一種基于盆地演化史的熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于盆地演化史的熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)裝置和方法，屬于石油天然氣地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究【技術(shù)領(lǐng)域】。所述實(shí)驗(yàn)裝置包括生烴系統(tǒng)和排烴收集系統(tǒng)，所述生烴系統(tǒng)和排烴收集系統(tǒng)通過多通道組合閥(139)連接。所述方法依據(jù)實(shí)際地質(zhì)盆地的構(gòu)造演化史，劃定盆地演化的不同階段，自動(dòng)調(diào)節(jié)生烴系統(tǒng)和排烴裝置的連通狀態(tài)，模擬盆地動(dòng)態(tài)演化條件下的生排烴過程。本發(fā)明結(jié)合盆地的構(gòu)造演化史，考慮盆地演化造成的烴源巖與儲(chǔ)集巖古流體壓力場對(duì)油氣生成與排出的影響，實(shí)現(xiàn)了與含油氣盆地構(gòu)造演化史條件接近的烴源巖生排烴模擬實(shí)驗(yàn)。
【專利說明】一種基于盆地演化史的熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油與天然氣地球化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于盆地演化史的熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]自20世紀(jì)70年代以來，根據(jù)B.P蒂索等提出的干酪根晚期熱降解成烴理論和有機(jī)質(zhì)熱演化的時(shí)間-溫度補(bǔ)償原理所建立起來的烴源巖熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)方法一直是研究油氣形成機(jī)理、沉積有機(jī)質(zhì)演化過程、烴源巖生烴量等最有效的方法之一。為此，國內(nèi)外不少學(xué)者研制了各種烴源巖熱壓生烴模擬實(shí)驗(yàn)裝置，歸納起來可分為開放體系、封閉體系和可控體系三大類。開放體系是指熱解生成的揮發(fā)產(chǎn)物依靠其自身的壓力或載氣不斷從熱解反應(yīng)區(qū)導(dǎo)出在線進(jìn)行計(jì)量和分析的儀器裝置，如:Rock-EVal、Py-GC-MS等；封閉體系是指生烴反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行，可以控制溫度，但外部不施加靜巖壓力，流體壓力取決于熱解產(chǎn)生的揮發(fā)組分與加入水的多少，反應(yīng)結(jié)束后打開反應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)行油氣的收集和分析，如:黃金密封管、玻璃密封管、不銹鋼密閉容器等；可控體系應(yīng)用可控溫度和壓力裝置系統(tǒng)，是最接近實(shí)際地質(zhì)條件的模擬裝置，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需求調(diào)整溫度、上覆靜巖壓力和流體壓力，所得油氣產(chǎn)物也在一定的限制條件下離開反應(yīng)區(qū)進(jìn)入計(jì)量裝置，收集各種產(chǎn)物后離線分析地化項(xiàng)目。
[0003]從目前的文獻(xiàn)來看，具有代表性的可控?zé)N源巖熱壓生烴模擬裝置有大慶石油學(xué)院研制的有機(jī)質(zhì)地化演化模擬實(shí)驗(yàn)裝置和內(nèi)加熱式熱壓模擬實(shí)驗(yàn)裝置、大慶油田研制的高壓控溫壓實(shí)驗(yàn)裝置、中國石油大學(xué)(北京)研制的壓實(shí)成巖作用與油氣生成和排驅(qū)模擬實(shí)驗(yàn)裝置、中石化無錫石油地質(zhì)所研制的烴源巖地層孔隙熱壓生烴模擬儀、中科院廣州地化所研制的加壓開放式熱解生烴模擬裝置及流體壓力和靜態(tài)壓力作用下有機(jī)質(zhì)生烴模擬裝置
坐寸ο
[0004]大慶石油學(xué)院研制的有機(jī)質(zhì)地化演化模擬實(shí)驗(yàn)裝置和內(nèi)加熱式熱壓模擬實(shí)驗(yàn)裝置、大慶油田研制的高壓控溫壓實(shí)驗(yàn)裝置、中國石油大學(xué)(北京)研制的壓實(shí)成巖作用與油氣生成和排驅(qū)模擬實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)的最高靜巖壓力和流體壓力遠(yuǎn)達(dá)不到實(shí)際地質(zhì)條件的要求，最高靜巖壓力130MPa、最高地層流體壓力30MPa，且流體壓力具不可調(diào)控性。中科院廣州地化所研制的加壓開放式熱解生烴模擬裝置及流體壓力和靜態(tài)壓力作用下有機(jī)質(zhì)生烴模擬裝置的流體壓力均靠高壓氮?dú)鈦砭S持，這與地層條件下烴源巖孔隙間充滿水的狀態(tài)完全不同。中石化無錫石油地質(zhì)所研制的烴源巖地層孔隙熱壓生烴模擬儀靜巖壓力和流體壓力均能控制在較大范圍，但由于生烴裝置外部無可控流體壓力調(diào)節(jié)裝置，人為調(diào)控操作誤差大。目前所有的生排烴模擬裝置，排烴都是熱解生烴后依靠較高溫度差與生烴過程中流體體積膨脹引起的壓力驅(qū)動(dòng)將烴類排出的，排烴系統(tǒng)僅是常溫常壓下的產(chǎn)物收集系統(tǒng)。此法計(jì)算出的排烴率通常都比較大，難以應(yīng)用到實(shí)際的地質(zhì)工作中。為了能較真實(shí)的模擬地質(zhì)條件下的油氣生成與排出過程，除考慮各種地質(zhì)影響因素如:溫度、時(shí)間、上覆靜巖壓力、地層流體壓力、圍壓、孔隙空間、孔隙流體性質(zhì)及巖石礦物組成等因素外，烴源巖生排烴模擬必須結(jié)合盆地的構(gòu)造演化史、埋藏史與熱演化史，充分考慮盆地持續(xù)沉降、抬升階段的烴源巖和儲(chǔ)集巖的流體壓力場特征，這樣獲得的生排烴產(chǎn)率及地化參數(shù)才能更好地應(yīng)用于油氣勘探研究與生產(chǎn)之中，而目前的模擬裝置與試驗(yàn)方法無法滿足這些要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種基于盆地演化史的熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)裝置和方法，實(shí)現(xiàn)與含油氣盆地構(gòu)造演化史條件接近的烴源巖生排烴模擬實(shí)驗(yàn)，為油氣資源評(píng)價(jià)提供可靠參數(shù)。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種基于盆地演化史的熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)裝置，包括生烴系統(tǒng)和排烴收集系統(tǒng)，所述生烴系統(tǒng)和排烴收集系統(tǒng)通過多通道組合閥139連接；
[0008]所述生烴系統(tǒng)包括樣品室141和高溫高壓反應(yīng)釜103，所述樣品室141豎直安裝在所述高溫高壓反應(yīng)釜103的內(nèi)腔中；
[0009]所述多通道組合閥139包括5個(gè)與外部連接的連接口，分別為第一連接口 119A、第二連接口 119B、第三連接口 119C、第四連接口 119D和第五連接口 119E ;
[0010]在所述多通道組合閥139內(nèi)部，所述第一連接口 119A通過第一截止閥121A與第五連接口 119E連通，在第一截止閥121A與第一連接口 119A之間的管路上接有第一壓力傳感器120A ;在第一截止閥121A與第五連接口 119E之間的管路上分出三路，第一路通過第二截止閥121B與第二連接口 119B連通、第二路通過第三截止閥121C與第三連接口 119C連通，第三路通過第四截止閥121D與第四連接口 119D連通。
[0011]所述排烴收集系統(tǒng)包括排烴裝置130和產(chǎn)物收集定量裝置，所述產(chǎn)物收集定量裝置包括液體收集管140、緩沖氣囊135、氣體計(jì)量管136、冷凝器133、杜瓦瓶冷肼132和氣體收集器138 ；
[0012]所述排烴裝置130上部腔體有兩個(gè)出口，一個(gè)出口通過第六截止閥121F與冷凝器133的下端連接，另一個(gè)出口通過管線與多通道組合閥139的第五連接口 119E連接，所述排烴裝置130的下部腔體內(nèi)裝有高壓液體介質(zhì)，并連接有電動(dòng)微計(jì)量泵131 ；
[0013]所述冷凝器133的下端接有液體收集管140，所述液體收集管140大部分位于杜瓦瓶冷肼132內(nèi)；
[0014]所述冷凝器133的上端與氣體收集器138連接，從冷凝器133到氣體收集器138之間的管路上依次連接有緩沖氣囊135和氣體計(jì)量管136的一端，氣體計(jì)量管136的另一端連接有高低瓶137 ;在冷凝器133與緩沖氣囊135之間的管路上還設(shè)置有止血鉗134。
[0015]所述實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)一步包括試漏用高壓中間活塞容器123A、注水用高壓中間活塞容器123B、清洗高壓容器126、電動(dòng)高壓計(jì)量泵124和氣體高壓鋼瓶122。
[0016]所述多通道組合閥139的第一連接口 119A與高溫高壓反應(yīng)釜103連通，第二連接口 119B與試漏用高壓中間活塞容器123A上部腔體的出口連通，第三連接口 119C與注水用高壓中間活塞容器123B上部腔體的出口連通，第四連接口 119D與清洗高壓容器126的出口連通，第五連接口 119E與排烴裝置130上部腔體的進(jìn)口連通；從第五連接口 119E到排烴裝置130之間的管路上依次串聯(lián)有第五截止閥121E高壓電磁閥127、截止閥121G和第二壓力傳感器120B，真空泵129通過管線和截止閥121H與產(chǎn)物收集定量裝置連接；在真空泵129與截止閥121G之間還連接有真空表128 ；
[0017]試漏用高壓中間活塞容器123A上部腔體的入口連接有氣體高壓瓶122A，下部腔體連接電動(dòng)高壓計(jì)量泵124A ；
[0018]注水用高壓中間活塞容器123B上部腔體的入口連接有儲(chǔ)水器125，下部腔體連接有注水用電動(dòng)高壓計(jì)量泵124B ；
[0019]清洗高壓容器126的入口連接有清洗用氣體高壓瓶122B，內(nèi)部裝有清洗用有機(jī)溶劑。
[0020]一種利用所述基于盆地演化史的熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)的方法，所述方法依據(jù)沉積盆地實(shí)際的構(gòu)造演化史，劃定盆地演化的不同階段，自動(dòng)調(diào)節(jié)生烴系統(tǒng)和排烴裝置的連通狀態(tài)，模擬盆地動(dòng)態(tài)演化條件下的生排烴過程。
[0021]所述方法包括以下步驟:
[0022](I)設(shè)定實(shí)驗(yàn)參數(shù):根據(jù)所選烴源巖樣品104地區(qū)的實(shí)際盆地構(gòu)造演化史、埋藏史與熱演化史，設(shè)定不同演化階段對(duì)應(yīng)的溫度、靜巖壓力和地層流體壓力值，劃定盆地持續(xù)沉降階段和盆地抬升階段；
[0023](2)制樣裝樣:將烴源巖樣品104放入樣品室141內(nèi)，再在其上方和下方分別裝入砂巖樣品118，然后壓制成圓柱體狀的小巖芯樣品；
[0024](3)熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)；
[0025](4)產(chǎn)物收集與定量。
[0026]所述步驟(3)具體如下:
[0027]在盆地持續(xù)沉降階段，高壓電磁閥127 —直處于開啟狀態(tài)，始終保持生烴系統(tǒng)與排烴裝置130處于連通狀態(tài)；當(dāng)整個(gè)連通體系的流體壓力大于設(shè)定的所述地層流體壓力值時(shí)通過進(jìn)退電動(dòng)微計(jì)量泵131調(diào)節(jié)壓力至設(shè)定的所述地層流體壓力值，如此反復(fù)直至盆地持續(xù)沉降階段結(jié)束；
[0028]在盆地抬升階段，初始時(shí)高壓電磁閥127 —直處于關(guān)閉狀態(tài)，生烴系統(tǒng)與排烴裝置130處于非連通狀態(tài)，根據(jù)研究區(qū)烴源巖和儲(chǔ)集巖流體壓力場特征，設(shè)定生烴系統(tǒng)和排烴裝置130之間的壓差值；每當(dāng)所述高溫高壓反應(yīng)釜103內(nèi)的流體壓力值與排烴裝置130內(nèi)流體壓力值之差大于所述壓差值時(shí)，高壓電磁閥127就會(huì)自動(dòng)開啟，連通生烴系統(tǒng)和排烴裝置130，進(jìn)行一次排烴，壓力平衡后通過進(jìn)退電動(dòng)微計(jì)量泵131調(diào)節(jié)壓力至所述設(shè)定的壓差值，隨即自動(dòng)關(guān)閉高壓電磁閥127 ;如此反復(fù)直至熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)束。
[0029]所述步驟⑷包括:
[0030]①氣體和排出油的收集與定量:熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后分別收集并定量排烴裝置130與高溫高壓反應(yīng)釜103內(nèi)的氣體和排出油及上下砂巖樣品118中的排出油，具體如下:
[0031]排烴裝置130中氣體與排出油的收集定量:熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后啟動(dòng)電動(dòng)微計(jì)量泵131將排烴裝置130上部腔體內(nèi)的氣液產(chǎn)物驅(qū)至液體收集管140中，氣液產(chǎn)物經(jīng)過杜瓦瓶冷阱132冷卻分離后，液態(tài)產(chǎn)物留在液體收集管140中，氣體經(jīng)過冷凝器133后進(jìn)入緩沖氣囊135內(nèi)，通過氣體計(jì)量管136對(duì)氣體體積定量之后，用高低瓶137將氣體收集到氣體收集器138中，此時(shí)收集的氣體稱之為氣體A ;然后將排烴裝置130、多通道組合閥139和高壓電磁閥127及其連接管線中的油水產(chǎn)物收集到液體收集管140中，得到水相與有機(jī)相的混合溶液，對(duì)該混合溶液進(jìn)行處理后得到排出油A ；
[0032]高溫高壓反應(yīng)釜103內(nèi)氣體和排出油的收集定量:所述氣體A與排出油A收集定量之后將高溫高壓反應(yīng)釜103內(nèi)的高壓氣液產(chǎn)物排到排烴裝置130的上部腔體中，再次啟動(dòng)電動(dòng)微計(jì)量泵131將排烴裝置130上部腔體內(nèi)的氣液產(chǎn)物驅(qū)至液體收集管140中，經(jīng)過杜瓦瓶冷阱132冷卻分離后，油水液態(tài)產(chǎn)物留在液體收集管140中，氣體經(jīng)過冷凝器133后進(jìn)入緩沖氣囊135內(nèi)，通過氣體計(jì)量管136對(duì)氣體體積定量之后，用高低瓶137將氣體排水集氣到氣體收集器138中，此時(shí)收集的氣體稱之為氣體B ;
[0033]再次收集樣品室141、多通道組合閥139與生烴系統(tǒng)的連接管線、排烴裝置130、多通道組合閥139和高壓電磁閥127及其連接管線中的油水產(chǎn)物得到水相與有機(jī)相的混合溶液，對(duì)該混合溶液進(jìn)行處理得到排出油B ；
[0034]從樣品室141內(nèi)取出上下砂巖樣品118，對(duì)其進(jìn)行處理得到排出油C ；
[0035]對(duì)氣體A和氣體B用氣相色譜法進(jìn)行分析得到它們的氣體物質(zhì)組成含量，然后計(jì)算每克烴源巖樣品生成的各氣體物質(zhì)的質(zhì)量，所述氣體物質(zhì)包括C1-C5烴類氣體和co2、02、隊(duì)、0)、!12無機(jī)氣體；
[0036]②殘留油、固體殘樣的收集與定量:對(duì)所述烴源巖樣品104稱重后，用三氯甲烷索式法抽提固體殘余樣品，得到殘留油，所述殘留油與排出油A、排出油B以及排出油C之和即為總油，總油與氣體A和氣體B之和即為總烴。
[0037]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0038]1.本發(fā)明結(jié)合含油氣盆地的構(gòu)造演化史，在保留烴源巖樣品孔隙結(jié)構(gòu)的情況下進(jìn)行熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)，更符合實(shí)際地質(zhì)情況。
[0039]2.本發(fā)明根據(jù)盆地 地質(zhì)演化史，設(shè)計(jì)了與地質(zhì)體實(shí)際流體壓力條件相近的具有一定壓力差的排烴裝置，與現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)裝置及方法僅依靠溫度差和生烴過程中流體體積膨脹產(chǎn)生的壓力差驅(qū)動(dòng)油氣的排出過程相比，利用本發(fā)明所得到的排烴參數(shù)更加可靠。
[0040]3.通過生烴系統(tǒng)、排烴裝置和電動(dòng)微計(jì)量泵，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)節(jié)高溫高壓反應(yīng)釜內(nèi)流體壓力的目的，提高了流體壓力控制的精確度和準(zhǔn)確度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1本發(fā)明基于盆地演化史的熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]圖中，101程控雙向液壓裝置；102溫度傳感器；103高溫高壓反應(yīng)釜；104烴源巖樣品；105上油缸；106下油缸；107高壓釜連接口 ；108上油缸施壓桿；109下油缸施壓桿；110箱式電加熱爐；111龍門架；112頂板；113底座；114上密封施壓套；115油缸壓力傳感器；116控制裝置；117壓實(shí)施壓桿；118砂巖樣品；119A-E組合閥連接口 ； 120流體壓力傳感器；121A-H截止閥；122A-B氣體高壓瓶；123A-B高壓中間活塞容器；124A-B電動(dòng)高壓計(jì)量泵；125儲(chǔ)水器；126清洗高壓容器；127高壓電磁閥；128真空表；129真空泵；130排烴裝置；131電動(dòng)微計(jì)量泵；132杜瓦瓶冷阱；133冷凝器；134止血鉗；135緩沖氣囊；136氣體計(jì)量管；137高低瓶；138氣體收集器；139多通道組合閥；140液體收集管；141樣品室。
【具體實(shí)施方式】[0043]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0044]本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，包括生烴系統(tǒng)和排烴收集系統(tǒng)，所述生烴系統(tǒng)和排烴收集系統(tǒng)通過多通道組合閥139連接；
[0045]所述生烴系統(tǒng)包括樣品室141和高溫高壓反應(yīng)釜103，所述樣品室141豎直安裝在所述高溫高壓反應(yīng)釜103的內(nèi)腔中；
[0046]所述樣品室141為兩端開口的圓筒結(jié)構(gòu)，在樣品室141內(nèi)裝有經(jīng)源巖樣品104和砂巖樣品118，所述烴源巖樣品104裝在樣品室的中部，砂巖樣品118分為兩部分，S卩118A和118B，118B在烴源巖樣品104上方，118A在烴源巖樣品104下方；
[0047]所述高溫高壓反應(yīng)釜103上部開有高壓釜連接口 107。
[0048]所述高溫高壓反應(yīng)釜103安裝在箱式電加熱爐110內(nèi)，在高溫高壓反應(yīng)釜103上接有溫度傳感器102 ；
[0049]所述箱式電加熱爐110位于龍門架111中，所述龍門架111由頂板112、底座113和四根不銹鋼支柱構(gòu)成；所述龍門架111上部與頂板112固定，下部與底座113固定。
[0050]在頂板112上安裝有上油缸105，在底座113下方安裝有下油缸106，上油缸105連接有上油缸施壓桿108 ;所述上油缸施壓桿108的下端與壓實(shí)施壓桿117上端連接，所述壓實(shí)施壓桿117的下端插入樣品室141內(nèi)，對(duì)烴源巖樣品和砂巖樣品施加壓力；在所述壓實(shí)施壓桿117內(nèi)開有上下貫通的排油孔，所述排油孔與所述高溫高壓反應(yīng)釜103上的高壓釜連接口 107連通；
[0051]在高溫高壓反應(yīng)釜103上端面與頂板112之間設(shè)置有中空的上密封施壓套114，所述上油缸施壓桿108和壓實(shí)施壓桿117套在所述上密封施壓套114內(nèi)。
[0052]所述下油缸106連接有下油缸施壓桿109，所述下油缸施壓桿109的上端對(duì)所述高溫高壓反應(yīng)釜103的下端口的密封圈進(jìn)行封閉，同時(shí)通過高壓釜外壁傳壓作用到上密封施壓套114上對(duì)高壓釜上端口的密封墊圈施壓密封。；
[0053]所述上油缸105和下油缸106分別與程控雙向液壓裝置101連接，由程控雙向液壓裝置101為上油缸105和下油缸106提供液壓油；控制裝置116對(duì)程控雙向液壓裝置101的電機(jī)進(jìn)行控制。
[0054]所述排烴收集系統(tǒng)包括排烴裝置130和產(chǎn)物定量裝置，所述產(chǎn)物定量裝置包括冷凝器133、緩沖氣囊135、氣體計(jì)量管136、杜瓦瓶冷肼132和氣體收集管138 ；
[0055]所述排烴裝置130上部腔體的出口通過第六截止閥121F與冷凝器133的下部連接，所述排烴裝置130的下部腔體裝有高壓液體介質(zhì)，并連接有電動(dòng)微計(jì)量泵131 ；
[0056]所述冷凝器133的下端接有液體收集管140，所述液體收集管140大部分置于杜瓦瓶冷肼132內(nèi)。
[0057]所述冷凝器133的上端與氣體收集管138連接，從冷凝器133到氣體收集器138之間的管路上依次連接有緩沖氣囊135和氣體計(jì)量管136的一端，氣體計(jì)量管136的另一端連接有高低瓶137 ;在冷凝器133與緩沖氣囊135之間的管路上還設(shè)置有止血鉗134。
[0058]所述多通道組合閥139包括5個(gè)與外部連接的連接口，分別為第一連接口 119A、第二連接口 119B、第三連接口 119C、第四連接口 119D和第五連接口 119E ;
[0059]在所述多通道組合閥139內(nèi)部，所述第一連接口 119A通過第一截止閥121A與第五連接口連通，在第一截止閥121A與第一連接口 119A之間的管路上接有第一壓力傳感器120A ;在第一截止閥121A與第五連接口 119E之間的管路上分出三路，第一路通過第二截止閥121B與第二連接口 119B連通、第二路通過第三截止閥121C與第三連接口 119C連通，第三路通過第四截止閥121D與第四連接口 119D連通。
[0060]所述實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)一步包括試漏用高壓中間活塞容器123A、注水用高壓中間活塞容器123B和清洗高壓容器126 ；
[0061]所述多通道組合閥139有5個(gè)連接口，第一連接口 119A與高溫高壓反應(yīng)釜103的高壓釜連接口 107連通，第二連接口 119B與試漏用高壓中間活塞容器123A上部腔體的出口連通，第三連接口 119C與注水用高壓中間活塞容器123B上部腔體的出口連通，第四連接口 119D與清洗高壓容器126的出口連通，第五連接口 119E與排烴裝置130上部腔體的進(jìn)口連通；從第五連接口 119E到排烴裝置130之間的管路上依次串聯(lián)有第五截止閥121E、高壓電磁閥127、真空泵129和第二壓力傳感器120B，在真空泵129與截止閥121G之間還連接有真空表128，真空泵通過管線和截止閥121H與產(chǎn)物收集定量裝置連接；
[0062]試漏用高壓中間活塞容器123A上部腔體的入口連接有試漏用氣體高壓瓶122A，試漏用高壓中間活塞容器123A的下部腔體連接有試漏用電動(dòng)高壓計(jì)量泵124A ；
[0063]注水用高壓中間活塞容器123B上部腔體的入口連接有儲(chǔ)水器125，注水用高壓中間活塞容器123B的下部腔體連接有注水用電動(dòng)高壓計(jì)量泵124B ；
[0064]清洗高壓容器126的入口連接有清洗用氣體高壓瓶122B。
[0065]一種利用所述基于盆地演化史的熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)的方法，所述方法依據(jù)實(shí)際地質(zhì)盆地的構(gòu)造演化史，劃定盆地演化的不同階段，自動(dòng)調(diào)節(jié)生烴系統(tǒng)和排烴收集系統(tǒng)的連通狀態(tài)，模擬盆地動(dòng)態(tài)演化條件下的生排烴過程；所述自動(dòng)調(diào)節(jié)生烴系統(tǒng)和排烴收集系統(tǒng)的連通狀態(tài)具體如下:
[0066]在盆地持續(xù)沉降階段，始終保持生烴系統(tǒng)與排烴裝置處于連通狀態(tài)，維持兩個(gè)系統(tǒng)的流體壓力相等，并與相應(yīng)演化階段地質(zhì)歷史時(shí)期的壓力值接近；
[0067]在盆地抬升階段，根據(jù)烴源巖和儲(chǔ)集巖在地質(zhì)歷史時(shí)期的流體壓力場特征，設(shè)定生烴系統(tǒng)與排烴裝置之間的壓差值，每當(dāng)生烴系統(tǒng)與排烴裝置的壓力差達(dá)到或超過所述設(shè)定壓差值時(shí)通過多通道組合閥139和高壓電磁閥127自動(dòng)調(diào)節(jié)，使生烴系統(tǒng)與排烴裝置處于連通狀態(tài)，對(duì)生烴系統(tǒng)進(jìn)行排烴，排烴之后高壓電磁閥127自動(dòng)關(guān)閉，使生烴系統(tǒng)與排烴裝置處于非連通狀態(tài)，不斷重復(fù)該過程，直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束。
[0068]所述方法包括以下步驟:
[0069](I)設(shè)定實(shí)驗(yàn)參數(shù):根據(jù)所選模擬樣品實(shí)際地區(qū)的盆地構(gòu)造演化史、埋藏史與熱演化史，設(shè)定不同演化階段對(duì)應(yīng)的溫度、靜巖壓力和地層流體壓力值，劃定盆地持續(xù)沉降演化階段和盆地抬升階段；
[0070](2)制樣裝樣:為確保烴源巖樣品104的均一丨生,將其粉碎,并充分混勻,每次模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)取其中一小份，將此小份樣品放入樣品室141內(nèi)，再在其上方和下方分別裝入砂巖樣品118，然后壓制成圓柱體狀的小巖芯樣品；
[0071]具體實(shí)施時(shí)，所述砂巖樣品118是經(jīng)過三氯甲烷抽提96小時(shí)處理除去可溶有機(jī)質(zhì)的；
[0072]所述每一小份烴源巖樣品104為60g,在其上下方分別裝有20g砂巖樣品118 ；
[0073]所述巖芯樣品的壓制是通過加約5MPa的靜巖壓力來實(shí)現(xiàn)的，相當(dāng)于200_300m的地下埋深；但并不限于上述數(shù)字。
[0074](3)加溫加壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn):
[0075]①試漏:將裝有巖芯樣品的樣品室141和壓實(shí)施壓桿117依次安裝在高溫高壓反應(yīng)釜103中，啟動(dòng)下油缸106施壓密封后，通過試漏用氣體高壓瓶122A往試漏用高壓中間活塞容器123A中充入惰性氣體，并用試漏用電動(dòng)高壓計(jì)量泵124A將試漏用高壓中間活塞容器123A中的氣體壓力增壓至40-50MPa，繼而依次打開第二截止閥121B、第一截止閥121A、第五截止閥121E和高壓電磁閥127，關(guān)閉截止閥121F，斷開第六截止閥121F與產(chǎn)物定量裝置的連接之后，往整個(gè)生烴系統(tǒng)和排烴裝置130中充入惰性氣體(此時(shí)應(yīng)該關(guān)閉121F)，關(guān)閉第二截止閥121B放置試漏，待不漏后，打開第六截止閥121F放出氣體至與大氣平衡之后，關(guān)閉截止閥121F，用真空泵129將高溫高壓反應(yīng)釜103、排烴裝置130及其連接部分全部抽成真空后,再重復(fù)上述步驟3?5次，最后再抽成真空；
[0076]②注水:通過儲(chǔ)水器125向注水用高壓中間活塞容器123B中注入一定量的水，依次打開第三截止閥121C、第一截止閥121A、第五截止閥121E，關(guān)閉截止閥121F，斷開第六截止閥121F與產(chǎn)物定量裝置的連接之后，驅(qū)動(dòng)注水用電動(dòng)高壓計(jì)量泵124B將高溫高壓反應(yīng)釜103和排烴裝置130的壓力用水增壓至60-80MPa，使烴源巖樣品104和砂巖樣品118的孔隙空間以及連接管道內(nèi)被水完全充滿；為了確保整個(gè)生烴系統(tǒng)和排烴裝置130被高壓液態(tài)水所充滿，并與地下實(shí)際埋深演化之前的壓力相近，在整個(gè)體系壓力不再變化、施壓加溫生烴模擬之前打開第六截止閥121F排掉部分水，將生烴系統(tǒng)和排烴裝置中流體壓力值調(diào)至為幾個(gè)MPa (此時(shí)的水不進(jìn)入定量裝置，直接排到外面，不需要收集定量)；
[0077]③施壓升溫進(jìn)行生烴模擬:啟動(dòng)上油缸105和下油缸106，通過下油缸施壓桿109和上密封施壓套對(duì)高溫高壓反應(yīng)釜103的上下端口密封墊圈進(jìn)行施壓封閉，通過上油缸施壓桿108和壓實(shí)施壓桿117對(duì)巖芯樣品施加靜巖壓力至設(shè)定值，由控制裝置116程序啟動(dòng)溫度傳感器102和箱式電加熱爐110按1°C /min的升溫速率升至設(shè)定的溫度，達(dá)到設(shè)定溫度后恒溫48小時(shí)；
[0078]④排烴模擬:在整個(gè)生排烴模擬實(shí)驗(yàn)過程中，第一截止閥121A和第五截止閥121E保持打開狀態(tài)，截止閥121B、121C、121D和121F保持關(guān)閉狀態(tài)，由高壓電磁閥127控制高溫高壓反應(yīng)釜103與排烴裝置130上部腔體之間的開關(guān)狀態(tài)，具體如下:
[0079]在持續(xù)沉降階段，高壓電磁閥127—直處于開啟狀態(tài)，始終保持生烴系統(tǒng)與排烴裝置處于連通狀態(tài)，生烴系統(tǒng)與排烴裝置130上部腔體之間沒有壓力差，維持兩個(gè)部分的流體壓力相等，烴源巖樣品隨著溫度升高、生烴作用的進(jìn)行，體系流體壓力會(huì)不斷升高，當(dāng)壓力傳感器120(120A和120B的值是一樣的)檢測到整個(gè)連通體系的流體壓力大于設(shè)定的流體壓力值時(shí)，由控制裝置116發(fā)出指令，電動(dòng)微計(jì)量泵131會(huì)退泵調(diào)節(jié)壓力至設(shè)定值，如此反復(fù)此過程直至實(shí)驗(yàn)結(jié)束(此“實(shí)驗(yàn)結(jié)束”是指持續(xù)沉降階段模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)束，表示模擬這個(gè)過程的實(shí)驗(yàn)結(jié)束了。此階段高壓電磁閥127 —直打開，在此階段的實(shí)驗(yàn)過程中不關(guān)閉)；
[0080]在盆地抬升階段，初始時(shí)高壓電磁閥127 —直處于關(guān)閉狀態(tài)，生烴系統(tǒng)與排烴裝置130處于非連通狀態(tài)，根據(jù)研究區(qū)烴源巖和儲(chǔ)集巖流體壓力場特征，設(shè)定兩個(gè)系統(tǒng)的壓差值；隨著溫度升高、生烴作用的進(jìn)行，生烴系統(tǒng)的流體壓力會(huì)不斷升高，當(dāng)?shù)谝粔毫鞲衅?20A檢測到的高溫高壓反應(yīng)釜內(nèi)103內(nèi)的流體壓力值與第二壓力傳感器120B檢測到的排烴裝置130內(nèi)流體壓力值之差大于設(shè)定壓差值時(shí)，由控制裝置116發(fā)出指令，高壓電磁閥127自動(dòng)開啟，連通兩個(gè)系統(tǒng)，進(jìn)行一次排烴，兩邊壓力平衡后電動(dòng)微計(jì)量泵131會(huì)調(diào)節(jié)壓力至設(shè)定值，隨即自動(dòng)關(guān)閉高壓電磁閥127 ;隨著生烴系統(tǒng)溫度的繼續(xù)升高和油氣的繼續(xù)生成，高溫高壓反應(yīng)釜103內(nèi)的流體壓力會(huì)再一次升高，每當(dāng)壓力傳感器120A檢測到的高溫高壓反應(yīng)釜103內(nèi)的流體壓力與排烴裝置130的流體壓力之差超過設(shè)定值時(shí)，高壓電磁閥127都會(huì)再一次打開，待平衡后由電動(dòng)微計(jì)量泵131調(diào)節(jié)壓力至設(shè)定值后，就再次關(guān)閉高壓電磁閥127，如此反復(fù)此過程直至生排烴模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)束。
[0081]所述生烴系統(tǒng)與排烴裝置的壓差值是地質(zhì)歷史時(shí)期由盆地抬升造成烴源巖和儲(chǔ)集巖地層流體壓力場差異產(chǎn)生的剩余壓差值。
[0082](4)產(chǎn)物收集與定量:
[0083]①氣體和排出油的收集與定量:熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后分別收集排烴裝置130與高溫高壓反應(yīng)釜103內(nèi)的氣體和排出油及上下砂巖樣品118中的排出油，具體如下:
[0084]排烴裝置130中氣體與排出油的收集定量:模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后首先關(guān)閉第一截止閥121A，打開高壓電磁閥127，同時(shí)將第六截止閥121F的右邊連接頭與產(chǎn)物定量裝置連通，關(guān)閉截止閥121G，打開截止閥121H，通過真空泵129將整個(gè)產(chǎn)物定量裝置抽成真空狀態(tài)(此時(shí)截止閥121F處于關(guān)閉狀態(tài))，待將氣體計(jì)量管、緩沖氣囊、液體收集管和冷凝器內(nèi)管及其連接管線抽成真空之后，關(guān)閉截止閥121H，再緩慢打開第六截止閥121F，并啟動(dòng)電動(dòng)微計(jì)量泵131將排烴裝置130上部腔體內(nèi)的氣液產(chǎn)物驅(qū)至液體收集管140中(液體會(huì)被冷凍在液體收集管中，而氣體則進(jìn)入緩沖氣囊中)，(此時(shí)不關(guān)閉截止閥121F)，氣液產(chǎn)物經(jīng)過杜瓦瓶冷阱132冷卻將氣體與液體產(chǎn)物分離后，液態(tài)產(chǎn)物留在液體收集管140中，氣體經(jīng)過冷凝器133后進(jìn)入緩沖氣囊135內(nèi)，通過氣體計(jì)量管136對(duì)氣體體積定量之后，用高低瓶137將氣體收集到氣體收集器138中，此時(shí)收集的氣體稱之為氣體A ;氣體收集定量之后打開第四截止閥121D，用已通過清洗用氣體高壓瓶122B增壓的清洗高壓容器126中的三氯甲烷反復(fù)多次沖洗(三次以上)排烴裝置130、多通道組合閥139和高壓電磁閥127及其連接管線中的油水到液體收集管140中，得到水相與有機(jī)相的混合溶液，經(jīng)過萃取分離水相與有機(jī)相之后，揮發(fā)盡有機(jī)相中的三氯甲烷溶劑后即得到排出油，并用重量法稱量，此階段的排出油稱之為排出油A ;氣體A與排出油A是在模擬實(shí)際地質(zhì)演化過程中經(jīng)過長距離從烴源巖中運(yùn)移出來的油氣；(排出油A和氣體A在進(jìn)入下一步之前就從此套裝置中清理掉了。先清理掉從截止閥121A至截止閥121F的油氣水產(chǎn)物，這部分就是長距離運(yùn)移出來的油氣)
[0085]高溫高壓反應(yīng)釜103內(nèi)氣體和排出油的收集定量:氣體A與排出油A收集定量之后將活塞已移動(dòng)到頂端的排烴裝置130通過電動(dòng)微計(jì)量泵131退出一定上部腔體體積，再次關(guān)閉截止閥121F，打開截止閥121G，通過真空泵129再次將整個(gè)氣體收集定量裝置抽成真空狀態(tài)之后，再關(guān)閉截止閥121G，斷開與真空泵的連接，打開第一截止閥121A、第五截止閥121E和高壓電磁閥127，連通生烴系統(tǒng)與排烴裝置130，高溫高壓反應(yīng)釜103內(nèi)的高壓氣液產(chǎn)物將排到排烴裝置130的上部腔體中，待第一壓力傳感器120A顯示整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)的流體壓力較低時(shí)關(guān)閉截止閥121E，再緩慢打開與定量裝置連通的第六截止閥121F，并啟動(dòng)電動(dòng)微計(jì)量泵131將排烴裝置130上部腔體內(nèi)的氣液產(chǎn)物驅(qū)至液體收集管140中，經(jīng)過杜瓦瓶冷阱132冷卻分離氣液后，油水液態(tài)產(chǎn)物留在液體收集管140中，氣體經(jīng)過冷凝器133后進(jìn)入緩沖氣囊135內(nèi)，通過氣體計(jì)量管136對(duì)氣體體積定量之后，用高低瓶137將氣體排水集氣到氣體收集器138中，此時(shí)收集的氣體稱之為氣體B ;氣體收集定量之后打開第四截止閥121D，再次用已通過清洗用氣體高壓瓶122B增壓的清洗高壓容器126中的三氯甲烷反復(fù)多次沖洗(三次以上)排烴裝置130、多通道組合閥139和高壓電磁閥127及其連接管線中的油水產(chǎn)物，得到部分含油水的水相與有機(jī)相的混合溶液；
[0086]啟動(dòng)程控雙向液壓裝置，卸掉施加在高壓釜上的密封與壓實(shí)壓力，打開高溫高壓反應(yīng)釜103后，用三氯甲烷沖洗樣品室141，并用事先裝有三氯甲烷的清洗高壓容器126反復(fù)多次沖洗多通道組合閥139與生烴系統(tǒng)的連接管線，又收集到部分排出的含油水的混合溶液；將上述兩部分油水混合溶液與氣液分離中從液體收集管140中收集的排出油合并，經(jīng)過萃取分離油水之后，揮發(fā)盡有機(jī)相中的三氯甲烷溶劑后即得到排出油，用重量法稱量，此階段的排出油稱之為排出油B ;氣體B與排出油B是在模擬實(shí)際地質(zhì)演化過程中從烴源巖層中近距離運(yùn)移至儲(chǔ)集巖層中的油氣。
[0087]從樣品室141內(nèi)取出上下砂巖樣品118，粉碎后用三氯甲烷進(jìn)行索氏法抽提并用重量法定量，稱之為排出油C，是在模擬實(shí)際地質(zhì)演化過程中從烴源巖中排到與烴源巖緊鄰的儲(chǔ)集巖層中的石油；
[0088]所有收集的氣體用氣相色譜法分析各氣體物質(zhì)組成之后計(jì)算每克烴源巖樣品生成的各氣體物質(zhì)的質(zhì)量，所述氣體物質(zhì)包括C1-C5烴類氣體和C02、02、N2, CO、H2無機(jī)氣體。
[0089]②殘留油、固體殘樣的收集與定量:對(duì)所述烴源巖樣品104稱重后，用三氯甲烷索式法抽提固體殘余樣品，得到殘留油，殘留油與排出油A、排出油B以及排出油C之和即為總油，總油與烴氣(指上述2個(gè)氣體)之和即為總烴。
[0090]本發(fā)明的創(chuàng)新性在于烴源巖的熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)過程結(jié)合了盆地的構(gòu)造演化史，考慮了盆地演化造成的烴源巖與儲(chǔ)集巖流體壓力場的差異對(duì)油氣生成與排出的影響。
[0091]本發(fā)明適用于開展各類不同構(gòu)造演化史以及不同類型含油氣盆地的烴源巖在接近地質(zhì)條件下的生排烴過程，可用于認(rèn)識(shí)不同母質(zhì)類型油氣形成的機(jī)理與建立油氣形成模式，研究各種因素對(duì)油氣形成過程的影響，評(píng)價(jià)沉積盆地的油氣資源潛力，探索油氣運(yùn)移效應(yīng)，服務(wù)于油氣勘探等地質(zhì)領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)室和科研單位。
[0092]本發(fā)明進(jìn)一步完善了我國烴源巖生、排烴模擬實(shí)驗(yàn)裝置及方法，為開展成烴機(jī)制、油氣運(yùn)移、盆地油氣生成量和油氣資源預(yù)測方面的研究提供了一種有效且更加符合實(shí)際的手段，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0093]上述技術(shù)方案只是本發(fā)明的一種實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言，在本發(fā)明公開了應(yīng)用方法和原理的基礎(chǔ)上，很容易做出各種類型的改進(jìn)或變形，而不僅限于本發(fā)明上述【具體實(shí)施方式】所描述的方法，因此前面描述的方式只是優(yōu)選的，而并不具有限制性的意義。
【權(quán)利要求】
1.一種基于盆地演化史的熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述實(shí)驗(yàn)裝置包括生烴系統(tǒng)和排烴收集系統(tǒng)，所述生烴系統(tǒng)和排烴收集系統(tǒng)通過多通道組合閥(139)連接； 所述生烴系統(tǒng)包括樣品室(141)和高溫高壓反應(yīng)釜(103)，所述樣品室(141)豎直安裝在所述高溫高壓反應(yīng)釜(103)的內(nèi)腔中； 所述多通道組合閥(139)包括5個(gè)與外部連接的連接口，分別為第一連接口(119A)、第二連接口(119B)、第三連接口(119C)、第四連接口(119D)和第五連接口(119E)； 在所述多通道組合閥(139)內(nèi)部，所述第一連接口(119A)通過第一截止閥(121A)與第五連接口(119E)連通，在第一截止閥(121A)與第一連接口(119A)之間的管路上接有第一壓力傳感器(120A);在第一截止閥(121A)與第五連接口(119E)之間的管路上分出三路，第一路通過第二截止閥(121B)與第二連接口(119B)連通、第二路通過第三截止閥(121C)與第三連接口(119C)連通，第三路通過第四截止閥(121D)與第四連接口(119D)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于盆地演化史的熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述排烴收集系統(tǒng)包括排烴裝置(130)和產(chǎn)物收集定量裝置，所述產(chǎn)物收集定量裝置包括液體收集管(140)、緩沖氣囊(135)、氣體計(jì)量管(136)、冷凝器(133)、杜瓦瓶冷肼(132)和氣體收集器(138)； 所述排烴裝置(130)上部腔體有兩個(gè)出口，一個(gè)出口通過第六截止閥(121F)與冷凝器(133)的下端連接，另一個(gè)出口通過管線與多通道組合閥139的第五連接口 119E連接；所述排烴裝置(130)的下部腔體裝有高壓介質(zhì)，并連接有電動(dòng)微計(jì)量泵(131)； 所述冷凝器(133)的下端接有液體收集管(140)，所述液體收集管(140)的大部分位于杜瓦瓶冷肼(132)內(nèi)； 所述冷凝器(133)的上端與 氣體收集器(138)連接，從冷凝器(133)到氣體收集器(138)之間的管路上依次連接有緩沖氣囊(135)和氣體計(jì)量管(136)的一端，氣體計(jì)量管(136)的另一端連接有高低瓶(137);在冷凝器(133)與緩沖氣囊(135)之間的管路上還設(shè)置有止血鉗(134)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于盆地演化史的熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)一步包括試漏用高壓中間活塞容器(123A)、注水用高壓中間活塞容器(123B)、清洗高壓容器(126)、電動(dòng)高壓計(jì)量泵(124)和氣體高壓鋼瓶(122)； 所述多通道組合閥(139)的第一連接口(119A)與高溫高壓反應(yīng)釜(103)連通，第二連接口(119B)與試漏用高壓中間活塞容器(123A)上部腔體的出口連通，第三連接口(119C)與注水用高壓中間活塞容器(123B)上部腔體的出口連通，第四連接口(119D)與清洗高壓容器(126)的出口連通，第五連接口(119E)與排烴裝置(130)上部腔體的進(jìn)口連通；從第五連接口(119E)到排烴裝置(130)之間的管路上依次串聯(lián)有第五截止閥(121E)、高壓電磁閥(127)、截止閥(121G)和第二壓力傳感器(120B)，真空泵(129)通過管線和截止閥(121H)與產(chǎn)物收集定量裝置連接；在真空泵(129)與截止閥(121G)之間還連接有真空表(128)； 所述試漏用高壓中間活塞容器(123A)上部腔體的入口連接氣體高壓瓶(122A)，下部腔體連接電動(dòng)高壓計(jì)量泵(124A)； 所述注水用高壓中間活塞容器(123B)上部腔體的入口連接有儲(chǔ)水器(125)，下部腔體連接有注水用電動(dòng)高壓計(jì)量泵124B ； 清洗高壓容器(126)的入口連接有清洗用氣體高壓瓶(122B)。
4.一種利用權(quán)利要求3所述的基于盆地演化史的熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)的方法，其特征在于:所述方法依據(jù)實(shí)際地質(zhì)盆地的構(gòu)造演化史，劃定盆地演化的不同階段，自動(dòng)調(diào)節(jié)生烴系統(tǒng)和排烴裝置的連通狀態(tài)，模擬盆地動(dòng)態(tài)演化條件下的生排烴過程。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模擬實(shí)驗(yàn)的方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: (1)設(shè)定實(shí)驗(yàn)參數(shù):根據(jù)所選烴源巖樣品104地區(qū)的實(shí)際盆地構(gòu)造演化史、埋藏史與熱演化史，設(shè)定不同演化階段對(duì)應(yīng)的溫度、靜巖壓力和地層流體壓力值，劃定盆地持續(xù)沉降階段和盆地抬升階段； (2)制樣裝樣:將烴源巖樣品104放入樣品室141內(nèi)，再在其上方和下方分別裝入砂巖樣品118，然后壓制成圓柱體狀的小巖芯樣品； (3)熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)； (4)產(chǎn)物收集與定量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模擬實(shí)驗(yàn)的方法，其特征在于:所述步驟(3)具體如下: 在盆地持續(xù)沉降階段，高壓電磁閥(127) —直處于開啟狀態(tài)，始終保持生烴系統(tǒng)與排烴裝置(130)處于連通狀態(tài)；當(dāng)整個(gè)連通體系的流體壓力大于設(shè)定的所述地層流體壓力值時(shí)通過進(jìn)退電動(dòng)微計(jì)量泵(131)調(diào)節(jié)壓力至設(shè)定的地層流體壓力值，如此反復(fù)直至盆地持續(xù)沉降階段結(jié)束； 在盆地抬升階段，初始時(shí)高 壓電磁閥(127) —直處于關(guān)閉狀態(tài)，生烴系統(tǒng)與排烴裝置(130)處于非連通狀態(tài)，根據(jù)研究區(qū)烴源巖和儲(chǔ)集巖流體壓力場特征，設(shè)定生烴系統(tǒng)和排烴裝置(130)之間的壓差值；每當(dāng)所述高溫高壓反應(yīng)釜103內(nèi)的流體壓力值與排烴裝置(130)內(nèi)流體壓力值之差大于所述壓差值時(shí)，高壓電磁閥(127)就會(huì)自動(dòng)開啟，連通生烴系統(tǒng)和排烴裝置(130)，進(jìn)行一次排烴，壓力平衡后通過進(jìn)退電動(dòng)微計(jì)量泵(131)調(diào)節(jié)壓力至所述設(shè)定的壓差值，隨即自動(dòng)關(guān)閉高壓電磁閥(127);如此反復(fù)直至熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)束。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模擬實(shí)驗(yàn)的方法，其特征在于:所述步驟(4)包括: ①氣體和排出油的收集與定量:熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后分別收集并定量排烴裝置(130)與高溫高壓反應(yīng)釜(103)內(nèi)的氣體和排出油及上下砂巖樣品(118)中的排出油，具體如下: 排烴裝置(130)中氣體與排出油的收集定量:熱壓生排烴模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后啟動(dòng)電動(dòng)微計(jì)量泵(131)將排烴裝置(130)上部腔體內(nèi)的氣液產(chǎn)物驅(qū)至液體收集管(140)中，氣液產(chǎn)物經(jīng)過杜瓦瓶冷阱(132)冷卻分離后，液態(tài)產(chǎn)物留在液體收集管(140)中，氣體經(jīng)過冷凝器(133)后進(jìn)入緩沖氣囊(135)內(nèi)，通過氣體計(jì)量管(136)對(duì)氣體體積定量之后，用高低瓶(137)將氣體收集到氣體收集器(138)中，此時(shí)收集的氣體稱之為氣體A ;然后將排烴裝置(130)、多通道組合閥(139)和高壓電磁閥(127)及其連接管線中的油水產(chǎn)物收集到液體收集管(140)中，得到水相與有機(jī)相的混合溶液，對(duì)該混合溶液進(jìn)行處理后得到排出油A ; 高溫高壓反應(yīng)釜(103)內(nèi)氣體和排出油的收集定量:所述氣體A與排出油A收集定量之后將高溫高壓反應(yīng)釜(103)內(nèi)的高壓氣液產(chǎn)物排到排烴裝置(130)的上部腔體中，再次啟動(dòng)電動(dòng)微計(jì)量泵(131)將排烴裝置(130)上部腔體內(nèi)的氣液產(chǎn)物驅(qū)至液體收集管(140)中，經(jīng)過杜瓦瓶冷阱(132)冷卻分離后，油水液態(tài)產(chǎn)物留在液體收集管(140)中，氣體經(jīng)過冷凝器(133)后進(jìn)入緩沖氣囊(135)內(nèi)，通過氣體計(jì)量管(136)對(duì)氣體體積定量之后，用高低瓶(137)將氣體排水集氣到氣體收集(器138)中，此時(shí)收集的氣體稱之為氣體B ; 再次收集樣品室(141)、多通道組合閥(139)與生烴系統(tǒng)的連接管線、排烴裝置(130)、多通道組合閥(139)和高壓電磁閥(127)及其連接管線中的油水產(chǎn)物得到水相與有機(jī)相的混合溶液，對(duì)該混合溶液進(jìn)行處理得到排出油B ； 從樣品室(141)內(nèi)取出上下砂巖樣品(118)，對(duì)其進(jìn)行處理得到排出油C ; 對(duì)氣體A和氣體B用氣相色譜法進(jìn)行分析得到它們的氣體物質(zhì)組成含量，然后計(jì)算每克烴源巖樣品生成的各氣體物質(zhì)的質(zhì)量,所述氣體物質(zhì)包括C1-C5烴類氣體和C02、02、N2,CO、H2無機(jī)氣體； ②殘留油、固體殘樣的收集與定量:對(duì)所述烴源巖樣品(104)稱重后，用三氯甲烷索式法抽提固體殘余樣品，得到殘留油，所述殘留油與排出油A、排出油B以及排出油C之和即為總油，總油與氣體A和氣體B之和即`為總烴。
【文檔編號(hào)】G01N33/24GK103454399SQ201210183283
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月5日
【發(fā)明者】鄭倫舉, 李志明, 王強(qiáng), 馬中良, 徐旭輝, 李廣友 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院