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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

本文由 上??茖W(xué)儀器有限公司 整理匯編

2018-08-15 10:57 1689閱讀次數(shù)

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  一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.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器(FID)檢測,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S0:90℃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貉趸A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S23峰。第六階段:樣品在氧化爐中600℃氧化,熱阱在常溫吸附,CO、CO2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(C1-C7)含量;S1(mg/g)-巖石中殘留烴含量(若測S0時(shí),不包括C1-C7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.打開氣源總閥或氣體發(fā)生器開關(guān),觀察其壓力分別不低于N20.3MPa、H20.3MPa、Air0.4MPa。2.打開電源開關(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)備過程中,打開微機(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、S4和Tmax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、S2、S4,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ZST;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+S2)×0.083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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