一種油裂解型天然氣地球化學(xué)圖版的生成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是關(guān)于天然氣地質(zhì)勘探中的天然氣成因的研究技術(shù)，特別是關(guān)于一種油裂 解型天然氣地球化學(xué)圖版的生成方法，屬于天然氣勘探技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 天然氣是重要的能源類型之一，具有優(yōu)質(zhì)、高效、清潔的特點(diǎn)，世界各國(guó)均十分重 視天然氣的勘探與開(kāi)發(fā)利用。近年來(lái)，我國(guó)在四川、塔里木等中西部盆地深層海相層系發(fā)現(xiàn) 了一批大中型氣田，這些天然氣除部分由干酪根生成外，大部分與二次裂解相關(guān)，即干酪根 生成的烴類大分子（液態(tài)烴或油）的裂解。天然氣是來(lái)自烴源巖中未排出原油的二次裂解， 還是來(lái)自于已經(jīng)在儲(chǔ)層中成藏的原油的原地裂解，影響到勘探部署。目前，干酪根裂解氣與 原油裂解氣的鑒別技術(shù)已十分成熟，但不同類型原油裂解氣的鑒別技術(shù)還需完善，僅靠碳 同位素與組分的鑒別方法認(rèn)識(shí)油裂解天然氣成因類型可靠性不夠。
[0003] 對(duì)油裂解天然氣進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上多參數(shù)地球化學(xué)的天然氣成因類型識(shí)別，對(duì) 于預(yù)測(cè)不同成因天然氣的分布規(guī)律及制定勘探部署具有重要意義，國(guó)內(nèi)外目前尚無(wú)可靠的 油裂解天然氣成因類型識(shí)別技術(shù)。傳統(tǒng)的天然氣類型劃分主要采用天然氣主份（C1-C3)碳 同位素與相對(duì)含量進(jìn)行分析，雖然具有分析數(shù)據(jù)容易獲得的優(yōu)點(diǎn)，但是實(shí)際應(yīng)用效果不理 想，不能有效區(qū)分烴源巖中分散液態(tài)烴裂解氣與古油藏原油裂解氣，因此對(duì)于油裂解天然 氣的成因和分布規(guī)律揭示力不夠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種油裂解型天然氣地球化學(xué)圖 版的生成方法，通過(guò)該圖版可以深層次認(rèn)識(shí)油裂解型天然氣成因機(jī)理，并通過(guò)油裂解氣成 因判識(shí)圖版可以較快速的識(shí)別油裂解氣成因類型。
[0005] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種油裂解型天然氣地球化學(xué)圖版的生成方 法，該生成方法包括以下步驟：
[0006] 步驟一：選取與研究區(qū)天然氣有成因關(guān)系的原油樣品，選取與研究區(qū)儲(chǔ)層礦物組 成對(duì)應(yīng)的礦物，并將選取的原油樣品與選取的礦物制成不同配比的混合樣；
[0007] 步驟二：對(duì)所述混合樣進(jìn)行熱模擬實(shí)驗(yàn)，得到氣態(tài)模擬產(chǎn)物，對(duì)氣態(tài)模擬產(chǎn)物進(jìn)行 色譜分析，分析正庚烷、甲基環(huán)己烷和甲苯的含量，生成分析數(shù)據(jù)一；
[0008] 步驟三：選取研究區(qū)烴源巖樣品進(jìn)行熱模擬實(shí)驗(yàn)，得到氣態(tài)模擬產(chǎn)物，對(duì)氣態(tài)模擬 產(chǎn)物進(jìn)行色譜分析，分析氣態(tài)模擬產(chǎn)物的正庚烷、甲基環(huán)己烷和甲苯的含量，生成分析數(shù)據(jù) -* *
[0009] 步驟四：根據(jù)分析數(shù)據(jù)一和分析數(shù)據(jù)二，以甲基環(huán)己烷、甲苯、正庚烷為端元繪制 分類三角圖，生成所述油裂解氣成因判識(shí)圖版。
[0010] 本發(fā)明提供的油裂解型天然氣地球化學(xué)圖版的生成方法中，優(yōu)選地，在所述步驟 一中，按照原油豐度計(jì)算，所述混合樣包括：原油樣品與石英或純凈碳酸鈣組成1%的混合 樣、原油樣品與石英或純凈碳酸鈣組成10%的混合樣、原油樣品與不同粘土礦物組成1% 的混合樣和原油樣品與不同粘土礦物組成10%的混合樣。
[0011] 在本發(fā)明提供的上述生成方法中，石英和碳酸鈣是典型的儲(chǔ)層礦物，10%的配比 與原油充注后的儲(chǔ)層條件相類，因而，該模型最適用于反映實(shí)際的儲(chǔ)層條件，代表了古油藏 中發(fā)生的原油裂解過(guò)程；
[0012] 原油與石英或碳酸鈣組成1%配比樣，介質(zhì)與實(shí)際儲(chǔ)層中礦物類似，而較低的原油 豐度又與儲(chǔ)層條件有所差別，該條件更能代表原油在運(yùn)載層中發(fā)生的裂解過(guò)程；
[0013] 原油與任意粘土礦物組成豐度為10%的配樣，該模型與非常規(guī)頁(yè)巖儲(chǔ)層或粘土含 量較高的劣質(zhì)儲(chǔ)層相似，可代表上述環(huán)境中發(fā)生的原油裂解過(guò)程；
[0014] 原油與低活性粘土礦物1 %配比，為模擬原油在泥質(zhì)烴源巖或含一定粘土的碳酸 鹽巖烴源巖中的裂解提供了最真實(shí)的礦物組合；
[0015] 烴源巖樣品經(jīng)熱模擬后對(duì)模擬殘?jiān)M(jìn)行抽提，對(duì)該抽提物進(jìn)行熱模擬來(lái)代表烴源 巖內(nèi)部發(fā)生的分散液態(tài)烴（包括瀝青）的裂解過(guò)程。
[0016] 本發(fā)明提供的油裂解型天然氣地球化學(xué)圖版的生成方法中，優(yōu)選地，所述油裂解 型天然氣地球化學(xué)圖版劃分為三個(gè)區(qū)域：催化活性最弱的儲(chǔ)層區(qū)、催化活性較差的運(yùn)載層 /烴源巖區(qū)、強(qiáng)催化性烴源巖區(qū)。
[0017] 本發(fā)明提供的油裂解型天然氣地球化學(xué)圖版的生成方法中，優(yōu)選地，所述催化活 性最弱的儲(chǔ)層區(qū)的甲苯相對(duì)含量為〇. 2-0. 4,甲基環(huán)己烷相對(duì)含量為0. 2-0. 6,正庚烷相對(duì) 含量為0.2-0. 4。
[0018] 本發(fā)明提供的油裂解型天然氣地球化學(xué)圖版的生成方法中，優(yōu)選地，催化活性較 差的運(yùn)載層/烴源巖區(qū)的甲苯相對(duì)含量為0. 3-0. 55,甲基環(huán)己烷相對(duì)含量為0. 05-0. 2,正 庚烷相對(duì)含量為0. 3-0. 5。
[0019] 本發(fā)明提供的油裂解型天然氣地球化學(xué)圖版的生成方法中，優(yōu)選地，強(qiáng)催化性烴 源巖區(qū)的甲苯相對(duì)含量為0. 45-0. 9,甲基環(huán)己烷相對(duì)含量為0-0. 3,正庚烷相對(duì)含量為 0.1 -O. 25〇
[0020] 本發(fā)明提供的油裂解型天然氣地球化學(xué)圖版的生成方法中，優(yōu)選地，古油藏裂解 氣和致密頁(yè)巖原油裂解氣位于所述催化活性最弱的儲(chǔ)層區(qū)內(nèi)；運(yùn)載層分散液態(tài)烴裂解氣和 烴源巖熱模擬后液態(tài)殘余物裂解氣位于所述催化活性較差的運(yùn)載層/烴源巖區(qū)；烴源巖內(nèi) 部的分散液態(tài)烴裂解氣位于所述強(qiáng)催化性烴源巖區(qū)。
[0021] 在應(yīng)用中，對(duì)天然氣樣品進(jìn)行色譜分析，確定其中正庚烷、甲基環(huán)己烷和甲苯的含 量，并將結(jié)果投點(diǎn)到圖版中，根據(jù)投點(diǎn)在分類三角圖中的具體位置，確定該天然氣樣品的成 因類型。
[0022] 本發(fā)明提供的油裂解型天然氣地球化學(xué)圖版的生成方法中，優(yōu)選地，在步驟一中 選取原油樣品時(shí)，若該區(qū)無(wú)合適原油樣品，選取地質(zhì)背景相似的研究區(qū)樣品作為原油樣品； 或者選取與研究區(qū)或地質(zhì)背景相似區(qū)域烴源巖樣品作為原油樣品。
[0023] 本發(fā)明提供的油裂解型天然氣地球化學(xué)圖版的生成方法中，在步驟一中選取原油 與礦物樣品時(shí)，也可選取不同地區(qū)原油樣品與礦物（石英、碳酸鈣、蒙脫石、伊利石與高嶺 石等）組成配比樣，以對(duì)不同性質(zhì)原油在烴源巖內(nèi)與儲(chǔ)層中裂解的作用進(jìn)行對(duì)比分析。
[0024] 在本發(fā)明的步驟一中，要確保原油與固體物質(zhì)（石英、碳酸鈣和粘土礦物）混合均 勻。
[0025] 在本發(fā)明中，步驟三中選取研究區(qū)烴源巖樣品進(jìn)行熱模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，是取研究區(qū)烴 源巖樣品進(jìn)行生排烴熱模擬，之后對(duì)模擬殘?jiān)M(jìn)行抽提，對(duì)該抽提物進(jìn)行熱裂解生氣模擬 實(shí)驗(yàn)。
[0026] 在本發(fā)明中，熱模擬的具體步驟包括：
[0027] 樣品用蒸餾水洗凈，自然晾干后粉碎至顆粒狀并混合均勻；
[0028] 將混合后的樣品移入32mL的細(xì)頸瓶中，再迅速置于密封于Hastalloy反應(yīng)器中， 器皿體積為75mL ;
[0029] 加熱前，反應(yīng)器中沖入高純氬氣以排出容器內(nèi)的空氣，10分鐘后再密封而后進(jìn)入 加熱程序，升溫速率為50°C /h，實(shí)驗(yàn)設(shè)定溫度為380°C，恒溫72h，完成熱模擬實(shí)驗(yàn)；
[0030] 熱模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，待反應(yīng)器冷卻至室溫，收集烴類氣體，并對(duì)烴類氣體進(jìn)行輕烴 分析。
[0031] 在本發(fā)明中，在選取原油樣品時(shí)，若該區(qū)無(wú)合適原油樣品，可選取地質(zhì)背景相似的 研究區(qū)樣品代替；或者選取與研究區(qū)或地質(zhì)背景相似區(qū)域烴源巖樣品，進(jìn)行熱模擬，將熱模 擬后排出的液態(tài)烴作為原油樣品。具體步驟同熱模擬實(shí)驗(yàn)的步驟，不同的是，在熱模擬實(shí)驗(yàn) 結(jié)束后，反應(yīng)器冷卻至室溫，采用二氯甲烷對(duì)固體殘?jiān)M(jìn)行索氏抽提即得到部分熱解產(chǎn)物 (模擬樣品的殘余抽提物），用二氯甲烷清洗反應(yīng)器內(nèi)壁和巖石樣品表面附著的油狀物，二 氯甲烷揮發(fā)后所得即為排出的液態(tài)烴。
[0032] 本發(fā)明還提供了利用上述的油裂解型天然氣地球化學(xué)圖版的生成方法得到的油 裂解型天然氣地球化學(xué)圖