[发明专利]一种岩石中有机质成熟度评价方法

说明书

本发明公开了一种岩石中有机质成熟度评价方法，包括：将岩石样品研磨成粉末；设定升温程序对粉末样品进行加热；在加热升温过程中使用甲烷含量检测器检测样品释放的甲烷信号，并且同时记录待测样品的温度数据；寻找甲烷含量检测器检测到的信号峰值，利用该峰值对应的时间点寻找该时间点样品的温度数值；利用预先确定的甲烷信号峰值对应的温度数值与有机质成熟阶段的对应关系，确定所述样品的有机质成熟阶段。该方法适用于各个成熟度范围的岩石样品，为油气资源评价提供准确的成熟度参数。

技术领域

本发明涉及石油地质分析测试技术领域，尤其是指一种岩石中有机质成熟度评价方法。

背景技术

根据石油有机成因理论，石油和天然气是在地质历史发展过程中，由保存在岩石中的有机质逐步转化生成的。岩石中保存的大量有机质，在一定的温度条件下，经历漫长的时间达到一定的热演化程度才能形成石油和天然气。岩石中有机质的热演化程度即成熟度，成熟度可分为未成熟阶段、成熟阶段、高成熟阶段以及过成熟阶段，有机质在不同的成熟阶段生成不同性质及成因的油气。因此，岩石中有机质成熟度评价是油气资源评价工作中重要部分之一，对油气资源的勘探开发工作具有重要意义。

目前用于评价岩石中有机质成熟度的方法有镜质体反射率、拉曼光谱、红外光谱、传统岩石热解Tmax以及各种分子表征物等等。这些方法都有其积极的贡献，但也仍存在一些未解决的难题。例如，测量镜质体反射率时要求被检测岩石中必须有这种物质的存在，而且此方法对检测者的要求很高，同一个样品被不同检测者检测的差异也可能很大，同时该方法不适合在石油钻井现场开展实施。传统岩石热解Tmax所测得的总烃含量实际上同时包含了热裂解新生烃类和新生烃进一步裂解两部分的混合信息。这两个过程所依赖的动力学原理并不相同，因此得到的结果与成熟度的对应关系往往不够准确，比如在有机质成熟度较高时，会出现没有信号峰或出现双峰。所以建立一个或者一套可靠的、样品之间可直接对比的成熟度评价方法一直是油气地球科学家追求的目标。

发明内容

为此，本发明要解决的技术问题在于如何在石油钻井现场准确快速地评价各热演化阶段的岩石中有机质的成熟度。

为解决上述问题，本发明提供了一种岩石中有机质成熟度评价方法，包括以下步骤：S101将岩石样品研磨成粉末；S102设定升温程序对粉末样品进行加热；S103在加热升温过程中使用甲烷含量检测器检测样品释放的甲烷信号，并且同时记录待测样品的温度数据；S104寻找甲烷含量检测器检测到的信号峰值，利用该峰值对应的时间点寻找该时间点样品的温度数值；S105利用预先确定的甲烷信号峰值对应的温度数值与有机质成熟阶段的对应关系，确定所述样品的有机质成熟阶段。

优选的，所述步骤S101中的粉末粒度要求大于100目；

优选的，所述步骤S102中的升温程序为，在90℃下恒温2分钟，然后立即上升至300℃并恒温3分钟，然后从300℃开始，以50℃/min的速率上升至600℃，最后在600℃下恒温1分钟；

优选的，所述步骤S105中的有机质成熟阶段分为低成熟阶段、成熟阶段、高成熟阶段和过成熟阶段；

优选的，所述步骤S105中甲烷信号峰值对应的温度数值与有机质成熟阶段的对应关系的确定方法为：挑选权利要求4所述各个成熟阶段的岩石样品，重复步骤S101至步骤S104，得到各成熟阶段对应的甲烷信号峰值对应的温度数值。