一种非均质性评价泥页岩生油气量的方法_2

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[0034]三、设计模拟实验,建立重烃油产率和天然气产率演化模型:选取泥页岩样品做热演化模拟实验,获取烃产率曲线,建立重质油产率和天然气产率演化模型,建立实测成熟度参数镜质体反射率VR。随深度变化模型。
[0035]四、计算泥页岩不同深度点生成和排出的总烃量以及重质油量、轻质油量和生气量,评价泥页岩含油性和含气性的非均质性:根据步骤一和步骤二中获得的各个参数,计算每个泥页岩样品点单位总生烃量Sem、排烃量SExp;根据步骤三中建立的模型计算每个深度点样品的油、气生成量,在获取重质油、天然气产率基础上,进一步获取c6?C14轻质油产率;进而获得每个单位样品点的重质油产率sh。、轻质油产率S1。、天然气产率\的分布,以定量评价泥页岩中重质油、轻质油和含气性的非均质性;通过获得的上述参数建立泥页岩生烃的评价参数剖面图,通过评价参数剖面图评价泥页岩油气资源剖面分布非均质性。
[0036]作为优选,步骤一中,所述的基本参数包括实测的残留有机碳TOCKem、岩石Rock-Eval低温阶段热解获得的游离烃S1、岩石Rock-Eval高温阶段热解获得的热解烃S2和热解峰温Tmax,其中,热解峰温Tmax为岩石Rock-Eval高温阶段热解获得的热解烃S 2对应的峰值,实测的残留有机碳T0CKem为现今通过样品实际检测到的TOC ;所述氢指数HI表示泥页岩的生烃潜力,产率指数PI表示泥页岩的成熟度和热演化,通过氢指数HI与热解峰温Tniax交汇图版确定有机质类型。
[0037]作为优选,所述步骤三中,选取具有代表性的大块均质泥岩样品,分成9份分别放进加热釜中,做热演化模拟实验;9份样品按50°C /h的速率,分别从实验温度由室温升温至 250°C、300°C、350°C、400°C、450°C、500°C、550°C、600°C,650°C 9 个终点温度,在每份样品到达自己的终点温度时,用恒速恒流泵以2ml/min的速率注入蒸馏水,及时带出排出的油和气体产物,对每份样品热模拟实验获得的油和气体产物进行收集和计量。
[0038]作为优选,步骤三中,所述重质油产率和天然气产率演化模型如公式(9)和公式
(10)所示,公式(9)和公式(10)的表达式如下:
[0039]单位有机质重质油产率=440.93VRo3-1629VRo2+2053.3VR0-618.7 (9)
[0040]单位有机质天然气产率=18.371VR03+45.684VR02-62.693VR0+28.05 (10)
[0041]式中,VR。为成熟度参数镜质体反射率。
[0042]作为优选,步骤三中,所述的实测成熟度参数镜质体反射率VR。随深度变化模型如公式(11)所示,公式(11)的表达式如下:
[0043]VR0= 0.1605e0535H(11)
[0044]式中,H为样品点的埋藏深度,单位为:m。
[0045]式中,TOC为总有机碳。
[0046]作为优选,步骤四中,还根据步骤一和步骤二中获得的各个参数计算原始生烃潜量Stff及排烃系数K P,原始生烃潜量Sf生烃量Stel、排烃量Sexp及排烃系数K P的计算公式如公式(12)、(13)、(14)、(15)所示,公式(12)、(13)、(14)、(15)的表达式如下:
[0047]Sop= T0C0XD0/0.083(12)
[0048]Sexp= Sop- (S^S2)(13)
[0049]SGen=S0P—S2(14)
[0050]Kp= SExp/SGenX100%(15)
[0051]式中,TOCtlS原始有机碳,D ^为原始降解率,S i为岩石Rock-Eval低温阶段热解获得的游离烃、S2为岩石Rock-Eval高温阶段热解获得的热解烃。
[0052]作为优选,步骤四中,通过公式(16)和公式(17)计算出每个深度点样品的油、气生成量,公式公式(16)和公式(17)的表达式如下:
[0053]单位样品重质油生成量=单位有机质重质油产率XTOC (16)
[0054]单位样品天然气生成量=单位有机质天然气产率XTOC (17)
[0055]作为优选,步骤四中,采用如公式(18)所示的热解生烃产率的差减法获得轻质油产率,公式(18)的表达式如下:
[0056]Slo=Scen-Sho-Sg(18)
[0057]式中,S1。为轻质油产率,S 为样品的原始生烃潜量,S h。为重质油产率,S g为天然气产率。
[0058]本发明的有益效果是:(1)本发明首次建立不同有机碳形式的概念模型,将有机碳分为残留有机碳、残留有效碳、残留无效碳、排出有机碳、排出有效碳、原始有机碳、原始有效碳、原始无效碳,并建立了方法模型,可计算出这些各种形式的有机碳含量;本发明通过建立模型,能计算出非均质性评价泥页岩资源的各评价参数,包括原始生烃潜量Stff、生烃量Sem、排烃量Sexp及排烃系数Kp等;本发明还结合泥页岩中油气的油、气产率模型,进一步计算出泥页岩中的重质油量、轻质油量和天然气量;与常规的油气资源评价是用源岩体积平均化的方法估算不同,本方法模型是建立在每个样品点之上,可对泥页岩油气资源进行非均质性评价,对定量表征泥页岩含油气性的非均质性和准确评价非常规泥页岩油气资源有重要的意义。(2)本方案通过整体的一套参数进行泥页岩油气资源评价,如原始有机碳含量、原始生烃潜量、生烃量、排烃量、排烃系数、重质油产率、轻质油产率、天然气产率,本发明评价方法较以往单纯的评价泥页岩生烃量、或生油量、或生气量有重大的进步。(3)本方法可针对垂向大套泥页岩中的不同深度点同时进行计算,可评价泥页岩油气资源在垂向上的非均质性分布,其他的技术均是针对单个或有限的样品进行观测,不能反映泥页岩的非均质性。(4)本方法易操作可行,成本低,通过数据来源于Rock-Eval热解提供的残留有机碳含量、游离烃S1、热解烃S2、热解峰温Tmax、以及油、气产率模型即可进行计算;若样品有限,可利用密度测井、声波测井、电阻率测井信息预测残留有机碳含量,依据有限的实测样品可建立TOCltem和S 2以及S i之间的相关性以及Tmax和深度的关系,这样就可以进一步根据测井数据预测的TOCltem值和相关性模型计算出对应的S 2、S1以及Tmax值,即可完成整套方法计算,实现工业化泥页岩油气资源的整体评价。
【附图说明】
[0059]附图1为本发明具体实施例通过Rock-Eval热解获得的T0CKem、S1, &和T max值。
[0060]附图2为本发明具体实施例通过计算确定的每个深度样品点的氢指数H1、产率指数PI和烃指数[100 X S1]/TOCo
[0061]附图3为本发明具体实施例氢指数HI与热解峰温Tmax的交汇图。
[0062]附图4为本发明具体实施例有机碳不同形式划分的概念模型。
[0063]附图5为本发明具体实施例有机碳形式划分与关系模型示意图。
[0064]附图6为本发明具体实施例残留降解率Dltem与热解峰温Tmax的交汇图。
[0065]附图7为本发明具体实施例各种形式有机碳含量的剖面分布图。
[0066]附图8为本发明具体实施例泥页岩生烃的评价参数剖面图。
[0067]附图9为本发明具体实施例热演化模拟实验获得的重质油产率和天然气产率演化模型。
[0068]附图10为本发明具体实施例每个单位样品点的重质油产率Sh。、轻质油产率S1。、天然气产率Sg分布图。
[0069]附图11为本发明具体实施例原油裂解成气模拟实验获得的原油裂解成气产率的变化模型。
[0070]附图12为本发明具体实施例东营凹陷古近系实测&与TOC 分段性相关性分布模型。
[0071]附图13为本发明具体实施例东营凹陷古近系实测TOCltem分段性相关性分布模型。
[0072]附图14为本发明具体实施例的流程框图。
[0073]图中,T0CKem:目前样品实测的残留有机碳,单位为% ;T0C μ原始有机碳;T0C Exp:排出有机碳,单位为% JOCltea:热解转化成烃类的有效碳,单位为% ;T0C吣;原始有效碳,单位为% ;T0Cta_Ma:残留有效碳,单位为% ;T0C IM:不能热解转化成烃类的无效碳,单位为% ;TOCVine:原始无效碳,单位为% ;T0C Kem_ine:残留无效碳,单位为%。
【具体实施方式】
[0074]以下结合附图对本发明作进一步说明。
[0075]本实施例渤海湾盆地东营N38井古近系沙河街组三段为例进行评价泥页岩生油气量的非均质性。
[0076]如图14所示,一种非均质性评价泥页岩生油气量的方法,含有以下步骤:
[0077]一、对泥页岩剖面上不同深度点密集采样,并通过Rock-Eval热解检测获取基本参数值,确定有机质类型。
[0078]在泥页岩剖面上深度方向每隔1-1Om—个样品点进行采样,对采集的样品进行Rock-Eval热解分析,并通过Rock-Eval热解获得基本参数的参数值。本实施例中,所述的基本参数包括实测的残留有机碳T0CKem、岩石Rock-Eval低温阶段热解获得的游离烃Sp岩石Rock-Eval高温阶段热解获得的热解烃S2和热解峰温T _,其中,热解峰温Tmax为岩石Rock-Eval高温阶段热解获得的热解烃S2对应的峰值,实测的残留有机碳TOC 为现今通过样品实际检测到的T0C,如图1所示为通过Rock-Eval热解获得的基础参数T0CKem、S1、&和T max的参数值。根据基础参数确定每个深样品点的氢指数H1、产率指数PI和烃指数[100XSJ/T0C,如图2所示为确定的每个深度样品点的氢指数H1、产率指数PI和烃指数[100XSJ/T0C,其中,氢指数HI表示泥页岩的生烃潜力,产率指数PI表示泥页岩的成熟度和热演化。如图3所示为指数HI与热解峰温Tmax的交汇图,通过氢指数HI与热解峰温Tmax交汇图版确定有机质类型,有机质类型分类采用目前石油工业常用的四分法:I型、II I型、II 2型和III型。在实际操作中图1和图2中的每个样品
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