烃源岩评价方法-1详解
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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。
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Sourcerock,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。
烃源岩成熟度研究方法烃源岩成熟度是指烃源岩在地质历史过程中所经历的热演化程度,是评价烃源岩是否具有生烃能力的重要指标。
下面介绍几种烃源岩成熟度研究方法。
1.岩石学方法岩石学方法是通过对烃源岩岩石学特征的观察和分析,来判断烃源岩的成熟度。
主要包括显微镜下的有机质显微图像、有机质类型和有机质含量等。
通过观察有机质显微图像,可以判断有机质的成熟度,如有机质颜色的变化、孔隙度的变化等。
2.岩石地球化学方法岩石地球化学方法是通过对烃源岩中有机质的地球化学特征进行分析,来判断烃源岩的成熟度。
主要包括有机质元素分析、有机质稳定同位素分析、有机质热解分析等。
有机质元素分析可以确定有机质的类型和含量,有机质稳定同位素分析可以确定有机质的成熟度,有机质热解分析可以确定有机质的裂解特征。
3.地震反演方法地震反演方法是利用地震波在地下传播的特性,通过对地震波的反射、折射、干涉等现象进行分析,来判断烃源岩的成熟度。
地震反演方法主要包括反射地震、地震剖面分析等。
反射地震是通过对地震波反射的强度、频率、相位等特征进行分析,来判断烃源岩的成熟度。
地震剖面分析是通过对地震波在地下传播的速度、衰减等特征进行分析,来判断烃源岩的成熟度。
4.地球物理方法地球物理方法是通过对地球物理场的测量和分析,来判断烃源岩的成熟度。
主要包括电性测井、密度测井、声波测井等。
电性测井可以测量地下岩石的电阻率,从而判断烃源岩的成熟度。
密度测井可以测量地下岩石的密度,从而判断烃源岩的成熟度。
声波测井可以测量地下岩石的声波速度,从而判断烃源岩的成熟度。
总之,烃源岩成熟度研究方法多种多样,需要根据具体情况选择合适的方法进行研究。