1.本发明涉及一种
有机质沉积
环境判识的方法，属于石油勘探领域。
背景技术：
2.烃源岩中有机质的分布、数量和质量与沉积环境密切相关，因此烃源岩沉积环境判识对沉积有机质的评价具有重要的意义。通常，可基于岩性组成、微量元素或同位素、微体古化石、沉积构造特征、测井曲线以及地震特征等分析地层的沉积环境。然而，上述方法存在实验分析过程复杂、要求长时间的野外或岩心观测、或要求研究者经验丰富等问题，更重要的是上述方法无法通过原油或少量岩屑
样品进行有效的沉积环境判识。在有机地球化学领域，往往根据有机质中生物标志化合物的组合特征，采用多参数综合判识样品的沉积环境。虽然多参数综合分析方法的确能够有效判识沉积环境，但往往分析周期长且多参数易存在多解性，因此对研究者的学术水平要求较高。
3.因此，如何提供一种快速、操作简便且准确度高的判识有机质沉积环境的方法，是亟待解决的问题。
技术实现要素：
4.本发明的目的是提供一种有机质沉积环境的判识方法，具有快速、直观、操作简便的特点，大大提高了沉积环境判识的速度和准确性。
5.本发明所提供的有机质沉积环境判识方法，包括如下步骤：
6.s1、取至少4种来自不同沉积环境的烃源岩样品和/或原油样品(至少200件样品)；对
所述烃源岩样品和/或原油样品中的三环萜烷进行检测，得到所述三环萜烷的峰面积；
7.所述三环萜烷包括c
19
三环萜烷、c
20
三环萜烷、c
21
三环萜烷和c
23
三环萜烷；
8.s2、以c
19+20
/c
23
tt和c
23
/c
21
tt分别作为横坐标和纵坐标作图版，根据所述烃源岩样品和/或原油样品的沉积环境以及在所述图版中的分布特征，划分不同沉积环境的代表性区域，得到有机质沉积环境判识图版；
9.其中，c
19+20
/c
23
tt表示c
19
三环萜烷和c
20
三环萜烷的峰面积的和与c
23
三环萜烷的峰面积的比值，c
23
/c
21
tt表示c
23
三环萜烷的峰面积与c
21
三环萜烷的峰面积的比值；
10.s3、检测待评价烃源岩或原油样品中的所述三环萜烷，并计算峰面积，根据所述有机质沉积环境判识图版，实现对待评价烃源岩或原油样品的有机质沉积环境的判识。
11.上述的有机质沉积环境判识方法中，所述烃源岩样品和/或原油样品的沉积环境类型包括海相、咸水湖相、淡水-微咸水湖相、河流、三角洲和沼泽相。
12.上述的有机质沉积环境判识方法中，步骤s1和s3中，采用气相谱-质谱分析所述烃源岩样品和/或原油样品、待评价烃源岩或原油样品中饱和烃组分中的所述三环萜烷；
13.采用化合物积分软件(例如：msd chemstation)计算所述三环萜烷的峰面积。
14.上述的有机质沉积环境判识方法中，步骤s1和s3中，所述气相谱-质谱分析之前包括如下处理步骤：
15.所述烃源岩样品和/或原油样品、待评价烃源岩或原油样品粉碎后进行可溶有机质索氏抽提和族组分分离，得到所述饱和烃组分、所述芳烃组分、所述非烃组分和所述沥青质组分；
16.采用二氯甲烷进行所述可溶有机质索氏抽提；
17.所述族组分分离可按照下述步骤进行：先采用石油醚进行溶解沉淀沥青质，通过滤纸过滤沥青质，得到去除沥青质的残余有机质；将残余有机质倒入含三氧化二铝和硅胶的层析柱，依次用石油醚、二氯甲烷+石油醚(2：1)、二氯甲烷+甲醇(93：7)冲洗，先后得到饱和烃、芳烃及非烃组分。
18.上述的有机质沉积环境判识方法中，所述烃源岩样品和/或原油样品、待评价烃源岩或原油样品进行如下前处理：
19.采用蒸馏水清洗3～5遍，置于通风橱室温自然晾干，然后采用碎样机或研钵磨碎至粒径小于80目。
20.上述的有机质沉积环境判识方法中，按照下述步骤计算所述三环萜烷的峰面积：
21.在积分软件上进行手动积分，选取离子信号为datasim.ms，提取离子谱图，输入离子191，对所述三环萜烷进行识别和鉴定，并手动积分完成所述三环萜烷的峰面积计算。
22.本发明方法是一种快速、直观、操作简便的烃源岩沉积环境判识的方法，大大提高了烃源岩沉积环境判识的速度和准确性。具体地，根据烃源岩或原油饱和烃组分中三环萜烷的分布特征，将c
19+20
/c
23
tt和c
23
/c
21
tt参数设定为图版的x轴和y轴；根据不同沉积环境烃源岩或原油中c
19+20
/c
23
tt和c
23
/c
21
tt参数比值在所述图版中的分布，划分四个不同沉积环境的代表性区域，从而构建判识图版；计算待评价烃源岩或原油样品中c
19+20
/c
23
tt和c
23
/c
21
tt参数比值，并投影到图版上，根据待评价烃源岩或原油样品在图版中所属的区域，得到待评价烃源岩或原油沉积环境的判识结果。
附图说明
23.图1为本发明实施例1中湖相样品中c
19
、c
20
、c
21
和c
23
三环萜烷识别和鉴定。
24.图2为本发明实施例1中不同沉积环境样品在c
19+20
/c
23
tt和c
23
/c
21
tt交汇图中的分布特征。
25.图3为本发明实施例1构建的有机质沉积环境判识图版。
26.图4为本发明实施例1中24件样品在图3所示有机质沉积环境判识图版中的识别。
具体实施方式
27.下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
28.下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
29.实施例1、
30.选取208件样品，包括来自海相、咸水湖相、微咸水-淡水湖相、河流相、三角洲相以及沼泽相等不同盆地不同沉积环境的样品。分析所有样品中c
19
、c
20
、c
21
和c
23
三环萜烷的分布特征，计算c
19
+c
20
、c
21
和c
23
三环萜烷峰面积和c
19+20
/c
23
tt和c
23
/c
21
tt参数比值，划分四个不同沉积环境的代表性区域，建立有机质沉积环境判识的方法。并对非洲termit盆地10件海相烃源岩、非洲muglad盆地11件淡水湖相烃源岩和华北地区3件石炭系煤样进行了沉积
环境判识。
31.具体步骤如下：
32.(1)将208件样品采用蒸馏水清洗3遍，置于通风橱室温自然晾干；
33.(2)选取30～50g晾干的样品，采用碎样机将其磨碎至粒径小于80目；
34.(3)将磨碎后的样品进行可溶有机质索氏抽提，采用400～450ml二氯甲烷抽提48小时；
35.(4)将可溶有机质或原油进行族组分分离：称量瓶量取20～50mg可溶有机质，加入石油醚溶解(30ml)，静置12小时，沉淀其沥青质，通过滤纸过滤沥青质，得到去除沥青质的残余有机质；将残余有机质倒入含三氧化二铝和硅胶的层析柱，依次用石油醚、二氯甲烷+石油醚(2:1)、二氯甲烷+甲醇(93:7)冲洗，先后得到饱和烃、芳烃及非烃组分；
36.(5)将饱和烃在通风橱自然晾干至1～2ml后，转入进样瓶，在气相谱-质谱联用仪对饱和烃组分进行谱-质谱分析；
37.(6)采用化合物分析软件(例如：msd chemstation)识别和鉴定c
19
、c
20
、c
21
和c
23
三环萜烷(图1)，计算208件样品中三环萜烷化合物的峰面积；
38.(7)将c
19+20
/c
23
tt和c
23
/c
21
tt参数设置为图版x轴和y轴；
39.(8)计算208件样品的c
19+20
/c
23
tt和c
23
/c
21
tt参数比值；
40.(9)将208件样品的c
19+20
/c
23
tt和c
23
/c
21
tt参数数据，投入交汇图版中(图2)；
41.(10)根据样品的沉积环境类型，划分海相/咸水湖相、微咸水-淡水湖相、河流/三角洲以及沼泽相等四种不同沉积环境的代表性区域，建立了有机质沉积环境判识的图版(图3)；
42.(11)选取非洲termit盆地10件海相烃源岩、非洲muglad盆地11件淡水湖相烃源岩和华北地区3件石炭系煤样，对所建立的有机质沉积环境判识方法的进行了应用；
43.(12)对选取的24件样品进行蒸馏水清洗3遍，置于通风橱室温自然晾干；选取30～50g晾干的样品，采用碎样机将其磨碎至粒径小于80目；将磨碎后的样品进行可溶有机质索氏抽提，采用400～450ml二氯甲烷抽提48小时；用称量瓶称量可溶有机质20～50mg，加入石油醚溶解(30ml)，静置12小时，沉淀其沥青质，采用滤纸过滤沥青质，得到去除沥青质的残余有机质；将残余有机质倒入含三氧化二铝和硅胶的层析柱，依次用石油醚、二氯甲烷+石油醚(2:1)、二氯甲烷+甲醇(93:7)冲洗，先后得到饱和烃、芳烃及非烃组分；
44.(13)将饱和烃在通风橱自然晾干至1～2ml后，转入进样瓶，在气相谱-质谱连用仪对饱和烃组分进行谱-质谱分析；
45.(14)采用化合物分析软件(例如：msd chemstation)识别和鉴定c
19
、c
20
、c
21
和c
23
三环萜烷，计算24件样品中三环萜烷化合物的峰面积；
46.(15)计算24件样品的c
19+20
/c
23
tt和c
23
/c
21
tt参数比值；
47.(16)将24件样品中c
19+20
/c
23
tt和c
23
/c
21
tt参数数据，投入所建立的烃源岩沉积环境判识方法，判识了两类烃源岩的沉积环境(图4)。结果显示，本发明方法不仅可以区分海相、湖相、沼泽相等不同沉积相带的样品，而且操作极为简便，结果准确度高，可广泛推广。
技术特征：
1.一种有机质沉积环境的判识方法，包括如下步骤：s1、取至少4种来自不同沉积环境的烃源岩样品和/或原油样品；对所述烃源岩样品和/或原油样品中的三环萜烷进行检测，得到所述三环萜烷的峰面积；所述三环萜烷包括c
19
三环萜烷、c
20
三环萜烷、c
21
三环萜烷和c
23
三环萜烷；s2、以c
19+20
/c
23
tt和c
23
/c
21
tt分别作为横坐标和纵坐标作图版，根据所述烃源岩样品和/或原油样品的沉积环境以及在所述图版中的分布特征，划分不同沉积环境的代表性区域，得到有机质沉积环境判识图版；其中，c
19+20
/c
23
tt表示c
19
三环萜烷和c
20
三环萜烷的峰面积的和与c
23
三环萜烷的峰面积的比值，c
23
/c
21
tt表示c
23
三环萜烷的峰面积与c
21
三环萜烷的峰面积的比值；s3、检测待评价烃源岩或原油样品中的所述三环萜烷，并计算峰面积，根据所述有机质沉积环境判识图版，实现对待评价烃源岩或原油样品的有机质沉积环境的判识。2.根据权利要求1所述的有机质沉积环境判识方法，其特征在于：所述烃源岩样品和/或原油样品的沉积环境类型包括海相、咸水湖相、淡水-微咸水湖相、河流、三角洲和沼泽相。3.根据权利要求1或2所述的有机质沉积环境判识方法，其特征在于：步骤s1和s3中，采用气相谱-质谱分析所述烃源岩样品和/或原油样品、待评价烃源岩或原油样品中饱和烃组分中的所述三环萜烷；采用化合物积分软件计算所述三环萜烷的峰面积。4.根据权利要求3所述的有机质沉积环境判识方法，其特征在于：步骤s1和s3中，所述气相谱-质谱分析之前包括如下处理步骤：所述烃源岩样品和/或原油样品、待评价烃源岩或原油样品粉碎后进行可溶有机质索氏抽提和族组分分离，得到所述饱和烃组分、所述芳烃组分、所述非烃组分和所述沥青质组分。5.根据权利要求4所述的有机质沉积环境判识方法，其特征在于：采用二氯甲烷进行所述可溶有机质索氏抽提。6.根据权利要求4或5所述的有机质沉积环境判识方法，其特征在于：所述烃源岩样品和/或原油样品、待评价烃源岩或原油样品进行如下前处理：采用蒸馏水清洗3～5遍，置于通风橱室温自然晾干，然后采用碎样机或研钵磨碎至粒径小于80目。7.根据权利要求3-6中任一项所述的有机质沉积环境判识方法，其特征在于：按照下述步骤计算所述三环萜烷的峰面积：在积分软件上进行手动积分，选取离子信号为datasim.ms，提取离子谱图，输入离子191，对所述三环萜烷进行识别和鉴定，并手动积分完成所述三环萜烷的峰面积计算。
技术总结
本发明公开了一种有机质沉积环境判识的方法。所述方法包括如下步骤：S1、取至少4种来自不同沉积环境的烃源岩样品和/或原油样品；对烃源岩样品和/或原油样品中的三环萜烷进行检测，得到三环萜烷的峰面积；S2、以C
技术研发人员：
肖洪 李美俊 尤兵
受保护的技术使用者：
中国石油大学（北京）
技术研发日：
2022.09.27
技术公布日：
2022/11/29
