一种基于油气生排烃机理的有机碳恢复系数方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种基于油气生排控机理的有机碳恢复系数方法，属于油气资源评价
技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着常规油气资源逐渐减少，而非常规油气资源迅速猛增，常规与非常规能源配 比结构发生变革，因而有必要探索常规与非常规能源结构关系，油气资源评价是解决其能 源结构关系的一种有效的方法手段，而有机碳恢复系数是油气资源评价中关键参数，如何 准确评价出原始有机碳决定油气资源评价的关键。
[0003] W往关于有机碳恢复系数的方法较多，如热模拟实验法、自然演化剖面法、物质平 衡法（无效碳守恒、元素守恒法）、理论推导法（化学动力学、有机质演化规律数值模拟法和 图版法）等方法。其中，热模拟实验法是选取成熟度较低的相同有机质类型的控源岩进行 加热，测量不同演化阶段的生控量和热解参数，然后用于自然高演化控源岩样品的恢复，缺 点是没有考虑中间反应过程，忽略热模拟过程中镜质体反射率Ro与地质条件演化存在差 异；自然演化剖面法是采用相同层位不同埋藏深度的控源岩实测有机碳，建立控源岩有机 碳与深度（镜质体反射率Ro)剖面，
[0004] 然后求取不同热演化程度下的控源岩的原始有机碳恢复系数，缺点是相同层位不 同埋藏深度控源岩样品难W获取；物质平衡法认为有机母质转化前的初始质量等于转化后 的残余有机母质质量和各种产物质量之和，有机质生排控过程可近似看成C、H、0 =种元素 守恒的过程，根据有机质和原油的H/C和0/C原子比，对有机质生控反应进行配平，推导出 控源岩原始裂解潜力恢复系数，但实际工作中往往无法一一对应地确定达到某一成熟度时 各种产物的精确组成，仅能通过数学优化对方程近似配平；理论推到法（有机质演化规律 数值模拟法和图版法）主要见于文献。综上所述，W往有机碳恢复系数方法普遍存在一定 问题。面对油气资源评价，亟需一种更加符合地质实际的有机碳恢复方法。
【发明内容】
阳〇化]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于油气生排控机理的有机碳恢复 系数方法。
[0006] 一种基于油气生排控机理的有机碳恢复系数方法，基于化学动力学法评价出的 控源岩转化率，依据直压式半开放热模拟实验数据建立初始排控率评价模型，评价出排控 率P，采用组分生控动力学法评价出初始排控率的轻控和气态控组分恢复系数，建立出最终 排控率评价模型，获得排控率P。，建立有机碳恢复系数评价模型，评价出不同演化阶段的有 机碳恢复系数。
[0007] 该方法提供了一套有机碳恢复系数评价方法，回避及解决了W往评价有机碳恢复 系数的问题，凭借其理论完整性和实际可操作性，在油气资源评价中得到推广应用，得到各 油田资源评价工作者的好评。
[0008] 一种基于油气生排控机理的有机碳恢复系数方法，该方法提供一套完整评价有机 碳恢复系数流程，各油田资源评价工作人员可W根据现有资料（控源岩转化率和控源岩排 控率），快速评价出待评价目标层位控源岩有机碳恢复系数。
[0009] 一种基于油气生排控机理的有机碳恢复系数方法，具体步骤包括：
[0010] 步骤A)、热模拟实验设计：采集研究区目标层位控源岩样品（有机碳T0C〉0. 5%， 镜质体反射率R〇<0. 5 % )，设计两组岩石热模拟实验，其中，一组为目标层位岩石 Rock-Eval、PY-GC热模拟实验，加上目标层位原油密闭体系热模拟实验；另一组为直压式 半开放热模拟实验；此外，开展目标层位控源岩热解实验分析测试、岩石总有机碳分析测 试、氯仿渐青"A"分析测试等实验。
[0011] 步骤B)、资料收集：收集研究区目标层位控源岩W往的地球化学资料，并且收集 研究区的地质分层数据、古地溫梯度、古地表溫度等数据；
[0012] 步骤C)、评价研究区目标层位控源岩转化率包括四部分：
[0013] 步骤①、依据步骤A)中获得的Rock-eval、PY-GC热模拟实验数据和原油金管热模 拟实验数据，标定研究区目标层位干酪根生油、干酪根生气和油裂解气动力学参数；
[0014] 步骤②、依据研究区地质分层、古地溫梯度和古地表溫度数据，建立研究区内具有 代表性的沉积埋藏史和热史模型；
[0015] 步骤③、联合步骤C)中步骤①和步骤②进行动力学地质外推，获得研究区目标层 位控源岩干酪根生油、干酪根生气、油裂解气、净油和总气转化率剖面；
[0016] 步骤④、基于本次实验数据和W往分析的地球化学参数（热解Si、氯仿渐青"A"、 有机碳T0C、镜质体反射率Ro)确定控源岩的生控口限、有机质类型和热演化程度；采用控 源岩的生控口限及有机质类型、热演化程度约束控源岩转化率，如果不符合则返回步骤C 中步骤②，约束调整热史，直至动力学地质外推确定的生控口限深度与实际控源岩生控口 限深度相同，并且EASYRo模型计算出来的镜质体反射率Ro与实测的镜质体反射率Ro数 据相符，此时的转化率为最终符合地质实际情况的转化率，本次W转化率0. 1对应的位置 为生控口限；
[0017] 步骤D)、控源岩初始排控率的确定：基于岩石直压式半开放热模拟实验数据（排 出油、排出气和残留油），建立控源岩排控率初始排控率评价模型，评价出初始排控率P，在 抽提过程中轻控组分Ce14和气态控组分Ce1发生损失，实验数据评价出的排控率P比实际 的排控率P。偏大，需要进行轻控组分Ce14和气态控组分Ce1校正，轻控和气态控补偿采用 组分生控动力学方法评价出的数据进行；
[0018] 步骤巧、结合步骤C)中步骤①干酪根生油、干酪根生气和油裂解气动力学参数， 联合重质油组分动力学参数、轻控组分Ce14动力学参数、气态控组分C2 5动力学参数，采 用组分生控动力学方法，评价出不同石油组分（Cih、Ce14、。5)与镜质体反射率Ro的关系， 建立排控率P的轻控和气态控恢复系数评价模型，评价出+ 胃简称Kwi;其中， 。5是石油中C產C5的组分；C6。是石油中C适C。的组分；CW是石油中C14及其W上的 组分；Cl是甲烧畑4);
[0019] 步骤巧、联合步骤D)中确立的初始排控率评价模型和步骤巧中评价出的轻控和 气态控恢复系数Kwi，建立控源岩最终排控率评价模型，依据排控率的评价公式，结合步骤 D)中评价的初始排控率P和步骤巧中评价出的轻控和气态控恢复系数Kwi，评价出控源岩 排控率p。；
[0020] 步骤G)、建立控源岩有机碳恢复系数数据评价模型，并评价出有机碳恢复系数： 建立有机碳恢复系数评价公式，联合步骤C)中评价出转化率和步骤巧评价出排控率P。，评 价出有机碳恢复系数。
[0021] 该方法在利用生控动力学法评价有机质转化率时，采用多地质因素校正热史，使 评价出来的转化率更加符合地质规律；采用组分生控动力学方法，评价出不同石油组分 (。13和CW)与镜质体反射率Ro关系，建立轻控和气态控恢复系数评价模型，评价出K 轻居+气綠恢《数;校正直压式半开放热模拟实验评价出的排控率P，获得排控率P。;建立了一 套有机碳恢复系数评价公式，回避或解决了W往评价有机碳恢复系数的难题，凭借其理论 完整性和实际可操作性，在资源评价中得到推广应用，并得到全国各油田资源评价工作者 的认可。
[0022] 本发明的有益效果：
[0023] 本发明是一种从控源岩生排控机理上建立起来的有机碳恢复系数方法，评价出来 的转化率比W往评价出来的转化率更有实际地质意义；采用直压式半开放热模实验数据 (排出油量、排出气量和残留油量）建立初步排控率评价模型，依据组分生控动力学评价出 初始排控率的轻控和气态控组分恢复系数（Kgg+ 胃)，校正初步排控率P，获得最终 排控率P。;建立有机碳恢复评价模型：基于已经评价出来的控源岩转化率D和排控率P。，结 合有机碳恢复系数评价模型评价出有机碳恢复系数。
[0024]该方法提供的有机碳恢复系数评价方法补充完善了有机碳恢复方面相关方法及 理论，解决了油气资源评价中有机碳恢复系数评价难的问题；同时对比分析恢复前后有机 碳分布的差异，判断、识别哪个区带排控量大，哪个区带残留控量大，为下一步勘探开发具 有很好的指导意义。
[0025]本发明的优点是该方法充分考虑了W往有机碳恢复系数评价方法存在的问题与 不足，立足于热模拟实验数据、地质数据、地球化学数据，建立排控率评价模型和有机碳恢 复系数评价模型，评价出资源评价中的关键参数有机碳恢复系数，成功地解决了W往分析 方法和热模拟实验数据评价有机碳恢