CN104730101B - 一种干酪根直接成气转化率的评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种干酪根直接成气转化率的评价方法，其包括以下步骤：1)岩石热解实验得到胶质、沥青质产烃率，从而确定胶质、沥青质二次裂解成气率；2)实验条件下胶质、沥青质初次、二次裂解成气过程的评价：得到干酪根成气转化率，以及干酪根初次裂解成胶质、干酪根初次裂解成沥青质、胶质二次裂解成气和沥青质二次裂解成气的归一化转化率；3)将求出的胶质、沥青质成气转化率从实验所测得的干酪根成气转化率中去除，即可求出干酪根直接成气转化率。本发明由于从实际情况出发，得到的干酪根直接成气转化率更为合理、准确。本发明可以广泛应用于源岩生油气量评价过程中对干酪根直接成气转化率的评价。
Description
技术领域
本发明涉及一种成气转化率的评价方法，特别是关于一种干酪根直接成气转化率的评价方法。
背景技术
泥页岩PY-GC(热解色谱)实验是在开放体系下进行的程序升温热解实验，检测不同温度下各个烃类组分的产率，利用时温互补原理通过升高温度来缩短有机质产烃时间，进而利用生烃动力学原理对生烃历程进行研究，并应用到地质条件下对生烃过程进行动态评价。干酪根生成的油气中包括饱和烃、芳烃、胶质和沥青质四个族组分，其中饱和烃和芳烃属于烃类有机质，包括液态烃和气态烃(天然气)。然而采用PY-GC实验进行检测时，仅能够检测到烃类信号，对于胶质和沥青质组分无法检测。另外，由于烃类组分(包括气态烃和液态烃)沸点比胶质和沥青质低，因此在高温条件下可被载气吹离加热体系进而被检测；而胶质和沥青质组分由于沸点极高，在相同的实验条件下无法被载气吹离加热体系，只能在更高的温度条件下才能继续裂解生成烃类组分(包括气态烃和液态烃),使烃类组分被载气吹离加热体系进而被检测到。综上所述，泥页岩PY-GC实验检测到的气体包括两部分，一部分是干酪根直接裂解生成的天然气，另一部分是干酪根直接裂解生成的胶质和沥青质经过二次裂解生成的天然气。在以往的研究中，并未意识到热解过程中胶质、沥青质将发生二次裂解反应，将两个过程综合结果作为干酪根成气过程进行生烃动力学研究，忽略了PY-GC实验过程中胶质和沥青质二次裂解成气对总成气转化率的贡献。
利用金管实验(封闭体系)亦可获得干酪根生成饱和烃、芳烃、胶质和沥青质产率，进而获得相应动力学参数。但封闭体系下的实验，难以对初次裂解和二次裂解进行明确界定，评价结果存在偏差，而且实验费用昂贵；另外，对油田和科研单位已有的PY-GC实验(开放体系)数据，不能进行有效的利用。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种更准确、更接近客观实际的干酪根直接成气转化率的评价方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种干酪根直接成气转化率的评价方法，其包括以下步骤：1)胶质、沥青质成气率的确定：对泥页岩样品进行氯仿抽提，然后对抽提物进行族组分分离，对分离出的胶质、沥青质进行三次以上岩石热解实验，得到胶质、沥青质产烃率，并根据液态烃和气态烃的比例得到胶质、沥青质二次裂解成气率Q胶质成气、Q沥青质成气；2)实验条件下胶质、沥青质初次、二次裂解成气过程的评价：①直接对泥页岩样品进行岩石热解实验和热解色谱实验，并设定初始温度和升温速率，得到该升温速率条件下的泥页岩样品中干酪根成气转化率F干酪根成气；②根据已发表的数据获取干酪根初次裂解成胶质、沥青质的化学动力学参数，以及胶质、沥青质二次裂解成气的化学动力学参数，对应上述初始温度和升温速率，利用生烃动力学原理进行模型应用，得出岩石热解实验和热解色谱实验在上述实验条件下各个温度时干酪根初次裂解成胶质的归一化转化率X干酪根初次裂解成胶质、干酪根初次裂解成沥青质的归一化转化率X干酪根初次裂解成沥青质、胶质二次裂解成气的归一化转化率X胶质二次裂解成气和沥青质二次裂解成气的归一化转化率X沥青质二次裂解成气；3)干酪根直接成气转化率的校正：在步骤2)中设定的初始温度和升温速率的实验条件下，利用下式(1)和(2)获取各个温度点胶质和沥青质成气转化率：
F胶质成气＝X干酪根初次裂解成胶质×p干酪根成胶质×X胶质二次裂解成气×Q胶质成气 (1)
F沥青质成气＝X干酪根初次裂解成沥青质×p干酪根成沥青质×X沥青质二次裂解成气×Q沥青质成气 (2)
式(1)和式(2)中，F胶质成气为干酪根初次裂解生成的胶质经二次裂解后的成气转化率；F沥青质成气为干酪根初次裂解生成的沥青质经二次裂解后的成气转化率；p干酪根成胶质为干酪根初次裂解最终生成胶质的比例，其值为0.0483；p干酪根成沥青质为干酪根初次裂解最终生成沥青质的比例，其值为0.0148；将胶质、沥青质成气转化率从实验所测得的干酪根成气转化率F干酪根成气中去除，即可求出干酪根直接成气转化率：
F干酪根直接成气＝F干酪根成气-F胶质成气-F沥青质成气 (3)
式(3)中，F干酪根直接成气为干酪根直接成气转化率。
所述步骤2)的②中，利用生烃动力学原理进行模型应用的过程如下：设干酪根KEOi成油Oi过程由NO个平行一级反应组成，每个反应对应的活化能为EOi，指前因子为AOi，并设对应每一个反应的干酪根的原始潜量为XOi0，i＝1，2，…，NO，即：
至时间t时，第i个反应的生油量为XOi，则有：
其中，KOi为第i个干酪根成油反应的反应速率常数，R为气体常数，T为绝对温度，
当实验采用恒速升温时：
即
其中，D为升温速率；
由式(7)～(9)可得：
将式(10)从T0→T积分得：
其中，T0为初始温度，且XOi(T0)＝0，XOi(T)＝XOi；由此得到干酪根裂解成液态烃的化学动力学模型为：
干酪根成胶质、沥青质以及胶质、沥青质成气过程与干酪根成烃过程的化学动力学模型相似，仅角标有所差异；假设干酪根成胶质和沥青质分别由N胶质和N沥青质个平行反应组成，每个反应的活化能分别为E胶质i和E沥青质i，原始潜量分别为X胶质i0和X沥青质i0，干酪根成胶质、沥青质的第i个反应的指前因子分别为A胶质i和A沥青质i，干酪根生成胶质和沥青质的第i个反应产物生成量分别为X胶质i和X沥青质i，得到干酪根生成胶质和沥青质的化学动力学模型：
假设胶质和沥青质成气分别由N胶质成气和N沥青质成气个平行反应组成，每个反应的活化能分别为E胶质成气i和E沥青质成气i，原始潜量分别为X胶质成气i0和X沥青质成气i0，胶质、沥青质成气的第i个反应的指前因子分别为A胶质成气i和A沥青质成气i，胶质和沥青质成气的第i个反应成气量分别为X胶质成气i和X沥青质成气i，得到胶质和沥青质成气的化学动力学模型：
所述步骤2)的①中，以200℃为初始温度，以5℃/min、10℃/min或20℃/min为升温速率。
所述步骤2)中，已发表的数据为Petromod软件中所提供的数据，该软件中标注为：TangYongchun，2011。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于从实际情况出发，将胶质、沥青质成气转化率从实验所测得的成气转化率中去除，从而得到干酪根直接成气转化率，使得对成气过程的动态评价更接近实际地质情况，为提高油气勘探精度提供合理依据。2、本发明由于利用已发表的干酪根初次裂解成胶质和沥青质动力学参数以及胶质沥青质裂解成气的动力学参数对PY-GC实验测得的总成气转化率进行校正，使得对干酪根直接成气过程的评价更准确。本发明可以广泛应用于源岩生油气量评价过程中对干酪根直接成气转化率的评价。
附图说明
图1是本发明的流程示意图
图2是干酪根初次裂解成胶质、沥青质及胶质、沥青质二次裂解成气活化能分布图
图3(a)是10℃/min升温速率下干酪根初次裂解成胶质、沥青质及胶质、沥青质二次裂解成气的归一化转化率曲线图
图3(b)是20℃/min升温速率下干酪根初次裂解成胶质、沥青质及胶质、沥青质二次裂解成气的归一化转化率曲线图
图4(a)是10℃/min升温速率下有机质成气转化率(累积转化率)曲线图
图4(b)是20℃/min升温速率下有机质成气转化率(累积转化率)曲线图
图5是校正前、后干酪根成气活化能分布图
图6是校正前后干酪根成气动力学参数地质应用结果对比图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明提供的一种干酪根直接成气转化率的评价方法，其包括以下步骤：
1)胶质、沥青质成气率的确定
对泥页岩样品进行氯仿抽提，然后对抽提物进行族组分分离，对分离出的胶质、沥青质进行三次以上Rock-Eval(岩石热解)实验，由此可以得到胶质、沥青质产烃率。由于烃类产物中包括液态烃和气态烃，而液态烃和气态烃的比例可由经验值或测量得到，故可以得到胶质、沥青质二次裂解成气率Q胶质成气、Q沥青质成气。
2)实验条件下胶质、沥青质初次、二次裂解成气过程的评价
直接对泥页岩样品进行Rock-Eval和PY-GC实验，并设定初始温度和升温速率，得到该升温速率条件下的泥页岩样品中干酪根成气转化率F干酪根成气。在本领域中通常以200℃为初始温度，以5℃/min、10℃/min或20℃/min为升温速率。
根据已发表的数据(Tang，2011，Petromod软件内部参数)获取干酪根初次裂解成胶质、沥青质的化学动力学参数，以及胶质、沥青质二次裂解成气的化学动力学参数(如图2所示)，对应上述初始温度和升温速率，利用生烃动力学原理进行模型应用，即可得出Rock-Eval和PY-GC实验条件下各个温度时干酪根初次裂解成胶质的归一化转化率X干酪根初次裂解成胶质、干酪根初次裂解成沥青质的归一化转化率X干酪根初次裂解成沥青质、胶质二次裂解成气的归一化转化率X胶质二次裂解成气和沥青质二次裂解成气的归一化转化率X沥青质二次裂解成气。
干酪根初次裂解成胶质、沥青质以及胶质、沥青质二次裂解成气的化学动力学原理如下：
设干酪根KEOi成油Oi过程由NO个平行一级反应组成，每个反应对应的活化能为EOi，指前因子为AOi，并设对应每一个反应的干酪根的原始潜量为XOi0，i＝1，2，…，NO，即：
至时间t时，第i个反应的生油量为XOi，则有：
其中，KOi为第i个干酪根成油反应的反应速率常数，R为气体常数，T为绝对温度，当实验采用恒速升温时：
即
其中，D为升温速率。
由式(4)～(6)可得：
将式(7)从T0→T积分得：
其中，T0为初始温度，且XOi(T0)＝0，XOi(T)＝XOi；由此得到干酪根裂解成液态烃的化学动力学模型为：
干酪根成胶质、沥青质以及胶质、沥青质成气过程与干酪根成烃过程的化学动力学模型相似，仅角标有所差异。
假设干酪根成胶质和沥青质分别由N胶质和N沥青质个平行反应组成，每个反应的活化能分别为E胶质i和E沥青质i，原始潜量分别为X胶质i0和X沥青质i0，干酪根成胶质、沥青质的第i个反应的指前因子分别为A胶质i和A沥青质i，干酪根生成胶质和沥青质的第i个反应产物生成量分别为X胶质i和X沥青质i，得到干酪根生成胶质和沥青质的化学动力学模型：
假设胶质和沥青质成气分别由N胶质成气和N沥青质成气个平行反应组成，每个反应的活化能分别为E胶质成气i和E沥青质成气i，原始潜量分别为X胶质成气i0和X沥青质成气i0，胶质、沥青质成气的第i个反应的指前因子分别为A胶质成气i和A沥青质成气i，胶质和沥青质成气的第i个反应成气量分别为X胶质成气i和X沥青质成气i，得到胶质和沥青质成气的化学动力学模型：
3)干酪根直接成气转化率的校正
在步骤2)中设定的初始温度和升温速率的实验条件下，利用下式(14)和(15)获取各个温度点胶质和沥青质成气转化率：
F胶质成气＝X干酪根初次裂解成胶质×p干酪根成胶质×X胶质二次裂解成气×Q胶质成气 (14)
F沥青质成气＝X干酪根初次裂解成沥青质×p干酪根成沥青质×X沥青质二次裂解成气×Q沥青质成气 (15)
式(14)和式(15)中，F胶质成气为干酪根初次裂解生成的胶质经二次裂解后的成气转化率；F沥青质成气为干酪根初次裂解生成的沥青质经二次裂解后的成气转化率；p干酪根成胶质为干酪根初次裂解最终生成胶质的比例，其值为0.0483(Tang，2011，Petromod软件内部参数)；p干酪根成沥青质为干酪根初次裂解最终生成沥青质的比例，其值为0.0148(Tang，2011，Petromod软件内部参数)。
将胶质、沥青质成气转化率从实验所测得的干酪根成气转化率F干酪根成气中去除，即可求出干酪根直接成气转化率：
F干酪根直接成气＝F干酪根成气-F胶质成气-F沥青质成气 (16)
式(16)中，F干酪根直接成气为干酪根直接成气转化率。
实施例：
1)胶质、沥青质成气率的确定
以辽河坳陷大民屯凹陷安17井为例，从该井中提取泥页岩样品，并对该泥页岩样品进行氯仿抽提，将抽提物进行分离，对分离出的胶质和沥青质进行三次以上(本实施例为6次)Rock-Eval实验，以得到泥页岩样品中胶质和沥青质的热解数据，实验结果如表1所示：
表1 大民屯凹陷泥页岩样品中胶质和沥青质热解数据表
其中，S2为裂解烃(mg烃/g胶质或沥青质)产率，表示300℃以后的受热过程胶质或沥青质裂解出来的烃类产物，反映胶质或沥青质的剩余裂解潜力；Tmax为S2所对应的最高裂解峰温，Tmax越大，成熟度越高。对于胶质，取其若干次裂解烃产率S2的平均值220mg/g作为胶质产烃率；对于沥青质，取其若干次裂解烃产率S2的平均值325mg/g作为沥青质产烃率。胶质和沥青质裂解将同时产生气态烃类产物和液态烃类产物，本实施例中假设胶质和沥青质裂解产物的20％为气，则胶质、沥青质二次裂解成气率Q胶质成气和Q沥青质成气分别为：Q胶质成气＝220mg/g*20％＝44mg/g，Q沥青质成气＝325mg/g*20％＝65mg/g。
2)实验条件下胶质、沥青质初次、二次裂解成气过程的评价
对泥页岩样品进行Rock-Eval和PY-GC实验，并在初始温度设定为200℃、升温速率设定为10℃/min和20℃/min的实验室条件下，得到该升温速率条件下的泥页岩样品中干酪根成气转化率F干酪根成气(如表2和表3所示)，其中C1-C5为气态烃，C5-C13和C13-Cn之和为液态烃。
表2 干酪根成烃转化率(升温速率：10℃/min)
| 温度范围℃ | C1-C5/％ | C5-C13/％ | C13-Cn/％ | 合计/％ |
| 200 | 0.058 | 0.035 | 0.000 | 0.094 |
| 200-250 | 0.050 | 0.023 | 0.000 | 0.072 |
| 250-300 | 0.039 | 0.031 | 0.000 | 0.070 |
| 300-330 | 0.060 | 0.093 | 0.000 | 0.153 |
| 330-360 | 0.082 | 0.152 | 0.000 | 0.234 |
| 360-390 | 0.151 | 0.716 | 0.061 | 0.928 |
| 390-420 | 0.284 | 0.995 | 0.118 | 1.397 |
| 420-450 | 0.935 | 2.538 | 1.547 | 5.020 |
| 450-480 | 3.405 | 6.195 | 7.162 | 16.763 |
| 480-510 | 9.595 | 16.187 | 25.095 | 50.877 |
| 510-540 | 5.359 | 6.752 | 6.522 | 18.633 |
| 540-570 | 1.337 | 0.839 | 1.029 | 3.204 |
| 570-600 | 0.776 | 0.362 | 0.347 | 1.485 |
| 600-630 | 0.695 | 0.375 | 0.000 | 1.070 |
| 合计％ | 22.825 | 35.295 | 41.880 | 100.000 |
表3 干酪根成烃转化率(升温速率：20℃/min)
| 温度范围℃ | C1-C5/％ | C5-C13/％ | C13-Cn/％ | 合计/％ |
| 200 | 0.045 | 0.023 | 0.000 | 0.068 |
| 200-250 | 0.024 | 0.000 | 0.000 | 0.024 |
| 250-300 | 0.041 | 0.021 | 0.000 | 0.063 |
| 300-330 | 0.045 | 0.035 | 0.000 | 0.079 |
| 330-360 | 0.029 | 0.043 | 0.000 | 0.072 |
| 360-390 | 0.087 | 0.151 | 0.000 | 0.238 |
| 390-420 | 0.159 | 0.529 | 0.018 | 0.706 |
| 420-450 | 0.445 | 1.388 | 0.219 | 2.053 |
| 450-480 | 2.151 | 4.099 | 3.040 | 9.290 |
| 480-510 | 8.932 | 15.383 | 22.065 | 46.380 |
| 510-540 | 7.406 | 11.226 | 12.896 | 31.528 |
| 540-570 | 1.985 | 1.661 | 3.257 | 6.903 |
| 570-600 | 0.862 | 0.422 | 0.444 | 1.727 |
| 600-630 | 0.676 | 0.186 | 0.007 | 0.869 |
| 合计％ | 22.887 | 35.168 | 41.945 | 100.000 |
根据已发表的胶质、沥青质初次、二次裂解化学动力学参数(如图2所示)，利用生烃动力学原理进行模型应用，得出Rock-Eval和PY-GC实验条件下各个温度时干酪根初次裂解成胶质、沥青质和胶质、沥青质二次裂解成气的归一化转化率(如图3(a)和图3(b)所示)。
3)干酪根直接成气转化率的校正
由式(14)和(15)分别算出F胶质成气和F沥青质成气，代入式(16)即可得到F干酪根直接成气，各组分成气转化率如图4(a)和图4(b)所示。
4)干酪根成气转化率校正前后标定效果的对比
分别利用干酪根成气转化率(校正前)和干酪根直接成气转化率(校正后)进行生烃动力学标定，校正前平均活化能为218KJ/mol，校正后平均活化能为234KJ/mol，活化能分布如图5所示，校正前、后成气反应活化能分布差异较大，校正工作起到了较大作用。
分别利用校正前、后所标定出的动力学参数进行地质应用，得到不同深度时干酪根成气转化率(如图6所示)，校正前在2000m左右开始生气，而该区生烃门限为2300m左右，显然应用结果与实际地质情况不符，校正后从3000m左右开始生气，与实际地质情况符合较好。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中的一些方法和步骤等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (5)
1.一种干酪根直接成气转化率的评价方法，其包括以下步骤：
1)胶质、沥青质成气率的确定：
对泥页岩样品进行氯仿抽提，然后对抽提物进行族组分分离，对分离出的胶质、沥青质进行三次以上岩石热解实验，得到胶质、沥青质产烃率，并根据液态烃和气态烃的比例得到胶质、沥青质二次裂解成气率Q胶质成气、Q沥青质成气；
2)实验条件下胶质、沥青质初次、二次裂解成气过程的评价：
①直接对泥页岩样品进行岩石热解实验和热解色谱实验，并设定初始温度和升温速率，得到该升温速率条件下的泥页岩样品中干酪根成气转化率F干酪根成气；
②根据已发表的数据获取干酪根初次裂解成胶质、沥青质的化学动力学参数，以及胶质、沥青质二次裂解成气的化学动力学参数，对应上述初始温度和升温速率，利用生烃动力学原理进行模型应用，得出岩石热解实验和热解色谱实验在上述实验条件下各个温度时干酪根初次裂解成胶质的归一化转化率X干酪根初次裂解成胶质、干酪根初次裂解成沥青质的归一化转化率X干酪根初次裂解成沥青质、胶质二次裂解成气的归一化转化率X胶质二次裂解成气和沥青质二次裂解成气的归一化转化率X沥青质二次裂解成气；
3)干酪根直接成气转化率的校正：
在步骤2)中设定的初始温度和升温速率的实验条件下，利用下式(1)和(2)获取各个温度点胶质和沥青质成气转化率：
F胶质成气＝X干酪根初次裂解成胶质×p干酪根成胶质×X胶质二次裂解成气×Q胶质成气 (1)
F沥青质成气＝X干酪根初次裂解成沥青质×p干酪根成沥青质×X沥青质二次裂解成气×Q沥青质成气 (2)
式(1)和式(2)中，F胶质成气为干酪根初次裂解生成的胶质经二次裂解后的成气转化率；F沥青质成气为干酪根初次裂解生成的沥青质经二次裂解后的成气转化率；p干酪根成胶质为干酪根初次裂解最终生成胶质的比例，其值为0.0483；p干酪根成沥青质为干酪根初次裂解最终生成沥青质的比例，其值为0.0148；
将胶质、沥青质成气转化率从实验所测得的干酪根成气转化率F干酪根成气中去除，即可求出干酪根直接成气转化率：
F干酪根直接成气＝F干酪根成气-F胶质成气-F沥青质成气 (3)
式(3)中，F干酪根直接成气为干酪根直接成气转化率。
2.如权利要求1所述的一种干酪根直接成气转化率的评价方法，其特征在于：所述步骤2)的②中，利用生烃动力学原理进行模型应用的过程如下：
设干酪根KEOi成油Oi过程由NO个平行一级反应组成，每个反应对应的活化能为EOi，指前因子为AOi，并设对应每一个反应的干酪根的原始潜量为XOi0，i＝1，2，…，NO，即：
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<mn>0</mn>
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<mo>&RightArrow;</mo>
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<mi>KO</mi>
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<mi>O</mi>
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<mi>XO</mi>
<mi>i</mi>
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</mrow>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
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<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>5</mn>
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</mrow>
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<mi>KEO</mi>
<mi>NO</mi>
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<mrow>
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<mi>XO</mi>
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<mi>NO</mi>
<mn>0</mn>
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<mo>&RightArrow;</mo>
<msub>
<mi>KO</mi>
<mi>NO</mi>
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<mi>O</mi>
<mi>NO</mi>
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<mrow>
<mo>(</mo>
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<mi>XO</mi>
<mi>NO</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>6</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
至时间t时，第i个反应的生油量为XOi，则有：
<mrow>
<mfrac>
<msub>
<mi>dXO</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mi>dt</mi>
</mfrac>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>KO</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>XO</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mn>0</mn>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>XO</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>7</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
1
<mrow>
<msub>
<mi>KO</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>AO</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mi>exp</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mfrac>
<msub>
<mrow>
<mo>-</mo>
<mi>EO</mi>
</mrow>
<mi>i</mi>
</msub>
<mi>RT</mi>
</mfrac>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>8</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
其中，KOi为第i个干酪根成油反应的反应速率常数，R为气体常数，T为绝对温度，当实验采用恒速升温时：
<mrow>
<mfrac>
<mi>dT</mi>
<mi>dt</mi>
</mfrac>
<mo>=</mo>
<mi>D</mi>
<mo>,</mo>
</mrow>
即
<mrow>
<mi>dt</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mi>dT</mi>
<mi>D</mi>
</mfrac>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>9</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
其中，D为升温速率；
由式(7)～(9)可得：
<mrow>
<mfrac>
<msub>
<mi>dXO</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mrow>
<msub>
<mi>XO</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mn>0</mn>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>XO</mi>
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</msub>
</mrow>
</mfrac>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>AO</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mi>D</mi>
</mfrac>
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<mi>exp</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
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<mfrac>
<msub>
<mi>EO</mi>
<mi>i</mi>
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</mfrac>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mi>dT</mi>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>10</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
将式(10)从T0→T积分得：
<mrow>
<msub>
<mi>XO</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>XO</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mn>0</mn>
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</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>1</mn>
<mo>-</mo>
<mi>exp</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mo>-</mo>
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<mi>T</mi>
<mn>0</mn>
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<mi>T</mi>
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<mi>D</mi>
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<mo>(</mo>
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<mi>EO</mi>
<mi>i</mi>
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</mfrac>
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</mrow>
<mi>dT</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>11</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
其中，T0为初始温度，且XOi(T0)＝0，XOi(T)＝XOi；由此得到干酪根裂解成液态烃的化学动力学模型为：
<mrow>
<mi>XO</mi>
<mo>=</mo>
<munderover>
<mi>&Sigma;</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mi>NO</mi>
</munderover>
<msub>
<mi>XO</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<mo>=</mo>
<munderover>
<mi>&Sigma;</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
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<mi>NO</mi>
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<mrow>
<mo>(</mo>
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<mi>XO</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mn>0</mn>
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<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>1</mn>
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<mrow>
<mo>(</mo>
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<mo>&Integral;</mo>
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<msub>
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<mi>D</mi>
</mfrac>
<mo>&CenterDot;</mo>
<mi>exp</mi>
<mrow>
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<mfrac>
<msub>
<mi>EO</mi>
<mi>i</mi>
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<mi>D</mi>
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</mrow>
<mi>dT</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>;</mo>
</mrow>
干酪根成胶质、沥青质以及胶质、沥青质成气过程与干酪根成烃过程的化学动力学模型相似，仅角标有所差异；
假设干酪根成胶质和沥青质分别由N胶质和N沥青质个平行反应组成，每个反应的活化能分别为E胶质i和E沥青质i，原始潜量分别为X胶质i0和X沥青质i0，干酪根成胶质、沥青质的第i个反应的指前因子分别为A胶质i和A沥青质i，干酪根生成胶质和沥青质的第i个反应产物生成量分别为X胶质i和X沥青质i，得到干酪根生成胶质和沥青质的化学动力学模型：
假设胶质和沥青质成气分别由N胶质成气和N沥青质成气个平行反应组成，每个反应的活化能分别为E胶质成气i和E沥青质成气i，原始潜量分别为X胶质成气i0和X沥青质成气i0，胶质、沥青质成气的第i个反应的指前因子分别为A胶质成气i和A沥青质成气i，胶质和沥青质成气的第i个反应成气量分别为X胶质成气i和X沥青质成气i，得到胶质和沥青质成气的化学动力学模型：
3.如权利要求1所述的一种干酪根直接成气转化率的评价方法，其特征在于：所述步骤2)的①中，以200℃为初始温度，以5℃/min、10℃/min或20℃/min为升温速率。
4.如权利要求2所述的一种干酪根直接成气转化率的评价方法，其特征在于：所述步骤2)的①中，以200℃为初始温度，以5℃/min、10℃/min或20℃/min为升温速率。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种干酪根直接成气转化率的评价方法，其特征在于：所述步骤2)中，已发表的数据为Petromod软件中所提供的数据，该软件中标注为：TangYongchun，2011。
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| 有机质生烃动力学特征及其在资源评价中的应用;于占清;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 基础科学辑》;20130115(第1期);第A011-336页 * |
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