CN115902150B - 一种对天然气藏来源进行识别的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对天然气藏来源进行识别的方法，涉及气田开采技术领域。本发明是利用不同类型干酪根热解轻烃碳同位素组成随温度变化曲线，构建了识别图版。再将待识别的气藏样品中甲烷、乙烷碳同位素的比例特征输入到识别图版中，结合地质背景，从而能够准确判天然气藏的海陆相来源。本发明适用于四川盆地等多层系叠合盆地天然气源的识别，具有准确率高以及样本量少的特点。
Description
技术领域
本发明属于气田开采技术领域，具体涉及一种对天然气藏来源进行识别的方法。
背景技术
四川盆地天然气成藏具有组合多、产层多、气藏类型多的特点，为气体来源对比工作带来了很大的困难，这需要广泛且扎实的基础研究工作来解决产气层天然气的来源，特别是对新区块、新层系天然气的勘探尤为重要。
目前研究中进行气源对比时采用的热模拟样品众多、热成熟度差异大以及实验条件各不相同，为系统性研究烃类碳同位素组成和演化路径造成了很大的困扰，也影响了采用烃类产物碳同位素进行母质追溯和气源判识。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种对天然气藏来源进行识别的方法。该方法是将不同类型干酪根热模拟后得到的气体产物，并对气体产物中甲烷、乙烷同位素进行分析，获得不同类型干酪根中甲烷、乙烷稳定碳同位素比值随温度变化曲线：再将这些曲线进行拟合构成识别图版，对待测气藏样品进行识别，并结合地质背景，从而判断目所述天然气藏中海陆相来源。
本发明是采用以下技术方案实现的：
S1、选取不同类型低成熟度的干酪根，按照制备平行样的原则加工成干酪根颗粒样品；
S2、对所述干酪根颗粒样品分别进行热模拟实验，得到不同成熟度的干酪根残渣和气体产物；
S3、对所述气体产物通过滤水装置，进行同位素分析，获取气体产物中甲烷、乙烷稳定碳同位素比值；
S4、构建识别图版，所述识别图版是基于不同类型干酪根热解后气体产物中甲烷、乙烷稳定碳同位素比值随温度变化构建；
S5、将待识别的天然气藏样品通过滤水装置后，进行同位素分析并获取甲烷、乙烷稳定碳同位素比值，再将所述比值输入到构建的识别图版中进行比对，并结合地质背景，从而判断目所述天然气藏中海陆相来源。
优选的，步骤S1所述干酪根类型为I型、II1型、II2型以及III型。
更优选的，所述I型干酪根为下马岭组灰质页岩干酪根，所述II1型干酪根为大隆组黑色页岩干酪根，所述II2型干酪根为千佛岩组泥岩干酪根根，所述III型干酪根为山西组煤样干酪根。
进一步优选的，所述马岭组灰质页岩中TOC为7.76wt％，等效镜质体反射率为0.66％；所述大隆组黑色页岩中TOC含量为9.62wt％，等效镜质体反射率为0.64％；所述千佛岩组泥岩中TOC为1.51wt％，镜质体反射率为0.66％；所述山西组煤样中TOC为58.3wt％，镜质体反射率为0.55％。
优选的，所述热模拟实验是分别选取不同类型干酪根颗粒样品在320℃～550℃范围中选取至少5个温度点进行黄金封闭式热模拟实验，压力控制在45-50MPa，实验过程中均是由室温升温至相应温度后恒温72h；通过在不同温度点下进行热模拟实验，得到不同成熟度的气体产物。
优选的，所述识别图版中所述I型干酪根气体产物中甲烷、乙烷稳定碳同位素比值随温度变化曲线：
y＝0.9941x+6.9626，R2＝0.9321，
所述II1型干酪根气体产物中甲烷、乙烷稳定碳同位素比值随温度变化曲线：
y＝0.7382x-2.1699，R2＝0.9415，
所述II2型干酪根气体产物中甲烷、乙烷稳定碳同位素比值随温度变化曲线：
y＝2.0653x+53.318，R2＝0.8545；
所述III型干酪根气体产物中甲烷、乙烷稳定碳同位素比值随温度变化曲线：
y＝1.9930+41.535，R2＝0.8471。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供了一种对天然气藏来源进行识别的方法，该方法利用不同类型干酪根热解轻烃碳同位素组成随温度变化曲线，构建了识别图版。在将待识别的气藏样品中甲烷、乙烷碳同位素的比例特征输入到识别图版中，结合地质背景，从而能够准确判天然气藏的海陆相来源。本发明适用于四川盆地等多层系叠合盆地天然气源的识别，具有准确率高以及样本量少的特点。
附图说明
图1为本发明对天然气藏来源进行识别的方法的工艺流程图；
图2为本发明构建的识别图版以及待测气藏样品在图版中拟合得到线性曲线。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
实施例1
一种对天然气藏来源进行识别的方法，具体步骤如下：
S1、选取I型、II1型、II2型以及III型低成熟度的干酪根，按照制备平行样的原则加工成干酪根颗粒样品；其中I型干酪根为下马岭组灰质页岩干酪根，II1型干酪根为大隆组黑色页岩干酪根，II2型干酪根为千佛岩组泥岩干酪根根，III型干酪根为山西组煤样干酪根。所述马岭组灰质页岩中TOC为7.76wt％，等效镜质体反射率为0.66％；所述大隆组黑色页岩中TOC含量为9.62wt％，等效镜质体反射率为0.64％；所述千佛岩组泥岩中TOC为1.51wt％，镜质体反射率为0.66％；所述山西组煤样中TOC为58.3wt％，镜质体反射率为0.55％。
S2、对所述干酪根颗粒样品分别进行热模拟实验，得到不同成熟度的干酪根残渣和气体产物；其中热模拟实验是分别选取不同类型干酪根颗粒样品在320℃～550℃范围中选取5-10个温度点进行黄金封闭式热模拟实验，压力控制在45-50MPa，实验过程中均是由室温升温至相应温度后恒温72h；通过在不同温度点下进行热模拟实验，得到不同成熟度的气体产物。
S3、对所述气体产物通过滤水装置，进行同位素分析，获取不同温度点处理后气体产物中甲烷、乙烷稳定碳同位素比值，分别建立不同类型干酪根热解后气体产物中甲烷、乙烷稳定碳同位素比值随温度变化曲线。其中I型干酪根气体产物中甲烷、乙烷稳定碳同位素比值随温度变化曲线：
y＝0.9941x+6.9626，R2＝0.9321，
II1型干酪根气体产物中甲烷、乙烷稳定碳同位素比值随温度变化曲线：
y＝0.7382x-2.1699，R2＝0.9415，二者乙烷碳同位素变化幅度均不超过甲烷，或与之相当，可总结为海相干酪根热解产物碳同位素的分馏特征；
II2型干酪根气体产物中甲烷、乙烷稳定碳同位素比值随温度变化曲线：
y＝2.0653x+53.318，R2＝0.8545；
所述III型干酪根气体产物中甲烷、乙烷稳定碳同位素比值随温度变化曲线：
y＝1.9930+41.535，R2＝0.8471，二者乙烷碳同位素变化幅度均大幅超过甲烷，可总结为陆相干酪根热解产物碳同位素的分馏特征。
S4、将上述不同类型干酪根热解后气体产物中甲烷、乙烷稳定碳同位素比值随温度变化曲线进行整合，构建识别图版；
S5、将待识别的天然气藏样品通过滤水装置后，进行同位素分析并获取甲烷、乙烷稳定碳同位素比值，再将所述比值输入到构建的识别图版中进行比对，并结合地质背景，从而判断目所述天然气藏中海陆相来源。具体操作如下：
将川南泸州区块五峰-龙马溪组不同生产阶段气样12件天然气藏样品中甲烷、乙烷碳同位素含量数据输入到识别图版中，并拟合得到线性关系式y＝0.5146x-19.466，R2＝0.8944，即乙烷碳同位素变化幅度不超过甲烷，表现为海相干酪根热解产物碳同位素的分馏特征，符合四川五峰-龙马溪组实际地质情况。因此可综合判定川南深层页岩气藏属于海相来源。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (3)
1.一种对天然气藏来源进行识别的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、选取不同类型低成熟度的干酪根，按照制备平行样的原则加工成干酪根颗粒样品；
S2、对所述干酪根颗粒样品分别进行热模拟实验，得到不同成熟度的干酪根残渣和气体产物；
S3、对所述气体产物通过滤水装置，进行同位素分析，获取气体产物中甲烷、乙烷稳定碳同位素比值；
S4、构建识别图版，所述识别图版是基于不同类型干酪根热解后气体产物中甲烷、乙烷稳定碳同位素比值随温度变化构建；
S5、将待识别的天然气藏样品通过滤水装置后，进行同位素分析并获取甲烷、乙烷稳定碳同位素比值，再将所述比值输入到构建的识别图版中进行比对，并结合地质背景，从而判断目所述天然气藏中海陆相来源；
步骤S1所述干酪根类型为I型、II1型、II2型以及III型；
所述I型干酪根为下马岭组灰质页岩干酪根，所述II1型干酪根为大隆组黑色页岩干酪根，所述II2型干酪根为千佛岩组泥岩干酪根根，所述III型干酪根为山西组煤样干酪根；
所述识别图版中所述I型干酪根气体产物中甲烷、乙烷稳定碳同位素比值随温度变化曲线：
y＝0.9941x+6.9626，R2＝0.9321，
所述II1型干酪根气体产物中甲烷、乙烷稳定碳同位素比值随温度变化曲线：
y＝0.7382x-2.1699，R2＝0.9415，
所述II2型干酪根气体产物中甲烷、乙烷稳定碳同位素比值随温度变化曲线：
y＝2.0653x+53.318，R2＝0.8545；
所述III型干酪根气体产物中甲烷、乙烷稳定碳同位素比值随温度变化曲线：
y＝1.9930+41.535，R2＝0.8471。
2.根据权利要求1所述对天然气藏来源进行识别的方法，其特征在于，所述马岭组灰质页岩中TOC为7.76wt％，等效镜质体反射率为0.66％；所述大隆组黑色页岩中TOC含量为9.62wt％，等效镜质体反射率为0.64％；所述千佛岩组泥岩中TOC为1.51wt％，镜质体反射率为0.66％；所述山西组煤样中TOC为58.3wt％，镜质体反射率为0.55％。
3.根据权利要求1所述对天然气藏来源进行识别的方法，其特征在于，所述热模拟实验是分别选取不同类型干酪根颗粒样品在320℃～550℃范围中选取至少5个温度点进行黄金封闭式热模拟实验，压力控制在45-50MPa，实验过程中均是由室温升温至相应温度后恒温72h。
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