[发明专利]计算高过成熟度腐泥型烃源岩的排油效率的方法及系统

说明书

本发明公开了一种计算高过成熟度腐泥型烃源岩的排油效率的方法和系统，该方法包括：获取研究区单井的高过成熟度的腐泥型烃源岩岩心系列样品中的有机碳含量和固体沥青面积百分比；基于各样品中的有机碳含量和固体沥青面积百分比计算样品中固体沥青含量；结合烃源岩在热演化过程中其有机质中碳元素的转化关系、碳守恒原则和有机碳的定义，建立高过成熟度的腐泥型烃源岩排油效率与固体沥青含量、有机碳含量之间的关系式，进而求取排油效率；将所有取样点的排油效率进行平均运算，将平均值作为该单井烃源岩的排油效率。本发明解决了针对高过成熟度烃源岩无法寻找系统的自然演化剖面和无法通过热模拟实验求取排油效率的难题。

技术领域

本发明涉及常规和非常规油气勘探技术领域，更具体的，涉及一种计算高过成熟度腐泥型烃源岩的排油效率方法及系统。

背景技术

在页岩持续埋藏的热演化过程中，一般认为热成熟度(Ro)在达到1.0％之前的甲烷主要来自于干酪根初次裂解，随着热演化的进行，当Ro大于1.0％时，除了干酪根裂解生气外，滞留在页岩中的油也会发生裂解形成天然气。页岩中的滞留油是页岩气的重要来源，高演化页岩气富集区的形成一般都与页岩中滞留油裂解成气相关。

我国海相页岩气富集区四川盆地及其周缘下寒武统、下志留统黑色页岩干酪根类型主要是Ⅰ型、Ⅱ₁型，为腐泥型烃源岩，早期以生油为主。目前，已在下志留统页岩取得突破，获得工业页岩气产能，而在资源潜力预测最大的下寒武统页岩尚未获得工业产能，除后期保存条件外，一个可能的原因就是生油阶段页岩排油效率的差异。勘探实践也表明下寒武统页岩生油阶段排出的原油高演化阶段裂解气对常规天然气藏的形成具有巨大贡献，如川中高石梯-磨溪地区发现的震旦系-寒武系万亿方级特大型气田。因此，在页岩气勘探开发过程中，在考虑页岩基础地质条件的同时，应将排油效率作为一个重要参数，同样排油效率的厘定也有助于认识烃源岩对常规油气成藏的贡献。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种有效计算高过成熟度的腐泥型烃源岩排油效率的方法。

为了解决上述技术问题，本申请的实施例首先提供了一种计算高过成熟度腐泥型烃源岩的排油效率的方法，该方法包括：步骤一，获取研究区单井的高过成熟度的腐泥型烃源岩岩心系列样品的有机碳含量和固体沥青面积百分比；步骤二，基于各样品中的有机碳含量和固体沥青面积百分比计算样品中固体沥青含量；步骤三，结合烃源岩在热演化过程中其有机质中碳元素的转化关系、碳守恒原则和有机碳的定义，建立高过成熟度的腐泥型烃源岩排油效率与固体沥青含量、有机碳含量之间的关系式，进而根据该关系式求取排油效率；步骤四，将所述研究区单井的所有取样点的排油效率进行平均运算，将得到的平均值作为该单井烃源岩的排油效率。

在一个实施例中，在所述步骤一，通过对采集的样品制备全岩光片，获取镜下全岩光片有机显微组分中固体沥青面积百分比。

在一个实施例中，在所述步骤二中，通过如下表达式来计算样品中固体沥青含量百分比B_T：

B_T＝(B_M×TOC)/100

其中，TOC表示样品中的有机碳含量，B_M表示样品中的固体沥青的面积百分比。

在一个实施例中，在所述步骤三中，根据烃源岩在热演化过程中其有机质中碳元素的转化关系确定该烃源岩的当前有机碳含量的表达式；根据碳元素的守恒及有机碳的定义确定该烃源岩的初始有机碳含量的表达式；将上述两个表达式联合，得到排油效率关于固体沥青含量与有机碳含量的函数表达式。

在一个实施例中，基于残余有机碳中死碳的含量和由残留油裂解生气之后产生的残余碳含量来得到高过成熟度的烃源岩的当前有机碳含量的表达式。

在一个实施例中，所述高过成熟度的烃源岩的当前有机碳含量TOCR的表达式如下：