本發(fā)明涉及烴源巖油氣勘探開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種確定有效烴源巖分布范圍的方法。

背景技術(shù)：

沉積物中沉積有機(jī)質(zhì)的生烴潛量既能滿足其巖石的自身吸附，又能滿足初次運(yùn)移過程中的各種損耗，并有烴類盈余富集成藏的源巖，稱為有效烴源巖。有效烴源巖的界定已經(jīng)有了較為統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并得到了廣泛的應(yīng)用。通常認(rèn)為，烴源巖中有機(jī)碳的含量大于0.5％且有一定厚度和一定分布范圍的沉積巖。長(zhǎng)期以來，評(píng)價(jià)烴源巖的常用方法是利用井點(diǎn)統(tǒng)計(jì)法來采集巖樣，并分析其干酪根有機(jī)碳的含量。

然而，在鉆井的地區(qū)較少或沒有的情況下，上述井點(diǎn)統(tǒng)計(jì)法就存在不能確定有效烴源巖的分布范圍的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，根據(jù)本發(fā)明提出了一種確定有效烴源巖分布范圍的方法，包括：通過采用同位素測(cè)年法確定所述目標(biāo)地層沉積的時(shí)間間隔；獲取所述目標(biāo)地層的當(dāng)前厚度值；根據(jù)所述當(dāng)前厚度值和構(gòu)建的平衡方程確定所述目標(biāo)地層的原始沉積厚度值；根據(jù)所述時(shí)間間隔、所述原始沉積厚度值以及構(gòu)建的求解方程確定所述目標(biāo)地層的沉積速率；分段測(cè)得所述目標(biāo)地層的烴源巖的有機(jī)碳的含量，并確定各段所述烴源巖的有機(jī)碳含量的平均值；根據(jù)所述沉積速率和所述烴源巖的有機(jī)碳含量的平均值。即擬合有機(jī)碳含量與沉積速率的關(guān)系曲線，根據(jù)TOC＝0.5％的沉積速率，確定有效烴源巖的分布范圍。該方法能夠在很少鉆井或沒有鉆井的條件下確定有效烴源巖的分布范圍。

較佳的，所述目標(biāo)地層還包括骨架礦物和孔隙。

較佳的，所述同位素測(cè)年法是通過測(cè)定所述目標(biāo)地層中的放射性母體同位素 與子體同位素的含量的比值，從而確定出所述目標(biāo)地層沉積的時(shí)間間隔。

較佳的，為確定所述目標(biāo)地層的原始沉積厚度值而構(gòu)建的平衡方程為：

V₀(1-Φ₀)＝V(1-Φ)，

其中，V₀為壓實(shí)前的體積；V為壓實(shí)后的體積；Φ₀為壓實(shí)前的孔隙度；Φ為壓實(shí)后的體積。

較佳的，基于所述目標(biāo)地層被壓實(shí)前、后，其在水平方向的面積保持不變的條件下，所述平衡方程可簡(jiǎn)化為：

T₀(1-Φ₀)＝T(1-Φ)，

其中，T₀為所述目標(biāo)地層被壓實(shí)前的原始沉積厚度值，T為所述目標(biāo)地層被壓實(shí)后的當(dāng)前厚度值；Φ₀為壓實(shí)前的孔隙度；Φ為壓實(shí)后的體積。

較佳的，為確定所述目標(biāo)地層的沉積率而構(gòu)建的求解方程為：

S_V＝T₀/Δt，

其中，S_V為所述目標(biāo)地層的沉積速率，T₀為所述目標(biāo)地層被壓實(shí)前的原始沉積厚度值，Δt為所述目標(biāo)地層沉積的時(shí)間間隔。

較佳的，確定所述有機(jī)碳含量的平均值的計(jì)算公式為：

其中，TOC_平均值為有機(jī)碳含量的平均值，N為在所述目標(biāo)地層中分段測(cè)得的所述有機(jī)碳含量的份數(shù)，TOC為在所述目標(biāo)地層中測(cè)得的所述有機(jī)碳的總含量。

較佳的，所述方法包括：在確定所述目標(biāo)地層的有機(jī)碳含量的平均值和所述沉積速率后，通過對(duì)所述目標(biāo)地層的有機(jī)碳含量的平均值和所述沉積速率之間的關(guān)系進(jìn)行擬合以構(gòu)造擬合方程。

較佳的，所述擬合方程為：

T＝11.913S_V^-1.089,

其中，T為所述目標(biāo)地層被壓實(shí)后的當(dāng)前厚度值，S_V為所述目標(biāo)地層的沉積速率；

根據(jù)所述擬合方程繪制擬合曲線，根據(jù)所述擬合曲線，確定當(dāng)所述TOC_平均值＝0.5％時(shí)的所述目標(biāo)地層的沉積速率。

當(dāng)TOC_平均值＝0.5％時(shí)所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)地層的沉積速率值與待確定烴源巖分布地層沉積速率曲線交匯，從而確定烴源巖分布的零值曲線，進(jìn)而確定有效烴源巖的 分布。

較佳的，分別獲取所述目標(biāo)地層的沉積速率的曲線以及所述干酪根有機(jī)碳含量的平均值的曲線，并將所述沉積速率的曲線與所述烴源巖的有機(jī)碳含量的平均值的曲線相擬合，得出所述擬合曲線。

根據(jù)本發(fā)明，在較少鉆井或沒有鉆井資料的條件下，該方法具有能夠確定有效烴源巖的分布范圍以及降低勘探風(fēng)險(xiǎn)的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。在圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的確定有效烴源巖分布范圍的方法的步驟流程圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的確定有效烴源巖分布范圍的方法的沉積速率與有機(jī)碳含量的擬合曲線圖。

在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實(shí)際的比例描繪。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

請(qǐng)參閱圖1和圖2，其分別為本發(fā)明實(shí)施例的確定有效烴源巖分布范圍的方法的步驟流程圖和本發(fā)明實(shí)施例的確定有效烴源巖分布范圍的方法的沉積速率與有機(jī)碳的擬合曲線圖。含油氣沉積盆地中有效烴源灶的確定，是影響油氣勘探的關(guān)鍵因素之一，而有效烴源灶的確定，又依賴有效烴源巖分布范圍，故本發(fā)明提出了確定有效烴源巖分布范圍的方法。其中，有效烴源灶的含義為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所公知的，故此處不作詳述。

如圖1所示，本附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行。在本申請(qǐng)的實(shí)施例中，該確定有效烴源巖分布范圍的方法包括：

步驟S410，通過采用同位素測(cè)年法確定目標(biāo)地層沉積的時(shí)間間隔。

步驟S420，獲取目標(biāo)地層的當(dāng)前厚度值。即可通過查找到的該目標(biāo)地層的地震資料，并以該地震資料為基礎(chǔ)，根據(jù)該目標(biāo)地層處的鉆井資料來校正，從而確 定出該目標(biāo)地層的當(dāng)前厚度值。

步驟S430，根據(jù)步驟S420中確定出的目標(biāo)地層的當(dāng)前厚度值和構(gòu)建的平衡方程，從而確定出目標(biāo)地層的原始沉積厚度值。具體地，根據(jù)已構(gòu)建的平衡方程和已知的參數(shù)值，例如目標(biāo)地層的當(dāng)前厚度值，從而可以求解出該目標(biāo)地層的原始沉積厚度值。

步驟S440，根據(jù)步驟S410中確定出的目標(biāo)地層沉積的時(shí)間間隔和構(gòu)建的求解方程，從而確定出目標(biāo)地層的沉積速率。具體地，確定出的目標(biāo)地層沉積的時(shí)間間隔以及目標(biāo)地層的原始沉積厚度值，并帶入到該求解方程中，從而確定出目標(biāo)地層的沉積速率。

步驟S450，在目標(biāo)地層中分段測(cè)得有機(jī)碳的含量，并確定各段烴源巖的有機(jī)碳含量的平均值。

步驟S460，根據(jù)步驟S440中確定出的該目標(biāo)地層的沉積速率以及步驟S450中確定出的烴源巖的有機(jī)碳含量的平均值，從而確定出有效烴源巖的分布范圍。具體地，通過繪制如下所述的烴源巖的有機(jī)碳含量的平均值曲線圖以及繪制目標(biāo)地層的沉積速率的曲線圖，使得二者進(jìn)行擬合，從而取得有機(jī)碳含量與沉積速率的相關(guān)性的擬合曲線圖以及擬合方程。

根據(jù)繪制好的確定機(jī)碳含量與沉積速率的相關(guān)性變化曲線的擬合曲線圖，確定在TOC＝0.5％時(shí)的沉積速率，并以此值作為門限沉積速率值。其中，烴源巖的有機(jī)碳的含量用TOC來表示。

在本發(fā)明的確定有效烴源巖的分布范圍的方法的實(shí)施例中，該步驟S460還包括：根據(jù)待研究的目標(biāo)區(qū)的地層沉積厚度與時(shí)間間隔的關(guān)系，繪制沉積速率分布圖。

根據(jù)前述所確定的門限沉積速率值與待研究的目標(biāo)區(qū)的地層沉積速率分布圖進(jìn)行交匯，確定有效烴源巖的分布范圍。具體地，以門限沉積速率值曲線為有效烴源巖分布的零值曲線，以小于門限沉積速率的沉積區(qū)為有效烴源巖分布范圍。

如圖1和圖2所示，在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，該目標(biāo)地層還包括骨架礦物和孔隙。具體地，不同地區(qū)的目標(biāo)地層中的骨架礦物的成分并不相同，常見的骨架礦物包括：伊利石、綠泥石、蒙脫石、石英、長(zhǎng)石、云母方解石、白云巖、硬石膏和黃鐵礦等。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，在步驟S410中提及的同位素測(cè)年法是指通過測(cè)定目標(biāo)地層中的放射性母體同位素與子體同位素的含量的比值，從而確定出目標(biāo)地層沉積的時(shí)間間隔。具體地，假定目標(biāo)地層在形成時(shí)，會(huì)含有一定量的放射性的母體同位素，隨時(shí)間的流逝，該母體同位素開始蛻變，其含量逐漸減少，蛻變后的母體同位素將轉(zhuǎn)變成子體同位素，并且子體同位素的含量將逐漸增多。通過測(cè)定母體同位素與子體同位素的含量之比，便可以判斷出該目標(biāo)地層沉積的時(shí)間間隔。

在一個(gè)實(shí)施例中，測(cè)定目標(biāo)地層沉積的時(shí)間間隔還可通過測(cè)古生物的方法來測(cè)定。即分析目標(biāo)地層中化石的種類，例如分析該目標(biāo)地層中是否有牙形石以及該牙形石的種類。然后，再通過查閱與年代有關(guān)的化石資料，便可確定該目標(biāo)地層沉積的時(shí)間間隔。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，在步驟S430中提及的為確定目標(biāo)地層的原始沉積厚度值而構(gòu)建的平衡方程為：

V₀(1-Φ₀)＝V(1-Φ)，

其中，V₀為壓實(shí)前的體積；V為壓實(shí)后的體積；Φ₀為壓實(shí)前的孔隙度；Φ為壓實(shí)后的體積。

具體地，構(gòu)建壓實(shí)校正模型(圖中未示出)，從而將目標(biāo)地層的當(dāng)前厚度值恢復(fù)到原始沉積厚度值。即假設(shè)單位體積的目標(biāo)地層在壓實(shí)前、后的骨架礦物(砂體)的體積不變，則可構(gòu)建出上述平衡方程。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，在上述步驟S430中，基于目標(biāo)地層被壓實(shí)前、后的水平方向的面積保持不變的條件下，該平衡方程可簡(jiǎn)化為：

T₀(1-Φ₀)＝T(1-Φ)，

其中，T₀為所述目標(biāo)地層被壓實(shí)前的原始沉積厚度值，T為所述目標(biāo)地層被壓實(shí)后的當(dāng)前厚度值；Φ₀為壓實(shí)前的孔隙度；Φ為壓實(shí)后的體積。

由于在步驟S420中已經(jīng)得知該目標(biāo)地層的當(dāng)前厚度值、目標(biāo)地層被壓實(shí)前的孔隙度以及目標(biāo)地層被壓實(shí)后的孔隙度，將上述三個(gè)已知參數(shù)帶入到該平衡方程中，便可確定該目標(biāo)地層的原始沉積厚度值。由此可見，采用此步驟中體現(xiàn)的方法來確定目標(biāo)地層的原始厚度的優(yōu)點(diǎn)在于，能夠在鉆井資料很少的情況下，實(shí)現(xiàn)有效烴源巖的分布范圍的預(yù)測(cè)的目的。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，在上述步驟S440中，為確定目標(biāo)地層的沉積率而 構(gòu)建的求解方程為：

S_V＝T₀/Δt，

其中，S_V為所述目標(biāo)地層的沉積速率，T₀為所述目標(biāo)地層被壓實(shí)前的原始沉積厚度值，Δt為所述目標(biāo)地層沉積的時(shí)間間隔。

具體地，通過在上述步驟S430中確定的目標(biāo)地層被壓實(shí)前的原始沉積厚度值，在上述步驟S410中確定的目標(biāo)地層沉積的時(shí)間間隔以及該求解方程，從而可以確定出目標(biāo)地層的沉積率。

如圖1和圖2所示，在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，在上述步驟S450中，確定目標(biāo)地層的有效烴源巖的有機(jī)碳含量的平均值的計(jì)算公式為：

其中，TOC_平均值為烴源巖的有機(jī)碳含量的平均值，N為在所述目標(biāo)地層中分段測(cè)得的所述烴源巖的有機(jī)碳含量的份數(shù)，TOC為在所述目標(biāo)地層中測(cè)得的所述烴源巖的有機(jī)碳的總含量。

如圖1和圖2所示，在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，基于上述步驟S440和上述步驟S450，而分別求得的沉積速率和烴源巖的有機(jī)碳含量的平均值后，通過對(duì)所述目標(biāo)地層的烴源巖的有機(jī)碳含量的平均值和所述沉積速率之間的關(guān)系進(jìn)行擬合以構(gòu)造擬合方程，從而確定TOC_平均值＝0.5％時(shí)的所述目標(biāo)地層的沉積速率值。

具體地，首先，根據(jù)已經(jīng)求得的目標(biāo)地層的原始沉積厚度值，繪制目標(biāo)地層的厚度曲線。然后，根據(jù)目標(biāo)地層的原始沉積厚度值以及求解方程之間的關(guān)系，將上述厚度曲線轉(zhuǎn)化為目標(biāo)地層的沉積速率的曲線，并根據(jù)烴源巖的有機(jī)碳含量的平均值與目標(biāo)地層的沉積速率之間的關(guān)系進(jìn)行擬合，以構(gòu)造擬合方程，從而確定出當(dāng)TOC_平均值＝0.5％時(shí)的所述目標(biāo)地層的沉積速率。

在本申請(qǐng)的實(shí)施例中，當(dāng)TOC_平均值＝0.5％時(shí)，目標(biāo)地層的沉積速率大約為

S_V＝18m/Ma，其中，m為米，Ma為百萬年。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，上述擬合方程為：

T＝11.913S_V^-1.089,

其中，T為所述目標(biāo)地層被壓實(shí)后的當(dāng)前厚度值，S_V為所述目標(biāo)地層的沉積速率；

根據(jù)所述擬合方程繪制擬合曲線，根據(jù)所述擬合曲線，確定當(dāng)TOC_平均值＝0.5％ 時(shí)的所述目標(biāo)地層的沉積速率。

如圖1和圖2所示，在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，根據(jù)步驟S450中確定的烴源巖的有機(jī)碳含量的平均值，獲取烴源巖的有機(jī)碳含量的平均值的曲線。同時(shí)，獲取該目標(biāo)地層的沉積速率的曲線，并將沉積速率的曲線與烴源巖的有機(jī)碳含量的平均值的曲線相擬合，得出擬合曲線。

若以TOC_平均值>0.5％作為有效烴源巖劃分的標(biāo)準(zhǔn)，則目標(biāo)地層的沉積速率需滿足S_V<18m/Ma。由此，從該擬合曲線中，便可確定沉積速率小于18m/Ma時(shí)的沉積區(qū)為有效烴源巖分布的范圍。

綜上所述，在很少或沒有鉆井資料的地區(qū)，該方法具有能夠確定有效烴源巖的分布范圍，從而降低勘探風(fēng)險(xiǎn)的優(yōu)點(diǎn)。

另外，隨著油氣勘探逐漸向深層、深水和新區(qū)等低勘探程度地區(qū)轉(zhuǎn)化，而這些低勘探程度地區(qū)僅有少量的鉆井和二維地震資料，這給有效烴源巖分布范圍的確定帶來了困難。然而，本發(fā)明恰恰能較好的解決這個(gè)問題，可以預(yù)測(cè)相似沉積區(qū)的烴源巖的分布，為烴源巖的評(píng)價(jià)提供了必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。同時(shí)，也降低了勘探風(fēng)險(xiǎn)。

雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個(gè)實(shí)施例中所提到的各項(xiàng)技術(shù)特征均可以任意方式組合起來。本發(fā)明并不局限于文中公開的特定實(shí)施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。