高-過成熟階段源外分散可溶有機質成氣定量評價方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于石油化工技術領域，設及一種高-過成熟階段源外分散可溶有機質成 氣定量評價方法。
【背景技術】
[0002] 天然氣是一種重要的優(yōu)質能源和可貴化工原料，其勘探、開發(fā)直接關系到我國的 能源安全和經濟發(fā)展。我國天然氣資源總量約為56萬億方，目前已探明6.34萬億方，探明率 僅為11.3%，遠低于40%的世界平均水平，運預示著我國天然氣資源勘探潛力巨大。隨著對 天然氣生成及成藏機理研究的逐步加深，學者們對控類天然氣氣源的研究取得了重要的進 展，但一直沒有完全突破傳統(tǒng)控源理論的框架。除生物成因氣外，干酪根在地質條件下生 油、生氣，所生成原油進一步裂解成氣已成為大家的共識(Tissot等，1978;盧雙航，1996;劉 文匯等，2005)。但干酪根隨地層沉積演化過程中所生成的原油，除了 W油藏(古油藏)運些 聚集形式存在外，還有一部分W分散形式存在(包括控源巖中未排出的可溶有機質、散失在 運移通道上的可溶有機質W及油藏經過改造而分散的可溶有機質），運部分分散可溶有機 質在高演化階段可W成氣并能成為重要氣源(趙文智等，2005;劉文匯等，2005)。分散可溶 有機質運一概念的提出，豐富了天然氣形成的地質理論，為天然氣的勘探開發(fā)、資源評價提 供了新思路。學者們針對分散可溶有機質成氣開展了探索性的研究工作(趙文智等，2005， 2006，2007;劉文匯等，2005，2006，2007;王兆云等，2006，2009 )，劉文匯等（2007)掲示了分 散可溶有機質在碳酸鹽巖、砂巖混合條件下與原油裂解成氣特征、成氣規(guī)律之間的差異，趙 文智等(2011)找出了判別滯留液態(tài)控成氣的鑒別標志物，薛海濤等(2015)利用殘留控Si運 一熱解參數(shù)建立低熟-成熟階段分散可溶有機質成氣的反演計算模型，評價了塔里木盆地 分散可溶有機質的成氣量，趙文智等(2015)將可溶有機質分為了源內分散可溶有機質、源 外分散可溶有機質及古油藏內的聚集型有機質，并給出了分散可溶有機質的鑒別標準，最 后利用校正后的Si參數(shù)對四川盆地高-過成熟階段震旦系地層中的分散可溶有機質成氣量 進行了評價。
[0003] 但是上述利用Si參數(shù)反演計算方法在針對高-過成熟階段的源外分散可溶有機質 進行成氣量評價時，存在如下立方面問題：
[0004] ①高-過成熟階段儲層及運移通道內殘留的油都基本裂解成氣，殘留控Si參數(shù)極 低，通常為0.0 lmg/g~0.1 mg/g，進行原始裂解油量恢復時甚至能到lOmg/gW上，相差成百 上千倍，計算誤差極大；
[0005] ②僅考慮了源外分散可溶有機質裂解成氣時所處礦物環(huán)境的不同，并未考慮含水 量的不同，其含水量較古油藏與源內分散可溶有機質大；
[0006] ③對源外分散可溶有機質的空間展布并未有良好的預測方法。
[0007] 為此，本發(fā)明提出一種源外分散可溶有機質成氣定量評價方法，尋找一種能夠更 精確反應高-過成熟階段源外分散可溶有機質裂解遺跡的參數(shù)，W此為基礎建立源外分散 可溶有機質成氣定量評價模型，對源外分散可溶有機質成氣進行定量評價的方法。

【發(fā)明內容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種高-過成熟階段源外分散可溶有機質成氣定量評價方 法，旨在解決高-過成熟階段源外分散可溶有機質難W定量的問題及其裂解成氣期與成氣 量評價的問題。
[0009] 本發(fā)明是運樣實現(xiàn)的，一種高-過成熟階段源外分散可溶有機質成氣定量評價方 法，所述源外分散可溶有機質成氣定量評價方法包括：
[0010] 選取巖石樣品與單井測井曲線對地層油裂解成氣殘留無效碳進行定量評價；
[0011] 建立源外分散可溶有機質成氣定量評價模型，確定無效碳產率、分散可溶有機質 各時期充注比例及成氣轉化率；
[0012] 對高-過成熟階段源外分散可溶有機質成氣量與成氣期進行定量評價。
[0013] 進一步，所述定量評價具體包括：
[0014] 選擇儲層及運移通道上的巖石樣品分別進行Rock Eval熱解分析測出巖石樣品 TOC、Si、S2，計算出TOC忠頒觀量;建立改進的A 1 OgR法測井曲線與TOC忠頒么間的關系模型，并 根據(jù)實測數(shù)據(jù)對模型進行標定，預測地層無效碳的空間展布。
[0015] 進一步，所述評價模型的建立方法包括：
[0016] 在不同的沉積埋藏史和熱史條件下，控源巖中的干酪根會分不同期次生成油氣， 有n個生控時期，第1期充注的控到第n期的轉化率記為Tri,n，第2期記為Tn,n，第i期記為 Tri, n，第n期記為Trn,。;第1期充注的控的比例記為Xi,第2期記為拉，第i期記為Xi,第n期記為 乂。;則第11期控裂解成氣比例等于乂。?化。,。，裂解成氣的控量為嚇;總充注控量記為5/^;則裂 解成氣的控量等于總充注控量與各時期控裂解成氣比例總和的乘積：
[0017] Qa=Sl〇 ? (Xl ? Tri'n+X2 ? Tr2'n+...+Xn ? Trn'n);
[0018] 其中無效碳的質量TOC忠 M等于總裂解氣量乘W油中碳的質量分數(shù)0.83再乘W無 效碳的產率1(胃；
[0019] Qg ? 0.83 ? K忠纖=TOC忠纖；
[0020] 表示為總有機碳-殘留控和裂解控中的碳的質量； 陶]TOC忠纖=T0C-(Si+S2) ? 0.083;
[0022]總裂解成氣量Qw等于總裂解氣量乘W油裂解成控氣產率呀 [002；3] Qog = Qs ?!(：)：洗
[0024] 各時期裂解成氣量Qw等于總充注控量乘W控氣的產率再乘W各時期控裂解成氣 比例的總和：
[0025] Q〇gi = Si〇 ? K廚?（Xi ? Tri'i+X2 ? Tn'i+...巧i ? Tri'i)。
[0026] 進一步，所述對高-過成熟階段源外分散可溶有機質成氣量與成氣期進行定量評 價包括確定源外分散可溶有機質計算模型中的各項參數(shù)，對源外分散可溶有機質成氣量與 成氣期進行計算。
[0027] 進一步包括；
[0028] 步驟一，無效碳產率K忠 M的確定:選取與祀?yún)^(qū)近似的低成熟原油樣品進行金管熱 模擬實驗，計量原油樣品中碳的質量，收集反應產生的控氣與二氧化碳，計量產物控氣與二 氧化碳中碳的質量，用原油樣品中碳的質量減去控氣中碳的質量和二氧化碳中碳的質量可 得無效碳的質量，最后用無效碳的質量比上原油樣品中的碳的質量即為無效碳的產率 K忠纖；
[0029] 步驟二，不同時期充注比例Xn的確定:控源巖在不同時期的排油量越大，其充注進 不同儲層與運移通道的油量越大，用控源巖不同時期的排控效率來代表不同時期充注比例 Xn;
[0030] 步驟S，不同時期分散可溶有機質裂解成氣轉化率Trn,n的確定：
[0031] 根據(jù)源外儲層與運移通道中的含水飽和度，用十八燒加水金管熱模擬實驗模擬源 外分散可溶有機質成氣產率與轉化率，W化學動力學為基礎，結合祀?yún)^(qū)沉積埋藏史與熱演 化史，計算源外分散可溶有機質各時期成氣轉化率；
[0032] 最后將各項計算所得參數(shù)代入源外分散可溶有機質成氣計算模型中，評價源外分 散可溶有機質成氣。
[0033] 本發(fā)明提供的高-過成熟階段源外分散可溶有機質成氣定量評價方法，豐富了天 然氣勘探地質理論，完善了高-過成熟階段分散可溶有機質成氣的評價方法本發(fā)明應用于 確定高-過成熟階段源外分散可溶有機質成氣期與成氣量，該方法在在無效碳反演技術方 法的基礎上，評價源外分散可溶有機質有著許多優(yōu)點。
[0034] 與現(xiàn)有技術相比，具有W下優(yōu)勢：
[0035] ①用無效碳反演計算源外分散可溶有機質成氣量，評價結果更加精確合理；
[0036] ②熱解、TOC測量實驗成本較低，操作簡單，分析周期短，無效碳參數(shù)容易獲取；
[0037] ③應用加水十八燒金管熱模擬實驗結合化學動力學法計算源外分散可溶有機質 成氣轉化率，其結果更加接近地質實際。
【附圖說明】
[0038] 圖1是本發(fā)明實施例提供的源外分散可溶有機質成氣定量評價方法流程圖。
[0039] 圖2是本發(fā)明實施例提供的四川盆地海相高演化階段地層無效碳與殘留控Si的相 關關系圖。
[0040] 圖3是本發(fā)明實施例提供的高科1井實測與計算TOC的相關性示意圖。
[0041 ]圖4是本發(fā)明實施例提供的高石1井實測與計算TOC的相關性示意圖。
[0042] 圖5是本發(fā)明實施例提供的高科1井建模預測結果和高石1井驗證預測柱狀圖。
[0043] 圖6是本發(fā)明實施例提供的巧竹寺組控源巖成油-燈四段儲層構造關鍵期疊合示 意圖。
[0044] 圖7是本發(fā)明實施例提供的燈四段源外分散可溶有機質控源灶(T0C忠 M)分布等值 線圖。
[0045] 圖8是本發(fā)明實施例提供的不同時期油氣充注及原油裂解成氣模式圖。
[0046] 圖9是本發(fā)明實施例提供的與蒸饋水1:10混合條件下十八燒裂解生氣轉化率與溫 度關系圖。
[0047] 圖10是本發(fā)明實施例提供的燈四段源外分散可溶有機質各時期成氣成氣量等值 線圖。
【具體實施方式】
[0048] 為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，W下結合實施例，對本發(fā)明 進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用W解釋本發(fā)明，并不用于 限定本發(fā)明。
[0049] 油在控源巖外裂解時，在不同的裂解階段，會殘余一部分控類與不能再裂解的無 效碳，運些殘留控與無效碳可W通過實驗手段被檢測出來，結合反演的思想，用油裂解成氣 剩余的殘留控與無效碳來恢復原始裂解成氣的油量，即可得到源外分散可溶有機質的量， 進而得到源外分散可溶有機質成氣量。在高-過成熟階段時，油基本完全裂解成氣，運時殘 留控幾乎為零，利用無效碳來恢復源外分散可溶有機質的量更為合理。
[0050] 下面結合附圖對本發(fā)明的應用原理作進一步描述。
[0051] 如圖1所示，本發(fā)明實施例的高-過成熟階段源外分散可溶有機質成氣定量評價方 法包括W下步驟：
[0052] 步驟一:選取巖石樣品與單井測井曲線對地層油裂解成氣殘留無效碳進行定量評 價，結合控源巖生油-儲層構造關鍵期疊合圖繪制源外分散可溶有機質控源灶(T0C忠 M)分 布圖；
[0053] 步驟二:建立源外分散可溶有機質成氣定量評價模型，確定無效碳產率、分散可溶 有機質各時期充注比例及成氣轉化率；
[0054] 步驟對高-過成熟階段源外分散可溶有機質成氣量與成氣期進行定量評價。
[0055] 下面結合具體實施例對本發(fā)明的應用原理作進一步的描述。
[0化6] 實施例1:
[0057] W四川盆地震旦系海相高-過成熟地層燈影組為例，其儲層與運