一种基于FTIR实现干酪根官能团判识沉积环境的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于FTIR实现干酪根官能团判识沉积环境的方法，包括以下步骤：S1：采集多个含膏泥岩样品，将其粉碎成粉末后分成A、B、C三份；S2：对A份样品进行FTIR实验，计算得到各个特征官能团峰面积之间的比值；对B份样品进行岩石热解实验，计算得到生烃潜力指标；对C份样品进行饱和烃色谱质谱实验，计算获得环境指标和热演化指标；S3：分析所述比值与各指标之间的相关性，排除各个特征官能团中受热演化和生烃潜力影响的特征官能团；S4：以排除后剩余的特征官能团为基础，建立多特征官能团与环境指标的数学模型；S5：根据所述数学模型，判识目标区块的沉积环境。本发明专利技术从分子角度出发，能够快速、准确地判识沉积环境。准确地判识沉积环境。准确地判识沉积环境。

【技术实现步骤摘要】
一种基于FTIR实现干酪根官能团判识沉积环境的方法


[0001]本专利技术涉及油气勘探与开发
，特别涉及一种基于FTIR实现干酪根官能团判识沉积环境的方法。

技术介绍

[0002]沉积环境对于生物的生长、有机质富集与保存、沉积矿床的形成等过程具有至关重要的控制作用。因此，沉积环境的准确判断对于油气勘探、气候变化等研究十分重要。目前常用钻井岩心观察、测井解释、生物化石鉴定、地化参数分析等技术手段判识沉积环境，然而这些方法都需要大量的钻井资料做支撑，并且实验流程和方法较为复杂，对于少井或样品不足的地区，沉积环境的判识成为了一个难点。
[0003]干酪根一词最初被用来描述苏格兰油页岩中的有机质，是沉积岩中不溶于一般有机溶剂的沉积有机质。其由脂肪链、醚键、酯键、氢键和π键等连接的片状稠合芳香核且含侧链的三维非晶态不均一结构的复杂有机高分子聚合物。干酪根化学结构的变化决定油气生成的物理和化学特性。目前常用生物标志化合物判识烃源岩地球化学特征，本质上可以追溯到干酪根的分子结构特征上。
[0004]目前，傅里叶变换红外(FTIR)光谱技术主要运用在构建页岩、油页岩的有机质结构模型、干酪根类型进行划分、热演化研究等方面，而用于判别沉积环境领域却缺乏相关研究。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术旨在提供一种基于FTIR实现干酪根官能团判识沉积环境的方法。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种基于FTIR实现干酪根官能团判识沉积环境的方法，包括以下步骤：
[0008]S1：采集多个含膏泥岩样品，将其粉碎成粉末后分成A、B、C三份；
[0009]S2：对A份样品进行FTIR实验，获得FTIR图谱；对所述FTIR图谱进行预处理，观察预处理后的FTIR图谱，识别出吸收峰对应归属，获得特征官能团峰面积；计算得到各个特征官能团峰面积之间的比值；
[0010]对B份样品进行岩石热解实验，获得样品的热解残留烃量和残余生烃量；计算得到生烃潜力指标；
[0011]对C份样品进行饱和烃色谱质谱实验，提取m/z85、m/z191和m/z217特征碎片离子的质量数，识别生标：姥鲛烷、植烷、C
29
规则甾烷、三降霍烷、伽马蜡烷和C
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霍烷；计算获得环境指标和热演化指标，所述环境指标包括姥植比和伽马蜡烷指数；
[0012]S3：分析所述比值与所述生烃潜力指标、姥植比、伽马蜡烷指数和热演化指标之间的相关性，排除各个特征官能团中受热演化和生烃潜力影响的特征官能团；
[0013]S4：以排除后剩余的特征官能团为基础，建立多特征官能团与环境指标的数学模
型；
[0014]S5：根据所述数学模型，结合目标区块的特征官能团即可获得目标区块的环境指标，以此判识目标区块的沉积环境。
[0015]作为优选，步骤S2中，进行FTIR实验时，FTIR采用全反射模式。
[0016]作为优选，步骤S2中，进行FTIR实验时，检测红外线波数范围为4000
‑
400cm
‑1。
[0017]作为优选，步骤S2中，对所述FTIR图谱进行预处理具体包括以下子步骤：采用红外软件进行测试参数转换，然后进行基线校正、平滑、纵坐标归一化处理。
[0018]作为优选，步骤S2中，所述生烃潜力指标为所述热解残留烃量和所述残余生烃量之和。
[0019]作为优选，步骤S2中，所述热演化指标包括S/(S+R)
‑
C
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、ββ
‑
C
29
/∑C
29
、T
s
/T
m
。
[0020]本专利技术的有益效果是：
[0021]本专利技术从分子角度出发，利用干酪根官能团判识沉积环境，其结果更精确；本专利技术通过建立数学模型对沉积环境进行识别，能够较大范围、快速计算获得沉积环境，方法便捷、操作简单、经济节约、快速高效，回归结果可信度高；能够解决现有技术成本高、误差大、周期长、人为因素影响较大和实验流程复杂等技术问题。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术基于FTIR实现干酪根官能团判识沉积环境的方法的流程示意图；
[0024]图2为一个具体实施例部分样品干酪根红外光谱示意图；
[0025]图3为一个具体实施例实测Pr/Ph和计算Pr/Ph拟合示意图；
[0026]图4为一个具体实施例实测GI和计算GI拟合示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互结合。需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。本专利技术公开使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
[0028]如图1所示，本专利技术提供一种基于FTIR实现干酪根官能团判识沉积环境的方法，包括以下步骤：
[0029]S1：采集多个含膏泥岩样品，将其粉碎成粉末后分成A、B、C三份。
[0030]在本专利技术中，将实验样品直接粉碎，省略了干酪根制备这个复杂及出错率较高的环节，保证了样品的原始信息，排除了许多人为和环境因素的干扰，能确保结果的准确性。
[0031]S2：对A份样品进行FTIR实验，获得FTIR图谱；对所述FTIR图谱进行预处理，观察预处理后的FTIR图谱，识别出吸收峰对应归属，获得特征官能团峰面积；计算得到各个特征官
能团峰面积之间的比值。
[0032]在一个具体的实施例中，进行FTIR实验时，FTIR采用全反射模式，检测红外线波数范围为4000
‑
400cm
‑1。在本实施例中，采用全反射模式，其不需要破坏样品，对样品的形状大小没有特殊要求，属于样品表面无损测量。检测灵敏度高、结构信息完整、操作简便。比其它模式样品要求低、操作简单、出错率小。
[0033]在一个具体的实施例中，对所述FTIR图谱进行预处理具体包括以下子步骤：采用红外软件进行测试参数转换，然后进行基线校正、平滑、纵坐标归一化处理。
[0034]对B份样品进行岩石热解实验，获得样品的热解残留烃量S1和残余生烃量S2；计算得到生烃潜力指标，所述生烃潜力指标为所述热解残留烃量和所述残余生烃量之和。其中，热解残留烃量为岩石样品加热到300℃以下挥发出来的烃，残余生烃量为岩石样品加热到300...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于FTIR实现干酪根官能团判识沉积环境的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：采集多个含膏泥岩样品，将其粉碎成粉末后分成A、B、C三份；S2：对A份样品进行FTIR实验，获得FTIR图谱；对所述FTIR图谱进行预处理，观察预处理后的FTIR图谱，识别出吸收峰对应归属，获得特征官能团峰面积；计算得到各个特征官能团峰面积之间的比值；对B份样品进行岩石热解实验，获得样品的热解残留烃量和残余生烃量；计算得到生烃潜力指标；对C份样品进行饱和烃色谱质谱实验，提取m/z85、m/z191和m/z217特征碎片离子的质量数，识别生标：姥鲛烷、植烷、C
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规则甾烷、三降霍烷、伽马蜡烷和C
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霍烷；计算获得环境指标和热演化指标，所述环境指标包括姥植比和伽马蜡烷指数；S3：分析所述比值与所述生烃潜力指标、姥植比、伽马蜡烷指数和热演化指标之间的相关性，排除各个特征官能团中受热演化和生烃潜力影响的特征官能团；S4：以排除后剩余的特征官能团为基础，建立多特征官能团与环境指标的数学模型；S5：根据所述数学模型，结合目标区块的特征官能团即可获得目标区块的环境指标，以此判识目标区块的沉积环境。2.根据权利要求1所述的基于FTIR实现干酪根官...

【专利技术属性】
技术研发人员：付晓燕，李勇，路俊刚，陈世加，肖正录，尹相东，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：