CN104533406A - 确定油气成藏概率的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种确定油气成藏概率的方法,包括:根据热解参数和总有机碳含量,得到烃源岩的生烃潜力指数;建立生烃潜力指数与埋藏深度之间的关系,并计算排烃率;根据排烃率、总有机碳含量、以及烃源岩的厚度和烃源岩的密度,计算烃源岩的排烃强度;计算研究区内的研究点距离排烃中心的距离并进行标准化处理;根据排烃中心的排烃强度和标准化处理后的距离,计算单个生烃凹陷控油气分布范围内研究点的油气成藏概率;对研究区内各个生烃凹陷对研究点的油气成藏概率进行加权处理,确定研究点的油气成藏概率。本发明解决了现有技术中油气成藏预测精度低、操作性差的技术问题,达到了有效提高油气成藏预测精度的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及油气成藏技术领域,特别涉及一种确定油气成藏概率的方法。
背景技术
目前,对油气成藏概率问题的研究主要是:“源控论”的思想,主要是通过对已发现油气田的统计,指出生油区控制着油气藏的分布,即油气藏围绕着生油区呈现环带状分布。后续的研究发现有些油气分布也受生油凹陷的控制,从而认识到油气藏分布受控于烃源岩,然而,在总结松辽盆地油气田分布受烃源岩控制作用时,推测出油气分布最大范围在以生烃凹陷为中心的60km~70km以内,还有些学者认为大多数油田的分布最有利范围在距以生烃凹陷为中心的10km~100km以内。
在提出排油气门限的基本概念、研究意义与应用之后,排烃门限、排油气阶段、排油气地质模式、以及排油窗和排气窗等都是在研究源岩层的生烃史、残留烃史和排烃史及其相互作用的基础上建立起来的,它们的提出完善和发展了以生烃特征为基础的油气田勘探理论,为指导越来复杂的地质条件下的油气勘探提供了新的思路和方法。除了生烃门限概念和石油液态窗概念的提出外,源岩的排烃门限对油气田勘探的指导、完善和发展都有着重要的意义。
然而,随着对预测油气藏精度的要求不断增高,非数字定量化的“源控论”的适用性受到了挑战,这主要是因为勘探人员只能依据“源控”的思想在生烃凹陷周围一定范围去确定勘探目标,但不同位置的成藏概率大小如何并无法确定,同时以往的研究都是基于统计分析,没有建立数字定量化的预测模型,从而导致预测精度不高,操作性较差。
针对上述问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种确定油气成藏概率的方法,以解决现有技术中油气成藏预测精度低、操作性差的技术问题,该方法包括:
获取研究区的烃源岩的热解参数,总有机碳含量,厚度和密度;
根据所述热解参数和所述总有机碳含量,得到所述烃源岩的生烃潜力指数;
建立所述生烃潜力指数与埋藏深度之间的关系,并根据建立的所述关系,计算排烃率;
根据所述排烃率、所述总有机碳含量、以及烃源岩的厚度和烃源岩的密度,计算所述烃源岩的排烃强度;
确定研究区内的研究点距离排烃中心的距离和沿此方向上排烃中心到排烃边界的距离,并对该研究点距离排烃中心的距离进行标准化处理;
根据单个排烃中心的排烃强度和标准化处理后的距离,计算单个生烃凹陷控油气分布范围内所述研究点的油气成藏概率;
对所述研究区内各个生烃凹陷对所述研究点的油气成藏概率进行加权处理,确定所述研究点的油气成藏概率。
在一个实施例中,按照以下公式计算所述烃源岩的生烃潜力指数:
HCP=(S1+S2)/TOC
其中,HCP为烃源岩的生烃潜力指数,单位为mg/g,S1为烃源岩中的游离烃,单位为mg/g,S2为烃源岩中的热解烃,单位为mg/g,TOC为烃源岩的总有机碳含量,单位为%。
在一个实施例中,按照以下公式计算排烃率;
qe=HCP0-HCPi
其中,HCP0为进入排烃门限的烃源岩的最大原始生烃潜力指数,单位为mg/g,HCPi为进入排烃门限后第i个埋藏深度的烃源岩的生烃潜力指数,单位为mg/g,qe为排烃率,单位为mg/g。
在一个实施例中,按照以下公式计算所述烃源岩的排烃强度:
其中,Q为排烃强度,单位为t/km2,qe为排烃率,单位为mg/g,Y为埋藏深度,单位为m,Y0为排烃门限,单位为m,ρ(Y)为烃源岩的密度,单位为g/cm3,TOC为烃源岩的总有机碳含量,单位为%,H为烃源岩的厚度,单位为m。
在一个实施例中,按照以下公式对该研究点距离排烃中心的距离进行标准化处理,包括:
按照以下公式确定第i个研究点到排烃中心的标准化距离:
Xi=li/Si
其中,Xi为该研究点距离烃源岩排烃中心的标准化距离,无量纲,li为该研究点到排烃中心的距离,单位为km,Si为自烃源岩排烃中心到该研究点方向上排烃中心到排烃边界的距离,单位为km。
在一个实施例中,根据排烃中心的排烃强度和标准化处理后的距离,计算单个生烃凹陷控油气分布范围内所述研究点的油气成藏概率,包括:
按照以下公式计算所述研究点的油气成藏概率:
Pn=0.41·exp(0.024·Q)-0.3396·ln(Xi)
其中,Pn为单个生烃凹陷控油气分布范围内所述研究点的油气成藏概率,单位为%,Q为烃源岩排烃中心的排烃强度,单位为t/km2,Xi为所述研究点距离排烃中心的标准化距离,无量纲。
在一个实施例中,对所述研究区内各个生烃凹陷对所述研究点的油气成藏概率进行加权处理,确定所述研究点的油气成藏概率,包括:
按照以下公式进行加权处理:
P=a1·P1+a2·P2+…an·Pn
其中,P为所述研究点的油气成藏概率,单位为%,P1、P2…Pn分别为1、2…n的生烃凹陷对所述研究点的成藏概率,单位为%,a1、a2…an分别为1、2…n的生烃凹陷的加权系数,无量纲。
在一个实施例中,建立所述生烃潜力指数与埋藏深度之间的关系,并根据建立的所述关系,计算排烃率,包括:
建立所述生烃潜力指数随埋藏深度变化的散点图;
根据所述散点图绘制散点包络线;
根据所述包络线确定排烃率。
在一个实施例中,获取研究区的烃源岩的热解参数,包括:
从所述研究区中获取烃源岩样品;
对所述烃源岩样品进行岩石热解实验,获取热解参数。
在一个实施例中,所述烃源岩样品是在所述研究区中均匀分布的岩石样品。
在本发明实施例中,提出了一种基于烃源岩排烃特征确定油气成藏概率的方法,具体利用烃源岩的排烃强度,某点到排烃中心的距离,依此方向上排烃中心到排烃边界的距离,定量化地确定了含油气盆地中每个点的油气成藏概率,并且可以根据距离排烃中心不同方位不同点成藏概率的不同确定某个区域的成藏概率,便于圈定有利区带,为油气田的勘探确定了方向,具有广泛的适用性,解决了现有技术中油气成藏预测精度低、操作性差的技术问题,达到了有效提高油气成藏预测精度的技术效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明的限定。在附图中:
图1是根据本发明实施例的确定油气成藏概率的方法流程图;
图2是根据本发明实施例的南堡坳陷东三段烃源岩排烃模式图;
图3是根据本发明实施例的南堡坳陷东三段烃源岩排烃强度图;
图4是根据本发明实施例的油气藏分布评价的地质模型示意图;
图5是根据本发明实施例的油气成藏概率数学模型示意图;
图6是根据本发明实施例的南堡坳陷东三段油气成藏概率预测图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施方式和附图,对本发明做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
在本例中,提出了一种确定油气成藏概率的方法,如图1所示,包括以下步骤:
步骤101:获取研究区的烃源岩的热解参数、总有机碳含量、厚度和密度;
步骤102:根据所述热解参数和所述总有机碳含量,得到所述烃源岩的生烃潜力指数;
步骤103:建立所述生烃潜力指数与埋藏深度之间的关系,并根据建立的所述关系,计算排烃率;
步骤104:根据所述排烃率、所述总有机碳含量、以及烃源岩的厚度和烃源岩的密度,计算所述烃源岩的排烃强度;
步骤105:确定研究区内的研究点距离排烃中心的距离和沿此方向上排烃中心到排烃边界的距离,并对该研究点距离排烃中心的距离进行标准化处理;
步骤106:根据单个排烃中心的排烃强度和标准化处理后的距离,计算单个生烃凹陷控油气分布范围内所述研究点的油气成藏概率;
步骤107:对所述研究区内各个生烃凹陷对所述研究点的油气成藏概率进行加权处理,确定所述研究点的油气成藏概率。
在上述实施例中,提出了一种基于烃源岩排烃特征确定油气成藏概率的方法,具体的,利用烃源岩的排烃强度,某点到排烃中心的距离,依此方向上排烃中心到排烃边界的距离,定量化地确定了含油气盆地中每个点的油气成藏概率,并且可以根据距离排烃中心不同方位不同点成藏概率的不同确定某个区域的成藏概率,便于圈定有利区带,为油气田的勘探确定了方向,具有广泛的适用性,解决了现有技术中油气成藏预测精度低、操作性差的技术问题,达到了有效提高油气成藏预测精度的技术效果。
具体的,在上述步骤101中,可以通过岩石热解实验、岩石密度测试、岩性描述记录以及钻井分层数据,获取烃源岩的热解参数(例如:S1和S2)、烃源岩的总有机碳含量TOC、烃源岩的厚度h以及烃源岩的密度ρ,进一步的,源岩测试分析样品需要研究区均匀分布
在上述步骤103和步骤104中,可以建立生烃潜力(S1+S2)/TOC随深度变化的散点图,依此绘制散点包络线,并建立烃源岩排烃模式图,确定排烃率并计算排烃强度,并,得出研究区的烃源岩排烃强度平面分布图。在具体实现的时候,可以按照以下公式计算:
HCP=(S1+S2)/TOC
qe=HCP0-HCPi
其中,HCP为烃源岩的生烃潜力指数,单位为mg/g,S1为烃源岩中的游离烃,单位为mg/g,S2为烃源岩中的热解烃,单位为mg/g,TOC为烃源岩的总有机碳含量,也称之为有机质丰度,单位为%,HCP0为进入排烃门限的烃源岩的最大原始生烃潜力指数,单位为mg/g,HCPi为进入排烃门限后某深度的烃源岩的生烃潜力指数,单位为mg/g。
在确定出排烃强度后,可以按照以下公式计算研究区烃源岩的排烃强度Q:
其中,Q为排烃强度,单位为t/km2,qe为单位质量有机碳的排烃率,单位为mg/g,Y为埋深,单位为m,Y0为排烃门限,单位为m,ρ(Y)为烃源岩的密度,单位为g/cm3,TOC为总有机碳含量,单位为%,H为烃源岩的厚度,单位为m。
在上述步骤105中,可以是依据在步骤104中得到的研究区的烃源岩排烃强度平面分布图,确定生油凹陷周围各个方向各个点距离排烃中心的距离,同时确定生油凹陷周围沿着排烃中心到某点方向上排烃中心到排烃边界的距离,从而进行距离的标准化,具体的,可以按照以下公式确定研究点到排烃中心的距离:
Xi=li/Si
其中,Xi为某方向某点距烃源岩排烃中心的标准化距离,无量纲,li为第i个点到排烃中心的距离,单位为km,Si为沿着第i个点自烃源岩排烃中心到此点方向上排烃中心到排烃边界的距离,单位为km。
在上述步骤106中,可以按照以下公式计算单个凹陷控油气分布范围内各个点油气成藏概率Pn:
Pn=0.41·exp(0.024·Q)-0.3396·ln(Xi)
其中,Pn为油气的成藏概率,单位为%,Q为烃源岩排烃中心的排烃强度,单位为t/km2,Xi为某点距烃源岩排烃中心的标准化距离,无量纲。
考虑到在研究区域内是多个生烃凹陷供烃,为了确定最终的某点或者某区域的油气成藏概率,在上述步骤107中,可以按照以下公式根据单个凹陷控藏概率,确定不同凹陷综合控制条件下研究区的油气成藏概率P:
P=a1·P1+a2·P2+…an·Pn
其中,P为某一特定地区内某点的油气成藏概率,单位为%,P1、P2…Pn分别为1、2…n的生烃凹陷对某一特定地区此点的成藏概率,单位为%,a1、a2…an分别为1、2…n的生烃凹陷的加权系数,无量纲。
下面将结合一个具体的实施例对上述确定油气成藏概率的方法进行说明,然而值得注意的是,该具体实施例仅是为了更好地说明本发明,并不构成对本发明的不当限定。
在本例中,以渤海湾盆地中的南堡凹陷为例进行说明,南堡凹陷是渤海湾盆地北部小型断陷型盆地,位于华北板块的东北部、燕山台褶带南缘,是华北地台基底上,经中、新生代块断运动而形成的。南堡凹陷油气勘探重点是以古近纪和新近纪沉积为主的构造型油气藏,具体的,在本例中以南堡凹陷东营组东三段为例。
在本例中,该确定油气成藏概率的方法主要包括以下步骤:
步骤1:根据对烃源岩进行热解仪实验得到的数据,建立生烃潜力指数((S1+S2)/TOC)与埋藏深度(Y)之间的关系,由此确定出排烃门限并计算排烃率(qe);
步骤2:根据总有机碳含量(TOC)、烃源岩的厚度(H)、排烃率(qe)、密度(ρ)计算烃源岩的排烃强度(Q);
步骤3:根据排烃强度的分布范围,确定研究区内某点距离排烃中心的距离和沿此方向上排烃中心到排烃边界的距离,并且对距离参数进行标准化处理;
步骤4:根据单一排烃中心的最大排烃强度和标准化后的距离参数,计算研究区某点的油气成藏概率(Pn);
步骤5:对研究区各生烃凹陷对某点的成藏概率进行加权处理,从而确定出该区任一点的油气成藏概率(P)。
具体的:
(1)建立烃源岩排烃地质模式
南堡凹陷东营组东三段通过收集目前已采集的地化数据,并结合本次研究中的采样进行热解分析测试数据,通过对数据分析,共获得烃源岩(S1+S2)/TOC可用数据246个,根据数据随深度变化的关系,建立了如图2所示的烃源岩排烃模式图,确定出排烃门限Y0,并计算出不同深度的排烃率qe。
(2)排烃强度的计算
根据钻井暗色泥岩厚度统计获得了暗色泥岩平面分布图,统计发现南堡凹陷烃源岩密度约2.50g/cm3。以南堡凹陷东营组东三段为例结合前述排烃门限Y0、排烃率qe计算结果,根据排烃强度计算公式,计算并获得如图3所示的南堡凹陷东营组东三段排烃强度图。排烃研究表明东三段有效源岩的累积排烃强度集中在70×104至280×104t/km2,存在3个排烃中心,其中,两个排烃中心位于凹陷中部,其最大排烃强度均超过350×104t/km2,另外一个排烃中心位于凹陷的西部,其最大排烃强度超过280×104t/km2。
(3)确定从某方向某点距烃源岩排烃中心的标准化距离
可以按照以下公式计算从某方向某点距烃源岩排烃中心的标准化距离:
Xi=li/Si
其中,Xi为某方向某点距烃源岩排烃中心的标准化距离,无量纲,li为第i个点到排烃中心的距离,单位为km,Si为沿着第i个点自烃源岩排烃中心到此点方向上排烃中心到排烃边界的距离,单位为km。
如图4所示是选取点距离参数确定的地质模型,如表1所示是确定的各方向各点到南堡凹陷东营组东三段西侧排烃中心的距离参数。
表1
各方向 | Li(km) | Si(km) | Xi |
北西向 | 3380.282 | 13521.127 | 0.250 |
北西向 | 6760.563 | 13521.127 | 0.500 |
北西向 | 101410.845 | 13521.127 | 7.500 |
北东向 | 3380.282 | 9126.761 | 0.370 |
北东向 | 6760.563 | 9126.761 | 0.741 |
北东向 | 13521.127 | 9126.761 | 1.481 |
南西向 | 3380.282 | 13183.100 | 0.256 |
南西向 | 101410.845 | 13183.100 | 7.692 |
南西向 | 20281.692 | 13183.100 | 1.538 |
南东向 | 3380.282 | 11492.959 | 0.294 |
南东向 | 6760.563 | 11492.959 | 0.588 |
南东向 | 13521.127 | 11492.959 | 1.176 |
(4)数字化确定油气成藏概率及分布范围边界
如图5所示是数字化评价油气分布概率的数学模型,根据选取点的距离参数,对各生烃凹陷排烃中心排烃强度的统计,并结合油气分布概率的数学模型,预测研究区内距离排烃中心各个方向各个点的油气成藏概率。针对某一个凹陷,距离其凹陷排烃中心某方向某点的油气成藏概率计算公式为:
Pn=0.41·exp(0.024·Q)-0.3396·ln(Xi)
其中,Pn为某一位置的油气成藏概率,单位为%。
研究区由多个生烃凹陷供烃,那么某点的油气成藏概率需要综合考察不同生烃凹陷对该区供烃的贡献。在实际操作的过程中,可以针对某一点由不同凹陷各自的成藏概率进行加权处理,由此获得研究区的油气成藏概率分布图,具体的表征公式如下:
P=a1·P1+a2·P2+…an·Pn
其中,P为某一特定地区内某点的油气成藏概率,单位为%,P1、P2…Pn分别为1、2…n的生烃凹陷对某一特定地区此点的成藏概率,单位为%,a1、a2…an分别为1、2…n的生烃凹陷的加权系数,无量纲。
如图6所示是南堡坳陷东三段油气成藏概率的预测图。
在上述实施例中,提出了一种油气成藏概率数字定量化计算方法,该方法采用排烃强度、研究区某点到排烃中心距离和此方向上排烃中心到排烃边界距离,作为反应烃源岩对油气成藏概率控制作用的三个评价参数,同时建立了油气成藏概率定量化计算模型,解决了油气成藏概率计算难的技术问题,为评价圈闭成藏概率提供了一种可行的技术方法,降低了油气勘探的风险,指明了油气的勘探方向,具有广泛的适用性。
在另外一个实施例中,还提供了一种软件,该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。
在另外一个实施例中,还提供了一种存储介质,该存储介质中存储有上述软件,该存储介质包括但不限于:光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种确定油气成藏概率的方法,其特征在于,包括:
获取研究区的烃源岩的热解参数,总有机碳含量,厚度和密度;
根据所述热解参数和所述总有机碳含量,得到所述烃源岩的生烃潜力指数;
建立所述生烃潜力指数与埋藏深度之间的关系,并根据建立的所述关系,计算排烃率;
根据所述排烃率、所述总有机碳含量、以及烃源岩的厚度和烃源岩的密度,计算所述烃源岩的排烃强度;
确定研究区内的研究点距离排烃中心的距离和沿此方向上排烃中心到排烃边界的距离,并对该研究点距离排烃中心的距离进行标准化处理;
根据单个排烃中心的排烃强度和标准化处理后的距离,计算单个生烃凹陷控油气分布范围内所述研究点的油气成藏概率;
对所述研究区内各个生烃凹陷对所述研究点的油气成藏概率进行加权处理,确定所述研究点的油气成藏概率。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,按照以下公式计算所述烃源岩的生烃潜力指数:
HCP=(S1+S2)/TOC
其中,HCP为烃源岩的生烃潜力指数,单位为mg/g,S1为烃源岩中的游离烃,单位为mg/g,S2为烃源岩中的热解烃,单位为mg/g,TOC为烃源岩的总有机碳含量,单位为%。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,按照以下公式计算排烃率;
qe=HCP0-HCPi
其中,HCP0为进入排烃门限的烃源岩的最大原始生烃潜力指数,单位为mg/g,HCPi为进入排烃门限后第i个埋藏深度的烃源岩的生烃潜力指数,单位为mg/g,qe为排烃率,单位为mg/g。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,按照以下公式计算所述烃源岩的排烃强度:
其中,Q为排烃强度,单位为t/km2,qe为排烃率,单位为mg/g,Y为埋藏深度,单位为m,Y0为排烃门限,单位为m,ρ(Y)为烃源岩的密度,单位为g/cm3,TOC为烃源岩的总有机碳含量,单位为%,H为烃源岩的厚度,单位为m。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,按照以下公式对该研究点距离排烃中心的距离进行标准化处理,包括:
按照以下公式确定第i个研究点到排烃中心的标准化距离:
Xi=li/Si
其中,Xi为该研究点距离烃源岩排烃中心的标准化距离,无量纲,li为该研究点到排烃中心的距离,单位为km,Si为自烃源岩排烃中心到该研究点方向上排烃中心到排烃边界的距离,单位为km。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据排烃中心的排烃强度和标准化处理后的距离,计算单个生烃凹陷控油气分布范围内所述研究点的油气成藏概率,包括:
按照以下公式计算所述研究点的油气成藏概率:
Pn=0.41·exp(0.024·Q)-0.3396·ln(Xi)
其中,Pn为单个生烃凹陷控油气分布范围内所述研究点的油气成藏概率,单位为%,Q为烃源岩排烃中心的排烃强度,单位为t/km2,Xi为所述研究点距离排烃中心的标准化距离,无量纲。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,对所述研究区内各个生烃凹陷对所述研究点的油气成藏概率进行加权处理,确定所述研究点的油气成藏概率,包括:
按照以下公式进行加权处理:
P=a1·P1+a2·P2+…an·Pn
其中,P为所述研究点的油气成藏概率,单位为%,P1、P2…Pn分别为1、2…n的生烃凹陷对所述研究点的成藏概率,单位为%,a1、a2…an分别为1、2…n的生烃凹陷的加权系数,无量纲。
8.如权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,建立所述生烃潜力指数与埋藏深度之间的关系,并根据建立的所述关系,计算排烃率,包括:
建立所述生烃潜力指数随埋藏深度变化的散点图;
根据所述散点图绘制散点包络线;
根据所述包络线确定排烃率。
9.如权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,获取研究区的烃源岩的热解参数,包括:
从所述研究区中获取烃源岩样品;
对所述烃源岩样品进行岩石热解实验,获取热解参数。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述烃源岩样品是在所述研究区中均匀分布的岩石样品。
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