应用阿伦尼乌斯方程和洛帕汀方法计算的热成熟度指数之间的关系

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1、总第28期~989-~-第3期世界石油科学应用阿伦尼乌斯方程和洛帕汀方法计算的热成熟度指数之间的关系：用于石油勘探的含义DavidA．Wood马立祥译方召杰校根据利用适合于Ⅱ型和Ⅲ型干酪根的动力学参数的阿伦尼乌斯方程所建立的时间一温度指数(TTI)，可用于计算热成熟度。这些TTI可与根据洛帕汀方法计算的TTI相比较，并且在理论上(和在经验上，籍助于镜质反射率)与石油生成窗有关。这两种方法的TTI在数学上可以表示为对所选取的温度间隔，温度与线性增温速率变量相结合的积分形式。增温速率(温度随时间的变化率(

2、dT／dt)一译者注)控制埋藏沉积物的热成熟趋势。与阿伦尼鸟斯的TTI相比，洛帕汀的TTI往往对高温速率下的热成熟度估计过低，而在低增温速率时又往往估计过高。适合于大地构造环境的复杂埋藏史表明，根据这两种热成熟模型的独立结果可能会作出不同的勘探决定。了某种千酪根降解与时间一温度史有关所需士要的未知量。因为有许多不同成分类型的百千酪根具有不同的内在反应动能，所以，石在过去三十年间，许多煤田和石油地质油生成的程度并不确切地与记录热成熟度的工作者曾试图以结合一个沉积地区时间～温唯一标尺有关，每种类型千酪根在

3、不同的热度史的数学模型为基础，建立用数值表示的化级别都可以生成大量的石油。热成熟度标尺或计算图表。这些标尺是以经建立热化级别和石油生成程度的一般技验资料为基础的，而且与许多已发表过的，能术是根据下面的一个或多个经验的和理论的提供直接测定有机质变质作用的标尺有联系关系．(如煤级、孢粉碳化．千酪根的元素成分镜1．温度每近似地增加10℃，千酪根降解质反射率、电子自旋共振及根据异构化、芳的速率增加1倍。TTI尺(Waples，l980)香烃化，或有机化合物某一基团支链的破裂和C尺(Royden等，1980)就

4、是以此为基础所建立的化学成熟度标志)。建立的。另外有些研究者曾将一个沉积地区的时2．阿伦尼乌斯方程在理论上可表示为温问一温度史与热解资料相结合，试图计算在度与化学反应速率的指数函数。为了评价这某一热化(thermalexposure)级别矗油生个方程，需要两个动力学参数值t指数前的成的程度。与一般途径对比，这种方法引进园子A(它与沉积盆地所经历的温度范嗣无32奖)，和活化能E。每种千酪根类型的这些十1：．那幺，当这堂型用干某种埋喊．动学参数必须从经验中嵌褂。埘热化的估计就呵能产生值得注意的差并3热解实

5、验结果表明千酪根降解遵循一然而．很少有发表的研究文章能够辨这个技级反应方程(Ti⋯t，1969)。这意味着可转术应州于不同沉积盆地的结果及其对石}ff1勘化的千酪根(x。)的浓度以阿伦尼鸟斯方探的结论进行比较。两种技术(一种足根据}f}程确定的速率随时问呈指数衰减。帕汀方法。另一个是根据阿绝尼岛斯雕TissoL及合作者通过对三组主要类的普遍麻用暴露了这两种方法之间存在lf型的于酪根：I，Ⅱ和Ⅲ型建立化学动分重要的差异，即，与『打阿伦尼鸟斯方程f+计能，使这个问题得到了简化。然而，最近资的热成熟度级别相

6、比，洛触汀技术往往对在料表明(Lewan，1985)同种类型千酪根可高增温速率下的热化级别估计过低，而对低以示出明显不同的化学动能，这就使这种增温速率一F的热化级j)!j估计过高。技术洋细地用于前缘盆地的情况变得复杂化根据洛CNT及Tissot和Espitallc模了。忽略有关千酪根动能的不确定性，Tissot计算得到的热成熟度之问的这些差异，在有和Espitalie模型能够提供关于热化方面的奖密执安盆地烃类生成的公开讨论中表现f}资料，因为利用经验资料对Ⅲ型干酪根计算十分突出尽管这些讨论都确认有这种

7、羞异，的热转化率(即，在已知时间和温度下可转化但没有一篇文章试图解释一下这些差异的原干酪根所转化的馏分)与镜质反射率有关。因。本文试图在这两种方法之间建立数学关多数模拟热化的应用技术说明了F面一系．利用这种数学关系解释导致这些差异的些经验观察的用途，(1)时间和温度是控制原因，为了更准确地将热成熟度模拟用于沉积物热化的重要周素，(2)热化级别与温油勘探而提供一种方法。度呈指数关系．与时间成线性关系，(3)数为了能够对这些方法的结果进行比较，值计算一热化尺度与深度的关系是非线性我们必须首先比较能够用于计

8、算热成熟度指的。数的数学表达式。在附录l(略)中已经选忽略建立热成熟度模型基本概念的相似取了代表迭两种方法的数学表达式(即∑TlrI洛=∑Atm2和Kr日：Ae一／T——译者注)，阿为利用微机或程序计算器能够m。TmlⅡ对它们进行处理。在本次研究中，附录I(略，中方程i012和15(即{K阿=Ar严(10)；tn-_~"[tn+I)：百A一．c；及∑州：⋯【亡(Ee⋯／—黑—／RT)】+{∑(【n+～tn)Ae／nl(15)，式中q为增温遮牢一译者注)被