第11章 烃源岩评价

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。

陆相烃源岩地球化学评价方法
陆相烃源岩地球化学评价方法主要包括以下几个方面：
1. 干酪根类型和成熟度评价：通过对干酪根化合物的热解实验和岩石地层学分析，确定干酪根类型和成熟度，进而预测其烃类生烃潜力。

2. 有机质含量评价：评价方法包括显微镜、电子显微镜、同位素和化学分析等方法，以确定岩石中有机质的含量和组成。

3. 烃类组成评价：通过色谱-质谱联用技术，确定岩石中烃类组成及其特征，包括碳数分布、烷基和环基组成等。

4. 有机地球化学参数评价：通过有机质含量、有机碳含量、含氮量、含硫量、同位素等参数，评价烃源岩的生烃和成藏潜力，预测油气形成的可能性。

综合以上评价指标，可以为油气勘探提供地质地球化学支持，指导勘探区块选取及井位规划。

训练一、烃源岩有效性评价目的：1、利用测井资料预测有机碳含量,认识烃源岩的非均质性；了解优质烃源岩空间分布特点；2、根据上覆地层和烃源岩现今成熟度，重塑烃源岩的生烃历史，认识有效烃源岩的时效性；3、学会使用相关软件（Excell、卡奔、Coredraw）要求：1、提交有机碳测井预测结果数据表和纵向（柱状）分布图，累计优质烃源岩（TOC>2%）厚度。

2、建立该井区的“Ro-H”关系，并据此编制该井烃源岩层顶底界面的成熟度（Ro）演化历史曲线，确定油气开始大量形成的时期（分别以Ro=0.5%和1.2%为门限。

）3、提交文字报告（包括步骤过程的描述和结论）具体步骤：一、ΔlogR法预测TOC1. 选择基线自然电位测井曲线不变，改变声波时差测井曲线左右值使得两条曲线达到最大程度的重合。

然后读出Rmax=100Ω·m，Rmin=1Ω·m，△tmax=650US/M，△tmin=200US/M（分别为选择好基线后测井曲线表头的左右值）图1 砂三段基线重合图2. 计算△logR根据测井所得的声波时差与深侧向值带入下面公式计算（其中R max=100Ω·m，R min=1Ω·m，△t max=650US/M，△t min=200US/M）ΔlogR=logR+log(R max/R min)/(Δt max-Δt min)·(Δt-Δt max)-logR min 根据excel的公式计算得出沙三上层的△logR数值。

然后从沙三段所有计算出的△logR值中筛选出给定深度点的△logR值（运用excel高级筛选功能进行筛选）。

3. 计算拟合系数由于TOC与ΔlogR具有线性关系，故根据实验室测定的TOC与对应点计算的ΔlogR数据进行线性拟合,求得拟合系数。

运用excel 根据给定深度点的△logR值与测定的TOC数据作图，然后对图像进行线性拟合。

拟合出来的图如下图所示：图2 ΔlogR与TOC拟合图拟合公式为TOC =0.516×ΔlogR+2.3554. 根据推导出的拟合公式计算沙三段所有烃源岩TOC将沙三段所有计算△logR代入公式3中拟合公式，运用excel表格计算TOC。

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。

关于烃源岩石油地球化学评价方法的探讨烃源岩是包含有油源岩、气源岩以及油气源岩的一种岩石种类，又被称为生油岩，这是一种能够产生或者已经产生可移动烃类的岩石。

基于此，本文针对烃源岩的基本要素进行分析，并且从不同的分析评价方法入手了解烃源岩的具体本质，为提升对于烃源岩石油地球化学评价方法的了解提供有效的参考。

标签：烃源岩；石油；石油地球化学评价在不同的环境下油气生成的机理也会产生差别，主要受到的是沉积相、埋藏史、构造特征等影响。

有关于油气的开采技术不断进步，为油气的勘探以及开发开辟了新的远景区，资源远景区能够帮助石油的开采相关工作获得更好的发展方向。

1 烃源岩基本要素烃源岩作为一种与尤其生成密切相关的岩石，在物理、生化以及地质等综合过程当中都受到了影响，最终形成的细粒沉积岩当中富含碳、氢等有机质。

受到环境的影响，有机质的含量也并不完全相同，生物生产率、沉积矿物以及水体沉积层的氧化都会成为其含量的重要影响要素。

一些高质量的烃源岩，无论是碳酸盐岩还是夜宴都是在厌氧环境下形成的，呈现出层状的特征，并且TOC呈中高水平，其中蕴含的有机质氢碳比大部分会超过1.2。

随着地壳的变动和沉积作用的积累，埋深不断增加，压力以及温度都发生了巨大的变化，这种情况下，有机质热变，会产生干酪根，由于起源存在差别，主要可以分为四类，如图1所示。

目前在石油勘探等操作的基础之上，就勘探公司钻到的深度来说石油生成过程一般还没有完成，因此从地下采集出来的样本的那个中，岩石样本还有一部分的生油能力，故而可以在实验室当中也可以观测到一定的反应。

2 烃源岩分析方法2.1 基本分析方法在烃源岩石油地球化学评价当中使用的方法有很多，通常来说，烃源岩内存在的石油化合物如果存在的温度低于干酪根裂解的温度，就会释放出来，通过温度变化，可以开展释放活动当中化合物的观测。

在地球化学师的工作当中可以由此来确定生成石油相对于烃源岩的总体生油潜力比例数值。

在目前，地学家开展烃源岩的生油能力评估，所涉及到的试验方法主要是针对露头岩样、地层岩屑等开展的，从中得到的数值能够成为判断烃源岩有机质的含量以及成熟度的重要指标。

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。

烃源岩非均质性对有机质生烃动力学参数影响及评价
烃源岩的非均质性是指烃源岩中有机质分布不均匀的特点。

烃源岩的有机质生烃动力学参数受到非均质性的影响，因此在对烃源岩进行评价的时候，需要考虑其非均质性。

烃源岩中的有机质主要分布在泥片中。

泥片的大小、厚度、有机质含量以及有机质组成等因素均会影响烃源岩的非均质性。

烃源岩中的有机质生烃动力学参数主要包括热解反应速率常数、生油潜力、生气潜力以及热解过程中的产物类型和产率等。

非均质性对这些参数的影响主要表现在以下三个方面：
首先，烃源岩的非均质性会影响泥片的分布。

泥片分布不均匀会导致烃源岩的生油潜力、生气潜力以及热解反应速率常数等参数不同。

在评价烃源岩时，需要对不同层位的有机质进行分析，以获得更准确的生油潜力、生气潜力等参数。

其次，烃源岩的非均质性会影响有机质组成。

不同来源的有机质在热解反应中会产生不同的产物类型和产率，因此烃源岩的非均质性对产物类型和产率也会产生重要影响。

最后，烃源岩的非均质性还会影响热解反应的温度和压力条件。

热解反应的温度和压力条件是确定产物类型和产率的重要参数，而烃源岩的非均质性会导致不同层位的温度和压力条件不同，从而影响产物类型和产率。

综上所述，烃源岩的非均质性对有机质生烃动力学参数的影响是非常重要的，评价一个烃源岩时需要充分考虑其非均质性。

为了更准确地评价烃源岩的生油、生气潜力以及产物类型和产率等参数，需要对不同层位、不同泥片进行分析，以获得更全面的信息。

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。

一根据钻井地层剖面，可确定烃源岩层位为：须五段、须三段；储集层的层位为：须二段、须四段、须六段。

岩性岩相特征：1、烃源岩：须五段：为湖泊沉积，上部为湖沼亚相，为灰色灰质粉砂岩与黑色页岩间互，夹薄煤多层，页岩页理较发育；中部为滨湖沉积，为灰色灰质粉砂岩与黑色页岩间互，偶夹煤线；下部依次为三角洲相的三角洲平原亚相（分支河道砂微相，为灰色细砂岩，成分成熟度低，为典型的正粒度韵律）、与湖泊的滨浅湖沉积（浅湖泥夹粉砂岩）。

须三段：为湖泊沉积，浅湖亚相，岩性细、颜色深，为一套浅湖的泥和粉砂沉积，部分层段为碳质页岩偶夹煤线。

2、储集层:须二段：为湖泊沉积，滨湖亚相，为一套滨湖滩砂叠加少量湖相泥，砂质结构、成分成熟度中偏好。

须四段：为三角洲前缘亚相沉积，为一套水下分流河道砂叠加夹湖泊相泥。

须六段：上部为湖泊沉积，上部为湖沼亚相，为灰色灰质粉砂岩与黑色页岩间互，夹薄煤多层，页岩页理较发育；下部为滨湖亚相，为灰色灰质粉砂岩与黑色页岩间互，偶夹煤线。

二由表1分析可得，1、该烃源岩有机碳的平均含量为1.01%，说明该烃源岩有机质丰度中等——好，生烃潜力中等——好。

2、根据TI值(T=(腐泥组*100+壳质组*50-镜质组*75-惰质组*100）/100),根据表中数据计算可得，TI＜0，故该烃源岩的干酪根类型属于Ⅲ型。

3、又因为干酪根碳同位素-26.23＜δ13C＜-24.67，故该烃源岩的干酪根类型属于Ⅲ型；。

4、该层位烃源岩镜质体反射率Ro（1≤Ro ≤1.28），按有机质的热演化过程，说明该烃源岩属于高成熟早期。

定性评价：该烃源岩有机质丰度高，生烃潜力大，干酪根类型属于Ⅲ型，生油能力差，以生气为主；属于有机质的热演化过程的高成熟早期阶段。

三由问题一回答，可知，储集层为须二段、须四段、须六段。

由上表分析可得，须二段，上部渗透率好，孔隙度差，说明岩石孔隙较小、分选差。

下部渗透率中等，孔隙度中等，说明岩石喉道较粗，孔隙较小。

烃源岩评价与油源对比作者：文章来源：人民网更新时间：2006-07-14【字体：大中小】通常把能够生成油气的岩石，称为生油气岩（或称为生油气母岩、烃源岩），由生油气岩组成的地层为生油气层。

生油气层是自然界生成石油和天然气的岩层，在沉积盆地中，油气是从生油气层中生成并运移到具有多孔介质的储集层中储集起来形成油气聚集的。

生油气层评价的主要目的就是根据大量地质和地球化学分析结果，在一个沉积盆地（或凹陷）中，从剖面上确定生油气层，在空间上划出有利的生油气区，做出生油气量的定量评价，以便与圈闭条件配合，分析盆地的含油气远景，为油气勘探提供科学依据。

生油层的地质研究包括生油层的岩性、岩相及厚度研究。

岩性特征是研究生油层的最直观标志，岩性与原始有机质和还原环境有一定的联系。

生油岩一般是粒细、色暗、富含有机质和微体生物化石、常含原生分散状黄铁矿、偶见原生油苗。

常见的生油层主要包括粘土岩类和碳酸盐岩类。

在陆相盆地中，深水湖泊相是最有利的生油岩相，其中又以近海地带深水湖盆的泥岩型剖面生油条件更佳。

在空间上生油最有利的地区是湖盆中央的深水地区，在时间上生油最有利的时期是沉积旋回中的持续沉降阶段。

生油岩岩性特征研究是定性研究烃源岩的生油气条件，而地化特征则是定量评价其生油气潜力。

一个沉积盆地中只有有效的生油岩才能提供商业油气聚集。

作为有效生油岩首先必须具备足够数量的有机质、良好的有机质类型并具一定的有机质热演化程度。

岩石中有足够数量的有机质是形成油气的物质基础，是决定岩石生烃能力的主要因素。

通常采用有机质丰度来代表岩石中所含有机质的相对含量，衡量和评价岩石的生烃潜力。

其中有机碳含量是最主要的有机质丰度指标。

好生油岩都具有较高的有机碳含量，通常将有机碳含量小于0.5%作为泥质生油岩的下限。

沉积岩中有机质的丰度和类型是生成油气的物质基础，但是有机质只有达到一定的热演化程度才能开始大量生烃。

勘探实践证明，只有在成熟生油岩分布区才有较高的油气勘探成功率。