油、气勘探中寻找和评估具有各种流体夹杂物的岩石样本的方法

文档序号:445776阅读:234来源:国知局
专利名称:油、气勘探中寻找和评估具有各种流体夹杂物的岩石样本的方法
技术领域
本发明涉及勘探地下可能生产的各种碳氢化合物,特别是,涉及以在油层或其他岩石中的微观流体夹杂物的形式来确定油的品质的方法。
当碳氢化合物由生油岩层通过地下迁移到某个储藏构造并在其中积聚时,就产生了可能生产的累积物,在迁移过程中,少量的碳氢化合物被截留在岩石基体的微观流体夹杂物内,这些夹杂物保存了迁移的痕迹,这些痕迹能够为勘探者提供有价值的信息,指出是否有过油类经某地区和某个岩层的迁移,蕴藏着的碳氢化合物累积物是否具有商业价值,以及,这些碳氢化合物是否与该地区已经存在的碳氢化合物相同或不同。
对这种痕迹的分析要求找出含有碳氢化合物特别是特定油类流体夹杂物的具体岩层,评估夹杂着的碳氢化合物的品质,以及把该品质与该地区中已知的油的品质相比较。
油类流体夹杂物可用显微镜从抛光的矿石截片中识别出,但是,用显微镜来找出具有出现油类流体夹杂物特征的构造要求在各种不同深度制取矿石薄截片,并检查油类夹杂物的存在,需要有一种方法全面检查来自地下各种不同深度的岩石样品,并迅速识别具有丰富的油类流体夹杂物特征的岩层和构造,而不是首先制备薄截片用于显微评估,就更广泛的意义上说,需要有一种方法来迅速识别具有比较丰富的某些成分的样品,这些成分表明了一种选定种类的流体夹杂物,这样,可进一步表明该选定种类或其中的单独一种夹杂物的成分的特点和对其进行研究,以得到对勘探者有用的信息。
沉积岩中的流体夹杂物通常很小,其直径几乎总是小于10微米,大多数小于5微米。从单个流体夹杂物中提取油来分析是很费力的工作,另一方面,如果从可能是在不同时间形成和可能含有几种不同品质油的多个流体夹杂物中提取,则难以对其结果进行分析。所以,为了评估流体夹杂物中油的品质,最好对单个流体夹杂物进行分析。
荧光显微分光光度法(FM)有时被用来评估单个流体夹杂物中所含油的品质,因为该技术不要求提取碳氢化合物,只从矿石薄截片便可确定,但是,荧光显微分光光度法的结果受到油的品质以外和其它因素的影响,例如,其结果受到会产生荧光的痕量元素或化合物的很大影响,例如,产生荧光的芳香化合物会出现在气、油和分解的油中,按照荧光显微分光光度技术,明显地指出类似的API比重,事实上,这二者的API比重是完全不同的。
由此,需要有一种不经提取而更直接地评估单个流体夹杂物中油的品质的方法。
按照本发明的一个方案,本发明涉及用仪器全面检查从地下各种不同位置得到的岩石标本,并从中根据出现大量选定种类的流体夹杂物而选择一个或多个岩石样品。
据此,使从地下不同位置得到的多个岩石标本中每一个都释放掉流体夹杂物的挥发物,确定释放的挥发物的成分,根据具有较为丰富的代表存在的选定种类的流体夹杂物的成分这一特点从岩石标本中选择一个或多个岩石样品,对这样选出的岩石样品中流体夹杂物的成分进一步分析,以得到与油、气勘探和开采有关的资料。
另一方面,本发明涉及用于确定岩石样品中选定的单个流体夹杂物内所含的油的品质,该样品即使在单个碳氢化合物流体夹杂物的直径小至1微米或更小时仍能提供可靠的品质判定。
按照这一方案,对含有油类流体夹杂物的某个岩石样品进行评估以确定选定的单个流体夹杂物中油的品质,对每一选定的单个流体夹杂物,确定该流体夹杂物中油的折射率约等于该岩石样品中相邻矿物的折射率时的温度,这里,用Tonm=1来表示夹杂物中油类“o”的折射率相对于相邻矿物“m”的折射率“n”的比(即绝对折射率之比)约为1时,即onm=1时的温度。一种对同一矿物或几乎具有同样折射系数的矿物有着同样或几乎同样的Tonm=1的标准油的品质被用来衡量所选定的流体夹杂物内油的品质。
所得到的品质信息可用来评估油的累积物是否具有商业价值,夹杂物中的油是否与该区域中已发现的油相同或不同,以及,通常用来确定进一步的勘探或生产活动。


图1概括地表示本发明的第一个方案,图1A概括地表示图1的最佳实施例,图1B表示钻屑的集聚,图1C表示在一块矿石薄片中的矿物和流体夹杂物,图2更为详细地表示图1中的步骤B和C,图2A更为详细地表示图1A中的步骤B和C,图3A以分解图的形式表示一种推荐的自动采样系统,用于对每一岩石样品中收集到的流体夹杂物的挥发样品的自动释放和成分分析,图3B表示图3A中自动采样器10组装后的部分剖视图,图4A示意性地表示用于对采集到的流体夹杂物的挥发样品进行质谱分析的系统,图4B用简化的流程图表示图4A的自动采样器/分析系统的控制,图5用简化的流程图表示一种根据对每一收集到的单个挥发性样品的质量电荷比(MCR)范围进行的扫描而综合这一数据的系统,用来产生作为对收集到的单个挥发性样品的扫描总和的综合质量电荷比数值,可作为质量电荷比图显示出来。
图6A示意性地表示测量自动采样器背景数据和自动采样器背景数据与收集到的流体夹杂物样品数据的相加,图6B通过从样品数据中减去背景数据示意性地表示与非夹杂物气体不同的夹杂物,图7表示各种不同原油的碳链分布,图8A表示第一口井的深度与岩石样品中收集到的流体夹杂物的挥发物内油的质量电荷比的关系曲线图,图8B表示图8A的井的深度与对甲烷标准化的链烷烃的关系曲线图,作为在综合流体夹杂物的挥发物中存在油的指示图,图9A对第二口井表示深度与综合流体夹杂物的挥发物样品中油的MCR的关系图,图9B表示图9A的井的深度与对甲烷标准化的链烷烃的关系图,作为在综合流体夹杂物的挥发物中存在油的指示图,图9C对该图中的井表示深度与对环烷烃标准化的链烷烃的关系图,图10A、10B和10C表示在流体夹杂物的油-矿物质界面处由于折射引起的光线弯折,在某些温度下,其中油的折射率比相邻的矿物质大(图10A)、小(图10C)或大约相等(图10B)。
图11A表示API比重与温度的关系,该温度是一系列参考油的折射率约等于石英等非双折射的矿物质的折射率的温度。
图11B对于双折射矿物质表示图11A所示的关系。
现在参见图1,图1概括说明了本发明的第一个方面,包括A,取得岩石标本,它是深度或区域分布的函数,B,选择具有选定类别的流体夹杂物这一特点的岩石样品,C,对选定的矿石样品中指定类别的流体夹杂物或选定的单个流体夹杂物的成分进行选择和表明其特点,D,将所得的资料用于勘探油和气。
如图1A所示,按照本发明的一个具体方案,步骤B和C可以包括选择特征为具有比较丰富的碳氢化合物或油类流体夹杂物的岩石样品,以及随后进一步表明所选定类别的油类夹杂物或单个流体夹杂物的成分特点。
A.取得岩石样本如图1和2所示,本发明的步骤A是关于取得作为地层中深度或区域分布函数的多个岩石样本。
岩石样本可以是清洗后的钻屑、岩芯、露出地面的岩石、土壤样本、井壁岩石等,最好采用钻屑、钻屑可广泛地得到,并能研究钻孔的整个长度。
在有勘探意义的区域内不止有一口井的地方,通常还能得到各个地点的样本。
现在参见图1B,图1B表示在用钻机358掘进井360的过程中可在各个间隔处采集钻屑。泥浆泵356把携带钻屑的掘出的泥浆返送到泥浆振荡筛352和泥浆池354,钻屑可由钻屑收集机350周期地收集,钻屑一直从许多现有的井中获得,这样,常常不需新的井和样本。
钻屑可来自挖出油基或水基泥浆的井,因为,如下面参照图6A和6B叙述的那样,用于大量释放和确定流体夹杂物的挥发物的方法能够把流体夹杂物的挥发物与背景挥发物区分开,例如,溶剂或在200℃下加热一整夜,也可被用来在释放和分析流体夹杂物的挥发物之前分离挖出的泥浆残渣。
对本发明所用的分析方法来说,大约10cm3或更小的岩石样本是合适的,在至少每隔200、100、50、20、10英尺或更小距离得到岩石样本对于良好的分析结果来说是合适的采样频率,在许多情形下60英尺的间隔已经提供了优良的结果,更频繁的采样也可以是有利的。对于地区调查,可对多个分开的井的整个深度进行采样,或针对有特别意义的区域,例如,针对某一特定构造,最好是选择50-100个或更多遍布感兴趣的深度或局部范围的样品,当然也可使用较少的样本。
B.选择特征为选定类别的流体夹杂物的岩石样品如图1和1A的步骤B所示,本发明的一个方案涉及选择特征为来自多个岩石样本的选定类别的一个或多个岩石样品,如图1A所示,这种选择可根据含油流体夹杂物的出现而作出。
流体夹杂物是包藏在岩石基体的不影响岩石的孔系的微小空穴中的聚集流体,流体夹杂物在主要是液态碳氢化合物时被看作是碳氢化合物或油类夹杂物,在主要是液态水时被看作是水溶夹杂物,在主要是气体时被看作是气态的。当然,也存在混合夹杂物。
流体夹杂物是矿石生长或裂缝合拢时留存在矿石中的环境液体和气体的一部分,可以用来表示形成这种流体夹杂物时环境的特征,沉积的储油岩层的特点是大量流体夹杂物,通常小于10微米的直径,以及属于不同的年代,即,在不同的时期形成,代表不同的环境,每单位体积的沉积岩中夹杂物出现的多少变化相当大,不过可以合理地假定每cm3岩石中的夹杂物为103至10°数量级,在例如碳酸盐岩类、砂石岩类和页岩类等的沉积岩中这一流体夹杂物出现的多少程度被看作是无数的流体夹杂物,从无数的流体夹杂物中毫无规律地释放出的挥发物被看作是大量释放的流体夹杂物的挥发物。
现在参见图1C,图1C表示流体夹杂物,例如,可以在从沉积岩样本取出的矿石薄截片样品310上观察到,样品310是一块约0.03-1.0毫米厚的截片,两面磨光,放在玻璃板(未画出)上,截片310被放大画出,如同在显微镜下见到那样。标本310中在矿物质各个生长区形成的流体夹杂物,例如夹杂物312,其直径小于10微米,样本310包括多个矿物质生长区,如矿物质314、316、318、320、322和324,矿物质316和318各包括一个过度生长区326和328,起着胶合物的作用,同时也是这样被称呼的。
矿物质324包括多个原始夹杂物,如330和332,在矿物质324的早期生长时形成,在矿物质324中形成了已弥合的缝隙334,在矿物质322和324中形成了已弥合的缝隙336。缝隙334在矿物质324最初生长后才在其中形成,这样,就在原始夹杂物如夹杂物330和332之后形成,在矿物质322和324中形成原始夹杂物后,还形成了缝隙336。缝隙334和336都有如图中所沿缝隙形成的多个次生夹杂物,这些次生夹杂物在缝隙334和336弥合期间形成,那时在缝隙中进行着矿物质的生长。这样缝隙334中的次生夹杂物就收集了比矿物质324中原始夹杂物较晚时期的环境流体,而沿缝隙336的次生夹杂物则收集了比收集在矿物质322和324中原始夹杂物内环境流体更晚的流体。而且,缝隙334中的次生夹杂物可能是在距形成于缝隙336中夹杂物很远的时期形成,由此,缝隙334中的次生夹杂物可能属于与缝隙336中夹杂物不同的年代。类似地,样本310中各个矿物质和胶合物内形成的原始夹杂物可以是在彼此完全不同的时期形成,由此收集了形成时的环境流体。
现在参见图2,图2表示图1和1A的步骤B能够包括步骤B1,释放每一岩石样本中大量的流体夹杂物的挥发物,步骤B2,确定每一岩石样本释放的流体夹杂物的挥发物的成分,以及B3,选择特点为具有选定成分的岩石样本。
B1,释放岩石标本中大量的流体夹杂物的挥发物正如已指出的那样,本发明的一个方案可以包括释放每一岩石样本中大量流体夹杂物的挥发物的步骤。大量释放流体夹杂物的挥发物可由任何合适的技术来完成,包括本领域内技术人员熟知的方案,例如把岩石样本置于金属管中,卷曲端部,压紧以释放出挥发物,然后打开管子并收集挥发物用于分析,最好是用下面叙述的方法释放大量的挥发物。
现在参见图3A,图3A以分解图表示一种自动采样器10,具有控制器16和质谱仪12,用来释放、传送和分析各个流体夹杂物的挥发物样本的成分。从沉积岩样本中无数的流体夹杂物中释放的大量挥发物也可以看作是综合的挥发物或综合的流体夹杂物的挥发物。
系统10包括上壳体27和下壳体28,其间具有密封端部30以在上壳体27和下壳体28对准和连接时形成易抽真空的腔室60(见图3B),只要能做得到,总是希望腔室60越小越好。密封部30可以是无氧的高导电性铜质密封垫。上、下壳体27和28可采用刀口接合以适合由嵌紧的密封垫30密封,可抽真空的腔室60有一出口11,带有阀11v一旦挥发物释放就将其传送到摄谱仪。
在一系列分析开始时,真空泵14在真空系统10置于真空,随后,由与质谱系统相连的泵15′使系统维持真空(见图4A)。
下壳体28包括凸缘28f、侧壁28s和基座28b,基座28b有一企口槽32,其中安放着轴承34,圆盘传送器26上具有多个标本室36,中央狭槽46用来与步进电机轴42的轴键44嵌合,不对称的轴键44伸入圆盘传送器26中的狭槽46中并与之配合,轴键44和狭槽46的不对称保证了圆盘传送器26定位于自动取样器内,使得每一样本有一专门确定的位置,圆盘传送器26有着企口槽32b,用来与基座28b的企口槽32a中的轴承34嵌合,当圆盘传送器26位于下壳体28中时,企口槽32b和32a协同对准圆盘传送器26,轴承34使圆盘传送器26能响应于电机24而转动,后者的转轴42有一轴键44与狭槽46嵌合连接。
样本室36能够容纳岩石样本38和在挥发物释放期间将其保持在由腔室的壁与基座及压紧装置限定的空间内。
典型的岩石样本体积小于10cc(立方厘米),这样的样本具有足够的材料可供几次使用,如果需要的话,岩芯和露岩样本通常在分析之前被打碎,可以直接用钻屑样本,用于分析的单个样本通常为约1/100至约1/2cc范围,典型地,约1/25至约1/2cc,最好每次分析采用体积或重量几乎相等的样本,因为这能保证显示大量的选定挥发物(减少数据分散),作为各个对应的岩石样本深度的函数绘制成图。
当样本加到圆盘传送带中预定的样本室时,深度或表面位置被记录在计算机中,例如控制器16。如果需要的话,深度可以随后被传送到另一计算机,例如用于分析得到的数据的主机。
图中画出了三个通过上壳体27的气锤,可以使用多个或更少个气锤,图示的圆盘传送器26有三个同心圆环的样本室36,每一气锤与一对应的同心圆环的样本室对准,锤19表示出柱塞52和锤杆54,锤19与外环36o对准,锤20与中环36i对准,锤22与内环36c对准。当样本室36与对应的锤对准时,驱动该锤以压紧该腔室中的样本38,能释放样品中的综合挥发物。最好是,每一样本室还有一个芯管40,用来防止压紧时标本的横向混杂,芯管40可看作是压紧装置的一部分。为清楚起见,在圆圈39中放大画出了样本38和芯管40。但是,芯管40适于覆盖住腔室36内的样本38,同时允许挥发物经芯管40与腔室36壁之间的环部逸出。虽然只画出了一个芯管40和样本38,但通常有着与腔室36一样多的芯管40和样本38。
现在参见图3B,图3B更为详细地说明锤的工作情况。气锤19如所述的那样对准圆盘传送器26上样本室的外环36o,根据经线18c来自控制器16的信号(见图3A),气锤伸缩盒48膨胀,推动轴50和柱塞52与芯管40接触,压紧腔室36中样本38。可以一次或多次压紧样本,最好是在控制器16控制下多次进行以确保完全释放所有流体夹杂物的挥发物。随后,释放出的流体夹杂物的气体的腔室60内经上壳体27下表面与圆盘传送器26的上表面之间的空间输送到质谱仪12用于分析,质谱仪12可由计算机控制器16控制,如线12c所示。
压紧样品最好是在样品被腔室36中的芯管40紧紧限定时进行,压紧只要足以释放出集合的流体夹杂物的挥发物就行,例如,可以是轧碎、研碎等,最好是,压紧能够使样品变形和受到震动,完全释放出集合的挥发物,而不使样品碎成粉末。对大多数钻屑操作,每平方英寸约400磅的压力是有效的。压碎的结果最好是由样品室和压碎装置成形为压实的集合块的岩石样品。
压紧实际上可能是瞬时或一直持续至约10秒或更长的时间内发生的,十或二十秒已提供了非常满意的结果,在本例中,柱塞压紧岩石样品并维持使流体夹杂物变形的压力,持续例如10或12秒钟。当反复压紧时,如果需要的话,每次重复都可以持续10或12秒钟。或者,将样品压紧,保持压力一段时间,例如10或12秒,放松一段时间,例如10或12秒,然后再压紧并保持压力和放松,一次或更多次,压紧通常是持续一段能释放一部分流体夹杂物的气体的时间,最好是释放全部或至少是大多数流体夹杂物的挥发物。
如已说明的那样,本发明包括控制器16,用于控制取样器10,例如,通过控制电机24、气锤18、20、22来依次释放每一岩石样品中的流体夹杂物成分,以及控制质谱仪12以除去和分析释放的流体。
在抽气时阀13v打开和阀11v关闭时,自动取样时阀11v关闭、阀13v打开。自动取样器10可被加热到在操作时把样品维持在约150℃,质谱仪12的入口和出口线路也可以加热到约150℃,或者,可以在室温或环境温度下工作,以利于系统的平衡。当在室温下工作时,可以用聚合物真空密封来代替图3A的金属密封垫30。
分析温度可以是任何能够使感兴趣的特定分子挥发的温度,直至小于热分解引起流体夹杂物的挥发物释放的温度。对于油、气勘探,约150℃至约200℃范围内的温度对挥发碳氢化合物是特别有利的。
操作时,自动取样器10被用汽轮分子泵例如不与质谱仪连通的泵14首先抽空至极高真空,随后,在分析状态下,整个系统可被抽成真空,例如,持续一段时间,如三小时,然后才开始分析过程,当系统处于分析状态时,从自动取样器10释放的夹杂物的挥发物可被直接经质谱仪12抽空(见图5A)。即,分析中得到的气体可以经质谱仪的离子化室抽出,以便被抽空,如果需要的话,可增加自动阀门,这样泵14有助于岩石样品压紧之间的抽真空。
操作时,系统保持在约10-8至10-6乇的真空下,即使在挥发物释放时,压力也不会增加到超过10-6乇。通常,在分析过程中把系统抽成真空的泵维持低压以确保所有释放的挥发物实际上都经过质谱仪被分析。
下面参照图4B详细叙述控制器16的工作情形。
B2,确定释放的挥发物的成分如已叙述的那样,本发明方案的一个步骤涉及确定释放的流体夹杂物的挥发物的成分。任何用于确定成分的合适的装置,如气相色谱仪(GC)、质谱仪(MS)、组合的气相色谱/质谱仪等都能采用,图4A、4B、5、6A和6B中说明了确定成分的较好方法。
参见图4A,图4A说明了一种用于综合流体夹杂物样品质谱分析的较佳系统。现在参见图4A中的细节,其中画出了综合流体夹杂物的挥发物样品源10′,例如图3中的自动取样器10,它经带有阀11′v的线路11′连到一个推荐的质谱仪12′。在分析状态时,阀11′v打开,样品在压碎而释放时被抽出,这样,图4A所示的系统是动态的,即在样品释放期间对是与取样器10′相通的。如所说明的那样,该质谱仪被安置为一分之的两组,每组有一泵15′,用来通过输出线路13′经每一质谱仪12′从线路11′抽取样品,每一质谱仪与根据一优化的增量对规定的质量电荷比(MCR)的一组取样协调一致,例如,质谱仪 对应取样的质量电荷比1 2、16、17、18、28、442 3、4、12、13、14、15、19-27、29-43、45-603 61-1204 121-1805 181-2406 241-300一般在MCR为5至11时不存在峰值,通过指定具体的MS对具有可比较大小的MCR的一组样品取样,可使MS的开关放大器中时间损耗为最小,这样,MS1对MCR<61较多的一组取样,MS2对MCR<61较小的一组取样。
每一质谱仪12′的0-10v信号输出线切实可行地连接到五个信号调整器17之一,每一个均处在具有不同的优化增量的状态,下面详细讨论。
信号调整器17的输出被送到模数转换器(ADC)17′,然后送到计算机控制器16′,为简单起见,仅画出了一个MS12′的输出,但其它MS12′也是同样设置的。
既然在取样期间图3A的MS系统与取样器10′相通的,则挥发物在根据其相对分子量决定的一段时间内通过MS系统,并且,在这段时间内从一个特定的样品释放出挥发物。当然,对MS系统进行安排和控制,以便在挥发物由每一岩石样品释放的这一期间内多次扫描感兴趣的MCR范围,全部扫描结果根据对每一岩石样品的MCR基数加合为一个MCR。
正如所叙述的那样,感兴趣的MCR范围为从约2-300MCR,以强调有利的分析范围,也可以使用更大或更小的范围,最好是,在从每岩石样品释放出挥发物样品时,多次扫描实际上全部或至少是大部分范围,例如2-60、2-160、2-180、2-240、2-300等。如所叙述的那样,扫描重复次数为256,也可以扫描更多次或更少,例如128次,减少扫描次数导致损失精度和准确度,但是能提高工作速度。
现在参见图4B,图4B表示与图3的自动取样器10的控制相结合的图3A的MS系统控制。通常,系统在没有样品释放时,多次扫描取样器10或10′,并且根据MCR基数把结果加和为一个MCR,以得到背景读数。然后,系统在特定的岩石样品释放出综合的挥发物时多次扫描采样器10′,并根据MCR基数把结果加和为一个MCR以得到样品读数。系统不断重复上述两个步骤直至完全对多个样品的操作。在预定的数据减小步骤中,可从样品读数中去掉读出每一样品前的背景读数,这种预定的数据减小步骤下面将结合图6A和6B详细叙述。
现在参见图4B的细节,图4B表示用于控制图3A的取样器10和MS系统的系统。
控制器16可以包括例如一台个人计算机,对其编程以控制自动取样器10、质谱仪12,以及用来把从质谱仪12得到的成分数据存放在磁盘中,控制器16还包括用来驱动气锤、电机、控制质谱仪的装置等。本领域内的技术人员很容易把这些设备组合在一起,用于这里所述的用途,任何合适的控制器都能采用。
对于每一岩石样品,控制器16产生控制信号,导致测量和记录背景数据、压紧岩石样品,测量和记录背景与流体夹杂物的挥发物之和的数据、把原始记录数据存在磁盘内、以及,询问是否所有样品的操作都已完成,如果没有完成所有样品的操作,控制器12产生一个控制电机24的信号,使圆盘传送器26处于轧碎下一个样品的位置。当所有样品都操作完后,控制器12可以执行最后的运行过程,例如解除真空、传送数据等。下面结合图4B更详细的叙述控制器16的工作。
如图4B中步骤220所示,控制器16可以控制某些初始操作,这样,控制器16能够产生使其内的数据盘格式化的信号,以校准质谱系统12的信号,使圆盘传送器26处于压紧预定的第一岩石样品的位置。
步骤222用来设定MCR范围的起点(MCR=2),步骤224用来使控制器16对MCR2的MS输出取样,步骤226是计算机选择信号调整器,用来得到对MCR2信号的最佳增量,并选出的调整器输出出现在ADC17′的输出线上,计算机则在此对其取样(步骤228)。步骤230是把MS送到下一个要测量的MCR。步骤232是存储在某个加法器内取样后的ADC。然后,由步骤234和236,计算机经回路244按同样方法取样,MS分配给下一个MCR,直至MCR2-300的全部范围都被扫描到。
图4A中线路121和图4B中步骤230说明把合适的MS处于下一个MCR的步骤,可以使用包括DAC(数字模拟转换器)的控制器16来完成,这样,个人计算机能够把用于特定质谱仪的信号提供给DAC,为下一个MCR选择下一个MS。DAC可以使合适的质谱仪处于读出下一个MCR状态。
由步骤238,对每一岩石样品的感兴趣的MCR的全部范围扫描多次,每一MCR的数据根据多次扫描的MCR基数加和为一个MCR,256次扫描之后,在步骤240中,计算机测试是否有背景数据或样品数据的扫描,这可能是确定一组256次扫描那样简单,为压紧先前的岩石样品以来的第2组,一旦确定读数为背景数据,则在步骤242把取样器的背景数据存储在计算机的存储器内,并对自动取样器10产生使第一样品被压紧的信号,以及返回到步骤224。
然后,重复步骤224至240,当步骤240的响应是已测量了样品数据时,步骤246把样品数据存在磁盘内,步骤248询问是否所有样品的操作已完成,如果不是,由步骤250和回路252经线路24c(见图3)对取样器10提供信号,确定用于分析的下一个岩石样品的位置,在步骤248指出所有样品都操作完后,步骤254结束操作。然后,如果需要的话,数据可送到另一用于预定数据减值的计算机(见步骤256),在计算机控制领域内的技术人员根据这里的叙述很容易用市场上可得到设备实现上述步骤。
现在参见图5,表示一种自动安排的路线,用来对每一MCR读数选择一个最佳信号调整器,以及根据MCR基数把读数加和为一个MCR,来自每一质谱仪的0-10伏信号送到设置为不同增益的五个信号调整器之一,30个信号调整器的增益按照美国国家标准局的标准进行标定,计算机采用例如图5所示的自动安排的路线来为每一次MCR扫描选择最佳信号调整器。对每一MCR读数,由例如0-5V增益控制200选择具体的信号调整器,然后,每一MCR的响应送到适当的存储器,以便通过步骤202、204、206和208相加,这样,若步骤202指出一个具体的MCR的信号S大于5V,则该响应被在0-10V通道取样,并由0-10V加法器203累加,若1<S<5,则由步骤204取样,0-5V加法器205累加响应。若0.5<S<1,则由步骤206取样,0-1V加法器207累加响应。若0.1<S<0.5,则由步骤208累加,加法器209累加响应。若S<0.1,则由加法器211累加响应,在2-300MCR范围内所有MCR的256次扫描累加后,计算机16可对所有扫描中的每一MCR加和其响应,并对每一集合的流体夹杂物的挥发物样品产生一个质谱图,例如图5B的220所示。
最好是,用以对数尺度表示MCR频谱图中大量的不同MCR,这是因为线性尺度表示难以察觉在特定类别的夹杂物中出现的痕量有用的元素和化合物,所以,最好采用对数尺度,它能够增加痕量有机或无机挥发物相对于大量流体夹杂物成分的MCR响应。图5中的MCR频谱图220以对数尺度画出的这种图形,也可以用线性或其它尺度。
自动取样器背景和样品的质谱图也在图6A和6B中分别简单地画出,如132和136。
在操作期间,当挥发物样品从一个个别岩石样品释放时,控制器16在约10秒内256次读取质谱仪12′的输出以收集从MCR2至300的256个完整的MCR频谱图,即,对每一挥发物样品进行MCR2-300的256次扫描。例如在计算机16中,加法器213当所有多次扫描的每一MCR的256次响应被采集时将其求和,对于每一MCR,先选择最佳的信号调整器、收集数据、将其累加到该MCR的总数中,以及把结果存入存储器,然后,控制器16使适当的质谱系统进行到下一个MCR,此后,计算机读出来自对该MCR取样的质谱仪的信号,以及直到256MCR扫描被加和。每一被取样的MCR之间允许有100微秒的时间间隔。
对于每一岩石样品,根据首次多项扫描加和的数据是对系统中背景气体的分析(见图6A中130)。
一旦表明了背景的特点,则计算机对合适的气塞一次或多次发生信号和进行控制,以锤击合适的钢制芯管,由此压紧样品(即在图6A中由箭头134表示的时刻)。当每次压紧岩石样品后或多次轧碎样品后开始对2-300MCR的256次新的扫描,其中的第二次和以后的各次的256次扫描是对流体夹杂物气体与背景之和的分析,如图6A中数字136所示。
现在参见图6B,图6B表示预定数据减值步骤,其中,从MCR的数据136上根据每一集合的流体夹杂物挥发物的样品与背景之和的MCR基数减去特征为正好在压紧每一样品之前的背景气体分布132,该技术能够从非夹杂物气体中区别出夹杂物,这样,最终的挥发物记录能代表夹杂物气体。
在质谱仪中,每一块样品中的分子被离子化、被加速按照MCR被分离、以及被测量。离子化常常是通过以专门的分子和操作条件为特征的分子的部分分裂来完成的。而分裂则使得数据分析复杂化-给定分子量的碎片可以不同的分子得到-允许同分异构体之间的区别和给出分子结构信息。输出可以是各种形式的MCR曲线记录,质谱图等。
在流体夹杂物分析中遇到的某些碎片的质量值和源分子列在下表中。
MCR特征-无机流体夹杂物的气体表1无机气体 MCR特征H22He 4H2O 18CO222、44Ar 40N228、14NH317CO 28H2S 34O232SO(1-3) 48COS 60CS276Ne 20、22HCl 35、36、37、38
Xe 129、130、131、132、134、136质量特征-有机流体夹杂物气体表2有机气体 质量特征甲烷 15乙烷 30丙烷 44丁烷 58苯 78甲苯 91二甲苯 105三萜 191强的松龙 217更大质量有机化合物的质谱由于其质谱峰值的重叠而变得复杂,难以确定地表示出单个化合物,但是,各种有机化合物的具有共同的碎片MCR特征-大质量的有机化合物表3有机气体 MCR特征链烷烃 57环烷烃 55芳烃 77甲苯 91烷基化环烷烃 97除了这些峰值,由于有机聚合物中的CH2重复,这些碳氢化合物趋于在每14质量数处给出响应
MCR特征-CH2重复的大质量有机化合物表4有机气体 MCR特征链烷烃 57、71、85、99、113、127等环烷烃 55、69、83、97、111、125等B3,选择具有选定的流体夹杂物成分的特征的岩石样品如图2和2A所示,本发明的一个方案的一个步骤涉及选择具有选定的流体夹杂物成分的特征的岩石样品,这可以用传统方法来完成,例如对选定的化合物检测流体夹杂物成分,以及从该成分为特征的岩石样本中选择岩石样品。最好是,选择步骤包括把所选择成分的数据表示为地下深度或地点位置的函数指出以一类流体夹杂物的较大量的某一MCR指标为特征的一个或多个深度,以及从相应于这一深度的岩石样本中选择岩样。
最好是,由分析集合流体夹杂物的挥发物得到的成分数据结果作为沿地下井眼深度或地点位置的函数表示出来,既然成分数据表示出非均质的流体夹杂物,MCR可以选择代表感兴趣的特点化合物并对其他MCR作显示,这种显示可表示为流体夹杂物成分的对数显示。
将一种或多种分子同一种或多种其它分子比较,例如A与B比较,这样做的一个目的是确定比例A/(A+B)这就可以将井与井之间半定量地进行评估,这里A被称作是相对于B正规化。A和B之一都可表示一个或多个MCR。
如下面所要详细叙述的那样,不同的显示对不同的目的是很有用的,一个MCR或一组MCR与另一个MCR或另一组MCR比较的二元显示可用于流体夹杂物对数显示,这种二元显示当表示一种或多种化合物对一种或多种其它元素的相对数量时是很有用的。参见图3A,通过对挥发物释放期间的压力变化进行测量和积分,例如,用压力计P来进行,则也可以用理想气体定律测量各个MCR的绝对数量。
下面的表5说明一些有用的二元显示,但是,按照本发明,也可以用许多其它的选择方案来表示流体夹杂物中元素和化合物的相对或绝对数量,表5显示出作为例子的变换,但是,在合适的情形下,所有测量能被用作化学组分的指标,显然,适当地把这种数据表示为深度的函数可以迅速选择具有特定类别流体夹杂物的岩石样品,这是具有技术和经济意义的。
二元质量/质量图表表5质量/质量比值 化合物/化合物 变换工具例子57/57+15 链烷烃/链烷烃+ 油与气比甲烷55/55+57 链烷烃/链烷烃+ 油与含水夹杂物比环烷烃91/97+91 甲苯/烷基环烷烃 夹杂物中碳氢化合物的成分34/15+34 H2S/甲烷可用于生产的断层?34/44+34 H2S/CO2可用于生产的断层?15/18+15 甲烷/水 碳氢化合物与水比57/44+57 链烷烃/CO2迁移区、密封区4/4+2 氦/氢+氦 地层学标志28/44+28 氮/CO2古代空气区15/59+15 甲烷/甲烷+CO2迁移区、密封区40/40+41 氩40/碳氢化合物馏分 古代空气区当较为有利地用二元比值、三元比值等来选各类流体夹杂物时,选定类别的夹杂物的相对量指标最好是相对于岩石样品本身来进行选择和显示,即每单位重量或体积岩石样品的数量(气体的摩尔量)(“原始响应”或“绝对响应”)。最好采用合适的线性尺度,例如能够对显示盘上满标度表明一系列岩石样品中最大含量的峰值。
这样,最好相对于岩石样品显示出油的MCR值(即原始响应),因为已经知道,这种响应可靠地表明例如含油夹杂物的存在,即使在无归一化的A/(A+B)响应的地方也是如此。要得到原始响应时,确保每一岩石样品的重量或体积大致相等变得更加重要,不过,即使岩石的体积或称量的样品不太一致时仍得到了良好的结果。
由此,通过检测流体夹杂物的成分或把所选择的成分显示为深度或地点位置的函数,可以识别出以选定成分的流体夹杂物为特征的岩石样品,这样,可以用适当的图表例如表5所示的,相对于深度或地点位置确定以代表原始露头区的大量流体夹杂物以及碳氢化合物等为特征的岩石样品,然后,可以选出在选定位置相应的样品,用于本发明的进一步分析。
按照本发明的一个方案,见图1A的步骤B′和图2A的步骤B3,可以用代表油类流体夹杂物的成分数据来选择岩石样品。
现在参见图7,图7表示一系列不同原油的碳链分布。在把成分数据作为预先选定的以大量的油类夹杂物为特征的岩石样品的深度或地域位置的函数而绘成图表时,可以选择代表油的存在的任何MCR,由图7可一般地看到,可以选择代表C5至C35的MCR碎片,较好的是C8至C20,最好是在C10-C17范围内(例如C12),因为所有图示的原油中都显著地表示出该范围内的碳链长度。
现在参见图8A,它表示对一口井中多个矿物样品的分析结果。
图8A表示出现MCR 170的深度的参考数字180、182、184、186被用作为油的标志,MCR170对应于C12H26。图8B画出个链烷烃对链烷烃加甲烷的比值,也画出了对应于图8A中186出现的186′。然而,图8B未能清楚地表示相应于图8A的参考数字180、182、184的较浅的深度数的存在,这表明最好是用归一化的标志来表示MCR指标的原始量值。
现在参见图9A、9B、9C,这些图表示对第二口井的流体夹杂物成分的各种测量。图9A中把MCR 170的存在表示为深度的函数,指明在参考数字190、192和194处出现增大,图9B表示链烷烃与链烷烃加甲烷的比值中的变化,以及在与图9A的参考数定190对应的参考数定190′处增加的数量,图9B的参考数定194′对应于图9A中的峰194′,尽管前者峰值较小。图9A的参考数字9A的192在图9B中无对应峰值。现在参见图9C,链烷烃与链烷烃加环烷烃的表示未能清楚地指出图9A中任何增大的相对量,这再次说明选出的MCR指标的原始数量的最好是用归一化的图形来表示。
C1,选择单个流体夹杂物或指定类别的流体夹杂物。
本发明的一个方案的步骤涉及选择单个流体夹杂物或指定类别的流体夹杂物(分别参见图1、1A、2、2A的步骤C、C1、C1)。
正如本领域的技术人员熟知的那样,这里所述根据指定类别的夹杂物为特征的成分的出现所选择的岩石样品可用于制备抛光的矿石薄片。但是,也可以使用能识别和选择单个流体夹杂物并按本发明对其进行进一步的分析的任何样品,由此,可以用显微镜从这里所述的各类样品中选择单个或一类流体夹杂物,例如,初级或二级夹杂物或油类、气类、含水的或混合的流体夹杂物、在不同时期或不同矿物中形成的夹杂物等都可被选出用于进一步的特征鉴定。选择单个或各类流体夹杂物的步骤很容易用标准的岩相学技术来完成,这里无需作进一步论述。
C2给出对所选择的单个或各类夹杂物作进一步特征鉴定本发明的一个方案的步骤(见图1、1A的步骤C和图2的2、2A的步骤C2、C2a、C2b)涉及对所选择的岩石样品中选定的单个或各类流体夹杂物的成分作进一步特征鉴定。
这种进一步的特征鉴定可以是破坏或分析单个选出的流体夹杂物的组成,如美国专利4,856,351和4,898,831所述(这里作为参考),通过冷冻流体夹杂物、由离子研磨除去表面覆盖矿物、以及如美国专利4,916,314(这里举出作为参考)中所述用电子显微探针以及其它方法,例如本领域中熟知的方法来分析成分。
按照本发明的最佳方案,选出的油类夹杂物被进一步按照其中所含油的品质(API或比重)表明其特征。
由此,本发明的一方面涉及用于确定选出的单个油类流体夹杂物中油的品质(见图2A中步骤C2a、C2b)。
如这里所用的那样,油或碳氢化合物的质量与碳氢化合物的任一特征性有关,如作为温度函数的油的折射率变化确实有关的任何特性,例如比重、API比重等,油的比重通常不是定义为对取为“1”的水的比值,而是规定为对API比重的比值,API比重是按美国石油学会的规范测量的比重,在API规范中,比重最小的油API比重最大。假定其它条件相同,API比重越大,则油的经济价值越高,大多数原油的API比重从27-至35。
在温度不变时,油的API比重是其折射率的函数,光通过稠密的油,即API比重较低的油时,速度比通过较薄的高API比重的油要慢,所以,温度不变时API比重大的油折射率低,反之亦然。因此,如果能在已知温度下测量流体夹杂物中油的折射率,就可以得知油的API比重。但是,直接测量流体夹杂物中油的折射率是不可行的。
然而,如同油的密度与温度有很大关系一样,油的折射率也是受温度影响很大的函数,而且,矿物质的折射率相对来说对温度不敏感,即,矿物质的密度和折射性质并不很依赖于温度,更进一步,在给定的恒温下,油的API比重与其折射率是密切有关的,所以,油与相邻的宿主矿物质折射率相等的温度是很大程度上依赖于API比重的函数。
参见图2A,确定单个油类流体夹杂物的品质包括,步骤C1,选择单个流体夹杂物,步骤C2a,确定流体夹杂物内碳氢化合物的折射率约等于相邻的矿物质折射率的温度Tonm=1,以及步骤C2b,用有着对于可比矿物质具有Tonm=1的参照油的品质来衡量所选出的单个流体夹杂物中碳氢化合物的品质,换句话说,该步骤是确定油的品质(API比重),该油的折射率在Tonm=1时约等于油或相邻矿物质的折射率。最好是,由步骤C3对其它选出的单个流体夹杂物重复这些步骤C1、C2a和C2b。
C2a,确定选定的流体夹杂物的Tonm=1技术人员很容易用配置有显微镜加热/冷冻装置的显微镜测量油的折射率与其宿主矿物质相等时的温度,这种显微镜及其装置可从市场上购得。
按照本发明的这一方案,可通过在显微镜下放大检验来选择单个流体夹杂物,最好是,按上述讨论选出的一部分岩石样品用于制备抛光的矿物薄片,制备这种薄片在岩相领域中是熟知的。但是,仍可以使用任何可以在加热和冷却期间有效地观察到碳氢化合物流体夹杂物的选出的岩石样品,例如,矿物细粒,解理面等。
岩石样品可以置于显微镜的加热-冷却装置上,选择感兴趣的类型和年代的碳氢化合物夹杂物。可以在加热和冷却期间观察夹杂物,直至油的折射率与周围的矿物质的折射率大约相等的温度,该温度是Becke线停止移动或改变方向的温度。Becke线是一条亮线,可在显微镜下看到,它把不同折射率的物质分开。当显微镜抬高时明亮的Becke线明显移向高折射率的材料(矿物质或夹杂物),当降低时则移向低折射率的材料,在温度Tonm,Becke线当焦平面随显微镜升降时并不移动,换句话说,可以通过观察Becke线由移向或离开(反之亦然)给定焦平面上选定的材料改变方向的温度而确定Tonm。Becke试验是用于折射率测量的标准岩相学试验,很容易按照本发明被用于确定Tonm。
本领域内技术人员可以认识到,该温度对应于由流体夹杂物中碳氢化合物和相邻的矿物质之间折射率的差别引起的Becke线改变弯曲方向的温度,或者说,该温度对应于这样一个温度,即,在此温度下,先前出现在相对于相邻的矿物质的负或正间隙的夹杂物消失了,并在另一温度下又分别在正或负间隙中成为可见的。
Becke线对本领域内的人来说是熟知的,这里无需进一步讨论,可以参见,例如,Bloss所著“光学结晶学方法引言”(1961)一书第50-52页,以供参考。
图10A表示光线192在某一温度下的弯折,这里,与碳氢化合物流体夹杂物194相邻的矿物质190的折射率比该碳氢化合物要小,图10B表示折射率大致相等时即Tonm=1时的温度。图10c表示相邻的矿物质190的折射率大于碳氢化合物夹杂物194时的温度。
C2b,确定Tonm=1的参考油的品质按照本发明的这一方案,对一系列在温度t=Tonm=1下的已知品质(API比重)的碳氢化合物油类进行评价,以确定那一种油的折射率约等于与感兴趣的选定碳氢化合物流体夹杂物相邻的矿物质的折射率。
对每一种矿物质,例如,石英、长石、白云石、方解石等,可进行一系列的试验和确定Tonm=1,并作为品质例如比重、API比重等的函数画出图形,如图11A所示。这样,图11A表示下列油与油的折射率等于磨碎的石英的折射率时的温度之间的关系。
油 t℃ API比重1 12 13.22 -10 17.1
3 -37 21.54 -80 27.65 -125 37.6为了说明起见,图11A中虚线195表示Tonm=1为约90℃的流体夹杂物的API比重为30。
石英与方解石、白云石、电石等不同,特点是只有很小的双折射,对于更大双折射的矿物质,图9的曲线有两条,如图10所示,其To表示正常光线的曲线,Te表示非正常光线的曲线。
如虚线196所示,无论曲线To或Te可以用来确定Tonm=1,但是,了解所用的是To还是Te则是重要的。通过使用偏振显微镜并调整显微镜上的偏振镜,使得仅有To或Te之一通过,则可以避免混淆,而这时光学结晶学领域中熟知的。换句话说,可以对To和Te每一个测量所希望的温度T。
对每一感兴趣的矿物质最好都画出一组油与油和矿物质的折射率大约相等时的温度之间的曲线,例如,对较均匀的矿物样品来说,一部分样品可以是磨碎的,确定对照组油的T,对非均匀样品,例如,必须溶解某些矿物质,处理剩下的矿物质的样品油,通过精密操纵除去某些矿物质等。
一系列油对一组矿物质样品中,油和矿物质相等反射率的温度的关系曲线可以用于矿物质可比的其它组,即,具有约同样的反射率。例如,在石英为相邻的矿物质时,可以得知石英替换几乎不影响折射率,如图11所示用于一组矿物质样品的曲线可以用于其它许多组。对替换后折射率显著变化的矿物质,例如方解石、白云石等,最好是对每一组样品作一系列试验。采用本发明,可得到大量的曲线和加以研究和积累,这样,在大多数情形下,辨别出与选定夹杂物相邻的矿物质后,可以选择和使用合适的品质温度关系曲线。
D.应用在勘探油和气时得到的信息正如所指出的那样,表示在图1、1A、2和2A中的本发明方案的步骤D是应用在勘探油和气时得到的成分信息。
在按照本发明的特定方案确定了油的品质的情形下,本步骤包括,例如,将夹杂物中已确定油的品质与该地区已知的油相比较,若两种或多种油有着类似的品质,这就表明迁移的油也许已经对该地区已知的储藏起了作用,相反,如果两种或多种油的品质不同,这就可能指出该地区可能存在尚未发现的其它油的储藏。
同样,原始环境的流体夹杂物的线索可用于勘探油和气,这就同使用这些环境的其它地质学线索一样。由于在勘探油和气中普遍使用原始环境指示物,对本领域中人员来说是熟知的,所以无需进一步论述。
例Ⅰ某近海区域有两口干井,可以得到钻屑,要求确定是否有油从地下迁移经过,以决定是否继续在邻近地区勘探和发展。
评估从两口近海干井中得到的钻屑,识别具有碳氢化合物流体夹杂物的构造。
采用上述B1、B2和B3部分的程序来选择以碳氢化合物流体夹杂物存在为特征的构造。
现在参见图8A和8B,这些图表示出现与岩石样品有关的油指示物(C12MCR碎片)(图8A)和相对于归一化到甲烷的链烷烃(图8B)。
这些程序的使用使在参考数字180、182、184、186对应的深度寻找有着大量碳氢化合物生成的岩石样品变得精确。
图8B的曲线证实了区域186(约7400英尺)也许有油类夹杂物,但不能辨别3800英尺以上的线层区180,后者在图8A看到,这表明了图8A曲线的优点。
从3760英尺(区域180)和7360英尺(区域186)处采集岩石样品,制备薄片并在荧光显微分光光度计下观察,两样品含有大量的填充于流体夹杂物中的荧光油。
由精密温度学方法,可以形成夹杂物的最低温度被确定为,在7360英尺处是302°F,在3760英尺处是194°F。
按照本发明,确定API比重为,在7360°F时是38API,在3760F时是28API。
该例表明所发明的技术能用于寻找油类夹杂物并给出其特征。
例Ⅱ图9A、9B和9C表示第二口干井,该井中观察不到油的显示。图9A表示在与区域190、192和194对应的深度出现油指示物C12MCR 170碎片,图9B表示相对于归一化到甲烷链烷烃的生成物,并分别由区域190’和194’证实了区域190和194。图9C表示出现相对归一化到环烷烃的链烷烃。尽管可以注意到一些对应的峰,显然,图9C中的峰在图9A中更容易观察。该侧还表明出现对归一化到甲烷的链烷烃能指明某些区域但不是全部,这表明图9A的图形的优点。
取得与深度8940英尺处区域192对应的岩石样品,制备抛光薄片,用荧光显微分光光度计(FM)观察,在石英晶粒时弥合缝隙中观察到大量的油类夹杂物,用本发明的技术确定三个夹杂物的API比重,发现范围是28到32API,这是在以前仅知道特征是生物类气的区域内首次发现可能存在迁移的油的指示物。这表明本发明方法在确定一个区域内是否有迁移出现和经过哪一地层时的优点。
已经详细地叙述了本发明,并结合具体的实施例作了说明,但本发明并不限于此,而是由按照适用的法律原则整理的权利要求书限定。
权利要求
1.一种全面检查地下各个不同深度的岩石样品并从一个或多个岩样中根据出现选定类别的流体夹杂物来选择岩石样品的方法,其特征在于,包括释放每一岩石样品的流体夹杂物的挥发物,确定释放的挥发物的成分,从以其成分表示出现选定类别的流体夹杂物为特征的岩样中选择一个或多个岩石样品,以及进一步表明在这样选出的岩石样品的选定类别中一个选定类别和单个流体夹杂物的成分的特征。
2.如权利要求1的方法,其特征在于,包括从来自各个深度的体积大约相同的样品中释放流体夹杂物的挥发物,并确定释放的挥发物的成分,画出选定的夹杂物类别的分布量的图形,对各个深度的每一岩石样品指出流体夹杂物的挥发物成分,识别出一个或多个特征为比其它深度有着更多指示成分的分布量的深度,从与这些深度对应的岩样中选择岩石样品,以及进一步表示在上述选出的岩石样品中单独选定的流体夹杂物的成分特征。
3.如权利要求2的方法,其特征在于,指示成分包括以油的C5至C35成分表示的成分。
4.如权利要求2的方法,其特征在于,指示成分包括以油的C8-C20成分表示的成分。
5.如权利要求2的方法,其特征在于,指示成分包括以油的C10至C17成分表示的成分。
6.如权利要求1的方法,其特征在于,选择步骤包括释放各个深度的岩石样品的流体挥发物的夹杂物,并确定释放的挥发物的成分,把流体夹杂物的挥发性的油指示成分的分布量作为深度的函数画出关系曲线,从与这些深度对应的岩样中选择岩石样品,以及,进一步表明如上选出的样品中单个流体夹杂物的成分的特征。
7.如权利要求6的方法,其特征在于,绘图步骤包括,把与流体夹杂物挥发物的一种或多种其它成分有关的流体夹杂物挥发物的选定类别指示成分的分布量作为深度的函数画出关系曲线图。
8.如权利要求6的方法,其特征在于,绘图步骤包括把链烷烃指示物的分布量相对于一种或多种较低级的烷烃作为深度的函数画出关系曲线图。
9.如权利要求1的方法,其特征在于进一步包括确定选定的岩石样品中一种或多种选定的碳氢化合物流体夹杂物的比重或API比重。
10.如权利要求9的方法,其特征在于进一步包括将如上确定的碳氢化合物的夹杂物的比重与调查过的地区存在的已知的油的比重相比较。
11.一种用于确定选定的单个碳氢化合物流体夹杂物中碳氢化合物品质、不必进行采油就能评估品质的方法,其特征在于,包括在含有碳氢化合物流体夹杂物的岩样中选出单个流体夹杂物,确定温度Tonm=1,在该温度时流体夹杂物中碳氢化合物的折射率约等于与流体夹杂物相邻的矿物质折射率,确定有着具有同样或基本上同样折射率的矿物质的Tonm=1的参考油的品质,以及,用如上确定的参考油的品质来衡量选出的流体夹杂物中碳氢化合物的品质。
12.如权利要求11的方法,其特征在于,包括对每一有着相对于矿物质的已知品质的参考油油测量温度Tonm=1。测量选定的碳氢化合物的流体夹杂物的温度Tonm=1,以及根据对一系列的参考油和选定的碳氢化合物流体的夹杂物Tonm=1的测量确定选出的碳氢化合物流体的夹杂物的品质。
13.如权利要求11的方法,其特征在于包括根据对一系列参考油和选定的碳氢化合物流体的夹杂物的Tonm=1的测量确定选出的碳氢化合物流体的夹杂物的品质。
14.如权利要求11的方法,其特征在于,用Becke线方法确定岩石样品中碳氢化合物流体夹杂物的Tonm=1。
15.如权利要求11的方法,其特征在于,矿物质是双折射的,正常光线和非正常光线中选出的一个或两者用于对每一碳氢化合物流体夹杂物和许多参考油确定Tonm=1。
16.如权利要求11的方法,其特征在于,进一步包括将如上确定的碳氢化合物流体夹杂物的品质与得到含碳氢化合物流体夹杂物的地区中已出现的油的品质相比较。
17.如权利要求16的方法,其特征在于,所述比较表明碳氢化合物流体夹杂物的油的品质约与该地区中已知的油相同,以及,包括进一步勘探所述已知品质的油的储藏。
18.如权利要求16的方法,其特征在于所述比较表明碳氢化合物流体夹杂物的油的品质与该地区中已知的油不同,以及,包括进一步勘探所述不同品质的油的储藏。
全文摘要
从许多岩石样品中根据释放的流体夹杂物的挥发物指示选定类别的流体夹杂物而选择岩石样品,选出的岩石样品中选定类别的夹杂物或选定的单个流体夹杂物被进一步表明其特征,所得到的信息用于勘探油和气。
文档编号G01N21/41GK1058651SQ91103749
公开日1992年2月12日 申请日期1991年6月28日 优先权日1991年6月28日
发明者迈克尔·保尔·史密斯 申请人:阿莫科公司
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