CN106970198B - 油气源的确定方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施方式提供了一种油气源的确定方法和装置，其中，该方法包括：采集烃源岩样品、油气田的油气样品；根据烃源岩样品获得干酪根；将干酪根分成多组，按照不同的预设温度，分别进行黄金管热模拟实验，得到多组实验结果物；根据多组实验结果物，建立多组不同成熟度下的烃源岩生成原油的地球化学特征和烃源岩生成天然气的地球化学特征；获取油气样品的地球化学参数数据；根据多组不同成熟度下的烃源岩生成原油的地球化学特征和烃源岩生成天然气的地球化学特征、油气样品的地球化学参数数据，确定烃源岩是否是油气源。该方案通过建立多组不同成熟度下的烃源岩的地球化学特征，解决了现有方法中存在的高成熟油气源判识不准确的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及油气勘探技术领域，特别涉及一种油气源的确定方法和装置。
背景技术
在油气勘探技术领域，准确地确定油气源对恢复油气成藏演化、选择有利区带、资源潜力评价、指导油气开采等方面都有重要作用。通常为了确定油气源，会在综合地质和地球化学资料的基础上，合理地选择有效的对比参数或指标来分析原油、天然气和烃源岩之间亲缘关系，进而可以利用这种亲缘关系指导确定油气源。
具体地，现有的油气源的确定方法一般是通过搜集原油、天然气及烃源岩的样品，再分别测定各种样品的生物标志物及碳同位素特征，直接进行油气源对比确定。这种方法往往由于只能得到烃源岩现有阶段的地球化学特征，但是所搜集的原油与天然气样品可能是该套烃源岩不同阶段的产物。因此，具体实施时会出现很大一部分原油或天然气样品无法与现有烃源岩建立亲缘对比关系的情况，导致判断错误。因此，现有的油气源的确定方法具体实施时，往往会存在油气源的确定不准确的技术问题，影响油气的勘探与开采。
针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请实施方式提供了一种油气源的确定方法和装置，以解决现有的油气源的确定方法中存在的油气源的确定不准确、有遗漏的技术问题。
本申请实施方式提供了一种油气源的确定方法，包括：
采集待测区域内的烃源岩样品、待测区域内油气田的油气样品，其中，所述油气田的油气样品包括原油样品，和/或，天然气样品；
对所述烃源岩样品进行预处理，得到干酪根；
将所述干酪根分成多组，按照不同的预设温度，分别进行黄金管热模拟实验，得到多组实验结果物；
根据所述多组实验结果物，建立多组不同成熟度下烃源岩生成原油的地球化学特征和烃源岩生成天然气的地球化学特征；
根据所述待测区域内油气田的油气样品，获取油气样品的地球化学参数数据；
根据所述多组不同成熟度下烃源岩生成原油的地球化学特征和烃源岩生成天然气的地球化学特征、所述油气田的油气样品的地球化学参数数据，确定所述烃源岩是否为油气源。
在一个实施方式中，对所述烃源岩样品进行预处理，得到干酪根，包括：
将所述烃源岩样品进行粉碎处理，得到样品粉末；
去除所述样品粉末中的无机物杂质，得到处理后的样品；
通过重液浮选，从所述处理后的样品中得到所述干酪根。
在一个实施方式中，将所述干酪根分成多组，按照不同的预设温度，分别进行黄金管热模拟实验，得到多组实验结果物，包括：
将所述干酪根分成14组；
按照14个不同的预设温度，分别对14组干酪根进行黄金管热模拟实验，得到14组实验结果物。
在一个实施方式中，根据所述多组实验结果物，建立多组不同成熟度下的烃源岩生成天然气的地球化学特征，包括：
收集所述多组实验结果物中的各组实验结果物的气体产物；
对多组气体产物中的各组气体产物分别进行气体组分分析和稳定碳同位素分析，以建立所述多组成熟度下的烃源岩生成天然气的地球化学特征。
在一个实施方式中，根据所述多组实验结果物，建立多组成熟度下的烃源岩生成原油的地球化学特征，包括：
对所述多组实验结果物中的各组实验结果物分别进行溶解抽提，得到多组液态烃；
对所述多组液态烃中的各组液态烃进行分离，得到饱和烃和芳烃；
获取所述饱和烃的色谱与质谱、所述芳烃的色谱与质谱、所述饱和烃中的正构烷烃的单体烃碳同位素分析结果；
根据所述饱和烃的色谱与质谱、所述芳烃的色谱与质谱、所述饱和烃中的正构烷烃的单体烃碳同位素分析结果，建立多组成熟度下的烃源岩生成原油的地球化学特征。
在一个实施方式中，对所述多组实验结果物中的各组实验结果物分别进行溶解抽提，得到多组液态烃，包括：
将所述多组实验结果物中的各组实验结果物分别溶解在有机溶剂中；
对溶解有实验结果物的有机溶剂进行溶解抽提，得到所述液态烃。
在一个实施方式中，所述有机溶剂为二氯甲烷。
在一个实施方式中，所述油气田的油气样品的参数数据包括：原油样品的饱和烃的色谱与质谱、原油样品的芳烃的色谱与质谱、原油样品的饱和烃中的正构烷烃的单体烃碳同位素分析结果、天然气样品的组分、天然气样品的稳定碳同位素分析结果。
在一个实施方式中，在确定所述烃源岩为油气源后，所述方法还包括：
根据所述油气源，进行油气开采，和/或，油气勘探。
基于相同的发明构思，本申请实施方式还提供了一种油气源的确定装置，包括：
采集模块，用于采集待测区域内的烃源岩样品、待测区域内油气田的油气样品，其中，所述油气田的油气样品包括原油样品，和/或，天然气样品；
预处理模块，用于对所述烃源岩样品进行预处理，得到干酪根；
实验模块，用于将所述干酪根分成多组，按照不同的预设温度，分别进行黄金管热模拟实验，得到多组实验结果物；
建立模块，用于根据所述多组实验结果物，建立多组不同成熟度下烃源岩生成原油的地球化学特征和烃源岩生成天然气的地球化学特征；
获取模块，用于根据所述待测区域内油气田的油气样品，获取油气样品的地球化学参数数据；
确定模块，用于根据所述多组不同成熟度下烃源岩生成原油的地球化学特征和烃源岩生成天然气的地球化学特征、所述油气田的油气样品的地球化学参数数据，确定所述烃源岩是否为油气源。
在一个实施方式中，所述实验模块包括：
分组单元，用于将所述干酪根分成14组；
实验单元，用于按照14个不同的预设温度，分别对14组干酪根进行黄金管热模拟实验，得到14组实验结果物。
在一个实施方式中，所述建立模块包括：
第一建立单元，用于收集所述多组实验结果物中的各组实验结果物的气体产物；并对多组气体产物中的各组气体产物分别进行气体组分分析和稳定碳同位素分析，以建立所述多组成熟度下的烃源岩生成天然气的地球化学特征；
第二建立单元，用于对所述多组实验结果物中的各组实验结果物分别进行溶解抽提，得到多组液态烃；对所述多组液态烃中的各组液态烃进行分离，得到饱和烃和芳烃；获取所述饱和烃的色谱与质谱、所述芳烃的色谱与质谱、所述饱和烃中的正构烷烃的单体烃碳同位素分析结果，以建立多组成熟度下的烃源岩生成原油的地球化学特征。
在一个实施方式中，所述装置还包括：
开发模块，用于在确定所述烃源岩为油气源的情况下，根据所述油气源，进行油气开采，和/或，油气勘探。
在本申请实施方式中，通过分组按照不同的预设温度进行黄金管热模拟实验，建立多组不同成熟度下的烃源岩生成原油的地球化学特征和烃源岩生成天然气的地球化学特征，解决了现有的油气源的确定方法中存在的油气源的确定不准确的技术问题，达到了准确确定油气源的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本申请实施方式的油气源的确定方法的处理流程图；
图2是根据本申请实施方式的油气源的确定装置的组成结构图；
图3是在一个场景示例中应用本申请实施方式提供油气源的确定方法/装置的过程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
考虑到现有的油气源的确定方法，通常都是先搜集原油、天然气及烃源岩的样品，并分别测定各个样品的生物标志物及碳同位素特征，再直接进行油气源对比，以确定油气源。由于这种方法只能测试得到现有阶段(现有成熟度)烃源岩的地球化学特征，而所搜集的原油与天然气样品可能为该套烃源岩不同阶段(不同成熟度)的产物，在对比分析时会，出现部分原油或天然气样品无法与现有阶段烃源岩建立亲缘对比关系，进而会得到错误的油源对比结论。因此，现有的油气源的确定方法具体实施时，往往会存在油气源的确定不准确、有遗漏的技术问题。针对产生上述技术问题的根本原因，本申请考虑可以先将烃源岩分成多组，在不同的温度下进行黄金管热模拟实验，以模拟不同的阶段(不同的成熟度)，进而可以建立不同成熟度下的烃源岩的地球化学特征，再以不同成熟度下的烃源岩的地球化学特征作为指导确定油气源。从而解决现有的油气源的确定方法中存在的油气源的确定不准确的技术问题，达到准确确定油气源的技术效果。
基于上述思考思路，本申请实施方式提供了一种油气源的确定方法。请参阅图1的油气源的确定方法的处理流程图。本申请实施方式提供的油气源的确定方法，具体可以包括以下步骤。
步骤101：采集待测区域内的烃源岩样品、待测区域内油气田的油气样品，其中，所述油气田的油气样品包括原油样品，和/或，天然气样品。
在一个实施方式中，上述烃源岩样品具体可以是待测区域内潜在可能的油气生油岩的烃源岩的岩石样品。因为生油岩的烃源岩一般位于油气目的层更深部位，但同一套烃源岩在野外露头也会有出露，因此上述烃源岩样品具体可以是岩心的烃源岩，也可以是高丰度有机质的野外露头。上述待测区域内油气田的油气样品，具体可以是油气田的原油样品和天然气样品。通过本申请实施方式提供的油气源的确定方法可以先确认待测区域内油气田的油气样品与待测区域内的烃源岩样品是否具有对应的亲缘关系；在待测区域内油气田的油气样品与待测区域内的烃源岩样品具有对应的亲缘关系的情况下，例如，根据地球化学特征的参数比对，可以判断两者是同一来源，进而可以确定上述烃源岩为该油气田中原油和天然气的油气源。
步骤102：对所述烃源岩样品进行预处理，得到干酪根。
在一个实施方式中，为了制得干酪根，具体可以按照以下步骤执行。
S1：将所述烃源岩样品进行粉碎处理，得到样品粉末。
在一个实施方式中，所述粉碎处理，具体可以包括：通过碎样机对烃源岩样品先粗碎、后细碎；再用规格为200目的样品筛对岩石样品粉末进行筛选，得到符合要求的样品粉末。
S2：去除所述样品粉末中的无机物杂质，得到处理后的样品。
在一个实施方式中，为了事先除去样品粉末中的无机物杂质，例如，样品粉末中的碳酸钙、黄铁矿等，可以对所述样品粉末依次进行酸、碱、黄铁处理，以除去其中的无机物杂质。具体实施时，可以按照以下方式执行：
S2-1：称取一定量样品粉末，放人酸反应容器中，用蒸馏水浸泡2～4h；
S2-2：加入盐酸搅拌后，去除清液；
S2-3：再加入氢氧化钠溶液连续搅拌；
S2-4：最后应用盐酸及无砷锌粒去除黄铁矿。
当然，上述只是为了更好地说明本申请实施方式所列举的除杂手段，具体实施时可以根据具体情况，例如根据当地岩石的具体成分，设计对应的除杂方法。对此，本申请不作限定。
S3：通过重液浮选，从所述处理后的样品中得到所述干酪根。
在一个实施方式中，为了从上述处理后的样品中获得干酪根，具体实施时，可以利用重力作用，通过重力浮选得到干酪根。
步骤103：将所述干酪根分成多组，按照不同的预设温度，分别进行黄金管热模拟实验，得到多组实验结果物。
在一个实施方式中，为了模拟不同的成熟度，可以将上述的干酪根分成多组，按照不同的预设温度，分别进行黄金管热模拟实验，以得到多组实验结果物。具体实施时，可以按照以下步骤执行。
S1：将所述干酪根分成14组。
S2：按照14个不同的预设温度，分别对14组干酪根进行黄金管热模拟实验，得到14组实验结果物。
在本实施方式中，所述黄金管是较为适合用于进行热模拟实验的盛放器。因为该热模拟实验使用的样品盛器需要能够耐高温；并且在装样之后还要进行焊接密封，以保证样品不被污染。而普通的玻璃管通常无法满足上述要求。此外，黄金具有很好的延展性，不易因为实验中产生的天然气而被撑破。当然，具体实施时，也可以根据具体实施条件，选择使用其他合适的盛放器。
在一个实施方式中，具体进行黄金管热模拟实验时，可以称取约100mg的干酪根装入一端用氩弧焊封的黄金管中；再用氩气将黄金管内空气排出后，将黄金管开口封闭。需要说明的是，由于黄金管的本身容量限制，装太多的干酪根可能会由于实验中干酪根生成的液态烃及天然气量过多，撑破黄金管，造成样品流失和污染；而装量太少则无法获得足够的实验结果物。因此，在本实施方式中，每支黄金管内装入约100mg的干酪根。当然，具体实施时，也可以根据具体要求在每支黄金管内装入其他重量合适的干酪根。对此，本申请不作限定。
在一个实施方式中，为了模拟获得不同的成熟度下的结果产物，具体进行黄金管热模拟实验时，可以从温度范围300～560℃每隔20℃设置一个温度点，作为一个预设温度，即共设置14个不同的预设温度：300℃、320℃、340℃、360℃、380℃、400℃、420℃、440℃、460℃、480℃、500℃、520℃、540℃、560℃；将装样后的黄金管分成14组置入高温高压反应釜中，通过计算机控制温度进行程序升温，将每组黄金管升温至对应的预设温度。进而可以获得多组不同预设温度下，即不同成熟度下的实验结果物。在本实施方式中，需要说明的是，300～560℃是烃源岩正常产生油气的一个范围，相当于镜质体反射率Ro值范围0.36％～3.85％，划分成14个预设温度对应于正常的几种成熟度。当然，具体实施时，也可以根据具体情况，适当地调整温度范围和划分的组数。
步骤104：根据所述多组实验结果物，建立多组不同成熟度下烃源岩生成原油的地球化学特征和烃源岩生成天然气的地球化学特征。
在一个实施方式中，为了建立上述多组不同成熟度下烃源岩生成原油的地球化学特征和烃源岩生成天然气的地球化学特征作为后续具体确定油气源的地球化学特征对比指标，具体实施时可以按照以下方式分别建立多组不同成熟度下烃源岩生成原油的地球化学特征和不同成熟度下烃源岩生成天然气的地球化学特征。其中：
为了根据多组实验结果物，建立多组不同成熟度下的烃源岩生成天然气的地球化学特征，具体可以包括以下几个步骤。
S1-1：收集所述多组实验结果物中的各组实验结果物的气体产物。
S1-2：对多组气体产物中的各组气体产物分别进行气体组分分析和稳定碳同位素分析，以建立所述多组不同成熟度下的烃源岩生成天然气的地球化学特征。其中，上述多组不同成熟度下的烃源岩生成天然气的地球化学特征可以作为确定天然气源的地球化学特征对比指标。
在一个实施方式中，具体可以通过使用特殊的气体定量收集装置收集黄金管中的实验结果物的气体产物；并对各组气体产物分别进行气体组分分析和稳定碳同位素分析，从而建立不同成熟度下烃源岩生成天然气的地球化学特征。
为了根据所述多组实验结果物，建立多组成熟度下的烃源岩生成原油的地球化学特征，具体可以按照以下几个步骤执行。
S2-1：对所述多组实验结果物中的各组实验结果物分别进行溶解抽提，得到多组液态烃。
在一个实施方式中，为了得到液态烃，具体实施时可以将收集完气体产物后的黄金管置于装盛有有机溶剂的玻璃烧杯中，并将黄金管剪破，使得黄金管中的实验结果物溶解于有机溶剂中。再将烧杯置于超声仪器中进行溶解抽提，取出黄金管，并将溶液通过塞有脱脂棉的漏斗进行过滤，待有机溶剂挥发完全之后得到上述液态烃，同时可以称量液态烃的重量并记录。
在一个实施方式中，为了溶解实验结果物，具体实施时所使用的有机溶剂可以为二氯甲烷。当然，也可以根据具体情况选择其他合适的材料作为溶剂使用。
S2-2：对所述多组液态烃中的各组液态烃进行分离，得到饱和烃和芳烃。
在一个实施方式中，为了从液态烃中分离得到饱和烃和芳烃，具体实施时，可以利用饱和烃和芳烃溶解度的差异，通过细硅胶层析柱对液态烃中的饱和烃和芳烃进行分离。当然，也可以考虑饱和烃和芳烃其他的差异，采用其他合适的方法进行分离。
S2-3：获取所述饱和烃的色谱与质谱、所述芳烃的色谱与质谱、所述饱和烃中的正构烷烃的单体烃碳同位素分析结果。
在一个实施方式中，为了获取上述饱和烃的色谱与质谱、上述芳烃的色谱与质谱、上述饱和烃中的正构烷烃的单体烃碳同位素分析结果，具体实施时，可以利用色谱－质谱联用仪，例如Agilent5975MSD，分析液态烃中的饱和烃和芳烃的生物标志化合物特征，从而获取饱和烃的色谱与质谱(饱和烃的色谱-质谱)、芳烃的色谱与质谱(芳烃的色谱-质谱)；同时，可以利用同位素分析仪，例如，Finnigan MAT253，对饱和烃中的正构烷烃的单体碳同位素特征进行测定，从而获取饱和烃中的正构烷烃的单体烃碳同位素分析结果。
S2-4：根据所述饱和烃的色谱与质谱、所述芳烃的色谱与质谱、所述饱和烃中的正构烷烃的单体烃碳同位素分析结果，建立多组不同成熟度下的烃源岩生成原油的地球化学特征。
在本实施方式中，上述多组不同成熟度下的烃源岩生成原油的地球化学特征可以作为确定原油源的地球化学特征对比指标；并可以结合多组不同成熟度下的烃源岩生成天然气的地球化学特征，作为确定油气源的地球化学特征对比指标。具体可以通过该对比指标，判断烃源岩与油气样品是否具有亲缘关系，是否是同一来源，进而可以确定烃源岩是否是采集油气样品的油气井的油气源。
步骤105：根据所述待测区域内油气田的油气样品，获取油气样品的地球化学参数数据。
在一个实施方式中，上述油气田的油气样品的参数数据具体可以包括：原油样品的饱和烃色谱与质谱、原油样品的芳烃色谱与质谱、原油样品的饱和烃中的正构烷烃的单体烃碳同位素分析结果、天然气样品的组分、天然气样品的稳定碳同位素分析结果。其中，根据油气样品获取油气样品的参数数据的方法可以参阅获取不同成熟度中某种成熟度下的烃源岩生成原油的地球化学特征和烃源岩生成天然气的地球化学特征的过程。对此，本申请不作赘述。
步骤106：根据所述多组不同成熟度下烃源岩生成原油的地球化学特征和烃源岩生成天然气的地球化学特征、所述油气田的油气样品的地球化学参数数据，确定所述烃源岩是否为油气源。
在一个实施方式中，具体可以将多组不同成熟度下烃源岩生成原油的地球化学特征和烃源岩生成天然气的地球化学特征、油气田的油气样品的地球化学参数数据的相关参数进行对比，建立油-气-源的亲缘对比关系，进而可以确定多期次成藏油气的主要来源，即可以确定出烃源岩是否是油气样品采集处油气井的油气源，其中的油气样品具体对应哪个成熟度的烃源岩。
在本申请实施例中，相较于现有的油气源的确定方法，通过在不同预设温度下进行金管热试验，以模拟不同的成熟度，建立不同成熟度下的烃源岩生成原油的地球化学特征和烃源岩生成天然气的地球化学特征，因此解决了现有的油气源的确定方法中存在的油气源的确定不准确、有遗漏，不能同时确定不同成熟度下的原油样品或天然气样品与烃源岩的亲缘关系的技术问题，达到了准确确定油气源的技术效果。
在一个实施方式中，在确定所述烃源岩为油气源后，所述方法还可以包括：根据所述油气源，进行油气开采，和/或，油气勘探。
在一个实施方式中，在确定烃源岩为油气源之后，可以跟据该烃源岩的位置和深度，确定合适的可能存储有油气的具体位置，进行油气开采。也可以根据该烃源岩的状况，指导进行进一步的油气勘探等。
基于同一发明构思，本发明实施方式中还提供了一种油气源的确定装置，如下面的实施方式所述。由于油气源的确定装置解决问题的原理与油气源的确定方法相似，因此油气源的确定装置的实施可以参见油气源的确定方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。请参阅图2，是本申请实施方式的油气源的确定装置的一种组成结构图，该装置具体可以包括：采集模块201、预处理模块202、实验模块203、建立模块204、获取模块205、确定模块206。下面对该结构进行具体说明。
采集模块201，具体可以用于采集待测区域内的烃源岩样品、待测区域内油气田的油气样品，其中，所述油气田的油气样品包括原油样品，和/或，天然气样品。
预处理模块202，具体可以用于对所述烃源岩样品进行预处理，得到干酪根。
实验模块203，具体可以用于将所述干酪根分成多组，按照不同的预设温度，分别进行黄金管热模拟实验，得到多组实验结果物。
建立模块204，具体可以用于根据所述多组实验结果物，建立多组不同成熟度下烃源岩生成原油的地球化学特征和烃源岩生成天然气的地球化学特征。
获取模块205，具体可以用于根据所述待测区域内油气田的油气样品，获取油气样品的地球化学参数数据。其中，上述油气样品的参数数据可以包括：原油样品的饱和烃色谱与质谱、原油样品的芳烃色谱与质谱、原油样品的饱和烃中的正构烷烃的单体烃碳同位素分析结果、天然气样品的组分、天然气样品的稳定碳同位素分析结果。
确定模块206，具体可以用于根据所述多组不同成熟度下烃源岩生成原油的地球化学特征和烃源岩生成天然气的地球化学特征、所述油气田的油气样品的地球化学参数数据，确定所述烃源岩是否为油气源。
在一个实施方式中，为了获得符合要求的干酪根，所述预处理模块202具体可以包括：
粉碎单元，具体可以用于将所述烃源岩样品进行粉碎处理，得到样品粉末；
除杂单元，具体可以用于去除所述样品粉末中的无机物杂质，得到处理后的样品；
选取单元，具体可以用于通过重液浮选，从所述处理后的样品中得到所述干酪根。
在一个实施方式中，为了模拟获得不同成熟度下的实验结果物，所述实验模块203具体可以包括：
分组单元，具体可以用于将所述干酪根分成14组；
实验单元，具体可以用于按照14个不同的预设温度，分别对14组干酪根进行黄金管热模拟实验，得到14组实验结果物。
在一个实施方式中，为了建立符合要求的多组不同成熟度下的烃源岩生成原油的地球化学特征和烃源岩生成天然气的地球化学特，所述建立模块204具体可以包括：
第一建立单元，具体可以用于收集所述多组实验结果物中的各组实验结果物的气体产物；并对多组气体产物中的各组气体产物分别进行气体组分分析和稳定碳同位素分析，以建立所述多组不同成熟度下的烃源岩生成天然气的地球化学特征；
第二建立单元，具体可以用于对所述多组实验结果物中的各组实验结果物分别进行溶解抽提，得到多组液态烃；对所述多组液态烃中的各组液态烃进行分离，得到饱和烃和芳烃；获取所述饱和烃的色谱与质谱、所述芳烃的色谱与质谱、所述饱和烃中的正构烷烃的单体烃碳同位素分析结果，以建立多组不同成熟度下的烃源岩生成原油的地球化学特征。
在一个实施方式中，为对所述多组实验结果物中的各组实验结果物分别进行溶解抽提，得到多组液态烃，上述第二建立单元还可以包括：
溶解子单元，具体可以用于将所述多组实验结果物中的各组实验结果物分别溶解在有机溶剂中，其中，上述有机溶剂具体可以为二氯甲烷；
抽提子单元，具体可以用于对溶解有实验结果物的有机溶剂进行溶解抽提，得到所述液态烃。
在一个实施方式中，在确定油气源后为了进行具体的油气开采或油气勘探，所述装置具体还可以包括：开发模块，其中，上述开发模块，具体可以用于在确定所述烃源岩为油气源的情况下，根据所述油气源，进行油气开采，和/或，油气勘探。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
需要说明的是，上述实施方式阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，在本说明书中，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
此外，在本说明书中，诸如第一和第二这样的形容词仅可以用于将一个元素或动作与另一元素或动作进行区分，而不必要求或暗示任何实际的这种关系或顺序。在环境允许的情况下，参照元素或部件或步骤(等)不应解释为局限于仅元素、部件、或步骤中的一个，而可以是元素、部件、或步骤中的一个或多个等。
从以上的描述中，可以看出，本申请实施方式提供的油气源的确定方法和装置，通过分组在不同的预设温度下进行黄金管热模拟实验，以模拟不同的成熟度，建立不同成熟度下的烃源岩生成原油的地球化学特征和烃源岩生成天然气的地球化学特征，因此解决了现有的油气源的确定方法中存在的油气源的确定不准确、误差大，不能同时确定不同成熟度下的原油样品或天然气样品与烃源岩的亲缘关系的技术问题，达到了准确确定复杂油气源的技术效果；又通过进行黄金管热模拟实验模拟得到了对应成熟度下的特征数据，明确了热成熟作用对油气源对比地球化学特征指标的影响，达到减少确定误差，提高了确定油气源的准确度的技术效果。
在一个具体实施场景，应用本申请提供油气源的确定方法/装置对某区域的油气田进行油气源的确定。具体的实施过程可以参阅图3的在一个场景示例中应用本申请实施方式提供油气源的确定方法/装置的过程示意图。具体可以按照以下几个步骤执行。
步骤1：采集油气田现场的原油样品和天然气样品。具体实施时，油气田现场目的层原油样品可以使用20ml专用油样瓶进行采集；天然气样品可以采用高压耐腐蚀钢瓶采集，其中，上述钢瓶的最大承压为15MPa，容积为2L，且钢瓶设两头阀门，取样时可以采用高压管线与油区现场油气分离罐压力表接口相连，连接后打开油气分离罐压力表阀门，待天然气体完全排出瓶内空气并充满后再关闭钢瓶两端阀门，采集得到天然气样品后，分开高压管线后留以待用。
步骤2：采集高丰度有机质的野外露头或岩心烃源岩样品，并利用粉碎机对烃源岩样品进行粗碎、细碎后，并用200目样品筛对岩石样品粉末进行筛选，得到烃源岩的岩石粉末备用。
步骤3：利用烃源岩粉末制作干酪根。具体实施时可以包括以下两个步骤：
S3-1：取一定量岩石粉末样品放入酸反应器中，先用蒸馏水浸泡，再经过酸、碱和黄铁矿处理后，应用重液浮选法制取干酪根；
S3-2：上述干酪根制成后，再经二氯甲烷清洗可溶有机质后，研细装瓶密封备用。需要说明的是，上述的具体操作步骤可以参照国家标准《沉积岩中干酪根的分离方法》执行(GB/T191444-2003)。
步骤4：称取约100mg的干酪根样品装入一端用氩弧焊封的黄金管中。实施时，需要注意的是金管焊封的过程需要在氩气的保护条件下进行。上述金管的规格具体可以为40mm×5mm。用上述金管装好样品后，将金管固定在冷水槽中，待金管用氩气轻吹约5min将金管内空气排出后，再将金管另一端开口封闭。
步骤5：将装样的黄金管称重后置入高温高压反应釜中，根据计算机控制温度进行程序升温。具体的升温过程需要注意以下几点：从300～560℃每隔20℃设置一个温度点作为预设温度，每组共设置14个温度点；具体升温加热时，可以首先在1小时内加热到300℃，恒温30min，然后以2℃/h的速率升温至预设温度。还需要说明的是，反应釜的温度及升温速率可以通过计算机终端程序设定和控制，且温度误差范围小于0.1℃。其中，反应釜压力维持在25MPa左右，压力误差范围小于0.1MPa。
步骤6：待热模拟实验完成后称取金管重量，应用特殊的气体定量收集装置收集金管中的气体产物。具体操作步骤可以包括以下几个步骤(S6-1至S6-4)：
S6-1：首先将金管固定在取样装置容器内，其中，上述容器的一端连接真空泵，端口封紧后抽至近真空状态，同时记录真空状态压力(P1)；
S6-2：旋转钢钉刺破金管，待压力表显示平衡后，读取得到压力数值(P2)；
S6-3：根据以下公式计算气体产物的体积：
V＝V0×(P2-P1)/P0
式中，V0为气体收集装置体积；P0为气体定量时的大气压值；
S6-4：将搜集的气体产物进行气体组分与稳定碳同位素分析，获得不同成熟度下烃源岩生成天然气的组分与碳同位素特征。其中，该步骤具体操作时又可以包括：
S6-4-1：采用Agilent 6890N GC气相色谱仪对气体产物进行组分分析，具体实施时，可以使用Poraplot Q型色谱柱，其中，载气为氦气，具体的操作步骤可以参照国家标准《天然气的组成分析气相色谱法》(GBT 13610-2003)；
S6-4-2：采用IsochromⅡ型GC-IRMS同位素质谱仪对气体产物进行气体稳定碳同位素分析，同样可以使用氦气作为载气，具体操作时，初始温度为30℃，恒温3min，再以15℃/min的速率升至150℃，恒温8min，其中，气体碳同位素分析误差控制在0.5‰以内。
步骤7：从气体分析后的金管中获取液态烃，具体实施时，可以包括以下几个步骤(S7-1至S7-2)：
S7-1：将气体分析后的金管置于装盛有有机溶剂的玻璃烧杯中剪破，并将烧杯置于超声仪器中进行超声震荡溶解抽提，需要注意的是，使用的有机溶剂可以为纯度99％以上的二氯甲烷(CH2Cl2)，超声震荡具体可以分3次进行，其中，每次的震荡时间可以为2min；
S7-2：然后取出金管，将有机溶液通过塞有脱脂棉的玻璃漏斗中过滤，去除固体残余物后，待有机溶剂挥发完全之后，获取液态烃，并称取液态烃重量。
步骤8：利用细硅胶层析柱对不同温度点生成液态烃中的饱和烃和芳烃进行分离。需要说明的是，该步骤主要利用不同有机溶剂对液态烃不同族成分进行选择性分离从而得到不同族组分化合物。具体操作步骤可以参照国家标准《岩石中可溶有机物及原油族组分分析》(SY/T 5119-2008)。
步骤9：获取分离出来的饱和烃和芳烃的色谱-质谱(色谱与质谱)，并对饱和烃进行同位素分析。具体可以按照以下步骤(S9-1至S9-2)执行：
S9-1：分析采用Agilent 5975MSD色谱－质谱联用仪，测定液态烃生物标志化合物的特征获取各温度点样品生成饱和烃的色谱－质谱(GC-MS)、芳烃的色谱-质谱，其中，具体操作步骤可以参照国家标准《地质样品有机地球化学分析方法第3部分：石油重馏分中饱和烃族组分测定》(GBT 14340.3-2010)执行；
S9-2：利用Finnigan MAT 253仪器测定各温度点样品生成液态烃单体烃碳同位素特征(对饱和烃进行同位素分析)，获得不同成熟度下烃源岩生成原油的单体烃稳定碳同位素特征(获得饱和烃的同位素分析结果)，其中，具体操作步骤可以参照国家标准《原油中C5～C8单体烃稳定碳同位素分析方法》(Q/SH 0301-2009)执行。
步骤10：测试分析油气田现场目的层原油及天然气样品的地球化学特征(即根据所述待测区域内的油气田的油气样品，获取油气田的油气样品的参数数据)，其中，上述样品的地球化学特征具体可以包括天然气组分含量、碳同位素以及原油生物标志化合物、单体烃稳定碳同位素特征。
步骤11：将不同成熟度下烃源岩生成原油、天然气的地球化学特征与现场油气井所采集原油、天然气样品的地球化学特征进行对比，建立油-气-源亲缘对比关系，进而可以确定多期次成藏油气的主要来源。需要注意的是，上述天然气对比指标主要可以包括天然气组分含量、稳定碳同位素特征；上述原油对比指标主要可以包括正构烷烃、无环类异戊二烯烃、甾烷、萜烷及藿烷类等生物标志化合物特征，以及原油的单体烃碳同位素特征。根据对比结果，确定烃源岩是否是对应的油气源。
通过上述场景示例，验证了本申请实施方式提供的油气源的确定方法和装置确实可以解决现有的油气源的确定方法中存在的油气源的确定不准确、有遗漏，不能同时确定不同成熟度下的原油样品或天然气样品与烃源岩的亲缘关系的技术问题，达到准确确定复杂油气源的技术效果。
尽管本申请内容中提到不同的油气源的确定方法或装置，但是，本申请并不局限于必须是行业标准或实施例所描述的情况等，某些行业标准或者使用自定义方式或实施例描述的实施基础上略加修改后的实施方案也可以实现上述实施例相同、等同或相近、或变形后可预料的实施效果。应用这些修改或变形后的数据获取、处理、输出、判断方式等的实施例，仍然可以属于本申请的可选实施方案范围之内。
虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。
上述实施例阐明的装置或模块等，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，移动终端，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请。
Claims (13)
1.一种油气源的确定方法，其特征在于，包括：
采集待测区域内的烃源岩样品、待测区域内油气田的油气样品，其中，所述油气田的油气样品包括原油样品，和/或，天然气样品；
对所述烃源岩样品进行预处理，得到干酪根；
将所述干酪根分成多组，按照不同的预设温度，分别进行黄金管热模拟实验，得到多组实验结果物；其中，通过多组不同的预设温度得到的多组实验结果物分别为多组不同成熟度下的实验结果物；
根据所述多组实验结果物，建立多组不同成熟度下烃源岩生成原油的地球化学特征和烃源岩生成天然气的地球化学特征；
根据所述待测区域内油气田的油气样品，获取油气样品的地球化学参数数据；
根据所述多组不同成熟度下烃源岩生成原油的地球化学特征和烃源岩生成天然气的地球化学特征、所述油气田的油气样品的地球化学参数数据，确定所述烃源岩是否为油气源。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述烃源岩样品进行预处理，得到干酪根，包括：
将所述烃源岩样品进行粉碎处理，得到样品粉末；
去除所述样品粉末中的无机物杂质，得到处理后的样品；
通过重液浮选，从所述处理后的样品中得到所述干酪根。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述干酪根分成多组，按照不同的预设温度，分别进行黄金管热模拟实验，得到多组实验结果物，包括：
将所述干酪根分成14组；
按照14个不同的预设温度，分别对14组干酪根进行黄金管热模拟实验，得到14组实验结果物。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述多组实验结果物，建立多组不同成熟度下的烃源岩生成天然气的地球化学特征，包括：
收集所述多组实验结果物中的各组实验结果物的气体产物；
对多组气体产物中的各组气体产物分别进行气体组分分析和稳定碳同位素分析，以建立所述多组成熟度下的烃源岩生成天然气的地球化学特征。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述多组实验结果物，建立多组成熟度下的烃源岩生成原油的地球化学特征，包括：
对所述多组实验结果物中的各组实验结果物分别进行溶解抽提，得到多组液态烃；
对所述多组液态烃中的各组液态烃进行分离，得到饱和烃和芳烃；
获取所述饱和烃的色谱与质谱、所述芳烃的色谱与质谱、所述饱和烃中的正构烷烃的单体烃碳同位素分析结果；
根据所述饱和烃的色谱与质谱、所述芳烃的色谱与质谱、所述饱和烃中的正构烷烃的单体烃碳同位素分析结果，建立多组成熟度下的烃源岩生成原油的地球化学特征。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对所述多组实验结果物中的各组实验结果物分别进行溶解抽提，得到多组液态烃，包括：
将所述多组实验结果物中的各组实验结果物分别溶解在有机溶剂中；
对溶解有实验结果物的有机溶剂进行溶解抽提，得到所述液态烃。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂为二氯甲烷。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述油气田的油气样品的参数数据包括：原油样品的饱和烃的色谱与质谱、原油样品的芳烃的色谱与质谱、原油样品的饱和烃中的正构烷烃的单体烃碳同位素分析结果、天然气样品的组分、天然气样品的稳定碳同位素分析结果。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述烃源岩为油气源后，所述方法还包括：
根据所述油气源，进行油气开采，和/或，油气勘探。
10.一种油气源的确定装置，其特征在于，包括：
采集模块，用于采集待测区域内的烃源岩样品、待测区域内油气田的油气样品，其中，所述油气田的油气样品包括原油样品，和/或，天然气样品；
预处理模块，用于对所述烃源岩样品进行预处理，得到干酪根；
实验模块，用于将所述干酪根分成多组，按照不同的预设温度，分别进行黄金管热模拟实验，得到多组实验结果物；其中，通过多组不同的预设温度得到的多组实验结果物分别为多组不同成熟度下的实验结果物；
建立模块，用于根据所述多组实验结果物，建立多组不同成熟度下烃源岩生成原油的地球化学特征和烃源岩生成天然气的地球化学特征；
获取模块，用于根据所述待测区域内油气田的油气样品，获取油气样品的地球化学参数数据；
确定模块，用于根据所述多组不同成熟度下烃源岩生成原油的地球化学特征和烃源岩生成天然气的地球化学特征、所述油气田的油气样品的地球化学参数数据，确定所述烃源岩是否为油气源。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述实验模块包括：
分组单元，用于将所述干酪根分成14组；
实验单元，用于按照14个不同的预设温度，分别对14组干酪根进行黄金管热模拟实验，得到14组实验结果物。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述建立模块包括：
第一建立单元，用于收集所述多组实验结果物中的各组实验结果物的气体产物；并对多组气体产物中的各组气体产物分别进行气体组分分析和稳定碳同位素分析，以建立所述多组成熟度下的烃源岩生成天然气的地球化学特征；
第二建立单元，用于对所述多组实验结果物中的各组实验结果物分别进行溶解抽提，得到多组液态烃；对所述多组液态烃中的各组液态烃进行分离，得到饱和烃和芳烃；获取所述饱和烃的色谱与质谱、所述芳烃的色谱与质谱、所述饱和烃中的正构烷烃的单体烃碳同位素分析结果，以建立多组不同成熟度下的烃源岩生成原油的地球化学特征。
13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
开发模块，用于在确定所述烃源岩为油气源的情况下，根据所述油气源，进行油气开采，和/或，油气勘探。
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