第十四章__有机地球化学在油气勘探中的应用

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总有机碳:TOC(%)=(0.83×(S0+S1+S2)+S4)/10 氢指数:IH( mg烃/g。TOC)= S2 /TOC)×100 烃指数:IHC( mg烃/g。TOC)=( S0+S1) / TOC)×100 氧指数:IO( mgCO2/g。TOC)=(S3 /TOC)×100 有效碳:Cp(%)= 0.083×(S0+S1+S2) 降解率:D(%)=(Cp/TOC)×100 生烃潜量:Pg(mg烃/g。岩) = S0+S1+S2
第十四章
有机地球化学在油气勘探中的应用
第二节 烃源岩定量评价
二、基于成烃机理的成烃率法 按照现代油气成因机理,单位源岩中油气的生成量取决于有机质 的丰度(数量)、类型(反映单位重量有机质的生烃能力)和成 熟度(反映有机质向油气转化的程度的成烃转化率)。这样,某 评价目标中油气的生成量应该为: Q=S· H· ρ· TOC· IH· X 式中,S· H· ρ——源岩的重量; TOC——源岩中有机碳含量,可采用恢复后的原始有机碳; IH—— 单 位 质 量 有 机 质 的 原 始 生 烃 潜 力 ( 如 mgHC/gTOC 或 kgHC/tTOC, 反映有机质的类型); TOC· IH 则反映了单位重量源岩 的生烃潜力; X——成烃转化率(无量纲,或用%百分数表示)计算生油量时用 成油转化率,计算生气量时用成气转化率。IH· X 则反映了单位重 量有机碳的生烃量; 具体各变量的单位可根据实际需要组合。
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有机地球化学在油气勘探中的应用
第一节 烃源岩定性评价
烃源岩的定性评价的研究内容 有机质数量(丰度) 有机质类型 有机质成熟度 任何评价工作都涉及评价方法和评价标准问 题。烃源岩的定性评价也不例个。选择具有明 确地球化学意义的参数和适合的评价标准是烃 源岩评价首先需要解决的问题。
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有机地球化学在油气勘探中的应用
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有机地球化学在油气勘探中的应用
第二节 烃源岩定量评价 目前由油公司和研究机构提出并被应用的 生烃量定量评价方法很多,但概括起来可以分 为三类:一是改进的氯仿沥青法,二是基于有 机质成烃机理的成烃率法 ,三是基于 Rock - Eval 分析所得的生烃势法。第二类方法按成烃 率求取方法的不同又可以分为模拟实验法、化 学动力学法、物质平衡法等。
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有机地球化学在油气勘探中的应用
第一节 烃源岩定性评价
(二)有机质数量(丰度)评价标准
过去给出的碳酸盐岩作为烃源岩的有机质丰度 下限较低,除了上述原因之外,还有一项非常 重要的考虑,这就是我国碳酸盐岩中有机质的 丰度普遍较低,大多在0.2%左右,且成熟度较 高。如果按照前述陆相源岩的标准,就在很大 程度上否定了我国碳酸盐岩覆盖区(约占陆地 面积的1/3)内大部分地区的油气勘探潜力。 按排气量的大小确定的工业下限值约为0.25 %~0.3%。
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有机地球化学在油气勘探中的应用
第二节 烃源岩定量评价
二、基于成烃机理的成烃率法
一旦确定了有机质的成烃(油、气)转化率X(等 于已生烃量/总生烃潜力),生烃量的定量评价问 题就迎刃而解了。问题的关键在于合理、准确得 到X 。 求取成烃转化率的方法有很多,概括起来,可分 为三大类,即热模拟实验法、化学动力学法和物 质平衡法。相应地,有关的生烃量计算方法也可 分别按这三种方法来命名。
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第二节 烃源岩定量评价
一、氯仿沥青法
Q总=S· H· A· ρ/(1-K运) 式中,Q总——为评价目标的总生油量; S——烃源岩的面积; H——烃源岩的厚度; A ——氯仿沥青A的平均含量(%; ρ ——烃源岩的比重; K运——烃源岩中石油的运移系数。 实际应用过程中,常常将评价目标划分为有限个评价单元,分 别计算各个单元的生烃量后求和。 这一公式实际上是由物质平衡原理,即 Q生=Q残+Q运=S· H· A· ρ+Q运
有机质类型的各种评价方法中,应用较多、比较权威的是依据 干酪根的元素组成、显微组分组成、Rock-Eval热解数据等。
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有机地球化学在油气勘探中的应用
第一节 烃源岩定性评价 三、有机质成熟度
反映生烃母质干酪根演变特征的元素组成 的变化、官能团构成的变化、自由基含量的变 化、颜色及荧光性的变化、热失重的变化、碳 同位素组成的变化、镜质体反射率的变化以及 反映热解产物演化的可溶有机质的含量及组成、 烃类的含量及组成均可成为成熟度指标。此外, 生物标记化合物异构化参数、奇偶优势参数等 等也可以成为成熟度指标。
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有机地球化学在油气勘探中的应用
第一节 烃源岩定性评价 二、有机质类型
5. 据干酪根的稳定碳同位素组成( δ13C ) 判识干酪 根的类型 13
陆相干酪根的δ C(‰) 与其类型的关系
黄第藩(1991) 标准腐泥型 含腐殖腐殖型 中间型或混合型 含腐泥的腐殖型 标准腐殖型 Ⅰ1 Ⅰ2 Ⅱ Ⅲ1 Ⅲ2 -28.2~31.0 -27.5~28.2 -26.0~-27.5 -24.5~-26.0 -20.0~-24.5 三分法(王大锐,2002) 典型腐泥型 Ⅰ Ⅱ Ⅲ -28.0~30.2 -27.0~29.3 -25.5~27.2 -21.0~26.0 SY/T 5735-1995 <-30 -30~-28.0 -28.0~-25.5 -25.5~-22.5 >-22.5
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第一节 烃源岩定性评价 四、生烃潜力综合评价 结合烃源岩有机质丰度、有机质类型和有 机质成熟度进行综合评价。
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第二节 烃源岩定量评价
以干酪根生烃理论的建立为标志,地球化 学家对有机质成烃的认识实现了从现象到本质 和机理的升华。这就为科学、定量地计算生油 气量奠定了基础。因此,从上世纪八十年代起, 从定性评价到定量计算就成为烃源岩研究的重 要发展趋势之一。烃源岩定量评价的实质就是 油气资源问题。
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第一节 烃源岩定性评价 二、有机质类型
5.依据红外光谱(官能团) 特征划分有机质的类型
不同类型干酪根的红外光谱(傅家漠,1995) Ⅰ型(侏罗纪 Ro =0.65 %;ⅡA(第三纪, Ro =0.56 %) ;ⅡB 型 ( 第三纪, Ro = 0.56 %);Ⅲ型(第三纪, Ro = 0.42%)
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第一节 烃源岩定性评价 二、有机质类型
4.据岩石(或干酪根)的 Rock-Eval热解特征划分有 机质的类型
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有机地球化学在油气勘探中的应用
第一节 烃源岩定性评价 二、有机质类型
4.据岩石(或干酪根)的 Rock-Eval热解特征划分有 机质的类型
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有机地球化学在油气勘探中的应用
陆相烃源岩有机质丰度评价指标(SY/T 5735-1995)
生油岩类型 差 中等 好 最好 <0.4 0.4~0.6 >0.6~1.0 >1.0~2.0 >2.0 淡水-半咸水 TOC(wt%) 0.2~0.4 >0.4~0.6 >0.6~0.8 >0.8 咸水-超咸水 <0.2 “A”(wt%) <0.015 0.015~0.050 >0.050~0.100 >0.100~0.200 >0.200 -6 HC(wt10 ) <100 100~200 >200~500 >500~1000 >1000 <2 2~6 >6~20 >20 (S1+S2)(mg/g 岩石) 注:表中评价指标适用于成熟度较低(Ro=0.5%~0.7%)烃源岩的评价,当热演化程度高时,由于油气大 量排出以及排烃程度不同,导致上列有机质丰度指标失真,应进行恢复后评价或适当降低评价标准。 指标 湖盆水体类型 非生油岩
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第一节 烃源岩定性评价
(二)有机质数量(丰度)评价标准
中国煤系泥岩生烃潜力评价标准(陈建平,1997)
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第一节 烃源岩定性评价 一、有机质数量(丰度)评价 (二)有机质数量(丰度)评价标准 与不同学者于不同时期所给出的泥质烃源岩 的评价的下限标准均比较相近 (0.4%~0.5%) 明显 不同,关于碳酸盐岩烃源岩的有机质丰度评价, 不同学者、不同时期所给出的评价标准有很大的 差别。
第一节 烃源岩定性评价 二、有机质类型
4.据岩石(或干酪根)的 Rock-Eval热解特征划分有 机质的类型
由氢指数、氧指数划分有机质类型图(据邬立言等,1986)
引用时省略。 (邬立言等,1986)
图 17-11 氢指数、 氧指数划分生油岩有机质类型图
版图中数字代表国内不同盆地或凹陷的分析数据,
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有机地球化学在油气勘探中的应用
第一节 烃源岩定性评价
(二)有机质数量(丰度)评价标准
国内外不同单位及学者提出的碳酸盐岩烃源岩有机质丰度下限标准
研究单位或研究者 美国地球化学公司 法国石油研究院 罗诺夫 挪威大陆架研究所 庞加实验室 亨特 蒂索 贵州八普 四川石油研究院 下限值% 0.12 0.24 0.2 0.2 0.25 0.29,0.33 0.3 0.12 0.10 研究单位或研究者 陈丕济 傅家谟 郝石生 大港石油管理局研究院 田口一雄 帕拉卡斯 埃勃 刘宝泉 黄第藩 下限值% 0.10 0.10,0.20 0.30 0.07~0.12 0.20 0.40 0.30 0.05 0.10
S0:气态烃量,mg烃/g岩 S1:液态烃量,mg烃/g岩 S2:热解烃量,mg烃/g岩 S4:残余有机质二氧化碳量, mgCO2/g岩 Tmax:最高热解峰温,是热解烃S2峰 峰顶的温度,与烃源岩的成熟度有关
分析结果
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岩 石 热 解 分 析 (Rock-Eval) 烃源岩热解参数计算及参数意义
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有机地球化学在油气勘探中的应用
岩 石 热 解 分 析 (Rock-Eval) 基本原理
样品热解属性
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有机地球化学在油气勘探中的应用
岩 石 热 解 分 析 (Rock-Eval)
Байду номын сангаас
基本原理
分析周期
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有机地球化学在油气勘探中的应用
岩 石 热 解 分 析 (Rock-Eval) 基本原理 参数意义
第一节 烃源岩定性评价 一、有机质数量(丰度)评价 (一)有机质数量(丰度)指标
1、总有机碳(TOC,%)或有机碳Corg 2、氯仿沥青“A”(%)和总烃(HC,ppm) 3、生烃潜量Pg 4、显微组份全岩体积百分含量
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有机地球化学在油气勘探中的应用
第一节 烃源岩定性评价 一、有机质数量(丰度)评价 (二)有机质数量(丰度)评价标准
第十四章 有机地球化学在油气勘探中的应用
烃源岩评价 油气成因理论 油气源对比 油气资源评价 油气藏成藏地球化学研究 沉积盆地热流和热史研究 油气地球化学勘探(化探) ……
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第一节 烃源岩定性评价
烃源岩的定性评价是其定量评价和油气资源 量评估的基础。也是油气资源评价体系中的的 重要组成部分,是在勘探早期是对烃源岩的一 种鉴定工作。主要回答勘探区是否存在烃源岩? 哪些是烃源岩?烃源岩的品质如何?由于前已 述及,油气是由有机质生成的,因此,岩石中 有机质的多少、有机质生烃能力的高低及有机 质向油气转化的程度就成为决定烃源岩生烃量 大小的因素。
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第一节 烃源岩定性评价
二、有机质类型
1.据有机质的来源划分有机质的类型 2.据干酪根的元素组成判识有机质的类型 3.据有机质(干酪根)的显微组分组成鉴别有机质的 类型。 4. 据岩石(或干酪根)的 Rock-Eval 热解特征划分有 机质的类型
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第一节 烃源岩定性评价 二、有机质类型
5.依据红外光谱(官能团)特征划分有机质的类型
有机质的红外谱带可以分为脂族基团、芳香基团和含氧基团三 大类。依据这些基团(谱带)的强度,可以选择许多比值来表 征有机质的类型。石油天然气总公司1995年颁布的行业标准中 就有由红外参数判识有机质类型的方案
吸光度比 2920cm-1/1600cm-1 1460cm-1/1600cm-1 Ⅰ1 - - Ⅰ2 >4.3 >1.00 Ⅱ 4.3~1.6 1.00~0.40 Ⅲ1 <1.6~0.5 <0.40~0.15 Ⅲ2 <0.5 <0.15
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