烃源岩评价和油源对比.ppt

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1、烃源岩评价和油源对比,烃源岩的研究与评价是油气地球化学理论在油气勘探实践中应用的主要方面之一。从地球化学角度讲烃源岩是指具备了生油气条件，已经生成并能排出具有工业价值油、气的岩石。从岩石学观点看，烃源岩可以分为两类，一类是粘土质岩石，另一类是碳酸盐岩。一个地区(盆地)或层系的含油远景如何，首先就取决于烃源岩的生烃潜力，所以烃源岩研究的主要任务就是确定目的层系的生烃潜力。,第一节 烃源岩研究与评价,烃源岩的研究主要包括：（1）时空展布；（2）岩石中有机质的数量；（3）有机质的类型；（4）成熟度；,1有机碳(Organic Carbon)含量 有机碳含量是指岩石中所有有机质含有的碳元素的总和占岩石

2、总重量的百分比。测定有机碳时，常先用盐酸除去样品中的碳酸盐，然后使样品在氧气中高温燃烧转化为CO2并测定其中的含碳量。有机碳含量与有机质的含量之间有一定的比例关系，即有机质含量=有机碳含量K，K为转换系数。蒂索等综合多方面的资料认为不同类型干酪根在不同演化阶段的K值是不同的(如表)。,一、烃源岩有机质的数量,烃源岩中的有机质是油气形成的物质基础。目前用于评价有机丰度的指标和方法主要有如下三个项目：,从有机碳计算有机质丰度的转换系数(K),现代运移学说认为烃源岩中形成的烃类必须在满足了岩石本身吸附容量以后才能有效的排驱出去，所以烃源岩存在一个有机质丰度的下限值。国内外目前对泥质源岩看法基本一致，

3、均认为用有机碳表示约为0.40.6%。而对于碳酸盐岩源岩则标准不一，但碳酸盐岩有机碳含量的下限标准比泥质岩低的观点目前已被广泛接受。,氯仿沥青“A”是指岩石中可溶于氯仿的有机质的总称，约占岩石中有机质的215%。氯仿沥青“A”是一种混合物，根据它们对不同溶剂有选择性溶解的特点，可以用柱色层法等将其分离成饱和烃、芳香烃、非烃(胶质)和沥青质等族组分，其中饱和烃和芳香烃在岩石中的含量和称为总烃含量。氯仿沥青“A”和总烃含量不仅可以反映有机质的丰度和有机质向石油转化的程度。因此以有机碳含量为基础，结合氯仿沥青“A”和总烃含量，可以将有机碳含量很高，但烃转化率并不高的碳质页岩和煤层与好的烃源岩区分开，

4、好的烃源岩不仅有机碳含量高而且烃转化率也较高。图8-1-1为我国主要含油气盆地的386个烃源岩样品的氯仿沥青“A”含量分布频率图，其众数值在0.1%左右，高者可达1%，非烃源岩含量低于0.01%,2氯仿沥青“A”和总烃含量,我国中新生代主要含油气盆地烃源岩氯仿沥青“A”含量频率图（尚慧云等，1983）,我国中、新生代烃源岩总烃含量统计表明，好的烃源岩一般为0.1%，较好的不低于0.05%，低于0.01%的为非烃源岩。应该注意的是上述两项指标受烃源岩的类型和成熟度的影响也较大，尤其是成熟度，未成熟和过成熟的烃源岩其含量都是比较低的。总烃含量与有机碳含量的相关图可以将烃源岩进行分级(图)。,烃源岩

5、评价图（王启军等，1988）,3岩石热解分析及生烃潜力,（1）岩石评价仪（Rock-Eval）及其分析原理 由法国石油研究院Espitalie和Tissot等人设计的。是井场用快速热解生油岩有机质或干酪根的一 种仪器，它的特点是小巧、快速、经济。Rock-Eval可从320-550加热，使可降解成油气的有机质全部降解，研究热解产物可得到三个峰：,总有机质 可溶有机质 干酪根 有效碳 无效碳 P2 P1 P3 样品中烃 干酪根热 捕集释出 类的挥发 解生烃 的CO2 300 Tmax 550 程序升温过程 降温过程,热解分析原理示意图,S1,S2,S3,S1300以前的产物为岩石中可溶有机质或吸

6、附物；S2300550为干酪根热解产物；S3为整个热解过程中放出的CO2。,其中干酪根热解的S2峰最大值时的温度Tmax称为热解峰温，它与有机质成熟度成正比。但是若S2太小时，Tmax无意义。,潜在生油量=S1+S2（mg/g岩石）有效碳（%）：CP（S1+S2）0.083（生烃潜量的单位为mg/g,烃类中碳的平均含量为83%）类型指数：It=S2/S3烃指数 IHC(S1/TOC)mg/g有机碳氢指数 IH(S2/TOC)mg/g有机碳氧指数 IO(S3/TOC)mg/g有机碳降解潜率：D=有效碳有机碳（总碳中生烃的碳）产率指数：IP=S1/（S1+S2）最高热解峰温Tmax（）,（2）分析

7、结果处理和指标的应用,成熟度参数,类型参数,丰度参数,S1+S2被称作生烃潜量，它表示烃源岩残余的和潜在的产油气量，当分析的样品热演化程度较低时，岩石尚未大量排烃，从而可以比较准确的反映岩石可生成油气的总量。,（3）生烃潜量,热解分析方法还可以帮助恢复原始有机碳含量和原始生烃潜力。设C原为原始有机碳，C残为残余有机碳(分析实测值)，(S1+S2)原为原始生烃潜力，(S1+S2)残为残余生烃潜力(热解实测值)。,（4）有机碳含量和原始生烃潜力的恢复,C原=C残Kc(1)(S1+S2)原=(S1+S2)残Ks(2)Kc为有机碳恢复系数，Ks为生烃潜力恢复系数。因为有机碳可以分为两部分，一部分是可以

8、降解生烃的，在原始有机碳和残余有机碳中分别称之为C原有和C残有，另一部分是不能生烃的称之为C无，因而有：,C原=C无+C原有(3)C残=C无+C残有(4)设D原为原始降解率，即D原=C原有/C原；D残为残余降解率，即D残=C残有/C残。由(1)式得：,（5）,由(3)、(4)式得：C无=C原C原有=C残C残有（6）代入(5)得：,此即为原始有机碳恢复系数的计算公式。式中D原只与母质类型有关。按照我国陆相烃源岩有机质类型的四分法、型为50%-70%，1型为30%-50%，2型为10-30%，型10%，具体样品可根据未成熟源岩模拟分析得到，如果无法进行模拟时，也可取该母质的分布范围的平均值。D残可

9、根据热解分析测得：D残=（C残有/C残）100，D残不仅与原始有机质的类型有关，而且更受热成熟作用影响。,利用Kc还可以估算排烃系数=1-1/Kc,因为(S1+S2)原/C原有=(S1+S2)残/C残有,Ks=C原有/C残有,即为残余生烃潜量的恢复系数计算式。,由(2)式得：,二、烃源岩有机质的类型,烃源岩中有机质的类型是其质量指标，不同类型的有机质具有不同的生油气潜力。烃源岩有机质的类型研究一般分两个方面：干酪根和不溶有机质的类型研究。,(一)干酪根类型研究 干酪根类型研究的常用方法有光学法、化学元素分析法、热解法和红外光谱法等，前两种研究方法在第三章中已经作了较为祥细的介绍，在此仅介绍后两

10、种方法。,1热解法热解分析所得出的类型的参数：类型指数It=S2/S3；氢指数IH(mg烃/g有机碳)=S2100/有机碳氧指数IO(mg二氧化碳/g有机碳)=S3100/有机碳。研究表明IH与H/C原子比，IO与O/C原子比之间存在着良好的相关性，因此可以用这两个指数绘制Von Krevelen图，图上显示了与元素原子比图相似的类型分布。邬立言等人通过万余块样品的热解分析，提出了陆相盆地有机质类型的划分标准(表)。,不同类型干酪根热解参数表,2红外吸收光谱法 红外吸收光谱的基本原理已经在第三章中进行了介绍，这里主要讨论分析结果在干酪根类型评价中的应用。右图为不同类型干酪根的红外光谱图。不同类

11、型干酪根的区别主要反映在吸收峰的强度及相互间的比值，这也是用红外吸收光谱划分有机质类型的理论依据。,Ganz和Kalkreuth(1987)提出用脂肪烃和羧/羰基谱带强度相对于芳烃谱带强度变化作为描述干酪根类型和成熟度的方法，并用这些谱带的强度比分别定义了A、C因子：A因子=(I2930cm-1+I2860cm-1)/(I2930cm-1+I2860cm-1+I1630cm-1)C因子=I1710cm-1/(I1710cm-1+I1630cm-1)A因子C因子图与传统的H/CO/C范氏图一样能清晰地分出、型干酪根及其演化途径(图)。,李晋超等(1987)和黄弟藩等(1987)根据不同类型干酪根

12、和成熟度的红外光谱资料，用1460cm-1(甲基、亚甲基)、1600cm-1(芳核)和1710cm-1(羰基)谱带的吸收强度构成三角图(图)。图中清晰地区分出了干酪根的类型和它们各自的演化途径。从图中可以看出、型干酪根的脂族吸收较强，型干酪根则芳香族吸收占优势。,有的研究者用红外谱参数与其它参数配合使用划分干酪根类型的。杨志琼等(1986)用I2930与热解S2/S3相关图划分干酪根类型。,K2920与热解S2/S3关系类型划分图（杨志琼等，1986）,黄递藩等(1987)用I1460cm-1/I1600cm-1与H/C原子比相关图来划分干酪根类型（图），把H/C原子比大于1，而对应I1460

13、cm-1/I1600cm-1比值为0.45确定为、型干酪根与型干酪根的分界线。他们还研究了H/C原子比与I2930cm-1/I1600cm-1的相关系得出：1、2、1和2干酪根的参数值分别为3.0、1.53.0、0.91.5、0.40.9和0.4。,干酪根H/C原子比与I1460cm-1/I1600cm-1关系图（黄第藩等，1987）,干酪根类型指标的相应关系（胡见义等，1992）,(二)可溶有机质的类型研究 沉积岩中可溶的沥青组分与干酪根一起，构成了沉积有机质的整体，因而从另一个方面反映了成油母质的特征。氯仿沥青“A”的族组成研究，是可溶有机质类型研究常用的方法。将氯仿沥青“A”通过柱色层分

14、离，可得到饱和烃、芳香烃、非烃和沥青质。这四种成分就是氯仿沥青“A”的族组成。,族组分的相对含量，反映了母质类型和演化程度。一般在成熟度不高的情况下，腐泥有机质的氯仿沥青“A”和总烃含量较高，饱和烃丰富；腐殖有机质富含芳香烃及胶质、沥青质。因此，根据三大族组分相对含量及饱和烃特征，即可进行类型划分。表8-1-4是根据我国中新生代烃源岩的氯仿沥青“A”族组成研究得出的。,中新生代烃源岩可溶有机质类型划分（王启军等，1988）,生物标志化合物也可从不同的侧面提供有机质的来源和原始沉积环境的信息。,有机质的成熟度是指烃源岩中有机质的热演化程度。由于油气仅形成于有机质的某一些演化阶段，所以成熟度是判别

15、烃源岩的又一基本参数。用来确定成熟度的指标大致包括三个方面：有机地球化学、有机岩石学及古地温直接测定法。有机地球化学指标主要是指有机质的各种组成变化特征，如生物标志化合物的构型变化，有机质的化学组成变化和结构变化等。有机岩石学研究的光学指标最为经济可靠，是生产中采用的主要方法。它包括三个方面的研究：透射光、反射光及反射荧光的研究，其中后两种的研究所得的成熟度指标应用最广，发展最快，在国际范围内基本上形成了统一的测定方法与评价标准。,三、有机质的成熟度,所谓反射率是指物质表面反射光强度占入射光强度的百分比，研究烃源岩干酪根的镜质体时常用油浸物镜下测得的反射率。无结构镜质体是测定反射率的对象。镜质

16、体反射率不仅受古地温的变化控制，而且还受时间的影响。,1镜质体反射率(Ro),路易斯安那州墨西哥湾沿岸白垩系至上-更新统沉积物中镜质体反射率剖面(Dow,1977),这种规律与干酪根成烃反应中温度与时间的影响一致，因而镜质体反射率可以用来划分干酪根的成烃演化阶段，且不同地区的划分标准大致相同。(表5)。,腐泥(富氢)镜质体反射率与正常镜质体反射率及油气生成关系,（1）镜质体反射率的测定,从岩石中分离的干酪根固定在环氧树脂中，磨光后，在油浸状态下测定镜质体反射出的给定波长（546nm）的入射光的百分率。所报道的Ro值通常表示从一个样品中测量大约50100个点的平均值。,（2）镜质体反射率的应用,

17、镜质体反射率在实际应用中也存在一些问题，如有的干酪根样品中缺乏镜质体，有的样品中存在多种成因的镜质体等，常给实际测定带来困难。前一个问题的解决主要是发展其它成熟度参数，这将在随后介绍，后一个问题则需要在实际测定中加以详细区分不同的镜质体。干酪根中的镜质体常包括三种成因类型：正常型、富氢型和再循环型。,有证据表明大量油型显微组分或沥青的存在，常常会使镜质体反射率随成熟度的正常演化变得迟缓。,在同一口井中若能随深度获得大量得镜质体反射率值，那么其作为成熟度指标得可信度就会增大，一般间隔90米左右取一个样。,镜质体反射率测定值应该有其它地球化学证据支持，包括生物标志化合物参数。与大多数生物标志物热成

18、熟度参数相比，镜质体反射率在达到相当于开始生油的成熟度之前，其灵敏度较低。在生油范围及以后镜质体反射率比生物标志物有效。,镜质体反射率除主要用于研究成熟度外，也可用来研究其它相关的地质问题。不整合面上、下镜质体反射率的变化,可能用来说明盆地的沉积史、构造史。,印度尼西亚一口井的反射率剖面，它表明中生界下沉速率比第三系慢，中生界地温梯度明显高于第三系。并由此可以计算中生界的剥蚀厚度，估计地表附近的镜质体反射率为0.2%，则中生界的缺失厚度超过1800米。,岩浆岩体的侵入也会引起镜质体反射率突变性的增加如图。Dow(1977)认为岩浆岩体对围岩镜质体反射率的影响范围约是侵入体直径的2倍，实际的影响

19、距离取决于侵入体边界温度和围岩的热传导率。该图还表明地表附近的RO为0.48%，而不是正常的0.2%，这说明最大埋深之后，上覆地层约有2000米已被剥蚀。,其它的地质解释模式(如图)：(A)可能表示显微组分鉴定错误；(B)为沉积速度的增加；(C)为地层倒转剖面；(D)为逆掩断层剖面等。,2沥青和无定形体(微粒体)反射率在含量极少或根本不含镜质体的海相碳酸盐烃源岩中，可利用原生固体沥青的反射率(Rb)作为成熟度指标。随成熟度增加，沥青反射率有规律的增加。Jacob（1985）根据镜质组反射率与沥青反射率大量数据对比研究，提出下列相关关系：Ro=0.618Rb+0.4 肖贤明等(1991)认为，无

20、定形体及其热转变产物微粒体反射率可作为可靠的成熟度指标。他们详细研究了我国烃源岩中三种典型的荧光无定形体反射率在热模拟过程中的演变规律及其与油气生成的关系，结合天然剖面，建立起了其作为成熟度指标的标准(表8-1-6)。这两种成熟度参数的最大应用价值是在很大程度上补充了镜质体反射率的不足，解决了很少或根本不含镜质体的优质烃源岩成熟度的确定问题。,沥青质、无定形体(微粒体)反射率与烃源岩成熟度的关系,3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关关系，是海相碳酸盐岩最理想的成熟度指标之一。钟宁宁等（1995）通过华北地区石炭系灰岩自然

21、演化系列样品和石炭-二叠系煤的比较研究，建立了海相镜质组反射率与煤镜质组反射率的换算关系式：Rmv0.805Ro-0.103（0.50%Ro1.60%）Rmv2.884Ro-3.630（1.60%Ro2.00%）Rmv1.082Ro-0.025（2.00%Ro5.00%）一般请况下，在RO2.0%以前，煤镜质组反射率明显高于海相镜质组，其差值可在0.10.4之间，当RO2.0%时，海相镜质组反射率演化开始超前正常的陆源镜质组,4动物有机碎屑反射率 在海相地层，尤其是下古生界海相地层中存在多种门类的动物有机碎屑，研究表明许多动物有机碎屑都有类似镜质组的光学特征。对笔石、几丁虫、虫鄂等海相动物有机

22、碎屑的反射光性研究，它们的反射率演化特征可以与镜质组对比，所以这些动物有机碎屑的反射率可以用于早古生代海相地层的有机质成熟度评价。Bertrand（1991）根据加拿大东部泥盆系样品建立的反射率换算关系式如下：lgRc1.081lgRTlgRs-0.19+1.29lgRTlgRG-0.04+1.10lgRT式中Rc、Rs、RG分别为几丁虫、虫鄂和笔石的反射率；RT结构镜质组反射率。,5热解成熟度参数 产率指数(S1/（S1+S2）)和热解最高峰温(Tmax)。在不同类型干酪根的Tmax和镜质体反射率的相关图，可以看出型和型干酪根的Tmax随成熟度变化而发生明显变化，而型干酪根的变化范围很小。所

23、以，对于型和型干酪根来说，Tmax是良好的成熟度参数。不同类型的有机质划分标准见表。,不同类型有机质不同成熟阶段的Tmax值,6.热变指数（TAI）,在显微镜下通过透射光观察到，热会引起孢粉颜色发生变化（从黄、蓝到黑），用数据标定（从1到4）（和标准比）,7.其他,（1）范氏图,干酪根类型范氏图（Tissot和 Welte，1984）,（2）沥青转化率氯仿沥青“A”/有机碳,生烃门限：5%生油高峰：1525%生油结束：小于10%,东营凹陷烃源岩甾萜烷异构化成熟度参数随深度的变化图,东营凹陷烃源岩CPI和OEP指数随深度变化图,东营凹陷烃源岩可溶烃/有机碳 东营凹陷烃源岩热解 随深度变化图 转化

24、率随深度变化图,烃源岩最高热解峰温与深度关系图,烃源岩镜质体反射率与深度关系图,成熟,高成熟,过成熟,成熟,高成熟,过成熟,第二节 油源对比,一、油源对比的概念和原理,1油源对比的概念 油源对比是依靠地质和地球化学证据，确定石油和源岩间成因联系的工作。,油源对比实际上包括了油(气)与源岩之间以及不同储层中油气之间的对比两个方面。通过对比研究可以搞清含油气盆地中石油、天然气、源岩之间的成因联系，油气运移的方向和距离以及油气的次生变化。从而进一步圈定可靠的油源区，确定勘探目标，有效地指导油气的勘探和开发工作。,源岩中的干酪根，沥青与来自该层系的油气有着亲缘关系，在化学组成上也必然有着某种程度的相似

25、性。来自同一源岩的油气在化学组成上也应该具有相似性，而非同源的油气则会表现出较大的差异。这种相似性就是我们进行油源对比的基本依据。,2油源对比的原理,然而，由于油气形成的漫长性和本身的可流动性，在运移、聚集甚至储层中都会经历一系列的变化。这样就会模糊甚至完全掩盖这些原生的相似性，从而大大增加了对比的多解性和复杂性。,影响油源对比的潜在因素主要有:,（1）源岩样品中可能含有运移来的石油，它们不代表原生烃类。是否为原生沥青可以通过研究其与源岩中干酪根的成熟度、同位素组成及热解生物标志物的相关性加以确认。,（2）大多数油源对比要求源岩沥青与石油样品在热成熟度上相同或相似，但石油的次生热蚀变或烃类运移

26、后，源岩的继续埋深都会掩盖这一特征。,（5）多套烃源岩层的存在也会给对比带来困难。,（3）石油常是源岩厚剖面生成运移出物质的混合物，如果所研究的源岩样品不能代表生成这种石油的剖面的混合成分，就会导致错误的结论。,（4）运移可能贯穿石油生成的整个过程，所以即使同一储层中的石油成分在不同位置可能也不同。,成功的油源对比，必须了解石油的成因、排出、运移和圈闭的过程，以及石油分子在此过程的组成变化。油源对比是用地球化学方法解决地质问题，它涉及盆地演化历史和盆地构造特征，为此一个油源油源对比项目的完成，需要地质学家和地球化学家密切合作。,3油源对比的参数选择,油源对比的基础是受地质资料支持的化学相关性。

27、为此，合理地选用对比参数，并综合各种地质及有机地化资料是十分必要的。,尽管在对比中可能使用多种技术，但基本前提假设是一样的，即对比指标在所有非成因过程中保持不变，换句话说某一特定参数只与成因有关，对于有相同起源的有机物具有唯一性，且容易测定。这是解释油源对比资料的理论基础，一旦忽略，必将造成源岩判断的错误。所以参数选择必须确定成因与非成因参数。,有四种基本的作用影响石油的化学组成：,为此对比参数主要选择既可反映母源输入和成熟度水平，又在运移和次生变化中保持稳定的参数。,广泛地采用数理统计方法和计算机应用的成果科学地定量地研究对比参数之间的相关性。,对比参数的选择原则：,选择在演化、运移和次生变

28、化中较稳定的特征化合物，尤其是那些能够直接反映原始有机质特征的化合物作为对比参数。,生物标志化合物正是具备这些特点的化合物。目前生物标志化合物，尤其是其中的甾类、萜类已广泛地用于油源对比。,不同类型的油气采用不同的对比参数。,例如油油对比可用C15+-烃类的分布型式，而油疑析油则主要对比其轻烃(C1-C10)组分，油气对比中同位素起着重要的作用。,为了减少次生因素的干扰，尽量少采用有机化合物的绝对浓度，而应采用系列化合物的分布型式及相对比值,如原油中姥鲛烷与植烷及钒卟啉与镍卟啉比值等都可作为有效的对比参数。,各种参数的综合对比。,单一参数总有其局限性。因此，任何对比都应选用几种参数组合进行。当

29、然不是越多越好，而是因物而宜，因地而宜，合理地选取，恰当地组合，并且充分考虑地质构造、岩相等多方面资料，才能得出合乎实际的判断。,二、油源对比一般工作程序,三、有机地化对比参数,作为油气源岩和沥青中主要组成的烃类特征自然也是最重要的对比参数。根据对比的对象不同。可分别利用其中的轻烃和重烃、饱和烃和芳香烃、正构烷烃和异构烷烃以及多环环烷烃(甾萜类)来进行对比。此外，一些非烃类化合物和稳定同位素也可用于油源对比。本节将简单介绍一下目前广泛采用的一些对比参数。这些参数有的适合于油油对比，有的适用于油源对比。,1轻烃组成,轻烃(C1C10)组成对比包括用族组成及其浓度进行对比。浓度对比的方法是由J.G

30、.Erdman在研究北海油田时首先采用的。他提出用单组分的浓度对比和配对成分对比二个参数。单组分的浓度对比是用C1C10各种化合物(正构烷烃，异构烷烃和芳香烃)的绝对浓度来进行对比。由于影响这种浓度的因素很多，所以其应用有一定局限性。,配对成分是将化学结构和沸点相同(近)的烃类成分配对。用每对中的各组分的浓度比值进行对比。,相似系数,主要用于天然气，凝析油、原油的对比,石油全烃气相色谱图,轻烃,nc17,nc7,nc6,nc5,Williams在对比威林斯顿盆地原油和烃源岩时，采用了C4C7汽油馏分中直链烷烃、支链烷烃以及环烷烃的相对含量组成，绘制了三角图，直观地反映了各类石油及其烃源岩的联系

31、(图)。,威林斯顿盆地石油分类1.温尼伯页岩 2.巴肯页岩 3.泰勒页岩,大王北地区原油庚烷值和石蜡指数相关图,2中等分子量烃的组成 中等分子量烃的组成是油油对比的有效参数，石油的全烃色谱图可以直接进行对比，以确定各组石油的相关关系。研究表明中等分子量的异构烷烃和烷基化合物在某种程度上具有母源意义，其指纹特征可以用来区分不同沉积相带的烃源岩生成的油气。通常选用一系列具有相似物理化学特征的中等分子量烃化合物对的比值，投影在极坐标图中，比较样品投影图的相似程度，以确定其成因关系。常用参数如下：,（a）2-甲基庚烷/3-甲基庚烷（b）2-甲基辛烷/3-甲基辛烷（c）2-甲基壬烷/正丙基环己烷（d）2

32、，6-二甲基壬烷/3-甲基壬烷（e）正戊基环己烷+4-甲基葵烷类/2-甲基十一烷（f）3-甲基十一烷/2-甲基十一烷（g）3-甲基十二烷/4-甲基十二烷（h）2，6，10-三甲基十二烷/C5取代葵烷类（i）正壬基环己烷+7-甲基十五烷+6-甲基十五烷/2-甲基十五烷（j）3-甲基十六烷/2-甲基十六烷,狮子沟 南乌斯 油砂山 七个泉 咸水泉 南翼山,a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,右图是我们对柴达木盆地西部第三系石油进行全烃色谱分析之后所做的指纹星状图。从图中可以看到，狮子沟、油砂山、七个泉和南乌斯石油具有相似特征，表明其具有相同的源岩。而南翼山和咸水泉则与它们具有不同的组成特征，反映

33、其源岩的地球化学特征不同。,3C15+正构烷烃,正构烷烃的碳数分布范围、主峰碳数、特别是碳数分布型式是十分有用的参数。常根据正构烷烃气相色谱图计算单个组分的百分含量，以碳数为横坐标，百分含量为纵坐标，绘出碳数分布曲线图。一般来讲具有亲缘关系的油气常有相似的分布曲线。Williams（1974）对威利斯顿盆地三种类型石油和三套可能烃源岩层应用正构烷烃做的对比图，对比结果与其它指标具有很好的一致性。,正构烷烃是油气的主要烃类组成，可作为油气成熟度和有机质来源的标志，同时也可作为油气对比的“指纹”化合物。它在油油和油源对比中得到了广泛的应用。,威利斯顿盆地石油和烃源岩抽提物C15+正构烷烃对比图（W

34、illiams，1974）,应该指出，由于正构烷烃对细菌降解和热力作用最为敏感，并在一定程度上受运移影响，所以正构烷烃指标一般只对低中等成熟度，生物降解不明显的原油才有较好的效果。,在石油和沥青中存在着异戊二烯烷烃系列，其中尤以iC15iC20在色谱图上最为明显。尽管它们远不及饱和烃含量高，但是由于结构比较稳定，能够比正构烷烃更好地抵抗微生物的降解，所以是一类重要的对比参数。目前采用的主要是二种：系列对比(iC15iC20)和比值对比：Pr/Ph，Pr/nC17，Ph/nC18等。,4类异戊二烯烷烃,相对强度,保留时间,Welte曾在德国北部盆地使用该指标。利用6个样品中异戊二烯烃的相对分布作

35、了对比(图)。从图中可以看出We45，WeN8和HQM10三个油样“指纹”特征相近，其油源属侏罗系道格统烃源岩层，We18和Ne57两个油样相近，油源为侏罗系里阿斯统。We-69可能另有油源。,西德北部盆地石油中类异二烯烷烃“指纹”图A法呢烷；B三甲基十三烷；C三甲基十四烷；D三甲基十五烷；E姥姣烷；F 植烷；G四甲基十七烷；,黄骅坳陷中的石油各有其特征，具有明显的分区性。根据类异戊二烯烷烃系列对比也可分为三种类型：板桥凹陷型，沧东凹陷型和歧口凹陷型(图)。,黄骅坳陷三类石油异二烯烷烃比对图(据田克勤等)(其中1-7分别相应于从iC13-iC20(无iC17),陕甘宁盆地延长统、延安统类异戊二

36、烯烷烃对比表（黄第藩等，1986）,延长统抽提物与本层原油各项比值十分接近，相似系数在0.75以上，可比性较好。延安组抽提物与该层产出的原油相比，可比性甚差。而延长统抽提物与延安组石油相似系数大于0.75。由此可见，延安组石油大部分来源于延长统。,大王北植烷三角图的油源对比,英雄滩油,大王北和大65油,沙一段源岩,沙三段源岩,沙四段源岩,在干酪根热演化过程中，由于热分解使产物中碳同位素较残余物中碳同位素轻。因此，同层沥青中的碳同位素一般要比干酪根中的轻，但13C值的差不会大于2-3。而由干酪根形成的石油13C值与沥青的相同或稍轻。这个差异也不会大于2。较大量的统计资料表明了这样的规律，即13C

37、干13C沥13C油，13C干13C沥青质13C非烃13C芳烃13C饱和烃。,5碳同位素组成 石油、沥青和干酪根的同位素成分之间的关系，是一个性质特殊的对比参数。它的重要性在于将石油和可能烃源岩中的干酪根和沥青直接联系起来。使用最多的参数是碳同位组成即13C。当原始有机质和热演化条件相同时，油与源岩之间的碳同位素组成是可比的。,同位素类型曲线是油源对比中常用的图件。在对比中可以确定石油、沥青和干酪根的相关关系及对石油进行分类。,Kogolym 31号和Salym 114号石油具有相似的类型曲线，只是后者的成熟度更高，因而族组分更富集重同位素。,西西伯利亚盆地中Ob地区石油的碳同位素类型曲线,解释

38、,石油的碳同位素曲线的趋势可以预测相关源岩中沥青和干酪根的大致同位素组成。如果一种推测的源岩同位素组成与此方法预测的明显不相符，就应该将其排除。,这些石油的源岩中干酪根的碳同位素组成应在-29-31附近，在Pokachev 58井中，Bazhenov组源岩符合油源相关性，其沥青的碳同位素组成，也支持这种观点。Tyumen组的干酪根碳同位素组成表明其与这些石油无关。,由于运移、热转化、脱沥青等次生作用对所有馏分的同位素组成都有影响，所以实际研究中常可以看到各种不规则的类型曲线。对于具有相同成因和次生变化影响的石油样品，其同位素类型曲线仍应相近。,A B大王北、大65油田（A）和英雄滩油田（B）原

39、油碳同位素组成特征,临南地区原油的同位素组成,碳同位素组成被一些研究者用来定量评价两种源岩的大致贡献。当油藏的石油被确认存在两个油源，且两个油源间，及油源和石油间在碳同位素组成上有较大差别时，可以用以下公式计算其中一种源岩对油藏贡献的百分比X（Bailey等，1990）。这种定量法只是一种估算，并且要求石油和源岩的热成熟度大致相同。13C油（100）=13C源岩-1（X）+13C源岩-2（100-X）,用石油饱和烃和芳烃馏分的同位素比值可以进行海相和非海相石油的划分（Sofer，1984，1988）。,哥伦比亚Llanos盆地五类石油的分布区基本没有重合，显示了用该法划分石油类型的可行性。由图

40、可见1类石油是海相和非海相混合成因，2类和3类以非海相成因为主，4类和5类为海相成因，这与生物标志化合物等其它参数得出的结论一致。但该方法并不适用于所有地区的样品,6甾类和萜类化合物 该类化合物结构独特，性质稳定，尤其是可以抵抗微生物降解，所以在油源对比中起着很大的作用。常采用甾类和萜类化合物系列的分布型式及特征化合物作为油、油和油、源对比参数。在生物标志化合物一章中讨论的几乎所有用于指示沉积环境、母源输入和有机质成熟度的甾萜烷参数，同时也是油源对比的良好参数。尤其是一些特征分布曲线（如升藿烷分布曲线）、同系物组成三角图（如规则甾烷三角图和单芳甾烷三角图）和相关图（图），是油源和油油对比常用的

41、。,加利福尼亚蒙特雷组石油的升藿烷组成（为一组典型源于缺氧沉积背景有机质的石油，且升藿烷分布受成熟度影响）,M/e217,重排,28,29,4-甲基,东营凹陷主力油田的原油具有3种成因类型,油源对比证实，东营凹陷原油主要来自沙四上和沙三下的有效、优质和高丰度烃源岩,油源对比,Seifert等人对阿拉斯加北斜坡普鲁德霍湾油田中的油源对比，提供了在复杂的地质情况下应用生物标志化合物对比的范例。他们采用了石油和页岩抽提物中甾烷、藿烷以及芳香甾烷作为指纹化合物进行对比。,普鲁德霍湾油田的东西向地质剖面示意图（Seifert等，1980）,舒布利克组页岩金加克组页岩和深埋的后泥欧克姆统页岩是重要油藏的主

42、要烃源岩,金加克石油萨德尔罗希特石油为代表的两类石油,生物标志化合物对比参数和碳同位素组成都表明金加克石油与金加克组页岩具有成因联系。,13C=-30.1,13C干=-30.3,13C 沥=-30.6,13C干=-31.1,13C 沥=-31.6,13C干=-27.9,13C 沥=-29.4,萨德尔罗希特石油则显示出了多源混合的特征，石油与三种可能烃源岩的藿烷(m/e191)的分布型式都有相似之处，在综合多种资料，并且定量计算了标志化合物参数的情况下，最后确定Shublik页岩，Kingak页岩和Post Neocomian页岩同为其烃源岩。,在较强的生物降解下会形成去甲基藿烷和开环藿烷。澳大

43、利亚卡那文盆地弗莱德斯索尔和马迪油田浅处的石油均遭受了较强的生物降解，其中饱和烃几乎全部消失。但是，从m/e191和m/e177质量色谱图中可以看出，弗莱德斯索尔石油中的藿烷与马迪石油中的去甲基藿烷相对应，从而证实了这二个白垩纪石油的同源性。,油源对比主要是依据具体情况选取适当的对比参数，研究油、油或油、源之间的相似性。对比参数可以采用各类烃，特别是生物标志化合物。不同的油气采用不同参数。凝析油、天然气对比主要利用轻烃组分和碳同位素组成，至于油源对比则比较复杂。由于运移会使储层石油中更富集饱和烃，而缺少含氧、氮、硫杂原子的极性组分。因此油沥青对比时生物标志化合物更为有效；油干酪根对比时除了用同位素值外，还可用热解法使干酪根分解，再将得到的各种烃类与石油相对比。但是，无论何种对比，都应采用几个参数进行综合比较，才能更好地排除运移、热成熟和生物降解对石油原始性质的影响。,总 结,