烃源岩定量评价

烃源岩的定性评价烃源岩评价主要回答研究区能否生烃、生成了多少烃类？即一个探区是否值得勘探、有利区在哪？烃源岩定性评价在第三～五篇中，已经分别介绍了有机质的产生、沉积及组成，有机质的演化和油气的生成及成烃模式，油气的组成、分类及蚀变。

这些内容构成了油气地球化学的理论基础。

不过，作为一门应用性学科，油气地球化学必需落实到应用上，其生命力也将与应用效果密切相关。

因此，本篇将集中讨论油气地球化学在油气勘探开发中的应用。

经典的油气地球化学以烃源岩为核心，它主要服务于油气勘探，其应用主要体现在两方面，一是烃源岩评价，二是油源对比。

烃源岩评价主要回答研究区能否生烃、生成了多少烃类？即一个探区是否值得勘探、有利区在哪？油源对比则主要回答源岩所生成的烃类到哪里去了？或者，所发现的油气来自哪里？从而为明确有利勘探方向服务。

现代油气地球化学的研究重心已逐渐向油气藏转移，需要回答油气藏形成的机理、历史、过程和组分的非均质性及其在油田开发过程中的变化。

它既可以服务于油气勘探，也可以服务于油气藏评价和油气田开发。

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，本教材中以烃源岩替代早期的生油岩来涵盖油源岩和气源岩。

由于这样便于“顾名思义”，目前已有不少学者都在这样使用术语，但不少文章、专著、科研报告广泛存在沿用和混用的情况。

关于烃源岩，不同学者的定义并不完全一致。

Hunt（1979）认为，烃源岩指自然环境下，曾经生成并排出过足以形成商业性油气聚集数量烃类的任一种细粒沉积物。

烃源岩测井评价研究概述摘要：目前围绕着烃源岩的测井评价开展了许多研究工作，本文从烃源岩测井评价的进展和评价方法两方面入手，系统的介绍了烃源岩评价的国内外研究现状和国内常用的评价方法，并指出了目前烃源岩评价中存在的问题，对今后研究工作的开展提出了建议。

关键词：烃源岩；测井资料；研究进展；评价方法引言烃源岩是油气藏和输油气系统研究的基础，国内外对于烃源岩的研究一直很重视。

在对烃源岩的研究过程中也取得也一定的成果。

但是，由于构造和沉积环境的影响，烃源岩具有很强的非均质性，给资源评价工作带来一定的困难，许多学者对烃源岩的评价做了进一步的研究。

本文对目前有关于烃源岩的测井评价进行总结分析，希望对今后的烃源岩评价工作有所帮助。

1 烃源岩的评价进展1.1 国外进展利用测井资料评价烃源岩的主要方面是确定烃源岩中的有机碳含量（TOC）。

早期关于烃源岩评价的研究主要集中在国外，1945年Beer就尝试应用自然伽马曲线识别和定量分析有机质丰度[1]。

Murry等（1968）作区块分析时得出异常大的地层电阻率是由于生油岩中已饱和了不导电的烃类[2]。

Swamson将自然伽马异常归因于与有机质相关的铀，他指出铀与有机质存在一定关系[1]。

在七十年代末期由Fertl（1979）、Leventhal（1981）等人相继找出放射性铀与有机质含量间的经验公式，这期间的研究主要以定性分析为主[1]。

Herron（1986）将C/O 能谱测井信息用于求解烃源岩的有机质丰度，但该方法误差较大并未真正应用到实际评价中[3]。

Schmoker在八十年代做了许多关于烃源岩的研究，他指出高的自然伽马值与烃源岩间的相关性、用密度测井信息来估算烃源岩有机碳含量、埋藏成岩作用引起的孔隙度减小过程就是一个热成熟过程、碳酸盐岩和砂岩的孔隙度之间呈幂函数等观点[4-6]。

Meyer（1984）等利用自然伽马、密度、声波和电阻率测井结合来评价烃源岩，总结出了测井响应参数与有机碳含量的岩石判别函数[7]。

烃源岩评价注意的3个问题！烃源岩评价注意的3个问题！一般的，评价某种泥岩能否成为烃源岩的最主要的三个参数是：（残余）有机碳丰度（TOC）、成熟度（Ro，注：这个下标是英文o 决不是数字0，代表油镜下的反射光强度。

前几日看到某国内著名期刊的稿件修改意见中居然要求这里是0，有点惊愕了~）。

在评价一种烃源岩的优劣时，这至少这三个参数是要同时考虑的，才能得出最初的评价——不是最终的结论！一、有机碳丰度（TOC%）好的烃源岩一般具有高丰度的有机碳，但是反过来却是不成立的，即丰度高并不能代表好的烃源岩。

因为烃源岩要生烃，不仅要有碳，还要有氢。

如果烃源岩的氢含量极少（即HI或H/C原子比很小），那么这块源岩至多只能是气源岩，不足以生油。

烃源岩中氢的含量（用氢指数或氢碳原子比衡量）其实很大程度是决定了有机质的类型，即氢指数反映有机质类型。

如Ⅰ型有机质的HI一般在600~800mg/g （HImax=1200），Ⅱ型则是200~600,Ⅲ型一般就要小于200了。

在用有机碳丰度来评价烃源岩优劣时，不能不考虑成熟度的影响——烃源岩在生烃过程中，根所物质平衡的原则，有机碳丰度总是要降低的。

因此，如果不考虑有机质成熟度，而用简单的TOC的分级（如1~2中等，>2好烃源岩）评价烃源岩的优劣可能得出错误的结论。

笔者认为评价一种烃源岩首先要对其成熟度做出大致的评估。

如果一种有机质的成熟很低（小于0.6%），那么后续的评价没有多大的意义，有机碳丰度再高，类型再好有什么用呢？——这种源岩要生油，再过几Ma年再来吧。

关于原始有机质丰度评价问题原始烃源岩的有机质丰度很难恢复，目前几乎所有的有机碳的恢复算法，不论复杂与否，其最核心内容都是对转换率进行估算。

而对转换率的估算往往会出现“乌龙球”的现象。

比如，K.E Peter（The Biomarker Guide,Vol1,P117）提出用HI来恢复原始有机碳，其公式推导很复杂，在他的生标物指南（上）中大概花了两个页面来推导，但是仔细看，就可以发现他的算法要完成有机碳恢复最关键的是给出原始HI的值。

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。

作业一烃源岩综合评价1、根据所给某钻井地层剖面（图1），确定烃源岩的层位（段）；自然伽马测井原理：曲线是测量地层放射性的测井曲线，地层中的泥质含量越高曲线的值越高，岩石的颗粒越细，说明沉积时水体的环境就越安静，水体动荡幅度小，有机质就越容易保存；而在砂岩中，由于水体动荡水中含氧量高，有机质会被氧化，保存下来的就少。

据钻井剖面图在一、三、五段中自然伽马相对呈高值，视电阻率呈低值，因此烃源岩层主要位于一、三、五段，其它层段含有很少的烃源岩，可以忽略不计。

2、统计各层段烃源岩的厚度；第一层的烃源岩厚度约为12m，第三层的烃源岩厚度约为30m，第五段烃源岩厚度约为30m。

3、根据所给地球化学分析数据（表1），确定烃源岩的有机质丰度、类型和成熟度；C：有机质成熟度：通过镜质体反射率Ro求得4、根据已有资料，计算各层段烃源岩的生烃强度；由于题中未给出烃源岩的面积和厚度因此只能计算单位体积的烃源岩生烃5、烃源岩综合评价由以上可知有机质为Ⅲ型干酪根，为腐殖型有机质。

Ⅲ型干酪根在生成烃类时主要是产气。

干酪根成熟度大都在成熟阶段，只有一个在高成熟阶段，说明此烃源岩已经生成过原油，但还有一定的生油潜力。

单位体积生烃强度以须一段、须三段、须五段较大，而须二段、须四段、须六段的单位体积生烃强度较前面三段小，说明在生油潜力方面前面三段较好，后面两段的生烃潜力较前面三段更差一些。

据岩性柱状图可知一、三、五段的烃源岩的厚度较大，而二、四、六段的厚度较小，说明一、三、五段的总的有机质含量更高，最后生成的烃类也更多。

二、四、六段烃源岩的生烃量要比一、三、五段少得多，但还是有一定的烃类生成。

总体来说须一段、须三段、须五段是较好的烃源岩，须二段、须四段、须六段较差一些。

专题一：烃源岩分布预测和质量评价方法及应用专题一：烃源岩分布预测和质量评价方法及应用油气资源量的大小（储量）—是进行勘探决策分析和勘探规划计划编制的基础和科学依据!烃源岩—能够生成石油和天然气的岩石。

是生成油气的物质基础，烃源岩的质量和体积决定了生成油气的多少!1.无井条件烃源岩分布预测①有井约束地震相②有井约束层序分析③有井约束地震反演④综合研究2.判别源岩的最小有机碳含量下限标准：泥岩的有机碳≥0.5% 碳酸盐岩的有机碳≥0.3% 作为生油岩标准的最小有机碳下限值不能应用于成熟度高的地区。

高成熟区目前所测得的有机碳只能反应有机质的残余数量，原始数量可能是它的两倍以上。

存在的问题①理论上没有考虑有机碳的组成比例；（不同类型的有机质，生油岩干酪根中的有效碳含量不同：）★没有考虑母质的转化程度；★没有定量考虑母质类型；★没有考虑排烃条件。

②实践上★有些煤的有机碳丰度高，但不是有效的烃源岩；★有些泥岩的有机碳低，但却是好的烃源岩（如柴达木盆地第三系）。

2.用氯仿沥青“A”等残留烃指标评价源岩品质（1）理论依据源岩排烃效率非常低（一般〈5%），源岩中目前残留烃量基本代表了原始的生烃量●反应了残烃的指标；●反应了源岩生烃能力和残留烃能力的变化规律；●反应了有机质的转化率。

（2）实际情况★在生烃量相同的情况下，氯仿沥青“A”、热解参数“S1”以及总烃含量“HC”数值越大，意味源岩排出的烃量越小；★煤、欠压实地层中的“A”偏高并不意味源岩的生烃量大，而是表明源岩的排烃条件差3.有效烃源岩的判识二、有关烃源岩的几个术语和烃源岩评价标准1.烃源岩（生油岩或母岩）—通常把能够生成石油和天然气的岩石，称为生油（气）岩，由生油（气）岩组成的地层为生油（气）层。

有效烃源岩是指对油气藏形成作出过直接或间接贡献的烃源岩。

预测有效烃源岩分布发育对于评价资源潜力和油气藏分布具有现实意义。

优质烃源岩（excellent source rock）—有机碳含量大于3%的烃源岩作为优质烃源岩。

技术创新19利用测并方法定量评价六冷断陷烃源岩有机碳含量◊中石化东北油气分公司勘探开发研究院徐百祥本文以烃源岩测丼响应特征为基础，开展了大冷断陷九 佛堂组烃源岩有机碳测井评价研究，建立了 TOC-Alog 和T〇C-A lo g1^_模型。

结果发现，这两个模型具有高 度正相关关系，相关系数分别达0.91和0.79,表明建立的评价 模型比较可靠。

由于岩心取心分析的各种弊端，应用化学分析方法评价烃源岩有一定的局限性。

而烃源岩在测井曲线上响应特性明显，据此建立有机碳含量与测井响应的定量关系，以获得沿井轴连续分布的有机碳含量信息[1<。

本文研究建立了松南地区大冷断陷九佛堂组烃源岩的有机碳测井评价模型，为该区烃源岩系统 潇提供了依据。

1地质概况大冷断陷是松辽盆地南部的一个白垩纪改造型小盆地，呈 北北东向展布，面积约412 km2。

中生界自下而上主要发育了义 县组火山岩地层，九佛堂组、沙海组湖相沉积及阜新组水陆过渡相沉积；其上不整合于第四系。

2011年以来，该断陷先后钻探了三口井，均钻至义县组。

钻井证实九佛堂组岩性主要为暗 色泥岩夹粉砂岩和碳质泥岩。

其中，烃源岩以厚层灰黑色、黑 色泥岩，黑色碳质泥岩为主，层状或块状构造，多见生物化石 及碎片。

这些暗色泥岩有机质丰富，部分井段暗色泥岩有机碳 含量在4.06%〜9.78%之间，属于优质烃源岩。

2烃源岩测井定量评价研究区九佛堂组烃源岩在测井曲线上表现出明显的低密 度、高声波时差、高中子孔隙度、高GR、高电阻率的“四高一图1大冷1井九佛堂组烃源岩AlogR分析和TOC计算A lo g R分析一般采用三孔隙度测井曲线（声波、密度、中子孔隙度）与电阻率曲线（L L D)重叠计算。

应选择准确反映 原状地层岩性、烃源岩响应最显著的测井曲线与电阻率曲线进行重叠。

对比发现，研究区九佛堂组烃源岩的GR、DEN与R t曲线重 叠关系较好，测井特征突出。

因此主要应用GR-Rt^DDEN-Rt重 叠，建立A lo gR-TOC关系模型。

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。