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一种优质烃源岩生烃潜力关键参数评价方法

摘要

一种优质烃源岩生烃潜力关键参数评价方法,属于油气资源评价技术领域。含有以下关键步骤,1)、依托于烃源岩地球化学数据,确定优质烃源岩的未熟低熟油排烃门限、正常生烃门限和正常排烃门限;2)、建立烃源岩生烃量和生烃率评价模型;3)、建立烃源岩排烃量和排烃率评价模型,评价出目标层位烃源岩排烃量和排烃率关键参数;4)、建立优质烃源岩有机质碳恢复系数评价模型,评价目标层位烃源岩有机碳恢复系数;5)评价出研究区目标层位优质烃源岩生烃潜力平面图,分析与致密油生烃贡献关系。客观准确地评价出优质烃源岩的未熟-低熟阶段生烃潜力关键参数,补充了以往被人们弱化的优质烃源岩未熟-低熟阶段生烃的空白。

著录项

  • 公开/公告号CN105223340A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2016-01-06

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 王文广;

    申请/专利号CN201510757467.5

  • 申请日2015-11-09

  • 分类号G01N33/24;

  • 代理机构北京市商泰律师事务所;

  • 代理人毛燕生

  • 地址 266580 山东省青岛市黄岛区长江西路66号

  • 入库时间 2023-12-18 13:14:03

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2019-11-01

    未缴年费专利权终止 IPC(主分类):G01N33/24 授权公告日:20170329 终止日期:20181109 申请日:20151109

    专利权的终止

  • 2017-03-29

    授权

    授权

  • 2016-08-31

    著录事项变更 IPC(主分类):G01N33/24 变更前: 变更后: 申请日:20151109

    著录事项变更

  • 2016-08-31

    专利申请权的转移 IPC(主分类):G01N33/24 登记生效日:20160811 变更前: 变更后: 申请日:20151109

    专利申请权、专利权的转移

  • 2016-02-03

    实质审查的生效 IPC(主分类):G01N33/24 申请日:20151109

    实质审查的生效

  • 2016-01-06

    公开

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说明书

技术领域

本发明涉及一种优质烃源岩生烃潜力关键参数评价方法,属于油气资源评价技术领域。

背景技术

随着常规油气的逐渐枯竭,中浅层和非常规油气勘探逐渐引起石油勘探家的重视。对于非常规油气而言,尤其继美国页岩气突破之后,致密油气成为非常规油气资源的又一“亮点”领域,中国致密油资源非常丰富,具有良好勘探开发前景,近年来,在鄂尔多斯盆地上三叠统延长组,准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组、吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组、纱帐-石树沟凹陷二叠系平地泉组、博格达山前芦草沟组,松辽盆地白垩系泉头组及青山口组,渤海湾盆地古近系沙河街组,吐哈盆地丘东洼陷南斜坡水西沟群等层段的致密勘探开发取得了重要进展,预测中国陆上致密油地质资源量达到110×108t~135×108t,可采资源量达15×108t,勘探潜力巨大。上述致密油气勘探是在大面积分布的成熟烃源岩、大面积分布的储集层及烃源岩和储集层紧邻的指导理论下勘探实践的;而像下辽河西部坳陷雷家地区沙四段致密油发育区烃源岩处于未熟-低熟阶段,致密储层内富含致密油,其石油来源问题不清晰,因而,本发现提出一种优质烃源岩生烃潜力关键参数评价方法,主要解决当前地质条件下未熟-低熟阶段优质烃源岩生烃问题,同时为我国第三系(东濮凹陷沙河街组、晋县凹陷第三系、柴达木盆地中区第三系、松辽盆地嫩江组)咸化湖相未熟-低熟优质烃源岩研究指明思路,为我国第三系未熟-低熟油源的常规储层和致密储层油气勘探指明方向。

以往学者针对未熟-低熟油提出了树脂体、木栓质体、细菌改造有机质、蜡和藻类类脂物、富硫大分子早期降解、干酪根热解聚、可溶有机质成烃等生烃模式,同时,在以下几方面取得长足进展:1)在不同沉积环境下烃源岩及各种生烃物质形成未熟-低熟油的机制模拟实验及自然演化剖面研究;2)可溶与不溶有机质在形成未熟-低熟油中相互转化及其对未熟油的贡献;3)石油、沥青和干酪根中脂肪酸化合物的脱羧反应对成烃的贡献研究;4)低温矿物催化形成未熟-低熟油的机制研究;5)从生烃母质的化学组成结构角度研究未熟-低熟油的形成机制;6)对生烃演化的化学动力学及其应用进行的研究;有机质改造和成烃过程中微生物的作用研究等。

然而,在优质烃源岩的未熟-低熟阶段生烃潜力关键参数研究较少,缺乏用系统、整理、发展的观点看问题的工作方法,缺少绝对定量方面的工作。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种优质烃源岩生烃潜力关键参数评价方法;本发明继承干酪根热解聚理论、现代干酪根生烃理论,尝试探索解决上述问题,本发明重点建立评级未熟-低熟阶段优质烃源岩生烃潜力关键参数方法,刻画出未熟-低熟阶段优质烃源岩生烃潜力的关键参数,填补国内未熟-低熟阶段优质烃源岩生烃潜力关键参数研究的一些空白。

针对上述问题,本发明的目的是提出了一种优质烃源岩生烃潜力关键参数评价方法,剖析未熟-低熟阶段优质烃源岩的空间展布,建立优质烃源岩生烃率、排烃率和有机碳恢复系数评价模型,解决了以往未熟-低熟阶段优质烃源岩区的致密油发育区无油源或油源来源不明问题,克服了以往未熟-低熟优质烃源岩的生烃潜力关键参数评价难的问题。确定了未熟-低熟阶段优质烃源岩生烃潜力,解决了以往该区致密油的油源来源不明的问题,客观地揭示了该区致密油的油源,为油田未熟-低熟阶段优质烃源岩区致密油勘探工作提供技术支持。

为了实现上述发明目的,本发明采用以下技术方法:

一种优质烃源岩生烃潜力关键参数评价方法,包括以下步骤:

步骤1)、收集和整理基础数据,所述基础数据包括:热解实验数据、氯仿沥青A测试数据、镜质体反射率Ro测试数据、轻烃恢复实测数据、烃源岩族组成数据;

步骤2)、氯仿沥青“A”关键参数轻烃恢复:由于氯仿沥青“A”在抽提过程中轻烃组分发生损失,采用研究区内的烃源岩实验轻烃数据和烃源岩族组成数据,建立氯仿沥青“A”的轻烃恢复系数,对地化参数氯仿沥青“A”进行轻烃恢复,校正出原始氯仿沥青“A”;

步骤3)、建立烃源岩S1/(S1+S2)、氯仿沥青“A”/TOC、S1/TOC、(S1+S2)/TOC关键参数地化剖面:联合步骤2)中轻烃补偿后的氯仿沥青“A”和步骤1)中收集到的热解(残留烃S1、裂解烃S2)数据,建立烃源岩S1/(S1+S2)、氯仿沥青“A”/TOC、S1/TOC、(S1+S2)/TOC关键参数地化剖面;同时,利用未熟-低成熟阶段烃源岩的生烃潜力(S1+S2)/TOC参数,确定烃源岩原始生烃潜力;

步骤4)、确定优质烃源岩的未熟-低熟油排烃门限、正常生烃门限和正常排烃门限:采用目标层位烃源岩S1/(S1+S2)、氯仿沥青“A”/TOC、S1/TOC关键参数确定烃源岩正常生烃门限深度;采用优质烃源岩(S1+S2)/TOC关键参数剖面确定烃源岩未熟-低熟油生烃门限和正常排烃门限深度;为约束烃源岩生烃率、排烃率和有机碳恢复系数奠定基础;

步骤5)、建立烃源岩生烃量和生烃率评价模型,评价出目标层位烃源岩生烃量和生烃率关键参数:依据步骤2)中目标层位烃源岩恢复后氯仿沥青“A”/TOC建立烃源岩残留烃量;采用烃源岩(S1+S2)/TOC关键参数和原始生烃潜力评价出烃源岩排烃量;采用物质平衡法,建立烃源岩生烃量评价模型,评价出目标层位烃源岩生烃量,联合烃源岩原始生烃潜力,评价出研究区目标层位烃源岩生烃率;

步骤6)、建立烃源岩排烃量和排烃率评价模型,评价出目标层位烃源岩排烃量和排烃率关键参数:依据烃源岩(S1+S2)/TOC关键参数和原始生烃潜力评价出烃源岩排烃量,联合步骤5)中评价出生烃量,建立烃源岩排烃率评价模型,评价出研究区目标层位烃源岩排烃率;

步骤7)、建立优质烃源岩有机质碳恢复系数评价模型:依据研究区目标层位烃源岩岩石有机、无机变化与埋藏深度的关系,建立有机碳恢复系数评价模型;

步骤8)、评价目标层位烃源岩有机碳恢复系数:依托于步骤7)建立的烃源岩有机碳恢复系数评价模型,联合步骤5)评价出的烃源岩生烃率和步骤6)评价出的烃源岩排烃率,评价出研究区目标层位烃源岩有机碳恢复系数;

步骤9)、评价出研究区目标层位优质烃源岩生烃潜力关键参数平面图:联合烃源岩目标层位成熟度镜质体反射率Ro平面图、生烃潜力关键参数(生烃率、排烃率、有机碳恢复系数)、原始生烃潜力,评价出研究区目标层位烃源岩生烃潜力关键参数平面图;

步骤10)、评价出研究区目标层位优质烃源岩生烃潜力平面图,分析与致密油生烃贡献关系:联合研究区目标层位未熟-低熟阶段优质烃源岩的空间展布、步骤9)中评价出的生烃潜力关键参数,客观地评价出未熟-低熟阶段优质烃源岩的生烃潜力;联合与目标层位紧邻的致密油气资源分布区,合理解释研究区目标层位致密油气的油源来源问题。

本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:1、本发明由于提出和建立了未熟-低熟阶段优质烃源岩的生烃率、排烃率和有机碳恢复系数评价模型,克服了以往岩石热模拟实验数据不能客观合理评价出优质烃源岩中未熟-低熟油部分,客观合理地评价出未熟-低熟阶段优质烃源岩的生烃潜力关键参数。

附图说明

当结合附图考虑时,通过参照下面的详细描述,能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点,但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定,如图其中:

图1是氯仿沥青“A”轻烃恢复方案;

图2是烃源岩的族组成剖面图;

图3是烃源岩族组成直方图;

图4是烃源岩地化参数S1/(S1+S2)与深度的关系图;

图5是烃源岩地化参数S1/TOC与深度的关系图;

图6是烃源岩地化参数氯仿沥青“A”/TOC与深度的关系图;

图7是烃源岩地化参数(S1+S2)/TOC与深度的关系图;

图8是烃源岩地化参数镜质体反射率Ro与深度的关系图;

图9a是烃源岩生烃量与深度关系图;

图9b是烃源岩生烃量与镜质体反射率Ro关系图;

图10a是烃源岩生烃率与深度关系图;

图10b是烃源岩生烃率与镜质体反射率Ro关系图;

图11a是烃源岩恢复后相对排烃率与深度关系图;

图11b是烃源岩恢复后相对排烃率与镜质体反射率Ro关系图;

图12a是烃源岩排烃量与深度关系图;

图12b是烃源岩排烃量与镜质体反射率Ro关系图;

图13a是烃源岩有机碳恢复系数与深度关系图;

图13b是烃源岩有机碳恢复系数与镜质体反射率Ro关系图;

图14a是沙四段杜一亚段底面Ro等值线图;

图14b是沙四段杜一亚段底面生烃量等值线图;

图15a是沙四段高升亚段底面Ro等值线图;

图15b是沙四段高升亚段底面生烃量等值线图;

图16a是沙四段杜一亚段底面未熟-低熟区生烃量综合评价图;

图16b是沙四段高升亚段底面未熟-低熟区生烃量综合评价图;

图17烃源岩有机碳恢复系数评价模型示意图;

图18泥质烃源岩和碳酸盐岩烃源岩孔隙度随Ro变化特征示意图;

图19本发明的方法流程图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

显然,本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。

实施例1:如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9a、图9b、图10a、图10b、图11a、图11b、图12a、图12b、图13a、图13b、图14a、图14b、图15a、图15b、图16a、图16b、图17、图18和图19所示,一种优质烃源岩生烃潜力关键参数评价方法,客观准确地评价了未熟-低熟阶段优质烃源岩生烃率、排烃率,建立了保函未熟-低熟阶段优质烃源岩的有机碳恢复系数评价模型,准确地评价出未熟-低熟阶段优质烃源岩生烃潜力关键参数,以渤海湾盆地辽河西部凹陷雷家地区为例,包括以下步骤:

(1)、收集、整理基础数据,所述基础数据包括:热解实验数据、氯仿沥青“A”测试数据、镜质体反射率Ro测试数据、轻烃恢复实测数据、烃源岩族组成数据;

收集整理雷家地区沙四段的杜家台组和高升组烃源岩的热解实验数据、氯仿沥青“A”测试数据、镜质体反射率Ro测试数据、轻烃恢复实测数据、烃源岩族组成数据,见表1、表2、表3、表4;

表1雷家地区沙四段烃源岩热解参数统计表

表2雷家地区沙四段烃源岩氯仿沥青“A”参数统计表

表3雷家地区沙四段烃源岩镜质体反射率Ro检测统计表

表4雷家地区沙四段烃源岩族组成分析统计表

(2)、氯仿沥青“A”关键参数轻烃恢复:由于氯仿沥青“A”在抽提过程中轻烃组分发生损失,采用研究区内的烃源岩实验轻烃数据和烃源岩族组成数据,建立氯仿沥青“A”的轻烃恢复系数,对地化参数氯仿沥青“A”进行轻烃恢复,校正出原始氯仿沥青“A”;

氯仿沥青“A”在抽提过程中,轻烃组分发生损失,而现在实测氯仿沥青“A”无法反映出地下真实的残留烃,为了客观准确地评价出残留烃量,因而,有必要建立氯仿沥青“A”轻烃恢复方案(图1氯仿沥青“A”轻烃恢复方案),对氯仿沥青“A”进行轻烃恢复,对石油组分族组成数据中的饱和烃、芳香烃、非烃和沥青质进行分析(图2烃源岩的族组成剖面图),分析出符合统计规律的石油组分中饱和烃和芳香烃所占比例(图3烃源岩族组成直方图),本次氯仿沥青“A”轻烃恢复采用轻烃恢复和石油组分族组成数据进行的,表5是恢复前后氯仿沥青“A”对比分析表,从表中可以看出恢复后氯仿沥青“A”比恢复前氯仿沥青“A”大,差异较大,阐述了实测氯仿沥青“A”恢复的重要性;

表5氯仿沥青A恢复前后对比参数表

(3)、建立烃源岩S1/(S1+S2)、氯仿沥青“A”/TOC、S1/TOC和(S1+S2)/TOC等关键参数地化剖面:

联合步骤2)中轻烃补偿后的氯仿沥青“A”和步骤1)中收集到的热解(残留烃S1、裂解烃S2)数据,建立烃源岩S1/(S1+S2)、氯仿沥青“A”/TOC、S1/TOC、(S1+S2)/TOC、深度/Ro等关键参数地化剖面(图4、图5、图6、图7和图8);

同时,利用未熟-低熟阶段烃源岩的生烃潜力(S1+S2)/TOC参数(图7),确定烃源岩原始生烃潜力为845mg/g;

(4)、确定优质烃源岩的未熟-低熟油排烃门限、正常生烃门限和正常排烃门限:

采用目标层位烃源岩S1/(S1+S2)、氯仿沥青“A”/TOC、S1/TOC关键参数确定烃源岩正常生烃门限深度2300m;

采用优质烃源岩(S1+S2)/TOC关键参数剖面确定烃源岩未熟低熟油生烃门限1500m和正常排烃门限深度2650m;为约束烃源岩生烃率、排烃率和有机碳恢复系数奠定基础;

(5)、建立烃源岩生烃量和生烃率评价模型,评价出目标层位烃源岩生烃量和生烃率关键参数:依据步骤2)中目标层位烃源岩恢复后氯仿沥青“A”/TOC建立烃源岩残留烃量,采用烃源岩(S1+S2)/TOC关键参数和原始生烃潜力评价出烃源岩排烃量,采用物质平衡法,建立烃源岩生烃量评价模型,评价出目标层位烃源岩生烃量,联合烃源岩原始生烃潜力,评价出研究区目标层位烃源岩生烃率;

依据步骤2)中目标层位烃源岩恢复后氯仿沥青“A”/TOC建立烃源岩残留烃量,其评价公式(2)如下

式中:QHSRCL为烃源岩残留烃量;氯仿“A”原始为恢复后氯仿沥青“A”;氯仿“A”为实测氯仿沥青“A”;N(CBHT+FXT)为在统计学上符合统计规律的原油族组成中饱和烃和芳香烃所占比例;KQT为氯仿沥青“A”轻烃恢复系数,为组分动力学中评价出的C6-13与C13+的比值;N(KQTXS)是在统计学上符合统计规律的实测氯仿沥青“A”的整体恢复系数。

采用烃源岩(S1+S2)/TOC关键参数和原始生烃潜力评价出烃源岩排烃量,建立烃源岩排烃量评价模型,其评价公式(3)如下

QHSRPL=QYSQL-QDQYSQL(3)

式中:QHSRPL为烃源岩排烃量;QYSQL为优质烃源岩原始生烃潜力,主要依据未熟-低熟阶段优质烃源岩生烃潜力确定原始生烃潜力845mg/g;QDQYSQL为当前优质烃源岩原始生烃潜力,主要依据烃源岩(S1+S2)/TOC关键参数确定当前烃源岩生烃潜力;

采用物质平衡法,建立烃源岩生烃量评价模型,评价出目标层位烃源岩生烃量,生烃量评价公式(4)如下

QHSRSL=QHSRCL+QHSRPL(4)

式中:QHSRSL为烃源岩生烃量;QHSRCL为烃源岩残留烃量;QHSRPL为烃源岩排烃量;

联合公式(3)和公式(4),建立研究区目标层位烃源岩生烃率评价模型,为评价烃源岩生烃率奠定基础,其评价公式(5)如下

>YPHGR=QHSRSLQYSQL=QHSRCL+QHSRPLQYSQL---(5)>

式中:YPHGR为烃源岩生烃率;QHSRSL为烃源岩生烃量;QHSRCL为烃源岩残留烃量;QHSRPL为烃源岩排烃量;QYSQL为优质烃源岩原始生烃潜力,主要依据未熟-低熟阶段优质烃源岩生烃潜力确定原始生烃潜力;

建立雷家地区沙四段烃源岩生烃量与深度关系图(图9a)和烃源岩生烃量与镜质体反射率Ro关系图(图9b),从图中可以看出,优质烃源岩在1500m时,对应镜质体反射率Ro0.325时,开始生成未熟-低熟油,到深度1900m时、Ro0.38时,未熟-低熟油生量最大;深度2300m时,Ro0.48时进入正常生烃门限。结合烃源岩原始生烃潜力,评价出烃源岩生烃率与深度关系图(图10a)、烃源岩生烃率与Ro关系图(图10b),从图中发现,优质烃源岩在1500m时,对应镜质体反射率Ro0.325时,开始生成未熟-低熟油,到深度1900m时、Ro0.38时,未熟-低熟油生量最大;生烃率达到12%。

(6)、建立烃源岩排烃量和排烃率评价模型,评价出目标层位烃源岩排烃量和排烃率关键参数:依据烃源岩(S1+S2)/TOC关键参数和原始生烃潜力评价出烃源岩排烃量,联合步骤5)中评价出生烃量,建立烃源岩排烃率评价模型,评价出研究区目标层位烃源岩排烃率;

采用建立的烃源岩残留烃量评价评价(2)公式,依据步骤2)中目标层位烃源岩恢复后氯仿沥青“A”/TOC建立烃源岩残留烃量;采用建立的烃源岩排烃量评价公式(3),依据烃源岩(S1+S2)/TOC关键参数和原始生烃潜力评价出烃源岩排烃量;采用物质平衡法,建立烃源岩生烃量评价模型,依据生烃量评价公式(4),评价出目标层位烃源岩生烃量。

联合烃源岩排烃量评价公式(3)和生烃量评价公式(4),建立研究区目标层位烃源岩排烃率评价模型,为评价烃源岩生烃率奠定基础,其评价公式(6)如下

>YPHER=QHSRPLQHSRSL=QYSQL-QDQYSQLQHSRCL+QHSRPL---(6)>

式中:YPHER为烃源岩排烃率;QHSRSL为烃源岩生烃量;QHSRCL为烃源岩残留烃量;QHSRPL为烃源岩排烃量;QYSQL为优质烃源岩原始生烃潜力,主要依据未熟-低熟优质烃源岩生烃潜力确定原始生烃潜力的;QDQYSQL为当前优质烃源岩原始生烃潜力,主要依据烃源岩(S1+S2)/TOC关键参数确定当前烃源岩生烃潜力;

依据上述建立的烃源岩排烃量和排烃率评价模型,评价出雷家地区沙四段烃源岩恢复相对排烃率与深度关系图(图11a)、恢复后相对排烃率与镜质体反射率Ro关系图(图11b)、烃源岩排烃量与深度关系图(图12a)、烃源岩排烃率与镜质体反射率Ro关系图(图12b),从图中可以看出,未熟-低熟油在深度1500m、镜质体反射率Ro0.33开始排烃,在深度1900m、Ro0.38时,排烃量和排烃率最大;在深度2650m、Ro0.5%时,进入正常排烃门限深度;此外,从雷家地区沙四段烃源岩恢复相对排烃率与深度关系图(图11a)、恢复后相对排烃率与镜质体反射率Ro关系图(图11b)中,可以看出,未熟-低熟阶段虽然生烃量不大,但排烃量和排烃率还是很高的,对近源聚集的致密油气具有非常大的贡献。

(7)、建立优质烃源岩有机质碳恢复系数评价模型:依据研究区目标层位烃源岩岩石有机、无机变化与埋藏深度的关系,建立有机碳恢复系数评价模型;

设单位体积岩石的原始孔隙体积为Φ0,孔隙中饱和水,水的密度为ρw,岩石骨架的密度为ρ,经过一定程度演化后,岩石的孔隙体积为Φ,该过程的物理模型(图17)。设初始状态时岩石(无机部分)的质量为M0,演化到一定阶段后的质量为M。

由模型可得:

M0=ρW×φ0r0×(1-φ0)(7)

M=ρW×φ+ρr×(1-φ)(8)

设有机碳初始质量为mc0,有机质的初始质量为m0,岩石的初始质量为M0,演化到一定阶段后残余有机碳质量为mc,残余有机质的质量为m,岩石的残余质量为M,则有机质的变化如下

>mc0mc=11-YPHER×YPHRG---(9)>

式中:KTOCXS为未熟-低熟阶段优质烃源岩的有机碳恢复系数;YPHER为烃源岩排烃率;YPHGR为烃源岩生烃率;

根据有机碳含量的定义,

式中,mc为一百个重量单位中的有机碳的质量,m为一百个重量单位中的有机质的量,M为一百个重量单位中的岩石的质量;

则有机碳恢复系数D可表示为:

>KTOCXS=TOC0TOC=mc0M0+m0mcM+m=M+mM0+m0×mc0mc---(10)>

联合公式(5)和公式(6),设有机碳质量损失的转化率为YPHER×YPHGR,则:

>KTOCXS=M+mM0+m0×11-YPHER×YPHGR---(11)>

考虑岩石的初始质量比有机质的初始质量大的非常多,因而,可以将

>M+mM0+m0MM0---(12)>

联合公式(7)、公式(8)、公式(11)和公式(12),得到烃源岩有机碳恢复系数评价公式(13),如下

>KTOCXS=TOC0TOC=mc0M0+m0mcM+m=M+mM0+m0×mc0mcMM0×mc0mc=ρW×φ+ρr×(1-φ)ρW×φ0+ρr0×(1-φ0)×mc0mcMM0×mc0mc=ρW×φ+ρr×(1-φ)ρW×φ0+ρr0×(1-φ0)×11-YPHER×YPHGR---(13)>

式中,mc0为有机碳初始质量,演化到一定阶段后残余有机碳质量为mc,岩石的初始质量为M0,岩石的残余质量为M,ρro为岩石初始质量的密度,ρr为残余岩石质量的密度,现今岩石密度是根据测井密度曲线进行处理获取的,由于岩石密度多介于2~3之间,为了突出残余岩石质量的密度随深度变化的趋势,采取(ρr-2)与深度作关系,并采用测井密度点内5米内求平均值,更好的反映出(ρr-2)与深度作关系;单位体积岩石的原始孔隙体积为Φ0,孔隙中饱和水,水的密度为ρw,经过一定程度演化后,岩石的孔隙体积为Φ;

对某一种岩性的烃源岩(如泥岩)而言,随着埋藏深度的增加,孔隙度减小。依据东营凹陷、川西、库车、准噶尔盆地的泥岩孔隙度曲线与镜质体反射率Ro关系,拟合出泥岩孔隙度与镜质体反射率Ro关系;依据塔中碳酸盐岩孔隙度与镜质体反射率Ro关系,拟合出碳酸盐孔隙度与镜质体反射率Ro关系(图18)。

(8)、评价目标层位烃源岩有机碳恢复系数:依托于步骤7)建立的烃源岩有机碳恢复系数评价模型,联合步骤5)评价出的烃源岩生烃率和步骤6)评价出的烃源岩排烃率,评价出研究区目标层位烃源岩有机碳恢复系数(图13a和图13b);从图中可以看出,本次雷家地区沙四段烃源岩评价出的生烃潜力关键参数——有机碳恢复系数,客观地反应出高效优质烃源岩未熟-低熟部分,合理准确地反映了优质烃源岩未熟-低熟阶段生烃贡献。

(9)、评价出研究区目标层位优质烃源岩生烃潜力关键参数平面图:联合雷家地区沙四段杜一亚段烃源岩底界成熟度镜质体反射率Ro平面图(图14a),结合已建立的生烃潜力关键参数生烃量(或生烃率、排烃率、有机碳恢复系数),评价出雷家地区沙四段杜一亚段烃源岩生烃量等值线平面图(图14b);同理,联合雷家地区沙四段高升亚段烃源岩顶界成熟度镜质体反射率Ro平面图(图15a),结合已建立的生烃潜力关键参数生烃量(或生烃率、排烃率、有机碳恢复系数),评价出雷家地区沙四段高升亚段烃源岩生烃量等值线平面图(图15b)。

步骤10)、评价出研究区目标层位优质烃源岩生烃潜力平面图,分析与致密油生烃贡献关系:联合研究区目标层位未熟-低熟阶段优质烃源岩的空间展布、步骤9)中评价出的生烃潜力关键参数,客观地评价出未熟-低熟阶段优质烃源岩的生烃潜力;依托于雷家地区沙四段致密油以杜三段为主力产层、以杜一和高升为主力烃源岩层的特征,编制了雷家地区高升亚段和杜一亚段未熟-低熟区生烃量综合评价图(图16a和图16b),从图中可以看出,雷家地区杜三段致密油的油源有来自雷家地区高升亚段和杜一亚段未熟-低熟油区的贡献,合理解释研究区目标层位致密油气的油源来源问题。

实施例2:如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9a、图9b、图10a、图10b、图11a、图11b、图12a、图12b、图13a、图13b、图14a、图14b、图15a、图15b、图16a、图16b、图17、图18和图19所示,

一种优质烃源岩生烃潜力关键参数评价方法,含有以下步骤;

步骤1)、收集和整理基础数据,所述基础数据包括:热解实验数据、氯仿沥青“A”测试数据、镜质体反射率Ro测试数据、轻烃恢复实测数据、烃源岩族组成数据;

步骤2)、氯仿沥青“A”关键参数轻烃恢复:由于氯仿沥青“A”在抽提过程中轻烃组分发生损失,采用研究区内的烃源岩实验轻烃数据和烃源岩族组成数据,建立氯仿沥青“A”的轻烃恢复系数模型,对地化参数氯仿沥青“A”进行轻烃恢复,校正出原始氯仿沥青“A”;

步骤3)、建立烃源岩S1/(S1+S2)、氯仿沥青“A”/TOC、S1/TOC、(S1+S2)/TOC等关键参数地化剖面,TOC为有机碳;

联合步骤2)中轻烃补偿后的氯仿沥青“A”和步骤1)中收集到的热解(残留烃S1、裂解烃S2)数据,建立烃源岩S1/(S1+S2)、氯仿沥青“A”/TOC、S1/TOC、(S1+S2)/TOC等关键参数地化剖面;同时,利用未熟-低成熟阶段烃源岩的生烃潜力(S1+S2)/TOC参数,确定烃源岩原始生烃潜力;

步骤4)、确定优质烃源岩的未熟-低熟油排烃门限、正常生烃门限和正常排烃门限:采用目标层位烃源岩S1/(S1+S2)、氯仿沥青“A”/TOC、S1/TOC关键参数确定烃源岩正常生烃门限深度,采用优质烃源岩(S1+S2)/TOC关键参数剖面确定烃源岩未熟-低熟油生烃门限和正常排烃门限深度;为约束烃源岩生烃率、排烃率和有机碳恢复系数奠定基础;

步骤5)、建立烃源岩生烃量和生烃率评价模型,评价出目标层位烃源岩生烃量和生烃率关键参数:依据步骤2)中目标层位烃源岩恢复后氯仿沥青“A”/TOC建立烃源岩残留烃量,采用烃源岩(S1+S2)/TOC关键参数和原始生烃潜力评价出烃源岩排烃量,采用物质平衡法,建立烃源岩生烃量评价模型,评价出目标层位烃源岩生烃量,联合烃源岩原始生烃潜力,评价出研究区目标层位烃源岩生烃率;

步骤6)、建立烃源岩排烃量和排烃率评价模型,评价出目标层位烃源岩排烃量和排烃率关键参数:依据烃源岩(S1+S2)/TOC关键参数和原始生烃潜力评价出烃源岩排烃量,联合步骤5)中评价出生烃量,建立烃源岩排烃率评价模型,评价出研究区目标层位烃源岩排烃率;

步骤7)、建立优质烃源岩有机质碳恢复系数评价模型:依据研究区目标层位烃源岩岩石有机、无机变化与埋藏深度的关系,建立有机碳恢复系数评价模型;

步骤8)、评价目标层位烃源岩有机碳恢复系数:依托于步骤7)建立的烃源岩有机碳恢复系数评价模型,联合步骤5)评价出的烃源岩生烃率和步骤6)评价出的烃源岩排烃率,评价出研究区目标层位烃源岩有机碳恢复系数;

步骤9)、评价出研究区目标层位优质烃源岩生烃潜力关键参数平面图:联合烃源岩目标层位成熟度镜质体反射率Ro平面图、生烃潜力关键参数(生烃率、排烃率、有机碳恢复系数)、原始生烃潜力,评价出研究区目标层位烃源岩生烃潜力关键参数平面图;

步骤10)、评价出研究区目标层位优质烃源岩生烃潜力平面图,分析与致密油生烃贡献关系:联合研究区目标层位未熟-低熟优质烃源岩的空间展布、步骤9)中评价出的生烃潜力关键参数,客观地评价出未熟-低熟优质烃源岩的生烃潜力;联合与目标层位紧邻的致密油气资源分布区,合理解释研究区目标层位致密油气的油源来源问题。

所述步骤2)中氯仿沥青“A”关键参数轻烃恢复:由于氯仿沥青“A”在抽提过程中轻烃组分发生损失,采用研究区内的烃源岩实验轻烃数据和烃源岩族组成数据,建立符合统计规律的氯仿沥青“A”的轻烃恢复系数,对地化参数氯仿沥青“A”进行轻烃恢复,校正出原始氯仿沥青“A”;

所述步骤5)中建立烃源岩生烃量和生烃率评价模型,评价出目标层位烃源岩生烃量和生烃率关键参数:依据步骤2)中目标层位烃源岩恢复后氯仿沥青“A”/TOC建立烃源岩残留烃量;采用烃源岩(S1+S2)/TOC关键参数和原始生烃潜力评价出烃源岩排烃量;采用物质平衡法,建立烃源岩生烃量评价模型,评价出目标层位烃源岩生烃量,联合烃源岩原始生烃潜力,评价出研究区目标层位烃源岩生烃率;

所述步骤6)建立烃源岩排烃量和排烃率评价模型,评价出目标层位烃源岩排烃量和排烃率关键参数:依据烃源岩(S1+S2)/TOC关键参数和原始生烃潜力评价出烃源岩排烃量,联合步骤5)中评价出生烃量,建立烃源岩排烃率评价模型,评价出研究区目标层位烃源岩排烃率;

所述步骤7)中建立优质烃源岩有机质碳恢复系数评价模型:依据研究区目标层位烃源岩岩石有机、无机变化与埋藏深度的关系,建立有机碳恢复系数评价模型;

所述步骤1)、步骤2)、步骤3)、步骤4)、步骤5)、步骤6)、步骤7)、步骤8)、步骤9)和步骤10),整体提供一种优质烃源岩生烃潜力关键参数评价方法,解决了客观地评价未熟-低熟阶段烃源岩生烃潜力和生烃潜力关键参数,正确地揭示了未熟-低熟阶段优质烃源岩区致密油油源问题。

如上所述,对本发明的实施例进行了详细地说明,但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形,这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此,这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

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