石油地质学第六章 烃源岩储集层和盖层

碎裂化溶孔不等晶白云岩，普光2井，34（32/91），5×10，（－），井深5098.40m
生烃潜量： 生烃潜量：Pg=S1+S2
等级 非烃源岩 差烃源岩 中等烃源岩 好烃源岩
TOC(%)
“A”(%)
总烃(ppm) 总烃
Pg(kg/t)
<0.5 0.5-1.0 1.0-2.0 >2.0
<0.01 0.01-0.05 0.05-0.1 >0.1
<100 100-200 200-500 >500
第六章 烃源岩、储集岩和盖层 烃源岩、
第一节 烃源岩 第二节 岩石的孔隙性和渗透性 第三节 储集岩 第四节 盖层及其封闭机理
第一节 烃源岩
rock）的概念： 一、烃源岩（source rock）的概念： 烃源岩（
）：能够生成油气 ①烃源岩（source rock）：能够生成油气， 烃源岩（ ）：能够生成油气， 并能排出油气的岩石称为烃源岩 （油源岩，气源岩） 油源岩，气源岩） ②烃源层或源岩层（source bed）： 烃源层或源岩层（ ）： 由烃源岩组成的地层称为烃源层 ③源岩层系：在一定地质时期内，具有相同岩性－岩相 源岩层系：在一定地质时期内，具有相同岩性－ 特征的若干烃源层与其间非烃源层的组合称为源岩层系。 特征的若干烃源层与其间非烃源层的组合称为源岩层系。
<0.5 0.5-2.0 2.0-6.0 >6.0
(3)岩石热解生烃潜量 (3)岩石热解生烃潜量
P1峰 热解温度小于300℃时出现的峰，S1。 P1峰：热解温度小于300℃时出现的峰，S1。岩石中的残留 300℃时出现的峰 单位：kg（ /t（岩石） 烃。单位：kg（烃）/t（岩石） P2峰 热解温度在300-500℃时出现的峰，S2。 P2峰：热解温度在300-500℃时出现的峰，S2。岩石中的干酪 300 时出现的峰 根在热解过程中生成的烃。单位：kg（ /t（岩石） 根在热解过程中生成的烃。单位：kg（烃）/t（岩石） P3峰 S3，热解过程中生成的CO P3峰：S3，热解过程中生成的CO2
加拿大西加盆地暗色泥岩野外露头
保存精美完整的鱼化石 深湖灰色介形虫泥岩
泥岩中的植物根、 泥岩中的植物根、茎
莓状黄铁矿
(2)碳酸盐岩类烃源岩 (2)碳酸盐岩类烃源岩
灰黑色、深灰色、褐灰色、 灰黑色、深灰色、褐灰色、灰色 石灰岩，生物灰岩，泥灰岩， 石灰岩，生物灰岩，泥灰岩，常含泥质成分 四川盆地、华南、塔里木、 四川盆地、华南、塔里木、波斯湾盆地侏罗系
氯仿沥青“ ：用氯仿从岩石中抽提（溶解） 氯仿沥青“A”：用氯仿从岩石中抽提（溶解） 出来的有机质， 出来的有机质，即可溶有机质 总烃：氯仿沥青“ 中的饱和烃和芳香烃组分 总烃：氯仿沥青“A”中的饱和烃和芳香烃组分
等级 非烃源岩 差烃源岩 中等烃源岩 好烃源岩
TOC(%)
“A”(%)
总烃(ppm) 总烃
单位： ， 单位：%，占岩石的重量百分比
总有机碳含量：干酪根中的有机碳加上可溶有机质中的碳； 总有机碳含量：干酪根中的有机碳加上可溶有机质中的碳； 剩余有机碳含量： 剩余有机碳含量：岩石中残留的有机碳的含量 有机碳含量与有机质含量之间的关系:1.22倍 有机碳含量与有机质含量之间的关系:1.22倍 :1.22
通常压力下流体不能在其中流动
石003井,3517.25m, J1b13 ,中粗砂岩,粒间孔发育,长石 溶孔,石英加大,砂岩干净，φ:12.05%,K:6.00md，×50
石西2 ,3207.96m,J 中粗砂岩,粒间孔发育, 石西2井,3207.96m,J1s21,中粗砂岩,粒间孔发育,石 英自形加大,φ:15.51%,K:53.60md ,φ:15.51%,K:53.60md， 英自形加大,φ:15.51%,K:53.60md，×50
泥岩的有机碳含量高于石灰岩的有机碳的含量 泥岩平均： 泥岩平均：1.14%（Gehmen，1962)；1.2％(Hunt,1961) （ ， ； ％ 碳酸盐岩： 碳酸盐岩：0.24%（Gehmen，1962)；0.17％(Hunt,1961) （ ， ； ％
(H.M. Gehmen,1962)
①泥质烃源岩评价标准
Pg(kg/t)
<0.5 0.5-1.0 1.0-2.0 >2.0
<0.01 0.01-0.05 0.05-0.1 >0.1
<100 100-200 200-500 >500
<0.5 0.5-2.0 2.0-6.0 >6.0
(3)岩石热解生烃潜量 (3)岩石热解生烃潜量
P1峰 热解温度小于300℃时出现的峰，S1。 P1峰：热解温度小于300℃时出现的峰，S1。岩石中的残留 300℃时出现的峰 单位：kg（ /t（岩石） 烃。单位：kg（烃）/t（岩石） P2峰 热解温度在300-500℃时出现的峰，S2。 P2峰：热解温度在300-500℃时出现的峰，S2。岩石中的干酪 300 时出现的峰 根在热解过程中生成的烃。单位：kg（ /t（岩石） 根在热解过程中生成的烃。单位：kg（烃）/t（岩石） P3峰 S3，热解过程中生成的CO P3峰：S3，热解过程中生成的CO2
石007井,3505.22m, J1b13 ,含砾粗砂岩,粒间 孔发育, φ:14.33%,K:41.38md，×50
中粗砂岩,粒间孔发育, 石003井,3517.25m, J1b13 ,中粗砂岩,粒间孔发育, 003井,3517.25m, 长石溶孔,石英加大, φ:12.05%,K:6.00md， 长石溶孔,石英加大, φ:12.05%,K:6.00md，×50
盆参2 ,4440.31m,J s,粗中砂岩 粒间孔发育,石英、 粗中砂岩, 盆参2井,4440.31m,J1s,粗中砂岩,粒间孔发育,石英、 长石自形加大,φ:15.82%,K:134.0md ,φ:15.82%,K:134.0md， 长石自形加大,φ:15.82%,K:134.0md，×50
,中砂岩 长石溶蚀残晶, 中砂岩, 拐8井,3215.62m, J1b ,中砂岩,长石溶蚀残晶, ,3215.62m, 自生高岭石伴生，岩屑粒内溶孔, 自生高岭石伴生，岩屑粒内溶孔, φ:16.90%, K:2.82md， K:2.82md，×50
渤海湾盆地的沙三段(下第三系渐新统 ： 渤海湾盆地的沙三段 下第三系渐新统)：1-3% 下第三系渐新统 松辽盆地青山口组， 下白垩系)： 松辽盆地青山口组，嫩江组 (下白垩系 ：2.2%-2.4% 下白垩系 苏北盆地阜宁组四段，二段 第三系渐新统 第三系渐新统)： 苏北盆地阜宁组四段，二段(第三系渐新统 ：1.2%-1.6% 泌阳凹陷核桃园组(下第三系 泌阳凹陷核桃园组 下第三系) 1.66% 下第三系
生烃潜量： 生烃潜量：Pg=S1+S2
3.有机质的成熟度（maturity of organic matter） .有机质的成熟度（ ）
镜质体反射率（ reflectance） 镜质体反射率（vitrinite reflectance）
未成熟阶段： 未成熟阶段：
Ro<0.5%
1500 2500 成熟阶段 3000
三、烃源岩地球化学特征 烃源岩地球化学特征：有机质丰度、类型、成熟度 烃源岩地球化学特征：有机质丰度、类型、 1.有机质丰度（ abundance） 1.有机质丰度（organic matter abundance） 有机质丰度
（1）有机碳含量（Total Organic Carbon Content）(TOC) 有机碳含量（
溶孔粉-细晶鲕粒白云岩，具残余泥 微晶结构 微晶结构， 溶孔粉 细晶鲕粒白云岩，具残余泥-微晶结构， 细晶鲕粒白云岩 以发育粒内溶孔为主，次为粒间溶孔。普光2井 以发育粒内溶孔为主，次为粒间溶孔。普光 井，37 ），5× ，（－），井深5125.10m ，（－），井深 （50/71）， ×10，（－），井深 ），
(3)煤系烃源岩 (3)煤系烃源岩
煤和煤系地层中的暗色泥岩, 煤系可以生气 煤和煤系地层中的暗色泥岩, 特殊的煤（富含富氢显微组分的煤） 特殊的煤（富含富氢显微组分的煤）也可以生油 吐哈盆地侏罗系
2.烃源岩的岩相特征 .
浅海相 三角洲相 深水-半深水湖相 深水 半深水湖相 沼泽相
镜下观察
河北任丘奥陶系泥晶灰岩
②碳酸盐岩烃源岩评价标准
碳酸盐岩的有机碳平均含量比泥岩低得多 碳酸盐岩作为油源岩： 碳酸盐岩作为油源岩：TOC>0.5%： ： 泥灰岩，泥质灰岩，灰岩中的泥质条带， 泥灰岩，泥质灰岩，灰岩中的泥质条带，缝合线 碳酸盐岩作为气源岩： 碳酸盐岩作为气源岩：(TOC>0.2%)
（2）氯仿沥青“A”含量和总烃含量 氯仿沥青“
①超毛细管孔隙：孔隙直径 超毛细管孔隙：孔隙直径>0.5mm，裂缝宽度 ，裂缝宽度>0.25mm
流体可在其中自由流动
②毛细管孔隙：孔隙 毛细管孔隙：孔隙:0.5-0.0002mm，裂缝 ，裂缝:0.25-0.0001mm， ，
具有毛细管力的影响， 具有毛细管力的影响，流体不能自由流动
③微毛细管孔隙：孔隙直径 微毛细管孔隙：孔隙直径<0.0002mm，裂缝 ，裂缝<0.0001mm
Fra Baidu bibliotek
溶孔粉-细晶鲕粒白云岩，具残余泥 微晶结构 微晶结构， 溶孔粉 细晶鲕粒白云岩，具残余泥-微晶结构， 细晶鲕粒白云岩 粒间和粒内溶孔非常发育。普光2井 粒间和粒内溶孔非常发育。普光 井，41（8/67）， （ ）， 5×10，（－），井深 ，（－），井深 × ，（－），井深5182.92m
溶孔粉-细晶鲕粒白云岩，具残余泥 微晶结构 微晶结构， 溶孔粉 细晶鲕粒白云岩，具残余泥-微晶结构， 细晶鲕粒白云岩 以发育粒内溶孔为主，次为粒间溶孔。普光2井 以发育粒内溶孔为主，次为粒间溶孔。普光 井，39 ），5× ，（－），井深5164.99m ，（－），井深 （22/75）， ×10，（－），井深 ），
二、烃源岩的类型和地质特征 1．烃源岩的类型和岩性 ．
一般岩性特征： 粒细、色暗、 一般岩性特征： 粒细、色暗、 富含有机质和微体古生物化石 常含分散状的黄铁矿 (1)粘土岩类烃源岩 (1)粘土岩类烃源岩
灰黑、深灰、灰及灰绿色 的泥岩和页岩 灰黑、深灰、 暗色 松辽盆地白垩系、 松辽盆地白垩系、渤海湾盆下第三系
储集物性
渗透性控制岩层内油气流动的能力 渗透性控制岩层内油气流动的能力 盖层：覆盖在储集层之上， 盖层：覆盖在储集层之上， 能够阻止油气向上运动的细粒、 能够阻止油气向上运动的细粒、致密的岩层
二、孔隙性 1. 孔隙 广义孔隙：岩石中未被固体物质充填的空间： 广义孔隙：岩石中未被固体物质充填的空间： 包括狭义的孔隙、裂缝、 包括狭义的孔隙、裂缝、洞穴 狭义孔隙：沉积物中颗粒间、颗粒内和 狭义孔隙：沉积物中颗粒间、 充填物内的空隙
等级 非烃源岩 差烃源岩 中等烃源岩 好烃源岩 TOC(%) “A”(%) 总烃(ppm) 总烃 Pg(kg/t)
<0.5 0.5-1.0 1.0-2.0 >2.0
<0.01 0.01-0.05 0.05-0.1 >0.1
<100 100-250 250-500 >500
<0.5 0.5-2.0 2.0-6.0 >6.0
永1井，5882m，J2x，长石溶蚀残余 5882m，J2x， 10X20， 10X20，单偏光
22/30a-1井 4665.8m
22/30a-1井 4657.2m
溶孔粉-细晶鲕粒白云岩，粒间和粒内溶孔均较发育， 溶孔粉 细晶鲕粒白云岩，粒间和粒内溶孔均较发育， 细晶鲕粒白云岩 孔内普遍充填有沥青。普光2井 孔内普遍充填有沥青。普光 井，36（66/88）， （ ）， 5×10，（－），井深 ，（－），井深 × ，（－），井深5121.03m
未成熟阶段
成熟阶段： 成熟阶段：
Ro=0.5% ～ 1.2%
高成熟阶段： 高成熟阶段：
Ro=1.2% ～ 2.0%
4000 高成熟阶段
过成熟阶段： 过成熟阶段：
Ro>2.0%
5000
过成熟阶段
第二节 岩石的孔隙性和渗透性
一、储集层和盖层的概念 储集层：能够储存流体， 储集层：能够储存流体， 储存流体 并且能渗滤 渗滤流体的岩层称为储集层 并且能渗滤流体的岩层称为储集层 孔隙性决定着岩层储存油气的能力 孔隙性决定着岩层储存油气的能力