新聞動(dòng)態(tài)麻偉嬌等—OG、發(fā)明專利及軟著：成功研發(fā)內(nèi)外壓精確雙控?zé)崮M儀器并揭示流體壓力和靜巖壓力在排烴過(guò)程中的重要性
近日，中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所生烴動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室在熱模擬裝置的壓力控制上取得重要突破，研發(fā)出內(nèi)外壓精確雙控生—排烴熱模擬儀器，并利用該裝置揭示了流體壓力和靜巖壓力在模擬地層排烴研究中的重要性。該裝置“用于生排烴熱模擬實(shí)驗(yàn)的高壓流體釋放裝置及操作方法”獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)，用于控制流體釋放操作的軟件系統(tǒng)“交替式雙閥壓力控制軟件”獲得軟件著作權(quán)，研究成果揭示流體壓力和靜巖壓力在排烴過(guò)程中的重要性，并于近期發(fā)表在國(guó)際期刊Organic?Geochemistry期刊上。取得的主要進(jìn)展如下：
??技術(shù)方面
改進(jìn)了所內(nèi)原有的活塞式溫壓熱模擬裝置，將熱解單元和產(chǎn)物收集單元之間的單一手動(dòng)控制閥更換為雙閥交替+容量緩沖管的結(jié)構(gòu)（圖1，紅色方框），改造后可任意設(shè)置熱模擬過(guò)程中的排烴壓力上限及排烴壓力下限，解決了排烴過(guò)程中流體壓力精確控制的難題，控壓精度可達(dá)到±0.1Mpa（圖2）。同時(shí)儀器在產(chǎn)物收集和實(shí)驗(yàn)前檢漏方面也做出了相應(yīng)改進(jìn)（圖1b，綠色、藍(lán)色方框）
（a）
（b）
圖1 （a）原有的熱模擬裝置簡(jiǎn)圖和（b）改進(jìn)的熱模擬裝置簡(jiǎn)圖
圖2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溫度、靜巖壓力、流體壓力的變化曲線
??理論方面
（1）在現(xiàn)有的流體壓力和靜巖壓力雙重控制的實(shí)驗(yàn)條件下，頁(yè)巖在生油高峰期（1.0~1.2% Ro）排烴效率為30—45%，遠(yuǎn)低于以往熱模擬實(shí)驗(yàn)得出的80%以上（圖3）?？陀^評(píng)價(jià)了排烴效率，對(duì)于更加準(zhǔn)確評(píng)估中高熟頁(yè)巖油資源潛力具有重要意義。
圖3 不同壓力控制條件下的排烴效率圖（藍(lán)色線為流體壓力和靜巖壓力精確控制條件下）。
（2）在生油窗內(nèi)，壓力和溫度下降時(shí)排出流體的氣油比（GOR）高于高溫壓力條件下排出的流體，這表明在盆地抬升過(guò)程中仍有可能形成油氣藏。
現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件揭示了壓力條件對(duì)模擬排烴的重要性，表明精確控制的壓力條件對(duì)于提高熱模擬結(jié)果預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。未來(lái)的研究中，如果結(jié)合動(dòng)力學(xué)、地層埋藏和熱史、構(gòu)造演化以及特定盆地的油氣聚集系數(shù)等數(shù)據(jù)，內(nèi)外壓精確雙控生—排烴熱模擬儀器可在深層—超深層、非常規(guī)頁(yè)巖油氣等研究領(lǐng)域發(fā)揮更廣闊的作用。
研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金（42102155、42273053），國(guó)家資助博士后研究人員計(jì)劃（C檔）（GZC20232682），中國(guó)博士后科學(xué)基金（2024M753241），以及多圈層作用油氣富集理論項(xiàng)目（Grant No. THEMSIE04010104）資助。
論文信息：Weijiao?Ma(麻偉嬌), Yunpeng Wang*(王云鵬), Jinzhong Liu(劉金鐘), Jinbu Li(李進(jìn)步), 2025. Dual-pressure pyrolysis apparatus unravelling how fluid and lithostatic pressure matter in hydrocarbon expulsion. Organic Geochemistry 203, 104932.
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2025.104932.
專利信息：麻偉嬌; 劉金鐘; 王云鵬; 王強(qiáng); 翁翠; 李勇.?用于生排烴熱模擬實(shí)驗(yàn)的高壓流體釋放裝置及操作方法.?ZL 2024 1 0672837.4
軟件著作權(quán)信息：中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所.?交替式雙閥壓力控制軟件?V1.615.?2024SR0766595
