利用干酪根H_C比评价烃源岩热成熟度与生烃潜力
排烃效率计算参数的校正及其应用
排烃效率计算参数的校正及其应用闫海洋;李理【摘要】近年来人们通常利用常规地化资料结合物质平衡法对排烃效率进行计算,但由于岩石热解实验流程的原因导致一部分沸点超过300℃的重烃和一部分胶质-沥青质高温热分解产生的烃进入到裂解烃S2中(此两部分记为ΔS2),使得残留烃量(S1)被评价低了,干酪根潜在生烃能力(S2)被评价高了,使得应用校正前的热解参数计算得到的排烃效率比真实值偏高。
利用已有的氯仿沥青“A”与族组成数据对热解参数进行校正,结合化学动力学法对松辽盆地J86井青一段泥岩进行了排烃效率计算。
结果表明校正前后的排烃效率差别很大,排烃效率计算中参数的校正非常有必要,J86井校正后排烃效率比校正前的低15.7%;且干酪根类型越差,校正前后排烃效率相差的越多,Ⅱ型干酪根热解参数校正前排烃效率比校正后的高69.8%。
%Expulsion efficiency is traditionally calculated by material balancing with standard geochemistry data. However, the original parameter values by rock pyrolysis experiment are inadequate for this way. Two keys neglected in the progress of rock pyrolysis experiment: heavy hydrocarbons with boiling points over 300℃, hydrocarbons formed during thermal decomposition of gum asphalt are considered partofS2(markedΔS2 ), which reduces the value of S1 and increases the value ofS2.Thus, expulsion efficiency obtained by primary pyrolysis parameters is higher than true value. In this paper, pyrolysis parameters were calibrated, then the expulsion efficiency of mudstones in QingⅠ Member of J 86# was calculated with the corrected parameters and chemical kinetics. The studies show that the expulsion efficiencies obtained by the correctedparameters and the original ones are significantly different, the calibration of pyrolysis parameters is quite necessary. The data show that the expulsion efficiency of Jin 86# is decreased by 15.7%, and the poorer the kerogen type, the lower the reduction rate (kerogenⅡup to 69.8%).【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2016(045)005【总页数】3页(P983-985)【关键词】排烃效率;原始生烃潜力恢复;S2校正;化学动力学【作者】闫海洋;李理【作者单位】大庆钻探工程公司地质录井一公司,黑龙江大庆 163411;中国石油集团长城钻探工程有限公司苏里格气田分公司,辽宁盘锦 124010【正文语种】中文【中图分类】TQ018排烃效率是油气资源评价过程中的重要参数之一,目前人们可以通过建立压实、多项渗流等排烃模型[1,2],用热模拟实验装置进行烃源岩的生排烃模拟实验[3-5],或结合靶区地化数据与地质资料来进行分析,计算排烃效率。
评价烃源岩的步骤
评价烃源岩的步骤
评价烃源岩要从其地质特征和地球化学特征两方面入手。
具体步骤如下:
1、根据测、录井及取心资料,并结合基础地质资料在纵向上识别、划分烃源岩;统计各个层位烃源岩的厚度,做出厚度等值线图,指出主要的烃源岩发育区。
2、根据油田上已有的资料以及我们取样、分析化验的资料,分层位做各套烃源岩有机质丰度指标(有机碳(TOC)、总烃(HC)、氯仿沥青“A”和生烃潜量(S1+S2))的等值线图。
如要确定生油门限,还要选择典型井做某些指标在剖面上的演化图。
3、根据收集的H/C、O/C资料或热解资料(I H和I O)做范式图,也可以收集类型指数资料,通过做散点图分析各套烃源岩的干酪根类型。
4、收集Ro资料,做平面等值线图,并分析平面上的烃源岩成熟区和生烃中心;选择典型井,做Ro剖面演化图,并指出生烃门限。
5、选择一种方法,计算资源量。
6、综合以上信息在纵向上指出主要的生烃层位,在平面上指出主要的生烃区。
烃源岩的定性评价
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。
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
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。
枣园探区烃源岩评价及资源量计算
枣园探区烃源岩评价及资源量计算本文在前人研究的基础上,结合取心及测井资料,对研究区若干样品做了岩石有机碳(TOC )、干酪根C、H、O元素、Rock-eval热解、氯仿沥青抽提、氯仿沥青“A”、族组分分析、族组分分离、饱和烃馏分色谱—色质等8项分析分析测试。
结果表明:(1)长9层、长7层的暗色泥岩、张家滩页岩、李家畔页岩是本探区最主要的有效烃源层;长6层暗色泥岩也是本区的较好烃源岩,长4+5层暗色泥岩为较差烃源岩。
(2)有机质类型最好的是长7烃源岩,有机质类型主要为Ⅰ型(腐泥型)—Ⅱ1(腐植-腐泥型);长6烃源岩有机质类型主要为Ⅲ型(腐殖型)—Ⅱ2(腐泥-腐植型),次为Ⅰ型(腐泥型)—Ⅱ1(腐植-腐泥型);长4+5烃源岩有机质类型主要为Ⅲ型(腐殖型)—Ⅱ2(腐泥-腐植型),次为Ⅱ1(腐植-腐泥型)。
(3)使用成因法计算公式,结合生烃强度展布范围,计算得出长7烃源岩面积为359.044Km2,地质资源量为106.62×106t。
长9烃源岩面积为330.414Km2,地质资源量为49.58×106t。
标签:烃源岩特征;评价;资源量计算;枣园探区;1 地质概况鄂尔多斯盆地上三叠统延长组是我国陆相三叠系中出露最好、研究最早、发育比较齐全的剖面,其三叠系延长组属于内陆湖相沉积。
枣园探区处于伊陕斜坡有利构造带上。
产油层位主要有长4+5、长6、长8,局部可见长9油层发育。
2烃源岩特征2.1有机质丰度本次采集研究区延长组长7段、长6段和长4+5段黑色泥岩样品,并结合周边地区样品数据分别做了岩石有机碳(TOC )、干酪根C、H、O元素、Rock-eval 热解、氯仿沥青抽提、氯仿沥青“A”、族组分分析、族组分分离、饱和烃馏分色谱—色质等8项分析,长9段和长4+5段未采集到泥岩钻井样品,结合周边地区研究数据对其进行研究。
2.1.1有机碳含量长9段泥岩是延长组长9的末期和长8早期的沉积期,沉积的一套深湖、半深湖相的泥页岩,岩性主要为深灰色泥岩、黑色泥岩、页岩和油页岩,其中黑色页岩、油页岩及黑色泥岩被称为“李家畔页岩”。
干酪根类型和生烃能力评价
干酪根类型和生烃能力评价干酪根(Kerogen)一词最初被用来描述苏格兰油页岩中的有机质,它经蒸馏后能产出似蜡质的粘稠石油。
现在为人们所普遍接受的概念是:干酪根是沉积岩中不溶于一般有机溶剂的沉积有机质。
与其相对应,岩石中可溶于有机溶剂的部分,称为沥青。
一、干酪根基本情况:(1)干酪根定义:为腊状有机物质。
是动植物遗骸(通常是藻类或木质植物)在地下深部被细菌分解,除去糖类、脂肪酸及氨基酸后残留下的不溶于有机溶剂的高分子聚合物。
除了含有碳、氢、氧之外,也含有氮和硫的化合物。
(2)干酪根来源石油及天然气来源于沉积有机质。
对生成石油及天然气的原始物质而言,以沉积物(岩)中的分散有机质为主。
沉积物(岩)中的沉积有机质经历了复杂的生物化学及化学变化,通过腐泥化及腐殖化过程形成干酪根,成为生成大量石油及天然气的先躯。
干酪根是沉积有机质的主体,约占总有机质的80%-90%,研究认为80%以上的石油烃是由干酪根转化而成。
干酪根的成分和结构复杂,是一种高分子聚合物,没有固定的结构表达式。
(3)干酪根成分:有固定的化学成分,主要由C、H、O和少量S、N组成,没有固定的分子式和结构模型。
Durand等对世界各地440个干酪根样品的元素分析结果表明,平均C占76.4%,H占6.3%,O占11.1%,三者共占93.8%,是干酪根的主要元素成分。
又称油母质、油母。
来源于希腊字keros,是蜡的意思。
1912年,布朗(A G Brown)首次用该术语表示苏格兰油页岩中的有机物质,它们经过蒸馏生成蜡状稠油。
以后的学者通常将干酪根与生油母质联系起来。
1980年,杜朗(B Durand)在《干酪根》一书中将其定义为:沉积物中不溶于常用有机溶剂的所有有机质,包括各种牌号的腐殖煤(泥炭、泥煤、烟煤、无烟煤)、藻煤、烛煤、地沥青类物质(天然沥青、沥青、焦油矿中的焦油)、近代沉积物和泥土中的有机质。
这个定义的内涵太广泛,于是将其简化为:干酪根是沉积物中的溶于非氧化的无机酸、碱和有机溶剂的一切有机质。
烃源岩评价
段
用下生成高温甲烷。有机物含量各项指标基本趋于稳定。R0<1.3%,为低成熟阶段,生物烃奇碳优势逐渐消失,CPI趋于1, 深度加大,有机碳、氯仿提取物等急剧增加。
1.3%<R0<2.0%,为高成熟阶段,干酪根与石油裂解,液态烃剧减,氯 仿提取物、烃含量下降明显,有机碳略有下降。
过 成 熟 阶 R0>2.0%,深度大,温度高。干酪根生油潜力枯竭,只在热解作
该段烃源岩中,多数属于Ⅱ1类型。说明该段烃源岩有机质 类型为腐殖腐泥型。
(二)有机质类型
3.岩石热解
图中主要是Ⅱ1 和Ⅱ2型,生烃潜力 较好。
(二)有机质类型
4.可溶沥青质 主要研究沥青组分中的烃类,较常用的参数如下:
① 烃源岩氯仿抽提物中组分组成特征,如饱和烃/芳烃; ② 饱和烃气相色谱特征包括主峰碳位置和峰型等,如正烷烃
主峰碳的峰型,还有姥鲛烷/植烷(Pr/Ph)可反映有机质的形
成环境。但这种方法基本不适用具有较高成熟度的母岩;
③ 色谱-质谱分析可来鉴定甾类和萜类等生物标志化合物的种
类和数量,这对判断母质的来源也有重要意义。如C27甾烷主
要来自浮游生物,而C29甾烷来自陆源高等植物,萜烷中的伽
马蜡烷源于细菌,奥利烷和羽扇烷系列反映高等植物输入等。
实习六、烃源岩有机质演化曲线及生烃阶段划分
未成熟阶段
低成熟阶段
CPI在未成熟-中低成中熟成阶熟段阶段
均大于1,逐渐减有小机,碳奇在偶未优成熟、中低成熟阶 势明显,高成熟段-过不成断熟增阶加段,高成熟阶段下
几乎为1,奇偶降优,势过消成高失熟成阶熟段阶下段降不明显
烃转化率
在未成熟阶段不断升高,在
中低成熟阶段达到最高, 高成熟和过成熟阶段下降
四川盆地二叠系烃源岩类型与生烃潜力
第3 3卷 第 1 期
OL& G SG O O Y I A E L G 21 0 2年5 2 1 ) 1 0 1 0 5 9 8 (0 2 0 — 0 0—0 9
四川 盆 地 二 叠 系烃 源 岩 类 型 与 生 烃 潜 力
刘 金之 高 张殿 徐美 唐瑞 全有 , 钧 , 波 , 伟 ’ 娥 , 鹏
( . 国石 化 石 油 勘 探 开 发 研 究 院 , 京 10 8 ; 2 中 国石 化 华 北 石 油 局 , 南 郑州 7 20 ) 1中 北 003 . 河 10 0
摘要 : 通过 野外和岩心样 品系统采集 , 四川盆地 二叠系烃源 岩元 素组成 、 okE a、 同位素 组成等地球化 学参数分析 , 对 R c—vl碳 确立 了二叠系烃源岩干酪根类型 以I型为主, I 局部存在 I型或 Ⅲ型 ; 利用烃源岩 T C和热解生烃参数探讨 了其 生烃潜力 , O 泥岩有机碳含量一般高于灰岩 , 生烃潜力大。 同时, 于高演化海相泥岩和灰岩 生烃 潜力进行 了恢复 , 出了高演化泥 岩 对 提 和灰岩生烃潜力的恢复对客观评价 我 国南方高演化碳 酸盐岩具 有一定 必要性。 四川 盆地二叠 系烃源岩 热演化程 度普遍 高, 已达到高一过成熟 阶段 ; 早 自垩世 二叠 系烃源岩进入 生气高峰有利于后期 天然气聚集成 藏, 我国南方海相 上组合 在 为
so e a e a h g e OC, n r ae o e ta o y r c r o e e ain t a i so e . e r so e h v t n sh v i h r T a d g e trp tn ilfrh d o a b n g n r to h n lme t n s W e tr d t e h — d o a b n g n r to tnt l fmai r c r o e e a in poe i so rne mud t n e a i so e t ih t e ma trt wh c s n c s a so s nd lme tn swih h g h r lmau iy ih i e e —
利用岩石热解分析海拉尔盆地有机质类型及生油潜力
油 潜力 较 好 ;铜 钵 庙 组 ( ) 一 8 0 7 K tK . 3 ,HI一
8 3 7mg g 表 明 此 干 酪 根 属 于 I 型 干 酪 根 , 生 0 . / ,
氧化 燃烧 测定残 余 有机 C 的 含量 ( / ) O2 mg, 。 g
由岩 石热解 的分析参 数 可 以计 算 出其 他派 生参 数 ,其 中 H 指 数 ( 指 数 ) 是 鉴 别 干 酪 根 类 型 , 氢
含 量 ( / ) S 为 裂 解 烃 含 量 ,是 岩 石 在 热 解 炉 mg g ; 。
mg g / ,此 干 酪 根 应 属 于 Ⅲ 型 干 酪 根 ,生 油 较 差 ; 南 屯组 一 段 ( 和 二 段 ( 2)K 分 别 为 K n) K 1 z 2 7 4和 3 3 0 H1分 别 为 2 8 4 mg g和 3 8 0 .8 .8 , 7 . / 3 . mg g / ,表 明这 两个 地 层 的 烃 源 岩 单 位 质 量 能 够 排 烃 的有机碳 热 解 所 产 生 的烃 量 分 别 为 2 . 4mg g 7 8 /
油气 田地 面 工 程 第 2 9卷 第 8期 ( 0 0 8 2 1. )
11 0 ຫໍສະໝຸດ d i1 . 9 9 j is . 0 6 6 9 . 0 0 0 . 6 o : 0 3 6 / .sn 1 0 — 8 6 2 1 . 8 0 3
利 用 岩 石热 解 分 析 海 拉 尔 盆 地 有 机 质 类 型 及 生 油 潜 力
烃 量最 多 ,生 油潜力 最好 。 贝 尔 凹陷大 磨 拐 河组 一 段 ( 、南 屯组 一 K d) 段 ( 和 南 屯组 二 段 ( n ) 的 H 分 别 为 K n) K 2 9 9mg g 2 . / 3 . / ,3 9 8mg g和 4 7 7mg g 1 . / ,表 明这
四川盆地三叠系烃源岩条件与资源潜力研究
为主, 腐 泥组 和壳 质组 成分 含量 较低 : 干酪 根 电镜 图
象 以棱 角状 为主 : 多数样 品的8 c 值 大于 一 2 7 % 。 在
段, 目前多 以 产气 为 主 ; 中、 上 三叠 统 烃 源岩 目前 正
处 于 成熟一 过 成熟期 ,局 部地 区具 有液 态烃 保存 的 条件[ 2 - 3 ]
质 岩 和煤层 。 上 三叠 统泥质 烃 源岩有 机碳 丰度较 高 ,
生 烃 条件较 好 。 中 、 下三叠 统有 机碳 丰度 低 , 在 盆地
内仅具 局部 生烃 条件 。 中、 下 三叠统碳 酸 盐岩 有机 质
类型较 好 , 主要 为 I型或 Ⅱ型 , 早期 以生 油为 主 。上 三叠统 泥质 岩有 机质 类型 主要 为 Ⅲ型 , 以生气 为 主 。 下 三叠 统 烃 源 岩 有机 质 多 处 于 高 成 熟 一过 成 熟 阶
中三 叠 统 雷 口坡 组R 值 分 布在 0 . 9 6 %~ 2 . 5 1 %之 间 ,表 明 中三叠 统 目前正处 于 成熟一 过 成熟演 化 阶
段 。在 盆地 的 西部一 北 部一东 北 部沉 积 凹陷 区R 多
大于1 . 5 % ,烃 源岩 已达 到 高 成 熟 一过 成 熟 演 化 阶 段。 在 盆地 的 中部及 南部地 区热 演化 程度 相对较 低 , R 。 多为 1 . 0 %~ 1 . 3 %之 间 , 正处 于 成熟 阶段 。 上三 叠 统R 值 分 布在 0 . 7 4 % 3 . 2 0 %之 间 ,表 明
及 重庆 一达 川一 带 ,大致 具盆地 中东 部及 西部 地 区 有机 碳 丰度较 高 ,盆地 北缘 及西 南部 地 区有机碳 丰 度 相对 较低 的展 布特征 。
定量测定烃源岩中干酪根结构组成和成熟度的方法[发明专利]
专利名称:定量测定烃源岩中干酪根结构组成和成熟度的方法专利类型:发明专利
发明人:张振苓
申请号:CN200910087473.9
申请日:20090622
公开号:CN101929960A
公开日:
20101229
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明是定量测定烃源岩中干酪根结构组成和成熟度的方法,热解烃源岩干酪根,检测和纪录热解烃S中的肩峰,计算肩峰面积和脂链脂环热解烃量,计算脂链脂环有效碳FPC、缩合芳核有效碳APC与总有效碳TPC和烃源岩降解潜率D和氢指数HI,计算烃源岩脂氢指数FHI、芳氢指数AHI、脂碳率FC、芳碳率AC、无效碳AC,用干酪根结构组成确定烃源岩成熟度和变化规律。
本发明可测定干酪根的基本结构组成的脂链脂环碳率和芳碳率以及生烃量。
适用于研究烃源岩中干酪根结构组成分布和其油气生成潜力,并确定干酪根结构组成随成熟度的变化,用于判别烃源岩有机质类型。
申请人:中国石油天然气股份有限公司
地址:100007 北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦
国籍:CN
代理机构:北京市中实友知识产权代理有限责任公司
代理人:刘天语
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柴西地区上干柴沟组上段咸水湖相烃源岩生烃条件研究
柴西地区上干柴沟组上段咸水湖相烃源岩生烃条件研究柴西地区上干柴沟组上段是该地区重要的油气勘探目标层系,该层系主要由灰岩、泥岩、石英岩组成,具有较高的有机质含量和优良的烃源岩物性。
近年来,针对该层系的烃源岩生烃条件开展了深入研究。
首先,通过岩心分析和有机地球化学研究发现该层系具有较高的有机碳含量(TOC),平均为1.5%,并且有机质丰度和成熟度逐渐递增,主要为生油期。
其次,采用热模拟实验和干酪根反射率等实验手段,研究该层系的生烃潜力和成熟度。
实验结果显示,该层系中的非常规天然气潜力较高,具有较好的生烃能力。
最后,结合油气地质特征和构造古地理条件分析,发现该层系受到了区域古构造和成岩作用的控制,在构造活跃区域有发育富含油气的构造圈闭。
综上所述,柴西地区上干柴沟组上段咸水湖相烃源岩具有较高的有机质含量、成熟度适中、生烃潜力较好的特点,且受到古构造和成岩作用的控制,具有重要的油气勘探前景。
针对该层系的烃源岩生烃条件研究不仅有利于油气勘探区块选址和勘探工作的开展,也对区域油气资源的合理开发具有重要的指导意义。
柴西地区上干柴沟组上段咸水湖相烃源岩具有较高的有机质含量、成熟度适中、生烃潜力较好的特点。
接下来我们具体来看一下相关数据并进行分析。
首先,该层系的有机碳含量(TOC)平均为1.5%,是一种衡量岩石中有机质含量和质量的指标。
TOC越高则说明沉积物中含有越多的有机物,从而增加了烃源岩的潜力。
因此,该层系的TOC值较高,表明烃源岩具有较高的有机物含量,有利于生烃。
其次,通过干酪根反射率分析,该层系的有机质丰度和成熟度逐渐递增。
干酪根反射率是一种反映岩石中有机质成熟度的指标,反映有机质热解进程的温度和时间。
在烃源岩成熟度较高时,干酪根反射率会增加。
因此,该层系烃源岩具有适中的成熟度,表明其生烃潜力较好。
最后,采用热模拟实验研究该层系的生烃潜力。
热模拟实验是通过模拟天然烃源岩在一定温度下的生烃过程,来评估烃源岩的生烃能力。
对烃源岩评价的几个问题的深入探讨
天然气勘探与开发NATURAL GAS EXPLORATION AND DEVELOPMENT· 13 ·2021年3月 第44卷 第1期0 引言自20世纪法国地球化学家蒂索B.P 等提出“干酪根热降解晚期生油学说”以来[1-2],围绕烃源岩的研究一直是地质工作者分析盆地和区带油气勘探前对烃源岩评价的几个问题的深入探讨石记鹏1,2 赵长毅2 刘海涛2 李传明21. 中国矿业大学(北京)2. 中国石油勘探开发研究院摘 要 烃源岩评价是关系到一个地区有无、有多少油气资源的基础问题,当前烃源岩评价中的一些认识仍欠缺思量:①以有机碳含量表征烃源岩的丰度忽视了烃源岩地质条件下的非均质性问题,烃源岩丰度的研究需考虑烃源岩的沉积环境,并与测井资料评价(Δlg R )法预测有机碳含量结果对比分析;②对于腐泥型或混合型干酪根的烃源岩,排烃效率高时,生烃损耗较大,剩余有机碳含量参数不宜直接作为烃源岩有机质丰度指标,需要适当恢复其初始有机碳含量;③各种烃源岩类型评价方法的侧重点不同导致评价结果各异,可以通过不同研究方法相互印证或将干酪根类型数值化的方法解决这一问题;④有机质类型越好的烃源岩,镜质体反射率所受到的抑制作用越强,采用有机质多组分显微荧光探针分析技术(FAMM )对有机质成熟度进行校正可以消除抑制作用的影响;上述问题的研究有助于使烃源岩评价结果更接近地质实际。
关键词 烃源岩评价 有机质丰度 有机碳含量 测井资料评价法 排烃效率 干酪根类型 镜质体反射率DOI :10.12055/gaskk.issn.1673-3177.2021.01.002Discussion on several problems about source-rock evaluationShi Jipeng 1,2, Zhao Changyi 2, Liu Haitao 2, and Li Chuanming 2(1. China University of Mining and Technology (Beijing), Beijing 100083, China; 2. PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development, Beijing100083, China)Abstract: To evaluate source rock is a basic issue related to the existence and volume of oil and gas resources in one area. However, there are still some understandings from current source-rock evaluation, which are lack of sufficient thinking. These include that (1) when the total organic carbon (TOC) is used to characterize source-rock abundance, the source-rock heterogeneity under geological conditions is neglected. Therefore, to study the abundance, it is necessary to consider sedimentary environment and carry out compar-ative analysis with the TOC value predicted by means of well-logging data evaluation method (Δlg R ); (2) for source rocks with type I or type II, their hydrocarbon-generating loss is greater when high efficiency of hydrocarbon expulsion. In this case, one parameter of remaining TOC shall not be directly taken as an organic abundance index of source rocks, and it is necessary to recover its initial TOC appropriately; (3) with different preference, each methods to evaluate source-rock type may bring about various results. And this prob-lem can be solved by virtue of the mutual confirmation of different methods or the quantification of kerogen types; and (4) for some source rocks with better organic-matter type, the vitrinite reflectance is inhibited more. And this inhibition effect can be eliminated by applying organic multi-composition microfluorescence probe analysis (FAMM) to correcting the organic maturity (Ro). In general, to study above-mentioned problems is conducive to promoting the source-rock evaluation results closer to true geological conditions. Keywords: Source-rock evaluation; Organic abundance; Total organic carbon (TOC), Well-logging data evaluation method; Kerogen type; Vitrinite reflectance景的一项重要工作。
一种应用干酪根热解烃转化率关系图版计算生烃量的方法
;张厚福
5.矿物和水对干酪根热解生烃作用的影响--Ⅲ.甾、藿烷(烯)的形成与热演化 [J], 潘长春;耿安松;钟宁宁;刘金钟
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【总页数】10页(P201-209,192)
【作 者】张枝焕;张万选
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中 文
【中图分类】P618.130.9
【相关文献】
1.松辽盆地干酪根在矿物基质作用下的热解生烃特征和动力学的研究 [J], 林世静;葛明兰;李术元;郭绍辉
2.矿物质对干酪根热解生烃过程的影响 [J], 李术元;林世静;郭绍辉;刘洛夫
一种应用干酪根热解烃转化率关系图版计算生烃量的方法
张枝焕;张万选
【期刊名称】《石油实验地质》
【年(卷),期】1995(017)002
【摘 要】本文所介绍的生烃量计算方法,同时考察了有机质类型、丰度、成熟度(受热程度)和粘土矿物组成特征4个因素。具体方法是把干酪根与伊利石、蒙脱石、高岭石3种粘土矿物按一定比例混合后,在CDS820GS分析系统上进行多步热解,记录不同实验条件下的实验结果,分析研制“干酪根热解烃转化率关系图版”及其他有关图版,再结合其他地质和地球化学资料计算生烃量。
利用干酪根H_C比评价烃源岩热成熟度与生烃潜力
利用干酪根H_C比评价烃源岩热成熟度与生烃潜力摘要在近几年来,人们倾向于利用Rock-Eval热力法的氢指数来评价烃源岩,而忽略了用干酪根H/C比值评价烃源岩的优点。
Rock-Eval热解法能快速、廉价、定量(mgHC/g岩石)地给出岩石中干酪根的热解数据。
由于在数据分布上的普遍分散性,一般人们认为Rock-Eval热解法对径源岩评价是一种筛选评价。
描述了在烃源岩评价中应用H/C比值的优点,并确定了H/C比值与热成熟度、有机质转化率和排油量之间新的相关性。
热解干酪根的H/C比值与I型、II型干酪根的热转化率程度存在一定的相关性。
定量计算的氢和碳损失与加水热解实验中的损失具有很好的一致性,表明干酪根H/C比值可作为干酪根端元热成熟度的一个好的指标。
如果现在和原始H/C比值确定,那么这些数据同时也为评价有机质转化率提供了一种新的方法。
现在H/C比值可通过微相有机质分析测试。
对于生油源岩,I型未熟干酪根的H/C比值为1.35~1.50,II型H/C比值为1.20~1.35。
在加热水解实验中,油的排出量与H/C比值之间的相关性可为勘探工作者提供一种快速评价油的排出量的方法。
依据加水热解实验、测试的H/C比值和计算的原始TOC(总有机碳)对WIlliston盆地(Bakken页岩)、Los Angeles盆地(Nodular页岩)和Illionis盆地(New Albany页岩)的成熟烃源岩进行了初步体积估算,其结果于已发表的该盆地油的评价值非常吻合。
关键词:H/C比值干酪根烃源岩成熟度生烃潜力0前言在过去的20~25年里,石油地球化学家成功地应用常规分析法对烃源岩进行了定量描述,包括岩石中有机质的数量、类型以及成熟度。
而近些年来,人们更强调对烃的生成与排出的定量评价。
现代勘探风险要求人们更全面地评估在成熟源岩中,有多少干酪根转化为石油,又有多少石油排出,这些信息对勘探、盆地建模以及远景评价都至关重要。
本文旨在使地球化学工作者重新认识利用干酪根H/C比评价烃源岩的好处,并给出与Rock-Eval热解方法结合以更好地评价烃该岩热演化史的H/C比值范围。
干酪根结构中碳分布特征及其与生烃潜力的关系──~(13)C NMR CP/MAS 与DD技术的应用
2 结果 与讨 论
. 2.1 儡 撅 相 移
在常 规的 ”C CP/MAS 谱 中,带质 子的 芳碳 与芳核 内的桥接 芳碳以及侧支链碳的化 学 位 移 重 叠 较 严 重 ,难 以 区 分 。 当 不 考 虑 分 子运 动 的 调制 时 ,和 质 子 相联 的 碳 核 的 横 向弛
对 于 带 质 子碳 ,信 号强 度 与 偶极 相 移 时 间 的 关 系 ,可 以 用 二 次 或 高 斯 函 数 来 描 述 ;
对 于 不 带 质 子 的 碳 , 则 可以 用 一 次 或 劳 仑 斯 函 数 来 描 述 。 总 的 信 号强 度 ,(t)为 两 者 之 和 。 用 下 式 表 示 :
l3.6 I 9.4 2.64 1.50 2.31 I
(1) 腐呢煤 产 自西 怕利亚 巴尔啥 什 ,由原苏 联科学 院西 伯利亚分 院 蝻}碳 研究所 提 供。
测 试 使 用 的 是 Bruker CXP-100 核 磁 共 振 仪 。 C 共 振 频 率 为 22.638MHz;用 氘代 PMMA 转子 ,转 速约 3.3kHz。样品用量约 200r ag,数据 采集 1K,充零至 4K。累加 2O0O一 6000次 。接 触 时 间 为 lms,脉 冲 重复 时 间 为 1s。用 六 甲基苯 作 第二 外 标 ,并用 以调 整 魔 角 。
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积 ,则不 带质子芳 碳的信 号强鏖 Ⅳ应为:
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我 们 对 三 个 不 同 类 型 干 酪 根 与 腐 泥 煤 分 别 进 行 了 不 同 偶 极 相 移 时 间 的 详 细 测 定 , 井
阿姆河右岸地区侏罗系海相烃源岩生烃潜力
阿姆河右岸地区侏罗系海相烃源岩生烃潜力方杰;徐树宝;吴蕾;欧阳华;聂明龙【摘要】阿姆河右岸地区侏罗系发育三种类型的烃源岩,其有机质丰度均不相同,上侏罗统海相高伽马值泥岩的最高,其次为海相泥灰岩,中下侏罗统海陆过渡相煤系泥岩相对偏低,烃源岩的等级分别属于好烃源岩、中等烃源岩和中—差烃源岩.对比表明,这三种烃源岩的有机质丰度高于中国含油气盆地的同类型烃源岩,说明盆地具有油气生成的较好物质基础.本区海相烃源岩干酪根微组分中腐泥组含量高,但干酪根中氢原子含量低,有机质主要来源于藻类等低等生物.根据干酪根H/C原子比、氢指数IH和碳同位素δ13C三项指标判断,上侏罗统海相烃源岩属于Ⅱ—Ⅲ型母质.上侏罗统高伽马值泥岩和泥灰岩已达生烃高峰阶段(Ro大多在0.8%~1.3%),有利于常规油、凝析油和湿气的生成,总烃/有机碳已达到15.88%~18.4%,接近Ⅱ型烃源岩液态烃的产烃率,说明侏罗系海相烃源岩具有较高的生烃能力.【期刊名称】《海相油气地质》【年(卷),期】2014(019)001【总页数】11页(P8-18)【关键词】阿姆河盆地;阿姆河右岸;侏罗系;海相地层;烃源岩;生烃潜力;油源对比;有机质类型【作者】方杰;徐树宝;吴蕾;欧阳华;聂明龙【作者单位】中国石油勘探开发研究院;中国石油阿姆河天然气勘探开发有限公司;中国石油阿姆河天然气勘探开发有限公司;中国石油阿姆河天然气勘探开发有限公司;中国石油勘探开发研究院【正文语种】中文【中图分类】TE122.1+13;TE122.1+141 引言阿姆河盆地地理位置横跨中亚土库曼斯坦东部和乌兹别克斯坦西南部,部分延伸至阿富汗和伊朗境内,盆地面积约38×104km2(图1)。
有两条河流——阿姆河与卡拉库姆运河从盆地内穿过,阿姆河的东北一侧至土库曼斯坦国界内侧,称为右岸地区。
该地区已探明了数个大型天然气田,并已成为中土输气管线向中国供气的主要基地之一。
尽管右岸地区属于天然气富集区,并且已探明数个上侏罗统大型天然气藏和凝析油藏,但这些天然气藏的成藏机制尚待深入研究。
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利用干酪根H_C比评价烃源岩热成熟度与生烃潜力摘要在近几年来,人们倾向于利用Rock-Eval热力法的氢指数来评价烃源岩,而忽略了用干酪根H/C比值评价烃源岩的优点。
Rock-Eval热解法能快速、廉价、定量(mgHC/g岩石)地给出岩石中干酪根的热解数据。
由于在数据分布上的普遍分散性,一般人们认为Rock-Eval热解法对径源岩评价是一种筛选评价。
描述了在烃源岩评价中应用H/C比值的优点,并确定了H/C比值与热成熟度、有机质转化率和排油量之间新的相关性。
热解干酪根的H/C比值与I型、II型干酪根的热转化率程度存在一定的相关性。
定量计算的氢和碳损失与加水热解实验中的损失具有很好的一致性,表明干酪根H/C比值可作为干酪根端元热成熟度的一个好的指标。
如果现在和原始H/C比值确定,那么这些数据同时也为评价有机质转化率提供了一种新的方法。
现在H/C比值可通过微相有机质分析测试。
对于生油源岩,I型未熟干酪根的H/C比值为1.35~1.50,II型H/C比值为1.20~1.35。
在加热水解实验中,油的排出量与H/C比值之间的相关性可为勘探工作者提供一种快速评价油的排出量的方法。
依据加水热解实验、测试的H/C比值和计算的原始TOC(总有机碳)对WIlliston盆地(Bakken页岩)、Los Angeles盆地(Nodular页岩)和Illionis盆地(New Albany页岩)的成熟烃源岩进行了初步体积估算,其结果于已发表的该盆地油的评价值非常吻合。
关键词:H/C比值干酪根烃源岩成熟度生烃潜力0前言在过去的20~25年里,石油地球化学家成功地应用常规分析法对烃源岩进行了定量描述,包括岩石中有机质的数量、类型以及成熟度。
而近些年来,人们更强调对烃的生成与排出的定量评价。
现代勘探风险要求人们更全面地评估在成熟源岩中,有多少干酪根转化为石油,又有多少石油排出,这些信息对勘探、盆地建模以及远景评价都至关重要。
本文旨在使地球化学工作者重新认识利用干酪根H/C比评价烃源岩的好处,并给出与Rock-Eval热解方法结合以更好地评价烃该岩热演化史的H/C比值范围。
利用干酪根H/C 比方法评定有机质成熟度,并快速地评价有机质转化率。
另外,利用H/C比与加水热解实验的比较来评价液态烃的排出量。
二者之间的关系能快速有效地给出从成熟温岩中排出的原油的大致数量。
当然,这不能代替精确的盆地模拟研究。
关于评价干酪根转化率的方法已有报道。
Rock-Eval热解法通过与同一烃源岩成熟I H的比较来估计其未熟I H。
随着成熟度增加,I H的降低反映了有机质转化为石油的比例。
英国石油公司就是广泛应用I H指数评价烃源岩生径潜力的,但其是应用代数方法来计算已生成的石油量。
已生成石油与生成总量(Rock-Eval热解法S2)的比值是一种衡量转化本的方式。
两种方法都需要与成熟烃源岩的未熟岩样进行地球化学对比,而这样的样品通常无法获得。
进一步讲,利用未熟烃源岩的原始I H或S2来评价是非常不可靠的,因为对给走质量的有机质会由于源岩性质不同,生烃量会变化很大。
当假定为一级反应时,干酪根转化率可用Arrhenius方程来建立动力学模型,而瑞利方程需要活化能和影响因子来决定在一定温度下干酪根的转化率。
这些参数往往还要通过对全岩或分离出的干酪根进行多阶段等温热模拟实验才能获得。
此外,源岩的时间--温度效应也必须根据具体沉积盆地重新建立。
这些需要具有适当的限制条件的热力学方程来实现。
地热流体、埋藏史以及古温度都会影响动力学转化率。
1讨论1.1使目岩评价为了评价源岩的生烃潜力和生烃史,必须首先知道有机质的负量、类型以及成熟度。
随着热演化史,差径锦岩、好烃核岩以及优质烃源岩的判识标准都发生变化。
Peters等总结了烃没岩的评价参数(表1)。
人们通过测定实验中总有机碳含量(TOC)来评价岩石中的有机质丰度,因为从岩石晶格中对有机组分的分离和定量非常困难。
例如,利用潮湿化学法从粉碎的岩石中分离干酪根的重量由于残余物质(黄铁矿)的影响而无法准确定量。
依据源岩成熟度和质量,岩石中有机质的量大约等于1.25×TOC。
能形成工业油藏的有机碳下限定为0.5%。
但是,全球沉积盆地而言,优质烃源岩的平均TOC都超过2.0%。
有机质类型一般可通过Rock-Eval热解法和有机质显微分析确定。
Rock—Eval热解法作为有效测定源岩有机质的方法,可用于有机质潜力评价。
虽然Rock-Eval热解仪多种多样,但它均能给出岩石的有机挥发份量S1,干酪很热解生烃总量S2和干酪根CO2生产量S3通过S2和S3能计算出岩石中氢,氧指数。
通过这些参数可绘制出Van Krevelen的H/C和O/C关系图。
如果成熟度已知,可直接利用H/C比对干酪根进行生烃评价。
有机质热成熟度一般通过Rock-Eval热解法的Tmax演变而来。
Tmax是干酪根发生最大转化的热解温度。
Tmax资料应与有机质显微分析,例如,镜质体反射率(Ro)和孢子色变指数一起解释。
如果干酪根类型确定,那么H/C比也是一个好的成熟度指标。
有机质类型通常可单独通过有机质显微分析测得。
除了有机质数量、类型和成熟度外,石油生成应还包括源岩垂向、水平展布,有机质相变和已达到成熟度的供油面积。
近期,人们着重强调源岩沉积环境的化学特征,通过沉积时的相对氧化程度来建立有机质保存程度的标准。
同时,生标分析也至关重要。
1.2 有机质转化率在评价原油生成量之前,必须知道源岩原始生烃潜力与有机质转化率。
在建立岩石原始生烃潜力时,必须把初始TOC值和干酪根类型确定下来。
在研究烃源岩时,初始TOC值和原始干酪根类型须重新建立,而对已转化为原油的干酪根分馏特征也须确定下来。
1.2.1 H/C比与I H指数对于干酪根生烃潜力,最重要的因素是氢的丰度,理由很简单,富氢有机质普遍比贫氢有机质更易生油,因为油是富含氢的。
无论残余碳的数量如何,在干酪根用完氢后,生油就会结束。
因此,富含氢的有机质就是好的潜在烃源岩。
两种主要评价干酪根中氢含量的方法是H/C比和Rock-Eval热解的I H指数。
H/C比是干酪根类型评价最为有效的指标,也是与其它有机质类型指标进行对比的标准(Jones,1987)。
在煤岩化学研究的基础上,Tissot等(1974)主要依据H/C比将干酪根分为三类。
Jones和Edison(1978)指出T H/C比作为干酪根类型指数的可靠性。
Jones和Demaison(1982)认识到热解I H与H/C之间存在很大差异,并依据干酪根H/C比而不是热解产率初步划分了有机质沉积相和源岩生烃潜力。
Jones和Demaison认为有机相B(I型有机质)是世界主要的生油烃源岩,在未成熟时,H/C比为1.2~1.4(表2)。
Jones和Demaison(198)给出了含II干酪根的页岩、碳酸盐岩、磷灰烃源岩的H/C比(表3)。
这些烃源岩为未熟,生油有机质含量超过90%,H/C比在1.2~1.4之间。
对于这些干酪根H/C比可以进行比较研究,因为原始有机物组成相似(藻类、细菌),并且沉积在相似的沉积环境中(闭塞环境与还原环境)。
不过,与Rock-Eval热解的IH相比,H/C应用较少,因为测定H/C比不仅耗时而且费用昂贵。
另外,在干酪根分离过程中,会沉淀含水硅酸盐岩,其在燃烧时会释放氢导致H/C比值异常偏高。
硅凝胶污染可通过显微镜识别出来并可用热盐酸处理掉,但氟化硅不溶于酸。
Rock-Eval热解法仍是当前控源者评价的主要工具。
它能快速、廉价地对全若进行生烃评价,利用I H、I o指数确定干酪根类型,其类似于Van Krevolen的H/C与O/C比值。
但是,要综合H/C比与Rock-Eval热解的I。
指数是比较困难的。
例如:Katz等测定了西太平洋白垩系到侏罗系黑色页岩的生烃潜力,样品的H/C比介于1.2~1.4之间(相差14%),而I H 分布在150~650mgHC/gTOC之间(相差75%)。
Grabowski绘出德克萨斯中南部白白垩系Austin Chalk不同样品的H/C比与IH指数图,其数据显示对未熟油干酪根I H值相差67%(180~540mgHC/gTOC),而H/C介于1.2~1.4之间。
Tatz和Elrod(1983)绘出了MioceneMonterey组样品的H/C与I H关系图,I H指数相差大于50%(300~650 mgHC/gTOC),而H/C 相差11%(l.25~1.4)。
其它地区的样品也表明IH指数的变化要大于同一样品的H/C比。
已有许多学者对I H与H/C比测定之间的差异进行了论述,他们认为与H/C比相比,Rock -Eval的I H指数评价干酪根类型偏差。
这些差异主要是由于矿物晶格(特别是贫有机质岩石),沥青污染以及分析方法(热解或燃烧)所引起的,另外,Rock-Eval热解分析实验误差一般大约为±10%,而H/C比分析测试误差为±0.5%。
对于生油干酪根H/C比在1.0~1. 5之间,分析误差大约为±(3%~5%)。
在Rock-Eval热解前将干酪根分离出来是否会提高测试值精度还不清楚,例如,Orr(1981),Katz(198),Crossey等(1986)和Peters(1986)认为分离出的干酪根Rock-Eval热解的I H比全岩的I H高一些,而Hunc等(1985)发现澳大利亚白垩系Toolebuc组和Viking地堑中上侏罗系页岩有机质的干酪根与全岩的I H差别不大。
地球化学家认为保存完好的未熟生油有机质具有高的H/C比,但相应的烃源岩并不总是具有高的生换产率。
准确评价原始干酪根类型计算生烃转化率的先决条件。
对未熟II型生油有机质依据介于350~700mgHC/gTOC(相差50%)的IH和介于1.2~1.4(相差14%)的H/C比相比较,H/C比能更准确地重建成熟烃源岩的原始干酪根类型(表2)。
另外,有机岩石学家能在显微镜下准确地从有机质分布与类型中测得干酪根H/C比(Jones and Edison,1978)。
计算过程中,应用Vankrevelen分布图能确定任何成熟度下单个有机质组成的H/C比。
例如,显微镜下观察显示Ro为0.5%,有机质组成分别为无定形藻类20%、镜质组65%、惰质组15%,有机质总的H/C比约为0.90,这样的实例很多,在组成有机质显微组分确定以后,就比较容易重建原始H/C比,而且,H/C比计算的分析误差通常在±10%范围。
这样,在评价烃源岩时,应最好选择原始H/C比而不是I H指数。
1.2.2 利用H/C评价经源岩的生烃转化率在评价成熟烃源岩排油量时,都必须考虑干酪根转化率。
转化率一般是指转化为烃类的有机碳与总有机质的比值。