一种古湖泊成烃环境定量表征方法与流程

本发明涉及油气开采，特别涉及一种古湖泊成烃环境定量表征方法。

背景技术：

1、烃源岩是油气生成的物质基础，烃源岩发育特征控制着油气分布及富集程度。烃源岩有机质富集程度受到有机质输入和有机质保存两大因素影响，前者受到古气候和古生产力的控制，后者受到古水深和古氧化还原性的控制。波动性古气候和古构造协同演化造就古湖泊成烃环境具有多样性，直接影响着暗色泥岩有机质富集程度，导致不同地区烃源岩有机质丰度、类型、成熟度及生烃潜力存在较大差别。如何判别烃源岩生烃潜力？如何判别页岩油有利区带？是目前油气勘探面临的主要问题。

2、近年来，通过重建古湖泊成烃环境(古气候、古生产力、古水深、古氧化还原条件)来预测目标区勘探潜力越来越受到研究人员的重视。现阶段主要采用元素地球化学法、有机地球化学法、矿物学法、古生物方法、同位素法等等来实现重建古湖泊成烃环境。而沉积岩中的主量和微量元素蕴含了丰富的地质信息，对于示踪古湖泊成烃环境的变化具有非常高的敏感性。但是，利用这些元素特征参数判别古湖泊成烃环境仍处于定性分析阶段。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种古湖泊成烃环境定量表征方法，通过对表征古湖泊成烃环境(古气候、古生产力、古水深、古氧化还原条件)的元素特征参数进行线性归一化处理，得到相应的特征指数，并根据古气候、古生产力、古水深、古氧化还原条件这四个因素对有机质富集不同程度的影响，以不同权重对代表上述四个因素的特征指数进行叠合分析，实现定量表征古湖泊成烃环境级别，提高烃源岩生烃潜力判别的准确性。

2、具体
技术实现要素：
如下：

3、第一方面，本发明提供一种古湖泊成烃环境定量表征方法，所述方法包括：

4、获取目标区域烃源岩样本中主量元素和微量元素含量数据；

5、根据所述主量和微量元素含量数据，计算代表古气候、古生产力、古水深和古氧化还原条件的元素特征参数；

6、对所述元素特征参数进行归一化处理，获得所述古气候的特征指数ic、所述古生产力的特征指数ip、所述古水深的特征指数iw和所述古氧化还原条件的特征指数ir；

7、将所述特征指数进行叠合分析，定量确定古湖泊成烃的环境指数ihe；

8、其中，所述叠合分析计算公式为：

9、ihe＝20％*ic+35％*ip+20％*iw+25％*ir

10、所述代表古气候的元素特征参数是化学蚀变指数cia；

11、所述代表古生产力的元素特征参数是生物成因钡浓度babio；

12、所述代表古水深的元素特征参数是mn/fe值；

13、所述代表古氧化还原条件的元素特征参数是v/v+ni值。

14、可选地，当ihe值为0.00～0.24，所述古湖泊成烃环境为不利古湖泊成烃环境，对应toc＜0.5％、有机质类型ⅲ；

15、ihe值为0.48～0.80，所述古湖泊成烃环境为中等古湖泊成烃环境，对应toc＝0.5％～1.0％、有机质类型ⅱ2；

16、ihe值为0.80～1.00，所述古湖泊成烃环境为有利古湖泊成烃环境，对应toc＞1.0％、有机质类型ⅰ或ⅱ1。

17、可选地，所述化学蚀变指数的计算公式为：

18、cia＝[al2o3/(al2o3+cao*+k2o+na2o)]×100

19、其中，cao*为硅酸盐矿物cao摩尔含量，不包括碳酸盐和磷酸盐矿物cao摩尔含量；

20、所述生物成因钡浓度的计算公式为：

21、babio＝ba总-al总×(ba/al)pass

22、其中，ba总、al总分别为所述样本中ba和al总浓度，(ba/al)pass的取值0.0075。

23、可选地，所述化学蚀变指数cia的归一化处理计算公式为：

24、

25、式中，ciax为某种古气候环境下的化学蚀变指数，ciamin为某种古气候环境下的化学蚀变指数的最小值，ciamax为某种古气候环境下的化学蚀变指数的最大值；

26、所述ciax为50-65时，所述古气候为干旱型环境；

27、所述ciax为65-85时，所述古气候为半干旱-半湿润型环境；

28、所述ciax为85-100时，所述古气候为湿润型环境。

29、可选地，所述生物成因钡浓度babio的归一化处理公式为：

30、

31、式中，babio-x为某种古生产力环境下的生物成因钡浓度，babio-min为某种古生产力环境下的生物成因钡浓度的最小值，babio-max为某种古生产力环境下的生物成因钡浓度的最大值；

32、所述babio-x为0～200μg/g时，所述古生产力为低等古生产力特征；

33、所述babio-x为200～1000μg/g时，所述古生产力为中等古生产力特征；

34、所述babio-x为1000～5000μg/g时，所述古生产力为高等古生产力特征。

35、可选地，所述mn/fe值的归一化处理公式为：

36、

37、式中，(mn/fe)x为某种古水深环境下锰铁比值，(mn/fe)min为某种古水深环境下锰铁比值的最小值，(mn/fe)max为某种古水深环境下锰铁比值的最大值；

38、所述(mn/fe)x取值为0.00～0.02时，所述古水深为浅水环境；

39、所述(mn/fe)x取值为0.02～0.05时，所述古水深为半深水环境；

40、所述(mn/fe)x取值为0.05～0.20时，所述古水深为深水环境。

41、可选地，所述v/v+ni值的归一化处理公式为：

42、

43、式中，(v/v+ni)x为某种古氧化还原条件下钒镍比值，(v/v+ni)min为某种古氧化还原条件下钒镍比值的最小值，(v/v+ni)max为某种古氧化还原条件下钒镍比值的最大值；

44、所述v/v+ni取值为小于0.46时，所述古氧化还原条件为氧化环境；

45、所述v/v+ni取值为0.60～0.84时，所述古氧化还原条件为弱氧化-弱还原环境；

46、所述v/v+ni取值为大于0.84时，所述古氧化还原条件为还原环境。

47、可选地，所述古气候的特征指数ic为0.00～0.28时，所述古气候为干旱型环境；

48、所述古气候的特征指数ic为0.28～0.90时，所述古气候为半干旱-半湿润型环境；

49、所述古气候的特征指数ic为0.90～1.00时，所述古气候为湿润型环境。

50、可选地，所述古生产力的特征指数ip为0.00～0.12时，所述古生产力为低等古生产力；

51、所述古生产力的特征指数ip为0.12～0.68时，所述古生产力为中等古生产力；

52、所述古生产力的特征指数ip为0.68～1.00时，所述古生产力为高等古生产力。

53、可选地，所述古水深的特征指数iw为0.00～0.08时，所述古水深为浅水环境；

54、所述古水深的特征指数iw为0.08～0.24时，所述古水深为半深水环境；

55、所述古水深的特征指数iw为0.24～1.00时，所述古水深为深水环境。

56、可选地，所述古氧化还原条件的特征指数ir为0.00～0.24时，所述古氧化还原条件为氧化环境；

57、所述古氧化还原条件的特征指数ir为0.48～0.80时，所述古氧化还原条件为弱氧化-弱还原环境；

58、所述古氧化还原条件的特征指数ir为0.80～1.00时，所述古氧化还原条件为还原环境。

59、本发明提供的一种古湖泊成烃环境定量表征方法所述方法包括：获取目标区域烃源岩样本中主量元素和微量元素含量数据；根据所述主量和微量元素含量数据，计算代表古气候、古生产力、古水深和古氧化还原条件的元素特征参数；对每一个所述元素特征参数进行归一化处理，获得所述古气候的特征指数ic、所述古生产力的特征指数ip、所述古水深的特征指数iw和所述古氧化还原条件的特征指数ir；对多个所述特征指数进行叠合分析，定量确定古湖泊成烃的环境指数ihe。本发明通过对表征古湖泊成烃环境(古气候、古生产力、古水深、古氧化还原条件)的元素特征参数进行线性归一化处理，得到相应的特征指数，并根据古气候、古生产力、古水深、古氧化还原条件这四个因素对有机质富集程度不同的影响，以不同权重对代表上述四个因素的特征指数进行叠合分析，实现定量表征古湖泊成烃环境级别，提高了烃源岩生烃潜力判别的准确性。

技术特征：

1.一种古湖泊成烃环境定量表征方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当ihe值为0.00～0.24，所述古湖泊成烃环境为不利古湖泊成烃环境，对应toc＜0.5％、有机质类型ⅲ；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述化学蚀变指数的计算公式为：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述化学蚀变指数cia的归一化处理计算公式为：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物成因钡浓度babio的归一化处理公式为：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述v/v+ni值的归一化处理公式为：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述古气候的特征指数ic为0.00～0.28时，所述古气候为干旱型环境；

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述古生产力的特征指数ip为0.00～0.12时，所述古生产力为低等古生产力；

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述古水深的特征指数iw为0.00～0.08时，所述古水深为浅水环境；

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述古氧化还原条件的特征指数ir为0.00～0.24时，所述古氧化还原条件为氧化环境；

技术总结
本发明提供一种古湖泊成烃环境定量表征方法，包括：获取目标区域烃源岩样本中主量元素和微量元素含量数据；根据主量和微量元素含量数据，计算代表古气候、古生产力、古水深和古氧化还原条件的元素特征参数；对元素特征参数进行归一化处理，获得古气候、古生产力、古水深和古氧化还原条件的特征指数并进行叠合分析，定量确定古湖泊成烃的环境指数。本发明根据古气候、古生产力、古水深、古氧化还原条件这四个古湖泊成烃环境对有机质富集程度的不同影响，通过对表征古湖泊成烃环境的元素特征参数进行线性归一化处理，得到相应的特征指数，并以不同权重对代表上述四个古湖泊成烃环境的特征指数进行叠合分析，实现定量表征古湖泊成烃环境级别。

技术研发人员：雷闯,孟令箭,王建伟,王琦,付江,魏亚琼
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23