一種地下生物降解稠油物性的預測方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于原油檢測領域，涉及一種地下生物降解稠油物性的預測方法，具體地 說涉及一種利用分子生物標志物成熟度參數(shù)預測地下生物降解型稠油物性的預測方法。
【背景技術】
[0002] 在稠油勘探中，原油物性是一個很重要的參數(shù)。一方面，原油物性會影響勘探的經 濟成本及勘探風險，從而影響勘探戰(zhàn)略；另一方面，地面上實際測量的原油物性很多時候不 能代表地下的真實情況，而人們往往從地面測量的原油物性來推測原油的運移方向、運移 路徑和成藏規(guī)律等。譬如，準噶爾盆地風城油田作為中國代表性稠油油藏，2010年在該區(qū)基 本落實了中國最大的整裝超稠油油藏一3. 6億噸資源量的風城超稠油油藏。該油田地下發(fā) 育多層次不同降解級別的原油，形成不同深度稠油油藏的多種物性分布特征，這對其勘探 開發(fā)都形成很大影響。但是目前，準確地預測這些地下的生物降解型稠油原油物性還沒有 好的方法。
[0003] 由于分子生標具有繼承性，因此可利用一些分子生物標志物參數(shù)的變化來預測原 油物性。但對于發(fā)生了生物降解作用的原油而言，生物降解作用會引起一些分子生物標志 物的蝕變，因此需要研宄、篩選出可以應用的參數(shù)。本發(fā)明即是利用一些分子生物標志物參 數(shù)的變化來預測生物降解原油物性。因此，尋找能準確預測原油物性的分子生物標志物參 數(shù)，用來預測生物降解原油在地下聚集狀態(tài)的原始物性，對原油的充注過程、成藏規(guī)律研宄 以及勘探開發(fā)都有幫助。
[0004] 原油的生物降解指原油在活體生物如細菌等作用下的蝕變現(xiàn)象（Milneret al.，1977 ;Connan, 1984,Palmer, 1993 ;Blanc&Connan, 1994)。原油的生物降解作用是自 然界沉積盆地中十分普遍的一個現(xiàn)象。世界上大部分原油都遭受過細菌的破壞及改造 (Hunt, 1986 ；Roadifer, 1987；Petersetal. , 2005)〇
[0005] 許多研宄表明，原油的生物降解作用是一個準階梯式的過程，除正構烷烴和異戊 間二烯烷烴外，規(guī)則留烷和烷基芳香族化合物最容易遭受生物降解，然后依次是藿烷、芳 香族留類、重排留燒和三環(huán)貓燒（Volkmanetal.，1983 ;Connan, 1984 ;Peters&Moldowan， 1993;Wengeretal.，2002)。多環(huán)芳徑化合物抗生物降解能力的順序是：三芳留燒系列〉 屈系列〉菲系列〉萘系列（Huangetal.，2004)。近些年的研宄揭示的生物降解過程似乎 更加復雜：原油生物降解過程中，不同系列化合物的蝕耗可能是同時發(fā)生的，而非簡單的序 列式或遞進式（Larteretal.，2003, 2006 ;Bennett&Larter，2008;Bennettetal.，2013 ; L6pezetal.，2014)，或認為細菌可能優(yōu)先蝕耗的是原油中的優(yōu)勢組分（包建平等，2007; 張渠等，2007)
[0006] 在利用分子生物標志物預測生物降解型原油物性時，首先要選擇能夠抗生物降解 作用的生標參數(shù)。通常而言，早期充注的原油具有低成熟度和高降解特征，而晚期充注的原 油表現(xiàn)出高成熟和低降解特征（Larteretal.，2003, 2006)。在勘探程度不高的盆地中，如 果可以獲得一組適當?shù)脑陀糜谛Ｕ敲淳陀锌赡軓纳锝到獾脑蜆颖緛硗茰y地下原 油的質量（McCaffreyetal.，1999;Petersetal.，2005)。利用分子生物標志物參數(shù)預測 原油物性方法有助于解決這一問題，對地下稠油勘探非常有幫助。
[0007] 生物降解原油一般具有高度可變的物理、化學性質，如在一個單一的滲透性儲層 內，原油粘度的變化可達到幾個數(shù)量級（Koopmans，2002)。在石油工業(yè)中，原油物理性質的 信息一般是來源于對巖芯和巖肩的取樣、測試，然而，在一些情況下，泥漿對原油的污染可 改變原油物理性質；同時在常規(guī)處理過程中，原油物理性質可能會發(fā)生一些變化。并且地 下的原油采到地面進行測試時，由于從地下到地面溫度、壓力的變化會導致原油物性的變 化，因此地面所檢測到的原油物性并不代表地下原油物性的原貌，而是發(fā)生變化了的原油 物性，而我們針對稠油勘探和開發(fā)時，是根據地下原油物性來進行的。因此較準確地預測其 物理性質是一個科學問題，也是一個實踐問題，它可以指導對生物降解稠油的勘探、開發(fā)。
[0008] 針對上述問題，提出了基于分子生物標志物的地下生物降解原油物性預測方法， 對預測地下稠油資源有重要的意義。

【發(fā)明內容】

[0009] 為解決上述技術問題，本發(fā)明特別涉及了一種地下生物降解稠油物性的預測方 法，步驟為：1)挑選原油樣品，提取分子生物標志物進行定量測試分析和對比，然后對原油 生物降解程度進行判別；2)篩選抗生物降解作用強的敏感性分子生標成熟度參數(shù)；3)建立 生標參數(shù)與原油物性的定量關系模型。
[0010] 進一步的，所述步驟1)中原油樣品包括多個未降解油樣及多個具有不同生物降 解級別的生物降解油樣；所述未降解油樣的粘度小于lOOmPa.S，深度大于2000m;所述生物 降解油樣的粘度分布為100-71000mPa.s，深度小于2000m。
[0011] 進一步的，所述步驟1)中對原油生物降解程度的判別方法采用PM判別方法，其分 類依據是微生物降解原油過程中密度、粘度、酸數(shù)、比重、飽和烴含量變化及原油中各種烴 類的蝕變程度綜合作出判斷。
[0012] 進一步的，所述步驟2)中篩選方法為，首先篩選得到抗生物降解作用強的成熟度 參數(shù)；然后分析源巖有機母質對成熟度參數(shù)的影響程度；再次設計模型實驗對成熟度的敏 感性進行檢驗，得到成熟度敏感性生標參數(shù)；然后對成熟度敏感性生標參數(shù)之間的相關性 進行檢驗，檢定參數(shù)對成熟度的專屬性。
[0013] 進一步的，所述抗生物降解作用強的的成熟度參數(shù)為三芳留烷成熟度參數(shù)系列， 包括c2(/ (c20+c28)、c26sac26s+c28s)、c28ac26+c27+c28)、c27rac27r+c28r)和（c20+c21)AC20+C21 +C26+C27+C28) 〇
[0014] 進一步的，所述步驟2)中模型實驗的方法為，將同一塊樣品分成多份，升溫至不 同溫度點，對不同溫度點下的產物進行檢測，檢測常用成熟度參數(shù)鏡質體反射率R。，同時對 不同溫度點下的產物進行分離，分離出飽和烴和芳烴，再對飽和烴和芳烴分別進行色譜和 色譜-質譜分析，檢測獲得分子各生物標志物濃度，對各生物標志物濃度之間進行數(shù)學計 算，獲得不同比值參數(shù)；再通過計算獲得系列三芳留烷比值參數(shù)，對這些比值參數(shù)與成熟度 參數(shù)R。之間進行相關性分析。
[0015]進一步的，所述成熟度敏感性生標參數(shù)為三芳甾烷參數(shù)c26sac26s+c28s)、c28/ (C26+C27+C28) 〇
[0016] 進一步的，所述步驟3)中生標參數(shù)與原油物性的定量關系模型，包括C26S/ (c26s+c28s)參數(shù)預測生物降解原油物性模型及C28AC26+C27+C28)參數(shù)預測生物降解原油物 性模型。
[0017] 進一步的，所述c26sac26s+c28s)參數(shù)預測生物降解原油物性模型為：
[0018]Vic= 7. 457Xl〇-16e82362xl (1);
[0019]API= 1724. 5Xl2-1941. 5Xl+557. 31 (2)；
[0020] 所述Xl代表C26SAC26S+C28S)值，Vic代表原油粘度，mPa/s;API代表原油API度。 進一步的，所述c2/(c26+c27+c28)參數(shù)預測生物降解原油物性模型為：
[0021] Vic= 7. 457Xl〇-16e82 362x2 (3)；
[0022] API= 1724. 5x22-1941. 5x2+557. 31 (4)；
[0023] 所述x2代表C2i/(C26+C27+C28)值，Vic代表原油粘度，mPa/s;API代表原油API度。
[0024] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是：1)現(xiàn)有技術對原油物理性質的提 取是來源于對地下樣品的取樣、測試，然而，在一些情況下，泥漿對原油的污染可改變原油 物理性質；同時在常規(guī)處理過程中，可能人為或其他因素使原油物理性質發(fā)生一些變化。本 發(fā)明不存在外界因素的干擾，并且利用色譜-質譜技術檢測分子生物標志物已經是一門成 熟的高新技術，只要預測模型得當，即可直接獲得原油物理性質。