石油2-5烴源巖評(píng)價(jià)

1、石油天然氣地質(zhì)與勘探石油天然氣地質(zhì)與勘探任課人：逄 雯山東勝利職業(yè)學(xué)院一、一、烴源巖概念烴源巖概念二、二、烴源巖地質(zhì)特征烴源巖地質(zhì)特征三、三、烴源巖地球化學(xué)特征烴源巖地球化學(xué)特征四、生油量計(jì)算四、生油量計(jì)算 要分析一個(gè)盆地油氣生成情況，就必須對(duì)能夠要分析一個(gè)盆地油氣生成情況，就必須對(duì)能夠提供油氣來(lái)源的烴源巖進(jìn)行識(shí)別和評(píng)價(jià)，研究提供油氣來(lái)源的烴源巖進(jìn)行識(shí)別和評(píng)價(jià)，研究烴源烴源巖的類型及空間展布、所含有機(jī)質(zhì)的豐度和類型、巖的類型及空間展布、所含有機(jī)質(zhì)的豐度和類型、有機(jī)質(zhì)成熟度有機(jī)質(zhì)成熟度，計(jì)算生油氣量。，計(jì)算生油氣量。nTissot:已經(jīng)生油的、可以成為生油的，或者已具備了生油能力的巖石nHunt

2、：曾經(jīng)產(chǎn)出并排出足以形成工業(yè)性油氣聚集之烴類的細(xì)粒沉積生油（氣）巖、油氣源巖、烴源巖 n張厚福:能夠生成石油和天然氣的巖石稱為生油氣巖（生油氣母巖、烴源巖）n王啟軍：具備了生油氣的條件，已經(jīng)生成并能排出具有工業(yè)價(jià)值的石油及天然氣的巖石稱為油（氣）源巖一、一、v 烴源巖烴源巖： Source rock；Hydrocarbon source rockv廣義上，泛指所有具有潛在生烴能力的巖石。廣義上，泛指所有具有潛在生烴能力的巖石。v已經(jīng)生成并排出足以形成商業(yè)性油氣聚集的烴類已經(jīng)生成并排出足以形成商業(yè)性油氣聚集的烴類的巖石的巖石一、一、已經(jīng)生成并排出足以形成商業(yè)性油氣聚集烴類的巖石已經(jīng)生成并排出足以

3、形成商業(yè)性油氣聚集烴類的巖石（有效烴源巖）（有效烴源巖）由烴源巖組成的地層稱為烴源巖層由烴源巖組成的地層稱為烴源巖層, ,又叫生油層又叫生油層。v烴源巖系：烴源巖系：在相同的地質(zhì)背景和一定的地在相同的地質(zhì)背景和一定的地史階段內(nèi)，所形成的具有相近巖性巖相特征史階段內(nèi)，所形成的具有相近巖性巖相特征的若干烴源巖與非烴源巖的組合。的若干烴源巖與非烴源巖的組合。v含油巖系：含油巖系：包含有儲(chǔ)集巖并含有油氣的烴包含有儲(chǔ)集巖并含有油氣的烴源巖系。源巖系。一、一、n烴源巖是沉積盆地形成油氣聚集的必要條件，因此烴源巖層研究既對(duì)探討油氣成因具有理論意義，同時(shí)也是指導(dǎo)油氣勘探實(shí)踐的主要根據(jù)之一。n烴源巖層評(píng)價(jià)的主要

4、目的就是根據(jù)大量地質(zhì)和地球化學(xué)分析結(jié)果，在一個(gè)沉積盆地（或凹陷）中，從剖面上確定烴源巖層，在空間上劃出有利的生烴區(qū)，做出生烴量的定量評(píng)價(jià)，分析盆地的含油氣遠(yuǎn)景，為油氣勘探提供科學(xué)依據(jù)。一、一、巖性特征巖性特征是確定生油巖最簡(jiǎn)便、最直觀的標(biāo)志。是確定生油巖最簡(jiǎn)便、最直觀的標(biāo)志。，偶爾可見(jiàn)原生油苗，偶爾可見(jiàn)原生油苗。 粘土巖類粘土巖類泥巖、頁(yè)巖、油頁(yè)巖、粉砂質(zhì)泥巖泥巖、頁(yè)巖、油頁(yè)巖、粉砂質(zhì)泥巖 ； 碳酸鹽巖類碳酸鹽巖類生物灰?guī)r、泥灰?guī)r、礁灰?guī)r、隱晶灰?guī)r生物灰?guī)r、泥灰?guī)r、礁灰?guī)r、隱晶灰?guī)r（一）烴源巖的巖性特征 暗色泥巖和頁(yè)巖暗色泥巖和頁(yè)巖，富含有機(jī)質(zhì)及低價(jià)鐵化合物，富含有機(jī)質(zhì)及低價(jià)鐵化合物，形成于低

5、能乏氧的穩(wěn)定水體。形成于低能乏氧的穩(wěn)定水體。 我國(guó)主要陸相盆地如松遼、渤海灣、準(zhǔn)噶爾、柴達(dá)木等含油氣盆地，主要烴源巖層多為灰黑、深灰、灰及灰綠色泥巖、頁(yè)巖。（一）烴源巖的巖性特征濟(jì)陽(yáng)坳陷三套烴源巖濟(jì)陽(yáng)坳陷三套烴源巖純純372 372 沙四上沙四上河河130 130 沙三下沙三下河河149 149 沙三中沙三中中間靜水紋層上部擾上部擾動(dòng)紋層動(dòng)紋層莓狀黃鐵礦烴源巖具有非均質(zhì)性烴源巖具有非均質(zhì)性 暗色、富含有機(jī)質(zhì)的普通灰?guī)r、生物灰?guī)r和暗色、富含有機(jī)質(zhì)的普通灰?guī)r、生物灰?guī)r和泥灰?guī)r泥灰?guī)r，形成于低能環(huán)境；隱晶，形成于低能環(huán)境；隱晶-粉晶結(jié)構(gòu)，多呈粉晶結(jié)構(gòu)，多呈厚層厚層-塊狀，水平層理或波狀層理發(fā)育。含黃

6、鐵礦塊狀，水平層理或波狀層理發(fā)育。含黃鐵礦及生物化石，偶見(jiàn)原生油苗，有時(shí)錘擊可聞到瀝及生物化石，偶見(jiàn)原生油苗，有時(shí)錘擊可聞到瀝青味。青味。 （一）烴源巖的巖性特征：一般利于生物大量繁殖、保存，且利于生油巖發(fā)育的環(huán)境最有利。這樣的環(huán)境只有三角洲、深水半深水湖泊相及淺海相，沼澤相則主要為成煤環(huán)境。分布面積越大，厚度越大，有機(jī)質(zhì)的總量越大，則生烴量越大。但單層厚度很大的塊狀泥巖因往往欠壓實(shí)，產(chǎn)生超壓，會(huì)抑制生烴能力，不利于排烴。粘土巖層厚3040m，砂層單層厚1015m，二者顯略等厚互層的地區(qū)，生儲(chǔ)巖接觸面積大，最利于石油的生成與聚集。（二）烴源巖的沉積環(huán)境三、烴源巖的地球化學(xué)特征三、烴源巖的地球化

7、學(xué)特征有機(jī)質(zhì)豐度、類型、成熟度有機(jī)質(zhì)豐度、類型、成熟度（一）（一） 有機(jī)質(zhì)的豐度有機(jī)質(zhì)的豐度 常用指標(biāo)常用指標(biāo)烴源巖中有機(jī)質(zhì)的數(shù)量，即有機(jī)質(zhì)的豐富程度。烴源巖中有機(jī)質(zhì)的數(shù)量，即有機(jī)質(zhì)的豐富程度。三、烴源巖的地球化學(xué)特征三、烴源巖的地球化學(xué)特征（一）（一） 有機(jī)質(zhì)的豐度有機(jī)質(zhì)的豐度 對(duì)于地史中成熟的曾經(jīng)排出過(guò)工業(yè)價(jià)值油氣的烴源巖，這些常用指標(biāo)僅反映烴源巖生、排烴后殘留的有機(jī)質(zhì)豐度，而不代表烴源巖生烴門限前未發(fā)生明顯生、排烴時(shí)的原始有機(jī)質(zhì)豐度。沉積巖中的碳以碳酸鹽巖和有機(jī)碳兩種形式存在。有機(jī)碳約占沉積巖總碳的18%。在組成生物體的主要元素中，碳含量最高、最穩(wěn)定。因此，有機(jī)碳的含量是最主要的豐度指標(biāo)

8、。1、有機(jī)碳（、有機(jī)碳（Toc）Organic carbon有機(jī)碳含量有機(jī)碳含量巖石中所有有機(jī)質(zhì)含有的碳元素的巖石中所有有機(jī)質(zhì)含有的碳元素的總和占巖石總重量的百分比。總和占巖石總重量的百分比。 在組成生物體的主要元素中，在組成生物體的主要元素中，碳含量最高、最碳含量最高、最穩(wěn)定，穩(wěn)定，能近似反映有機(jī)質(zhì)數(shù)量。能近似反映有機(jī)質(zhì)數(shù)量。 實(shí)測(cè)實(shí)測(cè)TocToc：剩余有機(jī)碳或殘余有機(jī)碳。：剩余有機(jī)碳或殘余有機(jī)碳。 有機(jī)碳有機(jī)碳有機(jī)質(zhì)有機(jī)質(zhì) 剩余有機(jī)質(zhì)含量剩余有機(jī)質(zhì)含量=轉(zhuǎn)換系數(shù)轉(zhuǎn)換系數(shù)剩余有機(jī)碳含量剩余有機(jī)碳含量從有機(jī)碳計(jì)算有機(jī)質(zhì)豐度的轉(zhuǎn)換系數(shù)(K) 干酪根類型 演化階段 煤 成巖階段 1.25 1.34

9、 1.48 1.57 深成階段末期 1.20 1.19 1.18 1.12 1、有機(jī)碳（、有機(jī)碳（Toc）Organic carbon 有機(jī)碳有機(jī)碳有機(jī)質(zhì)有機(jī)質(zhì) 剩余有機(jī)質(zhì)含量剩余有機(jī)質(zhì)含量=轉(zhuǎn)換系數(shù)轉(zhuǎn)換系數(shù)剩余有機(jī)碳含量剩余有機(jī)碳含量 Toc Toc必須達(dá)到一定數(shù)值，才可能成為必須達(dá)到一定數(shù)值，才可能成為烴源巖；但烴源巖；但含含量太高，可能無(wú)潛力碳多，不利于生油量太高，可能無(wú)潛力碳多，不利于生油 Tissot（1978年）：年）：泥巖泥巖 Toc=2.16%，碳酸鹽巖碳酸鹽巖 Toc=0.67%我國(guó)東部中新生代我國(guó)東部中新生代陸相含油氣盆地：陸相含油氣盆地：泥頁(yè)巖烴源巖泥頁(yè)巖烴源巖 Toc=

10、1-2%碳酸鹽巖碳酸鹽巖 Toc=0.1-1.0%較低較低泥巖泥巖 Toc 0.5%Toc 0.5%碳酸鹽巖碳酸鹽巖 Toc 0.3- 0.5 %Toc 0.3- 0.5 %TocToc生油下限為：生油下限為：1、有機(jī)碳（、有機(jī)碳（Toc）Organic carbon 烴源巖中生成的油氣在具有工業(yè)性的排出之前需滿足巖石的吸附量以及其他消耗量即排烴下限.(高于背景值的那部分油氣才能夠部分的具有工業(yè)意義的被排出烴源巖)。 這里討論的有效（工業(yè)性）烴源巖的有機(jī)碳下限值代表的是殘余有機(jī)碳含量，它不是確切的數(shù)值，因?yàn)椴煌愋偷挠袡C(jī)質(zhì)和不同成熟度的烴源巖的有機(jī)碳下限值是有所變化的。而較嚴(yán)格的講，同類烴源巖

11、的原始有機(jī)碳下限值應(yīng)該有大體相當(dāng)?shù)乃?。近代粘土巖和碳酸鹽巖沉積物中，有機(jī)質(zhì)和烴的含量差近代粘土巖和碳酸鹽巖沉積物中，有機(jī)質(zhì)和烴的含量差不多；成巖后，碳酸鹽巖中的有機(jī)質(zhì)含量偏低。不多；成巖后，碳酸鹽巖中的有機(jī)質(zhì)含量偏低。沉積物沉積物烴類烴類ppm有機(jī)質(zhì)（重量有機(jī)質(zhì)（重量%）粘土粘土巖巖近代近代501.5古代古代3002.0碳酸碳酸鹽巖鹽巖近代近代401.7古代古代3400.2近代和古代沉積物中烴類的有機(jī)質(zhì)分布情況表（亨特，近代和古代沉積物中烴類的有機(jī)質(zhì)分布情況表（亨特，1961） Hunt(1961)測(cè)定測(cè)定791個(gè)頁(yè)巖和個(gè)頁(yè)巖和397個(gè)碳酸鹽巖樣品的平均個(gè)碳酸鹽巖樣品的平均值分別為值分別為1

12、.2%和和0.17%。古代頁(yè)巖和碳酸鹽巖的有機(jī)質(zhì)總含量古代頁(yè)巖和碳酸鹽巖的有機(jī)質(zhì)總含量(據(jù)H.M.Gehmen,1962) 據(jù)對(duì)世界據(jù)對(duì)世界6060多個(gè)沉積盆地寒武系至第三系多個(gè)沉積盆地寒武系至第三系10661066個(gè)頁(yè)巖和個(gè)頁(yè)巖和346346個(gè)個(gè)碳酸鹽巖樣品測(cè)定，頁(yè)巖平均值為碳酸鹽巖樣品測(cè)定，頁(yè)巖平均值為1.14%1.14%，碳酸鹽巖為，碳酸鹽巖為0.24%0.24%。a.a.原始有機(jī)質(zhì)不同，分布不均；原始有機(jī)質(zhì)不同，分布不均；b.b.成巖作用不同，后者成巖快、成巖作用不同，后者成巖快、 有機(jī)碳損失多；有機(jī)碳損失多；c.c.吸附作用：泥中粘土礦物吸附吸附作用：泥中粘土礦物吸附 強(qiáng)，有機(jī)碳多。

13、強(qiáng)，有機(jī)碳多。泥質(zhì)巖泥質(zhì)巖Toc 碳酸鹽巖碳酸鹽巖Toc 的原因：的原因：根據(jù)有機(jī)碳含量劃分泥質(zhì)巖和碳酸鹽巖生油巖級(jí)別根據(jù)有機(jī)碳含量劃分泥質(zhì)巖和碳酸鹽巖生油巖級(jí)別（陳建平等，1996） 巖石類型巖石類型生油巖級(jí)別生油巖級(jí)別 泥泥 質(zhì)質(zhì) 巖巖（% %）碳酸鹽巖碳酸鹽巖（% %）差差0.50.5 0.120.12中中 等等0.50.51.01.00.120.120.250.25好好1.01.02.02.00.250.250.500.50非非 常常 好好2.02.04.04.00.500.501.001.00極極 好好4.04.08.08.01.001.002.002.00我國(guó)中新生代主要含油氣盆地

14、生油巖有機(jī)碳我國(guó)中新生代主要含油氣盆地生油巖有機(jī)碳含量頻率圖含量頻率圖（據(jù)尚慧蕓等，1982） 2、氯仿瀝青、氯仿瀝青“A” 泥質(zhì)烴源巖評(píng)價(jià)泥質(zhì)烴源巖評(píng)價(jià)氯仿瀝青氯仿瀝青“A”好烴源巖好烴源巖10004000ppm較好烴源巖較好烴源巖5001000ppm烴源巖下限烴源巖下限250300ppm 巖石中的巖石中的“A”含量，與有機(jī)質(zhì)豐度、類型、成熟度都有關(guān)。含量，與有機(jī)質(zhì)豐度、類型、成熟度都有關(guān)。受成熟度影響比較大，相互對(duì)比時(shí)應(yīng)考慮大體為同一演化階段。受成熟度影響比較大，相互對(duì)比時(shí)應(yīng)考慮大體為同一演化階段。 “A”經(jīng)分離可以得到：經(jīng)分離可以得到：飽和烴、芳烴、非烴、瀝青質(zhì)飽和烴、芳烴、非烴、瀝青質(zhì)

15、。 巖樣未經(jīng)酸處理，直接用氯仿抽提的產(chǎn)物。巖樣未經(jīng)酸處理，直接用氯仿抽提的產(chǎn)物。 反映烴源巖中有機(jī)質(zhì)類型，常用的參數(shù)有：n飽和烴/芳烴；n飽和烴氣相色譜特征，包括主峰碳位置和峰型等，如正烷烴主峰碳在C25C33的后峰型，反映原始有機(jī)質(zhì)主要為陸源高等植物輸入；主峰碳在C15 C19的前鋒型，反映母質(zhì)主要來(lái)源于低等水生生物；雙峰型反映母質(zhì)具有低等水生生物和高等植物的混合來(lái)源；姥鮫烷/植烷比值可反映有機(jī)質(zhì)的形成環(huán)境，但這些方法基本不適用具有較高成熟度的母巖；n色-質(zhì)譜分析可鑒定甾類和萜類等生物標(biāo)志化合物的種類和數(shù)量，這對(duì)判斷母質(zhì)的來(lái)源也有重要意義。如C27甾烷主要來(lái)自浮游生物，而C29甾烷主要來(lái)自陸

16、生高等植物，等等。2、氯仿瀝青、氯仿瀝青“A” 反映烴源巖中有機(jī)質(zhì)類型，常用的參數(shù)有：n烴源巖氯仿抽提物中組分組成特征，如飽和烴/芳烴比值；n飽和烴氣相色譜特征，包括主峰碳位置和峰型等，如正烷烴主峰碳在C25C33的后峰型，反映原始有機(jī)質(zhì)主要為陸源高等植物輸入；主峰碳在C15 C19的前鋒型，反映母質(zhì)主要來(lái)源于低等水生生物；雙峰型反映母質(zhì)具有低等水生生物和高等植物的混合來(lái)源；姥鮫烷/植烷比值可反映有機(jī)質(zhì)的形成環(huán)境，但這些方法基本不適用具有較高成熟度的母巖；n色-質(zhì)譜分析可鑒定甾類和萜類等生物標(biāo)志化合物的種類和數(shù)量，這對(duì)判斷母質(zhì)的來(lái)源也有重要意義。如C27甾烷主要來(lái)自浮游生物，而C29甾烷主要來(lái)

17、自陸生高等植物，等等。2、氯仿瀝青、氯仿瀝青“A” 不同類型的石油的正烷烴分布曲線圖不同類型的石油的正烷烴分布曲線圖 我國(guó)陸相淡水我國(guó)陸相淡水- -半咸水沉積中，主力烴源巖的氯仿瀝青半咸水沉積中，主力烴源巖的氯仿瀝青“A”A”含量均在含量均在0.1%0.1%以上，平均值為以上，平均值為0.1%0.3%0.1%0.3%。含量分布圖。含量分布圖中眾數(shù)值在中眾數(shù)值在0.1%0.1%左右，高者可達(dá)左右，高者可達(dá)1%1%，非烴烴源巖中含量低于，非烴烴源巖中含量低于0.01%0.01%。飽和烴飽和烴+ +芳烴芳烴，是從氯仿瀝青，是從氯仿瀝青“A”中分離出來(lái)的中分離出來(lái)的。 3、總烴：、總烴：泥質(zhì)烴源巖評(píng)價(jià)

18、泥質(zhì)烴源巖評(píng)價(jià)好烴源巖好烴源巖較好烴源巖較好烴源巖烴源巖下限烴源巖下限總烴總烴%0.05-0.10.01-0.050.01 烴源巖的有機(jī)碳含量并非愈高，生烴愈大，這烴源巖的有機(jī)碳含量并非愈高，生烴愈大，這是因?yàn)樯鸁N潛力還取決于有機(jī)質(zhì)的類型和成熟度。是因?yàn)樯鸁N潛力還取決于有機(jī)質(zhì)的類型和成熟度。而氯仿瀝青而氯仿瀝青“A”和總烴含量也明顯受這兩者的影和總烴含量也明顯受這兩者的影響。因此，評(píng)價(jià)烴源巖還需研究有機(jī)質(zhì)的類型及其響。因此，評(píng)價(jià)烴源巖還需研究有機(jī)質(zhì)的類型及其熱演化。熱演化。 烴源巖中有機(jī)質(zhì)的類型是其質(zhì)量指標(biāo)，不同類型的有機(jī)質(zhì)具有不同的生油氣潛力，形成不同的產(chǎn)物，準(zhǔn)確地區(qū)別有機(jī)質(zhì)的類型是烴源巖研

19、究的又一關(guān)鍵問(wèn)題。 烴源巖有機(jī)質(zhì)的類型研究一般分兩個(gè)方面：干酪根和可溶有機(jī)質(zhì)的類型研究。（二）有機(jī)質(zhì)的類型（二）有機(jī)質(zhì)的類型三、烴源巖的地球化學(xué)特征三、烴源巖的地球化學(xué)特征1 1、干酪根的顯微組成、干酪根的顯微組成 組 分 亞 組 分 無(wú)定形絮狀，團(tuán)粒狀，薄膜狀有機(jī)質(zhì) 腐泥組 藻質(zhì)體 孢粉體孢子、花粉、菌孢 樹(shù)脂體 角質(zhì)體 木栓質(zhì)體 殼質(zhì)組 表皮體 結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體 鏡質(zhì)組 無(wú)結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體 惰質(zhì)組 絲質(zhì)體 以透射光為基礎(chǔ)的干酪根顯微組分分類 2 2、干酪根的分類干酪根的分類（1 1）根據(jù)根據(jù)原始生物原始生物和和成礦方向成礦方向的不同，有機(jī)質(zhì)分：的不同，有機(jī)質(zhì)分：有機(jī)質(zhì)類型有機(jī)質(zhì)類型原始生物原始生物主要

20、成礦方向主要成礦方向腐泥型有機(jī)質(zhì)腐泥型有機(jī)質(zhì)富含類脂的孢子和富含類脂的孢子和水生浮游生物水生浮游生物石油、油頁(yè)巖、石油、油頁(yè)巖、腐泥煤腐泥煤腐殖型有機(jī)質(zhì)腐殖型有機(jī)質(zhì)富含木質(zhì)素、纖維富含木質(zhì)素、纖維素的陸生高等植物素的陸生高等植物甲烷氣、甲烷氣、腐殖煤腐殖煤（2 2）根據(jù)各顯微組分相對(duì)含量對(duì)干酪根分類）根據(jù)各顯微組分相對(duì)含量對(duì)干酪根分類相對(duì)含量法 T值法 指標(biāo) 類型 腐泥組+殼質(zhì)組(%) 鏡質(zhì)組(%) (%) 1 2 90 65-90 25-65 25 75 80 40-80 0-40 0 100)100()75()50()100(惰質(zhì)組含量鏡質(zhì)組含量殼質(zhì)組含量腐泥組含量T2 2、干酪根的分類干

21、酪根的分類（3 3）根據(jù)元素組成特根據(jù)元素組成特征（征（ H/C、O/C原子比原子比）對(duì)干酪根分類：對(duì)干酪根分類：型、型、型、型、型型2 2、干酪根的分類干酪根的分類2100.10.20.3H/C 原子比O /C 原子比I型II型III型I型（也稱腐泥型）：型（也稱腐泥型）：H/C介于介于1.25-1.75，O/C介于介于0.026-0.12II型：型：H/C介于介于0.65-1.25，O/C介于介于0.04-0.13III型（也稱腐殖型）：型（也稱腐殖型）：H/C介于介于0.46-0.93，O/C介于介于0.05-0.302 2、干酪根的分類干酪根的分類 烴源巖中含有尚未排出的殘烴源巖中含有

22、尚未排出的殘余烴類和未生成烴類的有機(jī)質(zhì)余烴類和未生成烴類的有機(jī)質(zhì)( (主要是干酪根主要是干酪根) )，因此將粉碎的，因此將粉碎的烴源巖樣品在特定加熱爐中的惰烴源巖樣品在特定加熱爐中的惰性氣體環(huán)境中，進(jìn)行程序升溫，性氣體環(huán)境中，進(jìn)行程序升溫，在不同溫度段內(nèi)，會(huì)釋放出不同在不同溫度段內(nèi)，會(huì)釋放出不同的物質(zhì)，記錄這些物質(zhì)的數(shù)量，的物質(zhì)，記錄這些物質(zhì)的數(shù)量，從而得到巖樣熱解的譜圖。從而得到巖樣熱解的譜圖。熱解分析周期和圖譜熱解分析周期和圖譜（Espitalie等，等，1974）（4 4）、熱解法評(píng)價(jià)有機(jī)質(zhì)類型）、熱解法評(píng)價(jià)有機(jī)質(zhì)類型應(yīng)用氫指數(shù)和氧指數(shù)對(duì)生油巖有機(jī)質(zhì)類型的分類v 目前用于評(píng)價(jià)烴源巖成熟度

23、的常規(guī)地球化學(xué)方法：目前用于評(píng)價(jià)烴源巖成熟度的常規(guī)地球化學(xué)方法： 干酪根的組成特征、可溶抽提物的化學(xué)組成、干酪根的組成特征、可溶抽提物的化學(xué)組成、 巖石熱解法、巖石熱解法、 溫度指數(shù)（溫度指數(shù)（TTITTI）法等）法等 （三）有機(jī)質(zhì)的成熟度（三）有機(jī)質(zhì)的成熟度烴源巖有機(jī)質(zhì)的熱演化程度。烴源巖有機(jī)質(zhì)的熱演化程度。 在沉積有機(jī)質(zhì)所經(jīng)歷的埋藏時(shí)間內(nèi)，由于增在沉積有機(jī)質(zhì)所經(jīng)歷的埋藏時(shí)間內(nèi)，由于增溫作用所引起的各種變化，它是地溫和有效加熱時(shí)間溫作用所引起的各種變化，它是地溫和有效加熱時(shí)間相互補(bǔ)償作用的結(jié)果，是表征其成烴有效性和產(chǎn)物性相互補(bǔ)償作用的結(jié)果，是表征其成烴有效性和產(chǎn)物性質(zhì)的重要參數(shù)。質(zhì)的重要參數(shù)

24、。 1 1、利用干酪根組成特征和性質(zhì)研究有機(jī)質(zhì)成熟度、利用干酪根組成特征和性質(zhì)研究有機(jī)質(zhì)成熟度 （1）鏡質(zhì)體反射率）鏡質(zhì)體反射率(Ro) 鏡質(zhì)體：以芳香環(huán)為核，帶有不同的烷基支鏈。鏡質(zhì)體：以芳香環(huán)為核，帶有不同的烷基支鏈。 鏡質(zhì)體反射率鏡質(zhì)體反射率是指是指光線垂直入射時(shí)，鏡質(zhì)組磨片表面的光線垂直入射時(shí)，鏡質(zhì)組磨片表面的反射光強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度之比反射光強(qiáng)度與入射光強(qiáng)度之比，用百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，光學(xué)研究，用百分?jǐn)?shù)來(lái)表示，光學(xué)研究表明，鏡質(zhì)體主要由鏡質(zhì)組碎片和非晶質(zhì)有機(jī)物組成，它是表明，鏡質(zhì)體主要由鏡質(zhì)組碎片和非晶質(zhì)有機(jī)物組成，它是由植物的根、莖、葉在復(fù)水的還原條件下，經(jīng)凝膠化作用形由植物的根、莖、葉在

25、復(fù)水的還原條件下，經(jīng)凝膠化作用形成的，熱演化過(guò)程中鏡質(zhì)組中成的，熱演化過(guò)程中鏡質(zhì)組中鏈烷烴解析出，芳環(huán)稠合，芳鏈烷烴解析出，芳環(huán)稠合，芳香片間距縮小，致使反射率增大，顏色變暗，香片間距縮小，致使反射率增大，顏色變暗，而且具有不可而且具有不可逆性。熱變質(zhì)作用越強(qiáng)，鏡質(zhì)組反射率越大。逆性。熱變質(zhì)作用越強(qiáng)，鏡質(zhì)組反射率越大。 1 1、利用干酪根組成特征和性質(zhì)研究有機(jī)質(zhì)成熟度、利用干酪根組成特征和性質(zhì)研究有機(jī)質(zhì)成熟度 （1）鏡質(zhì)體反射率）鏡質(zhì)體反射率(Ro) 鏡質(zhì)體反射率不僅受古地溫的變化控制，而且鏡質(zhì)體反射率不僅受古地溫的變化控制，而且還受時(shí)間的影響，要達(dá)到相同的反射率，溫度越高還受時(shí)間的影響，要達(dá)

26、到相同的反射率，溫度越高時(shí)所需的時(shí)間越短，反之所需的時(shí)間越長(zhǎng)。所以，時(shí)所需的時(shí)間越短，反之所需的時(shí)間越長(zhǎng)。所以，鏡質(zhì)體反射率是一項(xiàng)研究烴源巖經(jīng)歷的時(shí)間鏡質(zhì)體反射率是一項(xiàng)研究烴源巖經(jīng)歷的時(shí)間- -古地溫古地溫史、衡量有機(jī)質(zhì)熱成熟度的良好指標(biāo)。史、衡量有機(jī)質(zhì)熱成熟度的良好指標(biāo)。鏡質(zhì)體反射率鏡質(zhì)體反射率Ro煤演化階煤演化階段段泥炭泥炭褐煤褐煤煙煤煙煤無(wú)煙煤無(wú)煙煤Ro0.5%0.5%-1.0%1.5%-2.5%2.5%有機(jī)質(zhì)演化程度有機(jī)質(zhì)演化程度未熟未熟成熟成熟高熟高熟過(guò)熟過(guò)熟Ro （%）200深度變質(zhì)深度變質(zhì)干氣干氣 （3）孢粉顏色和熱變質(zhì)指數(shù)（）孢粉顏色和熱變質(zhì)指數(shù)（TAI ） （TAI ：The

27、rmal alteration Index ）TAI 2.5TAI 3.73.7： 過(guò)熟過(guò)熟TAI 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.2 3.4 3.6 3.8 4.0 Ro， % 0.22 0.26 0.30 0.35 0.43 0.60 0.80 1.0 1.2 1.4 1.7 2.7 4.0 ChevronChevron的的TAITAI與鏡質(zhì)體反射率間的近似關(guān)系與鏡質(zhì)體反射率間的近似關(guān)系 Chevron Chevron石油公司的石油公司的TAITAI標(biāo)度范圍值從標(biāo)度范圍值從0 0（淡黃）（淡黃）到到4 4（黑），并且與鏡質(zhì)體反射率有對(duì)應(yīng)關(guān)系。（黑），并且

28、與鏡質(zhì)體反射率有對(duì)應(yīng)關(guān)系。最易最易測(cè)定并且最重要的顏色變化是在測(cè)定并且最重要的顏色變化是在2.42.4和和3.13.1之間，對(duì)應(yīng)之間，對(duì)應(yīng)于生油開(kāi)始至生油高峰，于生油開(kāi)始至生油高峰，在在TAITAI低于低于2.42.4或高于或高于3.13.1時(shí)，時(shí)，這種方法是無(wú)效的。這種方法是無(wú)效的。 （1 1）氯仿瀝青）氯仿瀝青“A”A” 的組成特征和含量變化的組成特征和含量變化有機(jī)質(zhì)類型，熱演化程有機(jī)質(zhì)類型，熱演化程度度2 2、利用烴源巖可溶有機(jī)質(zhì)的組成特征研究成熟度、利用烴源巖可溶有機(jī)質(zhì)的組成特征研究成熟度v“A”的含量變化：的含量變化： 低低高高低，熱催化生油氣階段達(dá)最高值低，熱催化生油氣階段達(dá)最高值

29、v“A”的族組分組成變化：的族組分組成變化： 低成熟階段低成熟階段膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量較高膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量較高 高成熟階段高成熟階段總烴含量較高，總烴含量較高，尤其是飽和烴含量豐富尤其是飽和烴含量豐富演化剖面上：演化剖面上：v瀝青轉(zhuǎn)化率瀝青轉(zhuǎn)化率和和烴轉(zhuǎn)化率烴轉(zhuǎn)化率瀝青轉(zhuǎn)化率：瀝青轉(zhuǎn)化率： “ “A”/有機(jī)碳；烴轉(zhuǎn)化率：總烴有機(jī)碳；烴轉(zhuǎn)化率：總烴/有機(jī)碳有機(jī)碳v隨烴源巖的埋藏演化發(fā)生有規(guī)律的變化。據(jù)之隨烴源巖的埋藏演化發(fā)生有規(guī)律的變化。據(jù)之可以準(zhǔn)確地劃分有機(jī)質(zhì)的演化階段?？梢詼?zhǔn)確地劃分有機(jī)質(zhì)的演化階段。 結(jié)論：結(jié)論：v 淺層：淺層：瀝青轉(zhuǎn)化率瀝青轉(zhuǎn)化率（A）和和烴轉(zhuǎn)化率烴轉(zhuǎn)化率（B）增長(zhǎng)慢增長(zhǎng)慢。

30、v 超過(guò)一定深度（生烴門限深度）：超過(guò)一定深度（生烴門限深度）：A、B快速增加直快速增加直到到達(dá)最大值達(dá)最大值，對(duì)應(yīng)生烴高峰期；對(duì)應(yīng)生烴高峰期；烴類含量亦快速增加烴類含量亦快速增加。v 深度繼續(xù)增加，深度繼續(xù)增加，A、B逐漸減小到非常低。有機(jī)質(zhì)達(dá)逐漸減小到非常低。有機(jī)質(zhì)達(dá)更高的演化階段，高溫裂解使液態(tài)烴和其它石油組分逐更高的演化階段，高溫裂解使液態(tài)烴和其它石油組分逐漸消失。漸消失。vA、正烷烴分布曲線：、正烷烴分布曲線：（2）正烷烴分布特征）正烷烴分布特征和和奇偶優(yōu)勢(shì)奇偶優(yōu)勢(shì) 由于有機(jī)質(zhì)成熟轉(zhuǎn)化是一個(gè)加氫裂解的過(guò)程，隨著由于有機(jī)質(zhì)成熟轉(zhuǎn)化是一個(gè)加氫裂解的過(guò)程，隨著熱演化作用的加強(qiáng)，熱演化作用的

31、加強(qiáng)，有機(jī)質(zhì)成熟度有機(jī)質(zhì)成熟度，生成烴類的分生成烴類的分子量子量，正烷烴的低碳數(shù)組分含量，正烷烴的低碳數(shù)組分含量。 正烷烴分布曲線：正烷烴分布曲線： 顯示主峰碳碳數(shù)小、曲線平滑、尖峰特征明顯，顯示主峰碳碳數(shù)小、曲線平滑、尖峰特征明顯，代表成熟度高代表成熟度高（2）正烷烴分布特征）正烷烴分布特征和和奇偶優(yōu)勢(shì)奇偶優(yōu)勢(shì)不同類型的石油的正烷烴分布曲線圖不同類型的石油的正烷烴分布曲線圖vB、正烷烴奇偶優(yōu)勢(shì)正烷烴奇偶優(yōu)勢(shì)： 即在正烷烴中即在正烷烴中與與的相對(duì)豐度。的相對(duì)豐度。奇偶優(yōu)勢(shì)比奇偶優(yōu)勢(shì)比（OEP）碳優(yōu)勢(shì)指數(shù)碳優(yōu)勢(shì)指數(shù)（CPI）兩種表示方法：兩種表示方法： 用正烷烴色譜圖用正烷烴色譜圖及其前后各二個(gè)

32、組分共五個(gè)組分，及其前后各二個(gè)組分共五個(gè)組分，按下式計(jì)算：按下式計(jì)算：式中：式中：i+2主峰主峰C數(shù)；數(shù)；Ci+2主峰主峰C數(shù)時(shí)的峰面積；數(shù)時(shí)的峰面積；Cii 碳數(shù)時(shí)的峰面積碳數(shù)時(shí)的峰面積 ；（1）i+1是為了保證分子為奇數(shù)，分母為偶數(shù)。即奇是為了保證分子為奇數(shù)，分母為偶數(shù)。即奇/偶。偶。 奇偶優(yōu)勢(shì)比奇偶優(yōu)勢(shì)比（OEP）石油全烴氣相色譜圖石油全烴氣相色譜圖輕烴輕烴nc17 以以C29H60為中心，將為中心，將C24H50C34H70的百分含量帶入下式計(jì)算：的百分含量帶入下式計(jì)算： 碳優(yōu)勢(shì)指數(shù)碳優(yōu)勢(shì)指數(shù)（CPI）偶數(shù)奇數(shù)偶數(shù)奇數(shù))()()()(213426332532243325CCCCCCCC

33、CPIv 隨有機(jī)質(zhì)成熟度隨有機(jī)質(zhì)成熟度，OEP、CPI 1v 近、近、現(xiàn)代沉積、未成熟烴源巖：現(xiàn)代沉積、未成熟烴源巖： 正烷烴奇碳優(yōu)勢(shì)明顯：正烷烴奇碳優(yōu)勢(shì)明顯：OEP1.2；CPI5.5-2.4v 隨沉積物年齡和深度增加，脂肪酸偶碳優(yōu)勢(shì)和正隨沉積物年齡和深度增加，脂肪酸偶碳優(yōu)勢(shì)和正烷烴奇碳優(yōu)勢(shì)減弱烷烴奇碳優(yōu)勢(shì)減弱v 成熟烴源巖：成熟烴源巖：OEP1.2、CPI1.2 值得注意的是，值得注意的是，OEP 、CPI在碳酸鹽巖烴源巖和鹽湖相烴源巖在碳酸鹽巖烴源巖和鹽湖相烴源巖中，應(yīng)用效果不佳。如在鹽湖沉積中，正烷烴具有偶碳優(yōu)勢(shì)。中，應(yīng)用效果不佳。如在鹽湖沉積中，正烷烴具有偶碳優(yōu)勢(shì)。 正烷烴奇偶優(yōu)勢(shì)特

34、征正烷烴奇偶優(yōu)勢(shì)特征：評(píng)價(jià)烴源巖有機(jī)質(zhì)成熟度的主要指標(biāo)：評(píng)價(jià)烴源巖有機(jī)質(zhì)成熟度的主要指標(biāo)：地 質(zhì)地 質(zhì)特征特征巖相巖相深湖深湖半深湖半深湖淺淺半深半深濱淺湖濱淺湖河河濱濱巖性巖性灰黑色灰黑色泥巖泥巖黑灰色黑灰色泥巖泥巖黑褐色泥巖黑褐色泥巖灰綠色泥巖灰綠色泥巖紅色泥巖紅色泥巖 地地質(zhì)質(zhì)特特征征TOC1.52.01.01.50.61.00.40.60.150 . 1 0.150.050.10 . 0 1 0.0510005 0 0 1000200 500100 20064 62 41 21Ro（%）1.2 0.61.2 0.61.2 0.61.2 0.61.32干酪根干酪根類型類型12#評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)極好極好好好較好較好差差非烴源巖非烴源巖我國(guó)陸相烴源巖評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)