拟研制用于生烃动力学研究的水热体系生烃实验装置,并利用该装置进行典型样品的生烃动力学研究,研究结果将用于探索生烃机理并为油田的勘探开发提供技术指导。该装置的主体为一高压反应釜,生烃源岩及反应溶液等放置其中,通过高压泵充入流体实现对样品加压,高压釜及源岩受热产生气体,通过缓冲阀可在实验过程中进行气、液取样。气体产率和成分可实现在线分析。通过对样品的温度、压力的精确控制,建立生烃量与温度、压力的联系,再通过软件的计算从而获取样品的生烃动力学参数。该装置的优点是1、反应容积较大,可实现对低有机碳源岩的生烃热模拟;2、可在实验过程中取样并在线分析,从而了解反应过程中生烃量及成分的变化;3、效率高,一次实验最多可取得20个温度点的实验数据;4、可模拟气、水、油、矿物多相共存条件下的生烃机理。拟利用该装置进行南海主要生油(气)岩的生烃动力学研究,预计可申请专利3项,发表国际SCI 论文2篇。
hydro thermal pyrolysis;source rock;petroleum;naturals gas;thermal simulation
本项目取得的成果主要内容包含两个方面1、研制成功了水热体系的烃源岩实验装置,设备主要由4个主要部分组成,分别是压力反应釜及增压泵、水汽取样系统、气体分析色谱及电器控制系统。该装置具有10个钛合金反应釜,反应容积200毫升,每个反应釜的温度可单独控制,用柱塞泵调节压力及补充液体。该设备可满足一般烃源岩生烃动力学实验的要求,还可实现对块状低有机碳源岩的生烃热模拟实验。本装置具有以下优点(1)可在实验过程中连续取样并在线分析,从而提高实验精度及分析效率;(2)温度压力可恒定及可以按程序连续变化;(3)反应器壁及取样管道能够抗酸性和腐蚀性以满足各种实验条件的要求。2、利用该设备开展了油气有机地球化学方面的研究,具体包括岩石及干酪根生烃动力学研究、原油裂解过程中金刚烷的演化研究、有机质热作用还原硫酸盐生成硫化氢的实验研究等。研究结果获得了原油中金刚烷的生成和裂解的机理和过程,建立了金刚烷指数与反应原油成熟的指标的easyRo之间的关系,获取了评价原油成熟度的指数,获取的原油及不同族组分在水热体系的TSR反应中的不同反应速率;对干酪根生烃的热模拟研究获取了生烃动力学参数,并成功的应用于油气勘探之中。项目共取得专利授权5项,其中中国发明专利3项,实用新型专利2项。发表SCI 论文1篇。