[发明专利]一种确定烃源岩排烃效率的方法及装置

说明书

本发明提供了一种确定烃源岩排烃效率的方法及装置。根据目标埋藏热演化史，获取地质参数，并转化为实验条件；根据实验条件对烃源岩进行热压模拟实验；计量实验产物；对实验样品及其实验、洗油后的固体残渣进行有机元素分析、热解和有机碳分析，获得它们的H/C原子比、HI和TOC参数值；建立与实验样品相同或相近有机质类型的地质样品的H/C原子比与地质成熟度Ro的关系式，获得实验样品在各实验温度点对应的地质成熟度Ro值；根据实验产物的计量及地质成熟度Ro的标定，获得实验样品在不同成熟时期的排烃效率并绘制排烃效率曲线。本发明为实现目标层位烃源岩排烃量的评价提供了快捷、准确、有效的基础参数确定方法。

技术领域

本发明属于油气资源评价分析技术领域，涉及一种确定烃源岩排烃效率的方法及装置。

背景技术

在油气资源评价工作中，按照油气系统，需要知道烃源岩的质量、生烃能力、排烃效率、运移过程损失量、油气散失量，才能最终估算出某地区烃源岩的油气资源量。这些要素中，排烃效率高低认识差距最大，数值上40％-90％不等，造成了资源评价结果的很大出入。烃源岩排烃过程是各种地质因素综合作用的结果，从排烃效率的定义看，排烃效率是排出烃与总生烃量的百分比值，因此影响因素包括生烃能力的影响因素，其包括有机质类型、有机质丰度、热成熟度、也有影响排烃的排烃介质空间和物性、排烃动力方面的岩石孔-缝结构、压力梯度、介质表面物性等因素。因此确定烃源岩的排烃效率是油气勘探不能绕过的复杂难题。

关于烃源岩排烃效率的定量方法，前人做了大量的研究并提出了许多方法，概况起来主要有两大类：一类是地质要素与过程信息评价方法，包括残留烃量法、多相渗流理论法、含烃饱和度法、地质类比法等，另一类是依据热解实验数据的实验与地质结合的方法，包括原始生烃潜力恢复法、生烃潜力方法、物质平衡法等。然而，各种方法都有各自缺点，如排烃门限理论(庞雄奇，1995)为代表残留烃法，虽然考虑了各种排烃相态，但计算残留烃量时用到的吸附烃、水溶烃、油溶烃的参数Krb、Krw、Kro难以用直接测得，虽然考虑了轻烃散失，但在实际操作中，还是应用了压力梯度增加、轻烃散失后的地表岩心抽提物数据，与地质条件存在差别，造成结果偏大。多项渗流理论法的缺点是要求最低临界饱和度大于20％，显然要大量排烃是有很大困难的。含烃饱和度法是假设烃源岩排出和滞留在烃源岩内的流体中含烃饱和度相同，但没有地质依据说明排烃过程中一定存在有水的多相流体，也与排烃初始状态烃类从烃源岩向外排驱外面无烃的状态事实相悖。地质类比法的问题在于我们确定的地质储量是随着勘探深化而变化的，多数情况下评价出来的地质储量比实际排出量小很多。发明专利申请“一种多地质因素定量评价排烃效率方法”(申请号201510626815.5，公开号CN105243204A)，在以PY-GC实验体系数据为依据建立轻烃恢复系数评价模型、结合生烃潜力法和生烃实测值(包括产烃率和残渣成熟度Ro参数)提出典型井排烃效率评价基础上，更多地公开了有机质丰度、有机质类型、成熟度和源储配置关系4种地质因素下的地质评价方法模型；其缺点在于轻烃恢复和成熟度标示上，所用的PY-GC热解实验方法没有考虑压力对总烃、轻烃生成的影响，其轻烃恢复系数不代表地质半封闭生排烃体系的情况，由于有机质热成熟度指标Ro在不同实验加热速率、压力等条件下的差别可以达到0.2％以上，其所用的实验残渣实测Ro没有经过校正，误差值接近了应用实例中横坐标段，易让人对其结果的准确性产生质疑。该方法更多地倾向于分析多种地质因素影响下的排烃效率，其轻烃量需要借助于其它样品的PY-GC实验体系数据为依据，通过建立轻烃恢复系数评价模型来进行估算，不是直接资料，在生排烃实验上没有指出对地质条件，如排烃模式、压力模拟等的考虑。

生烃门限方法，在实际操作上是使用岩心，通过抽提其残留烃，使之与低熟样品的最大生烃潜力比较获得排烃效率。显然由于地下岩心在提到地表导致的压力梯度锐增，使得烃类排出岩心表面，加上后期在岩心库中的放置和涂抹，滞留烃已与地层下的情况严重不符，其排烃效率结果高估了地质真实情况。

总体上，上述方法都有需要大量地质样品数据论证和与地质条件不尽相同等问题缺陷，增添了资料收集齐全需要的时间成本，降低了评价结果的可靠程度。