烃源岩评价及地球化学对比

油源对比及运移地化指标参考1.1气相色谱（GC）气相色谱广泛用于油与沥青的筛选和对比研究。

气相色谱对于有机质输入，生物降解、热熟化等次生作用是很敏感的。

1.1.1老鲛烷／植烷（Pr/Ph）Powell和Mckirdy（1973）指出，非海相源岩生成的高蜡原油和凝析油，Pr/Ph比的范围为5到11，而海相源岩生成的低蜡原油，Pr/Ph的范围只有1到3。

Pr/Ph比值会随成熟作用增加而象征性地增加(Alexander 等，1981)有些老鲛烷和植烷在成岩作用期间还可能来自除植醇以外的一些母源（ten Haven ,1987）1.1.2类异戊二烯烷烃类／正石蜡烃类在开阔水体条件下沉积岩石生成的石油，Pr／nC17 小于0.5，而源于内陆泥炭－沼泽相沉积的石油，该比值小于1。

Pr／nC17和Ph／nC18都随石油热成熟度而增加。

这比值也容易受生物降解等次生作用的影响。

通常正构石蜡烃类要先于类异戊二烯烷烃类受到喜氧菌的吞食。

1.1.3气相色谱“指纹”正构烷烃的双峰群分布，以及偏nC23至nC30的正构烷烃分布，通常与陆生高等植物腊有关。

与碳酸盐岩生油岩有关的沥青和油，通常表现为偶碳数正构烷烃优势；而与泥岩（页岩）相关的沥青和油一般表现为低于nC20的奇数碳正构烷烃优势。

正构烷烃的奇数碳优势通常见于许多源于页岩类生油岩的湖相油和海相油。

包括生物降解作用、熟化作用和运移作用在内的一些次生过程很容易改变这些化合物。

正构烷烃的双峰群分布以及偶碳数或奇碳数优势，会随着热成熟度的增加而消失。

1.1.4稳定同位素（1）相关的石油之间，成熟度差异引起同位素的变化可达2-3‰（2）碳同位素差值大于约2-3％的油，一般来说是不同油源的（3）一般来说，沥青的13C含量要比源岩干酪根低0.5-1.5‰，同理，石油要比相应的沥青低0-1.5％。

一种元素由重同位素形成的键发生断裂所需要的能量要比轻同位素形成的键要多。

这是同位素动力学效应的基础。

烃源岩地化特征评价烃源岩地化特征评价摘要：烃源岩对应的英文为Source rock，从本意上讲，它应该既包括能生油的油源岩，也包括能生气的气源岩，但过去多将它译为生油岩。

其中的重要原因可能在于国内早期的油气勘探主要瞄准着对油的勘探。

因此，油气地球化学所关注和研究的对象主要是油而不是气。

这可能是早期的有关专著和教材也多冠以“石油”而不是“油气”的原因所在。

相应地，生油岩这一术语在地化文献中得到了相当广泛的沿用。

随着我国对天然气重视程度的逐步、大幅提高，有关天然气的勘探和地球化学研究也越来越多，很多时候，需要区分油、气源岩。

因此，本文中以烃源岩替代早期的生油岩来涵盖油源岩和气源岩。

关键词：机质的丰度；有机质的类型；有机质的成熟度。

前言烃源岩是控制油气藏形成与分布的关键性因素之一。

确定有效烃源岩是含油气系统的基础。

烃源岩评价涉及许多方面，虽然在不同勘探阶段以及不同的沉积盆地，评价重点也有所不同，但是总体上主要包括两大方面：(l)烃源岩的地球化学特征评价，如有机质的丰度、有机质的类型、有机质的成熟度；（2）烃源岩的生烃能力评价，如生烃强度、生烃量、排烃强度等。

本人主要介绍烃源岩的地球化学特征评价方面：1.有机质的丰度有机质丰度是指单位质量岩石中有机质的数量。

在其它条件相近的前提下，岩石中有机质的含量（丰度）越高，其生烃能力越高。

目前，衡量岩石中有机质的丰度所用的指标主要有总有机碳（TOC）、氯仿沥青“A”、总烃和生烃势（或生烃潜量Pg,Pg=S1＋S2）。

1.1有机质丰度指标1.1.1总有机碳（TOC，％）有机碳是指岩石中存在于有机质中的碳。

它不包括碳酸盐岩、石墨中的无机碳。

通常用占岩石重量的％来表示。

从原理上讲，岩石中有机质的量还应该包括H、O、N、S等所有存在于有机质中的元素的总量。

但要实测各种有机元素的含量之后求和，并不是一件轻松、经济的工作。

考虑到C元素一般占有机质的绝大部分，且含量相对稳定，故常用有机碳的含量来反映有机质的丰度。

柴北缘东段中侏罗统烃源岩地球化学特征及评价X林　武,刘汝强,周　丽,栾守亮,颜小宁,王　琴(胜利油田分公司西部新区研究中心,山东东营　257015) 摘　要:通过对柴北缘东段中侏罗统烃源岩有机质丰度、有机质类型以及成熟度有机地球化学特征研究表明,侏罗系烃源岩有机质丰度较高,综合评价为中等-好烃源岩,具有较大生烃潜力。

其中半深湖相油页岩有机质类型为I-II型,生油潜力大;湖沼相煤系烃源岩有机质类型以III型为主,生气潜力大。

中侏罗统烃源岩总体处于低熟-成熟热演化阶段,推测洼陷带深部(3500m以下)进入成熟阶段,已大量生烃。

关键词:柴北缘东段;中侏罗统;烃源岩;有机地球化学 中图分类号:P618.130.2 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)06—0022—02 柴达木盆地是一个中、新生代陆相含油气盆地,柴北缘块断带是盆地一级构造单元。

柴北缘西段以下侏罗统烃源岩为主,柴北缘东段以中侏罗统烃源岩为主。

目前针对柴北缘西段下侏罗统烃源岩相关研究较多[1-3],而东段中侏罗统烃源岩研究程度总体较低。

因此本次对柴北缘东段中侏罗统烃源岩进行系统的有机地球化学特征研究,评价其生烃潜力,为本区中侏罗统烃源岩油气勘探提供科学依据。

1　烃源岩地球化学特征柴达木盆地中侏罗统烃源岩主要有两种类型,一种为半深湖相油页岩,另一种为湖沼相煤系烃源岩(泥岩、碳质泥岩和煤)。

湖相油页岩主要发育在中侏罗统大煤沟组七段,煤系烃源岩在大煤沟组一二三五段均发育。

由于柴北缘东段钻遇侏罗系烃源岩探井较少,因此本次研究分析样品主要为柴北缘东段大煤沟、绿草山、鱼卡、旺尕秀等地区露头样品。

烃源岩地球化学特征研究主要包括有机质丰度、类型和成熟度三个方面。

1.1　有机质丰度有机质丰度是烃源岩评价最重要的指标之一。

本次烃源岩评价参考陆相烃源岩评价标准[4]和柴北缘侏罗系烃源岩评价标准[5]。

由于主要为露头样品,油页岩、泥岩、碳质泥岩以抗风化能力最强的T OC 指标为主,煤岩(井下)以S1+S2评价指标为主。

烃源岩地化特征评价烃源岩地化特征评价摘要：烃源岩对应的英文为Source rock，从本意上讲，它应该既包括能生油的油源岩，也包括能生气的气源岩，但过去多将它译为生油岩。

其中的重要原因可能在于国内早期的油气勘探主要瞄准着对油的勘探。

因此，油气地球化学所关注和研究的对象主要是油而不是气。

这可能是早期的有关专著和教材也多冠以“石油”而不是“油气”的原因所在。

相应地，生油岩这一术语在地化文献中得到了相当广泛的沿用。

随着我国对天然气重视程度的逐步、大幅提高，有关天然气的勘探和地球化学研究也越来越多，很多时候，需要区分油、气源岩。

因此，本文中以烃源岩替代早期的生油岩来涵盖油源岩和气源岩。

关键词：机质的丰度；有机质的类型；有机质的成熟度。

前言烃源岩是控制油气藏形成与分布的关键性因素之一。

确定有效烃源岩是含油气系统的基础。

烃源岩评价涉及许多方面，虽然在不同勘探阶段以及不同的沉积盆地，评价重点也有所不同，但是总体上主要包括两大方面：(l)烃源岩的地球化学特征评价，如有机质的丰度、有机质的类型、有机质的成熟度；（2）烃源岩的生烃能力评价，如生烃强度、生烃量、排烃强度等。

本人主要介绍烃源岩的地球化学特征评价方面：1.有机质的丰度有机质丰度是指单位质量岩石中有机质的数量。

在其它条件相近的前提下，岩石中有机质的含量（丰度）越高，其生烃能力越高。

目前，衡量岩石中有机质的丰度所用的指标主要有总有机碳（TOC）、氯仿沥青“A”、总烃和生烃势（或生烃潜量Pg,Pg=S1＋S2）。

1.1有机质丰度指标1.1.1总有机碳（TOC，％）有机碳是指岩石中存在于有机质中的碳。

它不包括碳酸盐岩、石墨中的无机碳。

通常用占岩石重量的％来表示。

从原理上讲，岩石中有机质的量还应该包括H、O、N、S等所有存在于有机质中的元素的总量。

但要实测各种有机元素的含量之后求和，并不是一件轻松、经济的工作。

考虑到C元素一般占有机质的绝大部分，且含量相对稳定，故常用有机碳的含量来反映有机质的丰度。

评价烃源岩的步骤
评价烃源岩要从其地质特征和地球化学特征两方面入手。

具体步骤如下：
1、根据测、录井及取心资料，并结合基础地质资料在纵向上识别、划分烃源岩；统计各个层位烃源岩的厚度，做出厚度等值线图，指出主要的烃源岩发育区。

2、根据油田上已有的资料以及我们取样、分析化验的资料，分层位做各套烃源岩有机质丰度指标（有机碳（TOC）、总烃（HC）、氯仿沥青“A”和生烃潜量（S1+S2））的等值线图。

如要确定生油门限，还要选择典型井做某些指标在剖面上的演化图。

3、根据收集的H/C、O/C资料或热解资料（I H和I O）做范式图，也可以收集类型指数资料，通过做散点图分析各套烃源岩的干酪根类型。

4、收集Ro资料，做平面等值线图，并分析平面上的烃源岩成熟区和生烃中心；选择典型井，做Ro剖面演化图，并指出生烃门限。

5、选择一种方法，计算资源量。

6、综合以上信息在纵向上指出主要的生烃层位，在平面上指出主要的生烃区。

第五章烃源岩特征及油气源对比第一节烃源岩分布及地球化学特征一、烃源岩岩性、岩相及厚度1、岩性、岩相特征柴北缘早侏罗世断陷盆地为碎屑岩沉积区，烃源岩主要为湖泊、三角洲、沼泽相暗色泥岩、页岩及炭质泥页岩，富含有机质。

据研究，该地区烃源岩的主要岩相类型包括：（1）前扇三角洲暗色泥岩主要发育于湖西山组和小煤沟组，形成于湖水面相对较高、距物源区近、湖盆坡度相对较陡且受同沉积正断层控制的背景下，由冲积扇直接入湖形成。

前扇三角洲暗色泥岩的特点是沉积厚度大，在剖面上常与厚层或透镜状的砂砾岩互层，二者之间多突变接触。

前扇三角洲距河口近，有机质来源丰富，湖水较深，加上沉积速率较高、快速埋藏，有利于有机质的保存。

但陆源高等植物输入较多，有机质以Ⅲ型为主。

（2）湖相暗色泥岩主要为半深湖－深湖相，有机质既有陆源高等植物，也有湖相水生生物，其相对丰度取决于水体距物源的距离。

冷西次凹的北部在早侏罗世处于较深湖区，距物源区相对较远，陆源高等植物的输入减少，水生生物较发育，所形成的暗色泥岩中Ⅱ～Ⅰ型有机质较丰富。

如石深7井下侏罗统深水湖底扇暗色泥岩厚度为136m，占地层厚度的38%，有机质类型较好。

（3）沼泽相炭质泥岩沼泽相富含植物组分的炭质泥岩、页岩甚至煤层也是重要的烃源岩，但其生油潜力有限。

从现有资料看，下侏罗统最有利的烃源岩为湖泊相暗色泥岩；中侏罗统烃源岩除了J2d6－J2d7湖相泥岩、页岩和油页岩外，还有J2d5沼泽相煤系地层。

2、研究区的烃源岩厚度分布青海石油勘探开发研究院根据烃源岩发育的控制因素、利用测井方法识别和评价了生油岩的分布，编制了下侏罗统暗色泥岩厚度等值线图（见图5－1）。

下侏罗统具有多个生烃中心，其烃源岩厚度大，分布面积广。

烃源岩厚度变化规律与地层厚度类似。

其中，昆特依断陷北部的鄂博梁次凹和冷西次凹发育了巨厚的烃源岩，厚度达600～1200米，冷湖四、五号一带烃源岩厚度也较大，为400～900米左右，昆北斜坡100～200米左右，昆1井附近为200～400米左右；昆特依断陷中部厚度多为200米左右（图5－1）。

（五）证实柴达木盆地震旦系－下古生界发育良好的烃源岩（1）烃源岩地质特征柴达木盆地震旦系－下古生界发育稳定型、活动型两类沉积地层。

在柴北缘欧龙布鲁克地区稳定型沉积地层中，发育震旦系全吉群上部、下古生界两套烃源岩。

在柴达木盆地其它地区活动型下古生界沉积地层中，发育滩间山群a段、铁石达斯群A段烃源岩。

在柴北缘全吉山－欧龙布鲁克一带，震旦系－下古生界为稳定型沉积。

震旦系全吉群下部为一套紫红色砾岩沉积，中部为一套纯净的石英砂岩沉积部，上部发育灰黑色-黑色页岩夹泥质粉砂岩，碎屑岩总厚度为1179.44m，其中暗色页岩厚度为185.06m。

下古生界寒武系为一套台型碳酸盐岩沉积，总厚度956.47m。

下奥陶统多泉山组下部亮晶灰岩与亮晶白云岩互层段，上部岩性以灰色-深灰色泥晶灰岩、细晶灰岩为主，厚度1187.44m。

石灰沟组发育厚层黑色页岩，厚度280m。

中奥陶统大头羊沟组为一套砾岩-含砾砂岩-砂质白云岩-角砾状灰岩-灰岩组成的滨海-浅海相沉积建造。

柴达木盆地其它地区下古生界为活动型沉积，在柴北缘为滩间山群，在柴南缘为铁石达斯群。

滩间山群、铁石达斯群是一套中基性火山岩,细碎屑岩(类复理石)和碳酸盐岩组成的弧后火山-浅海沉积建造，由海相碳酸盐岩、碎屑岩以及火山岩组成。

滩间山群分为五个岩段，包括b.d两个火山岩段以及a.c.e三个沉积岩段。

a岩段为泥岩夹结晶灰岩段，c.e都为砾岩段，c岩段中发育火山碎屑沉积且c岩段发生强烈动力变质作用。

滩间山群a段（O3tn a）、铁石达斯群A段发育黑色泥岩，部分已变质成千枚岩，主要出露在滩间山、石棉矿和纳赤台地区，其中滩间山地区黑色泥岩厚约70.01m，为好的烃源岩。

（2）烃源岩地球化学特征①有机质丰度A、欧龙布鲁克剖面：全吉群的黑色页岩TOC值为0.02～0.55%，平均值为0.27%；氯仿沥青“A”范围为0.001%～0.0041%，平均值为0.002%（图2-24）；生烃潜量S1+S2范围为0.01mg/g～0.05mg/g，平均值为0.02mg/g。

（五）证实柴达木盆地震旦系－下古生界发育良好的烃源岩（1）烃源岩地质特征柴达木盆地震旦系－下古生界发育稳定型、活动型两类沉积地层。

在柴北缘欧龙布鲁克地区稳定型沉积地层中，发育震旦系全吉群上部、下古生界两套烃源岩。

在柴达木盆地其它地区活动型下古生界沉积地层中，发育滩间山群a段、铁石达斯群A段烃源岩。

在柴北缘全吉山－欧龙布鲁克一带，震旦系－下古生界为稳定型沉积。

震旦系全吉群下部为一套紫红色砾岩沉积，中部为一套纯净的石英砂岩沉积部，上部发育灰黑色-黑色页岩夹泥质粉砂岩，碎屑岩总厚度为1179.44m，其中暗色页岩厚度为185.06m。

下古生界寒武系为一套台型碳酸盐岩沉积，总厚度956.47m。

下奥陶统多泉山组下部亮晶灰岩与亮晶白云岩互层段，上部岩性以灰色-深灰色泥晶灰岩、细晶灰岩为主，厚度1187.44m。

石灰沟组发育厚层黑色页岩，厚度280m。

中奥陶统大头羊沟组为一套砾岩-含砾砂岩-砂质白云岩-角砾状灰岩-灰岩组成的滨海-浅海相沉积建造。

柴达木盆地其它地区下古生界为活动型沉积，在柴北缘为滩间山群，在柴南缘为铁石达斯群。

滩间山群、铁石达斯群是一套中基性火山岩,细碎屑岩(类复理石)和碳酸盐岩组成的弧后火山-浅海沉积建造，由海相碳酸盐岩、碎屑岩以及火山岩组成。

滩间山群分为五个岩段，包括b.d两个火山岩段以及a.c.e三个沉积岩段。

a岩段为泥岩夹结晶灰岩段，c.e都为砾岩段，c岩段中发育火山碎屑沉积且c岩段发生强烈动力变质作用。

a）、铁石达斯群A段发育黑色泥岩，部分已变质成千枚岩，滩间山群a段（O3tn主要出露在滩间山、石棉矿和纳赤台地区，其中滩间山地区黑色泥岩厚约70.01m，为好的烃源岩。

（2）烃源岩地球化学特征①有机质丰度A、欧龙布鲁克剖面：全吉群的黑色页岩TOC值为0.02～0.55%，平均值为0.27%；氯仿沥青“A”范围为0.001%～0.0041%，平均值为0.002%（图2-24）；生烃潜量S1+S2范围为0.01mg/g～0.05mg/g，平均值为0.02mg/g。

东濮凹陷南部古近系烃源岩地球化学特征与油源对比东濮凹陷位于渤海湾盆地西南缘,属临清-东濮坳陷的一部分,其西侧超覆于内黄隆起之上,东侧以兰聊断裂与鲁西隆起为界,南为兰考凸起,北与莘县凹陷相连。

东濮凹陷地理上横跨河南、山东两省,是一个呈北东向延伸、南宽北窄、总面积约5300km²。

本文以石油地质理论为指导,依据先进的测试手段对东濮凹陷古近系南部地区烃源岩及原油样品进行分析,在系统收集录井资料、TOC与岩石热解数据的基础上,判识南区的有效烃源岩的分布层段。

在现有南区沉积相研究基础上,针对有效烃源岩分布层段,从岩石的矿物组成、有机质的显微组份研究其有机相特征,并分别从有机岩石学、分子地球化学角度剖析南部地区烃源岩的生烃特征,在南区纵向烃源岩连续取样基础上,分别利用饱和烃色谱-质谱及芳烃色谱-质谱测试,等分析手段,精细剖析不同环境不同岩性烃源岩的分子组成特征,为南区典型油田油源条件解剖奠定基础,最后以东濮凹陷南部马厂地区的高蜡原油为主要研究对象,精细分析南部马厂地区原油分子组成特征,并采用气相色谱-质谱技术,通过多种分子标志物参数对该区原油成熟度进行综合分析。

主要取得了以下认识:1.东濮凹陷南部烃源岩地球化学数据统计结果中,生烃潜量（S1+S2）主要分布在0.10⁰.15 mg/g,平均0.08mg/g,其中沙河街组三段下亚段有机质丰度最高,且Tmax值主要集中在430°C左右,已达到相对成熟阶段;部分沙河街三段中亚段1-4与沙河街三段中亚段5-9主要为Ⅱ2型干酪根;总体来看,南部烃源岩样品中,沙河街组三段下亚段存在中-好烃源层,具有一定的生烃潜力,应为主力烃源层。

2.东濮凹陷南部烃源岩生物标志化合物特征中,正构烷烃分布形式多数呈现前峰单峰态,少数热演化程度偏低的烃源岩存在双峰态分布,高分子量的正构烷烃化合物含量普遍较低,显示其成熟度基本已经达到成熟阶段,有机质来源主要以浮游低等水生生物为主。

烃源岩地球化学研究论文1有机质含量对比本次采集的烃源岩样品包括钻井和露头的泥质岩（泥岩）与碳酸盐岩（石灰岩）,其中野外露头8个,钻井6口（图1）。

对采集的钻井和露头样品分别进行了有机碳含量（TOC）测定、氯仿沥青“A”抽提与计量、族组分分离与定量、岩石热解、饱和烃气相色谱等分析测试。

其中,有机碳含量通过LECOCS-400碳硫测定仪进行测定；氯仿沥青“A”含量通过索氏抽提法利用氯仿溶剂进行抽提获得；族组分采用层析柱法进行分离、定量；岩石热解数据通过OGE-II油气评价仪（Rock-Eval）进行测定；饱和烃组成主要通过日本岛津GC-17A气相色谱仪进行分析。

将测试数据与前人分析数据相结合,其中石炭系露头石灰岩、钻井泥岩和下二叠统露头泥岩的样品分析较多,其他样品的分析数据较少,样品少其实与该类可能烃源岩样品不发育有一定关系。

露头与钻井不同岩性的有机碳含量与氯仿沥青“A”含量总体成呈正相关特征（图2）。

据图2和表1可以较清楚地观测到钻井样品与露头样品的有机质含量差异。

总体来看,钻井样品的可溶有机质氯仿沥青“A”含量偏高,位于上部区域。

露头样品氯仿沥青“A”含量偏低,位于左下部和右下部区域。

仔细观察可以看到,左下部区域主要为石炭系和下二叠统露头石灰岩样品,右下部区域的样品主要为下二叠统露头泥岩样品。

很显然,二者相比,露头泥岩的有机碳含量和氯仿沥青“A”含量均总体高于石灰岩,所有石灰岩有机碳含量在0.01%～0.83%,均值为0.09%；氯仿沥青“A”含量分布在0.0004%～0.0247%,均值为0.0034%。

下二叠统露头泥岩有机碳含量在0.08%～4.45%,均值为1.79%；氯仿沥青“A”含量0.0002%～0.0108%,均值为0.0042%（表1）。

钻井样品主要是石炭系泥岩、石灰岩与下二叠统泥岩,其中石炭系石灰岩有机碳和氯仿沥青“A”含量偏低,但是钻井石灰岩的氯仿沥青“A”含量仍高于露头石灰岩,而有机碳含量最高值分布于露头石灰岩（图2）。