生烴熱模擬實驗是定量研究油氣從烴源巖中生成及排出的重要實驗方法,是評價沉積盆地油氣潛力與資源量的重要手段。根據(jù)體系的開放性,可分為開放體系、封閉體系和半開放體系等。其中開放體系主要模擬有機質(zhì)初次裂解反應(yīng),封閉體系可以模擬原油和天然氣的初次及二次裂解反應(yīng)?,F(xiàn)有的開放體系熱模擬實驗的原油產(chǎn)物在生成后難以迅速完全地脫離高溫裂解區(qū),導(dǎo)致部分原油產(chǎn)物可能發(fā)生二次裂解,在一定程度上影響了熱模擬實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。
近期中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所有機地球化學(xué)國家重點實驗室彭平安院士團隊王強工程師與劉金鐘研究員研發(fā)了“一種離心式連續(xù)取氣樣烴源巖生烴熱模擬實驗裝置”。該發(fā)明裝置能將開放體系熱模擬實驗中石英樣品管內(nèi)高溫區(qū)烴源巖樣品生成的原油,在第一時間轉(zhuǎn)移到石英樣品管下部的低溫區(qū),從而避免原油產(chǎn)物的二次裂解。而且該裝置還可以將熱模擬實驗中不同溫度區(qū)間產(chǎn)生的氣體進行分段收集,從而確保在開放體系下烴源巖的油氣生成過程中沒有二次裂解,并得到準(zhǔn)確的生油量、生氣量以及動力學(xué)參數(shù)。

圖1 實驗裝置國際發(fā)明專利證書
該實驗裝置主要包括離心系統(tǒng)、熱解系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、產(chǎn)物收集系統(tǒng)及控制系統(tǒng),完全自主研發(fā)。近期該裝置獲得了美國專利授權(quán)(圖1)。經(jīng)過20多年的不懈努力,廣州地化所已經(jīng)建成了國際一流的多系統(tǒng)、全組分生烴動力學(xué)實驗室,該專利的獲得為深層油氣與非常規(guī)油氣資源評價與成因研究增添了新的技術(shù)手段。
該裝置研發(fā)得到中國科學(xué)院A類戰(zhàn)略先導(dǎo)專項(No. XDA14010102)以及國家油氣專項(No. 2017ZX05008-002)的資助。
發(fā)明專利信息:一種離心式連續(xù)取氣樣烴源巖生烴熱模擬實驗裝置(CENTRIFUGAL CONTINUOUS GAS SAMPLING THERMAL SIMULATION EXPERIMENT DEVICE FOR SOURCE ROCK HYDROCARBON GENERTION), 發(fā)明人:王強(WANG, Qiang), 劉金鐘(LIU, Jinzhong), 彭平安(PENG, Ping-An), 專利號:US 11585736 B2。
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