一种原油质量馏分成熟度评价方法

摘要

本发明提供了一种原油质量馏分成熟度评价方法。该方法包括以下步骤：用称取定量原油样品与二氯甲烷混合，静止10-24小时后加入二氯甲烷为溶剂的混合标样，利用全二维气相色谱-FID检测样品中轻烃系列、金刚烷、正构/异构烷烃、甾萜类生物标记物、多环芳烃及同系物、噻吩类和芳构化甾烷，以及不可分辨化合物“UCM”等全质量馏分的相对含量，根据原油中不同类型分子组分的相对含量反应不同成熟度演化阶段的原理，建立全油质量馏分成熟度的综合评价方法。该方法利用全二维气相色谱能够实现原油全质量馏分含量的同时定量分析，并采用原油质量馏分来评价原油成熟度，能够保证原油成熟度评价的准确性和可对比性。

主权项

一种原油质量馏分成熟度评价方法，其包括以下步骤：(1)称取定量原油样品与二氯甲烷混合，静止10‑24小时后加入二氯甲烷为溶剂的混合标样，该混合标样包括D₁₆‑金刚烷、C₂₄D₅₀、5α‑雄甾烷和D₁₀‑蒽，将加入混合标样的混合液浓缩至1mL，得到待测样品；(2)用全二维气相色谱‑氢火焰离子化检测器分析待测样品，得到待测样品的全二维气相色谱图，在所述全二维气相色谱图中分别根据D₁₆‑金刚烷定量分析金刚烷化合物的质量含量，根据C₂₄D₅₀定量分析轻烃化合物以及n‑C₉+的正构烷烃同系物的质量含量，根据5α‑雄甾烷定量分析甾萜类生物标记化合物的质量含量，根据D₁₀‑蒽定量分析多环芳烃及其同系物、噻吩类化合物和芳构化甾烷的质量含量；所述全二维气相色谱的分析条件包括：一维色谱柱为Petro柱，一维色谱柱升温程序为：40℃恒温0.2min，然后以24℃/min的速率升温至290℃恒温0.2min，再以0.2℃/min的速率升温至305℃恒温1min；二维色谱柱为DB‑17HT柱，二维色谱柱升温程序为：采用与一维色谱柱相同的升温速率，每阶段温度比一维色谱柱高5℃；(3)以所述金刚烷化合物、轻烃化合物、n‑C₉+的正构烷烃同系物、甾萜类生物标记化合物、多环芳烃及其同系物、噻吩类化合物和芳构化甾烷所包括的具体化合物作为参数，以上述利用全二维气相色谱‑氢火焰离子化检测器所测得的金刚烷化合物、轻烃化合物、n‑C₉+的正构烷烃同系物、甾萜类生物标记化合物、多环芳烃及其同系物、噻吩类化合物和芳构化甾烷所包括的具体化合物的质量含量作为参数质量含量，建立42个参数质量含量比值：饱和烃化合物质量含量比值：可分辨化合物/“UCM”化合物、n‑C₁₀/(n‑C₁₅+n‑C₂₆)、∑n‑C₂₀‑/∑n‑C₂₁+、Pr/n‑C₁₇、22S/(22S+22R)C₃₁藿烷、三环萜烷/17α‑藿烷、Ts/(Ts+Tm)、Ts/17α‑藿烷、(二降藿烷+三降藿烷)/藿烷、20S/(20S+20R)C₂₉甾烷、ββ/(ββ+αα)C₂₉甾烷、重排/规则C₂₇甾烷、20S/(20S+20R)13β,17α(H)重排C_27‑29甾烷、21/(21+27)‑C₂₆降胆甾烷；芳烃化合物质量含量比值：2‑甲基萘/1‑甲基萘、2‑乙基萘/1‑乙基萘、(2,6‑+2,7‑二甲基萘)/1,5‑二甲基萘、2,3,6‑三甲基萘/(1,4,6‑+1,3,5三甲基萘)、1‑甲基菲/(2‑+3‑甲基菲)、(3‑+2‑甲基菲)/(9‑+1‑甲基菲)、9‑甲基菲/1‑甲基菲、二苯并噻吩/菲、甲基二苯并噻吩/甲基菲、4‑甲基二苯并噻吩/1‑甲基二苯并噻吩、(2‑+3‑甲基二苯并噻吩)/1‑甲基二苯并噻吩、C28‑三芳甾烷/(C29‑单芳甾烷+C28‑三芳甾烷)、单芳甾烷MA(I)/单芳甾烷MA(I+II)、三芳甾烷TA(I)/三芳甾烷TA(I+II)、C26‑三芳甾烷20S/(20S+20R)；轻烃化合物质量含量比值：异戊烷/正戊烷、2‑甲基己烷/3‑甲基己烷、2,4‑二甲基戊烷/2,3‑二甲基戊烷、(2‑甲基己烷+3‑甲基己烷)/正己烷、甲苯/甲基环己烷、甲苯/正庚烷、异庚烷值＝(2‑甲基己烷+3‑甲基己烷)/∑甲基环戊烷异构体、庚烷值＝正庚烷/(环己烷+2‑甲基环己烷+1,1‑二甲基环己烷+3‑甲基环己烷+1‑顺‑3‑二甲基环己烷+1‑反‑3‑二甲基环己烷+1‑反‑2‑二甲基环己烷+正庚烷+甲基环己烷)、甲基环己烷指数＝甲基环己烷/(甲基环己烷+1反3‑二甲基环戊烷+1顺3‑二甲基环戊烷+1反2‑二甲基环戊烷+1,1‑二甲基环戊烷+乙基环戊烷+正庚烷)、环烷烃/支链烷烃；金刚烷化合物质量含量比值：1‑甲基金刚烷/(1‑+2‑甲基金刚烷)、3‑甲基双金刚烷/4‑甲基双金刚烷、4‑甲基双金刚烷/(1‑+3‑+4‑甲基双金刚烷)；(4)通过成熟度参数质量含量比值与成熟度的关系方程计算每个参数质量含量比值所对应的成熟度，进而得出饱和烃化合物、芳烃化合物、轻烃化合物和金刚烷化合物四类质量馏分所反应的成熟度范围，其中，R为成熟度，x为参数质量含量比值，对于饱和烃化合物，xo为1.6，P为3，A₁为0.5，A₂为0.9，对于芳烃化合物，xo为1.53，P为3，A₁为0.7，A₂为1.1，对于轻烃化合物，xo为1.5，P为3，A₁为0.8，A₂为1.2，对于金刚烷化合物，xo为1.47，P为3，A₁为1.1，A₂为1.9；(5)在同一研究地区取一定数量的原油样品，每个原油样品按照步骤(1)‑(2)得到金刚烷化合物、轻烃化合物、n‑C₉+的正构烷烃同系物、甾萜类生物标记化合物、多环芳烃及其同系物、噻吩类化合物和芳构化甾烷所包括的具体化合物的质量含量，并根据步骤(3)中的42个参数质量含量比值中的每个参数质量含量比值的分子和分母所涉及的所有化合物的质量含量，将得到的具体化合物的质量含量分类为42个“大参数”质量含量，采用这些原油样品的42个“大参数”质量含量、利用Excel中[0～1]正态分布累积函数程序NORMSDIST，计算得到相同的“大参数”质量含量在所取的全部样本中的概率密度，将得到的42个概率密度作为每个参数质量含量比值所对应的归一化权重；(6)通过公式计算得到原油质量馏分成熟度，该公式中，Di为每个参数质量含量比值所对应的成熟度，Ei为每个参数质量含量比值所对应的归一化权重。