一种基于分子地球化学指标的判别煤系、陆源海相、海源海相烃源岩的方法和获取三类烃源岩对油气贡献比例的方法与流程

本发明涉及油气勘探开发，特别涉及一种基于分子地球化学指标的判别煤系、陆源海相、海源海相烃源岩的方法和获取三类烃源岩对油气贡献比例的方法。

背景技术：

1、我国南海北部油气资源主要来源于渐新统煤系、陆源海相和海源海相烃源岩。陆源海相烃源是指在三角洲泥-内浅海较为发育的、具有分散沉积的、以高等植物来源有机质为主的烃源岩，其有机质丰度较低，toc通常不超过1％。煤系烃源岩发育在三角洲平原，有机质丰度高(toc>6％，高达80％)的含煤烃源岩。海源海相烃源岩是新发现的主要发育在三角洲不发育的海湾环境中，海相藻类贡献稍多且存在少量高等植物有机质，有机质保存条件较好。陆源海相烃源岩以生气为主，煤系和海源海相烃源岩油气兼生。

2、南海北部发现的油气探明储量中，以琼东南盆地为例，煤系烃源岩来源占比约为20％，海相烃源岩来源占约75％，近两年琼东南盆地宝岛南坡永乐10-6构造的勘探也发现了海相烃源岩来源的油气。目前，国内只能使用有机地球化学方法区分煤系和海相烃源岩(包含陆源海相和海源海相烃源岩)。然而，能有效区分这煤系、陆源海相和海源海相烃源岩这三类烃源岩的有效指标及对应的油气源对比方法、三类烃源岩对原油/凝析油的贡献比例计算方法尚未建立。因此，开发一种基于分子地球化学指标判识煤系、陆源海相和海源海相烃源岩及油气源对比的方法，从煤系、陆源海相、海源海相烃源岩的识别、及油气源对比方法去更精细预测这三类烃源岩的分布规律，厘清煤系、陆源海相及海源海相烃源岩发育规律及对油气的贡献比例，仍是当前亟需解决的技术问题，其可对下一步油气勘探的部署及决策提供帮助。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于分子地球化学指标的判别煤系、陆源海相、海源海相烃源岩的方法和获取三类烃源岩对油气贡献比例的方法，该方法基于分子地球化学指标，能够快速、合理地判识烃源岩类型、油气来源及计算三类烃源岩的贡献比例，为油气勘探开发决策服务，有极大推广应用价值。

2、第一方面，本发明保护一种基于分子地球化学指标的判别煤系、陆源海相、海源海相烃源岩的方法，其特征在于，包括：

3、s1、测试包括煤系、陆源海相和海源海相烃源岩三种不同类型的烃源岩样品的姥/植比、双杜松烷指数和干酪根碳同位素比值δ13c，获取用于区分煤系、陆源海相、海源海相烃源岩的分子地球化学指标；

4、s2、测试待测样品的姥/植比、双杜松烷指数和碳同位素比值，分为如下两种：1)当待测样品为烃源岩样品时，所述碳同位素比值为干酪根碳同位素比值δ13c，根据所述用于区分煤系、陆源海相、海源海相烃源岩的分子地球化学指标，确定所述待测烃源岩样品的烃源岩类型；2)当待测样品为原油或凝析油样品时，所述碳同位素比值为全油碳同位素比值δ13c’，根据所述用于区分煤系、陆源海相、海源海相烃源岩的分子地球化学指标，确定原油或凝析油样品的烃源岩类型。

5、上述的基于分子地球化学指标的判别煤系、陆源海相、海源海相烃源岩的方法中，所述用于区分煤系、陆源海相、海源海相烃源岩的分子地球化学指标如下：

6、煤系烃源岩：干酪根碳同位素比值δ13c<-27‰，姥/植比>5，双杜松烷指数>6；

7、陆源海相烃源岩：-26‰<干酪根碳同位素比值-27‰<δ13c<-25.5‰，1.1<姥/植比<5，双杜松烷指数<6；

8、海源海相烃源岩：干酪根碳同位素比值δ13c>-25.5‰，姥/植比<1.1，双杜松烷指数<6。

9、上述的基于分子地球化学指标的判别煤系、陆源海相、海源海相烃源岩的方法中，步骤s1中，还包括：用所述三种不同类型的烃源岩样品的的姥/植比、双杜松烷指数和干酪根碳同位素比值δ13c构建煤系、陆源海相、海源海相烃源岩地球化学判识图版；

10、步骤s2中，还包括如下任一种：1)当待测样品为烃源岩样品时，将所述待测烃源岩样品的姥/植比、双杜松烷指数和干酪根碳同位素比值δ13c投射至所述图版中，确定所述待测烃源岩样品的烃源岩类型；2)当待测样品为原油或凝析油样品时，将所述待测原油或凝析油样品的姥/植比、双杜松烷指数和全油碳同位素比值δ13c’投射至所述图版中，确定所述待测原油或凝析油样品的烃源岩类型。

11、上述的基于分子地球化学指标的判别煤系、陆源海相、海源海相烃源岩的方法中，所述烃源岩样品和所述待测样品来自琼东南盆地。

12、上述的基于分子地球化学指标的判别煤系、陆源海相、海源海相烃源岩的方法中，所述包括煤系、陆源海相和海源海相烃源岩三种不同类型的烃源岩样品为78个陆源海相烃源岩样品、12个海源海相烃源岩样品和2个煤系烃源岩样品。

13、第二方面，本发明保护一种基于分子地球化学指标的判别煤系、陆源海相、海源海相烃源岩的装置，包括：

14、分子地球化学指标获取模块，被配置为根据所输入的包括三种不同类型的烃源岩样品的姥/植比、双杜松烷指数和干酪根碳同位素比值δ13c，获取用于区分煤系、陆源海相、海源海相烃源岩的分子地球化学指标；

15、烃源岩类型判别模块，被配置为根据所输入的待测样品的姥/植比、双杜松烷指数和碳同位素比值，以及所述用于区分煤系、陆源海相、海源海相烃源岩的分子地球化学指标，确定待测样品的烃源岩类型，分为如下两种：1)当待测样品为烃源岩样品时，所述碳同位素比值为干酪根碳同位素比值δ13c；2)当待测样品为原油或凝析油样品时，所述碳同位素比值为全油碳同位素比值δ13c’。

16、第三方面，本发明保护一种基于分子地球化学指标的获取煤系、陆源海相、海源海相烃源岩对油气贡献比例的方法，包括：

17、p1、测试包括煤系、陆源海相和海源海相烃源岩三种不同类型的烃源岩样品的姥/植比、双杜松烷指数和干酪根碳同位素比值δ13c；

18、p2、根据所述烃源岩样品中各类型样品的个数和各类型样品的姥/植比总值、双杜松烷指数总值和干酪根碳同位素比值δ13c总值，分别计算所述烃源岩样品中煤系、陆源海相、海源海相烃源岩样品的姥/植比的数值重心、双杜松烷指数的数值重心和干酪根碳同位素比值δ13c的数值重心，分别记为煤系烃源岩端元(am’，bm’，cm’)、陆源海相烃源岩端元(ap’，bp’，cp’)和海源海相烃源岩端元(aq’，bq’，cq’)，其中，

19、am’、bm’和cm’分别为煤系烃源岩样品的姥/植比的数值重心、双杜松烷指数的数值重心和干酪根碳同位素比值δ13c的数值重心；

20、ap’、bp’和cp’分别为陆源海相烃源岩样品的姥/植比的数值重心、双杜松烷指数的数值重心和干酪根碳同位素比值δ13c的数值重心；

21、aq’、bq’和cq’分别为海源海相烃源岩样品的姥/植比的数值重心、双杜松烷指数的数值重心和干酪根碳同位素比值δ13c的数值重心；

22、p3、测试待测原油或凝析油样品的姥/植比、双杜松烷指数和全油碳同位素比值δ13c’，记为样品点(a1，b1，c1)，根据所述原油或凝析油样品点至所述煤系烃源岩端元、所述陆源海相烃源岩端元和所述海源海相烃源岩端元的距离，计算所述待测原油或凝析油样品中煤系、陆源海相和海源海相烃源岩的贡献率。

23、上述的获取煤系、陆源海相、海源海相烃源岩对油气贡献比例的方法中，所述煤系烃源岩样品的各数值重心均为算术平均值，分别按照如下公式计算：

24、am’＝(a1 +a2 +a3 + …am)/m       (1)

25、bm’＝(b1 +b2 +b3 + …bm)/m       (2)

26、cm’＝(c1 +c2 +c3 + …cm)/m       (3)

27、公式(1)-(3)中，am’为煤系烃源岩样品的姥/植比的数值重心，a1、a2、a3、…、am分别为各煤系烃源岩样品的姥/植比，bm’为煤系烃源岩样品的双杜松烷指数的数值重心，b1、b2、b3、…、bm分别为各煤系烃源岩样品的双杜松烷指数，cm’为煤系烃源岩样品的干酪根碳同位素比值δ13c的数值重心，c1、c2、c3、…、cm分别为各煤系烃源岩样品的干酪根碳同位素比值δ13c，m为煤系烃源岩样品数量，个；

28、所述陆源海相烃源岩样品的各数值重心均为算术平均值，分别按照如下公式计算：

29、ap’＝(a1 +a2 +a3 + …ap)/p      (4)

30、bp’＝(b1 +b2 +b3 + …bp)/p      (5)

31、cp’＝(c1 +c2 +c3 + …cp)/p      (6)

32、公式(4)-(6)中，ap’为陆源海相烃源岩样品的姥/植比的数值重心，a1、a2、a3、…、ap分别为各陆源海相烃源岩样品的姥/植比，bp’为陆源海相烃源岩样品的双杜松烷指数的数值重心，b1、b2、b3、…、bp分别为各陆源海相烃源岩样品的双杜松烷指数，cp’为陆源海相烃源岩样品的干酪根碳同位素比值δ13c的数值重心，c1、c2、c3、…、cp分别为各陆源海相烃源岩样品的干酪根碳同位素比值δ13c，p为陆源海相烃源岩样品数量，个；

33、所述海源海相烃源岩样品的各数值重心均为算术平均值，分别按照如下公式计算：

34、aq’＝(a1 +a2 +a3 + …aq)/q      (7)

35、bq’＝(b1 +b2 +b3 + …bq)/q      (8)

36、cq’＝(c1 +c2 +c3 + …cq)/q      (9)

37、公式(7)-(9)中，aq’为海源海相烃源岩样品的姥/植比的数值重心，a1、a2、a3、…、aq分别为各海源海相烃源岩样品的姥/植比，bq’为海源海相烃源岩样品的双杜松烷指数的数值重心，b1、b2、b3、…、bq分别为各海源海相烃源岩样品的双杜松烷指数，cq’为海源海相烃源岩样品的干酪根碳同位素比值δ13c的数值重心，c1、c2、c3、…、cq分别为各海源海相烃源岩样品的干酪根碳同位素比值δ13c，q为海源海相烃源岩样品数量，个。

38、上述的获取煤系、陆源海相、海源海相烃源岩对油气贡献比例的方法中，分别按照如下公式计算所述原油或凝析油样品中煤系、陆源海相、海源海相烃源岩的贡献率：

39、

40、公式(10)-(11)中，distance 1为样品点到煤系端元的距离，按照如下公式计算：

41、

42、公式(13)中，a1、b1、c1分别为待测原油或凝析油样品的姥/植比、双杜松烷指数和全油碳同位素比值δ13c’，am’、bm’和cm’分别为煤系烃源岩样品的姥/植比的数值重心、双杜松烷指数的数值重心和干酪根碳同位素比值δ13c的数值重心；

43、公式(10)-(11)中，distance 2为原油或凝析油样品点到陆源海相端元的距离，按照如下公式计算：

44、

45、公式(14)中，a1、b1、c1分别为待测原油或凝析油样品的姥/植比、双杜松烷指数和全油碳同位素比值δ13c’，ap’、bp’和cp’分别为陆源海相烃源岩样品的姥/植比的数值重心、双杜松烷指数的数值重心和干酪根碳同位素比值δ13c的数值重心；

46、公式(10)-(11)中，distance 3为原油或凝析油样品点到海源海相端元的距离，按照如下公式计算：

47、

48、公式(15)中，a1、b1、c1分别为待测原油/凝析油样品的姥/植比、双杜松烷指数和全油碳同位素比值δ13c’，aq’、bq’和cq’分别为海源海相烃源岩样品的姥/植比的数值重心、双杜松烷指数的数值重心和干酪根碳同位素比值δ13c的数值重心。

49、第四方面，本发明提供一种基于分子地球化学指标的获取煤系、陆源海相、海源海相烃源岩对油气贡献比例的装置，包括：

50、数值重心获取模块，被配置为根据所输入的包括煤系、陆源海相和海源海相烃源岩三种不同类型的烃源岩样品的姥/植比、双杜松烷指数和干酪根碳同位素比值δ13c，获取所述烃源岩样品中煤系、陆源海相、海源海相烃源岩样品的姥/植比的数值重心、双杜松烷指数的数值重心和干酪根碳同位素比值δ13c的数值重心，分别记为煤系烃源岩端元(am’，bm’，cm’)、陆源海相烃源岩端元(ap’，bp’，cp’)和海源海相烃源岩端元(aq’，bq’，cq’)，其中，

51、am’、bm’和cm’分别为煤系烃源岩样品的姥/植比的数值重心、双杜松烷指数的数值重心和干酪根碳同位素比值δ13c的数值重心；

52、ap’、bp’和cp’分别为陆源海相烃源岩样品的姥/植比的数值重心、双杜松烷指数的数值重心和干酪根碳同位素比值δ13c的数值重心；

53、aq’、bq’和cq’分别为海源海相烃源岩样品的姥/植比的数值重心、双杜松烷指数的数值重心和干酪根碳同位素比值δ13c的数值重心；

54、贡献比例计算模块，被配置为记录所输入的待测原油/凝析油样品的姥/植比、双杜松烷指数和全油碳同位素比值δ13c’为样品点(a1，b1，c1)，根据所述原油或凝析油样品点至所述煤系烃源岩端元、所述陆源海相烃源岩端元和所述海源海相烃源岩端元的距离，计算所述待测原油或凝析油样品中煤系、陆源海相和海源海相烃源岩对油气的贡献率。

55、本发明具有如下有益效果：

56、本发明方法包括：1.确定划分煤系、陆源海相、海源海相烃源岩的分子地球化学指标；2.使用三类烃源岩的分子地球化学指标图版判识油气的来源；3.使用基于分子地球化学指标的三单元混源模型计算三类烃源岩的贡献比例。本发明方法是对南海北部煤系和海相烃源岩分类及及油气源对比方法的进一步发展提升，可方便、快捷地通过确定琼东南盆地及南海北部烃源岩类型及油气源分析，厘清煤系、陆源海相及海源海相烃源岩类型及对油气的贡献比例，对南海北部下一步油气勘探的部署及决策提供帮助。