[發明專利]一種頁巖氣組成定量判識方法

在審

• 申請號: 201710996882.5
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107766657A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 張金川;劉飏
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所(普通合伙)11303
• 代理人: 馬麗蓮

1.一種頁巖氣組成定量判識方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)分別對不同類型的干酪根及其生成的原油進行熱模擬，并構建相應的圖版，其中某類型的干酪根及其生成的原油的熱模擬實驗及圖版構建方法如下：

某類型干酪根熱模擬：選取干酪根進行開放體系的熱模擬實驗，通過設置升溫程序對干酪根進行升溫，并在不同的溫度節點采集熱解產物，隨后測試該溫度節點的熱解產物中甲烷的碳、氫同位素值，得到干酪根隨溫度升高的熱解甲烷碳、氫同位素變化趨勢，通過擬合函數獲得干酪根的熱解甲烷碳-氫同位素變化趨勢線方程，記為干酪根趨勢線方程；

母質類型原油熱模擬：選取與上述干酪根類型相同的干酪根生成的原油進行熱模擬實驗，參照干酪根熱模擬過程，在不同的溫度節點測試其熱解產物中甲烷的碳、氫同位素值，得到原油隨溫度升高的熱解產物中甲烷碳、氫同位素變化趨勢，通過擬合函數獲得所述原油的熱解甲烷碳-氫同位素變化趨勢線方程，記為原油趨勢線方程；

將擬合的干酪根趨勢線方程和所述原油趨勢線方程作為該類型干酪根及其生成的原油的熱解甲烷碳-氫同位素圖版；

其他類型的干酪根和與其相同類型的干酪根生成的原油的熱解甲烷碳-氫同位素圖版的構建方法與上述構建方法相同；

2)采集頁巖氣樣品：現場樣品采集并測試氣體中甲烷的碳、氫同位素值，分別記為δ¹³C_1樣品、δ²H_樣品；

3)對頁巖氣組成進行定量計算：根據頁巖氣樣品對應頁巖層位的干酪根類型，選取對應的圖版，將δ²H_樣品值分別代入該圖版的干酪根趨勢線方程和與其相同類型原油趨勢線方程，分別得到對應的干酪根及其原油的碳同位素值δ¹³C_{1干酪根熱解}、δ¹³C_{1原油熱解}；

則頁巖氣中原油裂解氣的比例計算公式為：

原油裂解氣_樣品％＝(δ¹³C_1樣品-δ¹³C_{1干酪根熱解})×100/(δ¹³C_{1原油熱解}-δ¹³C_{1干酪根熱解})；

干酪根裂解氣的比例計算公式為：

干酪根裂解氣_樣品％＝1-原油裂解氣_樣品％。

2.根據權利要求1所述的頁巖氣組成定量判識方法，其特征在于，所述干酪根的類型包括I型干酪根、II型干酪根或III型干酪根。

3.根據權利要求1所述的頁巖氣組成定量判識方法，其特征在于，所述步驟1)中不同類型干酪根熱模擬中的升溫程序為：以20℃/h升溫，最高溫度設定為600℃，所述原油熱模擬的升溫程序參照所述干酪根熱模擬。

4.根據權利要求3所述的頁巖氣組成定量判識方法，其特征在于，在升溫過程中在不同溫度節點采集熱解產物，在50℃時采集熱解產物，其后每隔50℃時采集一次熱解產物。

5.根據權利要求3所述的頁巖氣組成定量判識方法，其特征在于，在升溫過程中在不同溫度節點采集熱解產物，不同的溫度節點分別為：300℃之前分別于50℃、100℃、150℃、200℃、250℃和300℃時采集熱解產物，300℃之后每間隔20℃采集一次熱解產物。

6.根據權利要求1至5任一所述的頁巖氣組成定量判識方法，其特征在于，所述步驟2)現場采集的樣品的方法為在鉆井現場對頁巖氣井進行氣體樣品直接采集。

7.根據權利要求1至5任一所述的頁巖氣組成定量判識方法，其特征在于，所述步驟2)現場采集的樣品的方法為在鉆井現場對頁巖巖心進行現場解吸實驗后采集解吸氣樣。

8.根據權利要求1至5任一所述的頁巖氣組成定量判識方法，其特征在于，所述步驟1)中干酪根熱模擬實驗中，干酪根為未成熟干酪根。