[發明專利]一種泥頁巖生烴與有機孔隙演化的模擬方法及系統

有效

• 申請號: 201410322812.8
• 申請日: 2014-07-08
• 公開（公告）號: CN104153770A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 孫亮
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 賈磊

技術領域

本發明關于石油地球物理勘探技術領域，特別是關于石油勘探中烴源巖演化、頁巖油氣初次運移的技術領域，具體的講是一種泥頁巖生烴與有機孔隙演化的模擬方法及系統。

背景技術

非常規油氣系統較常規油氣更為復雜，其特征之一是通常作為烴源巖的泥頁巖也具有儲積油氣能力和油氣開發潛力。研究泥頁巖在微觀(納米級)尺度上的生烴過程、有機質孔隙演化、排烴壓力等問題有助于對頁巖油資源更準確的評價和更有效的開發。

生烴熱模擬實驗是烴源巖成烴潛力與資源評價的重要手段，可再現地質體中有機質熱解演化過程，為評價盆地成烴潛力、過程與機理、推導成烴模式及動力學提供理論依據和實驗資料。目前研究烴源巖的方法多采用實驗室方法，按照實驗體系的封閉程度生烴模擬實驗可分為開放體系、半開放體系和封閉體系三類。開放模擬實驗最大的缺點是無法考慮壓力對生烴過程的影響；封閉體系最大優點是可模擬烴源巖的最大生氣量，但由于生成的液態組分無法排出體系，在高溫條件下液態烴與重烴氣體組分會發生二次裂解；對于半開放體系，如果模擬樣品是原始巖樣而非干酪根，由于其有機碳相對較低，生成的烴類量不會很大，其所產生的壓力有可能使整個系統達不到設置壓力(源巖突破壓力)，因此這種體系不能完全模擬真實地層條件。

由此可見，生烴熱模擬的實驗方法雖然實用可靠，能從宏觀上模擬烴源巖的演化過程，但是由于受實驗條件以及現有技術手段的限制，很多問題尚無法通過實驗手段來解決，例如：(1)天然氣二次裂解動力學模擬研究；(2)圍壓控制下烴源巖排烴效率的高溫高壓模擬研究；(3)高溫高壓下有機質、地層水和礦物質相互作用以及孔隙發育條件下的模擬研究；(4)高溫高壓下油氣形成與流體相態和流體流動性模擬研究；(5)有機質轉化與巖石機械破碎強度的模擬研究等。

非常規油氣研究的深入對泥頁巖的生烴與孔隙演化的研究提出了更高要求。因此，針對作為烴源巖的泥頁巖，如何研發一種能夠揭示模擬或反演烴源巖的演化過程的微觀機理的方案，為非常規油氣資源研究，尤其是頁巖油方面的研究提供有力的技術支持是本領域亟待解決的技術難題。

發明內容

為了克服現有技術中烴源巖的研究方法多采用實驗室方法造成的無法揭示模擬或反演烴源巖的演化過程的微觀機理的問題，本發明提供了一種泥頁巖生烴與有機孔隙演化的模擬方法及系統，可用于烴源巖演化、頁巖油氣運移等方面的研究，采用微觀巖石結構表征技術為泥頁巖熱演化模擬建立模型，之后對烴源巖熱演化過程進行模擬，可以量化并可視化的再現熱演化過程，為非常規油氣資源研究，尤其是頁巖油方面的研究提供有力的技術支持。

本發明的目的之一是，提供一種泥頁巖生烴與有機孔隙演化的模擬方法，包括：對泥頁巖樣品試塊背散射成像得到的掃描圖像進預處理，得到預處理后的掃描圖像；對預處理后的掃描圖像進行物相識別，得到物相識別后的掃描圖像；對物相識別后的掃描圖像進行數字化處理，得到數字模型；對所述的數字模型進行泥頁巖生烴與有機孔隙演化的反演模擬。

本發明的目的之一是，提供了一種泥頁巖生烴與有機孔隙演化的模擬系統，包括：預處理裝置，用于對泥頁巖樣品試塊背散射成像得到的掃描圖像進預處理，得到預處理后的掃描圖像；物相識別裝置，用于對預處理后的掃描圖像進行物相識別，得到物相識別后的掃描圖像；數字化處理裝置，用于對物相識別后的掃描圖像進行數字化處理，得到數字模型；反演模擬裝置，用于對所述的數字模型進行泥頁巖生烴與有機孔隙演化的反演模擬。

本發明的有益效果在于，提供了一種泥頁巖生烴與有機孔隙演化的模擬方法及系統，可用于烴源巖演化、頁巖油氣運移等方面的研究，采用微觀巖石結構表征技術為泥頁巖熱演化模擬建立模型，之后對烴源巖熱演化過程進行模擬，可以量化并可視化的再現熱演化過程，從微觀上對泥頁巖的生烴熱演化進行模擬，有效的彌補了傳統實驗室方法存在的不足，并通過量化及可視化動態模擬演示，為非常規油氣資源研究，尤其是頁巖油方面的研究提供有力的技術支持。

為讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的一種泥頁巖生烴與有機孔隙演化的模擬方法的流程圖；

圖2為圖1中的步驟S101的具體流程圖；