烃源岩与盖层测井评价
烃源岩石油地球化学评价方法
第 38 卷 第 2 期 2017 年 4 月
国 外 测 井 技 术 WORLD WELL LOGGING TECHNOLOGY
Vol.38 No.2 Apr. 2017
㊃ 新技术介绍 ㊃
烃源岩石油地球化学评价方法
Kevin McCarthy Katherine Rojas 美国得克萨斯州休斯敦 Daniel Palmowski 德国 Aachen Martin Niemann 法国 Roissy-en-France Artur Stankiewicz 法国 Clamart Kenneth Peters 美国加利福尼亚州 Mill Valley
第 38 卷 第 2 期
Kevin McCarthy 等： 烃源岩石油地球化学评价方法
65
和准确描述分析具有开发前景的含油气系统的所有 要素。因此， 除了要正确评价其远景构造中的储层、 圈闭和盖层， 勘探与生产公司还必须评估源岩的生 油能力。石油地球化学通过分析控制烃源岩丰度和 分布的要素和过程， 能够帮助提高勘探与开发效率， 为盆地和含油气系统建模提供宝贵的输人资料。本 文介绍了地学家用来评价源岩质量、 数量和成熟度 的基本地球化学原理和方法。
随着油气远景区的勘探日趋复杂， 越来越多的勘探与生产公司正在转向采用地球化学方法来 评价烃源岩这一决定一口井成败的关键要素。 每个油气远景区都源于烃源岩。每个远景区 （无论是常规还是非常规远景区， 也不管是石油还 是天然气远景区） 是否具有开发前景都取决于其烃 源岩。如果不具备油气来源， 开发远景区所必须研 究的所有其他要素和过程都变得无关紧要。 从广义上讲， 烃源岩是指富含有机质的细粒岩 石， 在一定程度的温度和压力下能够生成油气。生 成石油的潜力直接取决于其体积、 有机质丰度和热 成熟度。尽管烃源岩的体积 （取决于层厚和面积） 也很重要， 但本文将主要讨论其他两个特征要素。 有机质丰度是指岩石中蕴藏的有机质种类和含 量。热成熟度是指烃源岩暴露于热过程的时间。 烃源岩在沉积层下埋藏越深， 积热越高。其中的有 机质经过热变而生成石油。 不同盆地其油气生成机理也不一样， 具体取决 于沉积相、 埋藏史、 构造特征及其他地质过程； 但大 致都沿袭相当简单的模式。富含有机质的沉积物 沉积后、 发生微生物发酵过程， 把部分有机质转化 成生物甲烷气。随着埋藏深度越来越深， 依据盆地 的地热梯度， 积热越来越大， 有机质渐渐热变成不 溶性物质， 即干酪根。随着热量的进一步积聚， 干 酪根继续热变。上述系列热变导致后期生成的石 油化合物的演变。随着热量继续积聚， 干酪根继续 转变， 最终生成沥青和石油。变成石油后， 干酪根 更加贫氢。成熟度增加也使原来比较复杂的石油 化合物结构变得简单-通常一开始是油， 然后变成 湿气， 最后是干气。 这一基本模型是油气勘探最重要的概念之一 （即含油气系统） 。这一概念解释了油气生成、 排 出、 运移和积聚过程， 而烃源岩是其基础 （图 1） 。常
第七章__烃源岩评价
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：①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。
一、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）
烃类含量，μg/g 0～50 50～100 100～500 500～1000 1000～5000 5000 菲利普 很差 差 良好 好 很好 少见 最好 一般到好 贝克Baker 差 挪威大陆架研究所 尚慧芸
一、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 泥质岩 烃源岩级别 成熟阶段 非烃源岩 差烃源岩 较好烃源岩 好烃源岩 最好烃源岩 <0.4 0.4～0.6 0.6～1.0 1.0～2.0 >2.0 高过成熟阶段 <0.16 0.16～0.24 0.24～0.4 0.4～0.8 >0.8 成熟阶段 <0.1 0.1～0.3 0.3～0.7 0.7～1.7 >1.7 高过成熟阶段 <0.04 0.04～0.12 0.12～0.28 0.28～0.68 >0.68 碳酸盐岩
10
20
10
6mg/g 中 43% 好 14%
广元矿山梁 P2 d 灰岩 样品数7
平均S1+S2 2.57mg/g
%
0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 2 3 4 5 6
第四章 烃烃源岩与盖层测井评价
四、其它岩性盖层的测井 分析
含砂量 % 权值 1 0 -1 / m >10
表 4-2 测井参数识别盖层权值表 盖层厚度 权值 2 1 0 / % <20 20～30 >30 / 总孔隙度 权值 2 1 0 / % 1～2 2～3 3～4 4～6 有效孔隙度 权值 3 2 1 0
1．盐岩、膏岩盖层 2．碳酸盐岩盖层 3．煤岩盖层
碳酸盐岩的封盖性能，用单一一项技术判断是困难的，实验室分析、测井分析、 精细地质解释三者紧密结合，是判断碳酸盐岩封盖层封闭性能的唯一途径。
（三）、煤岩盖层 煤岩自身孔隙度很低，又具有可缩性，在构造运动不太活跃的地区， 煤岩常可作为油气的封盖层。 埋藏较浅、构造运动活跃的地区，煤岩也可出现构造裂缝，使煤层 失去封闭刚气的能力。 煤岩测井响应值很明显，用测井资料很容易判别煤层。用测井资料 识别煤层，并综合分析煤层是否存在次生裂缝，达到评价煤层封 盖性能的目的。
• 以上方法的优点是声波曲线和电阻率曲线对孔 隙度的变化反映很灵敏，一旦确定了给定岩性
的基线，那么孔隙度的变化影响两条曲线的响
应，一条曲线的移动对应另一条曲线的移动， 移动幅度可对比。
（二）、自然伽马-电阻率组合
泥质和泥岩段的自然伽马放射性都高于GRl，可以断定三种类型层段： （1）当孔隙度增加时，不合有机质的泥质和页岩层段电阻率减小；
3.声波一电阻率曲线组合
Passey(1989)研究了一项可以使用于碳酸 盐岩和碎屑岩生油岩的技术，预测不 同成熟度条件下的TOC，这一方法为 声波测井和电阻率曲线重叠法。 传播时间曲线和电阻率曲线刻度为每两个 对数电阻率刻度对应的声波时差为 — 100μs ／ ft(—328μs ／ m) 。把非生油岩 的曲线叠加在一起作为基线，当两条 曲线在一定深度范围内“一致”或完 全重叠时为基线。确定基线之后，用 两条曲线间的间距来识别富含有机质 的层段。两条曲线间的距离为 ΔlgR ， 每一个深度增量测一次。 两条重叠曲线中部的数据为 R 基线 和 Δt 基线 值。
烃源岩的定性评价
烃源岩的定性评价烃源岩评价主要回答研究区能否生烃、生成了多少烃类？即一个探区是否值得勘探、有利区在哪？烃源岩定性评价在第三～五篇中，已经分别介绍了有机质的产生、沉积及组成，有机质的演化和油气的生成及成烃模式，油气的组成、分类及蚀变。
这些内容构成了油气地球化学的理论基础。
不过，作为一门应用性学科，油气地球化学必需落实到应用上，其生命力也将与应用效果密切相关。
因此，本篇将集中讨论油气地球化学在油气勘探开发中的应用。
经典的油气地球化学以烃源岩为核心，它主要服务于油气勘探，其应用主要体现在两方面，一是烃源岩评价，二是油源对比。
烃源岩评价主要回答研究区能否生烃、生成了多少烃类？即一个探区是否值得勘探、有利区在哪？油源对比则主要回答源岩所生成的烃类到哪里去了？或者，所发现的油气来自哪里？从而为明确有利勘探方向服务。
现代油气地球化学的研究重心已逐渐向油气藏转移，需要回答油气藏形成的机理、历史、过程和组分的非均质性及其在油田开发过程中的变化。
它既可以服务于油气勘探，也可以服务于油气藏评价和油气田开发。
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，本教材中以烃源岩替代早期的生油岩来涵盖油源岩和气源岩。
由于这样便于“顾名思义”，目前已有不少学者都在这样使用术语，但不少文章、专著、科研报告广泛存在沿用和混用的情况。
关于烃源岩，不同学者的定义并不完全一致。
Hunt（1979）认为，烃源岩指自然环境下，曾经生成并排出过足以形成商业性油气聚集数量烃类的任一种细粒沉积物。
煤系烃源岩TOC测井资料评价方法讲解
炭质
泥岩
煤
泥岩
相对含量（%）
91
0.5
8.5
62
7
31
66
2
32
57.5
42.5
100
90.2
3.7
6.1
76.7
4.4
18.9
100
100
79.9
12.3
7.8
100
0
87
13
0
炭质
泥岩
煤
泥岩
累计厚度（m）
445.9
2.94
72.54
8.19
135.96
4.12
102.925
42.14 36.27 65.92 76.075
已发现中下侏罗系水西沟群煤层、碳质泥岩、暗色泥岩为该盆地内油气藏 的主力烃源岩层
井名 柯27井 堡参1井 大步2井 吉深1井
累计
层位
厚度（米）
西山窑组 三工河组 八道湾组 西山窑组 三工河组 八道湾组 西山窑组 三工河组 八道湾组 西山窑组 三工河组 八道湾组
490 117 206 179 31 244 415 53.5 169.5 560.77 106.44 99.89
三、统计法计算有机碳含量
单参数模型建立（相关性不高，最大R2=0.4985 ）
lgR与有机碳交会图 100
10
暗色泥岩
煤、碳质泥岩
1
y = 24.337x - 22.167 R2 = 0.5832
y = 5.1651x - 5.8019 R2 = 0.4985
0.1 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
1
0.1 150
y = 0.075x - 14.811 R2 = 0.4913
烃源岩评价注意的3个问题！
烃源岩评价注意的3个问题！烃源岩评价注意的3个问题！一般的，评价某种泥岩能否成为烃源岩的最主要的三个参数是：（残余）有机碳丰度（TOC）、成熟度（Ro，注：这个下标是英文o 决不是数字0，代表油镜下的反射光强度。
前几日看到某国内著名期刊的稿件修改意见中居然要求这里是0，有点惊愕了~）。
在评价一种烃源岩的优劣时，这至少这三个参数是要同时考虑的，才能得出最初的评价——不是最终的结论！一、有机碳丰度（TOC%）好的烃源岩一般具有高丰度的有机碳，但是反过来却是不成立的，即丰度高并不能代表好的烃源岩。
因为烃源岩要生烃，不仅要有碳，还要有氢。
如果烃源岩的氢含量极少（即HI或H/C原子比很小），那么这块源岩至多只能是气源岩，不足以生油。
烃源岩中氢的含量（用氢指数或氢碳原子比衡量）其实很大程度是决定了有机质的类型，即氢指数反映有机质类型。
如Ⅰ型有机质的HI一般在600~800mg/g （HImax=1200），Ⅱ型则是200~600,Ⅲ型一般就要小于200了。
在用有机碳丰度来评价烃源岩优劣时，不能不考虑成熟度的影响——烃源岩在生烃过程中，根所物质平衡的原则，有机碳丰度总是要降低的。
因此，如果不考虑有机质成熟度，而用简单的TOC的分级（如1~2中等，>2好烃源岩）评价烃源岩的优劣可能得出错误的结论。
笔者认为评价一种烃源岩首先要对其成熟度做出大致的评估。
如果一种有机质的成熟很低（小于0.6%），那么后续的评价没有多大的意义，有机碳丰度再高，类型再好有什么用呢？——这种源岩要生油，再过几Ma年再来吧。
关于原始有机质丰度评价问题原始烃源岩的有机质丰度很难恢复，目前几乎所有的有机碳的恢复算法，不论复杂与否，其最核心内容都是对转换率进行估算。
而对转换率的估算往往会出现“乌龙球”的现象。
比如，K.E Peter（The Biomarker Guide,Vol1,P117）提出用HI来恢复原始有机碳，其公式推导很复杂，在他的生标物指南（上）中大概花了两个页面来推导，但是仔细看，就可以发现他的算法要完成有机碳恢复最关键的是给出原始HI的值。
煤系烃源岩TOC测井资料评价方法
源岩
项目
TOC,%
S1+S2 （mg/g）
沥青A（%） 总烃
煤系泥岩 （ppm）
TOC（%）
HI（mg/g）
S1+S2 碳质泥岩 （mg/g）
HI,mg/g
S1+S2 （mg/g）
沥青A（%）
总烃
煤
（ppm）
非 <0.75
<0.5 <0.015
<50 <6 <60
<10 <150
<100 <0.75
J1b 16.08 30.62 38.92 1.24 0 13.03 0 0
差好烃烃源源岩岩 中等碳质泥岩
非烃源岩
煤层 中等烃源岩
J2x1+2
J2x1+2 J2x1+2
五、烃源岩测井评价 的实际应用
2.区域烃源岩测井评价（以温吉桑J1s层为例）
温 深 1井
GR TOC
岩分 性层 375 0
单 面 3 7 6 0
本次研究依据烃源岩有机
碳含量重新划分烃源岩岩性， 划分标准为王昌桂等（1998） 提出的划分标尺（TOC＜6% 为泥岩，TOC介于6%～40% 之间为炭质泥岩，TOC＞40% 为煤岩)。在重新划分岩性的 基础上，采用陈建平（1997） 提出的烃源岩有机质丰度评价 标准
煤系油源岩有机质丰度评价标准（陈建平等，1997）
LOM与Ro的关系
LOM Tmax(TypeⅡ)℃ Ro
1
421 0.24
2
423 0.28
3
425 0.32
4
426 0.36
5
427 0.38
测井烃源岩评价
3．体积模型求解有机质体积
ρb=Vkρk+ Vshρsh+ Vsiρsi H = VkHk+ VshHsh+ VsiHsi Vk + Vsh + Vsi = 1 通过解联立方程确定Vk值。
4．多元回归
利用烃源岩TOC分析值与相应的各种测井响应值Δt、GR、b…，先作 单变量回归分析。在此基础上，再进行多元回归分析。所获得的多元线性 回归方程式可推广到没有取芯井段，计算总有机碳含量。
该方法具有地区性，有一定的优越性，回归效果优于单变量分析。 除 上 述 方 法 外 ， 还 可 将 两 个 变 量 组 成 新 的 量 （ 如 Ix ＝ d （ GR ） ·d （Δt）），建立新变量Ix与有机碳含量（TOC）之统计关系等等。
5、碳氧比测井方法计算有机炭含量
Herron（1985）首次利用中子伽马能谱测井尝试直接利用碳氧比（C／O） 测井资料，计算TOC。然而，由于那时该测井技术不够完善，只能点测。因此 方法离实用有很大距离。
一、有机值丰度
第三节 生油岩测井评价
1．用单一测井响应方程求取TOC值
Schmoker(1979)利用美国阿巴拉契亚盆地泥盆系页岩密度测井资料
导出了生油岩的测井响应方程式：
ρb =-1.378Vom + φi (ρi - 2.69) + 2.078；ρi：束缚水密度
非生油岩的测井响应方程式 ：
φi ----束缚水孔隙度
泥质分数体积φsh
1．自然伽吗测井及自然伽吗能谱测井
主要与U元素被有机质吸附的原因所造成。
GR=GRsh+φk(GRk-GRsh)
烃源岩评价
总烃——指氯仿沥青“A”族组成中饱和烃与芳烃之和（常用ppm为单位）
➢有机质类型：有机质类型是评价烃源岩生烃潜力的重要参数之一，常 用的分析方法包括有机地球化学与有机岩石学两种方法，主要分析参数
➢有机质丰度：主要评价岩石中有机质含量的多少。评价有机质丰度的 主要参数包括有机碳含量、氯仿沥青“A”、总烃
有机碳含量——有机碳是指岩石中与有机质有关的碳元素含量；常用的 分析方法包括燃烧法和岩石热解色谱；值得注意的是实测的有机碳含量 仅仅表示岩石中剩余的有机碳含量，因此在利用有机碳含量评价烃源岩 时，确定其下限标准必须考虑成熟度的影响
MPI1
1.5(2 甲基菲 3 甲基菲） 菲1甲基菲 9 甲基菲
MPI2
3 2 甲基菲 菲1甲基菲 9 甲基菲
Ro 0.60 MPI1 0.40 0.65%≤Ro<1.35% Ro 0.60 MPI1 2.30 1.35%≤Ro<2.00%
烃源岩评价标准 对烃源岩有机碳含量下限标准的确定取决于国家的政治、经 济状况和各地区的不同情况，就目前的现状而言，总体来说， 我国各地区确定的有机碳含量下限标准较国外偏低，且尚不 完全统一，仍有较大的争议
不同岩石类型烃源岩有机碳含量下限标准
烃源岩级别
泥质岩
碳酸盐岩
成熟阶段 高过成熟阶段 成熟阶段 高过成熟阶段
非烃源岩 差烃源岩 较好烃源岩 好烃源岩 最好烃源岩
<0.4 0.4～0.6 0.6～1.0 1.0～2.0
>2.0
<0.16 0.16～0.24 0.24～0.4 0.4～0.8
煤系烃源岩TOC测井资料评价方法
有机碳含量 自然伽马 中子孔隙度 密度
岩性
%
API
%
g/cm3
煤层
>40
<50
>65
<1.5
碳质泥岩 6~40 50~100 30~65 1.5~2.25
暗色泥岩 0~6
75~120
<40
<2
声波时差 μs/m >270 210~270 200~250
深电阻率 Ω•m >100 25~100 <80
1.2217 0.028（12）
总烃
% 513（7）
1917
泥岩 0.89（21） 1.00（21） 泥岩 1.11（27） 1.59（27） 泥岩 2.23（22） 3.78（22） 碳质泥岩 15.00（19） 25.56（19）
0.0201（6）
0.018（5） 0.01（11）
煤 55.0（16） 141.00（16） 1.26（11） 5295（1）
炭质
泥岩
煤
泥岩
相对含量（%）
91
0.5
8.5
62
7
31
66
2
32
57.5
42.5
100
90.2
3.7
6.1
76.7
4.4
18.9
100
100
79.9
12.3
7.8
100
0
87
13
0
炭质
泥岩
煤
泥岩
累计厚度（m）
445.9
2.94
72.54
8.19
135.96
4.12
102.925
2019烃源岩地球化学评价方法
2019烃源岩地球化学评价方法1.引言1.1 概述概述部分的内容如下：引言是一篇论文或研究报告的开篇部分，通过简洁扼要地介绍研究主题、目的、方法和结果，为读者提供一个整体的了解和认识。
对于2019烃源岩地球化学评价方法的文章，引言部分的概述将重点介绍烃源岩的重要性以及为什么评价烃源岩的地球化学特征非常重要。
烃源岩是地球上蕴含石油和天然气的主要来源，其重要性不言而喻。
对于石油和天然气勘探与开发而言，了解和评价烃源岩的地球化学特征对于确定勘探区的潜力和开发潜力具有重要意义。
通过对烃源岩地球化学特征的评价，可以揭示烃源岩中油气生成的潜能和资源量，并为石油和天然气的勘探和开发提供科学依据。
随着石油和天然气资源的逐渐枯竭和对可再生能源需求的增加，对于烃源岩的地球化学评价方法的研究和应用也得到了越来越多的关注。
通过地球化学评价方法，可以测定烃源岩中的有机质含量、有机质类型、成熟度、母质类型等重要地质参数，从而判断烃源岩的潜力和优势区。
除了经典的地球化学分析手段外，随着科技的快速发展，新的分析技术和方法也应运而生，为烃源岩地球化学评价提供了更多的选择和可能。
因此，本文将系统地总结和探讨2019年最新的烃源岩地球化学评价方法，包括传统的地球化学分析方法以及新兴的技术和方法，并对其优势和应用进行详细介绍。
通过本文的研究，我们希望能够为石油和天然气勘探和开发提供更准确、更可靠的烃源岩地球化学评价方法，推动石油工业的可持续发展。
概述部分的目的在于引导读者了解本文的研究背景和重要性，为后续的文章结构和内容做好铺垫。
同时，也激发了读者对于烃源岩地球化学评价方法的兴趣，并期待本文的研究能够对于石油工业的发展产生积极的影响。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式编写：1.2 文章结构本文主要通过探讨烃源岩地球化学评价方法，旨在为烃源岩资源评价提供科学依据。
全文内容分为引言、正文和结论三部分。
引言部分主要概述了烃源岩地球化学评价方法的背景和意义，介绍了烃源岩地球化学评价的研究现状以及存在的问题和不足之处。
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。
烃源岩评价资料
好的生油层总烃/有机碳（烃转化系数）>6%
样 品 数 %
20 10
0.01
0.1
1.0
A%
我国中、新生代主要含油气盆地 生油层氯仿沥青“A”含量分布频率图
根据我国386个陆相生油岩样品的统计结果： 氯仿沥青的众数值在0.1%， 高者可达1%， 好生油岩的含量为0.10% ～ 0.20%， 非生油岩低于0.01%
Tissiot和elte(1984)；
K.E.Peters和 M.R.Cassa(1994)；
郝石生等（1996）
有效 烃源岩
J.M.Hunt(1979)； 王捷等（1999）； 梁狄刚等（2002）
有效烃源岩：是指沉积有机质的烃类产物已满足了岩石本身吸 附而向外排烃的细粒沉积岩，简称烃源岩。
二、烃源岩有机质丰度评价
探家关心的不是生成一点点晶洞油、裂缝油的所谓‘烃源 岩’；而只有那些生成和排出烃类的数量足以保证经过运移、 散失后仍能聚集成商业性油气藏的‘商业性烃源岩’，对勘
探才有实际意义，这就决定了有机质丰度下限不能太低。这 种“商业性烃源岩”被亨特称为“有效烃源岩”
（二）有效烃源岩定义的分歧
指烃源岩中有机 质的生烃量已经 满足了烃源岩本 身的吸附而向外 排烃的烃源岩。 生烃产物经过排 烃、运移、散失 后能够形成工业 性油气藏的烃源 岩。
（引自黄第藩等，1982）
碳酸盐烃源岩的有机质丰度特征
40
石灰岩（346样品）
页岩(1066样品)
30
30
（1066样品） 页岩
样 品 20 百 分 数 10
平均值
平均值
样 20 品 百 分 数 10
平均值
石灰岩（346样品）
烃源岩 评价
二、碳酸盐岩有机质成熟作用标志与成熟度评价
1、沥青反射率（Rb） 影响沥青反射率的主要地质因素是沥青的成因及其热演化特征。 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 下列相关关系式： Ro=0.618Rb+0.4 丰国秀（1988）用四川盆地样品分别通过热模拟实验和自然演化系 列建立了两个相关关系式： Ro=0.3195+0.6790Rb (根据热模拟） Ro=0.336+0.6569Rb （根据自然演化）
3、单体烃同位素组成 单体烃同位素是指原油或沥青中单一烃类化合物碳同位素。由GC— C—MS（气相色谱—氧化燃烧炉—同位素质谱）或称在线同位素分析仪 完成。 正构组分单体烃碳同位素有随相对分子质量增加而变轻的趋势（鹿 洪友等，2003）。用正构组分的单体烃同位素分布可以区分有的来源。
3、 有机质成熟度
-30 -15~-20
四、依据干酪根的热失重特征判识干酪根的类型
干酪根在受热过程中会发生裂解，产生挥发性的产物，因此残余干 酪根的重量会随着受热温度的升高而逐渐减少。热失重，即是指受热前 干酪根的重量减去受热后干酪根的重量。不同类型的干酪根由于产烃潜 力不同，因而失重量也会不同。对成熟度相近的样品，干酪根的类型越 好（产烃潜力越大），相同条件下的失重量越大，即各类干酪根的热失 重量顺序为：Ⅰ型>Ⅱ型>Ⅲ型，这三类干酪根的最大失重量分别可达干 酪根原始重量的80%、50%和30%左右。
二、依据红外光谱（官能团）特征划分有机质类型
有机质的红外光谱带可以分为脂族基团、芳香基团和含氧基团三大 类。对相近成熟度的有机质样品来说，脂族基团含量越高，而芳香基团、 含氧基团含量越低，则类型越好。因此，依据这些集团（谱带）的相对 强度，可以选择许多比值来表示有机质的类型。
烃源岩评价
（4）环烷烃 随埋深的增加，环烷烃的环数从以三－ 随埋深的增加，环烷烃的环数从以三－四环为主变为以单 双环为主。 －双环为主。 （5）生物标志化合物 随埋深和温度的增加， 随埋深和温度的增加，干酪根热降解的新生烃类使来自生 物的烃类受到稀释，与其相邻的正烷烃比较， 物的烃类受到稀释，与其相邻的正烷烃比较，其含量随成 熟度的增加而减少。 熟度的增加而减少。
中国陆相油源岩评价标准
油源岩类别 好油源岩 项目 岩相 干酪根类型 H/C原子比 H/C原子比 有机碳含量％ 氯仿沥青A 氯仿沥青A％ 总烃含量／10 总烃含量／10-6 总烃／有机碳／％ 深湖－半深湖相 腐泥型 1.7～1.3 1.7～ 3.5～1.0 3.5～ 0.12 500 6 半深－浅湖相 中间型 1.3～1.0 1.3～ 1.0～0.6 1.0～ 0.12～ 0.12～0.06 500～250 500～ 6～3 浅湖－滨湖相 腐殖型 1.0～0.5 1.0～ 0.6～0.4 0.6～ 0.06～0.01 0.06～ 250～100 250～ 3～1 河流相 腐殖型 1.0～0.5 1.0～ 0.4 0.01 100 1 中等油源岩 差油源岩 非油源岩
在煤岩显微组成中，镜质体最丰富，反射率居中，而壳质 在煤岩显微组成中，镜质体最丰富，反射率居中， 组反射率低，惰质组最高（ 32） 组反射率低，惰质组最高（图3－32）
图3－32 卢森堡中里阿斯统页岩有机质 不同组分反射率分布直方图 （据 Hagermann,1978） Hagermann,1978）
（据胡见义等，1991） （据胡见义等，1991）
（二） 有机质的类型 有机质的类型常从不溶有机质（干酪根） 有机质的类型常从不溶有机质（干酪根）和可溶有机质 沥青）的性质和组成来加以区分。 （沥青）的性质和组成来加以区分。 干酪根类型的确定是有机质类型研究的主体， 干酪根类型的确定是有机质类型研究的主体，常用的研究 方法有元素分析、光学分析、 方法有元素分析、光学分析、红外光谱分析以及岩石热解 分析等。 分析等。
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。
烃源岩评价方法-2
四、烃源岩静态地化特征
2、有机质类型
比较低，产烃率高 腐殖型：主要由高等植物组成，富含木质素与碳水化合物分解产物，以芳烃结构为特征，氢碳比较低、 氧碳比较高，产烃率较低 主要划分参数： 干酪根镜下鉴定（显微组分）：腐泥组、壳质组、镜质组、惰质组、次生组分 有机元素分析（C H O N）：H/C原子比，O/C原子比，D.W.Van.Krevelen 岩石热解氢指数HI，降解潜率D，产率指数S1/(S1+S2) 氯仿沥青“A”族组分：烃转化率A/Toc，饱和烃/芳烃 稳定碳同位素δ13C（‰） 饱和烃色谱峰型特征、主峰碳、(C21+C22)/(C28+C29) 饱和烃质谱αααRC27/C29甾烷、峰型特征
该过程首先统计剖面中暗色烃源岩厚度，确定其占地层百分比，根据沉积 相确定剖面在原型盆地中的位置，推测盆地其它位置烃源岩所应占地层的百分 比，结合地震解释及钻井地层厚度，确定烃源岩的厚度及面积。 在此基础上，结合评价标准及分析参数确定有效烃源岩的厚度及面积
有效烃源岩厚度等值线图
提纲
一、概述
二、 烃源岩评价标准
500
N1t
500
500
1000
1000
N1t
1000
1500
1500
1500
2000
depth（m）
E2h
2000
E2 h
2000
depth（m）
depth（m）
2500
2500 岩屑 岩心
2500 岩屑 岩心
3000
岩屑 岩心
3000
3000
3500
**井暗色泥岩有机质丰度纵向分布图
3500
3500
四、烃源岩静态地化特征
烃源岩 评价
1有机质丰度
2有机质类型 3有机质的成熟度
1有机质丰度
有机质丰度是指单位质量岩石中有机质的数 量。衡量有机质的丰度所用的指标主要有有 机碳（TOC）、氯仿沥青“A”、总烃和生烃 势。 一、有机质丰度指标 二、烃源岩中有机质丰度评价
有机质丰度指标
1、总有机碳
总有机碳（TOC,%）有机碳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。通常用占岩石质量的百分比来表示。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。将 有机碳的量转换为有机质的量，需要补偿其他有机元素的量，常用的方法是乘以 校正系数K，即有机质=K· 有机碳。K值是随有机质类型和演化程度而变化额量。 Tissot等给出了经验的K值.
有机质热变指示带热变指示孢粉颜色干酪根颜荧光r0成熟阶段热变指数第一带黄色带黄色淡黄色黄色05未成熟第二带桔色带深黄色桔黄色0510低成熟第三带棕色带棕色褐色微弱1015成熟第四带黑色带棕黑暗棕色暗褐色1520高成熟45第五代消光带黑色黑色20过成熟处理同志关系上搞庸俗关系学热衷于迎来送往
烃源岩评价
二、碳酸盐岩有机质成熟作用标志与成熟度评价
1、沥青反射率（Rb） 影响沥青反射率的主要地质因素是沥青的成因及其热演化特征。 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 下列相关关系式： Ro=0.618Rb+0.4 丰国秀（1988）用四川盆地样品分别通过热模拟实验和自然演化系 列建立了两个相关关系式： Ro=0.3195+0.6790Rb (根据热模拟） Ro=0.336+0.6569Rb （根据自然演化）
有机质丰度指标
烃源岩评价方法
总烃（×10-6） >1000 有机碳（%） S1+S2(mg/g) “A”（%） >3 >10 >0.25
总烃（×10-6） >1000
高成熟过成熟
Ⅰ-Ⅱ1
Ⅱ2
有机碳（%）
>1.5
>2.5
0.7-1.5
1.2-2.5
0.2-0.7
0.4-1.2
<0.2
<0.4
－
－
二、烃源岩评价标准
海陆交互相煤系烃源岩有机质丰度评价标准（陈建平等，1997 ）
氯仿沥青“A”(％)
S1+S2（mg/g）
0.28-2.0
20-200
0.08-0.28 0.04-0.08 0.015-0.04 <0.015
6.0-20 2.0-6.0 0.5-2.0 <0.5
总烃(×10-6)
氯仿沥青“A”(％)
800-5000
0.60-3.00 60-300 1500-8000
罗诺夫等
亨特 田口一雄 埃勃 法国石油研究所 美国地化公司 挪威大陆架研究所 庞加实验室 黄第藩(1995) 傅家谟等(1986)
0.2
0.29，0.33 0.2 0.3 0.24 0.12 0.2 0.25 0.1 0.1-0.2 0.4
刘宝泉(1985，1990)
郝石生(1989，1996) 程克明 黄良汉(1990) 秦建中等（2004） 薛海涛、卢双舫（2004） 夏新宇、戴金星（2000） 四川石油管理局 杭州石油地质研究所 大港油田研究院
有 机 质 类 型
有 机 质 成 熟 度
烃 源 岩 生 烃 史
生 烃 热 模 拟 结 果
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横坐标：标准温度下电阻率R75oF,对数刻度，单位：Ω.m 纵坐标：声波时差，采用对数刻度,单位：s/m
3.声波一电阻率曲线组合
Passey(1989)研究了一项可以使用于碳酸 盐岩和碎屑岩生油岩的技术，预测不 同成熟度条件下的TOC，这一方法为 声波测井和电阻率曲线重叠法。
传播时间曲线和电阻率曲线刻度为每两个 对数电阻率刻度对应的声波时差为— 100μs ／ ft(—328μs ／ m) 。 把 非 生 油 岩 的曲线叠加在一起作为基线，当两条 曲线在一定深度范围内“一致”或完 全重叠时为基线。确定基线之后，用 两条曲线间的间距来识别富含有机质 的层段。两条曲线间的距离为ΔlgR， 每一个深度增量测一次。
效生油气岩、无效生油气岩及非生油气岩的标志。
VHC＝φt·Sog φt是单位岩石体积的百分数；VHC的单位则是单位生油气岩体积的百分数。
（二）、生油气岩成熟门限的确定
生油气岩未成熟时，这时VHC随着有机质丰度的变化有较小的变化。 生油气岩成熟后，VHC的大小则是由孔隙中的油气和有机质对孔隙度测井响
应和对电阻率测井的响应共同引起的，这时VHC值将有较明显的数值变化， 成熟度越高，VHC的变化幅度将越大。 当处理的暗色泥岩剖面中出现较明显VHC值变化的深度，是生油气岩成熟的 门限深度。
烃源岩与盖层的测井研究
烃源岩的测井分析与评价
一、烃源岩的地质特征与测井响应
（一）、地质特征
烃源岩主要是在低能环境下沉积的粘土和碳酸盐淤泥。
亨特(J．MHnt，1979)将烃源岩限定为“曾经产生并排出足以形成 工业性油气聚集之烃类的细粒沉积”。
蒂索(B．P．Tissont，1978)则将“可能产生或已经产生石油的岩石 叫做烃源岩”。
I有机质=α（GR烃源岩-GR普通泥岩）（α-地区经验系数）
烃源岩的定义及地质分类 1.泥质类烃源岩 2.碳酸盐岩类烃源岩 3.煤系气类烃源岩
烃源岩的识别方法 1.烃源岩的岩相分析 2.烃源岩的地化分析
烃源岩的测井分析方法 烃源岩的测井响应 烃源岩的测井识别—烃源岩的单一的测井方法分析
二、烃源岩的测井解释方法
Sog=1一Swt 3.生油气岩总孔隙度和有效孔隙度
三、烃源岩的测井评价参数
（一）、生油岩剩余烃含量VHC 剩余烃含量VHC，是指残留于油气源岩孔隙中的油气含量。 VHC的大小，与生油气岩有机质的类型、丰度、成熟度和产烃率有关。 VHC反映生油气岩是否已经生成油气和生油气量大小的一个参数，是区分有
LOGES系统的烃源岩测井解释方法
1.烃源岩的概念模型 2.生油岩含油气饱和度
式中：Swt——生油气岩含水饱和度； Rwc——生油气岩中水电阻率； φt——生油气岩总孔隙度； Rt——生油气岩电阻率。
系数a、b和指数m、n可通过岩电实验取得。新区 采用经验值a=0．62, b＝1，n=2，m=2.15
（一）、电阻率一孔隙度测井组合—交会图
1．密度-电阻率交会图
横坐标：标准温度下电阻率（R75oF、R24oC）,对数刻度，单位：Ω.m 纵坐标：密度，采用时数刻度,单位：g/cm3
RT=R75×82/(T+7) T-有关深度的地层温度（oF）
R75=RT×(T+7)/82
2. 声波时差-电阻率交会图
（二）、测井响应及应用 1.自然伽马测井 富含有机质的生油气岩常伴随有高放射性元素，生油
气岩常有较高的自然伽测井值，经常用异常高的自 然伽马测井值来确定生油岩(Beer，1945；Swanson， 1966)。
油田范围内自然伽马与有机质含量
的相互关系表明较高的放射性层常常与
有机质存在相关性。由于铀和有机质之
二、泥质岩盖层测井评价参数
1．厚度 自然电位、自然伽马、自然伽马能谱。
2．含砂量 含砂量大，可塑性降低，脆性增大，易 产生裂缝，尤其针对深层裂缝
3．总孔隙度 可动流体与被粘土矿物束缚部分的流体 总和-反映压实程度 30%。 计算岩石突破压力
4．有效孔隙度 评价盖层质量的重要参数
新地层--总孔隙度 老地层--有效孔隙度 5．泥岩裂缝 6．渗透率-孔隙度、含砂量、束缚水 7．粘土矿物分析
间 经 验 观 测 有 很 好 的 关 系 (Swanson ， 1960) 。 可 用 自 然 伽 马 能 谱 测 井 来 有 效 地 确 定 有 机 质 丰 度 (Supemaw 等 ， 1978 ； Fert和Riekeห้องสมุดไป่ตู้1980)。
4.电阻率测井 成熟生油岩中电阻率急剧增加，可能
与不导电的烃类有关。 5.声波测井 烃源岩比非烃源岩具更多的有机质，
两条重叠曲线中部的数据为R基线和Δt基线 值。
（二）、自然伽马-电阻率组合
泥质和泥岩段的自然伽马放射性都高于GRl，可以断定三种类型层段： （1）当孔隙度增加时，不合有机质的泥质和页岩层段电阻率减小； （2）含干酪根页岩段，电阻率随着孔隙度略有变化； （3）含干酪根、油和气的页岩段，电阻率随孔隙度增加。
在进行烃源岩研究时，所涉及的对象往往是，既有成熟的烃源岩， 也有末成熟的烃源岩。按亨特的定义，将未成熟的烃源岩定义为 “潜在烃源岩”，将成熟并产生排烃的烃源岩定义为“有效烃源 岩”。
石油伴生气的生气岩，也可理解为包括在烃源岩之内的一种情况， 因为它们之间有着内在的成因联系。
至于“煤型气”的源岩，则是煤系地层的特征。
盖层测井分析与评价
一、盖层概述
盖层（是一个相对概念）作用是防止油气逸散。 通常人们把那些逸散率相对较小的岩层成为盖层 按岩性分有：泥岩、页岩、碳酸岩盐、盐岩、膏岩盖层 按作用与展布情况：区域盖层、局部盖层和隔层 按储盖邻接关系：上覆盖层与直接盖层 泥岩作为盖层，其封闭机理有三个：
(1)毛细管力封闭：毛细管具有较高的驱替压力和阻止烃类扩散； (2)压力封闭：由于具有异常压力而阻止烃类逸散； (3)浓度封闭：由于盖层具有较高的烃类，从而阻止储集层烃类扩散。
声波时差较高。采用体积平均法 （ Wgllie 转 换 ） ， 经 统 计 分 析 ， 得 出应用声波测井评价TOC的函数为：
应用各种测井相应特征，评价烃源岩 得TOC时，应注意影响因素，有针 对性地进行。
根据自然伽马及其能谱中的铀含量，评价烃源岩的TOC。应用自然 伽马测井评价有机质的经验公式为：