烃源岩及生排烃作用

∈2
陆棚
台地边缘 浅海 开阔台 地
局限台地 或泻湖 台地相
开阔浅水 台地 —台 缘 斜 坡
∈1
浅海盆地 局 限 台 地
开阔台地
台地相
13
南盘江上古生界有机碳分布图 南盘江上古生界有机碳分布图
累计 厚度 (m) 0
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200
泥 质 岩
2400 2600 2800 3000 3200
浅海台盆 浅海深水 台盆相
2400 2600 2800 3000 3200
生物礁、滩、 坪—泻湖 滨 海
D2t
S
碳 酸 岩
14
南方烃源岩评价实例－江汉油田资料
二叠系有机碳含量对比表
层 位 岩 类 碳 酸 盐 岩 泥质岩 平均值 碳 酸 盐 岩 泥质岩 平均值 3.19 南盘江 十万山 中扬子 0.3～ 1.15 0.72 下扬子 0.28 0.28
• • 所测得的是残余有机碳，原始有机碳无法获得！！ 有机碳单位是%（gTOC/100g岩石），演化过程中有机质、固体岩 石、孔隙度及孔隙流体都在变化。-----“增碳的含义？？”
12
南方烃源岩评价实例－江汉油田资料
中扬子地区下古生界有机碳分布图
累计 厚度 （ m）
0 200 400 600 800 1000
区间值 0.10～0.52 平均值 区间值 0.22
P1
0.82～3.77 7.55～12.41 2.19 9.75
15
相关的研究进展
陈安定,2005,南方海相地层生烃早, 建议评价中加入“时效”概 念和相关参数, 不同成熟度的源岩应有不同的有机碳下限标准. 陈义才,2000,低丰度、高成熟、海相碳酸盐岩普遍含运移沥青, 既是源岩，又是储层。原生性识别有2层:一是烃源岩有机质 的原生性识别, 以确定真正的有效烃源层;二是原始地化参数 的原生性识别,以便选取真正代表烃源岩地化特征的原始参 数；岩性＋热解原始数据相结合的办法，能有效判断烃源岩 有机质及其地化参数的原生性。---涉及到恢复系数问题
差生油层 浅湖 -滨海 相 腐植型 1.0-0.5 0.6-0.4 0.06-0.01 250-100 3-1
非生油层
半深湖 -浅 湖相 中间型 1.3-1.0 1.0-0.6 0.12-0.06 500-250 6-3
河流相 腐植型 1.0-0.5 ＜0.4 ＜0.01 ＜100 ＜1
4
•
有机质的类型
CPI ( C
16
C
30
1 ) 2

C
2 i1

15
＋
2i

15
i8
C
i8
C
i8
2 i＋

OEP
C 6 C i 2 C i 4 i 4 C i1 4 C i 2
( 1) i1
7
Geological age(ma)
扬子上古生界有机碳分布图
累计 层 厚度 （m ） 系 0
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
有机碳（%） 层 相带 系 0.0 0.5 1.0 1.5
T
有机碳（%）
0.0 0.5 1.0 1.5
相带
P2 Pw
浅 海 台盆相 台缘相 浅 海 台盆相
浅海深水 台盆相
1.0-0.70 0.3-0.2 ＜2 ＜10 ＜150 150-50 ＜0.4 ＜0.25 陆生 以气和腐 植煤为主
岩石 热解 分析
生烃潜力 S1+S2 （kg/t岩石） 降解率（%）
IH （ mg/g 有 机 碳 ） IO （ mg/g 有 机 碳 ）
红外 光谱 分析
2930 （ cm-1 ） /1600（cm-1） 1460 （ cm-1 ） /1600（cm-1）
5
烃源岩中的干酪根分类
孢粉学分类 煤岩学 分类 显微组分 显微组分细分 Tissot分类 元素 分析 中国分类
原始H/C原子比 原始O/C原子比
藻质 壳 藻质体 藻质型(Ⅰ) 腐泥型（Ⅱ） 1.70-1.50 ＜0.1 ＞6 ＞50 ＞800 ＜40 ＞3.0 ＞1.20 海生、湖生
絮质 质 组
草质
S1l S1lr
江苏下古生界有机碳分布图 江苏下古生界有机碳分布图
累计 有 机 碳 （ %） 相 带 厚度 层系 0 2 4 （ m）
0 S 2+3 100 200 300 400 500 S1 600 700 800 900 1000 1100 O3—O2t 1200 1300 O1 1400 1500 ∈3 1600 1700 ∈2 1800 ∈1 1900 2000 Z2 2100 2200
专题4：
烃源岩及生排烃作用
1 2 3 4 高演化烃源岩评价问题 碳酸盐岩生排烃问题 烃源岩生排烃定量模拟 烃源岩分布预测
1
0 烃源岩评价基础
2
烃源岩，也叫生油岩或母岩。 Tissot(1978)：已经产生或可能产生石油的岩石。 Hunt(1979)：在天然条件下曾经产生并排出过足以形成工业 性油气聚集的烃类的细粒沉积。（生烃、并排烃） 主要是低能带富含有机质的暗色泥质岩和碳酸岩盐岩沉积。
TTI=160
3200 3600 4000 4400
t1
t2 t3
t17 t18
t19
4800
TTI(Time-Temperature Index)
8
干酪根分析成熟指标
沥青组成和丰度 所得成熟指标
9

普遍认为理想的烃源岩主要为粘土岩类和碳酸盐岩类，一 般为暗色的、细粒的岩石，富含有机质和微体古生物化 石，常含指示还原环境的黄铁矿，偶见原生油苗，均为低 能环境产物。
17
表 4-1 中扬子海盆（T1 -Z2）烃源岩岩综合数据表 层位 T1 T1
2 1
2
岩类 碳酸盐岩 碳酸盐岩 碳酸盐岩 泥质岩 泥质岩 碳酸盐岩 碳酸盐岩 泥质岩 泥质岩 碳酸盐岩 碳酸盐岩 泥质岩
厚度(m) 314 372 332 25 615 15 122 36 310 234 209 81
扬子陆块 东南缘
区间值 0.18～0.36 0.10～0.21 平均值 区间值 0.27 3.19 0.13 0.41～0.81 0.49 0.77 0.77
/ /
P2
0.98～15.83 0.69～1.43 4.31 0.10～2.34 0.33 0.12～ 0.87 0.52 0.82 0.10～2.89 1.0
16
关于中国南方烃源岩的分布
4 套区域性主力烃源岩层: 下寒武统烃源岩－－主要分布在扬子克拉通(包括川东南、川 东北、鄂西渝东、中扬子、下扬子和楚雄盆地)上，主要岩类是 与最大海泛面相对应的低能黑色页岩(包括碳质、硅质页岩)和含 泥质的碳酸盐岩，厚度20~700m,大部分地区大于100米。 上奥陶-下志留统烃源岩－－空间展布与下寒武相似，但不包 括楚雄盆地。主要是深海、次深海、大陆架缺氧环境下沉积的硅 质岩、页岩、碳质页岩、深灰色泥岩，厚度在20~800m,一般厚 200m。 下二叠统烃源岩－－遍及整个南方地区，以泥灰岩、硅质灰岩、 硅质岩为主，仅有少量泥岩，泥岩烃源岩厚度一般几米至60m不 等，而碳酸盐岩烃源岩厚度100~600m,平均约200m。 上二叠统烃源岩－－分布面积广，除楚雄盆地和桂中坳陷 外，遍及南方其余所有地区。以十万大山盆地和南盘江坳陷最 厚，其次是下扬子地区。上二叠统烃源岩为泥岩。
粘土岩类烃源岩：泥岩、页岩 碳酸盐岩类烃源岩：灰岩、生物灰岩、泥灰岩 最有利的生油气岩相为：浅海相、三角洲和深水-半
深水湖相。
10
108° 00′
109° 00′
110° 00′
111° 00′
112° 00′
113° 00′
114° 00′
115° 00′
32° 00′
襄樊
中扬子地区 下三叠统 “R。 ”等值线图 0 20 40 60Km
50 45 40 35 30 25 20 15 10
T=10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180
5
0 0 400 800 1200 1600
生油窗
TTI=15
2000 2400 2800
Depth(m)
Oil
Wi n dow TTI=75
28° 00′ 114° 00′ 115° 00′
113° 00′
11
1 高演化烃源岩评价问题
• 我国海相烃源岩基本特点： 类型好、丰度低、演化高。 问题及进展： 碳酸盐岩烃源岩有机质丰度低，下限问题？ 高演化烃源岩原始有机碳恢复问题：增碳？碱碳？ 有机质的赋存形式问题？--自学 评价方法：反演法？正演法？
T1 P
浅海相 滨岸沼泽相 较深水台地 —局限台地
P 1
C2+3
1d C
开阔台地
C2h
泥 质 岩
—潮间带 海陆交互 | 局限台地 局限台地 | 潮 坪
碳 碳 酸 酸 岩 岩
丰度低
浅海台盆相
浅海深水 台盆相
C1 D3
D2
C1y D3d D3x
D2l
局限海—浅海台 盆—半局限海 2000 潮间条带灰岩相 2200
层系
0.0
有 机 碳 （ %） 相 带
2.0 4.0 6.0
滨 岸 相 浅 海 陆 棚 浅海盆地
三角洲 潮坪
S2s
陆棚
丰度低
1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600
Z2ds Z1n Z 2 dn
潮坪
O
盆地
∈3
台 地 相
从不溶有机质（干酪根）和可溶有机质（沥青）的性质和组成进行分析。 干酪根分析常用方法：元素分析、光学分析（孢粉学法和煤岩学法）、红 外光谱分析、岩石热解分析等。 可溶沥青分析：比较典型的指标有正烷烃、甾烷、萜烷等。 可溶沥青分析：比较典型的指标有正烷烃、甾烷、萜烷等。
注意：高演化，则差别小
元素分析 岩石热解分析
目前对烃源岩的评价：
1) 烃源岩地球化学特征 有机碳、 有机质类型、 有机质成熟度等，
2) 烃源岩发育与分布 有机相、 分布层位、 面积和厚度， 烃源岩生排烃过程 生烃组份、 产烃率与生烃潜力、 生排烃机理、 生排烃史与二次生烃。
3)
3
• 有机质的数量
有机质的数量主要包括有机质的丰度和烃源岩的体积。 有机质丰度的主要指标为有机碳、氯仿沥青“A”和总烃的百分含量。
木质 镜质组
煤质 惰性组 丝质体、微粒体、 巩膜体 残余型（Ⅳ） 煤质型（Ⅳ） 0.60-0.50 0.3-0.25 ＜2
无定形
孢粉、角质体、 树脂体、木栓体
结构镜质体 无 结构镜质体
腐泥型（Ⅱ）
腐植型Ⅲ） 腐植型Ⅲ）
1.50-1.30 ＜0.2-0.1 6-4 10-50 800-500 60-40 ＞3.0 1.20-0.45 陆生 油气
碳优势指数（Carbon Preference Index）
CPI ( C
24
C
34
)
1 2
16 i 12

15
C
2 i1


16
＋
2i

16
C
C
i 12
i 12
2 i＋

奇偶优势（Odd-Even Predominance）
32° 00′
31° 20′
重
奉节 万县 巴东
31° 20′
1.5
30° 40′
宜昌
1
孝感
30° 4Baidu Nhomakorabea′
2.5
1.5
1.5
庆
30° 00′
湖
2
2
武汉
丰都
北
1.5
1
黄石
30° 00′
2
29° 20′
0.5
江 西
29° 20′
28° 40′
贵 州
秀山
湖
南
益阳 长沙
28° 40′
28° 00′ 108° 00′ 109° 00′ 110° 00′ 111° 00′ 112° 00′
有机质来源 化石燃料
陆 生强氧化或再循 环
以油、油页岩、藻煤和残植煤 为主
无油、少量气
6
有机质成熟度 有机质成熟度


有机质成熟度是指在有机质所经历的埋藏时间内，由于增温作用所引起的各 种变化。 评价有机质成熟度常用参数：镜质体反射率（R0）、孢粉和干酪根的颜色、 岩石热解和可溶有机质分析、TTI等。
我国陆相生油层评价标准（胡见义、黄第藩，1991）
项 目 岩相 干酪根类型 H/C原子比 有机碳含量（%） 氯仿沥青 “A” 含量 （%） 总烃含量（10-6） 总烃/有机碳（%） 生 油 层 好生油层 深湖 -半深 湖相 腐泥型 1.7-1.3 3.5-1.0 ＞0.12 ＞500 ＞6
中等生油层
“C” （%） 0.09 0.12 0.33 1.46 0.23 0.09 0.10 0.55 0.66 0.24 0.27 0.62
Ro（%） 1.22 1.38 1.67 1.67 2.15 2.15 2.46 2.46 2.83 2.67 3.35 3.59
P S1 O ∈1 Z2