一種油裂解型天然氣地球化學圖版的生成方法
【技術領域】
[0001] 本發明是關于天然氣地質勘探中的天然氣成因的研究技術，特別是關于一種油裂 解型天然氣地球化學圖版的生成方法，屬于天然氣勘探技術領域。
【背景技術】
[0002] 天然氣是重要的能源類型之一，具有優質、高效、清潔的特點，世界各國均十分重 視天然氣的勘探與開發利用。近年來，我國在四川、塔里木等中西部盆地深層海相層系發現 了一批大中型氣田，這些天然氣除部分由干酪根生成外，大部分與二次裂解相關，即干酪根 生成的烴類大分子（液態烴或油）的裂解。天然氣是來自烴源巖中未排出原油的二次裂解， 還是來自于已經在儲層中成藏的原油的原地裂解，影響到勘探部署。目前，干酪根裂解氣與 原油裂解氣的鑒別技術已十分成熟，但不同類型原油裂解氣的鑒別技術還需完善，僅靠碳 同位素與組分的鑒別方法認識油裂解天然氣成因類型可靠性不夠。
[0003] 對油裂解天然氣進行模擬實驗基礎上多參數地球化學的天然氣成因類型識別，對 于預測不同成因天然氣的分布規律及制定勘探部署具有重要意義，國內外目前尚無可靠的 油裂解天然氣成因類型識別技術。傳統的天然氣類型劃分主要采用天然氣主份（C1-C3)碳 同位素與相對含量進行分析，雖然具有分析數據容易獲得的優點，但是實際應用效果不理 想，不能有效區分烴源巖中分散液態烴裂解氣與古油藏原油裂解氣，因此對于油裂解天然 氣的成因和分布規律揭示力不夠。
【發明內容】
[0004] 為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種油裂解型天然氣地球化學圖 版的生成方法，通過該圖版可以深層次認識油裂解型天然氣成因機理，并通過油裂解氣成 因判識圖版可以較快速的識別油裂解氣成因類型。
[0005] 為了達到上述目的，本發明提供了一種油裂解型天然氣地球化學圖版的生成方 法，該生成方法包括以下步驟：
[0006] 步驟一：選取與研究區天然氣有成因關系的原油樣品，選取與研究區儲層礦物組 成對應的礦物，并將選取的原油樣品與選取的礦物制成不同配比的混合樣；
[0007] 步驟二：對所述混合樣進行熱模擬實驗，得到氣態模擬產物，對氣態模擬產物進行 色譜分析，分析正庚烷、甲基環己烷和甲苯的含量，生成分析數據一；
[0008] 步驟三：選取研究區烴源巖樣品進行熱模擬實驗，得到氣態模擬產物，對氣態模擬 產物進行色譜分析，分析氣態模擬產物的正庚烷、甲基環己烷和甲苯的含量，生成分析數據 -* *
[0009] 步驟四：根據分析數據一和分析數據二，以甲基環己烷、甲苯、正庚烷為端元繪制 分類三角圖，生成所述油裂解氣成因判識圖版。
[0010] 本發明提供的油裂解型天然氣地球化學圖版的生成方法中，優選地，在所述步驟 一中，按照原油豐度計算，所述混合樣包括：原油樣品與石英或純凈碳酸鈣組成1%的混合 樣、原油樣品與石英或純凈碳酸鈣組成10%的混合樣、原油樣品與不同粘土礦物組成1% 的混合樣和原油樣品與不同粘土礦物組成10%的混合樣。
[0011] 在本發明提供的上述生成方法中，石英和碳酸鈣是典型的儲層礦物，10%的配比 與原油充注后的儲層條件相類，因而，該模型最適用于反映實際的儲層條件，代表了古油藏 中發生的原油裂解過程；
[0012] 原油與石英或碳酸鈣組成1%配比樣，介質與實際儲層中礦物類似，而較低的原油 豐度又與儲層條件有所差別，該條件更能代表原油在運載層中發生的裂解過程；
[0013] 原油與任意粘土礦物組成豐度為10%的配樣，該模型與非常規頁巖儲層或粘土含 量較高的劣質儲層相似，可代表上述環境中發生的原油裂解過程；
[0014] 原油與低活性粘土礦物1 %配比，為模擬原油在泥質烴源巖或含一定粘土的碳酸 鹽巖烴源巖中的裂解提供了最真實的礦物組合；
[0015] 烴源巖樣品經熱模擬后對模擬殘渣進行抽提，對該抽提物進行熱模擬來代表烴源 巖內部發生的分散液態烴（包括瀝青）的裂解過程。
[0016] 本發明提供的油裂解型天然氣地球化學圖版的生成方法中，優選地，所述油裂解 型天然氣地球化學圖版劃分為三個區域：催化活性最弱的儲層區、催化活性較差的運載層 /烴源巖區、強催化性烴源巖區。
[0017] 本發明提供的油裂解型天然氣地球化學圖版的生成方法中，優選地，所述催化活 性最弱的儲層區的甲苯相對含量為〇. 2-0. 4,甲基環己烷相對含量為0. 2-0. 6,正庚烷相對 含量為0.2-0. 4。
[0018] 本發明提供的油裂解型天然氣地球化學圖版的生成方法中，優選地，催化活性較 差的運載層/烴源巖區的甲苯相對含量為0. 3-0. 55,甲基環己烷相對含量為0. 05-0. 2,正 庚烷相對含量為0. 3-0. 5。
[0019] 本發明提供的油裂解型天然氣地球化學圖版的生成方法中，優選地，強催化性烴 源巖區的甲苯相對含量為0. 45-0. 9,甲基環己烷相對含量為0-0. 3,正庚烷相對含量為 0.1 -O. 25〇
[0020] 本發明提供的油裂解型天然氣地球化學圖版的生成方法中，優選地，古油藏裂解 氣和致密頁巖原油裂解氣位于所述催化活性最弱的儲層區內；運載層分散液態烴裂解氣和 烴源巖熱模擬后液態殘余物裂解氣位于所述催化活性較差的運載層/烴源巖區；烴源巖內 部的分散液態烴裂解氣位于所述強催化性烴源巖區。
[0021] 在應用中，對天然氣樣品進行色譜分析，確定其中正庚烷、甲基環己烷和甲苯的含 量，并將結果投點到圖版中，根據投點在分類三角圖中的具體位置，確定該天然氣樣品的成 因類型。
[0022] 本發明提供的油裂解型天然氣地球化學圖版的生成方法中，優選地，在步驟一中 選取原油樣品時，若該區無合適原油樣品，選取地質背景相似的研究區樣品作為原油樣品； 或者選取與研究區或地質背景相似區域烴源巖樣品作為原油樣品。
[0023] 本發明提供的油裂解型天然氣地球化學圖版的生成方法中，在步驟一中選取原油 與礦物樣品時，也可選取不同地區原油樣品與礦物（石英、碳酸鈣、蒙脫石、伊利石與高嶺 石等）組成配比樣，以對不同性質原油在烴源巖內與儲層中裂解的作用進行對比分析。
[0024] 在本發明的步驟一中，要確保原油與固體物質（石英、碳酸鈣和粘土礦物）混合均 勻。
[0025] 在本發明中，步驟三中選取研究區烴源巖樣品進行熱模擬實驗時，是取研究區烴 源巖樣品進行生排烴熱模擬，之后對模擬殘渣進行抽提，對該抽提物進行熱裂解生氣模擬 實驗。
[0026] 在本發明中，熱模擬的具體步驟包括：
[0027] 樣品用蒸餾水洗凈，自然晾干后粉碎至顆粒狀并混合均勻；
[0028] 將混合后的樣品移入32mL的細頸瓶中，再迅速置于密封于Hastalloy反應器中， 器皿體積為75mL ;
[0029] 加熱前，反應器中沖入高純氬氣以排出容器內的空氣，10分鐘后再密封而后進入 加熱程序，升溫速率為50°C /h，實驗設定溫度為380°C，恒溫72h，完成熱模擬實驗；
[0030] 熱模擬實驗結束后，待反應器冷卻至室溫，收集烴類氣體，并對烴類氣體進行輕烴 分析。
[0031] 在本發明中，在選取原油樣品時，若該區無合適原油樣品，可選取地質背景相似的 研究區樣品代替；或者選取與研究區或地質背景相似區域烴源巖樣品，進行熱模擬，將熱模 擬后排出的液態烴作為原油樣品。具體步驟同熱模擬實驗的步驟，不同的是，在熱模擬實驗 結束后，反應器冷卻至室溫，采用二氯甲烷對固體殘渣進行索氏抽提即得到部分熱解產物 (模擬樣品的殘余抽提物），用二氯甲烷清洗反應器內壁和巖石樣品表面附著的油狀物，二 氯甲烷揮發后所得即為排出的液態烴。
[0032] 本發明還提供了利用上述的油裂解型天然氣地球化學圖版的生成方法得到的油 裂解型天然氣地球化學圖