[发明专利]基于族组分端元碳同位素定量解析深层复杂混源油的方法

说明书

本发明公开了一种基于族组分端元碳同位素定量解析深层复杂混源油的方法，属于深层油气资源勘探技术领域。其技术方案为：包括以下步骤：(1)测试原油族组分碳同位素；(2)确定族组分端元，构建理想端元油的族组分端元；(3)根据步骤(1)的测试结果与步骤(2)的理想端元油的族组分端元，结合物质平衡法计算各组分端元的贡献，最后采用加权平均算法得出端元油对全油的相对贡献。本发明可以屏蔽不同成熟度以及多期成藏对混源油解析的影响，并且计算出初始的端原油贡献，有助于揭示主力烃源岩对深层油气的相对贡献。该方法操作简便、可实施性强，有助于丰富深层油气勘探理论方法，为指导深层‑超深层油气勘探提供技术支撑。

技术领域

本发明涉及深层油气资源勘探技术领域，具体涉及一种基于族组分端元碳同位素定量解析深层复杂混源油的方法。

背景技术

随着塔里木盆地液态烃产层下限进一步加深(ZS1C井产油层埋深约7000m，而RP3井产油层7000m)，深层-超深层油气勘探已成为现今油气勘探的必然趋势，也是全球重要且现实的油气资源。而复杂混源是其最典型的特征之一，也是当前油气地球化学领域的一大热点和难点。深层复杂混源主要体现在①不同源的混合，②同源不同期的混合，③不同源不同期的混合，以及④不同程度次生改造(生物降解、TSR、热蚀变及气洗)后的(不)同源的混合等。现有分子地球化学(类异戊二烯烃、甾烷及萜烷等相关参数)、包裹体、荧光分析等技术主要用于定性描述混源现象，而目前定量研究方法(如分子地球化学参数、全油碳同位素及部分单体烃碳同位素)也只能解决浅层常规油气的二元混合或三元混合，而对于深层多期充注、多期次生改造后的混源油解析尚无相关报道。主要原因是①上述指标受热演化程度影响较大且目前仍缺乏稳定有效、可靠的混源油定量解析方法，②深层-超深层油均已遭受不同程度的次生改造，无法找到有效的端元油，这两点给主力油源判识和深层油气勘探抉择带来了极大的挑战，严重阻碍了深层-超深层油气勘探的步伐。

而模拟实验结果显示，族组分碳同位素在液态烃热演化过程中变化极小，可直接用于混源油解析，且该过程无需传统方法所必须采用的明确的端元油，这使得族组分碳同位素在液态烃混源定量解析过程中具有很好的应用前景。因此，亟需一种基于族组分端元碳同位素进行深层复杂混源油定量解析的新方法，进而指导后期深层-超深层油气勘探。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对目前深层混源油定量解析技术缺乏的问题，提供一种有效性高、适用性强、准确度高的基于族组分端元碳同位素定量解析深层复杂混源油的方法，该方法以物质平衡原理为依据，采用原油族组分端元碳同位素进行混源油解析，计算原油不同组分的混合比例，最后加权平均得到全油的混源比例，从而解决深层混源油定量解析难题。

本发明的技术方案为：

基于族组分端元碳同位素定量解析深层复杂混源油的方法，包括以下步骤：

(1)测试原油族组分碳同位素；

(2)确定族组分端元，构建理想端元油的族组分端元；

(3)根据步骤(1)的测试结果与步骤(2)的理想端元油的族组分端元，结合物质平衡法计算各组分端元的贡献，最后采用加权平均算法得出端元油对全油的相对贡献。

优选地，步骤(1)中，选取适量代表油样，进行原油族组分分离并定量，分别得到饱和烃、芳烃、非烃和沥青质四种族组分，对饱和烃组分先提纯正构烷烃，再对芳烃、非烃和沥青质以及正构烷烃单体进行碳同位素测试，由此构成混源油解析数据。其中，采用石油醚分离完饱和烃后加10ml正戊烷冲洗柱子，将高碳数正构烷烃冲洗干净，以避免该饱和烃进入芳烃并影响芳烃的碳同位素测试；对饱和烃组分混源解析过程中，采用中等分子量正构烷烃(nC₁₂-nC₂₃)单体碳同位素平均值，而非饱和烃的碳同位素值，以此避免次生变化(生物降解、热蚀变、TSR和气洗等)对其造成影响。

优选地，步骤(2)中，构建理想族组分端元的方法如下：