加水模拟条件下升温速率对烃源岩成烃特征的影响.pdfVIP

第 15卷 第 5期 天 然 气 地 球 科 学 Vo1．15NO．5 2004年 l0月 NATURAl GAS GEOSCIENCE Oct． 2004 天然气地质学 加水模拟条件下升温速率对烃源岩成烃特征的影响 高 岗 ，姜振学 ，赵 拮 ，王兆峰 (1．石油大学，北京 l02249； 2．新疆油田分公司勘探开发研究院，新疆 克拉玛依 834000) 摘 要：通过加水热模拟实验分析 了升温速率对有机质演化的影响。从分析结果可以看 出，升温速率 对残余 固体有机质和气、液态生成物均有明显影响，表现在 ：在较低的升温速率条件下，有机质生烃 可以充分进行，而随升温速率增大。气、液态产物的产率降低 ；残余 固体有机质 的特征也发生明显的 变化，主要表现为残余生烃潜力随升温速率增大而增大。 关键词 ：加水热模拟 ；升温速率 ；烃源岩；成烃特征 中图分类号 ：TE122．1l 文献标识码 ：A 文章编号 ：l672—1926(2004)05—046l一04 地下烃源岩在演化过程 中受到多种 因素 的影 选择了成熟度较低的中东约旦上白垩统油页岩样品 响，在各种因素中，温度是最重要的 】。有些地质因 进行热模拟实验 。该样品有机质成熟度低 ，原始样品 素如地质应力必须转化为热 ，才会使烃源岩温度升 的镜质体反射率 (R )为 0．22 ；有机质丰度高 ，有 高发生应力作用 。微生物作用必须在较低的温度下 机碳含量 高达 l6．8％；有机质类 型好 ，热解氢指数 进行 ，高温下微生物作用将停止l_2j。某一成熟度下有 高达 996mg／g，H／C原子 比为 1．479；固体有机质 机质 只能在温度达到某一值后才会继续生烃 ，即有 中氧含量低 ，有机质显微组成中除矿物沥青基质外 ， 机质二次生烃需要一定 的启动温度 。但地下烃源岩 以腐泥组为主 ，有机质类型为典型 的I型 (表 1)。 所经历的温度与盆地地温场 、上覆岩层的沉积速率 表 1 样 品的有机地球化学特征数据 (m ／z75) 和盆地沉降速率等有关 。不同背景下烃源岩的升温 速率存在差别 ，这种差别会影 响到有机质的成烃演 化特征 。直接通过 自然地质剖面进行这方面的研究 比较困难 ，为此 ，人们就通过实验模拟的方法试图研 地化参数 ] 篙 丽 究升温速率对成烃的影 响，但过去 的模拟实验方法 主要是不加水的 “干法”热模拟 。而根据加水与否将 模拟实验可分为加水和不加水 (干法)两种 j。加水 所采用的实验方法是系统 内流体压力密闭容器 热模拟在我 国于 20世纪 80年代末至 90初开始采 加水热模拟实验 ，共设计 4个实验点 ／系列 ，升温速 用 ]，其被认为是最接近于地下实际情况的油气生 率 分 别 选 择 2C／min、5C／min、8C／min 和 成模拟方法。目前基本 以加水热模拟为主，并且 已有 l0C／rain。在密闭容器的加水热模拟实验 中，升温 很多成果 [5]，但通过该方法还没有进行过升温速 速率是模拟过程中最难控制的。前人进行升温速率 率对有机质成烃特征影响的研究 。本文将主要通过 模拟实验时所用的仪器主要为成品仪器——烃源岩 加水热模拟实验来研究升温速率对有机质成烃特征 热解仪或储集层热解仪 ，其反应器容积小 ，温度易于 的影响。 控制 ，升温速率可以较准确地确定。本次所用仪器为 金属密闭容器 ，反应器容积 比成品仪器大得多 ，加热 1 模拟样 品与实验方法