一种综合性确定碳酸盐岩层系烃源岩供烃底限的方法技术

本发明专利技术提供了一种综合性确定碳酸盐岩层系烃源岩供烃底限的方法，其包括以下步骤：根据氢碳原子比H/C与Ro的变化关系，拟合H/C值演化曲线，以H/C＝0.01对应的Ro为供烃底限Ro1；根据氧碳原子比O/C与Ro的变化关系，拟合O/C值演化曲线，以O/C＝0.02对应的Ro作为供烃底限Ro2；根据生烃潜力指数“(S1+S2)/TOC”与Ro的变化关系，拟合排烃曲线，并计算出生烃量，以生烃量的最后1％所对应的Ro作为供烃底限Ro3；根据Ro1、Ro2和Ro3中的最大值和最小值，确定供烃底限范围；然后根据不同地区Ro和深度H的变化关系，对应供烃底限范围，得到不同地区的供烃底限深度范围。

A comprehensive method for determining hydrocarbon source rock bottom limit of carbonate rock series

The invention provides a comprehensive method to determine the hydrocarbon source limit of the source rock of the carbonate rock series, which includes the following steps: fitting the H/C value evolution curve according to the relationship between the hydrogen carbon atom ratio H/C and the Ro, the Ro for the H/C = 0.01 as the hydrocarbon generation limit Ro1, and fitting the O/C value evolution according to the relationship between the oxygen carbon atom and the O /C and Ro. The curve, O/C = 0.02 corresponding Ro as the hydrocarbon generation limit Ro2; according to the hydrocarbon generating potential index \(S1+S2) /TOC\ with the change of Ro, fitting the hydrocarbon expulsion curve, and calculating the amount of hydrocarbon generation, the final 1% corresponding Ro as the hydrocarbon generation limit Ro3; determine the hydrocarbon generation limit according to the maximum and minimum values in Ro1, Ro2 and Ro3. Then, according to the relationship between Ro and depth H in different areas, and the range of hydrocarbon supply limits, the bottom range of hydrocarbon supply in different regions is obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种综合性确定碳酸盐岩层系烃源岩供烃底限的方法
本专利技术属于储层评价
，涉及一种综合性确定碳酸盐岩层系烃源岩供烃底限的方法。
技术介绍
碳酸盐岩层系烃源岩在全球广泛分布但是成熟程度普遍高，这些高-过成熟烃源岩在晚期还能够生成多少油气，这关乎到我国碳酸盐岩油气潜力和勘探前景。塔里木盆地位于中国新疆境内，是中国最大的含油气沉积盆地，面积达56×104m2。塔里木盆地台盆区系指古生代海相地层的地区，主要包括塔北隆起、北部坳陷区(包括阿瓦提凹陷和满加尔凹陷)、中央隆起区(包括巴楚隆起、塔中隆起、塔东低凸起)等构造单元，如图1所示。截止2010年，台盆区累计探明26个油气田，发现了36个含油气构造，探明石油地质储量为12.06×108t，约占整个盆地探明储量的95％，而天然气探明储量3940.1×1012，约占整个盆地探明储量的35％，是海相油气富集的主要区域。塔里木盆地台盆区自下而上发育古生界、中生界和新生界。研究表明，下古生界寒武系和奥陶系是台盆区烃源岩主要发育层位，烃源岩包括泥质和碳酸盐岩两种，碳酸盐岩烃源岩可分为寒武系-下奥陶统和中上奥陶统两套，其中寒武系-下奥陶统以中下寒武统烃源岩为主，而上寒武统-下奥陶统烃源岩较差。中下寒武统酸盐岩层系烃源岩主要分布在塔里木盆地东部欠补偿盆地相和西部蒸发泻湖相，有机质类型为Ⅰ型，TOC为0.5％-5.52％，Ro为1.64％-3.61％，处于高-过成熟的生气阶段。中-上奥陶统碳酸盐岩层系烃源岩主要分布在塔里木盆地中部和满加尔凹陷西部的台缘斜坡灰泥丘相，有机质类型以Ⅰ型为主并混有Ⅱ2-Ⅲ型，TOC为0.5％-5.4％，Ro为0.81％-1.30％，处于成熟-高成熟生油阶段。因此，探究塔里木盆地台盆区烃源岩还能够生成多少油气，确定该碳酸盐岩层系烃源岩供烃底限的探讨便具有重要理论和现实意义。目前已有一些科学家对供烃底限的影响因素、获取做过一些研究，并取得了一些重要成果，但也存在一些问题。有的研究方法单一而局限，主要是通过生烃热模拟实验或者生烃动力学方法；有的对供烃底限的确定只是定性的分析，而基本没有定量的计算；要么多是针对泥页岩和煤，而对碳酸盐岩烃源岩供烃底限的研究很少。而且现有关于碳酸盐岩层系烃源岩供烃底限的确定方法并不准确。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种综合性确定碳酸盐岩层系烃源岩供烃底限的方法，该方法能从烃源岩的生烃、残留烃、排烃的机理出发，对碳酸盐岩烃源岩的供烃底限进行综合系统的研究和定量的确定。为了达到前述的专利技术目的，本专利技术提供一种综合性确定碳酸盐岩层系烃源岩供烃底限的方法，其包括以下步骤：步骤一：在待测区域采集不同深度目标层段的烃源岩样品；步骤二：测试每个烃源岩样品所含有机质的镜质体反射率Ro；步骤三：测试每个烃源岩样品中干酪根的氢碳原子比H/C和氧碳原子比O/C；步骤四：对每个烃源岩进行热解定量评价，获得所述烃源岩的可溶烃含量S1、裂解烃含量S2，以及有机质丰度TOC含量；步骤五：根据各烃源岩样品测得的镜质体反射率Ro及干酪根的氢碳原子比H/C，拟合形成氢碳原子比H/C值随镜质体反射率Ro的演化曲线，并以氢碳原子比H/C＝0.1所对应的镜质体反射率Ro为供烃底限Ro1；步骤六：根据各烃源岩样品测得的镜质体反射率Ro及干酪根的氧碳原子比O/C，拟合形成氧碳原子比O/C值随镜质体反射率Ro的演化曲线，并以氧碳原子比O/C＝0.02所对应的镜质体反射率Ro为供烃底限Ro2；步骤七：根据各烃源岩样品测得的镜质体反射率Ro及生烃潜力指数P，拟合形成残余生烃潜力曲线，根据所述残余生烃潜力曲线计算生烃量，并根据生烃总量Q的99％所对应的镜质体反射率Ro为供烃底限Ro3，其中，所述生烃潜力指数P由以下公式(1)计算获得：P＝(S1+S2)/TOC(1)；步骤八：取所述Ro1、Ro2和Ro3中的最大值和最小值，作为该待测区域烃源岩的供烃底限范围。上述综合性确定碳酸盐岩层系烃源岩供烃底限的方法中，S1为热解试验中岩石中残留烃的含量(即可溶烃含量，单位为mg(烃)/g(岩石))；S2为岩石中干酪根在热解过程中新生成的烃类的含量(即裂解烃含量，单位为mg(烃)/g(岩石))；TOC为有机质丰度，以百分比％表示；Ro为镜质体反射率，以百分比％，Q为生烃总量，单位为mg(烃)/g(岩石))。根据本专利技术的具体实施例，优选地，所述方法还包括确定待测区域供烃底限深度范围的步骤，具体包括：根据各烃源岩样品测得的镜质体反射率Ro及其所在的深度，拟合形成镜质体反射率Ro与深度的函数关系式；将所述Ro1、Ro2和Ro3中的最大值和最小值分别代入所述函数关系式中计算出供烃底限深度范围的两个端值，得到所述供烃底限深度范围。根据本专利技术的具体实施例，优选地，采用SPSS专业统计软件进行拟合，形成镜质体反射率Ro与深度的函数关系式。根据本专利技术的具体实施例，优选地，采用SPSS专业统计软件进行拟合，形成氢碳原子比H/C值随镜质体反射率Ro的演化曲线，氧碳原子比O/C值随镜质体反射率Ro的演化曲线以及残余生烃潜力曲线。根据本专利技术的具体实施例，优选地，所述残余生烃潜力曲线随Ro先增大后减小，且所述残余生烃潜力曲线转折点所对应的Ro为排烃作用产生的门限值Roe。根据本专利技术的具体实施例，优选地，所述生烃总量Q通过以下公式(2)计算：所述公式(2)中，f(Ro)表示所述残余生烃潜力曲线中生烃潜力指数P关于镜质体反射率Ro的函数表达式，所述Romax表示镜质体反射率Ro的最大值，所述Romin表示镜质体反射率Ro的最小值。所述Romax，Romin可以为本领域常规认定的Ro的最大、最小值。根据本专利技术的具体实施例，优选地，所述残余生烃潜力曲线包括两部分曲线，第一部分曲线生烃潜力指数P随Ro的增大而增大，第二部分曲线烃潜力指数P随Ro的增大而减小，所述残余生烃潜力曲线的转折点处的烃潜力指数P最大，该转折点对应的Ro值为排烃作用产生的门限值Roe。根据本专利技术的具体实施例，优选地，所述第一部分曲线对应的生烃量Q1通过以下公式(3)计算，所述第二部分曲线对应的生烃量Q2通过以下公式(4)，所述公式(3)中，f1(Ro)表示所述第一部分残余生烃潜力曲线中生烃潜力指数P关于镜质体反射率Ro的函数表达式，f2(Ro)表示所述第二部分残余生烃潜力曲线中生烃潜力指数P关于镜质体反射率Ro的函数表达式；所述生烃总量Q为所述生烃量Q1与生烃量Q2的总和。根据本专利技术的具体实施例，优选地，所述生烃总量的99％所对应的镜质体反射率Ro为供烃底限Ro3通过以下公式(5)或(6)计算：根据本专利技术的具体实施例，优选地，所述步骤一中，在同一深度目标层段的烃源岩样品个数为2-10个。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的综合性确定碳酸盐岩层系烃源岩供烃底限的方法从烃源岩的生烃、残留烃、排烃的机理出发，利用多种方法对碳酸盐岩烃源岩的供烃底限进行系统的研究和定量的确定，获得在实际地质条件下的供烃底限。附图说明图1是塔里木盆地地理位置分布图；图2A是实施例1采集的不同深度塔里木盆地台盆区寒武系-奥陶系烃源岩样品中干酪根的氢碳原子比H/C随镜质体反射率Ro变化的分布图；图2B是利用SPSS专业统计软件对图2A中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种综合性确定碳酸盐岩层系烃源岩供烃底限的方法，包括以下步骤：步骤一：在待测区域采集不同深度目标层段的烃源岩样品；步骤二：测试每个烃源岩样品所含有机质的镜质体反射率Ro；步骤三：测试每个烃源岩样品中干酪根的氢碳原子比H/C和氧碳原子比O/C；步骤四：对每个烃源岩进行热解定量评价，获得所述烃源岩的可溶烃含量S1、裂解烃含量S2，以及有机质丰度TOC含量；步骤五：根据各烃源岩样品测得的镜质体反射率Ro及干酪根的氢碳原子比H/C，拟合形成氢碳原子比H/C值随镜质体反射率Ro的演化曲线，并以氢碳原子比H/C＝0.1所对应的镜质体反射率Ro为供烃底限Ro1；步骤六：根据各烃源岩样品测得的镜质体反射率Ro及干酪根的氧碳原子比O/C，拟合形成氧碳原子比O/C值随镜质体反射率Ro的演化曲线，并以氧碳原子比O/C＝0.02所对应的镜质体反射率Ro为供烃底限Ro2；步骤七：根据各烃源岩样品测得的镜质体反射率Ro及生烃潜力指数P，拟合形成残余生烃潜力曲线，根据所述残余生烃潜力曲线计算生烃量，并根据生烃总量Q的99％所对应的镜质体反射率Ro为供烃底限Ro3，其中，所述生烃潜力指数P由以下公式(1)计算获得：P＝(S1+S2)/TOC  (1)；步骤八：取所述Ro1、Ro2和Ro3中的最大值和最小值，作为该待测区域烃源岩的供烃底限范围。...

【技术特征摘要】
1.一种综合性确定碳酸盐岩层系烃源岩供烃底限的方法，包括以下步骤：步骤一：在待测区域采集不同深度目标层段的烃源岩样品；步骤二：测试每个烃源岩样品所含有机质的镜质体反射率Ro；步骤三：测试每个烃源岩样品中干酪根的氢碳原子比H/C和氧碳原子比O/C；步骤四：对每个烃源岩进行热解定量评价，获得所述烃源岩的可溶烃含量S1、裂解烃含量S2，以及有机质丰度TOC含量；步骤五：根据各烃源岩样品测得的镜质体反射率Ro及干酪根的氢碳原子比H/C，拟合形成氢碳原子比H/C值随镜质体反射率Ro的演化曲线，并以氢碳原子比H/C＝0.1所对应的镜质体反射率Ro为供烃底限Ro1；步骤六：根据各烃源岩样品测得的镜质体反射率Ro及干酪根的氧碳原子比O/C，拟合形成氧碳原子比O/C值随镜质体反射率Ro的演化曲线，并以氧碳原子比O/C＝0.02所对应的镜质体反射率Ro为供烃底限Ro2；步骤七：根据各烃源岩样品测得的镜质体反射率Ro及生烃潜力指数P，拟合形成残余生烃潜力曲线，根据所述残余生烃潜力曲线计算生烃量，并根据生烃总量Q的99％所对应的镜质体反射率Ro为供烃底限Ro3，其中，所述生烃潜力指数P由以下公式(1)计算获得：P＝(S1+S2)/TOC(1)；步骤八：取所述Ro1、Ro2和Ro3中的最大值和最小值，作为该待测区域烃源岩的供烃底限范围。2.根据权利要求1所述的综合性确定碳酸盐岩层系烃源岩供烃底限的方法，其特征在于：所述方法还包括确定待测区域供烃底限深度范围的步骤，具体包括：根据各烃源岩样品测得的镜质体反射率Ro及其所在的深度，拟合形成镜质体反射率Ro与深度的函数关系式；将所述Ro1、Ro2和Ro3中的最大值和最小值分别代入所述函数关系式中计算出供烃底限深度范围的两个端值，得到所述供烃底限深度范围。3.根据权利要求2所述的综合性确定碳酸盐岩层系烃源岩供烃底限的方法，其特征在于：采用SPSS专业统计软件进行拟合，形成镜质体反射率Ro与深度的函数关系式。4.根据权利要求1所述的综合性确定碳酸盐岩层系烃源岩供烃底限的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞雄奇，郑天昱，汪文洋，王恩泽，郑定业，赵毅，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11