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(课件)烃源岩评价和油源对比
我国中新生代主要含油 气盆地烃源岩
氯仿沥青“A”含量频率 图(尚慧云等,1983)
我国中、新生代烃源岩总烃含量统计表明,好的烃源 岩一般为0.1%,较好的不低于0.05%,低于0.01%的为非烃 源岩。应该注意的是上述两项指标受烃源岩的类型和成熟 度的影响也较大,尤其是成熟度,未成熟和过成熟的烃源 岩其含量都是比较低的。总烃含量与有机碳含量的相关图 可以将烃源岩进行分级 。
C残
C原 1 D原
Rock-Eval可从320℃-550℃加热,使可降解成油气 的有机质全部降解,研究热解产物可得到三个峰:
总有机质
S1——300℃以前的产 物为岩石中可溶有机
可溶有机质
干酪根
质或吸附物;
热 解
氯仿沥青“A” 可降解生烃部分
有效碳
残余碳
无效碳
S2——300~550℃为 干酪根热解产物;
分
P2
S3——为整个热解过程
类型 参数
❖降解潜率:D=有效碳/有机碳(总碳中生烃的碳)
❖产率指数: IP= S1/ (S1+ S2) 成熟度参数 ❖最高热解峰温Tmax (℃)
(3)生烃潜量
S1+S2被称作生烃潜量,它表示烃源岩残余的和 潜在的产油气量,当分析的样品热演化程度较低时, 岩石尚未大量排烃,从而可以比较准确的反映岩石可 生成油气的总量。
测定有机碳时,常先用盐酸除去样品中的碳酸盐,然 后使样品在氧气中高温燃烧转化为CO2并测定其中的含碳 量。有机碳含量与有机质的含量之间有一定的比例关系, 即有机质含量=有机碳含量×K,K为转换系数。蒂索等综 合多方面的资料认为不同类型干酪根在不同演化阶段的K 值是不同的(如表)。
从有机碳计算有机质丰度的转换系数(K)
(4)
设D原为原始降解率,即D原=C原有/C原 ; D残为残余降解率,即D残=C残有/C残。
由(1)式得:
Kc
C原 C残
C原 / C无 C残 / C无
(5)
由(3)、(4)式得: C无=C原—C原有=C残—C残有
代入(5)得:
(6)
Kc
C残 C残有 C残
/ C原 C原有 C原
(1 C残有 ) /(1 C原有 ) 1 D残
烃源岩评价 油源对比
第一节 烃源岩研究与评价
烃源岩的研究与评价是油气地球化学理论在油气勘探 实践中应用的主要方面之一。从地球化学角度讲烃源岩是 指具备了生油气条件,已经生成并能排出具有工业价值油、 气的岩石。
从岩石学观点看,烃源岩可以分为两类,一类是粘土 质岩石,另一类是碳酸盐岩。一个地区(盆地)或层系的含 油远景如何,首先就取决于烃源岩的生烃潜力,所以烃源 岩研究的主要任务就是确定目的层系的生烃潜力。
析
P1
P3
中放出的CO2。原源自理 示 意 图S1
样品中烃
S2
干酪根热
S3
捕集释出
其中干酪根热解 的S2峰最大值时的温 度Tmax称为热解峰温,
它与有机质成熟
类的挥发
解生烃
的CO2
度成正比。但是若S2
300℃ Tmax 550℃
太小时, Tmax无意
义。
程序升温过程
降温过程
(2)分析结果处理和指标的应用
烃源岩分级 极好 好 中等 差
定量评价分级
S1+S2(mg/g岩石) CP (%)
>20
>1.66
6~20
0.5~1.66
2~6
0.17~0.5
<2
<0.17
(4)有机碳含量和原始生烃潜力的恢复
热解分析方法还可以帮助恢复原始有机碳含量 和原始生烃潜力。设C原为原始有机碳,C残为残余 有机碳(分析实测值),(S1+S2)原为原始生烃潜力, (S1+S2)残为残余生烃潜力(热解实测值)。
C原=C残×Kc
(1)
(S1+S2)原=(S1+S2)残×Ks
(2)
Kc为有机碳恢复系数,Ks为生烃潜力恢复系数。 因为有机碳可以分为两部分,一部分是可以降解生 烃的,在原始有机碳和残余有机碳中分别称之为C原 有和C残有,另一部分是不能生烃的称之为C无,因而 有:
C原=C无+C原有
(3)
C残=C无+C残有
烃源岩的研究主要包括:
(1)时空展布;(2)岩石中有机质的数量;
(3)有机质的类型; (4)成熟度 ;
一、烃源岩有机质的数量
烃源岩中的有机质是油气形成的物质基础。目前用 于评价有机丰度的指标和方法主要有如下三个项目:
1.有机碳(Organic Carbon)含量
有机碳含量是指岩石中所有有机质含有的碳元素的总 和占岩石总重量的百分比。
❖潜在生油量=S1+ S2 (mg/g岩石)
丰 度
❖有效碳(%):CP=( S1+ S2 )×0.083(生烃潜量 的单位为mg /g,烃类中碳的平均含量为83%)
参 数
❖类型指数: It = S2/ S3
❖烃指数 IHC—(S1/TOC) mg/g有机碳 ❖氢指数 IH—(S2/TOC) mg/g有机碳 ❖氧指数 IO—(S3/TOC) mg/g有机碳
10000 1000
油浸或污染
C15+烃(×10-6)
100
非烃 源岩
10 0.10
生气岩
1.0
10
有机碳(%)
烃源岩评价图(王启军等,1988)
3.岩石热解分析及生烃潜力
(1)岩石评价仪(Rock-Eval)及其分析原理 由法国石油研究院Espitalie和Tissot等人设计的。
是井场用快速热解生油岩有机质或干酪根的一 种仪器, 它的特点是小巧、快速、经济。
氯仿沥青“A”是指岩石中可溶于氯仿的有机质的总称, 约占岩石中有机质的2-15%。
氯仿沥青“A”是一种混合物,根据它们对不同溶剂有 选择性溶解的特点,可以用柱色层法等将其分离成饱和烃、 芳香烃、非烃(胶质)和沥青质等族组分,其中饱和烃和芳 香烃在岩石中的含量和称为总烃含量。
氯仿沥青“A”和总烃含量不仅可以反映有机质的丰度 和有机质向石油转化的程度。因此以有机碳含量为基础, 结合氯仿沥青“A”和总烃含量,可以将有机碳含量很高, 但烃转化率并不高的碳质页岩和煤层与好的烃源岩区分开, 好的烃源岩不仅有机碳含量高而且烃转化率也较高。
演化阶段
干酪根类型
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
煤
成岩阶段
1.25
1.34
1.48
1.57
深成阶段未期 1.20
1.19
1.18
1.12
现代运移学说认为烃源岩中形成的烃类必须在满足 了岩石本身吸附容量以后才能有效的排驱出去,所以烃 源岩存在一个有机质丰度的下限值。
国内外目前对各种烃源岩的下限标准很不一致。
2.氯仿沥青“A”和总烃含量