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基于原油包裹体荧光光谱的两期混源油定量解析法

  • 国知局
  • 2024-11-18 18:12:46

本发明涉及地质勘探,具体涉及一种基于原油包裹体荧光光谱的两期混源油定量解析法。

背景技术:

1、油气是能源消耗结构中的主体部分,原油勘探开发的焦点逐渐从常规储层迈向非常规,从传统的砂岩储集层迈向深层-超深层碳酸盐岩储集层。加快深层-超深层油气资源勘探开发中关键问题的技术改进,有助于促使油气勘探领域寻求新的突破。塔里木盆地是中国最大的深层-超深层海相碳酸盐岩含油气盆地,随着地质工程一体化的不断推进,台盆区勘探潜力日益体现,sb-fm地区走滑断裂带成为勘探的焦点。2014年部署的sb1井使得断裂缝洞型油气藏面世,目前sb断裂带已落实的18条走滑断裂带,资源规模总体可达到17×108t。

2、随着勘探程度的增加,生产井部署量逐年加大,延断裂带的油物性变化较大,由重质油至凝析油均有分布。早期对于sb-fm油田的研究主要集中在走滑断裂带对储集层的质量、油气开采程度控制层面及油气成藏层面。多期断裂带活动演化与烃源岩多期排烃(同源不同期型)致使复杂油气成藏机制在sb-fm地区普遍存在,标准原油识别极为困难。现有分子地球化学(萜类化合物等)主要用于定性描述混源现象,对于高热演化程度的塔里木深层-超深层源岩排出烃部分指标均已失效,难以判断是否混源。分子地球化学角度的混源解析受限推动一系列其它手段的研究,目前存在的诸如同位素地球化学(族组分碳同位素)等定量方法操作复杂,不能高效满足解决深层多期充注后的混源解析问题。尤其是现有方法都要求找到绝对端元油才能进行解析,而现实生活中,几乎所有原油从生成到初次运移,再到二次运移,最终到达油藏的过程中都不同程度地遭受了混染或次生改造,以致所谓的“端元油”也是经历过混染或次生改造的原油,是否能代表当期充注的原油迄今存疑。

3、构造应力可产生不同角度和产状的裂缝,伴随着烃源岩排烃至储集层过程中,流体通过这类裂缝形成沉淀并结晶使裂缝愈合,例如普遍发育的方解石脉体。伴随油气运移中的流体演化,脉体形成中的晶格缺陷常捕获地质流体而形成各类包裹体,其中较为常见的如盐水包裹体与烃类包裹体,是油气成藏及地质演变研究中不可缺少的媒介。受到构造抬升与沉积等作用,烃源岩中有机质多次达到生排烃门限存在多期排烃现象,以致在形成的脉体或某些矿物中存在多期油气及盐水包裹体的存在,同期流体包裹体呈链珠状平行分布,多期包裹体交叉分布现象普遍,且随包裹体内成分的差异而呈现出不同的物理化学特性。

4、随着科技手段的增强,对于流体包裹体中的物质性质的研究逐渐简便广泛。荧光光谱是包裹体研究中的重要手段,可获得关于流体包裹体中成分的物性参数,具有非破坏性、高灵敏度及高分辨率等特性。混源油在微观上体现了不同烃类化学组分的混合而造成分子地球化学特征差异,在宏观上体现为受制于有机质在不同成熟度条件下形成的原油物性差异,其早期成油密度较大,晚期成油密度较轻。因此研究不同期次烃类包裹体内流体的物性参数,将可从宏观上定量解析混源,而激光拉曼光谱的应用则为宏观物性角度切入混源油解析提供契机。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是:针对目前混源油定量解析困难的问题,本发明提出一种高效简易、适用性强的基于荧光光谱定量解析复杂混源油的方法,该方法以已知密度标准原油为基础,以荧光光谱获取两期原油包裹体的密度为技术手段、计算同源不同期原油的混合比例,从而解决混源油定量解析难题。

2、本发明的技术方案为:

3、基于原油包裹体荧光光谱的两期混源油定量解析法,包括以下步骤:

4、s1分别测试两期原油包裹体与已知密度标准原油的激光共聚焦荧光光谱;

5、s2根据步骤s1测得的标准原油的荧光光谱图,建立原油密度与光谱峰面积的拟合公式;

6、s3根据步骤s2建立的拟合公式与步骤s1测得的两期原油包裹体的光谱峰面积,结合体积平衡法计算各充注原油的贡献,最后得出不同期次充注原油对混源油藏的相对贡献。

7、优选地,步骤s1中,使用毛细管吸取部分已知密度标准原油或两期原油包裹体放置于镜下载玻片上,通过488nm波长激光激发对标准原油或两期原油包裹体进行扫描,于xyλ扫描模式下接收400-800nm波长的光谱数据。

8、优选地,步骤s2中,原油密度与光谱峰面积的拟合公式为:

9、ρ=s×9×10-5+0.5857(i)

10、式中,ρ—原油密度,g/cm3;s—光谱峰面积。

11、优选地,步骤s3中,基于同源、同一油藏内原油包裹体在不同期次充注时密度差异较小(一般不超过0.2g/cm3),混源即为密度相近的液体混合,则其体积具有一定的加和性(如公式ii和iii所示),且早期充注的流体密度为相对较低热演化的较高密度原油,而晚期充注的流体密度为相对较高热演化的较低密度原油;假设第一期充注的密度较高的原油质量贡献比例为α,则第二期充注的密度相对较低的原油质量贡献比例为(1-α),那么根据质量守恒可得公式(iv),于是化简可得不同期次充注原油对混源油藏的相对贡献计算公式(v):

12、

13、式中,v—原油体积,cm3;v1—第一期原油体积,cm3;v2—第二期原油体积,cm3;v3—混源油藏体积,cm3;m—原油质量,g;α—两期原油包裹体的第一期原油的质量贡献比例;ρ1、ρ2—两期原油包裹体的第一期原油密度和第二期原油密度,g/cm3;ρ3—混源油藏的实测密度,g/cm3。

14、优选地,第一期原油的贡献率f=α×100%,第二期原油的贡献率为(1-α)×100%。

15、优选地,当0%≤f<50%时,表示混源油藏以第二期原油充注量为主;f=50%时,表示两期原油的贡献量一样;当50%<f≤100%时,表示混源油藏以第一期原油充注量为主;当f<0%或者f>100%时,表示两期原油包裹体不够典型,需要重新标定两期原油包裹体信息。

16、本发明与现有技术相比,具有以下有益效果:

17、1.本发明的基于原油包裹体显微荧光光谱具有反映包裹体内原油物性特征的功能,首次提出利用不同期次包裹体内原油的密度差异来定量解析不同期充注原油对现今混源油的贡献,为混源油藏在时间上的定量解析提供了新的方案,丰富了油气勘探的理论体系。

18、2.本发明所用设备(以荧光显微系统为主,非leica也可)及试剂(二氯甲烷等)均属业内常见设备及材料,在实际工作中容易获取,且整个技术方案操作简便、可实施性强,为混源油资源勘探起到了示范效应。

19、3.本发明解决了目前比较棘手的地质历史时期不同期次充注原油的相对定量计算问题,相较于传统的定性描述(例如不同期次原油包裹体丰度),具有更高的可信度,对这类混源油气资源勘探提供了重要的技术支撑。

技术特征:

1.基于原油包裹体荧光光谱的两期混源油定量解析法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的基于原油包裹体荧光光谱的两期混源油定量解析法,其特征在于,步骤s1中,使用毛细管吸取部分已知密度标准原油或两期原油包裹体放置于镜下载玻片上,通过488nm波长激光激发对标准原油或两期原油包裹体进行扫描,于xyλ扫描模式下接收400-800nm波长的光谱数据。

3.如权利要求1所述的基于原油包裹体荧光光谱的两期混源油定量解析法,其特征在于,步骤s2中,原油密度与光谱峰面积的拟合公式为:

4.如权利要求3所述的基于原油包裹体荧光光谱的两期混源油定量解析法,其特征在于,步骤s3中,不同期次充注原油对混源油藏的相对贡献的计算公式如下:

5.如权利要求4所述的基于原油包裹体荧光光谱的两期混源油定量解析法,其特征在于,第一期原油的贡献率f=α×100%,第二期原油的贡献率为(1-α)×100%。

6.如权利要求5所述的基于原油包裹体荧光光谱的两期混源油定量解析法,其特征在于,当0%≤f<50%时,表示混源油藏以第二期原油充注量为主;f=50%时,表示两期原油的贡献量一样;当50%<f≤100%时,表示混源油藏以第一期原油充注量为主;当f<0%或者f>100%时,表示两期原油包裹体不够典型,需要重新标定两期原油包裹体信息。

技术总结本发明公开了一种基于原油包裹体荧光光谱的两期混源油定量解析法,涉及地质勘探技术领域。其技术方案为:包括以下步骤:S1分别测试两期原油包裹体与已知密度标准原油的激光共聚焦荧光光谱;S2根据步骤S1测得的标准原油的荧光光谱图,建立原油密度与光谱峰面积的拟合公式;S3根据步骤S2建立的拟合公式与步骤S1测得的两期原油包裹体的光谱峰面积,结合体积平衡法计算各充注原油的贡献,最后得出不同期次充注原油对混源油藏的相对贡献。本发明以已知密度标准原油为基础,以荧光光谱获取两期原油包裹体的密度为技术手段、计算同源不同期原油的混合比例,从而解决混源油定量解析难题。技术研发人员:曾强浩,何涛华,赵娅,文志刚,何家仪,徐耀辉,陈果,陶泽,黄亚浩,田伟超,马晓梅受保护的技术使用者:长江大学技术研发日:技术公布日:2024/11/14

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