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烃源岩的评价

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烃源岩评价

烃源岩评价

＜0.4
＜0.01
＜100
＜1
岩石热解（Rock Eval)
系指烃源岩评价,其特点是利用热 解法，直接分析岩样，样品用量少， 简便、分析速度快、成本低。可对钻 井剖面做初步生油评价。
岩石热解分析仪
RockEval6
原理：测出岩石中的热蒸发及热裂解烃类的 绝对含量。利用程序升温将岩石样品中的烃 类物质热蒸发及热裂解分离出来,再由载气带 入FID分别检测
超临界抽提方法
有机质的转化率
岩样和煤样
对于岩屑，则先用镊子仔细挑选出真正有代 表性的岩石碎片，然后用水洗去表面沾污的泥 浆、泥土等杂质，在用氯仿或苯－甲醇混合溶 剂淋洗 １－２分钟，低温干燥后粉碎过筛，装 瓶待用。为防止碎样时因发热而使部分有机质 挥发、变质，我们一般用密封式化验制样粉碎 机或用铜研钵人工研碎。
古气候条件：温暖、湿润
氧化还原条件：还原条件
II 烃源岩地球化学
有机质的丰度 有机质的类型 成熟度指标 有机质的转化率 油源对比
有机质的丰度
主要的指标：有机碳
（干酪根 +可溶有机质） 氯仿沥青A
泥质岩石：0.5%--- 15% 碳酸盐岩： 0.1%---- 0.3%
有测机定元仪素
原理：将被测物质（固体、液体）放入高
的温H2O气炉、体燃N2物烧。质，将采生其用成它吸的的附气干体—扰混解气合吸体物装清主置除要分后为离，C，余O2再下、 用热导或红外检测器检测出各种气体含 量，最后利用化学反应原理计算出各种元 素的百分含量。
C/H=6～7.5 C/H=7.5～9
生油岩系指在相同的地质背景下 和一定地史阶段中形成的生油岩 与非生油岩石的组合
泥质岩石烃源岩

烃源岩评价标准

烃源岩评价标准
• 其中，A为腐泥组百分含量，B为壳质组百分含量， C为镜质组百分含量，D为惰质组百分含量
• I型 T>=80~100 • II型 T=80~0，其中，II1型 T=80~40，II2型 T=40~0
• III型 T<=0~-100
• 2、干酪根分析法 • （1）干酪根元素分析法
H/C
I
>1.5
II
凝析油、湿 气带
1.3-1.6
干气阶段
>1.6 >450
II 型 Tmax℃ <435 III 型 Tmax℃ <435
435-460 （其中IIs：420460）
435-470
470-540
>465 >540
表1—7 应用Tmax划分烃源岩成熟度范围表
Ro<0.5%
Tmax<430℃
未成熟
Ro=0.5~1.3% Tmax=430~465 生油带 ℃
腐殖
20~50 10~20 <10
250~600 120~250 <120
级别 项目
好烃源岩
较好烃源岩 较差烃源岩
非烃源岩
岩相
深湖-半深湖相 半深湖-浅湖相 浅湖-滨湖相
河流相
岩 性 深灰-灰黑色泥岩 灰色泥岩为主 灰绿色泥岩为主 红色泥岩为主
Toc（%）
>1
1.0-0.6
0.6-0.4
<0.4
“A”（%）
级别项目好烃源岩较好烃源岩较差烃源岩非烃源岩岩相深湖半深湖相半深湖浅湖相浅湖滨湖相河流相岩性深灰灰黑色泥岩灰色泥岩为主灰绿色泥岩为主红色泥岩为主toc11006060404a0101005005001001hcppm500500200200100100s1s2883311kghct66220505辽河油田研究院文档仅供参考如有不当之处请联系本人改正

烃源岩 评价

烃源岩 评价

二、依据红外光谱（官能团）特征划分有机质类型

有机质的红外光谱带可以分为脂族基团、芳香基团和含氧基团三大 类。对相近成熟度的有机质样品来说，脂族基团含量越高，而芳香基团、 含氧基团含量越低，则类型越好。因此，依据这些集团（谱带）的相对 强度，可以选择许多比值来表示有机质的类型。
红外光谱陆相烃源岩有机质类型划分表（SY/T5735—1995）
吸光度比
2920cm-1/1600cm-1
Ⅰ1
—
Ⅰ2
>4.3 >1.00
Ⅱ
1.6~4.3 0.40~1.00
Ⅲ1
0.5~<1.6 0.15~<0.40
Ⅲ2
<0.5 <0.15
1460cm-1/1600cm-1
—
3、依据干酪根的稳定碳同位素组成判识干酪根的类型
总体来讲，相同条件下，水生生物较陆生生物富集轻碳同位素，类 脂化合物较其他组分富集轻碳同位素。因此，较轻的干酪根碳同位素组 成一般反映较高的水生生物贡献和较多的类脂化合物含量，即对应着较 好的有机质类型。干酪根的碳同位素组成应该了以反映其有机质的来源 及有机质类型。下表列出了代表性的由于干酪根同位素组成鉴别干酪根 类型的方案。


2、海相镜质组反射率（Rmv) 海相镜质组是碳酸盐岩中“自生”的镜质组分。其反射率与煤中的 镜质组反射率有极好的相互关系，是海相碳酸盐岩最理想的成熟度之一。 海相镜质组反射率与煤镜质组反射率的换算关系： Rmv=0.805R0-0.103 （0.50%<R0≤1.60%） Rmv=2.884R0-3.63 （1.60%<R0≤2.00%） Rmv=1.082R0+0.025 （2.00%<R0≤5.00%）

烃源岩综合评价报告

烃源岩综合评价报告

CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM 烃源岩综合评价报告班级姓名学号指导教师2015年10月25日前言通过对某坳陷背斜及西部斜坡进行钻探取样，得到的各探井S3顶面深度、泥岩厚度及各项地化指标数据（见表1-1）分析，所得各项结果如下：1、根据各探井数据及取样地化特征得到该坳陷S3暗色泥岩厚度、有机碳含量及镜质体反射率得到等值线分布平面图，再综合分析得到烃源岩综合评价图。

2、根据总烃/有机碳、“A”/有机碳、饱和烃、镜质体反射率、OEP及地温与深度关系，得到该坳陷S3烃源岩演化剖面图，据此将烃源岩演化分为未成熟阶段、成熟阶段和高成熟阶段。

由各项结果可知，该地区有利烃源岩分布多集中在背斜的翼部且深度较深的坳陷部位，分布面积较广，有很好的油气勘探前景。

一、烃源岩的演化特征(一)烃源岩生油门限根据绘图烃源岩演化剖面图可以看出，总烃/有机碳、“A”/有机碳和饱和烃随深度有相同的变化趋势（见附图1），在深度1400—1900m有较大值，氯仿沥青“A”在1200m处开始大量增加，代表此时的烃源岩开始大量生油。

三者都在1600m处达到最大值。

据各井位镜质体反射率和地温数据拟合镜质体反射率—深度曲线和地温—深度曲线，从曲线上得出Ro=0.5时生油门限为54ºC，对应的深度为1200m，意味着埋深达到1200m时该烃源岩达到成熟开始生烃。

而从OEP曲线也可以看出，生油门限以上，其随深度加深而骤降，生油门限以下下降较缓慢。

在生油门限处OEP约为1.7，当烃源岩达到成熟阶段其值几乎都集中在1.2以下且幅度变化范围小，即奇数碳占优势，代表岩石中有机质向石油转化程度高，这也验证了前面所判断，此时烃源岩已经达到成熟。

(二)烃源岩演化阶段参照镜质体反射率曲线根据有机质成熟度将烃源岩演化分为三个阶段：未成熟阶段：深度<1200m，温度<54ºC，Ro<0.5；成熟阶段：深度1200m—2140m，温度54ºC--85ºC，0.5<Ro<1.2；高成熟阶段：深度>2140m，温度>85 ºC，Ro>1.2。

烃源岩评价答辩

烃源岩评价答辩

285.7142857 571.4285714 857.1428571
……
52
3
333.3333333 666.6666667
1000
250 6857.143
8000
40.5 12 2.8
……
2.75
363.6363636 727.2727273 1090.909091
2.5
400
800
1200
……
2150
2200
2250
2300
2350
2400 石深75井
Ro% 0 0.5 1 1.5 2
2793
2993
3193
3393
3593
3793
3993 石深85井
Ro(%)
0
0.5
1
1.5
3400
3600
3800
4000
4200
4400
4600
4800
5000
5200
5400
冷科1井
柴北缘下侏罗统烃源岩演化单井剖面
6
一般不当作生油岩
5 4
3
2
1
0
C1 3
C2 9
C1 4
C3 0 C3 1
C1 5
C3 2
C1 6
C3 3
C1 7
C3 4
C3 5
C1 8
C1 9
C2 0
C2 1
C2 2
C2 3
C2 4
C2 5
C2 6
C2 7
C2 8
C2 9
CPI=1.122<1.2,
演化较成熟，可列为生油岩
面积

烃源岩评价

烃源岩评价
氯仿沥青“A”——是指岩石中用氯仿（CHCL3）抽提的可溶有机质， 即岩石中由有机质已经生成的物质，包括饱和烃、芳烃、胶质和沥青质
总烃——指氯仿沥青“A”族组成中饱和烃与芳烃之和（常用ppm为单位）
➢有机质类型：有机质类型是评价烃源岩生烃潜力的重要参数之一，常 用的分析方法包括有机地球化学与有机岩石学两种方法，主要分析参数
➢有机质丰度：主要评价岩石中有机质含量的多少。评价有机质丰度的 主要参数包括有机碳含量、氯仿沥青“A”、总烃
有机碳含量——有机碳是指岩石中与有机质有关的碳元素含量；常用的 分析方法包括燃烧法和岩石热解色谱；值得注意的是实测的有机碳含量 仅仅表示岩石中剩余的有机碳含量，因此在利用有机碳含量评价烃源岩 时，确定其下限标准必须考虑成熟度的影响
MPI1
1.5(2 甲基菲 3 甲基菲） 菲1甲基菲 9 甲基菲
MPI2
3 2 甲基菲 菲1甲基菲 9 甲基菲
Ro 0.60 MPI1 0.40 0.65%≤Ro<1.35% Ro 0.60 MPI1 2.30 1.35%≤Ro<2.00%
烃源岩评价标准 对烃源岩有机碳含量下限标准的确定取决于国家的政治、经 济状况和各地区的不同情况，就目前的现状而言，总体来说， 我国各地区确定的有机碳含量下限标准较国外偏低，且尚不 完全统一，仍有较大的争议
不同岩石类型烃源岩有机碳含量下限标准
烃源岩级别
泥质岩
碳酸盐岩
成熟阶段 高过成熟阶段 成熟阶段 高过成熟阶段
非烃源岩 差烃源岩 较好烃源岩 好烃源岩 最好烃源岩
<0.4 0.4～0.6 0.6～1.0 1.0～2.0
>2.0
<0.16 0.16～0.24 0.24～0.4 0.4～0.8

烃源岩评价


段
用下生成高温甲烷。有机物含量各项指标基本趋于稳定。R0<1.3%，为低成熟阶段，生物烃奇碳优势逐渐消失，CPI趋于1， 深度加大，有机碳、氯仿提取物等急剧增加。
1.3%<R0<2.0%，为高成熟阶段，干酪根与石油裂解，液态烃剧减，氯 仿提取物、烃含量下降明显，有机碳略有下降。
过 成 熟 阶 R0>2.0%，深度大，温度高。干酪根生油潜力枯竭，只在热解作
该段烃源岩中，多数属于Ⅱ1类型。说明该段烃源岩有机质 类型为腐殖腐泥型。
（二）有机质类型
3.岩石热解
图中主要是Ⅱ1 和Ⅱ2型，生烃潜力 较好。
（二）有机质类型
4.可溶沥青质 主要研究沥青组分中的烃类，较常用的参数如下：
① 烃源岩氯仿抽提物中组分组成特征，如饱和烃/芳烃； ② 饱和烃气相色谱特征包括主峰碳位置和峰型等，如正烷烃
主峰碳的峰型，还有姥鲛烷/植烷（Pr/Ph）可反映有机质的形
成环境。但这种方法基本不适用具有较高成熟度的母岩；
③ 色谱-质谱分析可来鉴定甾类和萜类等生物标志化合物的种
类和数量，这对判断母质的来源也有重要意义。如C27甾烷主
要来自浮游生物，而C29甾烷来自陆源高等植物，萜烷中的伽
马蜡烷源于细菌，奥利烷和羽扇烷系列反映高等植物输入等。
实习六、烃源岩有机质演化曲线及生烃阶段划分
未成熟阶段
低成熟阶段
CPI在未成熟-中低成中熟成阶熟段阶段
均大于1，逐渐减有小机，碳奇在偶未优成熟、中低成熟阶 势明显，高成熟段-过不成断熟增阶加段，高成熟阶段下
几乎为1，奇偶降优，势过消成高失熟成阶熟段阶下段降不明显
烃转化率
在未成熟阶段不断升高，在
中低成熟阶段达到最高， 高成熟和过成熟阶段下降

烃源岩评价

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。
二、烃源岩的评价


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。

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（S2／有



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（R e）3种，

（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。
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Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ型,如图3－ 30所示：

烃源岩评价


4200
三、有机质的成熟度——甲基菲指数
该指标是由Radke（1982）等人根据菲的甲基同系物 在有机质埋藏成熟过程中丰度发生变化而提出的。 未成熟样品：1-甲基菲、9-甲基菲占优势 随温度增高，有机质成熟，2-甲基菲、3-甲基菲丰度增加
1.5(2-MP+3-MP) 甲基菲指数Ⅰ(MPI-1)=
P+1-MP+9-MP
（l）烃源岩的地球化学特征评价，如有机质的丰度、类型和成 熟度；
（2）烃源岩的生烃能力定量评价，如生烃强度、生烃量、排烃 强度，等。
定性评价与定量评价
一、烃源岩有机质丰度
有机质丰度是评价烃源岩生烃能力的重要参数之一。烃源岩的有机 质丰度是指单位重量的烃源岩中有机质的百分含量。烃源岩有机质丰度 评价常用有机碳含量、氯仿沥青“A”、总烃、岩石热解参数来加以评价。 （一）有机碳含量——残余有机碳含量
TI＝(类脂组×100＋壳质组×50－镜质组×75－惰质组×100) ／100
二、有机质的类型——干酪根类型
干酪根的元素组成分类
H /C
原子比 H/C
2 .0 0
1 .8 0
Ⅰ
1 .6 0 1 .4 0
ⅡA
1 .2 0
ⅡB
1 .0 0
0 .8 0
Ⅲ
0 .6 0
0 .4 0
核三段
0 .2 0
核二段
0 .0 0
Tissot（1978，1984）：指已经生成或有可能生成，或 具有生成油气潜力的岩石。
从原理上，任一岩石都会或多或少含有有机质，因而都会有生成或者 具有生成一定数量油气的能力，但他们并不都是烃源岩，只有对成藏作出 过贡献的才能成为烃源岩。但从应用上，商业性（工业价值）的油气藏本 身是一个随油价及勘探开发技术而变化的概念。同时，当对一个新区进行 早期地球化学研究时，人们往往事先并不知道某一地层是否已经生成并排 出过商业性的油气，但仍然将这种研究成为烃源岩评价。如某些地层可能 会归入差烃源岩。

烃源岩定量评价.


成烃（油、气）转化率X
1.热模拟实验法 2.化学动力学法 3.物质平衡法
1.热模拟实验法
2．化学动力学法
K Ae
E RT
K——反应速度常数，它同原始物质的浓 度随时问的变化有关： A——频率因子； E——活化能(千卡／摩尔)； T——绝对温度(凯氏温度)(=273+℃)； R——气体常数(1．987卡／克分子.度)。
设干酪根（KEO）成烃过程由一个系列（NO个） 平行一级反应构成，每个反应对应的活化能为EOi， 指前因子AOi，并设对应每一个反应的原始可反应潜 量（这里用反应分率表示）为XOi0，i=1，2…NO， 即
KEO1 XO10 O1 XO1
KO1
KEOi XOi 0 Oi XOi
XG XGi ( XGi 0 (1 exp(
i 1 i 1
NG
NG
T
T0
AGi EGi exp( )dT )) D D
3．物质平衡法
有机母质转化前的初始重量（M0）等于转化后 的残余有机母质重量（M）和各种产物重量（Xi， i代表不同的产物组分）之和。
CH m0O n0(原始有机质)→X1CH m1O n1(残余有 机质)＋X2CH m2 O n2(油)＋X3CH m3(烃气) + X4CO2+ X5H2O+ X6H2
通过数学上提供的优化算法，即可求得使 Q（Xi）最小（趋近于0）的一组Xi的取值， 从而可求出各种产物的生产量（或生成率）。
三、Rock－Eval分析所得的生烃势法
Rock-Eval分析所得的S1代表源岩中已经生成的 烃类化合物的含量（或称之为游离烃或热解烃），S2 则代表源岩中能够生烃但尚未生成的有机质的含量 （从实验分析的角度讲，称之为裂解烃），两者之和 （S1＋S2）称为生油势。 包括源岩中已经生成的和潜在能生成的烃量之和， 但不包括生成后已从源岩中排出的部分。而将（S1＋ S2）/TOC 称为生烃势指数。显然，源岩的生烃势是 其中有机质数量、性质和排烃效率的综合反映。而生 烃势指数则只与有机质的性质和排烃量有关。
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第五节烃源岩及其地球化学研究
一、烃源岩的定义
烃源岩:指富含有机质能生成并提供工业数量石油的岩石。

如果只提供工业数量的天然气，称生气母岩或气源岩。

由生油岩组成的地层叫生油层。

在相同的地质背景下和一定的地史阶段中形成的生油岩与非生油岩的组合称为生油层系。

二、生油岩的岩石类型
泥质岩类：泥岩、页岩等；
碳酸盐岩类：泥灰岩、生物灰岩以及富含有机质的灰岩等。

泥岩和泥灰岩是石油原始物质大量赋存的场所。

特征：粒度细——小于0.05mm，颜色暗——黑、深灰、灰绿、灰褐色等，富含有机质，偶见原生油苗，常见分散黄铁矿等。

岩性特征是确定生油岩最简便、最直观的标志。

三、烃源岩的有机地球化学研究
（一）有机质丰度
1.有机碳:系指岩石中残留的有机碳，即岩石中有机碳链化合物的总称，以单位重量岩石中有机碳的重量百分数表示。

生油岩有机碳的下限：细粒页岩为0.4%；而碳酸盐岩可低至 0.3%，甚至 0.1%。

咸化环境形成的泥质生油岩可降低至 0.3%。

2.氯仿沥青“A”和总烃含量
可视为石油运移后残留下来的原石油，二者的含量同时反映了有机质向石油转化的程度。

氯仿沥青“A”下限值：0.0025%—0.003%；
总烃下限值：0.0005%—0.001%。

陆相生油层评价标准（胡见义、黄第藩，1991）
（二）有机质的类型 1、元素分析法
2、热解法
由J.Espitalie等发展了一种研究生油岩特征的热解方法，即生油岩分析仪，可以直接从岩样测出其中所含的吸附烃（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。

3、正构烷烃
从 C10～C40，主峰碳位置在 nC27、nC29和 nC31。

来源于海相的浮游植物和藻类的有机质气相色谱图上具有中等分子量的正构烷烃，主峰碳位置在 nC15和nC17，为单峰型。

如台湾新竹的上第三系原油为海相原油，南海北部湾下第三系原油为陆相原油。

若为混合来源的
有机质，正构烷烃会出现
前后两个峰，即为双峰
型，如美国犹英他盆地始
新统沉积物。

4. 甾萜烷
（三）有机质的成熟度
1、镜质体反射率法
2、孢粉和干酪根颜色法
未成熟阶段为浅黄至黄色；成熟阶段为褐黄至棕色；过成熟阶段为深棕色至黑色。

3、岩石热解法
4. 正烷烃
碳优势指数（CPI）和奇偶优势指数（OPE）。

随着有机质成熟度的增加，CPI值和 OEP值愈接近1，并趋于稳定。

5.甾族化合物
对于非环状体系，与手征碳原子连接的四个基团按质量大小依次为A、B、C、D，假定观测者位于质量最小的原子或原子团D的对面，A→B→C是顺时针方向排列时，则称为R 型，反时针方向排列时，称为S型。

生物体中单一的异构化变成两种热稳定性相似的异构体的混合物，如甾族形成在C-20位置上R型和S型异构体的混合物。

环状体系中就以α或β表示基团位置，当手征中心上的原子或原子团在环平面下边（即指向纸内）为α，用虚线表示，相反，在环平面上边（即指向纸外）为β，用实线表示。

两种构型一般具有不同的热稳定性，生物体中是低稳定型，地质体中是高稳定型，如藿烷的C-17和C-21位置上的H，由17β（H）21β（H）转化为17α（H）21β（H）。

随成熟度的增大，甾烷系列中表现出S构型向S和R构型混合演化，低稳定型的ββ型向稳定型的βα型演化，常用的指标有甾烷系列中的ααα-C2920S/20
（S+R）C
29甾烷和ββ-C
29
/（ββ+αα）-C
29
甾烷。

这些指标与沉积环境的关系
密切，只能在母质类型相同时使用。

（四）有机质的转化指标
采用氯仿沥青/有机碳、总烃/有机碳、总烃/氯仿沥青、饱和烃/芳烃、总烃/非烃等比值可以进一步了解有机质的转化率。