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另外,实验结果表明残余干酪根的 另外 实验结果表明残余干酪根的δ13Ck和 实验结果表明残余干酪根的 和 相应累积甲烷气体δ13C1之间的差值 相应累积甲烷气体 之间的差值 (δ13Ck - δ13C1)与甲烷生成率之间存在较 与甲烷生成率之间存在较 好的线性关系,可用于热演化过程中甲烷碳 好的线性关系 可用于热演化过程中甲烷碳 同位素组成的预测。 同位素组成的预测。
• 烃源岩一直是控制油气藏能否存在的重要 因素之一。随着研究程度的深入,以及定量 因素之一。随着研究程度的深入 以及定量 化的需要,不仅在气 源对比方面,而且在有 不仅在气/ 化的需要 不仅在气 源对比方面 而且在有 效气源岩的评价方面都不应只是简单地找 寻一些静态的参数或指标,过分地相信和依 寻一些静态的参数或指标 过分地相信和依 赖它们;而应结合实际地质情况 而应结合实际地质情况,从动态的角 赖它们 而应结合实际地质情况 从动态的角 度出发,最理想的目标是通过建立一系列数 度出发 最理想的目标是通过建立一系列数 学模型来对整个气源岩的生烃演化过程进 行准确和可靠的恢复,从而实现有效烃源岩 行准确和可靠的恢复 从而实现有效烃源岩 的定量判识与评价。 的定量判识与评价。
热演化过程中干酪根碳同位 素组成的变化
资源环境学院 地球化学 石天池
选题原因
• 近年来人们已逐渐认识到干酪根中产甲烷 前驱物最初的碳同位素值与最初总有机质 的碳同位素值存在明显的差异。 的碳同位素值存在明显的差异。如西西伯 利亚北部Pokur 地层两者之间的差异达 地层两者之间的差异达9 利亚北部 ‰～10 ‰。因此 仅根据干酪根的类型及 ～ 。因此,仅根据干酪根的类型及 其碳同位素特征对天然气类型进行划分已 不能满足气体碳过程中干酪根碳同位素组 成的变化特征,以及与甲烷碳同位素组成之 成的变化特征 以及与甲烷碳同位素组成之 间的联系,来探讨干酪根碳同位素组成在有 间的联系 来探讨干酪根碳同位素组成在有 效气源岩的定量判识与评价中的一些应用 • 油气的形成具有明显的阶段性，研究这些 油气的形成具有明显的阶段性， 阶段的特征，建立油气生成模式， 阶段的特征，建立油气生成模式，不仅可 以评价生油生气潜能， 以评价生油生气潜能，而且对于指导油气 勘探方向具有十分重要的意义。 勘探方向具有十分重要的意义。
研究方法
• 通过测定一个Ⅰ型干酪根在不同热演化阶 通过测定一个Ⅰ 段的残余率和残余部分的碳同位素组成,揭 段的残余率和残余部分的碳同位素组成 揭 示其在热演化过程中的变化规律,从而为有 示其在热演化过程中的变化规律 从而为有 效气源岩的定量判识与评价提供同位素方 面的依据。 面的依据。为了揭示热演化过程中干酪根 碳同位素组成的变化特征,我们采用封闭体 碳同位素组成的变化特征 我们采用封闭体 系、恒定升温速率的热模拟实验体系进行 干酪根的生气热模拟实验。 干酪根的生气热模拟实验。
研究结论
• 研究表明 在产甲烷早期干酪根的碳同位素 研究表明,在产甲烷早期干酪根的碳同位素 组成变化较明显,可达 可达3. 组成变化较明显 可达 8 ‰,但当热演化程 但当热演化程 度较高( 度较高 Ro > 2 %) 时,干酪根的碳同位素组 干酪根的碳同位素组 成则变化不大,小于 小于0. 成则变化不大 小于 8 ‰;在生气过程中由 在生气过程中由 于大量残余干酪根组分的存在,使得干酪根 于大量残余干酪根组分的存在 使得干酪根 中产甲烷部分的初始碳同位素组成明显不 同于整个干酪根的初始碳同位素值,且该 且该I 同于整个干酪根的初始碳同位素值 且该 型 干酪根的最大甲烷转化率仅有24. 9 %。 干酪根的最大甲烷转化率仅有 。