(由法国石油研究所注册商标)的改进以及对于完成该方法所用测量装置的最佳化。已知的ROCKEVAL技术参见FR-2,339,173和FR-2,472,754。

现有方法和装置不能在加热期间(热解或氧化)连续测定CO₂。而且，不能测定与CO₂同时释放的CO。对仅由有机物裂解产生的CO进行分析对于改进有机碳总量的测定是特别重要的。例如，该分析能通过包括在CO₂中的CO的分析得到更精确的氧指数OI。结合连续的CO和CO₂曲线进行简单分析，即能区别有机氧和无机氧。

因此，本发明涉及用于测定地质沉积物样品的至少一种石油特性的方法，该样品在非氧化气氛中经加热，其温度连续升至第一温度值，然后升至第二温度值，所述的第一温度值低于200℃，快速达到该温度值后保持基本恒温一段时间，所述的第二温度值为600至850℃之间，从所述的第一温度值达到第二温度值的升温梯度为0.2至50℃/min之间。根据本发明，在所述加热过程中连续测定样品经加热得到的流出物中CO₂的含量，画出表示CO₂含量的曲线，通过连续测量，以及特别是通过曲线的形状上可以将来自有机物的CO₂和来自无机物的CO₂明显区别开。

样品经加热得到的流出物中CO的含量可以在整个加热期间进行连续测定，并可画出表示所述CO量的曲线。

通过对连续测定的结果以及特别是对CO₂和CO曲线的合并分析，可以明显区别有机氧和无机氧。

根据该方法，将由所述的在非氧化气氛中加热得到的残余物置于另一个加热炉中，使其在氧化气氛中加热，氧化气氛加热的温度可以设置成以10至30℃/min的升温梯度从400℃升至最终温度850℃。在经加热所述的残余物得到的流出物中CO₂的含量可以在整个加热期间连续测量。可以画出表示所述CO₂量的曲线，通过连续测量，以及特别是通过曲线的形状可以将来自有机物的CO₂和来自无机物的CO₂明显区别开。

所述残余物经加热得到的流出物中CO的含量可以在氧化气氛中整个加热期间进行连续测定，并可画出表示所述CO量的曲线。

在所述样品中有机碳的总含量可以由在非氧化气氛和氧化气氛中加热之后的连续测量的结果及特别是由此得到的CO₂和CO曲线进行计算。

本发明还涉及用于测定放置在舟皿中的地质沉积物样品的至少一种石油特性的装置，该装置包括用于在非氧化气氛中加热所述样品的第一装置，用于测定在将样品加入所述第一加热装置之后释放的产物中烃含量的装置，用于在氧化气氛中加热的第二加热装置，用于测定从两个加热装置排出的流出物中CO₂含量的装置。CO₂测定装置包括用于在第一和第二加热装置加热期间连续测定CO₂的传感器，以及用于测定从两个加热装置排出的流出物中所含CO量的装置。

第一和第二加热装置可以各包括相同的加热炉和用于设置两个加热炉的加热温度的装置。

加热炉可以包括基本上为圆柱形的炉体和用于容纳含有样品的舟皿的内腔。所述炉体基本上包括三部分，包括与所述腔体和用于测定含烃产物量的装置连接的内管道的上部，包括所述腔体的端口的下部和放置舟皿的中部，这三部分可以用电加热元件以邻接螺距呈螺旋形缠绕上部和下部，及以基本双螺距呈螺旋形缠绕中部。

该装置可以包括将舟皿放入所述加热装置中的装置，包括在舟皿处测定温度的装置和循环非氧化流出物(例如氮或氦气)或氧化流出物(例如空气或氧气)的装置。

加热装置可各包括位于所述炉体中部壁内(大致在舟皿处)的温度测量装置。

该装置可以包括由所述进料装置的温度测量装置控制的用于调节和设置加热装置温度的装置，所述调节和设置装置可以由位于所述炉体中部壁内的所述温度测量装置控制，当舟皿位于加热装置之外时，后者随后打开。

在非氧化气氛中的加热装置可以包括用于当所述炉体打开时用非氧化的流出物吹扫加热体的内腔装置。