本发明专利技术提供了一种地下烃源岩层中有机质的有机酸生成量的确定方法和装置。该方法包括以下步骤：获取烃源岩层有机地球化学的特征数据；建立生酸率与烃源岩层中有机质成熟度的关系曲线获取生酸率；模拟计算不同深度烃源岩层中有机质成熟度；计算烃源岩层中原始有机碳含量；计算烃源岩层中单一种类的有机质的生酸强度；计算烃源岩层中所有种类的有机质的有机酸生成总量。本发明专利技术提供的地下烃源岩有机酸生成量的确定方法通过研究有机质的特征，分类测试不同类型有机质的产酸率，建立不同成熟度下的产酸率，最终用于定量计算烃源岩层的生酸量；模拟的结果除了现今产酸强度和产酸量，还有不同历史时期的产酸强度和产酸量。
【技术实现步骤摘要】
地下烃源岩层中有机质的有机酸生成量的确定方法和装置
本专利技术涉及地质勘探
，涉及一种地下烃源岩层中有机质的有机酸生成量的确定方法和装置。
技术介绍
地下有机质在埋藏过程中，随着深度的增加，地温与地层压力也不断地增加，有机质成熟度逐步由不成熟向成熟及过成熟发展，当成熟度Ro达到0.5％以后开始生成有机酸，当Ro接近1.0％时，生酸达到高峰，之后逐渐结束。地下大量酸性流体的产生，改变地层体系内环境，降低了地层水pH值，促使某些矿物溶解、某些矿物沉淀，最终加剧了储层非均质性，对油气成藏影响重大。因此，定量计算有机酸生成量，对储层成岩演化、油气资源评价及油气分布预测具有重要意义。本专利技术中，有机酸是指地下烃源岩有机质(干酪根)在热演化过程中生成的酸性流体。有机质生酸率一般用“mg酸/gTOC”(或“kg酸/tTOC”)单位表示，即每克有机碳产生毫克酸量。地下某烃源岩层有机酸生成量可用绝对量(如108t)表示，也可用生酸强度，即每平方千米千吨(kt/km2)表示。目前，烃源岩有机酸研究主要包括两类方法，一是在实验室通过热压模拟获得不同成熟度下的有机质生酸量；二是直接水解实验测试地下有机酸浓度或每克有机碳生酸量。例如：1994年，陈传平等通过对低熟的生油岩进行有水及无水实验，在不同温阶下对水溶液进行有机酸检测，同时也通过实验证明不同的矿物对有机酸的产率和分布有着直接影响；1995年，黄福堂等，通过实验建立了干酪根不同氧化时间与有机酸产率的关系；1996年，袁佩芳等，对沙河街组不同类型的未成熟烃源岩进行系统的加热水解实验，证明干酪根成熟过程中，一直存在着有机酸的生成，且干酪根的类型对有机酸的具有明显的控制作用；2000年，徐怀民等，以柴达木盆地茫崖坳陷下第三系有机质生酸为例，建立了干酪根产有机酸模式并介绍了地层水中的平均有机酸浓度的计算公式；2002年，王汇彤等首次采用毛细管电泳法分析干酪根中的低碳有机酸。在上述有机酸的研究方法中，描述了有机酸的检测方法，有机酸产率的影响因素，地层水中有机酸浓度的计算方法，这些研究对油气资源评价与储层成岩演化研究起到一定的作用，但是也存在一定的不足。不足之处为上述研究的实验对象主要针对不同地层水及不同岩石，通过化验数据估算现今地层中的残余酸量，没有从有机质生酸机理上定量计算烃源岩层的生酸量。
技术实现思路
基于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种地下烃源岩层中有机质的有机酸生成量的确定方法和装置。本专利技术的目的通过以下技术方案得以实现：一方面，本专利技术提供一种地下烃源岩层中有机质的有机酸生成量的确定方法，包括以下步骤：获取烃源岩层有机地球化学的特征数据；建立生酸率与烃源岩层中有机质成熟度的关系曲线获取生酸率；模拟计算不同深度烃源岩层中有机质成熟度；计算烃源岩层中原始有机碳含量；计算烃源岩层中单一种类的有机质的生酸强度；计算烃源岩层中所有种类的有机质的有机酸生成总量。上述确定方法中，优选地，烃源岩层有机地球化学的特征数据包括烃源岩层顶界的埋深(Zt)、烃源岩层底界的埋深(Zb)、烃源岩层中有效烃源岩百分含量(Pwt)、烃源岩层密度(ρrock)、有效烃源岩中现今有机碳重量百分含量(TOC)、有机质类型数(n)和各种有机质的百分比(p)。上述确定方法中，所述有机质中能生酸的部分是干酪根。上述确定方法中，优选地，建立生酸率与烃源岩层中有机质成熟度的关系曲线获取生酸率的具体步骤为：对烃源岩层中的每种有机质类型进行热模拟实验，得到每种类型的有机质在不同成熟阶段的生酸率曲线，即为生酸率(Sr)与烃源岩层中有机质成熟度(Ro)的关系曲线，从关系曲线上获得生酸率Sr。上述确定方法中，优选地，模拟计算不同深度烃源岩层中有机质成熟度方法为：通过模型模拟计算烃源岩热演化史，得到烃源岩层顶界和烃源岩层底界对应的有机度成熟度值Ro。上述确定方法中，优选地，模拟计算的模型包括Barker最大温度模型、Ro-TTI关系模型或EASY％Ro模型。上述确定方法中，优选地，计算烃源岩层中原始有机碳含量公式如式(1)所示：iTOC＝TOC×Cf(1)式中：iTOC——原始有机碳重量百分含量，wt％；TOC——有效烃源岩中现今有机碳重量百分含量，wt％；Cf——碳恢复系数，小数。其中，碳恢复系数的求取方法可参见文献(郭秋麟,米石云,石广仁,等.《盆地模拟原理方法》p104-105,1988,北京：石油工业出版社)。上述确定方法中，优选地，计算烃源岩层中单一种类的有机质的生酸强度的方法为：采用分层积分方法，计算单一种类的有机质的生酸强度，计算公式如式(2)所示：式中，E——生酸强度，kt/km2；Rot、Rob——分别为烃源岩层顶界和烃源岩层底界的有机质成熟度Ro，％；Zt、Zb——分别为烃源岩层顶界和烃源岩层底界的埋深，m；Pwt——烃源岩层中有效烃源岩百分含量，小数；ρrock——烃源岩层密度，t/km3；iTOC——原始有机碳重量百分比含量，由式(1)计算得到，wt％；p——有效烃源岩中某种有机质的含量，小数；Sr——有效烃源岩中某种有机质的产酸率，kg/t。上述确定方法中，优选地，计算烃源岩层中所有种类的有机质的有机酸生成总量的方法为：将每种有机质生成的生酸率汇总计算得到总生酸量，计算公式如式(3)所示：式中，Q——烃源岩层生酸总量，108t；n——有机质种数；E——某种有机质生酸强度，kt/km2；A——烃源岩层分布面积，km2。另一方面，本专利技术还提供一种地下烃源岩层中有机质的有机酸生成量的确定装置，该地下烃源岩有机酸生成量的计算装置包括：获取模块，用于获取烃源岩层有机地球化学的特征数据；生酸率建立模块，用于建立生酸率与烃源岩层中有机质成熟度的关系曲线获取生酸率；有机质成熟度计算模块，用于模拟计算不同深度烃源岩层中有机质成熟度；原始有机碳含量计算模块，用于计算烃源岩层中原始有机碳含量；生酸强度计算模块，用于计算烃源岩层中单一种类的有机质的生酸强度；有机酸生成量计算模块，用于计算烃源岩层中所有种类的有机质的有机酸生成总量。本专利技术提供的地下烃源岩有机酸生成量的确定方法和装置具有以下优点：(1)通过研究有机质的特征，分类测试不同类型有机质的产酸率，建立不同成熟度(Ro)下的产酸率，即产酸率与Ro关系模版，最终用于定量计算烃源岩层的生酸量。(2)模拟的结果除了现今产酸强度和产酸量，还有不同历史时期的产酸强度和产酸量。附图说明图1为实施例1和2中一种地下烃源岩有机酸生成量的确定方法流程图；图2为实施例1中现今川东及周缘地区筇竹寺组烃源岩顶界埋深图；图3为实施例1中现今川东及周缘地区筇竹寺组烃源岩底界埋深图；图4为实施例1和2中烃源岩残余有机碳含量等值图；图5为实施例1和2中有机碳恢复系数与Ro关系曲线；图6为实施例1和2中有机质产酸率与Ro关系曲线；图7为实施例1和2中Ro与烃源岩埋深关系曲线；图8为实施例1中现今烃源岩生酸强度等值图；图9为实施例2中志留纪末川东及周缘地区筇竹寺组烃源岩顶界埋深图；图10为实施例2中志留纪末川东及周缘地区筇竹寺组烃源岩底界埋深图；图11为实施例2中志留纪末烃源岩生酸强度等值图；图12为实施例3中地下烃源岩有机酸生成量的确定装置的结构框图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种地下烃源岩层中有机质的有机酸生成量的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：获取烃源岩层有机地球化学的特征数据；建立生酸率与烃源岩层中有机质成熟度的关系曲线获取生酸率；模拟计算不同深度烃源岩层中有机质成熟度；计算烃源岩层中原始有机碳含量；计算烃源岩层中单一种类的有机质的生酸强度；计算烃源岩层中所有种类的有机质的有机酸生成总量。
【技术特征摘要】
1.一种地下烃源岩层中有机质的有机酸生成量的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：获取烃源岩层有机地球化学的特征数据；建立生酸率与烃源岩层中有机质成熟度的关系曲线获取生酸率；模拟计算不同深度烃源岩层中有机质成熟度；计算烃源岩层中原始有机碳含量；计算烃源岩层中单一种类的有机质的生酸强度；计算烃源岩层中所有种类的有机质的有机酸生成总量。2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于：烃源岩层有机地球化学的特征数据包括烃源岩层顶界的埋深、烃源岩层底界的埋深、烃源岩层中有效烃源岩百分含量、烃源岩层密度、有效烃源岩中现今有机碳重量百分含量、有机质类型数和各种有机质的百分比。3.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于：建立生酸率与烃源岩层中有机质成熟度的关系曲线获取生酸率的具体步骤为：对烃源岩层中的每种有机质类型进行热模拟实验，得到每种类型的有机质在不同成熟阶段的生酸率曲线，即为生酸率与烃源岩层中有机质成熟度的关系曲线，从关系曲线上获得生酸率。4.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于：模拟计算不同深度烃源岩层中有机质成熟度方法为：通过模型模拟计算烃源岩热演化史，得到烃源岩层顶界和烃源岩层底界对应的有机度成熟度值Ro。5.根据权利要求4所述的确定方法，其特征在于：模拟计算的模型包括Barker最大温度模型、Ro-TTI关系模型或EASY％Ro模型。6.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于：计算烃源岩层中原始有机碳含量公式如式(1)所示：iTOC＝TOC×Cf(1)式中：iTOC——原始有机碳重量百分含量，wt％；TOC——有效烃源岩中现今有机碳重量百分含量，wt％；Cf——碳恢复系数，小数。7.根据权利要求6所述的确定方法，其特征在于，计算烃源岩层中单一种类的有机质的生酸强度的方法为：采用分层积分方法，计算单一种类的有机质的生酸强度，计算公式如式(2)所示：
【专利技术属性】
技术研发人员：郭秋麟，任洪佳，胡素云，陈宁生，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11
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