[發明專利]一種巖石中有機質成熟度評價方法

在審

• 申請號: 202210336239.0
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114705650A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 康淑娟
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: G01N21/3504
• 分類號: G01N21/3504;G01N21/3563;G01N1/28;G01N1/44
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 劉杰

本發明公開了一種巖石中有機質成熟度評價方法，包括：將巖石樣品研磨成粉末；設定升溫程序對粉末樣品進行加熱；在加熱升溫過程中使用甲烷含量檢測器檢測樣品釋放的甲烷信號，并且同時記錄待測樣品的溫度數據；尋找甲烷含量檢測器檢測到的信號峰值，利用該峰值對應的時間點尋找該時間點樣品的溫度數值；利用預先確定的甲烷信號峰值對應的溫度數值與有機質成熟階段的對應關系，確定所述樣品的有機質成熟階段。該方法適用于各個成熟度范圍的巖石樣品，為油氣資源評價提供準確的成熟度參數。

技術領域

本發明涉及石油地質分析測試技術領域，尤其是指一種巖石中有機質成熟度評價方法。

背景技術

根據石油有機成因理論，石油和天然氣是在地質歷史發展過程中，由保存在巖石中的有機質逐步轉化生成的。巖石中保存的大量有機質，在一定的溫度條件下，經歷漫長的時間達到一定的熱演化程度才能形成石油和天然氣。巖石中有機質的熱演化程度即成熟度，成熟度可分為未成熟階段、成熟階段、高成熟階段以及過成熟階段，有機質在不同的成熟階段生成不同性質及成因的油氣。因此，巖石中有機質成熟度評價是油氣資源評價工作中重要部分之一，對油氣資源的勘探開發工作具有重要意義。

目前用于評價巖石中有機質成熟度的方法有鏡質體反射率、拉曼光譜、紅外光譜、傳統巖石熱解Tmax以及各種分子表征物等等。這些方法都有其積極的貢獻，但也仍存在一些未解決的難題。例如，測量鏡質體反射率時要求被檢測巖石中必須有這種物質的存在，而且此方法對檢測者的要求很高，同一個樣品被不同檢測者檢測的差異也可能很大，同時該方法不適合在石油鉆井現場開展實施。傳統巖石熱解Tmax所測得的總烴含量實際上同時包含了熱裂解新生烴類和新生烴進一步裂解兩部分的混合信息。這兩個過程所依賴的動力學原理并不相同，因此得到的結果與成熟度的對應關系往往不夠準確，比如在有機質成熟度較高時，會出現沒有信號峰或出現雙峰。所以建立一個或者一套可靠的、樣品之間可直接對比的成熟度評價方法一直是油氣地球科學家追求的目標。

發明內容

為此，本發明要解決的技術問題在于如何在石油鉆井現場準確快速地評價各熱演化階段的巖石中有機質的成熟度。

為解決上述問題，本發明提供了一種巖石中有機質成熟度評價方法，包括以下步驟：S101將巖石樣品研磨成粉末；S102設定升溫程序對粉末樣品進行加熱；S103在加熱升溫過程中使用甲烷含量檢測器檢測樣品釋放的甲烷信號，并且同時記錄待測樣品的溫度數據；S104尋找甲烷含量檢測器檢測到的信號峰值，利用該峰值對應的時間點尋找該時間點樣品的溫度數值；S105利用預先確定的甲烷信號峰值對應的溫度數值與有機質成熟階段的對應關系，確定所述樣品的有機質成熟階段。

優選的，所述步驟S101中的粉末粒度要求大于100目；

優選的，所述步驟S102中的升溫程序為，在90℃下恒溫2分鐘，然后立即上升至300℃并恒溫3分鐘，然后從300℃開始，以50℃/min的速率上升至600℃，最后在600℃下恒溫1分鐘；

優選的，所述步驟S105中的有機質成熟階段分為低成熟階段、成熟階段、高成熟階段和過成熟階段；

優選的，所述步驟S105中甲烷信號峰值對應的溫度數值與有機質成熟階段的對應關系的確定方法為：挑選權利要求4所述各個成熟階段的巖石樣品，重復步驟S101至步驟S104，得到各成熟階段對應的甲烷信號峰值對應的溫度數值。