CN110441270A - 基于储层颗粒三维荧光识别原油成熟度的类型的方法 - Google Patents

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刘念
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Abstract

本发明实施例提供一种基于储层颗粒三维荧光识别原油成熟度的类型的方法，属于天然气勘探领域。所述方法包括：采集储层的多个岩心或者岩屑样品；使用蒸馏水清洗所采集的储层岩心或者岩屑样品多次，并将洗净后的所述岩心或者岩屑样品晾干；对洗净后的所述岩心或者岩屑样品进行粉碎，并筛选出多个储层颗粒；将所述储层颗粒放入洁净的烧杯中，倒入二氯甲烷，利用超声波振荡所述烧杯第一预设时间后，将所述烧杯静置第二预设时间，以收集抽提液；对所收集的储层颗粒的抽提液进行三维荧光光谱检测获取抽提液三维荧光光谱参数；以及根据所述抽提液三维荧光光谱参数识别所述储层的原油成熟度的类型。其能够快速、有效、简便地表征原油成熟度的类型。

Description

基于储层颗粒三维荧光识别原油成熟度的类型的方法
技术领域
本发明涉及天然气勘探领域，具体地涉及一种基于储层颗粒三维荧光识别原油成熟度的类型的方法。
背景技术
成熟度是表征原油与烃源岩有机质演化阶段的地球化学参数，是进行油-源对比、油气资源评价的关键参数。目前，原油成熟度表征的方法主要为原油生成阶段的生成或转化参数，比如正构烷烃分布特征、奇偶优势比、碳优势比、稳定碳同位素比值、甾、萜烷异构化比值等生物标志化合物参数等。但是，该方法对无油气流只有油气显示井的研究区或者早期有油气流现今已经封井的地区无法凑效。另外，该方法实验过程复杂、成本较高。因此，如何提供一种快速、简便且不受原油样品限制的原油成熟度表征方法，是当前油气成熟度表征急需解决的一项技术问题。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种基于储层颗粒三维荧光识别原油成熟度的类型的方法，仅依靠储层抽提液就能够快速、有效、简便地表征原油成熟度的类型，为油气成藏机理、油-源对比、油气资源评价提供了关键参数。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种用于识别原油成熟度的类型的方法，所述方法包括：采集储层的多个岩心或者岩屑样品，其中每个储层岩心或者岩屑样品的重量不小于第一预设值；使用蒸馏水清洗所采集的储层岩心或者岩屑样品多次，并将洗净后的所述岩心或者岩屑样品晾干；对洗净后的所述岩心或者岩屑样品进行粉碎，并筛选出多个储层颗粒，其中筛选出的所述储层颗粒为重量为第二预设值且粒径大小满足第三预设值的颗粒；将所述储层颗粒放入洁净的烧杯中，倒入二氯甲烷，利用超声波振荡所述烧杯第一预设时间后，将所述烧杯静置第二预设时间，以收集抽提液；对所收集的储层颗粒的抽提液进行三维荧光光谱检测获取抽提液三维荧光光谱参数；以及根据所述抽提液三维荧光光谱参数识别所述储层的原油成熟度的类型。
可选的，获取的所述抽提液三维荧光光谱参数包括：在270nm激发光下，发射波长360nm与320nm处荧光强度的比值R1；和/或三维荧光光谱中最大荧光强度所对应的激发波长MaxEx和发射波长MaxEm，根据所述抽提液三维荧光光谱参数识别原油成熟度的类型包括：根据所述R1和/或所述MaxEx和发射波长MaxEm识别原油成熟度的类型。
可选的，根据所述R1识别原油成熟度的类型包括：如果R1<2.0，则确定所述储层的原油成熟度的类型为凝析油；如果2.0≤R1≤5.0，则确定所述储层的原油成熟度的类型为正常油；以及如果R1>5.0，则确定所述储层的原油成熟度的类型为重质油。
可选的，根据所述MaxEx和所述MaxEm识别原油成熟度的类型包括：如果所述MaxEx处于第一范围且所述MaxEm处于第二范围，则确定所述储层的原油成熟度的类型为凝析油；如果所述MaxEx处于第三范围且所述MaxEm处于第四范围，则确定所述储层的原油成熟度的类型为正常油；以及如果所述MaxEx处于第五范围且所述MaxEm处于第六范围，则确定所述储层的原油成熟度的类型为重质油，其中，所述第一范围是235nm至270nm，所述第二范围是300nm至350nm，所述第三范围是250nm至275nm，所述第四范围是350nm至400nm，所述第五范围是250nm至270nm，所述第六范围是400nm至450nm。
可选的，所述方法还包括：获取所收集的储层颗粒的抽提液的三维荧光光谱；以及根据所述三维荧光光谱识别原油成熟度的类型。
可选的，根据所述三维荧光光谱识别原油成熟度的类型包括：如果所述三维荧光光谱的波峰更靠近光谱谱图的轮廓左侧，则确定所述储层的原油成熟度的类型为凝析油；如果所述三维荧光光谱的波峰更靠近光谱谱图的轮廓中间，则确定所述储层的原油成熟度的类型为正常油；以及如果所述三维荧光光谱的波峰更靠近光谱谱图的轮廓右侧，则确定所述储层的原油成熟度的类型为重质油。
可选的，以下一者或多者：所述第一预设值为50g；所述第二预设值为5g；所述第三预设值的范围为60目至80目；所述第一预设时间为10分钟；以及所述第二预设时间为10分钟。
可选的，所述收集抽提液的步骤包括：多次使用第一预设体积的二氯甲烷来对所述储层颗粒重复收集抽提液；使用第二预设体积的二氯甲烷来对所述储层颗粒收集抽提液；以及将所收集抽提液自然挥发浓缩至第三预设体积，以对对经挥发浓缩后的抽提液进行三维荧光光谱检测。
可选的，所述方法还包括：如果三维荧光光谱检测仪检测到的三维荧光光谱超出所述三维荧光光谱检测仪的坐标系，则对当前所检测的抽提液进行倍数稀释；以及对进行倍数稀释后的抽提液进行三维荧光光谱检测。
可选的，所述第一预设体积为10ml，所述第二预设体积为20ml，所述第三预设体积为10ml。
通过上述技术方案，收集储层颗粒抽提液，对抽提液进行三维荧光光谱检测以获取三维荧光光谱参数，使用该参数可以快速识别出原油成熟度的类型。上述方案适用范围广，对于无油气流只有油气显示井的地区或者已封井的地区依然可以分析油气成熟度。同时，可以避免油区混采的干扰等。另外，本方法操作简便，不依赖原油样品，用量少，简便快捷。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1示出了根据本发明一实施例的用于识别原油成熟度的类型的方法流程图；
图2示出了储层颗粒抽提液的三维荧光光谱的示意图；
图3示出了利用抽提液识别原油成熟度的标准；以及
图4示出了对某地区油气井内的原油成熟度进行识别时所获取的不同储层颗粒的抽提液的三维荧光光谱示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
图1示出了根据本发明一实施例的用于识别原油成熟度的类型的方法流程图。如图1所示，本发明实施例提供一种用于识别原油成熟度的类型的方法，该方法可以包括步骤S110至步骤S160。
步骤S110，采集储层的多个岩心或者岩屑样品，其中每个储层岩心或者岩屑样品的重量不小于第一预设值。
可选的，所述第一预设值可以是约50g，采集的样品尽量挑选泥质含量低、物性好、较为纯净的砂岩或碳酸盐岩储层样品。
步骤S120，使用蒸馏水反复清洗所采集的储层岩心或者岩屑样品多次，并将洗净后的所述岩心或者岩屑样品自然晾干。
步骤S130，可以在没有有机物污染的环境下，对洗净后的所述岩心或者岩屑样品进行粉碎，并筛选出多个储层颗粒，其中筛选出的所述储层颗粒为重量为第二预设值且粒径大小满足第三预设值的颗粒。
可选的，所述第二预设值约为5g，所述第三预设值的范围为60目至80目。
步骤S140，将所述储层颗粒放入洁净的烧杯中，倒入二氯甲烷，利用超声波振荡所述烧杯第一预设时间后，将所述烧杯静置第二预设时间，以收集抽提液。
可选的，所述第一预设时间可以为10分钟，所述第二预设时间可以为10分钟。
具体的，可以通过以下步骤来收集抽提液：
在将储层颗粒放入洁净的烧杯后，首先倒入第一预设体积(例如，所述第一预设体积可以为约10ml)的二氯甲烷，利用超声波对装有液体的烧杯振荡10分钟后静置10分钟，然后从烧杯中收集抽提液；
上述步骤可以重复多次直至所收集的抽提液较为清澈为止，通常经5次提取后抽提液已较为清澈，因此重复次数可以是5次；
执行完上述步骤之后，向烧杯中倒入约第二预设体积(例如，所述第二预设体积可以为约20ml)的二氯甲烷，利用超声波对装有液体的烧杯振荡10分钟后静置10分钟，然后从烧杯中收集抽提液，该步骤执行一次即可；
将所收集的所有抽提液放置在一个开口容器中，使抽提液自然挥发浓缩至第三预设体积以提高抽提液中原油含量，将该第三预设体积的抽提液作为最终的抽提液即可，所述第三预设体积例如可以是10ml。
步骤S150，对所收集的储层颗粒的抽提液进行三维荧光光谱检测获取抽提液三维荧光光谱参数。
在获得所述第三预设体积的抽提液之后，可以根据所使用的三维荧光光谱检测仪的器皿容量的不同而提取不同体积的抽提液进行三维荧光光谱检测，例如，进行三维荧光光谱检测的抽提液的体积可以是2.5ml。
在一些情况下，步骤S140中收集的第三预设体积抽提液的浓度可能过高，超过三维荧光光谱检测仪的检测上限，使得三维荧光光谱检测仪检测到的抽提液的三维荧光光谱超出所述三维荧光光谱检测仪的坐标系(例如，不能显示波峰)，则可以对当前执行三维荧光光谱检测的抽提液(如上述的2.5ml抽提液)进行倍数稀释以降低抽提液浓度。重新使用三维荧光光谱检测仪对稀释后的抽提液进行三维荧光光谱的检测。该过程可以重复以使得最终能够检测到完整的抽提液的三维荧光光谱。所稀释的倍数可以是任何合适的倍数，并且可以每次记录所稀释的倍数，以供后续使用。
抽提液三维荧光光谱参数例如可以包括：在270nm激发光下，发射波长360nm与320nm处荧光强度的比值R1；和/或三维荧光光谱中最大荧光强度所对应的激发波长Max Ex和发射波长Max Em，其中，Max Ex和Max Em可以表征三维荧光光谱中波峰的位置。R1可以使用以下公式进行计算：
其中，I360nm@Ex270nm表示在270nm激发光下，发射波长360nm处荧光强度，I320nm@Ex270nm表示在270nm激发光下，发射波长320nm处荧光强度。
步骤S160，根据所述抽提液三维荧光光谱参数识别所述储层的原油成熟度的类型。
进一步的，也可以获取抽提液三维荧光光谱，根据所三维荧光光谱识别原油成熟度的类型。如图2示出了储层颗粒抽提液的三维荧光光谱的示意图。
储层的原油成熟度的类型可以包括以下三种类型：凝析油、正常油、重质油。如图3所示，不同成熟度的类型的抽提液中，光谱位置(Max Ex和Max Em的值)、R1的值以及光谱特征(以三维荧光光谱的波峰与光谱谱图的轮廓的相对位置来表征)均具有显著区别。对于凝析油来说，Max Ex的范围是235nm至270nm，Max Em的范围是300nm至350nm，R1<2.0，三维荧光光谱的波峰更靠近光谱谱图的轮廓左侧。对于正常油来说，Max Ex的范围是250nm至275nm，Max Em的范围是350nm至400nm，2.0≤R1≤5.0，三维荧光光谱的波峰更靠近光谱谱图的轮廓中间。对于重质油来说，Max Ex的范围是250nm至270nm，Max Em的范围是400nm至450nm，R1>5.0，三维荧光光谱的波峰更靠近光谱谱图的轮廓右侧。图3中示出的是三维荧光光谱的俯视图，其中横轴表示Em，纵轴表示Ex，图中用黑色实线圈出的部分为三维荧光光谱的波峰部分。
可以根据光谱位置(Max Ex和Max Em的值)、R1的值以及光谱特征中的一者或多者来识别储层的原油成熟度的类型。
在一可选实施方式中，可以根据发射波长360nm与320nm处荧光强度的比值R1来确定储层的原油成熟度的类型。如果R1<2.0，则可以确定所述储层的原油成熟度的类型为凝析油；如果2.0≤R1≤5.0，则可以确定所述储层的原油成熟度的类型为正常油；以及如果R1>5.0，则可以确定所述储层的原油成熟度的类型为重质油。
在一可选实施方式中，可以根据Max Ex和Max Em识别原油成熟度的类型，如果所述Max Ex处于235nm至270nm范围内且所述Max Em处于300nm至350nm范围内，则可以确定所述储层的原油成熟度的类型为凝析油；如果所述Max Ex处于250nm至275nm范围内且所述MaxEm处于350nm至400nm范围内，则可以确定所述储层的原油成熟度的类型为正常油；以及如果所述Max Ex处于250nm至270nm范围内且所述Max Em处于400nm至450nm范围内，则可以确定所述储层的原油成熟度的类型为重质油，
在一可选实施方式中，也可以使用储层抽提液的三维荧光光谱识别原油成熟度的类型，如果所述三维荧光光谱的波峰更靠近光谱谱图的轮廓左侧，则可以确定所述储层的原油成熟度的类型为凝析油；如果所述三维荧光光谱的波峰更靠近光谱谱图的轮廓中间，则可以确定所述储层的原油成熟度的类型为正常油；以及如果所述三维荧光光谱的波峰更靠近光谱谱图的轮廓右侧，则可以确定所述储层的原油成熟度的类型为重质油。
在一可选实施方式中，可以根据光谱位置(Max Ex和Max Em的值)、R1的值以及光谱特征中的任意两种特征来识别储层的原油成熟度的类型，例如，可以根据光谱位置(Max Ex和Max Em的值)以及R1的值来进行识别，或者可以根据R1的值以及光谱特征来进行识别，或者可以根据光谱位置(Max Ex和Max Em的值)以及光谱特征来进行识别。在使用上述两种特征进行识别时，需两种特征均满足对应类型的原油成熟度标准。
在一可选实施方式中，可以根据储层颗粒的抽提液的光谱位置(Max Ex和Max Em的值)、R1的值以及光谱特征这三种特征结合来识别储层的原油成熟度的类型。在三种特征均满足对应的条件下再得到储层的原油成熟度的类型。
图4示出了对某地区油气井内的原油成熟度进行识别时所获取的不同储层颗粒的抽提液的三维荧光光谱示意图。如图4所示，该地区油气井内的三维荧光光谱的波峰更靠近光谱谱图的轮廓右侧，由此可以确定该地区储层的原油成熟度的类型为重质油。
本发明实施例提供的基于储层颗粒三维荧光识别原油成熟度的类型的方法操作简便，使用范围广，其主要意义体现在以下几个方面：①对于无油气流只有油气显示井依然可以分析油气性质及成因；②对于已封井的地区依然可以分析油气性质及成因；③可以避免油区混采的干扰；④可以揭示原油“原位”信息。
以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (10)

1.一种用于识别原油成熟度的类型的方法，其特征在于，所述方法包括：
采集储层的多个岩心或者岩屑样品，其中每个储层岩心或者岩屑样品的重量不小于第一预设值；
使用蒸馏水清洗所采集的储层岩心或者岩屑样品多次，并将洗净后的所述岩心或者岩屑样品晾干；
对洗净后的所述岩心或者岩屑样品进行粉碎，并筛选出多个储层颗粒，其中筛选出的所述储层颗粒为重量为第二预设值且粒径大小满足第三预设值的颗粒；
将所述储层颗粒放入洁净的烧杯中，倒入二氯甲烷，利用超声波振荡所述烧杯第一预设时间后，将所述烧杯静置第二预设时间，以收集抽提液；
对所收集的储层颗粒的抽提液进行三维荧光光谱检测获取抽提液三维荧光光谱参数；以及
根据所述抽提液三维荧光光谱参数识别所述储层的原油成熟度的类型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
获取的所述抽提液三维荧光光谱参数包括：在270nm激发光下，发射波长360nm与320nm处荧光强度的比值R1；和/或三维荧光光谱中最大荧光强度所对应的激发波长Max Ex和发射波长Max Em，
根据所述抽提液三维荧光光谱参数识别原油成熟度的类型包括：根据所述R1和/或所述激发波长Max Ex和发射波长Max Em识别原油成熟度的类型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述R1识别原油成熟度的类型包括：
如果R1<2.0，则确定所述储层的原油成熟度的类型为凝析油；
如果2.0≤R1≤5.0，则确定所述储层的原油成熟度的类型为正常油；以及
如果R1>5.0，则确定所述储层的原油成熟度的类型为重质油。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述Max Ex和所述Max Em识别原油成熟度的类型包括：
如果所述Max Ex处于第一范围且所述Max Em处于第二范围，则确定所述储层的原油成熟度的类型为凝析油；
如果所述Max Ex处于第三范围且所述Max Em处于第四范围，则确定所述储层的原油成熟度的类型为正常油；以及
如果所述Max Ex处于第五范围且所述Max Em处于第六范围，则确定所述储层的原油成熟度的类型为重质油，
其中，所述第一范围是235nm至270nm，所述第二范围是300nm至350nm，所述第三范围是250nm至275nm，所述第四范围是350nm至400nm，所述第五范围是250nm至270nm，所述第六范围是400nm至450nm。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所收集的储层颗粒的抽提液的三维荧光光谱；以及
根据所述三维荧光光谱识别原油成熟度的类型。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述三维荧光光谱识别原油成熟度的类型包括：
如果所述三维荧光光谱的波峰更靠近光谱谱图的轮廓左侧，则确定所述储层的原油成熟度的类型为凝析油；
如果所述三维荧光光谱的波峰更靠近光谱谱图的轮廓中间，则确定所述储层的原油成熟度的类型为正常油；以及
如果所述三维荧光光谱的波峰更靠近光谱谱图的轮廓右侧，则确定所述储层的原油成熟度的类型为重质油。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以下一者或多者：所述第一预设值为50g；所述第二预设值为5g；所述第三预设值的范围为60目至80目；所述第一预设时间为10分钟；以及所述第二预设时间为10分钟。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述收集抽提液的步骤包括：
多次使用第一预设体积的二氯甲烷来对所述储层颗粒重复收集抽提液；
使用第二预设体积的二氯甲烷来对所述储层颗粒收集抽提液；以及
将所收集抽提液自然挥发浓缩至第三预设体积，以对经挥发浓缩后的抽提液进行三维荧光光谱检测。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果三维荧光光谱检测仪检测到的三维荧光光谱超出所述三维荧光光谱检测仪的坐标系，则对当前所检测的抽提液进行倍数稀释；以及
对进行倍数稀释后的抽提液进行三维荧光光谱检测。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一预设体积为10ml，所述第二预设体积为20ml，所述第三预设体积为10ml。
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