加载中…
个人资料
  • 博客等级:
  • 博客积分:
  • 博客访问:
  • 关注人气:
  • 获赠金笔:0支
  • 赠出金笔:0支
  • 荣誉徽章:
正文 字体大小:

镜质体反射率模型演变历史及对比

(2020-08-17 00:37:19)
标签:

ro

动力学

分类: 研究札记
       镜质体反射率(Ro)动力学模型最早是由美国LLNL国家实验室提出建立的,即Vitrimat 模型(Burnham and Sweeny, 1989)。Vitrimat模型建立的背景是人们已经认识到镜质反射率与其H/C,O/C原子比有关,且可用函数来表示,即%Ro =f(H/C,O/C)。镜质体的组成可用CHxOy来表示,热作用下镜质体分解成4种组分,即油+湿气(CHn)、甲烷(CH4)、水(H2O)和CO2,因此只要获得这4种组分的生成化学动力学,即可计算任何热史作用下,剩余镜质体的H/C及O/C原子比,从而计算出Ro,这就是Vitrimat模型。理论上,将Vitrimat模型中镜质体的组成换成干酪根或沥青等组成,则Vitrimat可改造成任何有机组分的反射率模型。由于Vitrimat模型需要同时计算4种组分的转化率曲线,相对耗时,特别是在油气系统模拟中需要进行大量的相关运算,因此Vitrimat提出不久后,相关作者又对该模型进行了简化,提出easy%Ro模型,该模型将4种组成的活化能合并(图1),并使用统一的频率因子(A) 。easy%Ro一经提出便大获成功,至今仍是广泛使用的热史标定模型。尽管如此,easy%Ro也不是尽善尽美,对于压力抑制问题、拆线型Ro变化趋势(Basin%Ro),实验条件下Ro的变化,easy%Ro也表现出不适应。针对这些问题,Burnham等近年来持续对Vitrimat及easy%Ro进行改进,先后提出了easy%RoDL(折线型,对应Basin%Ro),easy%RoV(Vitrimat 2018),easy%RoB(沥青反射率模型)等,详见[4]。对比这些模型不难发现,不同的easy%Ro模型在地质升温速率下差别不大(图2),在Ro>2.0%以后,新的easy%Ro模型计算值比原来的模型大,easy%RoB模型在Ro<2.0%前比其它模型的计算值要小,符合沥青反射率演化特征。在实验升温速率下(图3),不同easy%Ro模型存在较大的差异,总体来看相同温度下easy%RoV计算值最大,可能更接近真实的实验Ro,而其它模型则偏小,Basin%Ro是最小的,也说明该模型并不适合实验升温速率下Ro的预测。

镜质体反射率模型演变历史及对比
图1 Vitrimat 模型与easy%Ro模型所采用的化学生烃动力学参数
镜质体反射率模型演变历史及对比

图2 不同Ro模型对比(2/Ma)
镜质体反射率模型演变历史及对比

图3 不同Ro模型对比(20/min)

[1]BURNHAM A K, SWEENEY J J. A chemical kinetic model of vitrinite maturation and reflectance[J]. Geochimica et Cosmochimica Acta, 1989, 53(10): 2649–2657.
[2]SWEENEY J J, BURNHAM A K. Evaluation of a Simple Model of Vitrinite Reflectance Based on Chemical Kinetics[J]. AAPG Bulletin, 1990, 74(10): 1559–1570.
[3]Nielsen S. B., Clausen O. R., Mcgregor E. basin%Ro: A vitrinite reflectance model derived from basin and laboratory data [J]. Basin Research, 2017, 29(S1): 515-536.
[4]Burnham A. K. Kinetic models of vitrinite, kerogen, and bitumen reflectance [J]. Organic Geochemistry, 2019, 131: 50-59.

0

阅读 收藏 喜欢 打印举报/Report
  

新浪BLOG意见反馈留言板 欢迎批评指正

新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 产品答疑

新浪公司 版权所有