石油地质课程设计
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实习一 生油岩有机质成烃演化曲线及成烃阶段划分
一、实习目的
富含有机质的细粒沉积物，随着被埋藏深度和温度的不断增加，其有机质经历复杂的生物化学和物理化学的变化，并逐步向油气转化。由于不同埋深范围内促使有机质向烃类转化的营力不同，致使其转化的反应过程和主要产物有显著区别，且具有明显的阶段性。
生油岩有机质演化曲线的编制和成烃阶段的划分对含油气盆地油气成因理论的认识和研究，对指导油气勘探，计算生油量和评价区域含油气远景都具有十分重要的意义。
本次实习要求通过某盆地某一生油气层不同埋深所取样品的地球化学分析数据，运用学过的理论和方法，编制生油岩有机质成烃演化曲线，并进行成烃阶段的划分。
二、实习步骤及要求
(1)在课前复习好有关有机质成烃演化以及烃源岩研究方法等章节的内容。准备好实习用的坐标纸、三角板、铅笔和橡皮。
(2)阅读表1-1所提供的资料，初步了解某一生油气层各地球化学指标随埋藏深度或(温度)的增加而发生的变化规律。
(3)在坐标纸上以深度为纵坐标，各地球化学指标为横坐标编绘关系曲线（图1-1），
比例尺：纵坐标：1:20000(深度)；
横坐标：1cm=0.01[氯仿抽提物(g)/有机碳(g) ]，1cm=0.01[烃(g)/有机碳(g)]，
1cm=0.2，1cm=0.1%（有机碳，%），1cm =10℃（古地温）。
注：CPI－岩石抽提物中奇、偶碳原子正烷烃的相对丰度，称为正烷烃奇偶优势比。CPI值<2.1，表示奇数正烷烃略占优势，说明岩石中有机质向石油转化程度高，否则，当CPI值＞2.1，说明奇数正烷烃有明显优势，说明岩石中有机质向石油转化程度低（参考教科书第二章有关内容）。
在深度轴上标明有机质各重要演化阶段的镜煤反射率(R0%)和古温度（℃）的分界值。
(4) 根据图1-1的关系曲线，划分有机质成烃的演化阶段（未成熟、成熟、过成熟阶段）。对各演化阶段的基本特征加以简单的小结，并填入表学实1-2中。
三、实习作业：
１．在坐标纸上按照要求完成图1-１；
２．完成表1-２内容.
1
表1-1 某盆地生油气层不同埋深所取样品的地球化学分析数据
样品号 深度
(m) 有机碳重量
（%） 氯仿抽提物(g)/有机碳(g) 烃(g)/有机碳(g) C24-C30正烷烃CPI 镜煤反射率(R0%) 古地温
（℃）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28 775
910
1250
1450
1564
1620
1720
1776
1796
1820
1868
1900
1920
1950
1980
2042
2170
2380
2480
2590
2850
2970
3260
3600
4000
4240
4500
4724 0.89
1.24
1.40
1.38
1.36
1.44
1.51
1.60
1.41
1.66
1.72
1.67
1.77
1.61
1.65
1.52
1.62
1.98
2.12
2.23
2.25
2.26
2.22
2.06
2.09
2.10
2.03
2.02 0.041
0.040
0.039
0.038
0.040
0.050
0.060
0.062
0.067
0.072
0.080
0.088
0.093
0.095
0.092
0.101
0.116
0.114
0.104
0.088
0.086
0.068
0.049
0.042
0.040
0.038
0.035
0.033 0.017
0.016
0.017
0.019
0.023
0.030
0.037
0.036
0.038
0.042
0.048
0.058
0.065
0.068
0.068
0.071
0.076
0.075
0.071
0.065
0.056
0.045
0.036
0.024
0.021
0.020
0.018
0.017 2.38
3.34
1.76
1.40
1.36
1.29
1.28
1.23
1.20
1.17
1.19
1.12
1.08
1.09
1.11
1.08
1.05
1.03
1.04
1.02
1.00
1.01
1.03
0.98
1.01
0.99
1.00
1.02 0.34
0.36
0.43
0.47
0.50
0.51
0.54
0.55
0.56
0.565
0.57
0.59
0.60
0.61
0.615
0.63
0.68
0.75
0.80
0.84
0.96
1.00
1.20
1.40
1.70
1.93
2.20
2.45 39.95
45.08
58.00
65.60
69.93
72.06
75.85
77.99
78.75
79.66
81.48
82.70
83.46
84.60
85.74
88.10
92.96
100.94
104.74
108.92
118.80
123.36
134.38
147.30
162.50
171.62
181.50
190.00
注：已知地表平均温度10.5℃，古地温梯度为3.8℃/100m。
注:可以在计算机上用grapher程序完成该作业。
表1-2 某盆地生油气层有机岩成烃阶段划分特征分析
演化阶段 特 征
未成熟阶段
成熟阶段
过成熟阶段
注：表1-2重点描述的内容：描述烃源岩在各演化阶段的埋藏深度、热演化程度（即镜煤反射率和古地温）、及各地球化学指标特征及其变化规律（注意指标峰值对应的埋藏深度、热演化程度）。
2 实习二 TTI值的计算和应用
一、实习目的
石油成因研究证明，有机质成烃演化过程中温度和时间是主导因素。当有机质被埋藏后随着深度和地温的增加，埋藏时间的延长，有机质将发生热演化，其成熟度会不断提高，当达到某一门限值时，才能大量生成石油，且成烃演化过程具有明显的阶段性。1971年Lopatin根据促使有机质成烃演化的温度和时间之间的相互关系，提出了一种定量计算有机质成熟度的方法，即时间—温度指数（TTI-Time Temperature Index）。
本次实习，根据选定的某油区一口井的地质剖面所建立的地质模型，定量计算特定生油层的TTI值，确定其成熟度（或演化阶段），为有机质成烃定量研究提供一方面的参数。具体要求如下：
（1）掌握特定的（或各个）生油层的顶、底面时间—埋深—地温关系图（即地质模型）的编图方法（如图2-1）；
（2）明确TTI法的基本概念及求取TTI值的方法；
（3）学会TTI值在有机质成烃定量研究中的应用和解释。
图2-1 A、B、C地层的地质模型图 （据Waples，1980）
二、 TTI基本概念
温度和时间是石油生成、演化和保存的重要因素。基于上述思想，N.V.Lopatin于1971年提出一个根据时间、温度定量计算有机质成熟度的方法，即时间—温度指数（简称TTI值）。这个方法经Waples（1980）的补充和发展，在油气勘探中得到广泛应用。
用温度因子r和温度间隔指数n两个参数反映成熟度变化，其中温度因子r是反映成熟度与温度成指数关系，当温度每增加10℃，成熟度增加一倍。温度因子r = rn =2n，以100～110℃为基准温度，令其n=0，对于任意温度Ti，其对应的n=（Ti-100）/10，温度因子r、间隔指数n和温度之间的关系见表2-1。对于有机质，在经历的地质时间（Δti）后，对于任意温度区间i内的成熟度表达为：
