CN113092734A - 一种针对储层原油原位裂解成气的识别方法及其设备 - Google Patents
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Abstract
本说明书实施例公开了一种针对储层原油原位裂解成气的识别方法及其设备。通过本发明实施例所提供的方案，获取储层原油层中的岩石样本所制作得到的流体包裹体组合；确定所述流体包裹体组合中所包含的岩相学特征，根据所述岩相学特征确定所述流体包裹体组合的类型，根据所述类型确定所述储层原油层是否发生了原油原位裂解以及确定原油原位裂解的程度。从而只需应用流体包裹体的岩相学观察和激光拉曼光谱分析即可对储层中的原油是否发生过原位裂解进行判别，以及，巧妙地避免了获取准确的地球化学数据的复杂性，从流体包裹体记录原始流体现今赋存状态的角度去推断其储层中的原油是否发生过原位裂解，简单高效。
Description
技术领域
本发明属于地球化学领域，具体涉及一种针对储层原油原位裂解成气的识别方法及其设备。
背景技术
目前含油气盆地里的原油裂解气主要依靠储层天然气烃类组成特征以及储层沥青的形态结构、碳氢氧原子比和成熟度等指标来进行判识。但上述的一系列判识指标，仅仅为我们提供了地球化学方面的数据，而缺少岩相学等用于判识原油裂解的直接证据。
在这三十余年内，流体包裹体作为研究地质过程中古流体温压状态和成分信息的一种手段，在分析成岩作用、成矿作用以及盆地流体演化等地质过程中始终扮演着举足轻重的角色。现今来看，运用流体包裹体分析方法来判识含油气盆地的是否发生过原油的原位裂解，不管是从理论层面还是技术层面均是可行的，而且简单高效。
发明内容
本发明提供一种针对储层原油原位裂解成气的识别方法，可以实现简单高效的对经历持续深埋或者异常热流体影响的储层中原油是否发生过裂解进行判识。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
获取储层原油层中的岩石样本所制作得到的流体包裹体组合；
确定所述流体包裹体组合中所包含的岩相学特征，所述岩相学特征包括流体包裹体的形态、结构、相态、相态比以及其荧光显示特征；
根据所述岩相学特征确定所述流体包裹体组合的类型，具体包括：当所述流体包裹体组合为仅包含气、水、固三种物质共存的流体包裹体或者为仅包含气、固两相共存的流体包裹体时，确定其为第一类型的流体包裹体组合；当所述流体包裹体组合为仅包含气、油、固三相共存的流体包裹体或者为仅包含气、水、油、固四种相共存的流体包裹体时，确定其为第二类型的流体包裹体组合；当所述流体包裹体组合包括纯气相、纯固相、气水两相、气固两相、水固两相、气水固三相这六种类型的流体包裹体，以及，任意的一种油相的包裹体时，确定其为第三类型的流体包裹体组合，所述油相包括纯油相、气油两相、水油两相、油固两相、气油固三相、水油固三相、气水油三相以及气水油固四相中的任意一种；当所述流体包裹体组合为仅包含纯气相、纯固相、气水两相、气固两相、水固两相、气水固三相这六种类型的流体包裹体时，确定其为第四类型的流体包裹体组合；
根据所述类型确定所述储层原油层是否发生了原油原位裂解以及确定原油原位裂解的程度。
本申请实施例还提供一种设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述程序时实现如前所述的方法。
通过本发明实施例所提供的方案，获取储层原油层中的岩石样本所制作得到的流体包裹体组合；确定所述流体包裹体组合中所包含的岩相学特征，根据所述岩相学特征确定所述流体包裹体组合的类型，根据所述类型确定所述储层原油层是否发生了原油原位裂解以及确定原油原位裂解的程度。从而只需应用流体包裹体的岩相学观察和流体包裹体激光拉曼光谱分析即可对储层中的原油是否发生过原位裂解进行判别，以及，巧妙地避免了获取准确的地球化学数据的复杂性，从流体包裹体记录原始流体现今赋存状态的角度去推断其储层中的原油是否发生过原位裂解，简单高效；此外，本发明能为含油气盆地储层原油裂解的判识研究提供直接的证据，极大提高了判识的可信度。
附图说明
图1为本发明所提供的一种针对储层原油原位裂解成气的识别方法的流程示意图；
图2为本发明用于判识储层原油裂解成气方法的具体实验流程图；
图3为原油裂解之前捕获及其发生后期变化所形成的流体包裹体组合示意图；
图4为原油裂解期捕获及其发生后期变化所形成的流体包裹体组合示意图；
图5为原油完全裂解之后所捕获的流体包裹体组合的示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图对本申请的方案进行说明。如图1所示，图1为发明所提供的一种针对储层原油原位裂解成气的识别方法的流程示意图，包括：
S101，获取储层原油层中的岩石样本所制作得到的流体包裹体组合。
例如，可以先采集岩石样本，然后制作流体包裹体薄片，参照岩石制片方法(石油工业标准：SY/T 5913-2004)制作即可。
制作得到的流体包裹体组合(Fluid inclusion assemblage，FIA)，为同一储层中所采集的多个岩石矿物样本所并观察得到的多个流体包裹体组合。
S103，确定所述流体包裹体组合中所包含的岩相学特征。
由于包裹体组合中包含了多个流体包裹体，因此，包裹体组合中所包含的岩相学特征则指的是该组中的多个流体包裹体所分别体现出来的岩相学特征的并集。
具体而言，可以通过对流体包裹体进行诸如岩相学特征观察，或者，对流体包裹体进行激光拉曼光谱分析等等，以及最终对进行流体包裹体岩相学与激光拉曼光谱综合判断，来确定流体包裹体中所包含的岩相学特征，如图2所示，图2为本申请实施例所提供的一种确定流体包裹体中所包含的岩相学特征的示意图，所述岩相学特征包括流体包裹体的形态、结构、相态、相态比以及其荧光显示特征。
S105，根据所述岩相学特征确定所述流体包裹体组合的类型。
具体过程可以是，分别在透射光显微镜和荧光显微镜下，以流体包裹体组合为研究对象，通过观察流体包裹体的岩相学特征，包括形态、结构、相态、气液比以及其荧光显示特征，区分流体包裹体类型。形态、结构是用于区分包裹体是否是一个FIA，相态、相态比以及荧光显示是用于初步识别我们所需包裹体，识别出来之后用于光谱分析
显然，针对不同的流体包裹体组合，那么实际上其通常就存在不同的特征，具体而言如果出现下述四种类型FIA(当然，在这之前，还可以对FIA其中所包含的盐水包裹体进行剔除，因为几乎所以FIA中都会存在盐水包裹体，其讨论的意义不大，本方法只需重点关注烃类包裹体)，则需要圈定出来分别进行后续进一步的分析：
第一类型的流体包裹体组合，FIA中仅发育着气、水(在荧光显微镜下不发荧光，可以判定为水)、固三种物质共存的流体包裹体，或者仅包含气、固两相共存的流体包裹体，这种其包裹体组合类型较为简单，可以重点圈定标记下来以便后期测试；
第二类型的流体包裹体组合，FIA中仅包含气、油(具荧光显示，判定为油)、固三相共存的流体包裹体，或者，仅包含气、水、油、固四种物质共存的流体包裹体，其包裹体类型同样较为简单，相比第一类型多了油相，同样可以重点圈定标记下来以便后期测试；
第三类型的流体包裹体组合，FIA中包含着当所述流体包裹体组合包括纯气相、纯固相、气水两相、气固两相、水固两相、气水固三相这六种类型的流体包裹体，以及，任意的一种油相的包裹体时，确定其为第三类型的流体包裹体组合，所述油相包括纯油相、气油两相、水油两相、油固两相、气油固三相、水油固三相、气水油三相以及气水油固四相中的任意一种，在这种情形下，则说明包裹体在形成时随机捕获了原始不混溶流体中的不同相态组分从而形成这样类型复杂的包裹体组合，同样重点圈定标记下来以便后期测试；
第四类型的流体包裹体组合，FIA中存在着几乎纯气相、几乎纯固相、气水两相、气固两相、水固两相、气水固三相这6种类型的流体包裹体组合，同样说明了包裹体在形成时随机捕获了原始不混溶流体中的不同相态组分，也应用重点圈定标记下来以便后期测试。
第五类型的流体包裹体组合，在实际应用中还有可能是得到的流体包裹体组合的岩相学特征为其它形式的组合，那么可以统一标记为其它类型的流体包裹体组合，通常而言第五类型的流体包裹体组合即和原油原位裂解没有什么关系。
S107，根据所述类型确定所述储层原油层是否发生了原油原位裂解以及确定原油原位裂解的程度。
具体而言，当所述流体包裹体组合的类型为第一类型、第二类型、第三类型或者第四类型时，确定所述储层原油层发生了原油的原位裂解；相应的，当所述流体包裹体组合的类型为第一类型或者第四类型时，确定所述储层中的原油发生了完全原位裂解，或者，当所述流体包裹体组合的类型为第二类型或者第三类型时，确定所述储层中的原油发生了不完全原位裂解。
总之，不管是对于第一类型、第二类型、第三类型或者第四类型的FIA，其存在均可说明该储层发生过原油裂解，进而直接证明了该储层的天然气为原油裂解成因。
通过本发明实施例所提供的方案，获取储层原油层中的岩石样本所制作得到的流体包裹体组合；确定所述流体包裹体组合中所包含的岩相学特征，根据所述岩相学特征确定所述流体包裹体组合的类型，根据所述类型确定所述储层原油层是否发生了原油原位裂解以及确定原油原位裂解的程度。从而只需应用流体包裹体的岩相学观察和流体包裹体激光拉曼光谱分析即可对储层中的原油是否发生过原位裂解进行判别，以及，巧妙地避免了获取准确的地球化学数据的复杂性，从流体包裹体记录原始流体现今赋存状态的角度去推断其储层中的原油是否发生过原位裂解，简单高效；此外，本发明能为含油气盆地储层原油裂解的判识研究提供直接的证据，极大提高了判识的可信度。
进一步地，本申请还可以对各种类型的流体包裹体组合的捕获时期和捕获对象进行进一步的分析，为相关的后续研究提供进一步的直接证据，具体包括，可以对流体包裹体进行激光拉曼光谱分析和流体包裹体显微测温分析，来确定其捕获对象以及捕获时期。
例如，对第一类型或者第二类型的流体包裹体组合FIA中包裹体气相和固相进行分析，如果分析得出其气相是以甲烷为主的气烃(即气相为甲烷占比超过预设比例，例如超过80％)，固相是以沥青为主，并且发现该FIA的大部分包裹体中的天然气相、油相(其有无取决于裂解是否完全)以及沥青相的体积比例较为一致的话(例如，对于第一类型或者第二类型的FIA中的流体包裹体，每一个流体包裹体中所包含气相、油相和沥青相的体积比例都在一个预设的比值A：B：C的一定范围(例如±10％的范围内)内，即可以认为体积比例较为一致，其中的A、B和C的数值可以基于经验给定)，则说明FIA中包裹体所捕获的原始流体为油，后期发生了原油的裂解，此时第①种类型属于完全裂解；第②种类型属于未完全裂解)，从而在包裹体中形成天然气和沥青，如图3所示。
进一步地，后续还可以通过测试计算出FIA中和烃类包裹体同期的盐水包裹体捕获温度，去对应相关地区的埋藏史曲线，可以得出其原油充注的地质时期。
又例如，可以对第三类型的流体包裹体组合FIA中包裹体气相和固相进行分析，如果分析得出其气相是以甲烷为主的气烃，固相是沥青的话，说明其包裹体于原油裂解期捕获，该期所产生的天然气、沥青、地层中的盐水以及残余在地层中的原油被随机捕获，从而形成这样具有14种类型的复杂包裹体组合(如图3所示)。后续如若通过FIA中和含烃包裹体同期的盐水包裹体捕获温度去对应相应的埋藏史曲线，可以得出确定所述储层中原油充注、原油裂解和原油裂解完成的地质时期。
又例如，可以对第四种类型的FIA中包裹体气相和固相进行分析，如果分析得出其气相是以甲烷为主的气烃，固相是沥青的话，可能存在两种情况，
第一：储层中原油在完全裂解后，所产生的天然气、沥青、地层中的盐水被随机捕获，从而形成类型复杂的包裹体组合，记作④’种类型的流体包裹体组合，其代表了完全裂解后的捕获，即捕获时期为油在发生完全裂解之后，捕获对象为所述储层中的油在发生完全裂解之后所依旧存在的气烃、沥青以及盐水，如图4所示；
第二：储层中原油正在裂解时，其地层中的流体被随机捕获，先形成第③种包裹体组合类型，之后随着裂解的持续进行，包裹体中液烃发生裂解，最终演变为第四类型包裹体组合，记作第④”种类型的流体包裹体组合，其代表了裂解时期的捕获(即如图3所示)，所述第④”种类型的流体包裹体组合的捕获时期为油正在发生裂解的时期，且，正在发生裂解的油在被捕获之后所产生的液烃在所述流体包裹体内继续发生了裂解。
第④’种类型FIA和第④”种类型FIA存在着一定的区别，其区别在于第④”种类型FIA中部分含天然气相和沥青相的包裹体以及含天然气-水-沥青三相包裹体内部天然气和沥青相态占比较为一致，而第④’种类型FIA中部分含天然气相和沥青相的包裹体以及含天然气-水-沥青三相包裹体内部天然气和沥青相态占比较为随机，并且相对于第④’种类型FIA，④”种类型FIA中的单独沥青相包裹体相对较少，因为原油裂解期捕获的单独的沥青相包裹体中沥青会继续演化，从而于包裹体内部产生甲烷，导致原本单独沥青相包裹体变为气固两相包裹体。
因此运用第④”类型包裹体组合伴生盐水包裹体的捕获温度对应埋藏史的方法去进行时间判断，可得出其原油裂解正在裂解的地质时期；同理运用第④’类型包裹体组合伴生盐水包裹体的捕获温度对应埋藏史的方法去进行时间判断，可得出其原油裂解完成的地质时期。
综上所述，不管是对于第一类型、第二类型、第三类型或者第四类型FIA，其存在均可说明该储层发生过原油原位裂解，进而直接证明了该储层的天然气为原油原位裂解成因。更进一步，如若在储层矿物中发现了第一类型FIA以及者第四类型FIA(两者一般会同时存在于储层矿物中)，则说明储层中的原油发生了完全原位裂解；如若在储层矿物中发现了第二类型或者第三类型(两者一般会同时存在于储层矿物中)，则说明储层中的原油的原位裂解并不彻底，原油发生了不完全原位裂解。
对应的，本申请实施例还提供一种计算机设备，所述设备包括包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述程序时实现如前所述的方法。
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，对于装置、设备和介质类实施例而言，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，这里就不再一一赘述。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤或模块可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
Claims (8)
1.一种针对储层原油原位裂解成气的识别方法，包括：
获取储层原油层中的岩石样本所制作得到的流体包裹体组合；
确定所述流体包裹体组合中所包含的岩相学特征，所述岩相学特征包括流体包裹体的形态、结构、相态、相态比以及其荧光显示特征；
根据所述岩相学特征确定所述流体包裹体组合的类型，具体包括：当所述流体包裹体组合为仅包含气、水、固三种物质共存的流体包裹体或者为仅包含气、固两相共存的流体包裹体时，确定其为第一类型的流体包裹体组合；当所述流体包裹体组合为仅包含气、油、固三相共存的流体包裹体或者为仅包含气、水、油、固四种相共存的流体包裹体时，确定其为第二类型的流体包裹体组合；当所述流体包裹体组合包括纯气相、纯固相、气水两相、气固两相、水固两相、气水固三相这六种类型的流体包裹体，以及，任意的一种油相的包裹体时，确定其为第三类型的流体包裹体组合，所述油相包括纯油相、气油两相、水油两相、油固两相、气油固三相、水油固三相、气水油三相以及气水油固四相中的任意一种；当所述流体包裹体组合为仅包含纯气相、纯固相、气水两相、气固两相、水固两相、气水固三相这六种类型的流体包裹体时，确定其为第四类型的流体包裹体组合；
根据所述类型确定所述储层原油层是否发生了原油原位裂解以及确定原油原位裂解的程度。
2.如权利要求1所述的方法，在根据所述类型确定所述储层原油层是否发生了原油原位裂解以及确定原油原位裂解的程度之前，所述方法还包括：
剔除所述流体包裹体组合中所包含的盐水包裹体，保留所述流体包裹体组合中所包含的烃类包裹体。
3.如权利要求1所述的方法，其中，根据所述类型确定所述储层原油层是否发生了原油原位裂解以及确定原油原位裂解的程度，包括：
当所述流体包裹体组合的类型为第一类型、第二类型、第三类型或者第四类型时，确定所述储层原油层发生了原油的原位裂解；
相应的，当所述流体包裹体组合的类型为第一类型或者第四类型时，确定所述储层中的原油发生了完全原位裂解，或者，当所述流体包裹体组合的类型为第二类型或者第三类型时，确定所述储层中的原油发生了不完全原位裂解。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：
确定所述第一类型或者第二类型的流体包裹体组合中的气相和固相的物质成分；
当气相为甲烷占比超过预设比例的气烃，且，固相是沥青时，分别确定在所述流体包裹体组合中的多个流体包裹体的气相、油相以及固相的体积比例(分别占三者总体积的比例)；
若同一类型的流体包裹体组合的不同包裹体中，所述气相、油相以及固相的体积比例一致，则说明流体包裹体的捕获时期为原油发生原位裂解之前。
5.如权利要求1所述的方法，还包括：
确定所述第三类型的流体包裹体组合的气相和固相，当气相为甲烷占比超过预设比例的气烃，且，固相是沥青时，确定所述第三类型的流体包裹体组合的捕获时期为油正在发生原位裂解的时期。
6.如权利要求1所述的方法，还包括：
确定所述第四种类型的流体包裹体组合的气相和固相，当气相为为甲烷占比超过预设比例的气烃，且，固相是沥青时；
若在所述第四种类型的流体包裹体组合中含天然气-沥青两相包裹体以及含天然气-水-沥青三相包裹体内部天然气和沥青的体积比例不一致，则确定其为第④’种类型的流体包裹体组合，所述第④’种类型的流体包裹体组合的捕获时期为原油在发生完全裂解之后，捕获对象为所述储层中的油在发生完全裂解之后依旧存在的气烃和沥青；
若在多个所述第四种类型的流体包裹体组合中含天然气-沥青两相包裹体以及含天然气-水-沥青三相包裹体内部天然气内部天然气和沥青的体积比例一致，则确定其为第④”种类型的流体包裹体组合，所述第④”种类型的流体包裹体组合的捕获时期为油正在发生裂解的时期，且，正在发生裂解的油在被捕获之后所产生的液烃在所述流体包裹体内继续发生了裂解。
7.如权利要求4至6所述的方法，还包括：
确定所述流体包裹体组合在发生捕获时的捕获温度，根据对应所述岩石样本的采集地区的埋藏史曲线，确定所述储层中原油充注、原油裂解和原油裂解完成的地质时期。
8.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一所述的方法。
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| CN115539015B (zh) * | 2022-09-19 | 2024-05-28 | 西南石油大学 | 一种判断储层内凝析气-原油共存的方法 |
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