CN109458173A - 一种确定天然气充注时期的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种确定天然气充注时期的方法，步骤如下：采集分析井的岩芯和岩屑样品，制作双面剖光流体包裹体薄片；确定纯气相天然气包裹体的产状和捕获相对序次；将纯气相天然气包裹体划分为不同捕获期次；测定纯气相天然气包裹体的均一温度和同期的盐水包裹体的均一温度；测定纯气相天然气包裹体的天然气成分，并定量化各个天然气成分的相对含量；计算压力‑温度相图；确定纯气相天然气包裹体的捕获压力；计算纯气相天然气包裹体的捕获深度；获取分析井位置处的地质数据，重构单井埋藏史图；利用单井埋藏史图获取流体包裹体薄片所在深度的埋藏史曲线；将不同期次的纯气相天然气包裹体的捕获深度投影到埋藏史曲线上，得到不同期次天然气充注时期。
Description
技术领域
本发明涉及油气成藏技术领域，尤其涉及一种确定天然气充注时期的方法。
背景技术
天然气充注时期确定是天然气成藏研究的重要内容。传统方法是利用与天然气包裹体共生的盐水包裹体均一温度-热演化史投点法确定天然气充注时期。然而，该方法主要适用于传导型温度场条件下天然气充注时期确定，不能解决热流体活动条件下天然气充注时期的确定。天然气充注往往伴随着高温热流体活动，一般天然气充注时携带的流体温度要远高于所充注地层的古地温。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种利用天然气包裹体捕获深度确定热流体活动条件下天然气充注时期的方法。
本发明提供一种确定天然气充注时期的方法，包括以下步骤：
S101，采集分析井的岩芯和岩屑样品，利用采集到的岩芯和岩屑样品制作双面剖光流体包裹体薄片；
S102，利用偏光显微镜观察所述流体包裹体薄片，确定纯气相天然气包裹体的产状和捕获相对序次；
S103，根据纯气相天然气包裹体的产状和捕获相对序次将其划分为不同捕获期次；
S104，测定不同捕获期次的纯气相天然气包裹体的均一温度和与纯气相天然气包裹体同期的盐水包裹体的均一温度；
S105，测定不同捕获期次的纯气相天然气包裹体的天然气成分，并定量化各个天然气成分的相对含量；
S106，根据各个天然气成分的相对含量计算不同捕获期次的纯气相天然气包裹体的压力-温度相图，并根据压力-温度相图计算纯气相天然气包裹体的均一温度对应的等容线；
S107，计算等容线与盐水包裹体的均一温度的交点，根据交点在压力-温度相图上确定不同捕获期次的纯气相天然气包裹体的捕获压力；
S108，根据不同捕获期次的纯气相天然气包裹体的捕获压力计算不同捕获期次的纯气相天然气包裹体的捕获深度；
S109，获取分析井位置处的地质数据，根据所述地质数据重构单井埋藏史图；
S110，利用所述单井埋藏史图获取流体包裹体薄片所在深度的埋藏史曲线；
S111，将不同期次的纯气相天然气包裹体的捕获深度投影到埋藏史曲线上，即得到不同期次天然气充注时期。
进一步地，步骤S108中，纯气相天然气包裹体的捕获深度的计算公式为：
Dt＝1000Pt/ρwg，
式中，Dt为纯气相天然气包裹体的捕获深度，Pt为纯气相天然气包裹体的捕获压力(MPa)，ρw为地层水密度(g/cm3)，g为重力加速度(m/s2)。
进一步地，步骤S109中，所述地质数据包括获取单井埋藏史图需要的单井地层沉积年龄、地层抬升剥蚀时间及剥蚀厚度、分层数据、岩性数据和孔隙度数据。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
1、本发明提供的方法不再将与天然气包裹体共生的盐水包裹体的均一温度作为确定天然气充注时期的直接参数，而是通过其以及其他参数重构天然气充注时期的古压力，然后将古压力转化为古埋藏深度，最终利用天然气包裹体捕获时的古埋藏深度和埋藏史图确定天然气充注时期；
2、本发明提供的方法不需要热史，能够避免热史重构不准确带来的误差；本发明提供的方法尤其适用于天然气充注时期为静水压力系统条件下油气充注时期的确定，特别是对静水压力条件下存在热流体活动时天然气充注时期的确定具有显著效果，我国海域盆地深水-超深水区储层基本为静水压力系统并多伴随热流体活动，因此本发明提供的方法对准确厘定我国海域盆地深水-超深水区天然气成藏过程具有重要意义，在天然气成藏领域中具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明一种确定天然气充注时期的方法的流程示意图。
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，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
请参考图1，本发明的实施例提供了一种确定天然气充注时期的方法，包括以下步骤：
步骤S101，采集分析井的岩芯和岩屑样品，利用采集到的岩芯和岩屑样品制作双面剖光流体包裹体薄片；
步骤S102，利用偏光显微镜观察步骤S101制得的流体包裹体薄片，确定纯气相天然气包裹体的类型、产状和捕获相对序次等；
步骤S103，根据纯气相天然气包裹体的产状和捕获相对序次将纯气相天然气包裹体划分为不同捕获期次；
步骤S104，采用冷热台利用冷冻法测定不同捕获期次的纯气相天然气包裹体的均一温度和与纯气相天然气包裹体同期的盐水包裹体的均一温度；
步骤S105，利用激光拉曼光谱测定不同捕获期次的纯气相天然气包裹体的天然气成分，并定量化各个天然气成分的相对含量；
步骤S106，利用状态方程根据各个天然气成分的相对含量计算不同捕获期次的纯气相天然气包裹体的压力-温度相图，并根据压力-温度相图计算纯气相天然气包裹体的均一温度对应的等容线；一实施例中，状态方程采用
Peng-Robinson状态方程，Peng-Robinson状态方程的形式为：
式中，P为压力，Pa；υ为摩尔体积，m3·mol-1,R为气体常数，R的取值为8.3145J·mol-1；T为温度,K；
式中，Ωa＝0.45724，Ωb＝0.07780，Tc为临界温度，K；Pc为临界压力，Pa；Tr为对比温度，m＝0.3796+1.54226ω-0.2699ω2，ω≤0.49时；m＝0.379642+1.48503ω-0.1644ω2+0.016667ω3，ω>0.49时。
步骤S107，计算等容线与盐水包裹体的均一温度的交点，根据交点在压力-温度相图上确定不同捕获期次的纯气相天然气包裹体的捕获压力；
步骤S108，假设天然气包裹体捕获时为净水压力系统，根据不同捕获期次的纯气相天然气包裹体的捕获压力计算不同捕获期次的纯气相天然气包裹体的捕获深度；纯气相天然气包裹体的捕获深度Dt的计算公式为：
Dt＝1000Pt/ρwg，
式中，Pt为纯气相天然气包裹体的捕获压力(MPa)，ρw为地层水密度(g/cm3)，g为重力加速度(m/s2)，g的取值近似为10m/s2。
步骤S109，获取分析井位置处的地质数据，这些地质数据包括获取单井埋藏史图需要的单井地层沉积年龄、地层抬升剥蚀时间及剥蚀厚度、分层数据、岩性数据和孔隙度数据等，根据这些地质数据重构单井埋藏史图；
步骤S110，利用单井埋藏史图获取流体包裹体薄片所在深度的埋藏史曲线；
步骤S111，将不同期次的纯气相天然气包裹体的捕获深度投影到埋藏史曲线上，即确定不同期次天然气包裹体捕获时期，即不同期次天然气充注时期。
本发明提供的方法不再将与天然气包裹体共生的盐水包裹体的均一温度作为确定天然气充注时期的直接参数，而是通过其以及其他参数重构天然气充注时期的古压力，然后将古压力转化为古埋藏深度，最终利用天然气包裹体捕获时的古埋藏深度和埋藏史图确定天然气充注时期；本发明提供的方法不需要热史，能够避免热史重构不准确带来的误差；本发明提供的方法尤其适用于天然气充注时期为静水压力系统条件下油气充注时期的确定，特别是对静水压力条件下存在热流体活动时天然气充注时期的确定具有显著效果，我国海域盆地深水-超深水区储层基本为静水压力系统并多伴随热流体活动，因此本发明提供的方法对准确厘定我国海域盆地深水-超深水区天然气成藏过程具有重要意义，在天然气成藏领域中具有广阔的应用前景。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (3)
1.一种确定天然气充注时期的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101，采集分析井的岩芯和岩屑样品，利用采集到的岩芯和岩屑样品制作双面剖光流体包裹体薄片；
S102，利用偏光显微镜观察所述流体包裹体薄片，确定纯气相天然气包裹体的产状和捕获相对序次；
S103，根据纯气相天然气包裹体的产状和捕获相对序次将其划分为不同捕获期次；
S104，测定不同捕获期次的纯气相天然气包裹体的均一温度和与纯气相天然气包裹体同期的盐水包裹体的均一温度；
S105，测定不同捕获期次的纯气相天然气包裹体的天然气成分，并定量化各个天然气成分的相对含量；
S106，根据各个天然气成分的相对含量计算不同捕获期次的纯气相天然气包裹体的压力-温度相图，并根据压力-温度相图计算纯气相天然气包裹体的均一温度对应的等容线；
S107，计算等容线与盐水包裹体的均一温度的交点，根据交点在压力-温度相图上确定不同捕获期次的纯气相天然气包裹体的捕获压力；
S108，根据不同捕获期次的纯气相天然气包裹体的捕获压力计算不同捕获期次的纯气相天然气包裹体的捕获深度；
S109，获取分析井位置处的地质数据，根据所述地质数据重构单井埋藏史图；
S110，利用所述单井埋藏史图获取流体包裹体薄片所在深度的埋藏史曲线；
S111，将不同期次的纯气相天然气包裹体的捕获深度投影到埋藏史曲线上，即得到不同期次天然气充注时期。
2.如权利要求1所述的确定天然气充注时期的方法，其特征在于，步骤S108中，纯气相天然气包裹体的捕获深度的计算公式为：
Dt＝1000Pt/ρwg，
式中，Dt为纯气相天然气包裹体的捕获深度，Pt为纯气相天然气包裹体的捕获压力(MPa)，ρw为地层水密度(g/cm3)，g为重力加速度(m/s2)。
3.如权利要求1所述的确定天然气充注时期的方法，其特征在于，步骤S109中，所述地质数据包括获取单井埋藏史图需要的单井地层沉积年龄、地层抬升剥蚀时间及剥蚀厚度、分层数据、岩性数据和孔隙度数据。
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