CN111024627A - 一种烃源岩的成熟度的快速判别方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烃源岩的成熟度的快速判别方法，包括如下步骤：S100、检测烃源岩的成分，根据成熟度测定方法测定成熟度参数；S200、设立成熟度判定区间，分为低成熟阶段、中成熟阶段、高成熟阶段、过成熟阶段和变质期，根据不同成分测定获得的成熟度参数判断待检测烃源岩的成熟度区间；S300、作出成熟度相关参数表格，方便查找和判断烃源岩的成熟度区间；本发明只需要测得烃源岩的主要成分后就可针对主要成分进行成熟度测算，提高了成熟度判别效率，只需测定烃源岩主要成分的反射率、换算发射率、代入曲线图、粗略测算四个步骤即可得出烃源岩的成熟度区间、成熟程度或成熟阶段，步骤简单，节约了成本和时间。

Description

一种烃源岩的成熟度的快速判别方法

技术领域

本发明涉及有机岩石领域，具体为一种烃源岩的成熟度的快速判别方法。

背景技术

岩石在基本上处于固体状态下，受到温度、压力及化学活动性流体的作用，发生矿物成分、化学成分、岩石结构与构造变化的地质作用，称为变质作用。经历变质作用后形成的岩石称变质岩，烃源岩就属于变质岩的一种。

烃源岩是在天然条件下曾经产生并排出过烃类并形成工业性油气聚集的岩石，是一种能够产生或已经产生可移动烃类的岩石。烃源岩可细分为油源岩、气源岩和油气源岩。要准确识别烃源岩一般需确认有机质的数量、有机质的类型和有机质的成熟度三个方面进行研究并做出定性和定量的评价。

烃源岩应该具备的条件：含有大量有机质即干酪根；达到干酪根转化成油气的门限温度即埋藏深度。

高演化区烃源岩热演化程度分析及成熟阶段划分是油气勘探前景评价的主要考虑因素之一。烃源岩的成熟度是烃源岩评价中最重要的问题。

现有的烃源岩判断方法虽然众多，但是还没有系统的总结方法，比较混乱，成熟度测定不够准确，成熟度测定较为麻烦，耗费时间较多。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种烃源岩的成熟度的快速判别方法，先分析出烃源岩的主要成分，然后根据烃源岩的主要成分来选择合适的成熟度测定方法，测得烃源岩的主要成分后就可针对主要成分进行成熟度测算，大大节省了时间，提高了成熟度判别效率，制作了镜质体反射率-烃源岩成熟度相关曲线图，从而使镜质体反射率与烃源岩成熟度之间的关系一目了然，只需测定烃源岩主要成分的反射率、换算发射率、代入曲线图、粗略测算四个步骤即可得出烃源岩的成熟度区间、成熟程度或成熟阶段，步骤简单，可行度高，节约了成本和时间，能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种烃源岩的成熟度的快速判别方法，包括如下步骤：

S100、检测烃源岩的成分，根据烃源岩的成分分别确定对应的成熟度测定方法，在获得各成分比例后选择占据最大比例的成分并根据相对应的成熟度测定方法测定成熟度参数；

S200、设立成熟度判定区间，分为低成熟阶段、中成熟阶段、高成熟阶段、过成熟阶段和变质期，根据不同成分测定获得的成熟度参数判断待检测烃源岩的成熟度区间；

S300、作出成熟度相关参数表格，方便查找和判断烃源岩的成熟度区间。

进一步地，所述烃源岩的成分包括牙形石、固体沥青、镜状体、动物有机碎屑中的一种或多种，所述牙形石采用色变判断法判别烃源岩的成熟度，所述固体沥青、镜状体和动物有机碎屑均采用反射率换算法测定烃源岩的成熟度。

进一步地，所述牙形石的色变判断法包括如下步骤：

S201、将牙形石放置在实验室的观察台上，利用立体双目显微镜观察牙形石颜色，将颜色分为若干等级的色变指数；

S202、将色变指数与固体碳、镜状体反射率热演化指标之间建立对应的相关关系；

S203、根据色变指数与热演化指标之间、热演化指标与成熟度之间的相关关系建立色变指数与牙形石成熟度之间的相关关系。

进一步地，根据色变指数判断牙形石的成熟度区间，判别方法为：牙形石的色变指数为1、1.5-2、3、4、5依次对应牙形石的低成熟阶段、中成熟阶段、高成熟阶段、过成熟阶段、变质阶段。

进一步地，利用反射率换算法测定烃源岩成熟度前，需先确定固体沥青、镜状体、动物有机碎屑的反射率与镜质体反射率之间的换算公式，所述镜状体与镜质体之间的反射率换算公式如下：

R₀＝0.461R_VL+0.75；

R₀为镜质体反射率，R_VL为镜状体反射率。

进一步地，所述固体沥青与镜质体之间的反射率换算公式如下：

R₀＝0.688R_b+0.346；

R_b为固体沥青反射率；

进一步地，所述动物有机碎屑与镜质体之间的反射率换算公式如下：

logR_S＝1.29logR_T-0.19；

R_S为镜质体的油浸反射率，R_T为虫牙的油浸反射率。

进一步地，镜质体的反射率与烃源岩成熟度之间的相关关系为：镜质体的反射率小于0.5％时为烃源岩的未成熟阶段，镜质体的反射率为0.5％-0.75％时处于烃源岩的低成熟阶段，镜质体反射率为0.75％-1.0％时处于烃源岩的中成熟阶段，镜质体反射率为1.0％-2.0％时处于烃源岩的高成熟阶段，镜质体反射率为2.0％-2.5％时处于烃源岩的过成熟阶段，镜质体反射率为大于2.5％时处于烃源岩的变质期。

进一步地，烃源岩的成熟度判别方法还包括坐标代入法，包括如下步骤：

S400、将烃源岩归类，相同地区、含有相同最大成分物质的多个烃源岩放置在一起，检测烃源岩中各项与成熟度相关的参数，作出相关散点图和相关曲线图；

S500、检测出烃源岩中的某一项参数，代入相关曲线图，计算出烃源岩的成熟度。

进一步地，对镜质体反射率进行坐标代入法得到烃源岩的成熟度，具体方法如下：

S401、建立直角坐标系，在X轴上设立若干横坐标上表示不同的镜质体反射率，并标上对应的反射率数据，在Y轴上设立若干纵坐标分别表示不同的成熟度区间，并标定相应的成熟阶段；

S402、将若干不同的镜质体反射率和成熟度的集合标记在直角坐标系内，形成若干点集，制成反射率与成熟度的相关散点图；

S403、遵从从左到右的原则，利用平滑的曲线将点集从左到右依次连接起来，制成反射率与成熟度的相关曲线图；

S404、判别或测量新的烃源岩成熟度时，先测得其自身反射率，然后换算为镜质体反射率，最后将镜质体反射率代入相关散点图，即可判别烃源岩的成熟度区间。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明先分析出烃源岩的主要成分，然后根据烃源岩的主要成分来选择合适的成熟度测定方法，测得烃源岩的主要成分后就可针对主要成分进行成熟度测算，大大节省了时间，提高了成熟度判别效率，成熟度判别更加清晰简单。

(2)本发明利用以往或已知成熟度和反射率的烃源岩制作镜质体反射率-烃源岩成熟度相关曲线图，从而使镜质体反射率与烃源岩成熟度之间的关系一目了然，作为反射率与成熟度的参照知识库。只需测定烃源岩主要成分的反射率、换算发射率、代入曲线图、粗略测算四个步骤即可得出烃源岩的成熟度区间、成熟程度或成熟阶段，步骤简单，可行度高，节约了成本和时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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它的附图。

图1为本发明的烃源岩成熟度判别方法流程图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，本发明提供了一种烃源岩的成熟度的快速判别方法，包括如下步骤：

S100、检测烃源岩的成分，根据烃源岩的成分分别确定对应的成熟度测定方法，在获得各成分比例后选择占据最大比例的成分并根据相对应的成熟度测定方法测定成熟度参数，若岩石中牙形石的物质成分占用比例最大，则选择色变判断法判别烃源岩的成熟度，若岩石中镜状体、固体沥青或动物有机碎屑中的任意一种占有比例较大，则选择先反射率换算、后代入反射率与成熟度的相关曲线图的方法测定烃源岩的成熟度。

优选的是，先分析出烃源岩的主要成分，然后根据烃源岩的主要成分来选择合适的成熟度测定方法，测得烃源岩的主要成分后就可针对主要成分进行成熟度测算，大大节省了时间，提高了成熟度判别效率，成熟度判别更加清晰简单。

S200、设立成熟度判定区间，分为低成熟阶段、中成熟阶段、高成熟阶段、过成熟阶段和变质期，根据不同成分测定获得的成熟度参数判断待检测烃源岩的成熟度区间，设定成熟度区间可以使成熟度的判断更加快捷方便，不需测出具体数据即可判别成熟度的大小。也可将成熟区间对应各种数字，低成熟阶段、中成熟阶段、高成熟阶段、过成熟阶段和变质期的数字依次增大，从而方便后续的相关直角坐标系的建立和成熟度模拟数据的计算。达到了对烃源岩成熟度初步判断和粗略计算的目的。

步骤300、作出成熟度相关参数表格，方便查找和判断烃源岩的成熟度区间。成熟度相关参数包括色变指数、镜质体反射率、最高古地温，色变指数、镜质体反射率、最高古地温均与烃源岩的成熟度呈正相关例关系，即色变指数、镜质体反射率或最高古地温数值增大的时候，成熟程度也相应加大，从而可以建立色变指数与成熟度之间、镜质体反射率与成熟度之间、最高古地温与成熟度之间的映射关系，从而根据这些参数即可得出烃源岩的成熟度区间。

烃源岩的成分包括牙形石、固体沥青、镜状体、动物有机碎屑中的一种或多种，牙形石采用色变判断法判别烃源岩的成熟度，固体沥青、镜状体和动物有机碎屑均采用反射率换算法测定烃源岩的成熟度。牙形石的色变判断法包括如下步骤：

步骤201、将牙形石放置在实验室的观察台上，利用立体双目显微镜观察牙形石颜色，将颜色分为若干等级的色变指数；

步骤202、将色变指数与固体碳、镜状体反射率热演化指标之间建立对应的相关关系；

步骤203、根据色变指数与热演化指标之间、热演化指标与成熟度之间的相关关系建立色变指数与牙形石成熟度之间的相关关系。

根据色变指数判断牙形石的成熟度区间，判别方法为：牙形石的色变指数为1、1.5-2、3、4、5依次对应牙形石的低成熟阶段、中成熟阶段、高成熟阶段、过成熟阶段、变质阶段。

优选的是，根据色变指数即可判断出含牙形石的烃源岩中有机物质的成熟度，步骤简单，操作方便，不需复杂的反应，根据双目立体显微镜即可观察牙形石的颜色并对比色变指数的颜色，然后记录色变指数，对照色变指数对应的成熟度区间，从而判别出烃源岩处于哪个成熟阶段。大量节省了成熟度测定时间和工作人员的精力，提高了对牙形石的成熟度判别效率。

利用反射率换算法测定烃源岩成熟度前，需先确定固体沥青、镜状体、动物有机碎屑的反射率与镜质体反射率之间的换算公式，镜状体与镜质体之间的反射率换算公式如下：

R₀＝0.461R_VL+0.75；

R₀为镜质体反射率，R_VL为镜状体反射率。

固体沥青与镜质体之间的反射率换算公式如下：

R₀＝0.688R_b+0.346；

R_b为固体沥青反射率；

动物有机碎屑与镜质体之间的反射率换算公式如下：

logR_S＝1.29logR_T-0.19；

R_S为镜质体的油浸反射率，R_T为虫牙的油浸反射率。由以上三个换算公式可知，在一定的反射率范围内，镜质体反射率与镜状体反射率之间、镜质体反射率与固体沥青反射率之间均呈正比例关系，计算步骤少，换算快捷。而动物有机碎屑的油浸反射率则与镜质体的油浸后的反射率呈正相关关系。换算的镜质体反射率接近真实值，提高了成熟度测定结果的准确性。

镜质体的反射率与烃源岩成熟度之间的相关关系为：镜质体的反射率小于0.5％时为烃源岩的未成熟阶段，镜质体的反射率为0.5％-0.75％时处于烃源岩的低成熟阶段，镜质体反射率为0.75％-1.0％时处于烃源岩的中成熟阶段，镜质体反射率为1.0％-2.0％时处于烃源岩的高成熟阶段，镜质体反射率为2.0％-2.5％时处于烃源岩的过成熟阶段，镜质体反射率为大于2.5％时处于烃源岩的变质期。

烃源岩的成熟度判别方法还包括坐标代入法，包括如下步骤：

步骤400、将烃源岩归类，相同地区、含有相同最大成分物质的多个烃源岩放置在一起，检测烃源岩中各项与成熟度相关的参数，作出相关散点图和相关曲线图，对镜质体反射率进行坐标代入法得到烃源岩的成熟度，具体方法如下：

步骤401、建立直角坐标系，在X轴上设立若干横坐标上表示不同的镜质体反射率，并标上对应的反射率数据，X轴上的数据从左到右，反射率依次增大，且反射率数据在X轴上均匀分布，即相邻两个反射率数据的距离相等，两个反射率的差的绝对值也相等，从而使反射率的点集记录更加有规律。反射率的数值在0到10％之间，每1％可均分为20个均等的区间，从而使精确度可达到0.05％的反射率。在Y轴上设立若干纵坐标分别表示不同的成熟度区间，并标定相应的成熟阶段，Y轴从下到上的成熟度区间依次标定为低成熟阶段、中成熟阶段、高成熟阶段、过成熟阶段和变质期。因为镜质体反射率与成熟度之间非直线的正相关关系，因此相邻成熟阶段之间在Y轴上的距离可以不同。

步骤402、将若干不同的镜质体反射率和成熟度的集合标记在直角坐标系内，镜质体的反射率可以现场测定，而成熟度可事先测定或利用除色变判断法、坐标代入法外的方法测得，减小误差。形成若干点集，制成反射率与成熟度的相关散点图；

步骤403、遵从从左到右的原则，利用平滑的曲线将点集从左到右依次连接起来，制成反射率与成熟度的相关曲线图，相关曲线从左到右是上升的，即向右上方延伸的曲线，表示成熟度随着镜质体反射率的增大而增大，即成熟度与镜质体反射率呈正相关关系。

步骤404、判别或测量新的烃源岩成熟度时，先测得其自身反射率，然后换算为镜质体反射率，最后将镜质体反射率代入相关散点图，即可判别烃源岩的成熟度区间。

步骤500、检测出烃源岩中的某一项参数，代入相关曲线图，计算出烃源岩的成熟度。

优选的是，利用以往或已知成熟度和反射率的烃源岩制作镜质体反射率-烃源岩成熟度相关曲线图，从而使镜质体反射率与烃源岩成熟度之间的关系一目了然，作为反射率与成熟度的参照知识库。在测试新的烃源岩时，只需先测定烃源岩的某个成分发射率，然后统一换算为镜质体反射率，将换算的镜质体反射率代入相关曲线图的曲线上，找出相对应的纵坐标，即可得出粗略判断成熟度区间，也可粗略计算成熟度数值，从而进一步判别烃源岩处于成熟度区间的某个阶段。只需测定主要成分反射率、换算发射率、代入曲线图、粗略测算四个步骤即可得出烃源岩的成熟度区间、成熟程度或成熟阶段，步骤简单，可行度高，节约了成本和时间。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种烃源岩的成熟度的快速判别方法，其特征在于，包括如下步骤：

S100、检测烃源岩的成分，根据烃源岩的成分分别确定对应的成熟度测定方法，在获得各成分比例后选择占据最大比例的成分并根据相对应的成熟度测定方法测定成熟度参数；

S200、设立成熟度判定区间，分为低成熟阶段、中成熟阶段、高成熟阶段、过成熟阶段和变质期，根据不同成分测定获得的成熟度参数判断待检测烃源岩的成熟度区间；

S300、作出成熟度相关参数表格，方便查找和判断烃源岩的成熟度区间。

2.根据权利要求1所述的一种烃源岩的成熟度的快速判别方法，其特征在于：所述烃源岩的成分包括牙形石、固体沥青、镜状体、动物有机碎屑中的一种或多种，所述牙形石采用色变判断法判别烃源岩的成熟度，所述固体沥青、镜状体和动物有机碎屑均采用反射率换算法测定烃源岩的成熟度。

3.根据权利要求2所述的一种烃源岩的成熟度的快速判别方法，其特征在于：所述牙形石的色变判断法包括如下步骤：

S201、将牙形石放置在实验室的观察台上，利用立体双目显微镜观察牙形石颜色，将颜色分为若干等级的色变指数；

S202、将色变指数与固体碳、镜状体反射率热演化指标之间建立对应的相关关系；

S203、根据色变指数与热演化指标之间、热演化指标与成熟度之间的相关关系建立色变指数与牙形石成熟度之间的相关关系。

4.根据权利要求3所述的一种烃源岩的成熟度的快速判别方法，其特征在于：根据色变指数判断牙形石的成熟度区间，判别方法为：牙形石的色变指数为1、1.5-2、3、4、5依次对应牙形石的低成熟阶段、中成熟阶段、高成熟阶段、过成熟阶段、变质阶段。

5.根据权利要求1所述的一种烃源岩的成熟度的快速判别方法，其特征在于：利用反射率换算法测定烃源岩成熟度前，需先确定固体沥青、镜状体、动物有机碎屑的反射率与镜质体反射率之间的换算公式，所述镜状体与镜质体之间的反射率换算公式如下：

R₀＝0.461R_VL+0.75；

R₀为镜质体反射率，R_VL为镜状体反射率。

6.根据权利要求5所述的一种烃源岩的成熟度的快速判别方法，其特征在于：所述固体沥青与镜质体之间的反射率换算公式如下：

R₀＝0.688R_b+0.346；

R_b为固体沥青反射率。

7.根据权利要求5所述的一种烃源岩的成熟度的快速判别方法，其特征在于：所述动物有机碎屑与镜质体之间的反射率换算公式如下：

logR_S＝1.29logR_T-0.19；

R_S为镜质体的油浸反射率，R_T为虫牙的油浸反射率。

8.根据权利要求5所述的一种烃源岩的成熟度的快速判别方法，其特征在于：镜质体的反射率与烃源岩成熟度之间的相关关系为：镜质体的反射率小于0.5％时为烃源岩的未成熟阶段，镜质体的反射率为0.5％-0.75％时处于烃源岩的低成熟阶段，镜质体反射率为0.75％-1.0％时处于烃源岩的中成熟阶段，镜质体反射率为1.0％-2.0％时处于烃源岩的高成熟阶段，镜质体反射率为2.0％-2.5％时处于烃源岩的过成熟阶段，镜质体反射率为大于2.5％时处于烃源岩的变质期。

9.根据权利要求5所述的一种烃源岩的成熟度的快速判别方法，其特征在于：烃源岩的成熟度判别方法还包括坐标代入法，包括如下步骤：

S400、将烃源岩归类，相同地区、含有相同最大成分物质的多个烃源岩放置在一起，检测烃源岩中各项与成熟度相关的参数，作出相关散点图和相关曲线图；

S500、检测出烃源岩中的某一项参数，代入相关曲线图，计算出烃源岩的成熟度。

10.根据权利要求9所述的一种烃源岩的成熟度的快速判别方法，其特征在于：对镜质体反射率进行坐标代入法得到烃源岩的成熟度，具体方法如下：

S401、建立直角坐标系，在X轴上设立若干横坐标上表示不同的镜质体反射率，并标上对应的反射率数据，在Y轴上设立若干纵坐标分别表示不同的成熟度区间，并标定相应的成熟阶段；

S402、将若干不同的镜质体反射率和成熟度的集合标记在直角坐标系内，形成若干点集，制成反射率与成熟度的相关散点图；

S403、遵从从左到右的原则，利用平滑的曲线将点集从左到右依次连接起来，制成反射率与成熟度的相关曲线图；

S404、判别或测量新的烃源岩成熟度时，先测得其自身反射率，然后换算为镜质体反射率，最后将镜质体反射率代入相关散点图，即可判别烃源岩的成熟度区间。

Images