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1、,第八章 烃源岩评价,教学目的：掌握烃源岩评价的内容及其方法，熟悉烃源岩评价标准主要内容：烃源岩评价内容 烃源岩评价方法及流程 烃源岩评价标准重点及难点：烃源岩评价内容及方法,第八章 烃源岩评价,第一节 烃源岩有机质丰度第二节 有机质的类型 第三节 有机质的成熟度 第四节 烃源岩的生烃能力综合评价第五节 烃源岩评价的意义,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
2、源岩的生烃能力评价，如生烃强度、生烃量、排烃强度等,烃源岩：是指能够生成具有工业价值油气流的岩石潜在烃源岩:是指能够生成但尚未生成具有工业价值油气流的岩石有效烃源岩：是指已经生成并排出具有工业价值油气流的岩石,第八章 烃源岩评价,一、烃源岩有机质丰度,有机质丰度是评价烃源岩生烃能力的重要参数之一。烃源岩的有机质丰度是指单位重量的烃源岩中有机质的百分含量。烃源岩有机质丰度评价常用有机碳含量、氯仿沥青“A”、总烃、岩石热解参数来加以评价。（一）有机碳含量 有机质的丰度常用有机碳来衡量，有机碳是指岩石中与有机质有关的碳元素含量，岩石中的实测有机碳含量是岩石中的剩余有机碳含量。因此，岩石中有机质含量与
3、实测有机碳含量有一定的比例关系，即：原始有机质=K有机碳，其中K为转换系数,从有机碳计算有机质丰度的转换系数（Tissot等，1984）,第一节 烃源岩有机质丰度,一、烃源岩有机质丰度,1.泥质烃源岩有机碳含量下限标准,烃源岩是指源岩中有机质的生烃量已经满足了源岩本身的吸附而向外排烃的源岩。烃源岩有机碳含量下限值是指单位重量烃源岩中有机质生烃量等于岩石的饱和吸附烃量时所要求的有机质的含量。因此，烃源岩的吸附量越大，其要求的有机含量下限质就愈高，而当烃源岩的有机质类型愈好，热演化程度高时，相应的有机碳含量下限值就低。对泥质油源岩中有机碳含量的下限标准，目前国内外的看法基本一致，为0.4%0.6%
4、，而泥质气源岩有机碳含量的下限标准则有所不同,泥质气源岩有机碳含量下限标准（刘德汉、盛国英等，1984）,第一节 烃源岩有机质丰度,一、烃源岩有机质丰度,2.碳酸盐岩烃源岩有机碳下限标准,对于碳酸盐岩来说，由于其排烃机理比泥岩的更复杂，目前对其有效烃源岩的有机质丰度下限值确定尚未统一。对碳酸盐岩烃源岩下限标准的确定存在较大的困难：碳酸盐岩既可作为烃源岩也可作为储集层，岩石中普遍有沥青污染，使所测得的有机碳含量失真。,第一节 烃源岩有机质丰度,碳酸盐岩中有机碳含量较低。TOC和S1+S2只相当于泥质烃源岩的1/81/10,上扬子 二叠系554个灰岩平均TOC=0.43%,上扬子 二叠系587个泥
5、质岩平均 TOC=4.52%,205个TOC0.4%的样品平均为0.84%179个TOC0.5%的样品平均为0.88%,561个TOC0.5%的样品平均为4.72%,泥岩烃源岩是灰岩烃源岩的10倍,一、烃源岩有机质丰度,第一节 烃源岩有机质丰度,泥岩是灰岩的 8 倍,一、烃源岩有机质丰度,第一节 烃源岩有机质丰度,一、烃源岩有机质丰度,由于我国古生代碳酸盐岩地区热演化程度高，对什么样的碳酸盐岩能够成烃还认识不清，从而更增大了研究难度。在岩石薄片中已经观察到一些富含藻席的陆棚碳酸盐岩，沥青沿层面分布，是没有外来沥青的污染，其有机碳含量较高，可能是较好的碳酸盐岩烃源岩。对碳酸盐岩的成烃机理还认识不
6、清,第一节 烃源岩有机质丰度,一、烃源岩有机质丰度,碳酸盐岩烃源岩有机碳含量下限标准的选择应主要考虑如下几方面因素：,应将油源岩与气源岩分开考虑，油源岩的有机碳含量的下限标准应比气源岩高得多。应考虑我国碳酸盐岩烃源岩的区域地质背景。我国具有极大勘探前景的碳酸盐岩，主要属早古生代，集中分布在三大沉积盆地内：塔里木盆地，鄂尔多斯盆地与四川盆地。这些碳酸盐岩的沉积相主要是浅水台地与斜坡相，尚未发现真正的盆地相。其有机碳含量低，按国外评价方案，绝大部分属非烃源岩或差烃源岩，但其中蕴藏了丰富的油气资源。成为我国寻找大中型油气田的希望之光。因此，对这套巨厚的碳酸盐岩地层，可适当降低其有机碳下限的含量。应考
7、虑成熟度的影响。我国海相碳酸盐岩成熟度高，尤其是在早古生代，普遍达生油后期过成熟阶段，因此，在不同成烃演化阶段，有机碳的下限标准是不同的。模拟实验结果表明，对于型与型烃源岩，到干气阶段，有机碳损失量在4060。应考虑有机质演化的阶段性。,第一节 烃源岩有机质丰度,一、烃源岩有机质丰度,我国碳酸盐岩油气源岩有机碳含量下限标准,第一节 烃源岩有机质丰度,不同岩石类型烃源岩有机碳含量下限标准,一、烃源岩有机质丰度,第一节 烃源岩有机质丰度,一、烃源岩有机质丰度,（二）氯仿沥青“A”,氯仿沥青“A”也是评价烃源岩丰度的常用指标之一。氯仿沥青“A”是岩石中用氯仿抽提的可溶有机质。国内外对氯仿沥青“A 含
8、量界限也作了大量的统计研究。对我国主要含油气盆地烃源岩368个氯仿沥青“A”含量统计分析表明，中位值在0.1%左右（l000ppm），高者可达l%，非烃源岩氯仿沥青“A”含量低于0.01%。我国主要含油盆地如济阳、松辽、冀中等，氯仿沥青“A”含量在0.1%0.4%之间。,第一节 烃源岩有机质丰度,一、烃源岩有机质丰度,（三）总烃,总烃是指氯仿沥青“A”族组分中饱和烃与芳香烃之和（以ppm为单位表示）。它不仅是评价有机质丰度指标，也是判断烃源岩成熟度指标。,利用烃含量评价烃源岩比较表（尚慧芸等）,值得注意的是，氯仿沥青“A”和总烃含量不仅受烃源岩的受成熟度的影晌，排烃条件以及实验分析条件都有一定
9、影响。它们一般在气源岩和未成熟以及过成熟阶段的烃源岩都是偏低的,第一节 烃源岩有机质丰度,一、烃源岩有机质丰度,（四）岩石热解参数,第一节 烃源岩有机质丰度,一、烃源岩有机质丰度,第一节 烃源岩有机质丰度,二、有机质的类型,有机质类型是评价烃源源生烃能力的重要参数之一。通过干酪根和可溶有机质的有机岩石学与有机地球化学方法评价具体烃源岩有机质的母质类型。,第二节 有机质的类型,中国中、新生代油（气）源岩有机质类型划分表,二、有机质的类型,第二节 有机质的类型,三、有机质的成熟度,烃源岩有机质成熟度是衡量烃源岩实际生烃能力的重要指标之一，是评价一个地区或某一烃源岩系生烃量及资源前景的重要依据。表征
10、烃源岩成熟度已有多种的指标，如光学的、化学的和生物标记物的等多方面的参数，其中镜质体反射率(Ro)、热解峰顶温度(Tmax)是常用的成熟度指标。,图9-16 苏北盆地阜宁组烃源岩热演化剖面图,第三节 有机质的成熟度,三、有机质的成熟度,图9-17 随深度生成沥青或烃类实例（a）西西伯利亚上侏罗统下白垩统页岩汽油序列烃类（Vassoevich，1971）；（b）东高加索侏罗系页岩溶解沥青（Konyukhov等，1969）；（c）卡纳文盆地页岩沥青（Shibaoka等，1973）；（d）松辽盆地下白垩统总烃含量变化（大庆油田）,第三节 有机质的成熟度,图9-18 加拿大一口井MPI与Ro之间的相关
11、性 图9-19 型干酪根和烟煤的Ro与MPI相关性,三、有机质的成熟度,第三节 有机质的成熟度,四、烃源岩的生烃能力综合评价,烃源岩的有机质丰度、类型和热演化程度是反映烃源岩有机质本身地球化学特性的重要指标，但是要综合评价盆地中烃源岩层系的生烃能力，还必须将烃源岩的研究与沉积盆地的形成、演化历史、与非烃源岩系的相互关系结合起来。这就不仅用有机地球化学的分析方法来测定它们的生烃特性，而且用地质研究方法、盆地模拟方法来对生烃量以及其平面的展布及变化进行定量评价 定量评价烃源岩生烃量的方法有很多，烃源岩的生烃强度是烃源岩生烃能力评价的一个重要指标，它是单位面积内烃源岩的生烃量。,第四节 烃源岩的生烃
12、能力综合评价,四、烃源岩的生烃能力综合评价,目前，国内外计算烃源岩生烃强度方法比较多，如“沥青A”，“总烃法”、“热解法”、“蒂索法”、“干酪根元素法”、“三T法”、“有机碳产烃率法”等，这些方法从原理上可以归纳为化学动力法与成因体积法两大类。化学动力法是以干酪根降解的化学反应建立油气生成数学模型，根据干酪根的活化能、频率因子和古地温模拟计算烃源岩有机质的产烃率。成因体积法是在模拟实验的不同类型有机质的产烃率曲线图版基础上，通过烃源岩埋藏史、热演化史恢复的TTI-Ro值来确定烃源岩有机质的产烃率，然后根据实际烃源岩的厚度、有机碳含量等参数计算生油、生气强度。,第四节 烃源岩的生烃能力综合评价,
13、四、烃源岩的生烃能力综合评价,成因体积法评价油气资源量是根据容积法原理，利用烃源岩的厚度、有机碳含量和有机质的油气产率等主要参数来计算单位面积内的烃源岩生烃强度。,式中：Q烃源岩生烃量；H烃源岩厚度；烃源岩的岩石密度；S烃源岩的分布面积Corg烃源岩的残余有机碳含量(%)；Dorg有机碳的产烃率(kg/t)；K有机质的恢复系数；,第四节 烃源岩的生烃能力综合评价,四、烃源岩的生烃能力综合评价,在成因体积法中，烃源岩的厚度、残余有机碳含量、有机碳的油气产率以及总产烃率在评价地区内按照某规律变化的，往往不能由一个确定值来代表，即属于随机变量。在勘探程度较低的地区，通常采用三角分布来描述烃源岩各随机
14、变量的概率分布,密度函数,分布函数,第四节 烃源岩的生烃能力综合评价,五、烃源岩评价的意义,川东北地区三套烃源岩热演化及储层埋藏史、热史曲线图,第五节 烃源岩评价的意义,生油高峰在T2J，生气高峰在JK1，原油裂解气高峰在K2；烃源灶接替干酪根生气原油裂解气生油、生气强度以P2最大；干酪根生气高峰Ro=1.3%1.8%,生湿气目前找到的是干气,五、烃源岩评价的意义,第五节 烃源岩评价的意义,五、烃源岩评价的意义,第五节 烃源岩评价的意义,下寒武统生烃中心控制威远震旦系气田、建南石炭系气藏、麻江、瓮安志留、寒武系古油藏分布图,五、烃源岩评价的意义,第五节 烃源岩评价的意义,五、烃源岩评价的意义,
15、下志留统生烃中心控制川东石炭系气田群分布图,第五节 烃源岩评价的意义,五、烃源岩评价的意义,二叠系生烃中心控制川东北飞仙关、长兴组大气田群及磨溪二、三叠系大气田分布图,第五节 烃源岩评价的意义,一、名称解释 有机碳含量；有效烃源岩；氯仿沥青“A”；总烃；生烃强度。二、简述题 1、烃源岩评价的主要内容 2、烃源岩评价的主要参数 3、烃源岩评价的意义,复习思考题,课外作业,一、目的 1、复习巩固现代油气成因理论，用以讨论沉积盆地的生油气情况。2、学会综合应用地质和地球化学资料，分析烃源岩的演化特征，评价烃源岩的优劣，预测有利的烃源岩分布区。二、要求 1、根据表1-1中的数据作出某坳陷Es3烃源岩演
16、化剖面图，在演化剖面上确定出生油门限深度，划分出有机质的演化阶段；2、绘制暗色泥岩厚度、有机碳含量、镜质体反射率等值线平面图，根据丰度指标和演化指标对烃源岩进行评价，预测出有利烃源岩分布区。,三、具体步骤 某坳陷背斜及西部斜坡上所钻各探井Es3顶面深度、泥岩厚度及各项地化指标数据已列入表1-1。1根据深度、总烃、氯仿沥青“A”/C、饱和烃、镜质体反射率、正烷烃OEP等数据绘制该坳陷Es3烃源岩演化剖面图，在演化剖面上标出生油门限深度，划分出有机质的演化阶段（图11）。2绘制Es3暗色泥岩厚度等值线平面图（图12）3绘制Es3暗色泥岩有机碳含量等值线平面图（图13）；4以Ro=0.5%，1.2%
17、勾出Es3镜质体反射率等值线，并以此为界限用不同的颜色划分出有机质演化和成熟程度不同的区域（未成熟区、成熟区、高成熟区）（图14）；5综合分析暗色泥岩厚度、有机碳含量、镜质体反射率等值线平面图，把上述三张图的信息叠合，绘制该坳陷Es3烃源岩综合评价图，预测出有利烃源岩分布区（图15）；6根据该坳陷Es3烃源岩演化剖面图和综合评价图，编写简单的烃源岩综合评价报告。,课外作业,表1-1 某坳陷各探井Es3泥岩厚度及其各项地化指标数据表,图1-1 某坳陷Es3烃源岩演化剖面图,课外作业,图1-2 某坳陷Es3暗色泥岩厚度等值线平面图,课外作业,课外作业,图1-3 某坳陷Es3暗色泥岩有机碳含量等值线平面图,课外作业,图1-4 某坳陷Es3镜质体反射率等值线平面图,课外作业,图1-5 某坳陷Es3烃源岩综合评价图,
