[發明專利]一種單個油包裹體組分的估算方法

有效

• 申請號: 201310045282.2
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103115909A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 張劉平
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 北京五月天專利商標代理有限公司 11294
• 代理人: 王振華

技術領域

本發明屬于石油地質勘探領域,尤其是油氣地球化學方法。?

背景技術

古流體的流動方向是油氣勘探所需的重要信息。古流體壓力是認識古流體流動方向的依據，而古流體壓力的恢復又需要單個油包裹體的組分。長期以來，單個油包裹體的組分估算一直沒有解決，構成了古流體壓力恢復的障礙。

流體包裹體是古流體被儲層中的宿主礦物捕獲后形成的?“原始樣品”。通過劃分不同期次，恢復各期流體的古壓力，可揭示各期流體的運移方向。沉積盆地內古流體壓力的恢復主要采用丹麥Calsep公司開發的PVTsim（或VTFLINC）方法。其應用對象為油包裹體-鹽水包裹體對，以給定的油包裹體初始原油組分作為起點，以油包裹體的總摩爾體積和室溫下測得的氣液比為約束條件，通過計算機模擬，獲得與所研究包裹體具有某些相同物理化學屬性的包裹體組分。根據模擬出的組分，計算油包裹體的等容線。然后結合同生鹽水包裹體的均一溫度，利用相圖獲取最小捕獲壓力。

單個油包裹體的初始組分對計算結果有較大的影響，其越接近被捕獲的組分，模擬結果越準確。截至目前，單個油包裹體的組分尚不能直接測試，也缺乏估算方法。用群體包裹體的測試組分作為該類包裹體的初始組分，恢復古流體壓力，是一種途徑。但是，群體包裹體的組成畢竟不是單個包裹體的組成。群體包裹體中，個體間的組分變化，加之包裹體群體分析測試方法還存在污染問題，使得古壓力恢復方法仍然難以推廣應用。

Montel模型，為估算單個油包裹體的組分提供了一定的基礎。該模型以α描述C₇以上（碳原子數大于7的正構烷烴）的指數分布規律；并以α和β描述C₇以下（碳原子數小于7的正構烷烴）的組分分布特征。應用Montel模型，只需兩個參數（α和β）可構建原油中的正構烷烴組分。?

發明內容

本發明發明的目的是，提出的單個油包裹體組分估算方法，為恢復古流體壓力，揭示古流體的流動方向，認識油氣分布規律和發現有利的油氣運聚區提供重要的支撐。

研究發現，原油中的正構烷烴只在nC₁₅~nC₂₇之間存在顯著的指數分布規律。原油中的輕組分（nC₅~nC₁₅）均明顯地發生不同程度的丟失，使其偏離指數規律，并使輕組分（C₅~C₁₅）丟失后的摩爾分數與碳原子數之間呈線性關系。據此，對Montel模型進行了修改，并提出了單個油包裹體α和β值的獲取方法和組分估算方法。

一種單個油包裹體組分的估算方法，通過油包裹體的高分辨率高精度顯微熒光光譜測試與數據分析進行，其步驟如下：

（1）采集巖心（或巖屑）樣品，制作包裹體薄片；

（2）在研究區開發井的井口，采集新鮮的原油樣品，密封包裝、運輸；

（3）搜集天然氣測試數據；若原油樣品采集井無伴生氣數據，則需要采集天然氣樣品；

（4）定量測試原油樣品的飽和烴組分，計算液態飽和烴的摩爾分數；若原油樣品采集井無伴生氣數據，則需要測試采集的天然氣樣品，并計算甲烷歸一化的天然氣摩爾分數；

（5）利用nC₁₅~nC₂₇間的指數分布規律（指數用α表示，取值范圍為0到1），通過下式的回歸分析求取指數α；?

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式中，?為原油樣品正構烷烴的摩爾分數；和為常數；

（6）根據α和甲烷歸一化的天然氣摩爾分數計算β；

?從得到的一系列β值中，選擇三個相互接近的，且位于β值域范圍內（0≤β≤1）的實根，取其平均值為該天然氣樣品的β值；

（7）根據原油生產中獲得的氣油比數據，計算氣相摩爾分數，即天然氣摩爾數/（天然氣摩爾數+原油正構烷烴摩爾數）；

（8）對原油樣品進行高分辨率高精度顯微熒光光譜測試，并據此計算熒光光譜參數，包括半高寬、A_右/A_左面積比以及I₄₁₉/I₄₂₉、I₄₃₃/I₄₅₂和I₄₄₀/I₄₇₁強度比；

（9）對熒光光譜參數與α、β和氣相摩爾分數之間的相關性進行分析，建立回歸方程；