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有机质成熟度

有机质丰度指标主要有:有机碳含量、岩石热解参数、氯仿沥青 “A”和总烃含量等。
1. 有机碳含量(TOC):
实验测定的有机碳含量实际是残余有机碳的百分含量。由于转化为 烃的有机碳是非常有限的,所以,它基本上仍能代表生油的物质条件,有 机碳含量越高,表示生油的物质基础越好,反之易然。
①粘土岩为0.5% 生油岩的有机碳含量最小值一般是: ② 碳酸岩为0.1%
(三)有机质成熟度:
有机质必须经过成熟作用方能形成石油和天然气, 成熟作用的水平决定着生成物的性质和数量。用于研究
成熟度的方法主要有下列几方面:
1. 使用光学方法测定生油岩有机质的成熟度: (1) 孢粉和干酪根的颜色: 孢粉和干酪根的颜色随有机质成熟度的增强而加深。 未成熟时,孢粉和干酪根的颜色以黄色为主;
(二)有机质类型:
有机质的类型不同,岩石的生油潜力不同。有机质 的光学类型、化学类型以及各种类型的生油潜力,在前 面我们已谈过了,在此不在赘述。 此外,干酪根的类型,还可根据生油岩热解参数氢 指数IH和氧指数IO加以划分: 氢指数=干酪根热解烃(S2)/ 有机碳 氧指数=二氧化碳(S3)/ 有机碳 两参数与干酪根的化学分类参数H/C和O/C比相当, 也可用来划分、确定有机质的类型,同样将干酪根划分 为 Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ 型三种类型。
2. 使用干酪根红外光谱研究有机质的成熟度:
未成熟阶段:红外 光谱图上表现为含氧官 能团逐渐消失。即 C=0 官能团由①到③逐渐消 失。 在成熟阶段:红 外光谱的脂肪键逐渐减 少,即C=H官能团由④ -⑤,对应的 3个脂肪族 谱峰逐渐消失。 准变质阶段。只 在光谱图上留有C=C芳 核。
C—O
3. 使用热解方法测定成熟度
但应注意的是:并非有机碳含量愈高的岩石即为生油量愈大的岩石, 这是因为生油量的大小还取决于有机物向石油的转化程度。因而有机物的 数量如果同时使用有机碳和烃/有机碳(即烃在每克有机碳中的毫克数)来 表示,则更具有实际意义。
2. 氯仿沥青“A”和总烃含量(HC):
氯仿沥青“A”是指岩石中可抽提有机质的含量;总烃包括沥青“A” 中饱和烃和芳香烃组分含量的总和(沥青中胶质除外)。 通常将250—300ppm的氯仿沥青“A”含量和50—100ppm的总烃含
4. 根据C15+ 烃类特征鉴定成熟度:
根据C15+ 烃类特征鉴定成熟度主要应用 奇偶优势比参数。
岩石抽提物中奇、偶碳原子正烷烃的相对丰度,称为正 烷烃奇偶优势比。它有两种表示方法:
(1) 正烷烃的CPI值
由于现代沉积物中奇碳正烷烃大于相邻的偶碳正烷烃, 古代沉积物中奇碳正烷烃略大于相邻的偶碳正烷烃,而油中 两者近等。据此,使用 CPI—— 碳优势指数来反映成熟度。 其具体计算公式: CPI=1/2[(C25+C27+……+C33)/(C24+C26+……+C32)+ (C25+C27+……+C33)/(C24+C26+……+C34)]
﹤200
﹤50
200—500
50—1000
挪威大陆架研究所
美国大陆石油公司 北京石勘院
﹤100
﹤50 100—200
100—250
50—150 200—500
另外,热解参数——生烃潜量Pg(S1+S2)也是表征有机质丰度的指标。 还可配合有机质转化指标β(沥青中的碳/剩余有机碳*100%)来反映岩石中 有机物的丰度。
成熟时,孢粉的颜色以褐色为主,干酪根的颜色为 橙色、褐色、褐黑色;
过成熟时,孢粉和干酪根的颜色皆变为黑色。
(2)镜煤反射率(R。) :
镜煤反射率是测定有机质成熟度的一种好方法,其 值主要是通过精密光学仪器 MPV3 显微光度计测定有机 质组分中镜质组分反射率值R。
R0<0.5%-0.7%时,生油岩未成熟; 0.5- 0.7%≤R0<1.3%时,成油主带; 1.3% ≤ R0<2%时,湿气和凝析油带; R0>2%时,准变质阶段,干气带,只有甲烷。
第四节
一. 生油岩的概念:
生油岩
生油岩这一概念,不同的人有不尽相同的理解,按照 亨特的定义: 生油岩是指曾经产生并排出足以形成工业性油、气聚 集之烃类的细粒沉积物。
当然,在实际研究工作中,尤其在研究初期,有时很
难确定是否排出过足够的烃,对这样的生油岩可称之为可
能生油岩。
二、生油岩地球化学特征
(一)有机质丰度:
5. 芳香结构分布指数鉴定成熟度:
芳香结构分布指数,我们在前面以介绍过了: ASI= I类初级氢原子 /II类初级氢原子 ASI值达0.8-1.4 范围时,表示烃类已成熟,可列 为生油岩。 好了,常用的成熟度研究方法就介绍完了,这 些方法结合有机质的类型进行综合分析,效果最佳。
对岩样加温热解可测出 其中所含吸附烃 (S1),干酪 根热解烃(S2)和二氧化碳 (S3)等物质。 根 据 转 化 率 S1/(S1+S2) 和热解峰温 t( 热解过程中温 度达到的高峰值 ) 可以用来 确定有机质的成熟度。
S1/(S1+S2) 达 到 0.1 时 , 有机质进入成熟到0.4以后, 进入湿气带。
量,定为生油岩的下限值。
不同级别生油岩总烃含量评价标准化
生油岩级别 作 者 菲利皮 尼克松 贝克 很差 0—50 差 50—150 良好 150—500 好 500—1500 500—1000
10-6
很好 1500—5000 ﹥1000 1500—5000 250—500 150—350 ﹥500 ﹥350
咸化环境形成的泥质生油岩,其低限可降至0.3%。
根据有机碳含量划分泥质岩和碳酸盐岩生油岩级别(据陈建平等,1996)
生油岩级别 差 中等 好 非常好 极好 泥质岩 <0.5 0.5—1.0 1.0—2.0 2.0—4.0 4.0—<4.8 碳酸盐岩 <0.12 0.12—0.25 0.25—0.50 0.50—1.00 1.00—2.00
沉积岩有机 质CPI值<
1.2(或
1.15),就
可列为生油
岩,且越接 近1的附近, 就愈成熟。
(2) 正烷烃的OEP值:
OEP值就是取主峰碳前后两项得出的奇偶碳优势 值,计算公式是: OEP=[(Ci+6Ci+2+Ci+4)/(4Ci+1+4Ci+3 )](-1)i+1 其中i为主峰碳碳数减2,例如主峰碳数为17,则i 为15,式中的分母即为偶碳量,当主峰碳为18时,则 指数为负值,分子分母颠倒,最终又使分母为偶碳。 一般认为OEP<1.2时,生油岩进入成熟阶段。
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