混合原油、降解原油油源的辨识方法与流程

本发明涉及石油地质领域，尤其涉及一种混合原油、降解原油油源的辨识方法。

背景技术：

原油的混合是指在同一成藏过程中存在不同来源原油的混合现象；原油的降解是指原油在运移成藏过程中遭受的蚀变作用。原油的混合与降解在含油气盆地油气系统中是一种十分普遍的现象。世界上大部分油藏都经历过混合和遭受过降解改造，混合原油与降解原油是一类非常重要的石油资源。

中国的混合油藏和降解油藏分布十分广泛。以西部的准噶尔盆地为例，其混合型和降解型油藏占有相当大的比例，盆地南缘中生代混合型油藏，西北缘地面油砂、天然沥青和浅层稠油油藏都独具特色。由于多源混合作用与后期降解改造作用使得原油的特征复杂化，对于混合型、降解型油源的油源识别这一科学问题，并未得到很好的解决。中国的很多盆地如西部的准噶尔盆地、塔里木盆地和东部的渤海湾盆地，其油气成藏过程都表现出多源、降解改造的特征。

针对复杂原油油源识别的现有技术，基本都是建立在对有机分子生物标志物的分析基础上，利用特定的生物标志物的相对比值参数，来分析油藏有几种来源的原油，再与烃源岩相关参数进行对比大致确定每种原油的来源。然而由于相似来源原油及后期降解作用对原油生物标志物的改造，现有这些技术实际上很难将油藏内不同来源、降解程度较高的原油进行有效的油源识别，即传统技术解决的是单一油源、降解程度较低的油源识别问题，但针对多源混合、降解严重的原油的油源识别问题，传统技术不能很好解决。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种混合原油、降解原油油源的辨识方法,根据不同来源与降解程度原油的红外光谱特征，筛选出可以敏感地反映油源特征与指征降解强度的官能团特征参数，通过这些官能团参数辨识混合原油、降解原油的油源，对油气成藏分析具有重要的意义。

本发明提供了一种混合原油、降解原油油源的辨识方法,包括如下步骤：

取研究区混合原油、降解原油的样品；

根据研究区烃源岩及油藏原油的有机分子生物标志物的相对比值参数，初步判断样品的油源；

将样品粉碎至180-220目，对上述根据有机分子生物标志物初步判断出油源的样品进行红外光谱测定；

根据红外光谱测定结果,筛选出指征油源与降解强度的官能团参数，运用上述官能团参数对混合原油、降解原油的油源进行辨识。

作为优选技术方案，所述红外光谱测定的具体步骤包括：采用傅里叶变换红外光谱仪，光谱范围为4000-400cm-1，分辨率为0.09cm-1，透光精度为0.07％t，波数精度为0.01cm-1。

作为优选技术方案，所述筛选出指征油源与降解强度的官能团参数的具体步骤包括：(1)官能团的识别，(2)指征油源与降解官能团的识别；(3)筛选有效反映混合原油、降解原油油源的官能团。

相比于现有技术，本发明的积极和有益效果在于：

1、本发明的混合原油、降解原油油源的辨识方法通过混合原油与降解原油的红外光谱特征为这类油源判识难度较大的原油油源判识提供了新的技术方法。

2、本发明的辨识方法可同时对油源与降解程度进行刻画，其优势在于特征官能团的分布相对于有机生物标志物受混合与降解的影响较小，可以高效、准确的反映油源的混合与降解特征，与现有的辨识方法相比，辨识更加准确、辨识效率更高。

附图说明

图1为本发明实施例的样品的饱和烃tic谱图；

图2为本发明实施例的样品的m/z191谱图；

图3为本发明实施例的blge样品红外光谱图；

图4为本发明实施例的weh样品红外光谱图；

图5为本发明实施例的ws样品红外光谱图；

图6为本发明实施例的hegs样品红外光谱图；

图7为本发明实施例的weh样品原位红外光谱图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种混合原油、降解原油油源的辨识方法，包括：

s1：取研究区混合原油、降解原油的样品。

在本步骤中，选取具有典型多源混合与降解特征的样品进行分析。

s2：根据研究区烃源岩及油藏原油的有机分子生物标志物的相对比值参数，初步判断样品的油源。

本步骤在对有机分子生物标志物的分析基础上，利用特定的生物标志物的相对比值参数，再与烃源岩相关参数进行对比，先将样品的油源进行粗略分析，大致确定原油来源。

s3：将样品粉碎至180-220目，对上述根据有机分子生物标志物初步判断出油源的样品进行红外光谱测定。

本步骤中，运用红外光谱测定对样品进行详细测定，实际操作过程中，优选的采用傅里叶变换红外光谱仪，光谱范围为4000-400cm-1，分辨率为0.09cm-1，透光精度为0.07％t，波数精度为0.01cm-1。

s4：根据红外光谱测定结果,筛选出指征油源与降解强度的官能团参数，运用上述官能团参数对混合原油、降解原油的油源进行辨识。

本步骤首先对红外光谱结果中的官能团进行识别，然后进一步识别指征油源与降解的官能团，最后从中筛选有效反映混合原油、降解原油油源的官能团，利用这些官能团能够有效辨识混合原油、降解原油的油源。

为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的混合原油、降解原油油源的辨识方法，以下将结合具体实施例进行说明。

s1：取研究区混合原油、降解原油的样品。

准噶尔盆地西缘外围和什托洛盖盆地布龙果儿地区出露d-c古油藏，其地面产状为沥青，油源为泥盆系海相原油；盆地西北缘乌尔禾地区出露降解严重的大型沥青脉，油源为二叠系湖相；盆地南缘原油的多源混合特征明显，其原油分布从侏罗系到古近系均有，产状为泥火山、油砂。

上述样品油源涵盖古生代-新生代，纵向上具有广泛代表性，且既有单一油源，也有混合油源，可以很好的进行对比研究；同时由于原油暴露于地表，其遭受不同程度的降解，又是研究降解原油的典型实例，因此，上述样品是混合原油、降解原油的油源，具有广泛的代表性。

s2：根据研究区烃源岩及油藏原油的有机分子生物标志物的相对比值参数，初步判断样品的油源。

多个生烃凹陷为研究样品提供油源。结合相关凹陷烃源岩及原油特征，可以初步确定各自的主要油源，即盆地西缘外围和什托洛盖盆地布龙果儿地区为泥盆系油源，西北缘玛湖凹陷为二叠系油源，南缘西段四棵树凹陷乌苏地区为侏罗系与古近系混源，南缘中段霍尔果斯地区为古近系与白垩系混源。

传统有机地球化学分析发现，blge样品同位素组成重为-19.78‰，降解严重，有典型的“ucm鼓包”(未检测化合物)，参见图1a，藿烷降解严重，参见图2a，生物标志化合物已经失去指示意义，从同位素组成看其来源于泥盆系油源。

weh样品降解严重，具有明显的“ucm鼓包”(未检测化合物)，含丰富的β-胡萝卜烷，参见图1b，三环萜烷c20、c21、c23呈“上升型”分布，ts/tm小于0.08，伽马腊烷/c30藿烷大于0.4，参见图2b，这些特征是玛湖凹陷二叠系风城组油源特征。

ws样品降解较为严重，出现“ucm鼓包”(未检测化合物)，未检出β-胡萝卜烷，参见图1c，伽马腊烷含量很低，参见图2c，为淡水相沉积，是南缘西段地区侏罗系油源特征。

hegs样品降解较为严重，出现“ucm鼓包”(未检测化合物)，含丰富的β-胡萝卜烷，参见图1d，ts/tm大于1，伽马腊烷/c30藿烷大于0.6，参见图2d，是南缘中段地区白垩系油源特征。

s3：将样品粉碎至180-220目，对上述根据有机分子生物标志物初步判断出油源的样品进行红外光谱测定。

对上述blge、weh、ws和hegs样品进行红外光谱测定，其中霍尔果斯有两个样品分别为hegs-4、hegs-13，均进行粉末测试。上述红外光谱图参见图3-6，对单一油源的weh沥青进行原位红外测试，红外光谱测定结果参见图7。

s4:根据红外光谱测定结果,筛选出指征油源与降解强度的官能团参数，运用上述官能团参数对混合原油、降解原油的油源进行辨识。

(1)官能团的识别；

对应于红外光谱的吸收峰，识别出对应的官能团，包括oh(游离)、oh(缔合)、ch3、ch2、c≡c、c≡n、c＝o、c＝c、c-o和≡ch，参见图3-7。

(2)指征油源与降解官能团的识别；

通过对不同原油红外光谱特征的对比研究发现，除峰型外，常见基团oh(游离)、oh(缔合)、ch3、ch2、c≡c、c≡n、c＝o、c＝c可以反映油源，而指征基团c-o和≡ch可以较好的反映原油的降解。

(3)筛选出能有效反映混合原油、降解原油油源的官能团。

对可以反映原油油源与降解的官能团进一步分析发现，blge泥盆系海相原油的特征常见基团为ch3、c≡c且ch3/c≡c大于1，参见图3；weh二叠系咸水湖相原油特征常见基团为c≡c，降解程度较高，指征基团c-o/c≡c与≡ch/c≡c均大于1，参见图4；ws侏罗系沼泽相原油特征常见基团为c≡n，降解程度较低，指征基团c-o/c≡c小于1，参见图5；hegs白垩系湖相原油特征常见基团为ch2，ch2/c≡c小于1，古近系湖相原油特征常见基团为ch3、c＝o且ch3/c≡c与ch3/c＝o均大于1，由于其降解程度较低，指征基团c-o/常见基团均小于1，参见图6。

相比于传统有机生物标志化合物方法，在霍尔果斯地区从相似沉积环境的混合原油中辨识出白垩系与古近系原油，同时由于乌苏地区样品主要采自地面泥火山，只是反映出侏罗系油源特征，未见古近系油源，这与生物标志物分析结果一致。

对降解严重的weh沥青进行原位红外分析发现，即使是降解严重的沥青其样品内部的降解程度也存在差异性，红外光谱揭示了原油连续降解序列，参见图7。从峰型上看，降解程度越高，常见基团基线越低，而指征基团基线就越高；从官能团的分布上看，常见基团oh(游离)、oh(缔合)、ch3、c≡c随降解程度的增强而减少，c＝o基本保持不变，而c-o与≡ch随降解程度的增强而增加。

综上，通过有机分子生物标志物结合红外光谱测定的方法，本发明的辨识方法辨识高效，辨识结果清晰，准确，能够广泛应用于混合原油、降解原油的油源的辨识，对油气成藏分析具有重要的意义。