一種油氣二次運(yùn)移地球化學(xué)追蹤新方法
【專利摘要】一種油氣二次運(yùn)移地球化學(xué)追蹤新方法，包括，消除生物降解影響的方法，消除成熟度影響并進(jìn)行油氣運(yùn)移追蹤的方法，應(yīng)用多因子分析消除有機(jī)相、成熟度和生物降解的影響并進(jìn)行油氣運(yùn)移追蹤的方法。本發(fā)明具有優(yōu)點(diǎn)是，可以解釋油氣運(yùn)移的方向、路徑和距離，據(jù)此提出油氣運(yùn)聚的有利靶區(qū)。經(jīng)鉆探驗(yàn)證其勘探成功率較高。
【專利說明】一種油氣二次運(yùn)移地球化學(xué)追蹤新方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油地質(zhì)勘探領(lǐng)域，尤其是油氣地球化學(xué)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]烴源巖中的有機(jī)質(zhì)經(jīng)熱演化生成油氣。生成的油氣經(jīng)初次運(yùn)移進(jìn)入輸導(dǎo)體(儲層、不整合面、斷層)，在輸導(dǎo)體中經(jīng)二次運(yùn)移進(jìn)入圈閉富集起來，便形成油氣藏。因此，二次運(yùn)移的方向、路徑和距離，對于油氣勘探而言十分重要。截止目前，人們對二次運(yùn)移的認(rèn)識遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足油氣勘探的需要。值得注意的是，在勘探程度較高的盆地，要發(fā)現(xiàn)新的油氣藏，就需要油氣二次運(yùn)移的方向、路徑和距離等方面的重要信息。為此，人們對于油氣運(yùn)移地球化學(xué)追蹤指標(biāo)進(jìn)行了幾十年的探索。
[0003]在極性有機(jī)化合物中，咔唑類含氮化合物，包括烷基咔唑和苯并咔唑，曾經(jīng)被認(rèn)為是已發(fā)現(xiàn)的最重要的油氣運(yùn)移追蹤指標(biāo)。
[0004]但近期研究表明，這些經(jīng)驗(yàn)的追蹤指標(biāo)(指咔唑類化合物的含量及其比值)并不單純反映油氣二次運(yùn)移中發(fā)生的分餾效應(yīng)，不能有效地追蹤油氣運(yùn)移。其原因是這些化合物的含量和比值還受到有機(jī)相、成熟度以及生物降解作用的影響。
[0005]對于低一中等水平的生物降解而言，含氮化合物基本上不被生物降解。但是，當(dāng)生物降解的PM程度大于等于4時，這些化合物就會被微生物改造。盡管在生物降解PM程度小于4的情況下，含氮化合物不易被降解，但是原油中的不穩(wěn)定組分會被降解，從而使含氮化合物被濃縮，因此，即使在生物降解程度較低的情況下，其影響也不可忽視。已有研究表明，有機(jī)相和成熟度方面的源輸入影響更加顯著。有些情況下，這些影響是控制含氮化合物組成的主要因素。對于有機(jī)相的影響，現(xiàn)有方法是根據(jù)有機(jī)相對原油進(jìn)行分類處理，可減少其影響。
[0006]但是，對于混合供油的情況，根據(jù)有機(jī)相對原油進(jìn)行分類的做法就不能解決有機(jī)相影響的問題。關(guān)于成熟度的影響，至今尚未提出解決方法，一直阻礙著二次運(yùn)移追蹤的發(fā)展。
[0007]這里的微量極性有機(jī)化合物目前主要指咔唑類含氮化合物。在咔唑類含氮化合物中，烷基咔唑和苯并咔唑是目前最重要的化合物。隨著有機(jī)地球化學(xué)測試技術(shù)的發(fā)展，必定會使極性有機(jī)化合物的數(shù)據(jù)更加豐富。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明目的是，提出了消除生物降解、成熟度和有機(jī)相影響的方法，并提出了運(yùn)移追蹤方法，實(shí)現(xiàn)了油氣二次運(yùn)移的有效追蹤，為揭示油氣分布規(guī)律提供了重要的手段。
[0009]一種油氣二次運(yùn)移地球化學(xué)追蹤新方法，包括，消除生物降解影響的方法，消除成熟度影響并進(jìn)行油氣運(yùn)移追蹤的方法，應(yīng)用多因子分析消除有機(jī)相、成熟度和生物降解的影響并進(jìn)行油氣運(yùn)移追蹤的方法，步驟是:
一、消除生物降解影響的方法生物降解屬于運(yùn)移成藏后微生物對油氣的改造。在消除了生物降解的濃縮影響后，才有可能用微量極性有機(jī)化合物的含量和比值進(jìn)行油氣運(yùn)移追蹤。當(dāng)原油生物降解的PM程度大于等于I并小于4時，必須消除不穩(wěn)定組分遭到破壞而引起的影響。本方法的步驟包括:
A、對飽和烴和芳香烴系列化合物進(jìn)行定量測試，并根據(jù)測試結(jié)果，確定生物降解的PM程度；
B、如果PM程度位于I和4之間，繪制生物降解的PM程度及其定量指標(biāo)與微量極性有機(jī)化合物(含氮化合物)和三芳留烷等穩(wěn)定組分的相關(guān)圖，揭示生物降解的濃縮作用及其對微量極性有機(jī)化合物(含氮化合物)的影響程度；這些定量指標(biāo)包括C3tlCi β藿烷/nC17+18、nC17+18/C30 α β 藿烷、(Pr+Ph)/nC17+18、C30a β 藿烷/(Pr+Ph)和 25 降-C29 α β 藿烷/C30 α β藿烷；
C、選擇未受生物降解影響的參數(shù)進(jìn)行油源分析，劃分有機(jī)相。如果有機(jī)相單一，用最穩(wěn)定的三芳留烷或未被生物降解影響的非極性穩(wěn)定組分的含量除以各個微量極性有機(jī)化合物的含量，再乘以該三芳留烷或未被生物降解影響的非極性穩(wěn)定組分的含量的平均值，所得結(jié)果為生物降解濃縮作用的校正結(jié)果；
D、如果存在多個有機(jī)相，按有機(jī)相將原油進(jìn)行分類；在同一有機(jī)相內(nèi)，用相對組成均一的三芳留烷或未被生物降解影響的非極性穩(wěn)定組分的含量，對每個有機(jī)相的原油進(jìn)行步驟C的校正，得到所有有機(jī)相原油的校正結(jié)果。
[0010]二、消除成熟度影響并進(jìn)行油氣運(yùn)移追蹤的方法
在自然界中要找到不受母源成熟度影響的有機(jī)組分幾乎是不可能的，因?yàn)樗鼈兓蚨嗷蛏俚貢^承其母源的成熟度特征。這是長期以來，一直沒有找到可直接用于油氣運(yùn)移追蹤的化合物的重要原因。但是，通過成熟度和運(yùn)移分餾信息的拆分，建立一種不受母源成熟度影響且只與運(yùn)移分餾效應(yīng)有關(guān)的二次運(yùn)移分餾指標(biāo)卻是可能的。為此，推導(dǎo)出了能夠描述微量極性有機(jī)化合物含量變化的公式?；谠摴?，提出了成熟度影響的定量評價及其消除方法。
[0011]、微量極性有機(jī)化合物的含量隨成熟度和運(yùn)移距離變化的特征
重點(diǎn)考慮原油沿儲層(如砂體)或不整合面的橫向運(yùn)移，因?yàn)槲⒘繕O性有機(jī)化合物在橫向運(yùn)移的分餾效應(yīng)比較顯著，且對油氣勘探而言橫向運(yùn)移又十分重要。根據(jù)流體在多孔介質(zhì)運(yùn)移中的對流-彌散-反應(yīng)方程，推導(dǎo)出了原油中微量極性有機(jī)化合物的含量隨著運(yùn)移距離和成熟度變化的公式:
【權(quán)利要求】
1.一種油氣二次運(yùn)移地球化學(xué)追蹤新方法，包括，消除生物降解影響的方法，消除成熟度影響并進(jìn)行油氣運(yùn)移追蹤的方法，應(yīng)用多因子分析消除有機(jī)相、成熟度和生物降解的影響并進(jìn)行油氣運(yùn)移追蹤的方法，其特征在于: 一、消除生物降解影響的方法 A、對飽和烴和芳香烴系列化合物進(jìn)行定量測試，并根據(jù)測試結(jié)果，確定生物降解的PM程度； B、如果PM程度位于I和4之間，繪制生物降解的PM程度及其定量指標(biāo)與微量極性有機(jī)化合物，包括含氮化合物和穩(wěn)定組分，包括三芳留烷的相關(guān)圖，揭示生物降解的濃縮作用及其對微量極性有機(jī)化合物，包括含氮化合物的影響程度；這些定量指標(biāo)包括C3tlCi β藿烷/nC謂、nC謂/C30a β 藿烷、(Pr+Ph)/nC17+18、C30 α β 藿烷/(Pr+Ph)和 25 降-C29 a β 藿烷/C30 α β 藿烷； C、選擇未受生物降解影響的參數(shù)進(jìn)行油源分析，劃分有機(jī)相； 如果有機(jī)相單一，用最穩(wěn)定的三芳留烷或未被生物降解影響的非極性穩(wěn)定組分的含量除以各個微量極性有機(jī)化合物的含量，再乘以該三芳留烷或未被生物降解影響的非極性穩(wěn)定組分的含量的平均值，所得結(jié)果為生物降解濃縮作用的校正結(jié)果； D、如果存在多個有機(jī)相，按有機(jī)相將原油進(jìn)行分類；在同一有機(jī)相內(nèi)，用相對組成均一的三芳留烷或未被生物降解影響的非極性穩(wěn)定組分的含量，對每個有機(jī)相的原油進(jìn)行步驟C的校正，得到所有有機(jī)相原油的校正結(jié)果； 二、消除成熟度影 響并進(jìn)行油氣運(yùn)移追蹤的方法 Α、微量極性有機(jī)化合物的含量隨成熟度和運(yùn)移距離變化的特征 根據(jù)流體在多孔介質(zhì)中運(yùn)移的對流-彌散-反應(yīng)方程，推導(dǎo)出了原油中微量極性有機(jī)化合物的含量隨著運(yùn)移距離和成熟度變化的公式:C(x= t) = Cc.(i)ei,i: = S1 (I + azRo')es:';(I) 式中，?；(ια)為某有機(jī)相內(nèi)未受生物降解影響的或消除生物降解影響后的微量極性有機(jī)化合物，包括含氮化合物的含量是一個與吸附能力和運(yùn)移速度有關(guān)的常數(shù)為注入點(diǎn)處的微量極性有機(jī)化合物的起始濃度，承載著成熟度、源巖有機(jī)相和初次運(yùn)移分餾的信息，但主要與成熟度有關(guān)；X為運(yùn)移距離為原油的成熟度指標(biāo)，用鏡煤反射率表示，是時間的函數(shù)；％和％灼為常數(shù)，初次運(yùn)移分餾主要影響今主要反映成熟度的影響；如果Ro的變化范圍較大，在式(I)最右邊的括弧內(nèi)加入一個二次項(xiàng)，即S4Ro2 , a4為常數(shù)； B、成熟度影響程度的定量評價指標(biāo) 定量評價成熟度的影響程度，是要否定量消除成熟度影響的前提，在式(I)全微分的基礎(chǔ)上，建立了成熟度影響指數(shù)MII:
【文檔編號】G01V9/00GK103969695SQ201310045281
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月5日
【發(fā)明者】張劉平 申請人:中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所