一种油源对比方法与流程

本发明涉及勘探技术领域，具体地说，涉及一种油源对比方法。

背景技术：

石油是当今世界的重要资源，它广泛应用于能源、化工、制药、农业、航天等各个方面，随着人们对石油的利用越来越多，如何更有效地利用这种不可再生资源是当今是有研究的重大热点。

为了有效利用石油，需要了解石油的来源从而评价其勘探潜力和勘探方向，这就需要利用油源对比技术。油源对比是依靠地质和地球化学证据，确定石油和烃源岩之间成因联系的工作。稳定碳同位素组成(δ¹³C)的大小取决于原始有机质性质、生成环境和演化程度。不同成因的石油的稳定碳同位素的差异较大。而原油和烃源岩中的族组分组成是指其中溶于氯仿的有机质的总称，包括饱和烃、芳香烃、非烃和沥青质。原油的饱和烃、芳香烃、非烃和沥青质的稳定碳同位素组成(δ¹³C)依次变重，若原油与烃源岩有亲缘关系，这些组分的稳定碳同位素组成(δ¹³C)曲线应具有相似的形状和差异特征。

发明人发现，现有技术中多是用肉眼观察方法进行油源对比评价，观察分别属于原油和某一烃源岩的两条曲线的相似性，以进行烃源岩与原油亲缘关系的判定。由于工程人员在评价两条曲线的相似性时，容易带上人为主观因素。当多条烃源岩曲线的形状相近时，容易出现人为误差，影响了油源对比结果的准确性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种油源对比方法，解决了当前油源对比结果的准确性不高的技术问题。

本发明提供了一种油源对比方法，该方法包括：

对原油和潜在烃源岩进行族组分分离，并测定分离出的各族组分的稳定碳同位素的量；

计算原油和潜在烃源岩的各族组分的稳定碳同位素组成；

利用原油和潜在烃源岩中相同族组分的稳定碳同位素组成，计算原油和潜在烃源岩的相同族组分的关联系数；

根据原油和潜在烃源岩中相同族组分的稳定碳同位素组成的关联系数，确定原油和潜在烃源岩的关系。

其中，计算原油和潜在烃源岩的各族组分的稳定碳同位素组成包括：

将原油和潜在烃源岩中的各族组分的稳定碳同位素的量与各族组分对应的标准值做差，并求取各差值与相同族组分的稳定碳同位素的标准值的比值，得到原油和潜在烃源岩的各族组分的稳定碳同位素组成。

其中，利用原油和潜在烃源岩中相同族组分的稳定碳同位素组成，计算原油和潜在烃源岩的相同族组分的关联系数包括：

对原油和潜在烃源岩中的各族组分的稳定碳同位素组成进行初值化处理；

利用原油和潜在烃源岩的初值化处理结果，计算原油和潜在烃源岩中的相同族组分的关联系数。

其中，对原油中的各族组分的稳定碳同位素组成进行初值化处理包括：

分别计算原油的各族组分的稳定碳同位素组成的平均值、潜在烃源岩的各族组分的稳定碳同位素组成的平均值；

获取原油中的各族组分与对应原油的平均值的比值，作为原油的初值化处理结果；

获取潜在烃源岩中的各族组分与对应潜在烃源岩的平均值的比值，作为潜在烃源岩的初值化处理结果。

其中，利用原油和潜在烃源岩中相同族组分的稳定碳同位素组成，计算原油和潜在烃源岩相同族组分的关联系数之前，还包括：

确定分辨系数的值。

其中，利用原油和潜在烃源岩中相同族组分的稳定碳同位素组成，计算原油和潜在烃源岩相同族组分的关联系数包括：

利用所确定的分辨系数的值、原油的初值化处理结果中的最大值和最小值、潜在烃源岩的初值化处理结果中的最大值和最小值，计算原油和潜在烃源岩相同族组分的关联系数。

其中，根据原油和潜在烃源岩中相同族组分的稳定碳同位素组成的关联系 数，确定原油和潜在烃源岩的关系包括：

根据原油和潜在烃源岩中的相同族组分的稳定碳同位素组成的关联系数，计算原油和潜在烃源岩的关联度；

根据计算出的关联度，确定原油和潜在烃源岩的关系。

本发明带来了以下有益效果：本发明实施例公开了一种油源对比方法，该油源对比方法通过定量判识，能够准确地描述原油与潜在烃源岩直接的相关性，减少了肉眼辨识的误差，减少了人为因素的干扰，在油藏地球化学示踪过程中具有较好的推广应用价值。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要的附图做简单的介绍：

图1至图3是本发明实施例所提供的油源对比方法的流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

本发明实施例中提供了一种油源对比方法，如图1所示，该方法包括如下几个步骤：

步骤S101、对原油和潜在烃源岩进行族组分分离，并测定分离出的各族组分的稳定碳同位素的量。

为了确定原油和潜在烃源岩的关系，首先需要对原油和潜在烃源岩进行族组分分离。常用的族组分分离的方法大致有以下几种：柱色谱法、高效液相色谱法和棒状薄层色谱法等。另外还有超临界流体色谱法、制备薄层色谱法和凝胶色谱法等，但这些方法的应用范围窄、设备相对复杂、操作繁琐，因此一般不做族组 分的分离方法使用。

步骤S102、计算原油和潜在烃源岩的各族组分的稳定碳同位素组成。

通过族组分分离，可以确定原油和潜在烃源岩的各族组分的稳定碳同位素组成。

一般的，天然物质的碳同位素组成由¹³C/¹²C比值确定的δ(¹³C)表示。具体的，可将原油和潜在烃源岩中的各族组分的稳定碳同位素的量与各族组分对应的标准值做差，并求取各差值与相同族组分的稳定碳同位素的标准值的比值，得到原油和潜在烃源岩的各族组分的稳定碳同位素组成。其数学表达式如下所示：

显然，上式中的(¹³C/¹²C)_样品为原油或潜在烃源岩中的某一族组分的稳定碳同位素的量，(¹³C/¹²C)_标准为该族组分的稳定碳同位素的标准值。

步骤S103、利用原油和潜在烃源岩中相同族组分的稳定碳同位素组成，计算原油和潜在烃源岩的相同族组分的关联系数。

具体的，如图2所示，步骤S103可包括以下两个子步骤：

子步骤S1031、对原油和潜在烃源岩中的各族组分的稳定碳同位素组成进行初值化处理。

具体的，假设原油的各族组分的稳定碳同位素组成可由以下序列表示：

Y₀＝{Y₀(1),Y₀(2),Y₀(3),Y₀(4)}。

对于原油来说，可计算其各族组分的稳定碳同位素组成的平均值，表示为avgY₀。

进而，计算原油的各族组分的稳定碳同位素组成与avgY₀的比值，表示如下：

$E_0\left(k\right)=\frac{Y_0\left(k\right)}{\mathrm{avg}{Y}_0\left(k\right)}$

上式中，k依次取值1、2、3和4。

则对于原油而言，可得到新的序列如下：

E₀＝{E₀(1),E₀(2),E₀(3),E₀(4)}。

所得到的新的序列即为原油的初值化处理结果。

类似的，潜在烃源岩中的各族组分的稳定碳同位素组成可由以下序列表示：

Y₁＝{Y₁(1),Y₁(2),Y₁(3),Y₁(4)}。

对潜在烃源岩中的各族组分进行类似的处理，可得到表示潜在烃源岩的初值 化处理结果的新的序列如下：

E₁＝{E₁(1),E₁(2),E₁(3),E₁(4)}。

将原油和潜在烃源岩的各族组分的稳定碳同位素进行初值化处理，是为了缩小原油和潜在烃源岩内各族组分的稳定碳同位素之间的差别，减小原油和潜在烃源岩的判断误差。

在本发明实施例中，对原油和潜在烃源岩中的各族组分的稳定碳同位素组成进行初值化处理可同时进行，也可不同步、一前一后进行，本发明实施例对此不进行限制。

接下来，需要根据实际情况确定分辨系数ρ的值，分辨系数ρ为大于0小于1的任意数值。在本发明实施例中，分辨系数ρ的值优选为0.5。

继而，执行如下子步骤：

子步骤S1032、利用原油和潜在烃源岩的初值化处理结果，计算原油和潜在烃源岩中的相同族组分的关联系数。

具体的，为利用所确定的分辨系数ρ的值、原油的初值化处理结果E₀＝{E₀(1),E₀(2),E₀(3),E₀(4)}中的最大值和最小值、潜在烃源岩的初值化处理结果E₁＝{E₁(1),E₁(2),E₁(3),E₁(4)}中的最大值和最小值，来计算原油和潜在烃源岩相同族组分的关联系数ξ。其数学表达式如下所示：

$\mathrm{\ξ}\left(k\right)=\frac{\underset{0}{\min }\underset{1}{\min }|E_0-E_1|+\mathrm{\ρ}\underset{0}{\max }\underset{1}{\max }|E_0-E_1|}{|E_0\left(k\right)-E_1\left(k\right)|+\mathrm{\ρ}\underset{0}{\max }\underset{1}{\max }|E_0-E_1|}$

上式中k依次取值1、2、3和4，即可得到原油和潜在烃源岩中相同族组分的关联系数。

步骤S104、根据原油和潜在烃源岩中相同族组分的稳定碳同位素组成的关联系数，确定原油和潜在烃源岩的关系。

如图3所示，在本发明实施例中，步骤S104具体包括如下两个子步骤：

步骤S1041、根据原油和潜在烃源岩中的相同族组分的稳定碳同位素组成的关联系数，计算原油和潜在烃源岩的关联度。

具体的，为计算原油和潜在烃源岩各关联系数的平均值，作为原油和潜在烃源岩的关联度，如下式所示：

$\mathrm{\γ}=\frac{1}{4}\underset{k=1}{\overset{4}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\ξ}\left(k\right)$

步骤S1042、根据计算出的关联度，确定原油和潜在烃源岩的关系。

显然，关联度γ为大于0小于1的任意数。若关联度越大越接近1，说明当前的潜在烃源岩的族组分组成与原油越接近。通过比较几套潜在烃源岩与原油的族组分的稳定碳同位素组成的关联度大小，选择关联度最大者作为与原油具有亲缘关系的烃源岩。

综上所述，本发明实施例公开了一种油源对比方法，该油源对比方法通过定量判识，能够准确地描述原油与潜在烃源岩直接的相关性，减少了肉眼辨识的误差，减少了人为因素的干扰，在油藏地球化学示踪过程中具有较好的推广应用价值。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。