一种烃源岩分布及油气勘探方法和装置

摘要

本发明提供了一种烃源岩分布及油气勘探方法和装置，其中，该方法包括：对烃源岩进行成分测定，确定烃源岩中各类岩石的生油生气属性；根据烃源岩中各类岩石的生油生气属性以及烃源岩的平面分布特征，得到工区内各个区带的生油生气属性；根据工区内各个区带的生油生气属性，进行油气勘探。在本发明实施例中，提出了一种高效准确预测深层古老微生物烃源岩生烃潜力的新方法，填补了目前石油勘探开发行业对于深层油气勘探的空白；通过快速确定工区内古老微生物烃源岩的分布情况以及不同区域所对应的生油生气潜力，从而可以制定出合理的深层油气勘探方案，进一步地，可以加快深层油气勘探的效率，实现高效勘探深层古老地层油气的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及石油勘探技术领域，特别涉及一种烃源岩分布及油气勘探方法和装置。

背景技术

目前，随着石油勘探程度的不断深入，石油勘探领域越来越复杂、石油勘探资源越来越劣质，因此，向深层古老地层进行地质勘探成为石油勘探发展的必然趋势。

烃源岩包括油源岩、气源岩以及油气源岩。近年来发现的古老微生物成因的烃源岩主要分布在深层寒武系，主要是由蓝细菌等微生物繁盛造成有机质堆积，最终形成优质生油岩。

然而，微生物成因的烃源岩与常规烃源岩生油生气的特点不同，并且没有具体的烃源岩生油生气的评价标准；微生物成因的烃源岩母质类型不同，因而生油生气特点差异明显；微生物成因的烃源岩一般都埋藏在深层，因而缺乏钻井资料。因此，非常有必要定量评价微生物成因的烃源岩的生油生气潜力，并预测其分布，从而可以提高深层古老微生物烃源岩油气的勘探开采效率。

针对如何预测不同区域内各个区带的生油生气属性的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种烃源岩分布及油气勘探方法和装置，以解决现有技术中预测不同区域内各个区带的生油生气属性的问题。

本发明实施例提供了一种烃源岩分布及油气勘探方法，该方法包括：获取目标烃源岩；对所述烃源岩进行成分测定，确定所述烃源岩中各类岩石的生油生气属性；获取工区内烃源岩的平面分布特征；根据所述烃源岩中各类岩石的生油生气属性以及所述烃源岩的平面分布特征，得到所述工区内各个区带的生油生气属性；根据所述工区 内各个区带的生油生气属性，进行油气勘探。

在一个实施例中，所述烃源岩包括以下至少之一：泥岩、硅质岩以及页岩。

在一个实施例中，对所述烃源岩进行成分测定，确定所述烃源岩中各类岩石的生油生气属性，包括：按照以下规则确定所述烃源岩中各类岩石的生油生气属性：泥岩生油、硅质岩生油、页岩生气。

在一个实施例中，获取工区内烃源岩的平面分布特征，包括：根据强轴连续反射分布范围确定所述工区内烃源岩的平面分布特征。

在一个实施例中，根据所述烃源岩中各类岩石的生油生气属性以及所述烃源岩的平面分布特征，得到所述工区内各个区带的生油生气属性，包括：根据所述平面分布特征确定所述工区内各个区带内所分布的岩石类型；根据所述烃源岩中各类岩石的生油生气属性与确定的所述各个区带内所分布的岩石类型进行匹配；根据所述匹配结果，生成所述工区内各个区带的生油生气属性。

在一个实施例中，所述目标烃源岩的有机碳含量大于2％。

本发明实施例还提供了一种烃源岩分布及油气勘探装置，该装置包括：烃源岩获取模块，用于获取目标烃源岩；属性确定模块，用于对所述烃源岩进行成分测定，确定所述烃源岩中各类岩石的生油生气属性；特征获取模块，用于获取工区内烃源岩的平面分布特征；属性获取模块，用于根据所述烃源岩中各类岩石的生油生气属性以及所述烃源岩的平面分布特征，得到所述工区内各个区带的生油生气属性；油气勘探模块，用于根据所述工区内各个区带的生油生气属性，进行油气勘探。

在一个实施例中，所述烃源岩包括以下至少之一：泥岩、硅质岩以及页岩。

在一个实施例中，按照以下规则确定所述烃源岩中各类岩石的生油生气属性：泥岩生油、硅质岩生油、页岩生气。

在一个实施例中，所述特征获取模块包括：根据强轴连续反射分布范围确定所述工区内烃源岩的平面分布特征。

在本发明实施例中，通过对目标烃源岩进行成分测定，确定所述烃源岩中各类岩石的生油生气属性；然后根据烃源岩中各类岩石的生油生气属性以及烃源岩的平面分布特征，得到工区内各个区带的生油生气属性；根据工区内各个区带的生油生气属性，进行油气勘探。本发明提出了一种高效准确预测深层古老微生物烃源岩生烃潜力的新方法，填补了目前石油勘探开发行业对于深层油气勘探的空白；通过快速确定工区内 古老微生物烃源岩的分布情况以及不同区域所对应的生油生气潜力，从而可以制定出合理的深层油气勘探方案，进一步地，可以加快深层油气勘探的效率，实现高效勘探深层古老地层油气的目的。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是本发明实施例的烃源岩分布及油气勘探方法的流程图；

图2是本发明实施例的烃源岩分布及油气勘探装置的一种结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

考虑到现有技术中进行深层油气勘探时的研究缺陷，发明人利用工区内古老微生物烃源岩中各类岩石的生油生气属性、古老微生物烃源岩的平面分布特征，得到工区内不同位置所对应的生油生气属性，最终指导油气勘探。

具体地，在本例中，提供了一种烃源岩分布及油气勘探方法，如图1所示，可以包括以下步骤：

步骤101：获取目标烃源岩；

烃源岩也叫生油岩或者母岩。法国石油地质学家Tissot(1978)等将烃源岩定义为：“富含有机质、大量生成油气与排出油气的岩石。”烃源岩是一种能够产生或已经产生可移动烃类的岩石。烃源岩主要是低能带富含有机质的暗色泥质岩和碳酸盐岩沉积。

选取工区内寒武系黑色细粒的烃源岩，其中，该烃源岩包括以下至少之一：泥岩、硅质岩以及页岩。下面具体介绍这三种烃源岩。

泥岩指的是一种由泥巴及黏土固化而成的沉积岩，其成分以及构造和页岩相似但较不易碎，即一种层理或页理不明显的粘土岩。

硅质岩指的是由几种氧化硅矿物或由石英、蛋白石、玉髓、碧玉中的一种矿物组 成的沉积岩、交代岩或变质岩。

页岩指的是一种具有薄页状或薄片层状节理的沉积岩，成分复杂，主要是由黏土沉积并在一定的压力和温度下形成的岩石，但其中混杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质。

特别地，如果上述选取的寒武系黑色细粒的烃源岩样品已经遭受风化，则需要挖开该样品的新鲜断面进行取样。

进一步地，在获取目标烃源岩之前，可以先对该烃源岩进行有机碳含量测定。

在本实施例中，选用的是法国VINCI公司生产的Rock-EvalⅡ岩石热解评价仪使样品发生热解反应，进而对烃源岩中的有机碳含量进行测定。然而值得注意的是，该具体实施例仅仅是为了更好地说明本发明，并不构成对本发明的不当限定。

利用法国VINCI公司生产的Rock-EvalⅡ岩石热解评价仪对上述选取的寒武系黑色细粒的烃源岩样品进行有机碳含量测定，选取有机碳含量大于2％的样品，并运用电子显微镜对有机碳含量大于2％的烃源岩样品的岩性以及微生物进行鉴定，锁定烃源岩的岩石类型及发育环境。

将有机碳含量大于2％的烃源岩样品定义为优质烃源岩，并且值得注意的是，文中的烃源岩均指的是有机碳含量大于2％的深层古老微生物烃源岩。

步骤102：对所述烃源岩进行成分测定，确定所述烃源岩中各类岩石的生油生气属性；

对不同类型的烃源岩在不同阶段的热模拟产物进行成分定量测定，即对烃源岩的生油生气的类型以及含量进行测定，进而确定不同类型烃源岩的生烃潜力。

其中，不同类型烃源岩的生烃潜力指的是不同类型的烃源岩的生油以及生气属性。

在本实施例中，可以利用高温高热热模拟装置来对烃源岩生油生气潜力进行评价。然而值得注意的是，该具体实施例仅仅是为了更好地说明本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在实际应用中，对不同类型的烃源岩在不同阶段的热模拟产物进行成分定量测定的试验，具体可以描述如下：黄金管热模拟试验是在分体式高温高压黄金管热模拟装置中进行的。其中，上述黄金管中装入的烃源岩样品的重量约为1g。

具体地，向黄金管中装入烃源岩样品的方法如下：首先，在氩气保护的条件下， 用氩弧焊将黄金管(60mm×5mm)的一端封闭，并从另外的开口端装入一定质量的烃源岩样品；然后，将装好样品的黄金管固定在冷水槽中，并用氩气轻吹，约5min后排出空气，再用焊机将开口端封闭。待该黄金管冷却后称重，将黄金管分别放入指定的反应釜中，设定温度程序进行实验。试验结束后，黄金管需要经过再次称重以确保未发生泄漏。反应体系的压力维持在25MPa左右，偏差范围小于0.1MPa。反应釜的温度以及压力均采用计算机终端程序进行控制，且温度误差范围小于0.1℃。反应后的黄金管需要放置在取样装置中，并固定在合适的位置，装置封紧后抽至近真空状态后，扎破黄金管，对试验后生成的模拟产物的成分类型以及含量进行测定，进一步地，可以得到不同类型烃源岩的生油生气属性。

从高温高热热模拟试验中可以看出：泥岩生油、硅质岩生油、页岩生气。即，泥岩、页岩和硅质岩以生油为主，页岩高成熟之后以生气为主。

步骤103：获取工区内烃源岩的平面分布特征；

烃源岩主要形成于深水斜坡相沉积环境，因而可以利用地震开展相带划分和空间展布追踪，从而可以确定工区内烃源岩的平面分布特征，包括：烃源岩的空间分布范围及规模。

由于烃源岩在地震上强轴连续反射特征明显，因而可以根据强轴连续反射分布的范围，对上述烃源岩进行平面分布追踪。而特高有机质含量的烃源岩，即：有机碳含量大于15％的页岩，其分布与台地边缘的大型微生物礁体密切相关，均分布于台缘礁的下倾深水方向。而台地边缘的大型微生物礁体在地震上十分易于识别，并且往往具有丘状外形内部杂乱相、丘状外形内部前积相等的结构特点。据此，可以清楚地将台地边缘的大型微生物礁体刻画出来，并且在其下倾方向，结合地震上强轴连续反射的特征，可以确定出特高有机质含量的页岩分布区及分布范围。如果地震上强轴连续反射消失，则表明该烃源岩岩层不发育。

步骤104：根据所述烃源岩中各类岩石的生油生气属性以及所述烃源岩的平面分布特征，得到所述工区内各个区带的生油生气属性；

具体地，得到工区内各个区带的生油生气属性，可以包括以下步骤：

S1：根据所述平面分布特征确定所述工区内各个区带内所分布的岩石类型；

S2：根据所述烃源岩中各类岩石的生油生气属性与确定的所述各个区带内所分布的岩石类型进行匹配；

S3：根据所述匹配结果，生成所述工区内各个区带的生油生气属性。

在本实施例中，可以通过步骤102得到烃源岩中各类岩石的生油生气属性；可以通过步骤103得到各个区带内所分布的岩石类型；将所得到的烃源岩中各类岩石的生油生气属性与各个区带内所分布的岩石类型相匹配，可以得到工区内各个区带所对应的生油生气属性。

步骤105：根据所述工区内各个区带的生油生气属性，进行油气勘探。

在本实施例中，可以运用地震强轴反射特征和沉积相分布图，预测不同类型烃源岩的分布规律；同时，可以结合不同类型烃源岩的生烃特征，确定工区内烃源岩的资源潜力。

在本实施例中所述的烃源岩分布及油气勘探方法，是在对烃源岩生油生气属性进行评价的基础上，确定出硅质岩和泥岩主要以生油为主，特高有机质含量的页岩则以生气为主；根据不同类型烃源岩平面分布特征，可以确定出工区内不同区带的主要生油区带和主要生气区带。根据生烃潜力，可以确定出工区内不同区带所对应的烃源岩的资源潜力，准确地找到勘探目标，从而，进一步地，可以达到钻前准确预测，实现快速勘探的目的。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种烃源岩分布及油气勘探装置，如下面的实施例所述。由于烃源岩分布及油气勘探装置解决问题的原理与烃源岩分布及油气勘探方法相似，因此烃源岩分布及油气勘探装置的实施可以参见烃源岩分布及油气勘探方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图2是本发明实施例的烃源岩分布及油气勘探装置的一种结构框图，如图2所示，包括：烃源岩获取模块201、属性确定模块202、特征获取模块203、属性获取模块204、油气勘探模块205，下面对该结构进行说明。

烃源岩获取模块201，用于获取目标烃源岩；

属性确定模块202，用于对所述烃源岩进行成分测定，确定所述烃源岩中各类岩石的生油生气属性；

特征获取模块203，用于获取工区内烃源岩的平面分布特征；

属性获取模块204，用于根据所述烃源岩中各类岩石的生油生气属性以及所述烃 源岩的平面分布特征，得到所述工区内各个区带的生油生气属性；

油气勘探模块205，用于根据所述工区内各个区带的生油生气属性，进行油气勘探。

在一个实施例中，所述烃源岩包括以下至少之一：泥岩、硅质岩以及页岩。

在一个实施例中，按照以下规则确定所述烃源岩中各类岩石的生油生气属性：泥岩生油、硅质岩生油、页岩生气。

在一个实施例中，所述特征获取模块包括：根据强轴连续反射分布范围确定所述工区内烃源岩的平面分布特征。

在一个实施例中，所述属性获取模块包括：岩石类型确定单元，用于根据所述平面分布特征确定所述工区内各个区带内所分布的岩石类型；岩石类型匹配单元，用于根据所述烃源岩中各类岩石的生油生气属性与确定的所述各个区带内所分布的岩石类型进行匹配；属性生成单元，用于根据所述匹配结果，生成所述工区内各个区带的生油生气属性。

在一个实施例中，所述目标烃源岩的有机碳含量大于2％。

从以上的描述中，可以看出，本发明实施例实现了如下技术效果：通过对目标烃源岩进行成分测定，确定所述烃源岩中各类岩石的生油生气属性；然后根据烃源岩中各类岩石的生油生气属性以及烃源岩的平面分布特征，得到工区内各个区带的生油生气属性；根据工区内各个区带的生油生气属性，进行油气勘探。本发明提出了一种高效准确预测深层古老微生物烃源岩生烃潜力的新方法，填补了目前石油勘探开发行业对于深层油气勘探的空白；通过快速确定工区内古老微生物烃源岩的分布情况以及古老微生物烃源岩的生油生气潜力，从而可以制定出合理的深层油气勘探方案，进一步地，可以加快深层油气勘探的效率，实现高效勘探深层古老地层油气的目的。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。