一种判断沥青来源的方法和应用及存储介质和设备与流程

本发明属于油气勘探，具体涉及一种判断沥青来源的方法和应用及存储介质和设备。

背景技术：

1、分析沥青来源是明确油气藏来源的重要方法，在油气成藏研究与勘探中发挥着重要的作用。沥青溯源意指通过对比储层沥青与烃源岩/烃源岩沥青，明确已聚集的油气、沥青来自于哪套烃源岩。主要目的是查明矿区内油气运移成藏过程，进而预测生烃中心和油气藏位置，为油气勘探开发提供指导。

2、现已发展出多种分析沥青来源的方法，大致可分为以下几类：(1)通过固体沥青中的生物标志化合物，分析沥青的来源。常见的有：对低成熟度固体沥青进行抽提，对其族组分进行gc-ms分析，获取具有指示意义的生标化合物，利用固体沥青的生标化合物，与烃源岩的生标化合物进行对比，分析沥青来源。但对于过成熟或热演化程度过高的沥青，生物标志化合物很难具有示踪油源的作用；(2)针对过成熟或热演化程度过高的沥青，应用催化加氢方法和pyroprobe-gc-ms热解分析方法分析沥青来源。其中催化加氢方法实验过程中一些问题仍会影响实验结果的精度，如有机化合物可能会发生重排，影响有机化合物的立体结构，进而影响研究认识。pyroprobe-gc-ms热解分析方法的实验结果往往会因为温度的原因出现偏差；(3)通过沥青的碳同位素反演其母质的碳同位素，从而为油-气-源对比提供依据。此方法是基于固体沥青碳同位素和干酪根碳同位素值的关系式，推断储层固体沥青的来源，但原油裂解生成固体沥青的过程中，各个阶段的固体沥青的碳同位素会有波动；(4)利用固体沥青的钼同位素分析沥青来源。在不同时期沥青的钼同位素存在一定的差异，有可能与来源不同有关，暗示钼同位素仍然保存着部分烃源岩的性质，因此，钼同位素可能为油气来源提供的研究提供证据。但此方法尚不成熟。

3、总之，目前已有分析沥青来源的方法中，多数方法具有局限性，仅适用于低成熟度沥青或只适用于特定地区；而目前较为可靠的分析沥青来源的生标化合物，需要沥青热演化程度较低，且抽提所需要沥青量很大，多数样品因量少不能进行抽提。目前尚缺乏一种针对过成熟或热演化程度过高的沥青适用性强且样品量需求少的示踪沥青来源的方法。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出了一种判断沥青来源的方法和应用及存储介质和设备。

2、第一方面，本发明提出了一种判断沥青来源的方法，包括以下步骤：

3、s1：采集待判断的储层沥青和烃源岩及其烃源岩沥青样品；

4、s2：对储层沥青、烃源岩与烃源岩沥青进行稀土元素测试，得到储层沥青、烃源岩和烃源岩沥青的稀土元素数据；

5、s3：基于步骤s2得到的烃源岩和烃源岩沥青稀土元素数据，通过欧式距离度量方法循环计算，依据计算结果对烃源岩和烃源岩沥青的稀土元素进行分类；

6、s4：基于步骤s2得到的储层沥青、烃源岩和烃源岩沥青的稀土元素数据，通过欧式距离度量方法循环计算，依据计算结果对储层沥青、烃源岩和烃源岩沥青的稀土元素进行分类；

7、s5：基于步骤s3得到烃源岩和烃源岩沥青的稀土元素分类结果和步骤s4的储层沥青、烃源岩和烃源岩沥青的稀土元素分类结果，判断储层中的沥青来源。

8、作为本发明的具体实施方式，所述步骤s1中的烃源岩数量为1-5套，优选为3套。所述烃源岩沥青样品为已知的沥青来源为此烃源岩的沥青样品。

9、作为本发明的具体实施方式，所述步骤s2中，微量元素和稀土元素测试分析包括采用电感耦合等离子体质谱测试。

10、作为本发明的具体实施方式，所述步骤s2中，所述稀土元素的种类至少10种，优选为16种，包括la、ce、pr、nd、sm、eu、gd、tb、dy、ho、er、tm、yb、lu、sc、y。

11、作为本发明的具体实施方式，所述步骤s3和步骤s4中，所述欧式距离度量方法的计算公式为：

12、

13、式1中，x(i),x(j)分别表示第i组、第j组稀土元素数据；

14、k表示每组数据内第k个稀土元素，总共有p个稀土元素。

15、作为本发明的具体实施方式，所述步骤s3中，所述对烃源岩和烃源岩沥青的稀土元素进行分类的方法包括：通过欧式距离度量方法，得到稀土元素数据与分类中心点的距离，循环计算后，依据计算结果，选择距离值为分类界限，对烃源岩和烃源岩沥青的稀土元素进行分类。所述距离值选取为5-8，优选为6。在欧式距离值为6的时候，样品聚类分析结果更明显。

16、作为本发明的具体实施方式，所述步骤s4中，所述对储层沥青、烃源岩和烃源岩沥青的稀土元素进行分类的方法包括：通过欧式距离度量方法，得到稀土元素数据与分类中心点的距离，循环计算后，依据计算结果，选择距离值为分类界限，对储层沥青、烃源岩和烃源岩沥青的稀土元素进行分类。所述距离值选取为5-8，优选为6。在欧式距离值为6的时候，样品聚类分析结果更明显。

17、第二方面，本发明提供了第一方面所述的方法在储层沥青领域的应用。

18、作为本发明的具体实施方式，尤其在过成熟和热演化程度过高的储层沥青的应用。

19、第三方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储的计算机程序，可被一个或多个处理器执行，用来实现如第一方面所述的方法。

20、第四方面，本发明提供了一种电子设备，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述存储器和所述一个或多个处理器之间互相通信连接，该计算机程序被所述一个或多个处理器执行时，执行如第一方面所述的方法。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

22、本发明的基于稀土元素对比沥青来源的方法，针对目前储层过成熟或热演化程度过高的沥青来源这一难点问题，以稀土元素数据作为基础数据，基于欧式距离度量方法，进而利用k-均值聚类分析示踪沥青来源。这是储层固体沥青溯源方法，不需要大量的固体沥青样品，且能够准确的示踪过成熟或热演化程度过高的沥青来源，一定程度上解决了以往示踪沥青来源依赖生标化合物、且过成熟沥青的生标化合物难以示踪油源这一难题，在油源对比和油气成藏研究中发挥重要的作用，在油气勘探和评价上具有重要工业应用价值。

技术特征：

1.一种判断沥青来源的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s1中的烃源岩数量为1-5套，优选为3套。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤s2中，微量元素和稀土元素测试分析包括采用电感耦合等离子体质谱测试。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述稀土元素的种类至少10种，优选为16种，包括la、ce、pr、nd、sm、eu、gd、tb、dy、ho、er、tm、yb、lu、sc、y。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤s3和步骤s4中，所述欧式距离度量方法的计算公式为：

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤s3中，所述对烃源岩和烃源岩沥青的稀土元素进行分类的方法包括：通过欧式距离度量方法，得到稀土元素数据与分类中心点的距离，循环计算后，依据计算结果，选择距离值为分类界限，对烃源岩和烃源岩沥青的稀土元素进行分类；所述距离值选取为5-8，优选为6。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤s4中，所述对储层沥青、烃源岩和烃源岩沥青的稀土元素进行分类的方法包括：通过欧式距离度量方法，得到稀土元素数据与分类中心点的距离，循环计算后，依据计算结果，选择距离值为分类界限，对储层沥青、烃源岩和烃源岩沥青的稀土元素进行分类；所述距离值选取为5-8，优选为6。

8.权利要求1-7任一项所述的方法在储层沥青领域的应用；尤其在过成熟和热演化程度过高的储层沥青的应用。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储的计算机程序，可被一个或多个处理器执行，用来实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述存储器和所述一个或多个处理器之间互相通信连接，该计算机程序被所述一个或多个处理器执行时，执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。

技术总结
本发明提出了一种判断沥青来源的方法和应用及存储介质和设备。该方法基于储层沥青、烃源岩与烃源岩沥青稀土元素数据，通过欧式距离度量方法，进而利用K‑均值聚类分析示踪沥青来源，确定油气来源。此方法可应用与过成熟和热演化程度过高的固体沥青，样品需求量少，且能够准确的示踪沥青来源。此方法在油源对比、分析油运移路径和生烃中心发挥重要作用，有利于分析油气成藏过程，在油气勘探上和评价上具有重要应用价值。

技术研发人员：高键,李双建,马强,孙炜,李英强,李慧莉
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23