CN117872505A - 一种含油气盆地有效烃源岩发育规模的确定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含油气盆地有效烃源岩发育规模的确定方法，包括：（Ⅰ）确定有效烃源岩丰度下限；（Ⅱ）建立研究区TOC测井计算模型；（Ⅲ）利用TOC测井计算模型，计算烃源岩发育层段的TOC值，将烃源岩层段的测井响应转化为TOC值；（Ⅳ）计算TOC值大于有效烃源岩丰度下限的烃源岩的厚度；（Ⅴ）利用钻井坐标和有效烃源岩厚度值，绘制研究区有效烃源岩厚度等值线，得到有效烃源岩的厚度和分布面积，即为有效烃源岩发育规模等步骤。本发明原理与步骤简单，为确定含油气盆地中有效烃源岩有机质丰度下限以及发育规模提供了方法，可以直接用于含油气盆地烃源岩评价，还可以为成因法、盆地模拟法油气资源量计算提供基础资料。
Description
技术领域
本发明属于含油气盆地中油气信息勘测领域，具体涉及一种含油气盆地有效烃源岩发育规模的确定方法。
背景技术
有效烃源岩是指能够生成并能排出油气的烃源岩，它是沉积盆地中油气聚集成藏的物质基础。有效烃源岩的发育规模，是成因法、盆地模拟法计算油气资源量的基础，是判断一个盆地含油气规模、明确油气勘探潜力的基础。一套烃源岩是否有效，常常用总有机碳含量（TOC）这一有机质丰度指标来表征，根据石油行业标准，泥质烃源岩有效性TOC下限为0.5%，高成熟碳酸盐岩下限为0.3%。受烃源岩中有机质类型、热演化历程、岩性组合等的影响，不同盆地即使相同类型的烃源岩，有效烃源岩TOC下限也会存在差异。因此，利用统一的经验指标，来评价一个具体盆地内烃源岩的有效性，往往为带来偏差，导致油气资源评估结果偏低或偏高，从而影响对勘探潜力的正确认识。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种含油气盆地有效烃源岩发育规模的确定方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种含油气盆地有效烃源岩发育规模的确定方法，包括以下步骤：
（Ⅰ）获取原油和烃源岩抽提物的饱和烃和芳烃色质数据；
（Ⅱ）利用获取的原油和烃源岩抽提物的饱和烃和芳烃色质数据，计算获得示源生物标志化合物参数；
（Ⅲ）利用获得的原油和烃源岩抽提物的示源生物标准化合物参数，绘制散点图，对烃源岩抽提物样品点标记相应TOC值；
（Ⅳ）确定有效供烃源岩样品，并根据有效供烃源岩样品的TOC确定有效烃源岩的TOC下限；
（Ⅴ）读取实测TOC样品对应深度的测井数据
（Ⅵ）选取TOC相关性好的测井响应数据；
（Ⅶ）利用步骤（Ⅵ）选取的测井响应数据建立烃源岩TOC测井计算模型；
（Ⅷ）利用TOC测井计算模型，应用研究区已有钻井的测井数据和分层数据，计算烃源岩发育层段的TOC值，将烃源岩层段的测井响应转化为TOC；
（Ⅸ）筛选出每口井中烃源岩TOC值不小于有效烃源岩丰度下限的个数；
（Ⅹ）利用所用测井系列每米采集点数，计算出各井有效烃源岩厚度；
（Ⅺ）利用钻井坐标和有效烃源岩厚度值，绘制研究区有效烃源岩厚度等值线，得到有效烃源岩的厚度和分布面积，即为有效烃源岩发育规模。
在上述技术方案中，所述步骤（Ⅰ）中获取原油的饱和烃和芳烃色质数据的方法为收集研究区已有的原油的饱和烃、芳烃色质数据；或采集原油样品开展族组分分析、饱和烃和芳烃色质分析，进而获得饱和烃、芳烃色质数据。
在上述技术方案中，所述步骤（Ⅰ）中获取烃源岩抽提物的饱和烃和芳烃色质数据的方法为收集研究区不同TOC烃源岩抽提物的饱和烃、芳烃色质数据，或采集潜在烃源岩样品，开展TOC分析、可溶有机质抽提，以及抽提物族组分分析、饱和烃和芳烃色质分析，进而获得饱和烃、芳烃色质数据。
在上述技术方案中，所述步骤（Ⅱ）中示源生物标志化合物参数的个数为两个以上，示源生物标志化合物参数为Pr/Ph、伽马蜡烷/C30藿烷、4-甲基甾烷/C29甾烷、Pr/nC17、Ph/nC18或C21－/C22+中的任意多种。
在上述技术方案中，所述有效供烃源岩样品为与油源生物标志化合物参数范围一致的烃源岩样品。
在上述技术方案中，所述有效烃源岩的TOC下限为所有有效供烃源岩样品的TOC值中的最小值。
在上述技术方案中，所述步骤（Ⅴ）的测井数据包括SP、GR、DEN、AC和Rt。
在上述技术方案中，所述（Ⅵ）中TOC相关性好的测井响应数据的选取方法为：利用实测TOC及其相应的测井响应数据，或者测井数据的拟合参数，分洼陷、分层段进行单因素回归分析，找出与不同洼陷、不同层段烃源岩TOC相关性好的测井响应数据。
在上述技术方案中，所述绘制散点图包括选择示源生标参数、绘制散点图、确定烃源岩抽提物与原油生标参数的重叠范围等步骤。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种含油气盆地有效烃源岩下限和发育规模的确定方法，通过对比不同丰度烃源岩抽提物与已发现油气的生物标志物参数，确定有效烃源岩丰度下限(TOCe)；依此为标准，通过TOC测井计算模型的建立和应用，获取不同钻井位置有效烃源岩厚度，通过绘制有效烃源岩厚度等值线图，明确研究区有效烃源岩发育规模。本发明原理与步骤简单，利用本发明方法得到的有效烃源岩丰度下限，客观真实；由本发明方法获取的有效烃源岩下限，可以直接用于评价潜在烃源岩的有效性，为烃源岩品质评价提供依据；由本发明方法获取的有效烃源岩厚度等值线图，不仅可以给出油气资源评价所需要的有效烃源岩发育规模，还可以用于含油气盆地供烃灶分布范围的圈定，为油源断层、输导体系的评价，以及油气运聚距离分析提供关键信息。
附图说明
图1为本发明实施例1中SN凹陷原油饱和烃质量色谱图；
图2为本发明实施例1中SN凹陷潜在烃源岩抽提物饱和烃质量色谱图；
图3为本发明实施例1中SN凹陷油源与烃源岩抽提物生标参数散点图；
图4为本发明实施例1中SN凹陷沙三中亚段TOC与测井响应单因素拟合图；
图5为本发明实施例1中SN凹陷D6-1井计算烃源岩TOC分布图；
图6为本发明实施例1中SN凹陷沙三中亚段有效烃源岩厚度等值线图。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明技术方案，下面结合说明书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。
一种含油气盆地有效烃源岩发育规模的确定方法，包括以下步骤：
S1、原油的饱和烃和芳烃色质数据的获取
方式一：收集研究区已有的原油的饱和烃、芳烃色质数据；
方式二：采集原油样品开展族组分分析、饱和烃和芳烃色质分析，进而获得饱和烃、芳烃色质数据；
S2、烃源岩抽提物的饱和烃和芳烃色质数据的获取
方式一：收集研究区不同TOC烃源岩抽提物的饱和烃、芳烃色质数据；
方式二：采集潜在烃源岩样品，开展TOC分析、可溶有机质抽提，以及抽提物族组分分析、饱和烃和芳烃色质分析，进而获得饱和烃、芳烃色质数据；
S3、利用S1、S2获取的原油和烃源岩抽提物的饱和烃和芳烃色质数据，利用各化合物对应的积分面积，计算获得示源生物标志化合物参数，获得的示源生物标志化合物参数的个数要求两个以上；示源生物标志化合物参数包括Pr/Ph、伽马蜡烷/C30藿烷、4-甲基甾烷/C29甾烷、Pr/nC17、Ph/nC18、C21－/C22+等；
S4、利用S3获得的原油和烃源岩抽提物的示源生物标志化合物参数，两两任意组合绘制散点图，对烃源岩抽提物样品点标记相应TOC值；
S5、与示源生物标志化合物参数范围一致的烃源岩样品，即为有效供烃源岩样品，根据这些样品的TOCmin（TOC最小值），确定有效烃源岩的TOC下限（TOCe），即TOCe=TOCmin。
S6、读取每一个实测TOC样品对应深度的自然电位(SP)、自然伽马(GR)、密度(DEN)、声波时差(AC)、电阻率(Rt)等测井相应数据；
此步骤是为了TOC计算模型，因此只要是实测TOC数据都可用；
S7、利用实测TOC及其相应的测井响应数据，或者测井数据的拟合参数，分洼陷、分层段进行单因素回归分析，找出与不同洼陷、不同层段烃源岩TOC相关性好(一般相关系数R2应在0.6以上)的测井响应；
S8、利用S7优选出的测井响应数据，通过多元回归，建立不同洼陷、不同层段烃源岩TOC测井计算模型：
TOC=f（LOGA,LOGB,…）
其中：TOC为烃源岩总有机碳，A，B代表优选出的测井响应；
S9、利用S8建立的TOC测井计算模型，应用研究区已有钻井的测井数据和分层数据，计算烃源岩发育层段的TOC值，将烃源岩层段的测井响应转化为TOC；
S10、以S5确定的有效烃源岩丰度下限（TOCe）为标准，对S9中计算得到的，每口井中烃源岩计算TOC进行筛选，统计出TOC≥TOCe的TOC个数Ni（i代表第i口井，下同）。
S11、利用所用测井系列每米采集点数Mi，计算出各井有效烃源岩厚度Hi：
Hi=Ni/Mi
其中：Hi为有效烃源岩厚度，单位为m；Ni为TOC≥TOCe的个数，无单位；Mi为每米采集点数，无单位；
S12、利用钻井坐标和有效烃源岩厚度值，绘制研究区有效烃源岩厚度等值线，得到有效烃源岩的厚度和分布面积，即为有效烃源岩发育规模。
实施例1
SN凹陷位于中国东部渤海湾盆地海域西部，该凹陷古近系发育多套烃源岩，但是至今没有发现大规模油气聚集，仅上报三级地质储量2700余万吨。因此，该凹陷烃源岩生烃潜力，是油气勘探部署亟待解决的问题，而有效烃源岩有机质丰度下限及有效烃源岩发育规模，是首要解决的问题。
本实施例利用含油气盆地有效烃源岩发育规模的确定方法，确定SN凹陷有效烃源岩有机质丰度下限及其发育规模，具体步骤为：
S1、收集研究区已有的原油饱和烃、芳烃色质数据，或者采集原油样品开展族组分分析、饱和烃和芳烃色质分析。
本实施例收集和补充测试了D14-1等井46个原油样品的饱和烃色质数据（含储层抽提物样品），样品井覆盖了已发现油气的所有构造和层段（图1）。
S2、收集研究区不同TOC烃源岩抽提物的饱和烃、芳烃色质数据，或者采集潜在烃源岩样品，开展TOC分析、可溶有机质抽提，以及抽提物族组分分析、饱和烃和芳烃色质分析。
本实施例收集和补充测试了D13-1等井135个烃源岩抽提物的饱和烃色质数据，样品井覆盖了3个生烃洼陷和主要烃源岩层段（图2）。
S3、利用收集和补测的油源和烃源岩抽提物的饱和烃色质数据，利用典型化合物的积分面积，计算了示源生物标志化合物参数计算，获取的参数包括Pr/Ph、伽马蜡烷/C30藿烷、4-甲基甾烷/C29甾烷、Pr/nC17、Ph/nC18、C21－/C22+等。
S4、利用原油生物标志化合物参数，以及有TOC测试数据的烃源岩抽提物生物标志化合物参数，做散点图，本实施例主要绘制了Pr/nC17-Ph/nC18、Pr/Ph- C21－/C22+关系图。在烃源岩抽提物样品投点时，按TOC区间分别投点，标记了相应的TOC值（图3）。
S5、与原油生物标志化合物参数范围一致的烃源岩样品，即为有效烃源岩样品，根据这些样品的TOCmin（TOC最小值），确定有效烃源岩的TOC下限（TOCe），即TOCe=TOCmin。从图3可以看出，本实施例中原油样品数据点主要分布在TOC>2.0%烃源岩样品范围，部分分布在TOC=1.0~2.0%区域，因此研究区TOCe可以定为1.0%。TOC>2.0%的烃源岩是研究区已发现原油的主要供给者，是SN洼陷优质烃源岩。
S6、读取每一个实测TOC样品对应深度的SP、GR、DEN、AC、Rt等测井响应数据。本实施例收集到烃源岩TOC样品450个，读取了各样品采样深度的SP、GR、DEN、AC、Rt等测井数据。
S7、利用实测TOC及其相应的测井响应数据，或者测井数据的拟合参数，分洼陷、分层段进行单因素回归分析，找出与不同洼陷、不同层段烃源岩TOC相关性较好的测井响应。本实施例中，利用实测TOC及其相应的测井响应数据，分层段进行了实测TOC与测井值的相关性分析（其中Rt转化为lgRt），沙三中亚段实测TOC与AC的关系如图4。单因素分析发现，lgRt、AC、GR与TOC相关性相对较好，SP、DEN相关性较差。
S8、利用优选出的测井响应数据（与TOC相关性好的数据，即lgRt、AC、GR），建立不同洼陷、不同层段烃源岩TOC测井计算模型。本实施例中，利用优选出来的lgRt、AC、GR测井响应数据，分层段建立TOC测井计算的一元（ lgRt或AC或GR测井）和多元（lgRt-AC-GR测井）模型。这里仅以D6-1井TOC的lgRt一元模型为例，即：
TOC=5.5638ln（lgRt）+2.669
S9、利用S8建立的TOC测井计算模型，应用研究区已有钻井的Rt测井数据和分层数据，计算烃源岩发育层段的TOC值。
本实施例中D6-1井计算TOC分布如图5所示，从图上可以看出，计算TOC与实测TOC吻合性较好。
S10、以S5确定的有效烃源岩丰度下限（TOCe）为标准，对S9中计算得到的烃源岩发育层段的TOC值进行筛选，统计出不小于TOCe的TOC个数Ni（i代表第i口井，下同）。
本实施例完成了计算TOC≥1.0%的数据的统计，以D6-1井沙三中亚段为例，计算TOC≥1.0%的数据点共2447个，即ND6-1=2447。
S11、利用所用测井系列每米采集点数Mi，计算出各井有效烃源岩厚度Hi。
本实施例中，SN凹陷测井系列每米采集10个数据点（MD6-1=10），因此每个数据点代表地层厚度0.1m，D6-1井沙三中亚段TOC≥1.0%的烃源岩厚度为HD6-1=244.7m。相似的，得到了研究区29口探井各层段有效烃源岩厚度。
S12、利用钻井坐标和有效烃源岩厚度值Hi，绘制研究区有效烃源岩厚度等值线，得到有效烃源岩的厚度和分布面积，即为有效烃源岩发育规模。
本实施例中，利用29口井的坐标和有效烃源岩厚度，利用插值法绘制了各层段有效烃源岩厚度等值线图。主力烃源岩层段沙三中亚段有效烃源岩厚度分布图如图6。
本发明的原理：
对于已发现油气的盆地，必然存在能够供给油气的有效烃源岩，已发现油气与供烃源岩(有效烃源岩)的抽提物之间，也会含有相似的生物标志化合物，将已发现油气的示源生物标志化合物参数与不同有机质丰度烃源岩的抽提物进行对比，可以确定有效烃源岩的有机质丰度下限。以此为标准，借助测试和测井计算获得的烃源岩有机质丰度数据，可以确定有效烃源岩的厚度分布，从而得到有效烃源岩的发育规模。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (9)
1.一种含油气盆地有效烃源岩发育规模的确定方法，其特征在于：包括以下步骤：
（Ⅰ）获取原油和烃源岩抽提物的饱和烃和芳烃色质数据；
（Ⅱ）利用获取的原油和烃源岩抽提物的饱和烃和芳烃色质数据，计算获得示源生物标志化合物参数；
（Ⅲ）利用获得的原油和烃源岩抽提物的示源生物标准化合物参数，绘制散点图，对烃源岩抽提物样品点标记相应TOC值；
（Ⅳ）确定有效供烃源岩样品，并根据有效供烃源岩样品的TOC确定有效烃源岩的TOC下限；
（Ⅴ）读取实测TOC样品对应深度的测井数据；
（Ⅵ）选取TOC相关性好的测井响应数据；
（Ⅶ）利用步骤（Ⅵ）选取的测井响应数据建立烃源岩TOC测井计算模型；
（Ⅷ）利用TOC测井计算模型，应用研究区已有钻井的测井数据和分层数据，计算烃源岩发育层段的TOC值，将烃源岩层段的测井响应转化为TOC；
（Ⅸ）筛选出每口井中烃源岩TOC值不小于有效烃源岩丰度下限的个数；
（Ⅹ）利用所用测井系列每米采集点数，计算出各井有效烃源岩厚度；
（Ⅺ）利用钻井坐标和有效烃源岩厚度值，绘制研究区有效烃源岩厚度等值线，得到有效烃源岩的厚度和分布面积，即为有效烃源岩发育规模。
2.根据权利要求1所述的含油气盆地有效烃源岩发育规模的确定方法，其特征在于：所述步骤（Ⅰ）中获取原油的饱和烃和芳烃色质数据的方法为收集研究区已有的原油的饱和烃、芳烃色质数据；或采集原油样品开展族组分分析、饱和烃和芳烃色质分析，进而获得饱和烃、芳烃色质数据。
3.根据权利要求1所述的含油气盆地有效烃源岩发育规模的确定方法，其特征在于：所述步骤（Ⅰ）中获取烃源岩抽提物的饱和烃和芳烃色质数据的方法为收集研究区不同TOC烃源岩抽提物的饱和烃、芳烃色质数据，或采集潜在烃源岩样品，开展TOC分析、可溶有机质抽提，以及抽提物族组分分析、饱和烃和芳烃色质分析，进而获得饱和烃、芳烃色质数据。
4.根据权利要求1所述的含油气盆地有效烃源岩发育规模的确定方法，其特征在于：所述步骤（Ⅱ）中示源生物标志化合物参数的个数为两个以上，示源生物标志化合物参数为Pr/Ph、伽马蜡烷/C30藿烷、4-甲基甾烷/C29甾烷、Pr/nC17、Ph/nC18或C21－/C22+中的任意多种。
5.根据权利要求1所述的含油气盆地有效烃源岩发育规模的确定方法，其特征在于：所述有效供烃源岩样品为与油源生物标志化合物参数范围一致的烃源岩样品。
6.根据权利要求1所述的含油气盆地有效烃源岩发育规模的确定方法，其特征在于：所述有效烃源岩的TOC下限为所有有效供烃源岩样品的TOC值中的最小值。
7.根据权利要求6所述的含油气盆地有效烃源岩发育规模的确定方法，其特征在于：所述步骤（Ⅴ）的测井数据包括SP、GR、DEN、AC和Rt。
8.根据权利要求1所述的含油气盆地有效烃源岩发育规模的确定方法，其特征在于：所述步骤（Ⅵ）中TOC相关性好的测井响应数据的选取方法为：利用实测TOC及其相应的测井响应数据，或者测井数据的拟合参数，分洼陷、分层段进行单因素回归分析，找出与不同洼陷、不同层段烃源岩TOC相关性好的测井响应数据。
9.根据权利要求1所述的含油气盆地有效烃源岩发育规模的确定方法，其特征在于：所述步骤（Ⅵ）中相关性好指相关系数R2在0.6以上。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN116562132A (zh) * | 2023-04-26 | 2023-08-08 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种确定混源油的烃源岩贡献率的方法 |
-
2024
- 2024-03-11 CN CN202410269199.1A patent/CN117872505A/zh active Pending
Patent Citations (6)
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