(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210633155.3 (22)申请日 2022.06.06 (71)申请人 西南石油大 学 地址 610500 四川省成 都市新都区新都大 道8号 (72)发明人 赵帅　蒲万芬　魏兵　李一波　 蒋琪　徐春云　 (74)专利代理 机构 成都其知创新专利代理事务 所(普通合伙) 51326 专利代理师 房立普 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/11(2006.01) G06Q 50/02(2012.01) E21B 43/16(2006.01)G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种页岩油藏注空气氧化反应动力学模型 构建方法 (57)摘要 本发明公开了一种页岩油藏注空气氧化反 应动力学模型构建方法， 包括以下步骤： 步骤1： 获取页岩油流体拟组分状态参数和干酪根拟组 分状态参数， 建立页岩油流体拟组分模型和干酪 根拟组分模型； 步骤2： 确定页岩油拟组分氧化反 应方程和干酪根氧化反应方程； 步骤3： 确定反应 热焓和氧化动力学参数取值范围， 将初始值赋值 给氧化反应方程； 步骤4： 对模型进行模拟， 将模 拟结果与物理模拟实验结果进行对比； 步骤5： 调 整反应热焓、 反应方程化学计量数和动力学参数 的值， 直到得到的模拟结果与物理模拟实验结果 达到设定的精度值； 得到所需模型； 本发明定义 了干酪根拟组分， 考虑了干酪根氧化反应， 模拟 结果更加精确反映页岩油藏注空气氧化过程。 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 CN 114970181 A 2022.08.30 CN 114970181 A 1.一种页岩油藏注空气氧化反应动力学模型构建方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1： 通过CMG油藏数值模拟软件得到页岩油流体拟组分状态参数和干酪根拟组分状 态参数， 建立页岩油流体拟组分模型和干酪根拟组分模型； 步骤2： 确定页岩油拟组分氧化反应方程和干酪根氧化反应方程； 步骤3： 确定反应热焓和氧化动力学参数取值范围， 确定反应热焓和氧化动力学参数的 初始值， 将初始值赋值给步骤2得到的氧化反应方程； 步骤4： 对步骤3得到的模型进行模拟， 将模拟结果与物理模拟实验结果进行对比； 步骤5： 根据物理模拟实验结果调整反应热焓、 反应方程化学计量数和动力学参数的 值， 直到得到的模拟结果与物理模拟实验结果达到 设定的精度值； 模拟结束， 即得到页岩油 藏注空气氧化反应动力学模型。 2.根据权利要求1所述的一种页岩油藏注空气氧化反应动力学模型构建方法， 其特征 在于， 所述 步骤2中的页岩油流体拟组分氧化反应方程如下： heavy fraction+1.5O2→0.846Oxidized  oil+CO2+H2O Oxidized  oil→3.8light fraction+1.2Coke heavy fraction+1.5O2→3.2148light fraction+1.0152Co ke+CO2+H2O light fraction+10.5239Oxygen →9.88078H2O+2.28623 CO2+6.59455CO Coke+1.082 95Oxygen →0.5H2O+0.665909CO2 式中： light  fraction为轻质组分， heavy  fraction为重质组分， Oxidized  oil为烃类 氧化物， Co ke为焦炭。 3.根据权利要求2所述的一种页岩油藏注空气氧化反应动力学模型构建方法， 其特征 在于， 所述 步骤2中干酪根氧化反应方程如下： Kerogen_so lid1+17.5O2→101.5Coke Kergen_so lid2→83.8Coke+8.2light fraction+2.2heavy  fraction+7.6H2O 式中： Kerogen_so lid1为干酪根拟组分1， K erogen_so lid2为干酪根拟组分2。 4.根据权利要求1所述的一种页岩油藏注空气氧化反应动力学模型构建方法， 其特征 在于， 所述 步骤1中页岩油流体拟组分模型获取 过程如下： 通过CMG油藏数值模拟软件将原油划分为轻质组分和重质组分， 进行闪蒸计算和数值 优化， 拟合实验测定的原油物性参数； 即可得到用于数值模拟的页岩油流体拟组分状态参 数； 根据状态参数 得到页岩油流体模型； 原油物性 参数包括 黏度、 密度和分子量； 干酪根拟组分模型获取 过程如下： 通过CMG油藏数值模拟软件将固体干酪根划分为Kerogen ‑solid1和Kerogen ‑solid2拟 组分， 获取用于数值模拟的干酪根拟组分状态参数； Kerogen ‑solid1和Kerogen ‑solid2拟组 分分别参加氧化反应和裂解反应； 通过CMG‑STARS设置双重孔渗模型， 其中基质系统代表页岩中渗透率低的孔隙结构； 裂 缝系统代表干酪根氧化/裂解形成的孔渗通道； 假设干酪根固体主要充填在页岩孔隙中， 干 酪根发生氧化/裂解反应后浓度开始降低， 直至孔隙中干酪根浓度为0 。 5.根据权利要求1所述的一种页岩油藏注空气氧化反应动力学模型构建方法， 其特征 在于， 所述 步骤3中反应热焓和氧化动力学参数 取值范围的确定方法如下： 通过高压差式扫描量热仪PDSC开展多升温速率下页岩油和干酪根氧化实验， 基于多升权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114970181 A 2温速率PDS C氧化放热曲线初步 获取低温和高温氧化反应热焓 取值范围， 并采用等转化率法 获取低温和高温氧化活化能和频率因子取值范围， 即氧化动力学参数 取值范围。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114970181 A 3