一种气源示踪综合性评价方法

专利2023-04-04  5



1.本发明涉及气源示踪综合领域,特别是一种气源示踪综合性评价方法。


背景技术:

2.世界能源正进入以低碳化、多元化、清洁化为目标,从固态(木柴+煤炭)、液态(石油)向气态(天然气)转变的发展新阶段。在应对全球气候变化、大力发展低碳能源的新时期,天然气成为向清洁能源过渡不可逾越的桥梁,将发挥不可替代的作用。因此,亟需加大天然气勘探力度,推动技术创新与集成,加强复杂气藏基础研究和持续技术攻关。
3.大量油气勘探实践表明,已发现的大中型气田与烃源岩的展布存在密切的关系,油气主要围绕烃源岩灶附近成藏,即“源控论”。因此,揭示天然气成因,明确气源条件为指导天然气聚集机制及成藏动力学的研究提供重要基础。然而,近年来油气勘探对象已逐渐由常规向非常规、浅层向深层、陆域向海域拓展,气源条件也日趋复杂,仅仅利用单一地球化学指标,常导致研究结果存在多解性及片面性。因此,亟需建立相互衔接且互为映证的综合性地球化学示踪体系,有助于在时间和空间范畴更精准、更全面地去探讨气藏形成和分布的规律,从而为典型气田的勘探开发提供重要的理论依据和技术支撑。


技术实现要素:

4.为解决现有技术中存在的问题,本发明提供了一种气源示踪综合性评价方法,本发明亟需建立相互衔接且互为映证的综合性地球化学示踪体系,有助于在时间和空间范畴更精准、更全面地去探讨气藏形成和分布的规律,从而为典型气田的勘探开发提供重要的理论依据和技术支撑。
5.本发明的技术方案如下:
6.一种气源示踪综合性评价方法,包括以下步骤:
7.s1:基于稀有气体同位素的幔源挥发分继承效应,利用
40
ar/
36
ar-3
he/4he相关图对天然气是否有深部异源物质的介入进行判别;
8.s2:剔除幔源的混入后,基于烃类碳氢同位素的母质继承性及热动力分馏效应,利用ln(c1/c2)-ln(c2/c3)相关图、δ
13c1-δd1相关图综合判断天然气成熟度、母质类型及沉积环境;
9.s3:利用天然气稳定同位素指标对研究区各产层天然气进行对比,判别其相似性及差异性,揭示天然气潜在烃源岩;
10.s4:若s2中判别结果为原油裂解气,基于生物标志化合物的有机分子继承效应,开展储层沥青-烃源岩ααα20r-c
27
、c
28
、c
29
对比,以储层沥青为媒介间接揭示天然气潜在烃源岩;
11.s5:利用盆地模拟软件basinmod 1d对上述潜在烃源岩的生、排烃史进行模拟,结合研究区构造特征、生储盖组合,从地质的宏观角度出发,建立天然气藏关键成藏事件的耦合关系和时空配置,进一步印证上述观点;
12.s6:基于稀有气体同位素的年代累积效应,综合s3至s5的研究结果,进行天然气源岩年龄的计算;
13.s7:将计算结果与潜在烃源岩的地质年龄进行对比,从定量的角度最终明确研究区天然气气源。
14.优选地,s2的鉴别结果为油型气,利用下列公式进行计算:
15.t=530lga-1323(ma)
16.式中:t-源岩地层年龄,ma;a-油型气
40
ar/
36
ar比值。
17.优选地,s2的鉴别结果为煤型气,利用下列公式进行计算:
18.t=0.0574
×
b/(k
×
100)+190
19.式中:t-源岩地层年龄,单位为ma;b-煤型气40ar/36ar比值;k-源岩中的钾含量,单位为%。
20.本发明气源示踪综合性评价方法的有益效果如下:
21.本发明有助于在时间和空间范畴更精准、更全面地去探讨气藏形成和分布的规律,从而为典型气田的勘探开发提供重要的理论依据和技术支撑。
附图说明
22.图1为本发明
40
ar/
36
ar-3
he/4he相关图版。
23.图2a为本发明ln(c1/c2)-ln(c2/c3)相关图。
24.图2b为本发明δ
13c1-δd1相关图。
25.图3a为各产层天然气δ
13
c2对比图。
26.图3b为烃源岩-储层沥青ααα20r-c
27
、c
28
、c
29
对比图。
27.图3c为成藏事件配置关系图。
28.图3d为天然气气源岩年龄分布图。
具体实施方式
29.下面对本发明的具体实施方式进行描述,以便于本技术领域的技术人员理解本发明,但应该清楚,本发明不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
30.第一步:基于稀有气体同位素的幔源挥发分继承效应,利用
40
ar/
36
ar-3
he/4he相关图如图1所示,图1中
40
ar/
36
ar代表样品中空气氩和放射性成因氩所占的相对浓度,3he/4he代表样品中元素合成时形成的原始核素与地球上自然放射性元素铀、钍衰变产物所占的相对浓度,
40
ar、
36
ar、3he、4he值均由稀有气体同位素质谱仪测试获取,对天然气是否有深部异源物质的介入进行判别;
31.第二步:剔除幔源物质的混入后,基于烃类碳氢同位素的母质继承性及热动力分馏效应,利用ln(c1/c2)-ln(c2/c3)相关图如图2a所示、δ
13c1-δd1相关图如图图2b所示综合判断天然气成熟度、母质类型及沉积环境;其中c1为天然气中甲烷含量,c2为天然气中乙烷含量,c3为天然气中丙烷含量,均由气相色谱仪测试获得;δ
13
c1为甲烷碳同位素、δd1为甲烷氢同位素,均由质谱仪测试获取。
32.第三步:利用天然气稳定同位素指标对研究区各产层天然气进行对比如图图3a所示,判别其相似性及差异性,揭示天然气潜在烃源岩;其中δ
13
c2为乙烷碳同位素。
33.第四步:若第二步中判别结果为原油裂解气,基于生物标志化合物的有机分子继承效应,开展储层沥青-烃源岩ααα20r-c
27
、c
28
、c
29
对比如图图3b所示,图3b中ααα20r-c
27
、c
28
、c
29
分别为c
27
、c
28
、c
29
规则甾烷,均由饱和烃色谱质谱仪获取。以储层沥青为媒介间接揭示天然气潜在烃源岩;
34.第五步:利用盆地模拟软件(basinmod 1d)对上述潜在烃源岩的生、排烃史进行模拟,结合研究区构造特征、生储盖组合,从地质的宏观角度出发,建立天然气藏关键成藏事件的耦合关系和时空配置如图图3c所示,进一步印证上述观点;其中埋藏史、生、排烃史由盆地模拟软件(basinmod 1d)模拟得到,构造特征、生储盖组合由文献调研获取,油气藏形成演化为综合评价结果。
35.第六步:基于稀有气体同位素的年代累积效应,综合第三步至第五步的研究结果,进行天然气源岩年龄的计算如图图3d所示,其中气源岩年龄由第六步中计算公式计算得到。
36.若第二步中鉴别结果为油型气,利用下列公式进行计算:
37.t=530lga-1323(ma)
38.式中:t-源岩地层年龄,ma;a-油型气
40
ar/
36
ar比值。
39.若第二步中鉴别结果为煤型气,利用下列公式进行计算:
40.t=0.0574
×
b/(k
×
100)+190
41.式中:t-源岩地层年龄,ma;b-煤型气
40
ar/
36
ar比值;k-源岩中的钾含量,%。
42.将计算结果与潜在烃源岩的地质年龄进行对比,从定量的角度最终明确研究区天然气气源。

技术特征:
1.一种气源示踪综合性评价方法,其特征在于,包括以下步骤:s1:基于稀有气体同位素的幔源挥发分继承效应,利用
40
ar/
36
ar-3
he/4he相关图对天然气是否有深部异源物质的介入进行判别;s2:剔除幔源的混入后,基于烃类碳氢同位素的母质继承性及热动力分馏效应,利用ln(c1/c2)-ln(c2/c3)相关图、δ
13
c
1-δd1相关图综合判断天然气成熟度、母质类型及沉积环境;s3:利用天然气稳定同位素指标对研究区各产层天然气进行对比,判别其相似性及差异性,揭示天然气潜在烃源岩;s4:若s2中判别结果为原油裂解气,基于生物标志化合物的有机分子继承效应,开展储层沥青-烃源岩ααα20r-c
27
、c
28
、c
29
对比,以储层沥青为媒介间接揭示天然气潜在烃源岩;s5:利用盆地模拟软件basinmod 1d对上述潜在烃源岩的生、排烃史进行模拟,结合研究区构造特征、生储盖组合,从地质的宏观角度出发,建立天然气藏关键成藏事件的耦合关系和时空配置,进一步印证上述观点;s6:基于稀有气体同位素的年代累积效应,综合s3至s5的研究结果,进行天然气源岩年龄的计算;s7:将计算结果与潜在烃源岩的地质年龄进行对比,从定量的角度最终明确研究区天然气气源。2.根据权利要求1所述的气源示踪综合性评价方法,其特征在于,所述s2的鉴别结果为油型气,利用下列公式进行计算:t=530lga-1323(ma)式中:t-源岩地层年龄,ma;a-油型气
40
ar/
36
ar比值。3.根据权利要求1所述的气源示踪综合性评价方法,其特征在于,所述s2的鉴别结果为煤型气,利用下列公式进行计算:t=0.0574
×
b/(k
×
100)+190式中:t-源岩地层年龄,单位为ma;b-煤型气
40
ar/
36
ar比值;k-源岩中的钾含量,单位为%。

技术总结
本发明公开了一种气源示踪综合性评价方法,包括以下步骤:S1:基于稀有气体同位素的幔源挥发分继承效应,利用


技术研发人员:左银辉 郑紫芸 杨梅华 张佳珍 李德明 高霞 兰镭
受保护的技术使用者:成都理工大学
技术研发日:2022.08.23
技术公布日:2022/12/5
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