[发明专利]一种确定原油裂解程度的方法

说明书

本发明公开了一种确定原油裂解程度的方法。该方法包括以下步骤：S1、利用全二维气相色谱‑飞行时间质谱仪GC×GC‑TOFMS对多个原油样品中乙基降金刚烷系列及甲基双金刚烷系列化合物进行识别和鉴定，得到各化合物出峰信息；S2、乙基降金刚烷系列化合物的定量分析，得到乙基降金刚烷系列及甲基双金刚烷系列化合物的含量；S3、拟合乙基降金刚烷系列化合物含量与(4‑+3‑)甲基双金刚烷之间的关系式；S4、建立(4‑+3‑)甲基双金刚烷与原油裂解程度的关系；S5、确定原油裂解程度。本发明的方法仅依靠少量原油样品，即可确定原油裂解程度，对深层油气裂解窗口作出判断，进一步对深层油气资源量作出评价，指导勘探开发。

技术领域

本发明属于石油样品分析技术领域，具体涉及一种确定原油裂解程度的方法。

背景技术

原油裂解在深层油气藏中普遍存在，原油裂解程度反映了原油在地质体中经历高演化阶段后向天然气转变的程度。原油裂解气可以作为重要的天然气来源，也是未来天然气勘探的重要方向。早期研究认为，温度是影响原油裂解的唯一因素，但是，仅用温度来评价原有的裂解程度是不够准确的。随着研究的深入，Dahl等(1999)提出的(4-+3-)甲基双金刚烷指标(甲基取代基在“3”位和“4”位的两个双金刚烷化合物含量之和)被推广使用。

全二维气相色谱(GC×GC)是一种有效分离复杂混合物，且对低含量化合物响应较好的全新分析手段。利用全二维飞行色谱-质谱对原油中的化合物进行定性定量分析已经被推广应用。

乙基降金刚烷是目前仅在原油中发现的一类热稳定性极高的化合物，其中乙基降单金刚烷(C₁₂H₁₈)和乙基降双金刚烷(C₁₆H₂₂)是其所有同分异构体中最稳定的两种构型，因此其富集程度能够指示原油经历过裂解蚀变。本发明通过全二维气相色谱-质谱对各化合物进行定性定量分析，对定量数据进行拟合发现，乙基降金刚烷与(4-+3-)甲基双金刚烷呈线性相关关系。

发明内容

基于以上背景技术，本发明提供一种确定原油裂解程度的方法，该方法用全二维气相色谱-飞行时间质谱仪定性及定量分析石油样品中乙基降金刚烷类化合物，然后通过乙基降金刚烷与(4-+3-)甲基双金刚烷的拟合关系，并依据Dahl等(1999)建立的(4-+3-)甲基双金刚烷的浓度与实际裂解程度之间的关系，最终确定原油裂解程度，得到直接由乙基降金刚烷含量判别原油裂解程度的图谱。乙基降金刚烷相较于甲基双金刚烷具有更好的抗裂解能力，本发明提出的乙基降金刚烷指数更为稳定，可靠性大，特别是在高裂解原油中，乙基降金刚烷指数更为有效。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种确定原油裂解程度的方法，该方法包括以下步骤：

S1、利用全二维气相色谱-飞行时间质谱仪GC×GC-TOFMS对多个原油样品中乙基降金刚烷系列及甲基双金刚烷系列化合物进行识别和鉴定，得到各化合物出峰信息；

S2、乙基降金刚烷系列及甲基双金刚烷系列化合物的定量分析，得到乙基降金刚烷系列及甲基双金刚烷系列化合物的含量；

S3、拟合乙基降金刚烷系列化合物含量与(4-+3-)甲基双金刚烷之间的关系式；

S4、建立(4-+3-)甲基双金刚烷与原油裂解程度的关系；

S5、确定原油裂解程度。

优选地，S5包括：建立原油中乙基降金刚烷系列化合物的含量与原油裂解程度的关系，然后根据乙基降金刚烷系列化合物的含量直接确定原油裂解程度；以匹配相应的勘探开发措施，以确保高效快速勘探开发油气田。

更优选地，S5中还包括：根据乙基降金刚烷系列化合物的含量与原油裂解程度的关系建立判别图版，可以直观地通过原油中乙基降金刚烷系列化合物总量判别原油裂解程度。