实验1生油岩岩石热解分析

实验1生油岩/储油岩岩石热解分析

一、实验目的

1•掌握生油岩/储油岩热解分析的实验原理；

2•掌握油气显示评价仪（OG-2000V ）的使用方法；

3•能够应用岩石热解仪分析的结果对生油岩或储油岩进行定性分析。

二、实验原理

在一定的条件下，烃源岩中有机物一部分生成烃类，这些烃类一部分运移到具有孔隙性

的储层中，另一部分残留在烃源岩中，而未生成烃类的高聚合物干酪根也存在于烃源岩中。

储层中石油主要由各种烃类、胶质和沥青质构成，生油岩主要由烃类和生油母质干酪根组成。

不同烃类组分，不同分子量和分子结构的胶质、沥青质、干酪根均具不同的沸点，当温度达

到某有机组分的沸点时，该种有机物质便蒸发裂解并从岩石中解析。

油气显示评价仪的分析原理：当程序升温时，岩石中的烃类、胶质、沥青质、干酪根在

不同的温度点挥发、裂解，并从岩石中脱析，经载气携带使其与岩石样品进行定性的分离，

并由载气携带直接进入氢火焰离子化检测器（FID ）检测，经微机进行运算处理，记录各组

份的含量和S2峰顶温度（Tmax），予以评价烃源岩，储集岩的优劣。

图3-1油气显示评价仪分析原理框图

标准分析周期（适用于生、储油岩样品的热解三峰分析）：本次实验采用的分析周期

S o：90C恒温2min ; S i:快速加热至300C恒温3min ; S2：以50C /min的速率升至600C 后，恒温1min。

S4 （残碳分析周期）

氧化阶段：氧化炉600 C恒温7min，热阱低温吸附CO、CO2；

分析阶段：热阱快速加热至380C恒温，CO2转换为CH4进入检测器，共用3min。

适用于储油岩样品的热解五峰分析周期（了解）：

第一阶段：将样品加热至90 C的载气吹洗岩样2min，检测天然气馏分S o峰。

第二阶段：岩样被送入初始温度为200 C的热解炉中恒温1min，检测汽油馏分S i峰。

第三阶段：热解炉从200C以50C/min程序升温速率升温至350C,恒温imin ,检测S21峰。

第四阶段：热解炉从350C以50C/min程序升温速率升温至450C并恒温imin，检测S22峰。

第五阶段：热解炉从450C以50C/min程序升温速率升温至600C并恒温imin，检测S23峰。

第六阶段：样品在氧化炉中600C氧化，热阱在常温吸附，CO、CO2转换分析。

热解色谱资料可提供下述地化参数：

S0（mg/g）—岩石中轻烃（C i - C7）含量；

S i（mg/g）—岩石中残留烃含量（若测S0时，不包括C i —C7烃）；

S2（mg/g）—岩石中裂解烃含量；

S3（mg/g）—岩石热解生成的CO2量，代表岩石样品在600 C下不能裂解的残余有机碳，代表部分胶质和沥青质。

三、实验步骤

i •打开气源总阀或气体发生器开关，观察其压力分别不低于N20.3MPa、H20.3MPa、Air0.4MPa。

2•打开电源开关，仪器显示“欢迎使用-OG-2000V油气显示评价仪”，表明仪器上电正常。

3. 设置分析周期和热解、残碳的灵敏度。

4. 按“准备”键，仪器各点加热进入准备状态。

5. 在仪器准备过程中，打开微机，进入地化分析程序。用鼠标点击“井初始化”，键入井号等参数；再点击“仪器调试”，在“周期设置”中选择周期；再点击“样品分析” ，填取S2、

S4和T max的标定误差范围，等待热解指示灯"准备I”点亮。

6•指示灯“准备I”点亮后，按“热解”键进行空白分析，清洗坩埚2~3次。

7. 空白分析合格后，程序自动进入标样分析。程序自动比较相邻两次的标样误差，合格后自动进入样品分析。

8. 在分析过程中要观察某种参数的工作状态，按“显示”键即可。

9. 在分析过程中，可按“准备”键中断该次分析，一起进入准备状态。

10. 若发现分析错误，可按“准备”键中断该次分析，仪器进入准备状态。

四、数据记录及处理对每一个实验样品，记录样品的编号、井号、井深、岩石名称，实验结束后，记录S0、S1、S2、S4,并进行数据处理，按照

1. 储油岩评价参数：含油气总最ST;气产率指数GPI;油产率指数OPI;总产率指数TPI; 原油轻重组分指数PS原油重质油指数IS ；凝析油指数PI ；轻质原油质数P2；中质原油指数P3 ；重质原油指数R ；

2. 生油岩评价参数：产烃潜量PG有效碳PC;产率指数PI ;总有机碳TOC降解潜率D;

氢指数HI;氧指数01;烃指数HCI ;类型指数TI。

本次实验，对于生油岩按照下面的公式计算：

总有机碳：TOC(%)=0.083(S 0+S1+S2+S4)氢指数：l H(mgHC/gT0C)=(S 2/TOC) X 100

有效碳：C P(%)=(S 0+S1+S2) X 0.083 气产率指数GPI=S o/(S o+S1+S2)油产率指数

OPI=S1/(S0+S1+S2) 油气总产率指数TPI=(S0+S1)/(S0+S1+S2) 氧指数I O(mgCO2/gTOC)=S3/TOC X 100

五、讨论

1. 样品放置时间对热解参数的影响;

2. 本次实验，仪器未能样品的S3,请从实验的角度和油气地化两个方面解释其含义。