CN107817332B - 一种表征潜在烃源岩后期保存效率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种表征潜在烃源岩后期保存效率的方法，所述方法包括：确定与烃源岩发育的沉积环境相关的无机元素；通过所述无机元素确定烃源岩保存环境的优劣，从而确定潜在烃源岩后期保存效率。根据本发明的方法，可以在烃源岩评价的研究过程中，实现对潜在烃源岩保存效率的准确判识；相较于现有技术，根据本发明的方法获取的结果数值化、准确化、定量化，其解决了现有方法中人为误差的存在问题。

Description

一种表征潜在烃源岩后期保存效率的方法
技术领域
本发明涉及地质开发领域，具体说涉及一种表征潜在烃源岩后期保存效率的方法。
背景技术
在元素地球化学理论中，根据元素的分异现象来解释沉积物的沉积环境的变化，特别是与有机质丰度的有机碳含量密切相关的元素，能够通过其含量的变化反映有机质的富集。
因此，在现有技术中，评价烃源岩后期保存效率主要是通过对有机碳(TOC)富集状态的分析判定。进一步的，在现有技术中，通常用肉眼观察方法进行元素示踪，通过观察若干条元素与有机碳曲线的相似性进行烃源岩的判定，但是该方法只能做粗略的分析判断，其分析结果的正确率以及精度无法保证。尤其的，当多条曲线形状相近时，容易出现人为误差。
因此，需要一种新的表征潜在烃源岩后期保存效率的方法。
发明内容
本发明提供了一种表征潜在烃源岩后期保存效率的方法，所述方法包括：
确定与烃源岩发育的沉积环境相关的无机元素；
通过所述无机元素确定烃源岩保存环境的优劣，从而确定潜在烃源岩后期保存效率。
在一实施例中：
通过潜在烃源岩中所述无机元素的含量指示有机碳的富集状态，从而定量表征潜在烃源岩的后期保存效率。
在一实施例中，通过烃源岩中所述无机元素的含量表征有机碳的富集状态，其中：
获取所述潜在烃源岩中所述无机元素含量与有机碳含量之间的数学关系模型；
基于所述数据关系模型根据所述潜在烃源岩中所述无机元素的含量计算有机碳含量以指示所述有机碳的富集状态。
在一实施例中，获取所述潜在烃源岩中所述无机元素含量与有机碳含量之间的数学关系模型，其中：
选取同一地区不同层位且生产力相同的潜在烃源岩样品；
对所述烃源岩样品中所述无机元素含量以及所述有机碳含量进行测定以获取测量值；
基于所述测量值构造所述数学关系模型。
在一实施例中，基于所述测量值构造所述数学关系模型，其中，采用线性回归法构造所述数学关系模型。
在一实施例中，确定与烃源岩发育的沉积环境相关的无机元素，其中，所述无机元素为金属氧化物。
在一实施例中，所述无机元素为氧化镁。
在一实施例中，所述潜在烃源岩中氧化镁含量与所述有机碳含量的数学关系模型为：
y＝0.0092x1+0.1089，
其中，x1为所述氧化镁含量，单位是百分数；y为所述有机碳含量，单位是微克/升。
在一实施例中，所述无机元素为二氧化钛。
在一实施例中，所述潜在烃源岩中二氧化钛含量与所述有机碳含量的数学关系模型为：
y＝0.0409x2+0.1123，
其中，x2为所述二氧化钛含量，单位是百分数；y为所述有机碳含量，单位是微克/升。
根据本发明的方法，可以在烃源岩评价的研究过程中，实现对潜在烃源岩保存效率的准确判识；相较于现有技术，根据本发明的方法获取的结果数值化、准确化、定量化，其解决了现有方法中人为误差的存在问题。
本发明的其它特征或优点将在随后的说明书中阐述。并且，本发明的部分特征或优点将通过说明书而变得显而易见，或者通过实施本发明而被了解。本发明的目的和部分优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的步骤来实现或获得。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明一实施例的方法流程图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此本发明的实施人员可以充分理解本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程并依据上述实现过程具体实施本发明。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
在现有技术中，评价烃源岩后期保存效率主要是通过对有机碳富集状态的分析判定。进一步的，在现有技术中，通常用肉眼观察方法进行元素示踪，通过观察若干条元素与有机碳曲线的相似性进行烃源岩的判定，但是该方法只能做粗略的分析判断，其分析结果的正确率以及精度无法保证。尤其的，当多条曲线形状相近时，容易出现人为误差。
针对上述问题，本发明提出了一种表征潜在烃源岩后期保存效率的方法。具体的，在一实施例中，首先确定与烃源岩发育的沉积环境相关的无机元素。然后通过无机元素确定烃源岩保存环境的优劣，从而确定潜在烃源岩后期保存效率。
具体的，分析有利于烃源岩保存的沉积环境控制因素。选取同一地区不同层位且生产力相同的潜在烃源岩样品，进行有机碳、常量元素测试，分析选取与有机碳相关性较强的无机元素。
具体的，在一实施例中，首先通过潜在烃源岩中无机元素的含量指示有机碳的富集状态，从而定量表征潜在烃源岩的后期保存效率。
具体的，在一实施例中，首先获取潜在烃源岩中无机元素含量与有机碳含量之间的数学关系模型；然后基于数据关系模型根据潜在烃源岩中无机元素的含量计算有机碳含量以指示有机碳的富集状态。
接下来基于附图详细描述本发明一实施例的方法的执行过程，附图的流程图中示出的步骤可以在包含诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。虽然在流程图中示出了各步骤的逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在一实施例中，如图1所示，首先确定相关无机元素(步骤S110)，即确定与烃源岩发育的沉积环境相关的无机元素。然后构造潜在烃源岩中无机元素含量与有机碳含量之间的数学关系模型(步骤S120)。
具体的，在步骤S120中，选取同一地区不同层位且生产力相同的潜在烃源岩样品；对烃源岩样品中无机元素含量以及有机碳含量进行测定以获取测量值；基于测量值构造所述数学关系模型。进一步的，在本发明一实施例中，采用线性回归法构造数学关系模型。
数学关系模型构造完毕后，就可以针对目标潜在烃源岩进行无机元素含量的实测(步骤S130)。然后基于数学关系模型，根据无机元素含量计算有机碳含量(步骤S140)。根据计算出的有机碳含量即可指示有机碳的富集状态，从而定量表征潜在烃源岩的后期保存效率(步骤S150)。
本发明提供了一种能够利用无机元素表征有机碳富集从而进行烃源岩后期保存效率判识的算法，为烃源岩评价提供一套准确、有效、可靠的技术手段。
根据本发明的方法，可以在烃源岩评价的研究过程中，实现对潜在烃源岩保存效率的准确判识，且数值化、准确化、定量化，弥补了现有方法中人为误差的存在。
在上述过程中，关键点之一就是确定与烃源岩发育的沉积环境相关的无机元素。在本发明一实施例中，用金属氧化物表征有机碳的富集，即确定金属氧化物为本实施例的方法流程中与烃源岩发育的沉积环境相关的无机元素。
进一步的，镁(Mg)是生物生存和繁衍所必需的营养物质，在海水中的分布受生物活动控制，其氧化物氧化镁(MgO)来源于镁质碳酸盐岩的分解，镁质碳酸盐岩在一定的气候、温度环境下才会沉积，因此氧化镁的含量可以代表当时的沉积气候，具体表现为高氧化镁含量对应热期，低氧化镁含量与当时的凉期对应。由于氧化镁能反映有利于烃源岩发育的沉积环境，那么氧化镁与有机碳应具有一定的正相关性。
因此，在本发明一实施例中，将氧化镁确定为本实施例的方法流程中与烃源岩发育的沉积环境相关的无机元素。对同一地区不同层位且生产力相同的潜在烃源岩样品的氧化镁含量、有机碳含量进行测定，用线性回归法求得氧化镁含量与有机碳含量的数学关系模型为：
y＝0.0092x1+0.1089， (式1)
其中，x1为氧化镁含量，单位是百分数；y为有机碳含量，单位是微克/升。
进一步的，钛(Ti)是典型的亲陆性元素，以机械迁移为主，沉积于滨浅海地区，在海水中相对稳定，以碎屑形式存在，常被作指示物源区远近的指标，越远离陆源区，岩石中含量越低。在风化作用中较稳定、不宜迁移的、气候效应最灵敏的典型元素是钛，其多富集于湿热地区的海水中。由于钛能反映有利于烃源岩发育的沉积环境，因此钛与有机碳应具有一定的正相关性。
因此，在本发明一实施例中，将二氧化钛(TiO2)确定为本实施例的方法流程中与烃源岩发育的沉积环境相关的无机元素。对同一地区不同层位且生产力相同的潜在烃源岩样品的二氧化钛含量、有机碳含量进行测定，用线性回归法求得二氧化钛含量与所述有机碳含量的数学关系模型为：
y＝0.0409x2+0.1123， (式2)
x2为二氧化钛含量，单位是百分数；y为有机碳含量，单位是微克/升。
上述实施例中虽然分别采用了氧化镁、二氧化钛作为计算有机碳的无机元素，在本发明其他实施例中，也可采用相接的方式，同时采用上述两种无机元素计算有机碳。
本发明中通过对待评价的烃源岩有机碳及无机元素MgO、TiO2进行数值处理，并进而利用线性回归计算其相关系数，将有机碳的富集与元素对沉积环境的指示定量结合，提高了有效烃源岩判识的精度和准确度。根据本发明的方法能够准确的描述无机元素与潜在烃源岩直接的相关性，在元素地球化学方法评价烃源岩应用过程中具有较好的推广应用价值。
根据本发明的方法，可以在烃源岩评价的研究过程中，实现对潜在烃源岩保存效率的准确判识；相较于现有技术，根据本发明的方法获取的结果数值化、准确化、定量化，其解决了现有方法中人为误差的存在问题。
虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。本发明所述的方法还可有其他多种实施例。在不背离本发明实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变或变形，但这些相应的改变或变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种表征潜在烃源岩后期保存效率的方法，其特征在于，所述方法包括：
确定与烃源岩发育的沉积环境相关的无机元素；
通过所述无机元素确定烃源岩保存环境的优劣，从而确定潜在烃源岩后期保存效率；
通过潜在烃源岩中所述无机元素的含量指示有机碳的富集状态，从而定量表征潜在烃源岩的后期保存效率；
其中，在通过潜在烃源岩中所述无机元素的含量指示有机碳的富集状态的步骤中，包括：
选取同一地区不同层位且生产力相同的潜在烃源岩样品；
对所述烃源岩样品中所述无机元素的含量以及所述有机碳的含量进行测定以获取测量值；
基于所述测量值构造数学关系模型；
基于所述数学关系模型根据所述潜在烃源岩中所述无机元素的含量计算有机碳含量以指示所述有机碳的富集状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述测量值构造所述数学关系模型，其中，采用线性回归法构造所述数学关系模型。
3.根据权利要求1中任一项所述的方法，其特征在于，确定与烃源岩发育的沉积环境相关的无机元素，其中，所述无机元素为金属氧化物。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无机元素为氧化镁。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述潜在烃源岩中氧化镁含量与所述有机碳含量的数学关系模型为：
y＝0.0092x1+0.1089，
其中，x1为所述氧化镁含量，单位是百分数；y为所述有机碳含量，单位是微克/升。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无机元素为二氧化钛。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述潜在烃源岩中二氧化钛含量与所述有机碳含量的数学关系模型为：
y＝0.0409x2+0.1123，
其中，x2为所述二氧化钛含量，单位是百分数；y为所述有机碳含量，单位是微克/升。
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