烃源岩评价.ppt

第四节烃源岩及其评价 一 烃源岩的概念烃源岩包括油源岩 气源岩和油气源岩 Hunt 1979 对烃源岩的定义 在天然条件下曾经产生并排出了足以形成工业性油 气聚集之烃类的细粒沉积 通常从有机质数量 有机质类型和有机质成熟度等三个方面对其作出定性和定量评价 一 有机质的数量有机质的数量包括有机质的丰度和烃源岩的体积 有机质丰度是烃源岩评价的第一位标志 其主要指标为有机碳 氯仿沥青A和总烃的百分含量 二 烃源岩的评价 中国陆相油源岩评价标准 据胡见义等 1991 二 有机质的类型有机质的类型常从不溶有机质 干酪根 和可溶有机质 沥青 的性质和组成来加以区分 干酪根类型的确定是有机质类型研究的主体 常用的研究方法有元素分析 光学分析 红外光谱分析以及岩石热解分析等 黄骅凹陷烃源岩元素分选图 据卢松年 1989 腐泥型 1 腐殖腐泥型 2 腐泥腐殖型 腐殖型 1 元素分析Tissot和Durand等根据干酪根的元素组成分析 利用范氏图上H C和O C原子比的演化路线将干酪根分为 型 如图3 30所示 2 光学分析在显微镜下对干酪根进行光学分析是从光学性质上和形貌上把握其类型 光学分析方法包括孢粉学法和煤岩学法 孢粉学法将其分成藻质 草质 本质和煤质 煤岩学法是将干酪根的显微组成为壳质组 镜质组和惰质组 3 岩石热解分析Espitalie等发展了一种快速评价烃源岩特征的热解方法 即烃源岩评价仪 它是用岩石热解分析仪直接从岩样中测出所含的吸附烃 S1 干酪根热解烃 S2 和二氧化碳 S3 与水等含氧挥发物以及相应的温度 温度可逐步加热到550 图3 31 氢指数和氧指数确定烃源岩类型 据Espitalie等 1974 氢指数 S2 有机碳 IH 和氧指数 S3 有机碳 I0 与干酪根元素组成分析能进行很好的对比 因此 可利用这两个指数绘制范氏图确定烃源岩中有机质的类型 如图 各种干酪根的分类和特征综合在表3 7中 表3 7烃源岩中的干酪根分类 4 可溶沥青分析可溶沥青的研究也能反映烃源岩中有机质的类型 较常用的参数如下 1 烃源岩氯仿抽提物中组分组成特征2 饱和烃气相色谱特征3 色谱 质谱分析 三 有机质的成熟度 评价有机质成熟度的方法有多种 其中常用的有 镜质体反射率 R0 法 孢粉和干酪根的颜色法 岩石热解法 可溶有机质的化学法 1 镜质体反射率法镜质体反射率也称镜煤反射率 R0 它是温度和有效加热时间的函数且不可逆性 所以它是确定煤化作用阶段的最佳参数之一 镜质体反射率可定义为光线垂直入射时 反射光强度与入射光强度的百分比 镜质体反射率的主要类型有最大 Rmax 最小 Rmin 和随机 Re 3种 在煤岩显微组成中 镜质体最丰富 反射率居中 而壳质组反射率低 惰质组最高 图3 32 图3 32卢森堡中里阿斯统页岩有机质不同组分反射率分布直方图 据Hagermann 1978 干酪根的类型不同 其各成熟阶段R0值也有一定差别 如图3 33所示 图3 33镜质体反射率确定油气近似界限 据Tissot 1978 R02 为准变质作用阶段 为只产甲烷的干气带 2 孢粉和干酪根颜色法在显微镜投射光下 孢子 花粉和其它微体化石随成熟度作用的增加而显不同的颜色 未成熟阶段为浅黄至黄色 成熟阶段为褐黄至棕色 过成熟阶段为深棕至黑色 干酪根颜色的应用实例如图3 34所示 图3 34成熟度与干酪根颜色的关系 据Staplin 1969 3 岩石热解法利用岩石热解分析资料中S1 S2 S3 和热解峰温Tmax 两个参数可确定烃源岩的未成熟带 成油带和成气带 图3 34 利用岩石热解分析资料中S1 S2 S3 和热解峰温Tmax 确定烃源岩的成熟度 据Espitalie等 1977 3 岩石热解法利用岩石热解分析资料中S1 S2 S3 和热解峰温Tmax 两个参数可确定烃源岩的未成熟带 成油带和成气带 图3 34 4 可溶有机质的化学法 1 演化曲线根据氯仿沥青A 总烃含量和氯仿沥青A 有机碳 总烃 有机碳等转化率绘制随深度的演化曲线 这些曲线可反映有机质的成熟度随深度的变化 2 C2 C6轻烃C2 C6轻烃数量和组成能很好地判断烃源岩中有机质的成熟度 3 C15 烃类Bray和Evens 1965 研究了近代沉积 古代沉积和原油中C15 奇数碳和偶数碳正烷烃的分布 发现有明显的差别 沉积物和原油的碳优势指数的分布 据Bray等 1965 4 环烷烃随埋深的增加 环烷烃的环数从以三 四环为主变为以单 双环为主 5 生物标志化合物随埋深和温度的增加 干酪根热降解的新生烃类使来自生物的烃类受到稀释 与其相邻的正烷烃比较 其含量随成熟度的