專利名稱：應用石油包裹體進行油氣運移追蹤和古今油層判識的數據校正方法
技術領域：
本發明屬于油氣勘探領域中的一項新技術，尤其是一種對石油包裹體通過數據進
行校正的方法。
背景技術：
從烴源巖中排出的石油，向何處運移、聚集和成藏，是石油勘探部署中的首要問 題。目前，主要對原油各種化學組分進行測試并根據其空間分布特征，來判斷油氣的運移 方向和通道。含氮化合物就是這些化學組分中的突出代表，并已得到廣泛的應用。由于其 測試對象是原油，樣品主要采自生產井，因而受到較大的限制。值得注意的是，在多源、多 期運聚成藏的情況下，這些原油樣品是多期石油的混合物，采用其中的化學組分將很難對 油氣運移進行追蹤。另一方面，原油在成藏后由于受生物降解、熱降解以及水洗等次生作用 的影響，其化學組分的含量也會發生變化，從而影響石油運移追蹤的效果，含氮化合物也不 例外。石油包裹體一旦形成，就會記錄油氣運移的歷史信息，且基本不受這些次生變化的影 響。因此，對石油包裹體進行定量測試，可有效地實現多源、多期石油運移的追蹤。而且測 試對象是巖心和巖屑樣品，局限性較小，適于大規模應用。 二十世紀九十年代以來，Eadington等研究人員在這一領域進行了探索，并在美國 申請了兩項專利技術。第一項專利稱為油井位置的判識(Identifying oil well sites), 專利號為5， 543， 616。該技術通過碎屑巖顆粒中的石油包裹體來確定井中最大含油飽和帶 和可能的油層。首先統計碎屑巖薄片樣品中的顆粒總數，和含有石油包裹體的顆粒的數目， 通過下式計算出GOI值(Grainscontaining Oil Inclusions):G(9/(%) = ^^xl00(%) (1) 式中，GOI是樣品中含有石油包裹體的顆粒百分數；NGO等于含有石油的顆粒數 目，TGN為樣品的總顆粒數目。本文中，稱該技術為GOI技術。Eadington等對NG0和TGN 的統計測試方法進行了較為詳細的描述。 將該樣品的GOI值與標準巖石樣品進行對比，確定其最大含油飽和度，確定地質 構造上有油和/或沒油的地帶(井段或區帶)(a)在已知含油的地質位置上采集樣品，并 測試該次(第一次)采集的樣品的G0I值；(b)在距離第一次采樣的地質位置較遠的，可形 成石油包裹體的地質位置上采集多個樣品，并測試GO I值；(c)通過GOI值的對比分析， 來確定第二次采集樣品的位置是否與第一次采樣的位置具有相同的屬性，如含油層或無油 層。 Eadington等人的第二項發明的名稱是油層判識(Identifyingoil columns)，專 利號為6， 097， 027。該專利在第一項專利的基礎上，又提出了新的石油包裹體定量估計方 法，它不僅可應用于碎屑巖，更重要的是可對非碎屑巖(如碳酸鹽巖)中的石油包裹體進 行定量估計。其測試結果的解釋方法與第一項專利基本相同。該技術定量估計樣品中石油包裹體出現的頻率，稱作"FOI" (Frequencyof Oil Inclusions)。首先把巖石薄片放 在熒光顯微鏡下，該顯微鏡目鏡中的網格可以把樣品分成已知數目的小區域(其大小為 0. 0625mmX0. 0625mm)，移動樣品，在已知小區域數目的或給定小區域數目的區域內統計含 有石油包裹體的小區域數目。然后，計算含有石油包裹體的小區域數與已知小區域數目或 給定小區域數目的比值，用百分數表示，這就是FOI值(本文稱該技術為FOI技術)。為方 便計算，已知小區域的數目或給定小區域的數目 一般定為100。 FOI的應用方式與GOI類似， 但是FOI技術的應用范圍較廣，包括砂巖和碳酸鹽巖等。 在這兩項專利的基礎上，我們提出了新的應用石油包裹體進行油氣運移追蹤的方 法(中國專利號ZL 200610057514. 6)。該專利強調GOI和/或FOI以及各種瀝青含量的 空間分布特征，而非單井分析。其中的重要發現之一是，石油包裹體的數目以及GOI或FOI 值隨運移距離的增加而減少。兩者的相關性十分明顯。石油包裹體的形成條件是石油和地 層水交替活動。因此，石油運移的強度、期次、幕式特征較強或較多的地帶均可形成大量的 石油包裹體。石油運移強度、期次、幕次隨著運移距離的增加而衰減，使得GOI和/或FOI值 在指示石油運移方面，具有類似含氮化合物等的地質層析作用的分布特征。由此，應用GOI 和/或FOI可有效地追蹤石油運移的方向、路徑或優勢運移通道。 在油層判識方面，GOI和FOI技術只能判識古油層，對今油層很難判識。我們提出 的技術，綜合應用各種瀝青含量和GOI和/或FOI數據可判識古、今油層，即擴充了 GOI和 FOI技術的功能。 這項技術(中國專利號ZL 200610057514. 6)雖然一些地區已得到成功應用，但 是在相當多的地區卻不能指示油氣運移方向。我們發現，在油氣幕式運移的過程中，能否形 成眾多的石油包裹體還取決于成巖環境。在有些地區，成巖環境對于應用石油包裹體進行 油氣運移追蹤構成了強烈的干擾。此外，在判識古、今油層的過程中，也用到GOI或FOI值。 由于成巖環境對GOI或FOI值有較為強烈的影響，從而對古今油層判識也有強烈的干擾作 用。
發明內容
本發明的目的是，通過對GOI和FOI統計數據的校正，排除成巖環境方面的干擾， 獲取更加有效的數據，改善油層識別和石油運移追蹤效果，從而提高油氣勘探的預測成功率。 —種應用石油包裹體進行油氣運移追蹤和古今油層判識的數據校正方法，針對每 種膠結物的石油包裹體，提出了對GOI數據的校正公式GW加-GO/加x^^ (2) 式中，G0為校正后的單種膠質物(如硅質膠結物)及其裂縫中的含油包裹體的 相對數目；GOIm為該膠結物及其裂縫中的含油包裹體的相對數目，即原始數據；Cm代表該膠 結物的含量，G為其平均值；Ce為炭質瀝青的含量；5e是炭質瀝青含量的平均值。
提出的FOI統計數據校正公式為FO/加-FO/附x^^ (3)
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F0Im。為校正后的單種膠結物(如硅質膠結物)及其裂縫中的含油包裹體出現的 頻率；FOIm為該膠結物及其裂縫中的含油包裹體出現的頻率，即原始數據。
應用巖心或巖屑樣品制作鑄體薄片、包裹體薄片和熒光薄片； 對普通薄片或鑄體薄片進行顯微鏡觀察研究，統計石油包裹體寄主膠結物的含量 和炭質瀝青的含量，統計點數在100點-1000點；通過熒光顯微鏡觀察油質瀝青對炭質瀝青 的溶解現象鑒定炭質瀝青，借助掃描電鏡和電子能譜等手段進一步確定炭質瀝青；
對碎屑巖樣品測試GOI值；對碳酸鹽巖、火成巖和變質巖等非碎屑巖樣品測試FOI 值； 分別應用式(2)和式(3)對GOI和FOI的統計數據進行校正； 本發明專利的優點是，應用普通薄片或鑄體薄片數據排除成巖環境方面的干擾，
突出油氣運移或古今油層信息，提高了預測成功率，取得了較好的效果。
實施例 這里，以松遼盆地古龍地區葡萄花油層組中的石油包裹體為例，說明本專利的應 用效果。古龍地區葡萄花油層組的油氣充注與運移具有高壓和幕式的特點，致使該區石英 裂縫中的石油包裹體普遍發育，因而是進行油氣運移追蹤研究的重要對象。石英裂縫中的 石油包裹體的發育程度用專利ZL 200610057514. 6的技術方案進行統計，其數值用G0Iqf表 示。根據專利ZL 200610057514. 6， G0Iqf隨油氣運移距離的增加而衰減，并稱為似層析作 用。在古龍地區，油氣主要從深凹區(埋藏深度1700米以下)的下伏青山口組烴源巖注入 葡萄花油層組。古龍地區葡萄花油層組GOI,f的高值主要分布在該區的南部。在北部，GOI,f 值很低，較淺部位也有高值出現。總之，專利ZL 200610057514. 6中描述的似層析作用不明 顯。 該區葡萄花油層組的硅質膠結物的含量高值主要分布在較淺部位(埋藏深度在 1600米以上)，即在較淺部位硅質膠結物發育。在其他條件相同的情況下，較淺部位容易更 多的石油包裹體。炭質瀝青主要分布在北部的深凹區，對后期石油包裹體的形成起到較大 的抵制作用。這應當是GOI,f值在南部較高的主要原因。應用式(2)對GOI,f值進行了校 正，結果用GOI^表示，在北部，GOI^顯升高。GOI,f。高值主要分布在深凹區，向較淺部位 GOI^值明顯降低，似層析作用明顯。GOI,f。值的分布特征顯示，油氣從深凹區注入葡萄花油 層組，并沿儲層向較淺部位運移。 該實例表明，成巖環境校正是有效實施油氣運移追蹤的重要環節。在許多地區，成 巖環境存在較大的差異，干擾強烈，直接應用GOI值難以進行油氣運移追蹤。通過成巖環境 校正可有效排除干擾。
權利要求
一種應用石油包裹體進行油氣運移追蹤和古今油層判識的數據校正方法，其特征在于針對每種膠結物的石油包裹體，提出了對GOI和FOI統計數據的校正公式GOImc為校正后的單種種膠結物(如硅質膠結物)及其裂縫中的含油包裹體的相對數目，GOIm為該膠結物及其裂縫中的含油包裹體的相對數目，即原始數據，Cm代表該膠結物的含量， 為其平均值，CC為炭質瀝青的含量， 是炭質瀝青含量的平均值；FOImc為校正后的單種膠結物及其裂縫中的含油包裹體出現的頻率，FOIm為該膠結物及其裂縫中的含油包裹體出現的頻率，即原始數據。FSA00000009624200011.tif,FSA00000009624200012.tif,FSA00000009624200013.tif,FSA00000009624200014.tif
2. 應用巖心或巖屑樣品制作鑄體薄片、包裹體薄片和，對鑄體薄片或鑄體薄片進行 顯微鏡觀察，統計出石油包裹體對應的膠結物含量和炭質瀝青含量，統計點數在100-1000 點，通過熒光顯微鏡觀察油質瀝青對炭質瀝青的溶解現象鑒定炭質瀝青，借助掃描電鏡和 電子能譜等手段進一步確定炭質瀝青。
3. 按權利要求l所述的方法，其特征是，分別應用公式(2) 和公式(3)對GOI和FOI統計數據進行校正。
全文摘要
一種應用石油包裹體進行油氣運移追蹤和古今油層判識的數據校正方法，其特征是針對每種膠結物的石油包裹體，提出了對GOI和FOI統計數據的校正公式，GOImc為校正后的單種膠結物(如硅質膠結物)及其裂縫中的含油包裹體的相對數目，GOIm為原始數據；Cm代表該膠結物的含量，為其平均值；CC為炭質瀝青的含量；是炭質瀝青含量的平均值。同理，可實現FOI的校正，FOImc為校正后的第m種膠結物及其裂縫中的含油包裹體出現的頻率，FOIm為原始數據。對普通薄片或鑄體薄片進行顯微鏡觀察，統計石油包裹體對應的膠結物含量和炭質瀝青含量，統計點數在100點-1000點；通過熒光顯微鏡觀察油質瀝青對炭質瀝青的溶解現象鑒定炭質瀝青，用公式(2)和公式(3)對GOI和FOI進行校正。
文檔編號G01N21/17GK101776769SQ20101010292
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月28日 優先權日2010年1月28日
發明者張劉平 申請人:中國科學院地質與地球物理研究所