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        巖石熱解儀實(shí)驗(yàn) 生油巖/儲(chǔ)油巖 巖石熱解分析

         發(fā)布時(shí)間:2015/11/12 點(diǎn)擊量:3495

          

        一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>

        1.掌握生油巖/儲(chǔ)油巖熱解分析的實(shí)驗(yàn)原理;

        2.掌握油氣顯示評(píng)價(jià)儀(OG-2000V)的使用方法;

        3.能夠應(yīng)用巖石熱解儀分析的結(jié)果對(duì)生油巖或儲(chǔ)油巖進(jìn)行定性分析。

        二、實(shí)驗(yàn)原理

        在一定的條件下,烴源巖中有機(jī)物一部分生成烴類,這些烴類一部分運(yùn)移到具有孔隙性的儲(chǔ)層中,另一部分殘留在烴源巖中,而未生成烴類的高聚合物干酪根也存在于烴源巖中。儲(chǔ)層中石油主要由各種烴類、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)構(gòu)成,生油巖主要由烴類和生油母質(zhì)干酪根組成。不同烴類組分,不同分子量和分子結(jié)構(gòu)的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、干酪根均具不同的沸點(diǎn),當(dāng)溫度達(dá)到某有機(jī)組分的沸點(diǎn)時(shí),該種有機(jī)物質(zhì)便蒸發(fā)裂解并從巖石中解析。




        油氣顯示評(píng)價(jià)儀的分析原理:當(dāng)程序升溫時(shí),巖石中的烴類、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、干酪根在不同的溫度點(diǎn)揮發(fā)、裂解,并從巖石中脫析,經(jīng)載氣攜帶使其與巖石樣品進(jìn)行定性的分離,并由載氣攜帶直接進(jìn)入氫火焰離子化檢測(cè)器(FID)檢測(cè),經(jīng)微機(jī)進(jìn)行運(yùn)算處理,記錄各組份的含量和S2峰頂溫度(Tmax),予以評(píng)價(jià)烴源巖,儲(chǔ)集巖的優(yōu)劣。


        標(biāo)準(zhǔn)分析周期(適用于生、儲(chǔ)油巖樣品的熱解三峰分析):本次實(shí)驗(yàn)采用的分析周期

        S090℃恒溫2min;S1:快速加熱至300℃恒溫3min;  S2:以50/min的速率升至600℃后,恒溫1min。

        S4(殘?zhí)挤治鲋芷冢?/span>

        氧化階段:氧化爐600℃恒溫7min,熱阱低溫吸附CO、CO2

        分析階段:熱阱快速加熱至380℃恒溫,CO2轉(zhuǎn)換為CH4進(jìn)入檢測(cè)器,共用3min。

        適用于儲(chǔ)油巖樣品的熱解五峰分析周期(了解):

        *階段:將樣品加熱至90℃的載氣吹洗巖樣2min,檢測(cè)天然氣餾分S0峰。

        第二階段:巖樣被送入初始溫度為200℃的熱解爐中恒溫1min,檢測(cè)汽油餾分S1峰。

        第三階段:熱解爐從200℃以50/min程序升溫速率升溫至350℃,恒溫1min,檢測(cè)S21峰。

        第四階段:熱解爐從350℃以50/min程序升溫速率升溫至450℃并恒溫1min,檢測(cè)S22峰。

        第五階段:熱解爐從450℃以50/min程序升溫速率升溫至600℃并恒溫1min,檢測(cè)S23峰。

        第六階段:樣品在氧化爐中600℃氧化,熱阱在常溫吸附,COCO2轉(zhuǎn)換分析。

        熱解色譜資料可提供下述地化參數(shù):

        S0(mg/g)-巖石中輕烴(C1C7)含量;

        S1(mg/g)-巖石中殘留烴含量(若測(cè)S0時(shí),不包括C1C7烴);

        S2(mg/g)-巖石中裂解烴含量;

        S3(mg/g)-巖石熱解生成的CO2量,代表巖石樣品在600℃下不能裂解的殘余有機(jī)碳,代表部分膠質(zhì)和瀝青質(zhì)。

        三、實(shí)驗(yàn)步驟

        1.打開(kāi)氣源總閥或氣體發(fā)生器開(kāi)關(guān),觀察其壓力分別不低于N20.3MPa、H20.3MPaAir0.4MPa。

        2.打開(kāi)電源開(kāi)關(guān),儀器顯示“歡迎使用-OG-2000V 油氣顯示評(píng)價(jià)儀",表明儀器上電正常。

        3.設(shè)置分析周期和熱解、殘?zhí)嫉撵`敏度。

        4.按“準(zhǔn)備"鍵,儀器各點(diǎn)加熱進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)。




        5.在儀器準(zhǔn)備過(guò)程中,打開(kāi)微機(jī),進(jìn)入地化分析程序。用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“井初始化",鍵入井號(hào)等參數(shù);再點(diǎn)擊“儀器調(diào)試",在“周期設(shè)置"中選擇周期;再點(diǎn)擊“樣品分析",填取S2、S4Tmax的標(biāo)定誤差范圍,等待熱解指示燈“準(zhǔn)備Ⅰ"點(diǎn)亮。


        6.指示燈“準(zhǔn)備Ⅰ"點(diǎn)亮后,按“熱解"鍵進(jìn)行空白分析,清洗坩堝2~3次。

        7.空白分析合格后,程序自動(dòng)進(jìn)入標(biāo)樣分析。程序自動(dòng)比較相鄰兩次的標(biāo)樣誤差,合格后自動(dòng)進(jìn)入樣品分析。

        8.在分析過(guò)程中要觀察某種參數(shù)的工作狀態(tài),按“顯示"鍵即可。

        9.在分析過(guò)程中,可按“準(zhǔn)備"鍵中斷該次分析,一起進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)。

        10.若發(fā)現(xiàn)分析錯(cuò)誤,可按“準(zhǔn)備"鍵中斷該次分析,儀器進(jìn)入準(zhǔn)備狀態(tài)。

        四、數(shù)據(jù)記錄及處理

        對(duì)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)樣品,記錄樣品的編號(hào)、井號(hào)、井深、巖石名稱,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,記錄S0、S1、S2S4,并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,按照

        1.儲(chǔ)油巖評(píng)價(jià)參數(shù):含油氣總zuiST;氣產(chǎn)率指數(shù)GPI;油產(chǎn)率指數(shù)OPI;總產(chǎn)率指數(shù)TPI;原油輕重組分指數(shù)PS;原油重質(zhì)油指數(shù)IS;凝析油指數(shù)PI;輕質(zhì)原油質(zhì)數(shù)P2;中質(zhì)原油指數(shù)P3;重質(zhì)原油指數(shù)P4

        2.生油巖評(píng)價(jià)參數(shù):產(chǎn)烴潛量PG;有效碳PC;產(chǎn)率指數(shù)PI;總有機(jī)碳TOC;降解潛率D;氫指數(shù)HI;氧指數(shù)OI;烴指數(shù)HCI;類型指數(shù)TI。

        本次實(shí)驗(yàn),對(duì)于生油巖按照下面的公式計(jì)算:

        總有機(jī)碳:TOC(%)=0.083(S0+S1+S2+S4)  氫指數(shù):IH(mgHC/gTOC)=(S2/TOC)×100

        有效碳:CP(%)=(S0+S1+S20.083  氣產(chǎn)率指數(shù)GPI=S0/(S0+S1+S2)

        油產(chǎn)率指數(shù)OPI=S1/(S0+S1+S2)  油氣總產(chǎn)率指數(shù)TPI=(S0+S1)/(S0+S1+S2)

        氧指數(shù)IO(mgCO2/gTOC)=S3/TOC×100

        五、討論

        1. 樣品放置時(shí)間對(duì)熱解參數(shù)的影響;

        2. 本次實(shí)驗(yàn),儀器未能樣品的S3,請(qǐng)從實(shí)驗(yàn)的角度和油氣地化兩個(gè)方面解釋其含義。


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