一种煤成气成熟度的计算方法和装置与流程

本发明属于油气勘探开发技术领域，具体涉及一种煤成气成熟度的计算方法和装置。

背景技术：

天然气作为一种清洁能源，近年来越来越受到重视，其将对环境改善以及抑制雾霾发挥重要影响作用。据统计，中国天然气“九五”以来得到快速增长，其中“十二五”年均天然气新增储量是“九五”的3.1倍、“八五”的5倍，展示了天然气具有较好的勘探前景。

按照成因，天然气可分为有机成因气及无机成因气，其中有机成因气又可以分为生物成因气、油型气及煤成气，其中煤成气是中国天然气储量和产量的主体，据统计，截至2013年底中国共发现天然气探明储量大于等于300×10⁸m³的大气田51个，其2013年天然气总产量为922.72×10⁸m³，其中煤成气大气田产量为710.13×10⁸m³，占全部大气田总产量的76.96％。所以煤成气的研究在中国天然气研究中具有重要意义。近年来，以鄂尔多斯盆地为代表的煤成气田，在产量和储量方面取得了巨大的增长，探明煤成气地质储量为5.24×10¹²m³，使长庆油田一举成为中国最大的油气田。

在油气田勘探过程中，确定煤成气源岩成熟度具有重要的作用，一般气藏中的气体在浮力作用下向上运移，其源岩成熟度大于或者等于附近煤系源岩的成熟度。如果气藏中气体的源岩成熟度大于现场钻探深度的源岩成熟度，表明气体来自深部源岩，继续向下钻探，钻遇的油气层概率大大增加。如果气藏中气体的源岩成熟度与现场钻探深度的源岩成熟度相近，表明气体来自附近源岩，继续向下钻探则无必要，钻遇的油气层概率也会大大降低。

煤成气普遍具有分子种类少、分子结构简单而缺少异构体、分子量小、分子直径小、易扩散、运移距离比石油远得多等特点，所以在油气勘探开发过程中，其可供研究的科学信息量较少，其成因来源和成熟度的确定一直是难点。

目前主要根据甲烷碳同位素来反推天然气的成熟度，如戴金星等所发表的名称为“我国煤成烃气的δ¹³c1-ro关系”论文，公开了煤成气的甲烷同位素信息值δ¹³c1与其源岩成熟度ro之间的关系，根据两者之间的关系，得到煤成气的δ¹³c1值后，便能够推导出煤成气的源岩成熟度ro。但在油气田勘探现场很难快速的获得煤成气中甲烷碳同位素，另外一般油气田研究院也没有测定煤成气中甲烷同位素信息值δ¹³c1的手段，因此这种方式虽然能够得到煤成气的源岩成熟度ro，但是甲烷同位素信息值δ¹³c1获取比较困难，使得这种方式的效率比较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种煤成气成熟度的计算方法和装置，用于解决现有技术中在获取煤成气源岩成熟度时效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种煤成气成熟度的计算方法，包括如下步骤：

(1)根据已探知区域的煤成气地化资料，得到煤成气干燥系数与煤成气源岩成熟度之间的关系；

(2)获取目标区域煤成气的干燥系数；

(3)根据目标区域煤成气干燥系数，结合煤成气干燥系数与煤成气源岩成熟度之间的关系，计算出目标区域的煤成气源岩成熟度。

进一步的，所述得到煤成气干燥系数与煤成气源岩成熟度之间的关系，包括：

根据已探知区域的煤成气地化资料，计算出已探知区域的煤成气干燥系数和煤成气源岩成熟度；

将已探知区域的煤成气干燥系数与对应的煤成气源岩成熟度相拟合，得到煤成气干燥系数与煤成气源岩成熟度之间的关系。

进一步的，设某区域ch4的含量为c1，c2h6的含量为c2，c3h8的含量为c3，则该区域煤成气干燥系数y＝c1/(c1+c2+c3)。

进一步的，从已探知区域的煤成气地气化资料中获取煤成气的δ¹³c1值，然后根据公式

δ¹³c1＝14.125lgro-34.3922

计算出对应区域煤成气的源岩成熟度ro。

一种煤成气成熟度的计算装置，包括处理器，所述处理器用于：

根据已探知区域的煤成气地化资料，得到煤成气干燥系数与煤成气源岩成熟度之间的关系；

获取目标区域煤成气的干燥系数；

根据目标区域煤成气干燥系数，结合煤成气干燥系数与煤成气源岩成熟度之间的关系，计算出目标区域的煤成气源岩成熟度。

进一步的，所述得到煤成气干燥系数与煤成气源岩成熟度之间的关系，包括：

根据已探知区域的煤成气地化资料，计算出已探知区域的煤成气干燥系数和煤成气源岩成熟度；

将已探知区域的煤成气干燥系数与对应的煤成气源岩成熟度相拟合，得到煤成气干燥系数与煤成气源岩成熟度之间的关系。

进一步的，设某区域ch4的含量为c1，c2h6的含量为c2，c3h8的含量为c3，则该区域煤成气干燥系数y＝c1/(c1+c2+c3)。

进一步的，从已探知区域的煤成气地气化资料中获取煤成气的δ¹³c1值，然后根据公式

δ¹³c1＝14.125lgro-34.3922

计算出对应区域煤成气的源岩成熟度ro。

本发明的有益效果是：本发明所提供的技术方案，首先建立煤成气干燥系数与源岩成熟度之间的关系，然后根据目标区域煤成气的干燥系数，计算该目标区域的源岩成熟度。由于煤成气的干燥系数比较容易获取，因此本发明所提供的技术方案能够快速计算出目标区域煤成气的源岩成熟度，效率比较高。

附图说明

图1为实施例中各区域的干燥系数与源岩煤成气成熟度拟合的曲线。

具体实施方式

本发明的目的在于提供一种煤成气成熟度的计算方法和装置，用于解决现有技术中在获取煤成气源岩成熟度时效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种煤成气成熟度的计算方法，包括如下步骤：

(1)根据已探知区域的煤成气地化资料，得到煤成气干燥系数与煤成气源岩成熟度之间的关系；

(2)获取目标区域煤成气的干燥系数；

(3)根据目标区域煤成气干燥系数，结合煤成气干燥系数与煤成气源岩成熟度之间的关系，计算出目标区域的煤成气源岩成熟度。

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本实施例提供一种煤成气成熟度的计算方法，步骤如下：

(1)获取已探知区域气体地化资料；

对于我国不同地区，煤成气组分及甲烷同位素之间的关系如表1所示；

表1

表1中c1为煤成气中ch4的浓度值，c2为煤成气中c2h6的浓度值，c3为煤成气中c3h8的浓度值；

(2)根据表1，结合公式y＝c1/(c1+c2+c3)，能够得到各区域的煤成气干燥系数y，如表2所示；

表2

根据各区域的甲烷同位素δ¹³c1，结合公式

δ¹³c1＝14.1254lgro-34.3922

(3)计算出各区域煤成气的源岩成熟度ro，如表3所示；

表3

(4)将表2中各区域的干燥系数y与表3中各区域的源岩成熟度ro相拟合，得到两者之间的关系为y＝0.0662ln(ro)+0.907，如图1所示；

(5)首先检测未探知目标区域的干燥系数y，然后结合干燥系数y与源岩成熟度ro之间的关系y＝0.0662ln(ro)+0.907，便可计算出该目标区域的源岩成熟度ro。

如在渤海湾东濮凹陷近洼带钻探了一口重点探井，胡古2井，该井在4572-4858m深度段内，发现了一系列的气层，根据气藏的取样分析，分析了不同深度段内的气体组分百分含量，得到不同深度段内各组分中ch4在ch4、c2h6和c3h8中所占的比值，即不同深度段内的煤成气干燥程度y，通过中国煤成气煤成气干燥程度与源岩成熟度(ro)的关系y＝0.0662ln(ro)+0.907，计算出胡古2井气藏不同深度段内的源岩成熟度ro，见表4。

表4

本实施例所提供的一种煤成气成熟度的计算方法，其中各步骤都可以通过相应的程序编制成相应的软件模块，这些软件模块运行在处理器中，也可以位于ram存储器、闪存、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、cd-rom或者本领域已知的任何其他形式的存储介质中。可以将一种介质耦接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息。