本申請涉及油氣勘探技術領域,特別涉及一種油氣源的確定方法和裝置。
背景技術:
在油氣勘探技術領域,準確地確定油氣源對恢復油氣成藏演化、選擇有利區(qū)帶、資源潛力評價、指導油氣開采等方面都有重要作用。通常為了確定油氣源,會在綜合地質和地球化學資料的基礎上,合理地選擇有效的對比參數(shù)或指標來分析原油、天然氣和烴源巖之間親緣關系,進而可以利用這種親緣關系指導確定油氣源。
具體地,現(xiàn)有的油氣源的確定方法一般是通過搜集原油、天然氣及烴源巖的樣品,再分別測定各種樣品的生物標志物及碳同位素特征,直接進行油氣源對比確定。這種方法往往由于只能得到烴源巖現(xiàn)有階段的地球化學特征,但是所搜集的原油與天然氣樣品可能是該套烴源巖不同階段的產物。因此,具體實施時會出現(xiàn)很大一部分原油或天然氣樣品無法與現(xiàn)有烴源巖建立親緣對比關系的情況,導致判斷錯誤。因此,現(xiàn)有的油氣源的確定方法具體實施時,往往會存在油氣源的確定不準確的技術問題,影響油氣的勘探與開采。
針對上述問題,目前尚未提出有效的解決方案。
技術實現(xiàn)要素:
本申請實施方式提供了一種油氣源的確定方法和裝置,以解決現(xiàn)有的油氣源的確定方法中存在的油氣源的確定不準確、有遺漏的技術問題。
本申請實施方式提供了一種油氣源的確定方法,包括:
采集待測區(qū)域內的烴源巖樣品、待測區(qū)域內油氣田的油氣樣品,其中,所述油氣田的油氣樣品包括原油樣品,和/或,天然氣樣品;
對所述烴源巖樣品進行預處理,得到干酪根;
將所述干酪根分成多組,按照不同的預設溫度,分別進行黃金管熱模擬實驗,得到多組實驗結果物;
根據(jù)所述多組實驗結果物,建立多組不同成熟度下烴源巖生成原油的地球化學特征和烴源巖生成天然氣的地球化學特征;
根據(jù)所述待測區(qū)域內油氣田的油氣樣品,獲取油氣樣品的地球化學參數(shù)數(shù)據(jù);
根據(jù)所述多組不同成熟度下烴源巖生成原油的地球化學特征和烴源巖生成天然氣的地球化學特征、所述油氣田的油氣樣品的地球化學參數(shù)數(shù)據(jù),確定所述烴源巖是否為油氣源。
在一個實施方式中,對所述烴源巖樣品進行預處理,得到干酪根,包括:
將所述烴源巖樣品進行粉碎處理,得到樣品粉末;
去除所述樣品粉末中的無機物雜質,得到處理后的樣品;
通過重液浮選,從所述處理后的樣品中得到所述干酪根。
在一個實施方式中,將所述干酪根分成多組,按照不同的預設溫度,分別進行黃金管熱模擬實驗,得到多組實驗結果物,包括:
將所述干酪根分成14組;
按照14個不同的預設溫度,分別對14組干酪根進行黃金管熱模擬實驗,得到14組實驗結果物。
在一個實施方式中,根據(jù)所述多組實驗結果物,建立多組不同成熟度下的烴源巖生成天然氣的地球化學特征,包括:
收集所述多組實驗結果物中的各組實驗結果物的氣體產物;
對多組氣體產物中的各組氣體產物分別進行氣體組分分析和穩(wěn)定碳同位素分析,以建立所述多組成熟度下的烴源巖生成天然氣的地球化學特征。
在一個實施方式中,根據(jù)所述多組實驗結果物,建立多組成熟度下的烴源巖生成原油的地球化學特征,包括:
對所述多組實驗結果物中的各組實驗結果物分別進行溶解抽提,得到多組液態(tài)烴;
對所述多組液態(tài)烴中的各組液態(tài)烴進行分離,得到飽和烴和芳烴;
獲取所述飽和烴的色譜與質譜、所述芳烴的色譜與質譜、所述飽和烴中的正構烷烴的單體烴碳同位素分析結果;
根據(jù)所述飽和烴的色譜與質譜、所述芳烴的色譜與質譜、所述飽和烴中的正構烷烴的單體烴碳同位素分析結果,建立多組成熟度下的烴源巖生成原油的地球化學特征。
在一個實施方式中,對所述多組實驗結果物中的各組實驗結果物分別進行溶解抽提,得到多組液態(tài)烴,包括:
將所述多組實驗結果物中的各組實驗結果物分別溶解在有機溶劑中;
對溶解有實驗結果物的有機溶劑進行溶解抽提,得到所述液態(tài)烴。
在一個實施方式中,所述有機溶劑為二氯甲烷。
在一個實施方式中,所述油氣田的油氣樣品的參數(shù)數(shù)據(jù)包括:原油樣品的飽和烴的色譜與質譜、原油樣品的芳烴的色譜與質譜、原油樣品的飽和烴中的正構烷烴的單體烴碳同位素分析結果、天然氣樣品的組分、天然氣樣品的穩(wěn)定碳同位素分析結果。
在一個實施方式中,在確定所述烴源巖為油氣源后,所述方法還包括:
根據(jù)所述油氣源,進行油氣開采,和/或,油氣勘探。
基于相同的發(fā)明構思,本申請實施方式還提供了一種油氣源的確定裝置,包括:
采集模塊,用于采集待測區(qū)域內的烴源巖樣品、待測區(qū)域內油氣田的油氣樣品,其中,所述油氣田的油氣樣品包括原油樣品,和/或,天然氣樣品;
預處理模塊,用于對所述烴源巖樣品進行預處理,得到干酪根;
實驗模塊,用于將所述干酪根分成多組,按照不同的預設溫度,分別進行黃金管熱模擬實驗,得到多組實驗結果物;
建立模塊,用于根據(jù)所述多組實驗結果物,建立多組不同成熟度下烴源巖生成原油的地球化學特征和烴源巖生成天然氣的地球化學特征;
獲取模塊,用于根據(jù)所述待測區(qū)域內油氣田的油氣樣品,獲取油氣樣品的地球化學參數(shù)數(shù)據(jù);
確定模塊,用于根據(jù)所述多組不同成熟度下烴源巖生成原油的地球化學特征和烴源巖生成天然氣的地球化學特征、所述油氣田的油氣樣品的地球化學參數(shù)數(shù)據(jù),確定所述烴源巖是否為油氣源。
在一個實施方式中,所述實驗模塊包括:
分組單元,用于將所述干酪根分成14組;
實驗單元,用于按照14個不同的預設溫度,分別對14組干酪根進行黃金管熱模擬實驗,得到14組實驗結果物。
在一個實施方式中,所述建立模塊包括:
第一建立單元,用于收集所述多組實驗結果物中的各組實驗結果物的氣體產物;并對多組氣體產物中的各組氣體產物分別進行氣體組分分析和穩(wěn)定碳同位素分析,以建立所述多組成熟度下的烴源巖生成天然氣的地球化學特征;
第二建立單元,用于對所述多組實驗結果物中的各組實驗結果物分別進行溶解抽提,得到多組液態(tài)烴;對所述多組液態(tài)烴中的各組液態(tài)烴進行分離,得到飽和烴和芳烴;獲取所述飽和烴的色譜與質譜、所述芳烴的色譜與質譜、所述飽和烴中的正構烷烴的單體烴碳同位素分析結果,以建立多組成熟度下的烴源巖生成原油的地球化學特征。
在一個實施方式中,所述裝置還包括:
開發(fā)模塊,用于在確定所述烴源巖為油氣源的情況下,根據(jù)所述油氣源,進行油氣開采,和/或,油氣勘探。
在本申請實施方式中,通過分組按照不同的預設溫度進行黃金管熱模擬實驗,建立多組不同成熟度下的烴源巖生成原油的地球化學特征和烴源巖生成天然氣的地球化學特征,解決了現(xiàn)有的油氣源的確定方法中存在的油氣源的確定不準確的技術問題,達到了準確確定油氣源的技術效果。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是根據(jù)本申請實施方式的油氣源的確定方法的處理流程圖;
圖2是根據(jù)本申請實施方式的油氣源的確定裝置的組成結構圖;
圖3是在一個場景示例中應用本申請實施方式提供油氣源的確定方法/裝置的過程示意圖。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本申請中的技術方案,下面將結合本申請實施例中的附圖,對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒旧暾堉械膶嵤├?,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都應當屬于本申請保護的范圍。
考慮到現(xiàn)有的油氣源的確定方法,通常都是先搜集原油、天然氣及烴源巖的樣品,并分別測定各個樣品的生物標志物及碳同位素特征,再直接進行油氣源對比,以確定油氣源。由于這種方法只能測試得到現(xiàn)有階段(現(xiàn)有成熟度)烴源巖的地球化學特征,而所搜集的原油與天然氣樣品可能為該套烴源巖不同階段(不同成熟度)的產物,在對比分析時會,出現(xiàn)部分原油或天然氣樣品無法與現(xiàn)有階段烴源巖建立親緣對比關系,進而會得到錯誤的油源對比結論。因此,現(xiàn)有的油氣源的確定方法具體實施時,往往會存在油氣源的確定不準確、有遺漏的技術問題。針對產生上述技術問題的根本原因,本申請考慮可以先將烴源巖分成多組,在不同的溫度下進行黃金管熱模擬實驗,以模擬不同的階段(不同的成熟度),進而可以建立不同成熟度下的烴源巖的地球化學特征,再以不同成熟度下的烴源巖的地球化學特征作為指導確定油氣源。從而解決現(xiàn)有的油氣源的確定方法中存在的油氣源的確定不準確的技術問題,達到準確確定油氣源的技術效果。
基于上述思考思路,本申請實施方式提供了一種油氣源的確定方法。請參閱圖1的油氣源的確定方法的處理流程圖。本申請實施方式提供的油氣源的確定方法,具體可以包括以下步驟。
步驟101:采集待測區(qū)域內的烴源巖樣品、待測區(qū)域內油氣田的油氣樣品,其中,所述油氣田的油氣樣品包括原油樣品,和/或,天然氣樣品。
在一個實施方式中,上述烴源巖樣品具體可以是待測區(qū)域內潛在可能的油氣生油巖的烴源巖的巖石樣品。因為生油巖的烴源巖一般位于油氣目的層更深部位,但同一套烴源巖在野外露頭也會有出露,因此上述烴源巖樣品具體可以是巖心的烴源巖,也可以是高豐度有機質的野外露頭。上述待測區(qū)域內油氣田的油氣樣品,具體可以是油氣田的原油樣品和天然氣樣品。通過本申請實施方式提供的油氣源的確定方法可以先確認待測區(qū)域內油氣田的油氣樣品與待測區(qū)域內的烴源巖樣品是否具有對應的親緣關系;在待測區(qū)域內油氣田的油氣樣品與待測區(qū)域內的烴源巖樣品具有對應的親緣關系的情況下,例如,根據(jù)地球化學特征的參數(shù)比對,可以判斷兩者是同一來源,進而可以確定上述烴源巖為該油氣田中原油和天然氣的油氣源。
步驟102:對所述烴源巖樣品進行預處理,得到干酪根。
在一個實施方式中,為了制得干酪根,具體可以按照以下步驟執(zhí)行。
s1:將所述烴源巖樣品進行粉碎處理,得到樣品粉末。
在一個實施方式中,所述粉碎處理,具體可以包括:通過碎樣機對烴源巖樣品先粗碎、后細碎;再用規(guī)格為200目的樣品篩對巖石樣品粉末進行篩選,得到符合要求的樣品粉末。
s2:去除所述樣品粉末中的無機物雜質,得到處理后的樣品。
在一個實施方式中,為了事先除去樣品粉末中的無機物雜質,例如,樣品粉末中的碳酸鈣、黃鐵礦等,可以對所述樣品粉末依次進行酸、堿、黃鐵處理,以除去其中的無機物雜質。具體實施時,可以按照以下方式執(zhí)行:
s2-1:稱取一定量樣品粉末,放人酸反應容器中,用蒸餾水浸泡2~4h;
s2-2:加入鹽酸攪拌后,去除清液;
s2-3:再加入氫氧化鈉溶液連續(xù)攪拌;
s2-4:最后應用鹽酸及無砷鋅粒去除黃鐵礦。
當然,上述只是為了更好地說明本申請實施方式所列舉的除雜手段,具體實施時可以根據(jù)具體情況,例如根據(jù)當?shù)貛r石的具體成分,設計對應的除雜方法。對此,本申請不作限定。
s3:通過重液浮選,從所述處理后的樣品中得到所述干酪根。
在一個實施方式中,為了從上述處理后的樣品中獲得干酪根,具體實施時,可以利用重力作用,通過重力浮選得到干酪根。
步驟103:將所述干酪根分成多組,按照不同的預設溫度,分別進行黃金管熱模擬實驗,得到多組實驗結果物。
在一個實施方式中,為了模擬不同的成熟度,可以將上述的干酪根分成多組,按照不同的預設溫度,分別進行黃金管熱模擬實驗,以得到多組實驗結果物。具體實施時,可以按照以下步驟執(zhí)行。
s1:將所述干酪根分成14組。
s2:按照14個不同的預設溫度,分別對14組干酪根進行黃金管熱模擬實驗,得到14組實驗結果物。
在本實施方式中,所述黃金管是較為適合用于進行熱模擬實驗的盛放器。因為該熱模擬實驗使用的樣品盛器需要能夠耐高溫;并且在裝樣之后還要進行焊接密封,以保證樣品不被污染。而普通的玻璃管通常無法滿足上述要求。此外,黃金具有很好的延展性,不易因為實驗中產生的天然氣而被撐破。當然,具體實施時,也可以根據(jù)具體實施條件,選擇使用其他合適的盛放器。
在一個實施方式中,具體進行黃金管熱模擬實驗時,可以稱取約100mg的干酪根裝入一端用氬弧焊封的黃金管中;再用氬氣將黃金管內空氣排出后,將黃金管開口封閉。需要說明的是,由于黃金管的本身容量限制,裝太多的干酪根可能會由于實驗中干酪根生成的液態(tài)烴及天然氣量過多,撐破黃金管,造成樣品流失和污染;而裝量太少則無法獲得足夠的實驗結果物。因此,在本實施方式中,每支黃金管內裝入約100mg的干酪根。當然,具體實施時,也可以根據(jù)具體要求在每支黃金管內裝入其他重量合適的干酪根。對此,本申請不作限定。
在一個實施方式中,為了模擬獲得不同的成熟度下的結果產物,具體進行黃金管熱模擬實驗時,可以從溫度范圍300~560℃每隔20℃設置一個溫度點,作為一個預設溫度,即共設置14個不同的預設溫度:300℃、320℃、340℃、360℃、380℃、400℃、420℃、440℃、460℃、480℃、500℃、520℃、540℃、560℃;將裝樣后的黃金管分成14組置入高溫高壓反應釜中,通過計算機控制溫度進行程序升溫,將每組黃金管升溫至對應的預設溫度。進而可以獲得多組不同預設溫度下,即不同成熟度下的實驗結果物。在本實施方式中,需要說明的是,300~560℃是烴源巖正常產生油氣的一個范圍,相當于鏡質體反射率ro值范圍0.36%~3.85%,劃分成14個預設溫度對應于正常的幾種成熟度。當然,具體實施時,也可以根據(jù)具體情況,適當?shù)卣{整溫度范圍和劃分的組數(shù)。
步驟104:根據(jù)所述多組實驗結果物,建立多組不同成熟度下烴源巖生成原油的地球化學特征和烴源巖生成天然氣的地球化學特征。
在一個實施方式中,為了建立上述多組不同成熟度下烴源巖生成原油的地球化學特征和烴源巖生成天然氣的地球化學特征作為后續(xù)具體確定油氣源的地球化學特征對比指標,具體實施時可以按照以下方式分別建立多組不同成熟度下烴源巖生成原油的地球化學特征和不同成熟度下烴源巖生成天然氣的地球化學特征。其中:
為了根據(jù)多組實驗結果物,建立多組不同成熟度下的烴源巖生成天然氣的地球化學特征,具體可以包括以下幾個步驟。
s1-1:收集所述多組實驗結果物中的各組實驗結果物的氣體產物。
s1-2:對多組氣體產物中的各組氣體產物分別進行氣體組分分析和穩(wěn)定碳同位素分析,以建立所述多組不同成熟度下的烴源巖生成天然氣的地球化學特征。其中,上述多組不同成熟度下的烴源巖生成天然氣的地球化學特征可以作為確定天然氣源的地球化學特征對比指標。
在一個實施方式中,具體可以通過使用特殊的氣體定量收集裝置收集黃金管中的實驗結果物的氣體產物;并對各組氣體產物分別進行氣體組分分析和穩(wěn)定碳同位素分析,從而建立不同成熟度下烴源巖生成天然氣的地球化學特征。
為了根據(jù)所述多組實驗結果物,建立多組成熟度下的烴源巖生成原油的地球化學特征,具體可以按照以下幾個步驟執(zhí)行。
s2-1:對所述多組實驗結果物中的各組實驗結果物分別進行溶解抽提,得到多組液態(tài)烴。
在一個實施方式中,為了得到液態(tài)烴,具體實施時可以將收集完氣體產物后的黃金管置于裝盛有有機溶劑的玻璃燒杯中,并將黃金管剪破,使得黃金管中的實驗結果物溶解于有機溶劑中。再將燒杯置于超聲儀器中進行溶解抽提,取出黃金管,并將溶液通過塞有脫脂棉的漏斗進行過濾,待有機溶劑揮發(fā)完全之后得到上述液態(tài)烴,同時可以稱量液態(tài)烴的重量并記錄。
在一個實施方式中,為了溶解實驗結果物,具體實施時所使用的有機溶劑可以為二氯甲烷。當然,也可以根據(jù)具體情況選擇其他合適的材料作為溶劑使用。
s2-2:對所述多組液態(tài)烴中的各組液態(tài)烴進行分離,得到飽和烴和芳烴。
在一個實施方式中,為了從液態(tài)烴中分離得到飽和烴和芳烴,具體實施時,可以利用飽和烴和芳烴溶解度的差異,通過細硅膠層析柱對液態(tài)烴中的飽和烴和芳烴進行分離。當然,也可以考慮飽和烴和芳烴其他的差異,采用其他合適的方法進行分離。
s2-3:獲取所述飽和烴的色譜與質譜、所述芳烴的色譜與質譜、所述飽和烴中的正構烷烴的單體烴碳同位素分析結果。
在一個實施方式中,為了獲取上述飽和烴的色譜與質譜、上述芳烴的色譜與質譜、上述飽和烴中的正構烷烴的單體烴碳同位素分析結果,具體實施時,可以利用色譜-質譜聯(lián)用儀,例如agilent5975msd,分析液態(tài)烴中的飽和烴和芳烴的生物標志化合物特征,從而獲取飽和烴的色譜與質譜(飽和烴的色譜-質譜)、芳烴的色譜與質譜(芳烴的色譜-質譜);同時,可以利用同位素分析儀,例如,finniganmat253,對飽和烴中的正構烷烴的單體碳同位素特征進行測定,從而獲取飽和烴中的正構烷烴的單體烴碳同位素分析結果。
s2-4:根據(jù)所述飽和烴的色譜與質譜、所述芳烴的色譜與質譜、所述飽和烴中的正構烷烴的單體烴碳同位素分析結果,建立多組不同成熟度下的烴源巖生成原油的地球化學特征。
在本實施方式中,上述多組不同成熟度下的烴源巖生成原油的地球化學特征可以作為確定原油源的地球化學特征對比指標;并可以結合多組不同成熟度下的烴源巖生成天然氣的地球化學特征,作為確定油氣源的地球化學特征對比指標。具體可以通過該對比指標,判斷烴源巖與油氣樣品是否具有親緣關系,是否是同一來源,進而可以確定烴源巖是否是采集油氣樣品的油氣井的油氣源。
步驟105:根據(jù)所述待測區(qū)域內油氣田的油氣樣品,獲取油氣樣品的地球化學參數(shù)數(shù)據(jù)。
在一個實施方式中,上述油氣田的油氣樣品的參數(shù)數(shù)據(jù)具體可以包括:原油樣品的飽和烴色譜與質譜、原油樣品的芳烴色譜與質譜、原油樣品的飽和烴中的正構烷烴的單體烴碳同位素分析結果、天然氣樣品的組分、天然氣樣品的穩(wěn)定碳同位素分析結果。其中,根據(jù)油氣樣品獲取油氣樣品的參數(shù)數(shù)據(jù)的方法可以參閱獲取不同成熟度中某種成熟度下的烴源巖生成原油的地球化學特征和烴源巖生成天然氣的地球化學特征的過程。對此,本申請不作贅述。
步驟106:根據(jù)所述多組不同成熟度下烴源巖生成原油的地球化學特征和烴源巖生成天然氣的地球化學特征、所述油氣田的油氣樣品的地球化學參數(shù)數(shù)據(jù),確定所述烴源巖是否為油氣源。
在一個實施方式中,具體可以將多組不同成熟度下烴源巖生成原油的地球化學特征和烴源巖生成天然氣的地球化學特征、油氣田的油氣樣品的地球化學參數(shù)數(shù)據(jù)的相關參數(shù)進行對比,建立油-氣-源的親緣對比關系,進而可以確定多期次成藏油氣的主要來源,即可以確定出烴源巖是否是油氣樣品采集處油氣井的油氣源,其中的油氣樣品具體對應哪個成熟度的烴源巖。
在本申請實施例中,相較于現(xiàn)有的油氣源的確定方法,通過在不同預設溫度下進行金管熱試驗,以模擬不同的成熟度,建立不同成熟度下的烴源巖生成原油的地球化學特征和烴源巖生成天然氣的地球化學特征,因此解決了現(xiàn)有的油氣源的確定方法中存在的油氣源的確定不準確、有遺漏,不能同時確定不同成熟度下的原油樣品或天然氣樣品與烴源巖的親緣關系的技術問題,達到了準確確定油氣源的技術效果。
在一個實施方式中,在確定所述烴源巖為油氣源后,所述方法還可以包括:根據(jù)所述油氣源,進行油氣開采,和/或,油氣勘探。
在一個實施方式中,在確定烴源巖為油氣源之后,可以跟據(jù)該烴源巖的位置和深度,確定合適的可能存儲有油氣的具體位置,進行油氣開采。也可以根據(jù)該烴源巖的狀況,指導進行進一步的油氣勘探等。
基于同一發(fā)明構思,本發(fā)明實施方式中還提供了一種油氣源的確定裝置,如下面的實施方式所述。由于油氣源的確定裝置解決問題的原理與油氣源的確定方法相似,因此油氣源的確定裝置的實施可以參見油氣源的確定方法的實施,重復之處不再贅述。以下所使用的,術語“單元”或者“模塊”可以實現(xiàn)預定功能的軟件和/或硬件的組合。盡管以下實施例所描述的裝置較佳地以軟件來實現(xiàn),但是硬件,或者軟件和硬件的組合的實現(xiàn)也是可能并被構想的。請參閱圖2,是本申請實施方式的油氣源的確定裝置的一種組成結構圖,該裝置具體可以包括:采集模塊201、預處理模塊202、實驗模塊203、建立模塊204、獲取模塊205、確定模塊206。下面對該結構進行具體說明。
采集模塊201,具體可以用于采集待測區(qū)域內的烴源巖樣品、待測區(qū)域內油氣田的油氣樣品,其中,所述油氣田的油氣樣品包括原油樣品,和/或,天然氣樣品。
預處理模塊202,具體可以用于對所述烴源巖樣品進行預處理,得到干酪根。
實驗模塊203,具體可以用于將所述干酪根分成多組,按照不同的預設溫度,分別進行黃金管熱模擬實驗,得到多組實驗結果物。
建立模塊204,具體可以用于根據(jù)所述多組實驗結果物,建立多組不同成熟度下烴源巖生成原油的地球化學特征和烴源巖生成天然氣的地球化學特征。
獲取模塊205,具體可以用于根據(jù)所述待測區(qū)域內油氣田的油氣樣品,獲取油氣樣品的地球化學參數(shù)數(shù)據(jù)。其中,上述油氣樣品的參數(shù)數(shù)據(jù)可以包括:原油樣品的飽和烴色譜與質譜、原油樣品的芳烴色譜與質譜、原油樣品的飽和烴中的正構烷烴的單體烴碳同位素分析結果、天然氣樣品的組分、天然氣樣品的穩(wěn)定碳同位素分析結果。
確定模塊206,具體可以用于根據(jù)所述多組不同成熟度下烴源巖生成原油的地球化學特征和烴源巖生成天然氣的地球化學特征、所述油氣田的油氣樣品的地球化學參數(shù)數(shù)據(jù),確定所述烴源巖是否為油氣源。
在一個實施方式中,為了獲得符合要求的干酪根,所述預處理模塊202具體可以包括:
粉碎單元,具體可以用于將所述烴源巖樣品進行粉碎處理,得到樣品粉末;
除雜單元,具體可以用于去除所述樣品粉末中的無機物雜質,得到處理后的樣品;
選取單元,具體可以用于通過重液浮選,從所述處理后的樣品中得到所述干酪根。
在一個實施方式中,為了模擬獲得不同成熟度下的實驗結果物,所述實驗模塊203具體可以包括:
分組單元,具體可以用于將所述干酪根分成14組;
實驗單元,具體可以用于按照14個不同的預設溫度,分別對14組干酪根進行黃金管熱模擬實驗,得到14組實驗結果物。
在一個實施方式中,為了建立符合要求的多組不同成熟度下的烴源巖生成原油的地球化學特征和烴源巖生成天然氣的地球化學特,所述建立模塊204具體可以包括:
第一建立單元,具體可以用于收集所述多組實驗結果物中的各組實驗結果物的氣體產物;并對多組氣體產物中的各組氣體產物分別進行氣體組分分析和穩(wěn)定碳同位素分析,以建立所述多組不同成熟度下的烴源巖生成天然氣的地球化學特征;
第二建立單元,具體可以用于對所述多組實驗結果物中的各組實驗結果物分別進行溶解抽提,得到多組液態(tài)烴;對所述多組液態(tài)烴中的各組液態(tài)烴進行分離,得到飽和烴和芳烴;獲取所述飽和烴的色譜與質譜、所述芳烴的色譜與質譜、所述飽和烴中的正構烷烴的單體烴碳同位素分析結果,以建立多組不同成熟度下的烴源巖生成原油的地球化學特征。
在一個實施方式中,為對所述多組實驗結果物中的各組實驗結果物分別進行溶解抽提,得到多組液態(tài)烴,上述第二建立單元還可以包括:
溶解子單元,具體可以用于將所述多組實驗結果物中的各組實驗結果物分別溶解在有機溶劑中,其中,上述有機溶劑具體可以為二氯甲烷;
抽提子單元,具體可以用于對溶解有實驗結果物的有機溶劑進行溶解抽提,得到所述液態(tài)烴。
在一個實施方式中,在確定油氣源后為了進行具體的油氣開采或油氣勘探,所述裝置具體還可以包括:開發(fā)模塊,其中,上述開發(fā)模塊,具體可以用于在確定所述烴源巖為油氣源的情況下,根據(jù)所述油氣源,進行油氣開采,和/或,油氣勘探。
本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述,各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其,對于系統(tǒng)實施例而言,由于其基本相似于方法實施例,所以描述的比較簡單,相關之處參見方法實施例的部分說明即可。
需要說明的是,上述實施方式闡明的系統(tǒng)、裝置、模塊或單元,具體可以由計算機芯片或實體實現(xiàn),或者由具有某種功能的產品來實現(xiàn)。為了描述的方便,在本說明書中,描述以上裝置時以功能分為各種單元分別描述。當然,在實施本申請時可以把各單元的功能在同一個或多個軟件和/或硬件中實現(xiàn)。
此外,在本說明書中,諸如第一和第二這樣的形容詞僅可以用于將一個元素或動作與另一元素或動作進行區(qū)分,而不必要求或暗示任何實際的這種關系或順序。在環(huán)境允許的情況下,參照元素或部件或步驟(等)不應解釋為局限于僅元素、部件、或步驟中的一個,而可以是元素、部件、或步驟中的一個或多個等。
從以上的描述中,可以看出,本申請實施方式提供的油氣源的確定方法和裝置,通過分組在不同的預設溫度下進行黃金管熱模擬實驗,以模擬不同的成熟度,建立不同成熟度下的烴源巖生成原油的地球化學特征和烴源巖生成天然氣的地球化學特征,因此解決了現(xiàn)有的油氣源的確定方法中存在的油氣源的確定不準確、誤差大,不能同時確定不同成熟度下的原油樣品或天然氣樣品與烴源巖的親緣關系的技術問題,達到了準確確定復雜油氣源的技術效果;又通過進行黃金管熱模擬實驗模擬得到了對應成熟度下的特征數(shù)據(jù),明確了熱成熟作用對油氣源對比地球化學特征指標的影響,達到減少確定誤差,提高了確定油氣源的準確度的技術效果。
在一個具體實施場景,應用本申請?zhí)峁┯蜌庠吹拇_定方法/裝置對某區(qū)域的油氣田進行油氣源的確定。具體的實施過程可以參閱圖3的在一個場景示例中應用本申請實施方式提供油氣源的確定方法/裝置的過程示意圖。具體可以按照以下幾個步驟執(zhí)行。
步驟1:采集油氣田現(xiàn)場的原油樣品和天然氣樣品。具體實施時,油氣田現(xiàn)場目的層原油樣品可以使用20ml專用油樣瓶進行采集;天然氣樣品可以采用高壓耐腐蝕鋼瓶采集,其中,上述鋼瓶的最大承壓為15mpa,容積為2l,且鋼瓶設兩頭閥門,取樣時可以采用高壓管線與油區(qū)現(xiàn)場油氣分離罐壓力表接口相連,連接后打開油氣分離罐壓力表閥門,待天然氣體完全排出瓶內空氣并充滿后再關閉鋼瓶兩端閥門,采集得到天然氣樣品后,分開高壓管線后留以待用。
步驟2:采集高豐度有機質的野外露頭或巖心烴源巖樣品,并利用粉碎機對烴源巖樣品進行粗碎、細碎后,并用200目樣品篩對巖石樣品粉末進行篩選,得到烴源巖的巖石粉末備用。
步驟3:利用烴源巖粉末制作干酪根。具體實施時可以包括以下兩個步驟:
s3-1:取一定量巖石粉末樣品放入酸反應器中,先用蒸餾水浸泡,再經(jīng)過酸、堿和黃鐵礦處理后,應用重液浮選法制取干酪根;
s3-2:上述干酪根制成后,再經(jīng)二氯甲烷清洗可溶有機質后,研細裝瓶密封備用。需要說明的是,上述的具體操作步驟可以參照國家標準《沉積巖中干酪根的分離方法》執(zhí)行(gb/t191444-2003)。
步驟4:稱取約100mg的干酪根樣品裝入一端用氬弧焊封的黃金管中。實施時,需要注意的是金管焊封的過程需要在氬氣的保護條件下進行。上述金管的規(guī)格具體可以為40mm×5mm。用上述金管裝好樣品后,將金管固定在冷水槽中,待金管用氬氣輕吹約5min將金管內空氣排出后,再將金管另一端開口封閉。
步驟5:將裝樣的黃金管稱重后置入高溫高壓反應釜中,根據(jù)計算機控制溫度進行程序升溫。具體的升溫過程需要注意以下幾點:從300~560℃每隔20℃設置一個溫度點作為預設溫度,每組共設置14個溫度點;具體升溫加熱時,可以首先在1小時內加熱到300℃,恒溫30min,然后以2℃/h的速率升溫至預設溫度。還需要說明的是,反應釜的溫度及升溫速率可以通過計算機終端程序設定和控制,且溫度誤差范圍小于0.1℃。其中,反應釜壓力維持在25mpa左右,壓力誤差范圍小于0.1mpa。
步驟6:待熱模擬實驗完成后稱取金管重量,應用特殊的氣體定量收集裝置收集金管中的氣體產物。具體操作步驟可以包括以下幾個步驟(s6-1至s6-4):
s6-1:首先將金管固定在取樣裝置容器內,其中,上述容器的一端連接真空泵,端口封緊后抽至近真空狀態(tài),同時記錄真空狀態(tài)壓力(p1);
s6-2:旋轉鋼釘刺破金管,待壓力表顯示平衡后,讀取得到壓力數(shù)值(p2);
s6-3:根據(jù)以下公式計算氣體產物的體積:
v=v0×(p2-p1)/p0
式中,v0為氣體收集裝置體積;p0為氣體定量時的大氣壓值;
s6-4:將搜集的氣體產物進行氣體組分與穩(wěn)定碳同位素分析,獲得不同成熟度下烴源巖生成天然氣的組分與碳同位素特征。其中,該步驟具體操作時又可以包括:
s6-4-1:采用agilent6890ngc氣相色譜儀對氣體產物進行組分分析,具體實施時,可以使用poraplotq型色譜柱,其中,載氣為氦氣,具體的操作步驟可以參照國家標準《天然氣的組成分析氣相色譜法》(gbt13610-2003);
s6-4-2:采用isochromⅱ型gc-irms同位素質譜儀對氣體產物進行氣體穩(wěn)定碳同位素分析,同樣可以使用氦氣作為載氣,具體操作時,初始溫度為30℃,恒溫3min,再以15℃/min的速率升至150℃,恒溫8min,其中,氣體碳同位素分析誤差控制在0.5‰以內。
步驟7:從氣體分析后的金管中獲取液態(tài)烴,具體實施時,可以包括以下幾個步驟(s7-1至s7-2):
s7-1:將氣體分析后的金管置于裝盛有有機溶劑的玻璃燒杯中剪破,并將燒杯置于超聲儀器中進行超聲震蕩溶解抽提,需要注意的是,使用的有機溶劑可以為純度99%以上的二氯甲烷(ch2cl2),超聲震蕩具體可以分3次進行,其中,每次的震蕩時間可以為2min;
s7-2:然后取出金管,將有機溶液通過塞有脫脂棉的玻璃漏斗中過濾,去除固體殘余物后,待有機溶劑揮發(fā)完全之后,獲取液態(tài)烴,并稱取液態(tài)烴重量。
步驟8:利用細硅膠層析柱對不同溫度點生成液態(tài)烴中的飽和烴和芳烴進行分離。需要說明的是,該步驟主要利用不同有機溶劑對液態(tài)烴不同族成分進行選擇性分離從而得到不同族組分化合物。具體操作步驟可以參照國家標準《巖石中可溶有機物及原油族組分分析》(sy/t5119-2008)。
步驟9:獲取分離出來的飽和烴和芳烴的色譜-質譜(色譜與質譜),并對飽和烴進行同位素分析。具體可以按照以下步驟(s9-1至s9-2)執(zhí)行:
s9-1:分析采用agilent5975msd色譜-質譜聯(lián)用儀,測定液態(tài)烴生物標志化合物的特征獲取各溫度點樣品生成飽和烴的色譜-質譜(gc-ms)、芳烴的色譜-質譜,其中,具體操作步驟可以參照國家標準《地質樣品有機地球化學分析方法第3部分:石油重餾分中飽和烴族組分測定》(gbt14340.3-2010)執(zhí)行;
s9-2:利用finniganmat253儀器測定各溫度點樣品生成液態(tài)烴單體烴碳同位素特征(對飽和烴進行同位素分析),獲得不同成熟度下烴源巖生成原油的單體烴穩(wěn)定碳同位素特征(獲得飽和烴的同位素分析結果),其中,具體操作步驟可以參照國家標準《原油中c5~c8單體烴穩(wěn)定碳同位素分析方法》(q/sh0301-2009)執(zhí)行。
步驟10:測試分析油氣田現(xiàn)場目的層原油及天然氣樣品的地球化學特征(即根據(jù)所述待測區(qū)域內的油氣田的油氣樣品,獲取油氣田的油氣樣品的參數(shù)數(shù)據(jù)),其中,上述樣品的地球化學特征具體可以包括天然氣組分含量、碳同位素以及原油生物標志化合物、單體烴穩(wěn)定碳同位素特征。
步驟11:將不同成熟度下烴源巖生成原油、天然氣的地球化學特征與現(xiàn)場油氣井所采集原油、天然氣樣品的地球化學特征進行對比,建立油-氣-源親緣對比關系,進而可以確定多期次成藏油氣的主要來源。需要注意的是,上述天然氣對比指標主要可以包括天然氣組分含量、穩(wěn)定碳同位素特征;上述原油對比指標主要可以包括正構烷烴、無環(huán)類異戊二烯烴、甾烷、萜烷及藿烷類等生物標志化合物特征,以及原油的單體烴碳同位素特征。根據(jù)對比結果,確定烴源巖是否是對應的油氣源。
通過上述場景示例,驗證了本申請實施方式提供的油氣源的確定方法和裝置確實可以解決現(xiàn)有的油氣源的確定方法中存在的油氣源的確定不準確、有遺漏,不能同時確定不同成熟度下的原油樣品或天然氣樣品與烴源巖的親緣關系的技術問題,達到準確確定復雜油氣源的技術效果。
盡管本申請內容中提到不同的油氣源的確定方法或裝置,但是,本申請并不局限于必須是行業(yè)標準或實施例所描述的情況等,某些行業(yè)標準或者使用自定義方式或實施例描述的實施基礎上略加修改后的實施方案也可以實現(xiàn)上述實施例相同、等同或相近、或變形后可預料的實施效果。應用這些修改或變形后的數(shù)據(jù)獲取、處理、輸出、判斷方式等的實施例,仍然可以屬于本申請的可選實施方案范圍之內。
雖然本申請?zhí)峁┝巳鐚嵤├蛄鞒虉D所述的方法操作步驟,但基于常規(guī)或者無創(chuàng)造性的手段可以包括更多或者更少的操作步驟。實施例中列舉的步驟順序僅僅為眾多步驟執(zhí)行順序中的一種方式,不代表唯一的執(zhí)行順序。在實際中的裝置或客戶端產品執(zhí)行時,可以按照實施例或者附圖所示的方法順序執(zhí)行或者并行執(zhí)行(例如并行處理器或者多線程處理的環(huán)境,甚至為分布式數(shù)據(jù)處理環(huán)境)。術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、產品或者設備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、產品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,并不排除在包括所述要素的過程、方法、產品或者設備中還存在另外的相同或等同要素。
上述實施例闡明的裝置或模塊等,具體可以由計算機芯片或實體實現(xiàn),或者由具有某種功能的產品來實現(xiàn)。為了描述的方便,描述以上裝置時以功能分為各種模塊分別描述。當然,在實施本申請時可以把各模塊的功能在同一個或多個軟件和/或硬件中實現(xiàn),也可以將實現(xiàn)同一功能的模塊由多個子模塊的組合實現(xiàn)等。以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的,例如,所述模塊的劃分,僅僅為一種邏輯功能劃分,實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式,例如多個模塊或組件可以結合或者可以集成到另一個系統(tǒng),或一些特征可以忽略,或不執(zhí)行。
本領域技術人員也知道,除了以純計算機可讀程序代碼方式實現(xiàn)控制器以外,完全可以通過將方法步驟進行邏輯編程來使得控制器以邏輯門、開關、專用集成電路、可編程邏輯控制器和嵌入微控制器等的形式來實現(xiàn)相同功能。因此這種控制器可以被認為是一種硬件部件,而對其內部包括的用于實現(xiàn)各種功能的裝置也可以視為硬件部件內的結構。或者甚至,可以將用于實現(xiàn)各種功能的裝置視為既可以是實現(xiàn)方法的軟件模塊又可以是硬件部件內的結構。
本申請可以在由計算機執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令的一般上下文中描述,例如程序模塊。一般地,程序模塊包括執(zhí)行特定任務或實現(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對象、組件、數(shù)據(jù)結構、類等等。也可以在分布式計算環(huán)境中實踐本申請,在這些分布式計算環(huán)境中,由通過通信網(wǎng)絡而被連接的遠程處理設備來執(zhí)行任務。在分布式計算環(huán)境中,程序模塊可以位于包括存儲設備在內的本地和遠程計算機存儲介質中。
通過以上的實施方式的描述可知,本領域的技術人員可以清楚地了解到本申請可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)?;谶@樣的理解,本申請的技術方案本質上或者說對現(xiàn)有技術做出貢獻的部分可以以軟件產品的形式體現(xiàn)出來,該計算機軟件產品可以存儲在存儲介質中,如rom/ram、磁碟、光盤等,包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機,移動終端,服務器,或者網(wǎng)絡設備等)執(zhí)行本申請各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。
本說明書中的各個實施例采用遞進的方式描述,各個實施例之間相同或相似的部分互相參見即可,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。本申請可用于眾多通用或專用的計算機系統(tǒng)環(huán)境或配置中。例如:個人計算機、服務器計算機、手持設備或便攜式設備、平板型設備、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器的系統(tǒng)、置頂盒、可編程的電子設備、網(wǎng)絡pc、小型計算機、大型計算機、包括以上任何系統(tǒng)或設備的分布式計算環(huán)境等等。
雖然通過實施例描繪了本申請,本領域普通技術人員知道,本申請有許多變形和變化而不脫離本申請的精神,希望所附的權利要求包括這些變形和變化而不脫離本申請。