[发明专利]一种确定泥页岩样品生烃增压量的装置及方法

说明书

本发明公开了一种确定泥页岩样品生烃增压量的装置及方法，装置包括反应釜、温度调节机构、压力调节机构、温压监测机构及回注机构；回注机构包括缓冲容器、活塞及驱动件，活塞滑动密封设置于所述缓冲容器内。本发明的有益效果是：通过将缓冲容器与反应釜相连，当反应釜内由于水热增压压力过大时，推动活塞移动，从而使反应釜内反应物进入反应釜内，以避免反应釜内的压力超过岩石样品对应的地层破裂压力；同时，通过两次加热，第一次加热使反应釜内的水沸腾，测定反应釜内的第一压力，第二次加热使反应釜内岩石样品内的有机质裂解，测定反应釜内的第二压力，第一压力与第二压力之差即为岩石样品的生烃增压量，可消除水热增压对实验结果的影响。

技术领域

本发明涉及非常规页岩油石油运聚动力研究技术领域，尤其是涉及一种确定泥页岩样品生烃增压量的装置及方法。

背景技术

近年来，国内勘探目标集中在了页岩层系内的页岩油气和致密油气领域。然而，页岩层系内油气属于源内聚集，其运聚动力主要是生烃增压(具体参见申请号为CN201811145473.5的中国发明专利)，明显不同于源外储层中的浮力驱动。

如何确定页岩层系内泥页岩样品的生烃增压量成为确定油气运移动力的核心，而目前常用的方法包括理论计算和实验测试两大类方法。其中实验测试方法存在较大差异，通常采用的是封闭式测试增压，样品为粉末，体系中基本不加水，实验过程中压力不放，测试的结果也差异较大。因此，如何实现精确的泥页岩样品生烃增压量确定成为一个难题。到目前为止，泥页岩生烃增压实验没有一个可以参考的标准流程，也无法验证实验结果的可靠性与否，更是缺少符合实际地质情况的生烃增压方法。

事实上，目前看到的生烃增压实验很少考虑样品中孔隙和饱水程度的影响。在生烃增压实验中，水加热形成的水蒸气会对实验造成影响，一方面，会导致实验过程中反应釜内的压力过大，超过了岩石样品对应的地层破裂压力，从而导致实验结果准确度降低，另一方面，水热增压会增加最终测得的反应釜内的压力，因此，生烃实验前后的压力差不仅与生烃增压有关，还与水热增压有关，从而导致难以准确计算得到生烃增压。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种确定泥页岩样品生烃增压量的装置及方法，用以解决生烃增压实验中、由于水热增压的存在，导致实验结果准确性较低的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种确定泥页岩样品生烃增压量的装置，包括反应釜、温度调节机构、压力调节机构、温压监测机构及回注机构；

所述反应釜具有一密闭的反应腔；

所述温度调节机构用于对所述反应腔内的岩石样品进行加热；

所述压力调节机构用于对所述反应腔内的岩石样品进行加压；

所述温压监测机构用于监测所述反应腔内的温度和压力；

所述回注机构包括缓冲容器、活塞及驱动件，所述活塞滑动密封设置于所述缓冲容器内、以形成一体积可变的缓冲腔，所述缓冲腔与所述反应腔连通，所述驱动件与所述活塞连接、并用于带动所述活塞移动。

在一些实施例中，所述温度调节机构为加热套，所述加热套套设于所述反应釜的侧壁上。

在一些实施例中，所述温压监测机构包括温度检测件及压力检测件，所述温度检测件用于检测所述反应腔内的温度，所述压力检测件用于检测所述反应腔内的压强。

在一些实施例中，所述回注机构还包括回注管，所述回注管的一端与所述反应腔连通，所述回注管的另一端与所述缓冲腔连通。

在一些实施例中，所述确定泥页岩样品生烃增压量的装置还包括样品收集机构，所述样品收集机构包括收集管、收集器及收集阀，所述收集管的一端与所述回注管连通，所述收集管的另一端与所述收集器的进口连通，所述收集阀设置于所述收集管上。