[发明专利]一种基于FTIR实现干酪根官能团判识沉积环境的方法

说明书

本发明公开了一种基于FTIR实现干酪根官能团判识沉积环境的方法，包括以下步骤：S1：采集多个含膏泥岩样品，将其粉碎成粉末后分成A、B、C三份；S2：对A份样品进行FTIR实验，计算得到各个特征官能团峰面积之间的比值；对B份样品进行岩石热解实验，计算得到生烃潜力指标；对C份样品进行饱和烃色谱质谱实验，计算获得环境指标和热演化指标；S3：分析所述比值与各指标之间的相关性，排除各个特征官能团中受热演化和生烃潜力影响的特征官能团；S4：以排除后剩余的特征官能团为基础，建立多特征官能团与环境指标的数学模型；S5：根据所述数学模型，判识目标区块的沉积环境。本发明从分子角度出发，能够快速、准确地判识沉积环境。

技术领域

本发明涉及油气勘探与开发技术领域，特别涉及一种基于FTIR实现干酪根官能团判识沉积环境的方法。

背景技术

沉积环境对于生物的生长、有机质富集与保存、沉积矿床的形成等过程具有至关重要的控制作用。因此，沉积环境的准确判断对于油气勘探、气候变化等研究十分重要。目前常用钻井岩心观察、测井解释、生物化石鉴定、地化参数分析等技术手段判识沉积环境，然而这些方法都需要大量的钻井资料做支撑，并且实验流程和方法较为复杂，对于少井或样品不足的地区，沉积环境的判识成为了一个难点。

干酪根一词最初被用来描述苏格兰油页岩中的有机质，是沉积岩中不溶于一般有机溶剂的沉积有机质。其由脂肪链、醚键、酯键、氢键和π键等连接的片状稠合芳香核且含侧链的三维非晶态不均一结构的复杂有机高分子聚合物。干酪根化学结构的变化决定油气生成的物理和化学特性。目前常用生物标志化合物判识烃源岩地球化学特征，本质上可以追溯到干酪根的分子结构特征上。

目前，傅里叶变换红外(FTIR)光谱技术主要运用在构建页岩、油页岩的有机质结构模型、干酪根类型进行划分、热演化研究等方面，而用于判别沉积环境领域却缺乏相关研究。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种基于FTIR实现干酪根官能团判识沉积环境的方法。

本发明的技术方案如下：

一种基于FTIR实现干酪根官能团判识沉积环境的方法，包括以下步骤：

S1：采集多个含膏泥岩样品，将其粉碎成粉末后分成A、B、C三份；

S2：对A份样品进行FTIR实验，获得FTIR图谱；对所述FTIR图谱进行预处理，观察预处理后的FTIR图谱，识别出吸收峰对应归属，获得特征官能团峰面积；计算得到各个特征官能团峰面积之间的比值；

对B份样品进行岩石热解实验，获得样品的热解残留烃量和残余生烃量；计算得到生烃潜力指标；

对C份样品进行饱和烃色谱质谱实验，提取m/z85、m/z191和m/z217特征碎片离子的质量数，识别生标：姥鲛烷、植烷、C₂₉规则甾烷、三降霍烷、伽马蜡烷和C₃₀霍烷；计算获得环境指标和热演化指标，所述环境指标包括姥植比和伽马蜡烷指数；

S3：分析所述比值与所述生烃潜力指标、姥植比、伽马蜡烷指数和热演化指标之间的相关性，排除各个特征官能团中受热演化和生烃潜力影响的特征官能团；

S4：以排除后剩余的特征官能团为基础，建立多特征官能团与环境指标的数学模型；

S5：根据所述数学模型，结合目标区块的特征官能团即可获得目标区块的环境指标，以此判识目标区块的沉积环境。

作为优选，步骤S2中，进行FTIR实验时，FTIR采用全反射模式。

作为优选，步骤S2中，进行FTIR实验时，检测红外线波数范围为4000-400cm^-1。