技术摘要：
本发明提供了一种煤成气中煤系煤岩和泥岩贡献率稀有气体评价方法及装置，该方法包括：获取研究区煤成气样品中氩同位素数据；获取所述研究区煤系煤岩热模拟气的氩同位素数据最小端元值和煤系泥岩热模拟气的氩同位素数据最大端元值，并分别将其作为煤系煤岩生成天然气氩  全部
背景技术：
煤系烃源岩包含煤岩、泥岩两大类，其中煤岩有机质类型为典型腐殖型，有机质丰 度高、总体厚度相对小；泥岩有机质类型偏腐泥型，有机质丰度相对较低、总体厚度相对较 大。明确煤系烃源岩中煤岩、泥岩的贡献，对于煤系烃源岩分布区的有利区带优选和有利目 标评价、指导勘探具有重要意义。 当前油气勘探中，天然气成因和来源研究一般只要确定天然气田(藏)是煤成气还 是油型气、是来自煤系烃源岩还是腐泥型烃源岩，以及来自哪套煤系烃源岩或腐泥型烃源 岩，没有对天然气田(藏)中来自煤系烃源岩的煤岩、泥岩贡献进行进一步深入探究。在开展 煤系烃源岩分布区天然气资源评价时，一般需要开展大量的烃源岩热模拟实验，得到煤系 烃源岩的煤岩、泥岩产气率，结合泥岩和煤岩的厚度、有机质丰度、分布面积，分别计算煤系 烃源岩中煤岩、泥岩生气量，最后通过二者生气量的大小比较，粗略估计天然气田(藏)中煤 系煤岩或泥岩贡献。 烃源岩热模拟实验需要大量的基础数据、计算过程较为复杂、繁琐，工作量巨大， 实验模拟数据受实验条件、人为因素和样品非均值性等影响较大，生气量数据无法反映后 期运聚散失过程的影响，因而该方法计算结果的准确性、可靠性也相对较差。因此，需要一 种快速、简单、准确地分析煤成气中煤岩和泥岩贡献的方法。
技术实现要素：
为了解决上述的缺点和不足，本发明的一个目的在于提供一种煤成气中煤系煤岩 和泥岩贡献率稀有气体评价方法。 本发明的另一个目的还在于提供一种煤成气中煤系煤岩和泥岩贡献率稀有气体 评价装置。 本发明的又一个目的还在于提供一种计算机设备。 本发明的再一个目的还在于提供一种计算机可读存储介质。 为了实现以上目的，一方面，本发明提供了一种煤成气中煤系煤岩和泥岩贡献率 稀有气体评价方法，其中，包括： 获取研究区煤成气样品中氩同位素数据； 获取所述研究区煤系煤岩热模拟气的氩同位素数据最小端元值和煤系泥岩热模 拟气的氩同位素数据最大端元值，并分别将其作为煤系煤岩生成天然气氩同位素端元值、 煤系泥岩生成天然气氩同位素端元值； 根据所述研究区煤成气样品中氩同位素数据、所述研究区煤系煤岩热模拟气的氩 同位素数据最小端元值和煤系泥岩热模拟气的氩同位素数据最大端元值，获得所述研究区 6 CN 111584017 A 说　明　书 2/11 页 煤成气中煤系煤岩的贡献率和煤系泥岩的贡献率。 根据本发明具体实施方案，在所述的煤成气中煤系煤岩和泥岩贡献率稀有气体评 价方法中，优选地，在获取研究区煤成气样品中氩同位素数据之前，还包括： 获取研究区天然气样品中的甲烷碳同位素数据、乙烷碳同位素数据； 根据甲烷碳同位素数据、乙烷碳同位素数据，确定研究区天然气样品是否为煤成 气样品； 若研究区天然气样品是煤成气样品，再进一步获取研究区煤成气样品中氩同位素 数据。 根据本发明具体实施方案，在所述的煤成气中煤系煤岩和泥岩贡献率稀有气体评 价方法中，优选地，获取研究区煤成气样品中氩同位素数据，包括： 获取研究区多个煤成气样品中氩同位素数据； 根据所述研究区多个煤成气样品中氩同位素数据，确定所述研究区煤成气样品中 氩同位素数据的平均值。 根据本发明具体实施方案，在所述的煤成气中煤系煤岩和泥岩贡献率稀有气体评 价方法中，优选地，根据所述研究区煤成气样品中氩同位素数据、所述研究区煤系煤岩热模 拟气的氩同位素数据最小端元值和煤系泥岩热模拟气的氩同位素数据最大端元值，获得所 述研究区煤成气中煤系煤岩的贡献率和煤系泥岩的贡献率，包括： 根据所述研究区煤成气样品中氩同位素数据的平均值、所述研究区煤系煤岩热模 拟气的氩同位素数据最小端元值和煤系泥岩热模拟气的氩同位素数据最大端元值，获得所 述研究区煤成气中煤系煤岩的贡献率和煤系泥岩的贡献率。 根据本发明具体实施方案，在所述的煤成气中煤系煤岩和泥岩贡献率稀有气体评 价方法中，优选地，按如下公式，根据所述研究区煤成气样品中氩同位素数据的平均值、所 述研究区煤系煤岩热模拟气的氩同位素数据最小端元值和煤系泥岩热模拟气的氩同位素 数据最大端元值，获得所述研究区煤成气中煤系煤岩的贡献率和煤系泥岩的贡献率： X＝(所述研究区煤成气样品中氩同位素数据的平均值-所述研究区煤系煤岩热模 拟气的氩同位素数据最小端元值)/(所述研究区煤系泥岩热模拟气的氩同位素数据最大端 元值-所述研究区煤系煤岩热模拟气的氩同位素数据最小端元值)×100％； Y＝100％-X； 其中，X为煤成气中煤系煤岩的贡献率； Y为煤成气中煤系泥岩的贡献率。 根据本发明具体实施方案，在所述的煤成气中煤系煤岩和泥岩贡献率稀有气体评 价方法中，优选地，还包括： 当无法获取所述研究区煤系煤岩热模拟气的氩同位素数据最小端元值和/或煤系 泥岩热模拟气的氩同位素数据最大端元值时，根据所述研究区煤成气样品中氩同位素数 据，获得煤成气中煤系煤岩的贡献率和煤系泥岩的贡献率。 根据本发明具体实施方案，在所述的煤成气中煤系煤岩和泥岩贡献率稀有气体评 价方法中，优选地，当无法获取所述研究区煤系煤岩热模拟气氩同位素数据最小端元值和/ 或煤系泥岩热模拟气氩同位素数据最大端元值时，根据所述研究区煤成气样品中氩同位素 数据，获得煤成气中煤系煤岩的贡献率和煤系泥岩的贡献率，包括： 7 CN 111584017 A 说　明　书 3/11 页 根据所述研究区多个煤成气样品中氩同位素数据，确定所述研究区煤成气样品中 氩同位素数据的最大值和/或所述研究区煤成气样品中氩同位素数据的最小值，并分别将 其作为煤系泥岩生成天然气氩同位端元值、煤系煤岩生成天然气氩同位素端元值； 根据所述研究区煤成气样品中氩同位素数据的最大值和/或所述研究区煤成气样 品中氩同位素数据的最小值以及所述研究区煤成气样品中氩同位素数据的平均值，获得煤 成气中煤系煤岩的贡献率和煤系泥岩的贡献率。 根据本发明具体实施方案，在所述的煤成气中煤系煤岩和泥岩贡献率稀有气体评 价方法中，优选地， 按如下公式，根据所述研究区煤成气样品中氩同位素数据的最大值和/或所述研 究区煤成气样品中氩同位素数据的最小值以及所述研究区煤成气样品中氩同位素数据的 平均值，获得煤成气中煤系煤岩的贡献率和煤系泥岩的贡献率，包括： X＝(所述研究区煤成气样品中氩同位素数据的平均值-所述研究区煤成气样品中 氩同位素数据的最小值或所述研究区煤系煤岩热模拟气的氩同位素数据最小端元值)/(所 述研究区煤成气样品中氩同位素数据的最大值或所述研究区煤系泥岩热模拟气的氩同位 素数据最大端元值-所述研究区煤成气样品中氩同位素数据的最小值或所述研究区煤系煤 岩热模拟气的氩同位素数据最小端元值)×100％； Y＝100％-X； 其中，X为煤成气中煤系煤岩的贡献率； Y为煤成气中煤系泥岩的贡献率。 根据本发明具体实施方案，在所述的煤成气中煤系煤岩和泥岩贡献率稀有气体评 价方法中，优选地，氩同位素数据包括40Ar/36Ar值。 另一方面，本发明还提供了一种煤成气中煤系煤岩和泥岩贡献率稀有气体评价装 置，其中，所述装置包括： 第一数据获取模块，用于获取研究区煤成气样品中氩同位素数据； 第二数据获取模块，获取所述研究区煤系煤岩热模拟气的氩同位素数据最小端元 值和煤系泥岩热模拟气的氩同位素数据最大端元值，并分别将其作为煤系煤岩生成天然气 氩同位素端元值、煤系泥岩生成天然气氩同位素端元值； 第一贡献率获得模块，用于根据所述研究区煤成气样品中氩同位素数据、所述研 究区煤系煤岩热模拟气的氩同位素数据最小端元值和煤系泥岩热模拟气的氩同位素数据 最大端元值，获得所述研究区煤成气中煤系煤岩的贡献率和煤系泥岩的贡献率。 根据本发明具体实施方案，优选地，所述的煤成气中煤系煤岩和泥岩贡献率稀有 气体评价装置还包括第三数据获取模块，其用于： 获取研究区天然气样品中的甲烷碳同位素数据、乙烷碳同位素数据； 根据甲烷碳同位素数据、乙烷碳同位素数据，确定研究区天然气样品是否为煤成 气样品； 若研究区天然气样品是煤成气样品，再由第一数据获取模块进一步获取研究区煤 成气样品中氩同位素数据。 根据本发明具体实施方案，在所述的煤成气中煤系煤岩和泥岩贡献率稀有气体评 价装置中，优选地，第一数据获取模块具体用于： 8 CN 111584017 A 说　明　书 4/11 页 获取研究区多个煤成气样品中氩同位素数据； 根据所述研究区多个煤成气样品中氩同位素数据，确定所述研究区煤成气样品中 氩同位素数据的平均值。 根据本发明具体实施方案，在所述的煤成气中煤系煤岩和泥岩贡献率稀有气体评 价装置中，优选地，第一贡献率获得模块具体用于： 根据所述研究区煤成气样品中氩同位素数据的平均值、所述研究区煤系煤岩热模 拟气的氩同位素数据最小端元值和煤系泥岩热模拟气的氩同位素数据最大端元值，获得所 述研究区煤成气中煤系煤岩的贡献率和煤系泥岩的贡献率。 根据本发明具体实施方案，在所述的煤成气中煤系煤岩和泥岩贡献率稀有气体评 价装置中，优选地，第一贡献率获得模块进一步用于： 按如下公式，根据所述研究区煤成气样品中氩同位素数据的平均值、所述研究区 煤系煤岩热模拟气的氩同位素数据最小端元值和煤系泥岩热模拟气的氩同位素数据最大 端元值，获得所述研究区煤成气中煤系煤岩的贡献率和煤系泥岩的贡献率： X＝(所述研究区煤成气样品中氩同位素数据的平均值-所述研究区煤系煤岩热模 拟气的氩同位素数据最小端元值)/(所述研究区煤系泥岩热模拟气的氩同位素数据最大端 元值-所述研究区煤系煤岩热模拟气的氩同位素数据最小端元值)×100％； Y＝100％-X； 其中，X为煤成气中煤系煤岩的贡献率； Y为煤成气中煤系泥岩的贡献率。 根据本发明具体实施方案，所述的煤成气中煤系煤岩和泥岩贡献率稀有气体评价 装置还包括： 第二贡献率获得模块，当无法获取所述研究区煤系煤岩热模拟气的氩同位素数据 最小端元值和/或煤系泥岩热模拟气的氩同位素数据最大端元值时，根据所述研究区煤成 气样品中氩同位素数据，获得煤成气中煤系煤岩的贡献率和煤系泥岩的贡献率。 根据本发明具体实施方案，在所述的煤成气中煤系煤岩和泥岩贡献率稀有气体评 价装置中，优选地，第二贡献率获得模块，具体用于： 根据所述研究区多个煤成气样品中氩同位素数据，确定所述研究区煤成气样品中 氩同位素数据的最大值和/或所述研究区煤成气样品中氩同位素数据的最小值，并分别将 其作为煤系泥岩生成天然气氩同位端元值、煤系煤岩生成天然气氩同位素端元值； 根据所述研究区煤成气样品中氩同位素数据的最大值和/或所述研究区煤成气样 品中氩同位素数据的最小值以及所述研究区煤成气样品中氩同位素数据的平均值，获得煤 成气中煤系煤岩的贡献率和煤系泥岩的贡献率。 根据本发明具体实施方案，在所述的煤成气中煤系煤岩和泥岩贡献率稀有气体评 价装置中，优选地，第二贡献率获得模块，进一步用于： 按如下公式，根据所述研究区煤成气样品中氩同位素数据的最大值和/或所述研 究区煤成气样品中氩同位素数据的最小值以及所述研究区煤成气样品中氩同位素数据的 平均值，获得煤成气中煤系煤岩的贡献率和煤系泥岩的贡献率，包括： X＝(所述研究区煤成气样品中氩同位素数据的平均值-所述研究区煤成气样品中 氩同位素数据的最小值或所述研究区煤系煤岩热模拟气的氩同位素数据最小端元值)/(所 9 CN 111584017 A 说　明　书 5/11 页 述研究区煤成气样品中氩同位素数据的最大值或所述研究区煤系泥岩热模拟气的氩同位 素数据最大端元值-所述研究区煤成气样品中氩同位素数据的最小值或所述研究区煤系煤 岩热模拟气的氩同位素数据最小端元值)×100％； Y＝100％-X； 其中，X为煤成气中煤系煤岩的贡献率； Y为煤成气中煤系泥岩的贡献率。 根据本发明具体实施方案，在所述的煤成气中煤系煤岩和泥岩贡献率稀有气体评 价装置中，优选地，第一数据获取模块进一步用于： 获取研究区煤成气样品中包含包括40Ar/36Ar值在内的氩同位素数据。 又一方面，本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器 上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述 的煤成气中煤系煤岩和泥岩贡献率稀有气体评价方法。 再一方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储 介质存储有执行所述煤成气中煤系煤岩和泥岩贡献率稀有气体评价方法的计算机程序。 本发明所提供的该煤成气中煤系煤岩和泥岩贡献率稀有气体评价方法不需要大 量的数据，可以快速、有效、准确地定量评价煤成气中来自煤系烃源岩的煤系煤岩和煤系泥 岩贡献率，为深化天然气成因和来源研究、指导煤成气勘探提供有力的技术支持。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。在附图中： 图1为本发明实施例中煤成气中煤系煤岩和泥岩贡献率稀有气体评价方法的流程 图； 图2为本发明实施例中煤成气中煤系煤岩和泥岩贡献率稀有气体评价装置的结构 示意图； 图3为本发明实施例中克深气田天然气稀有气体成因判识图。