烃源岩评价方法及有机质演化曲线
烃源岩评价
＜0.4
＜0.01
＜100
＜1
岩石热解（Rock Eval)
系指烃源岩评价,其特点是利用热 解法，直接分析岩样，样品用量少， 简便、分析速度快、成本低。可对钻 井剖面做初步生油评价。
岩石热解分析仪
RockEval6
原理：测出岩石中的热蒸发及热裂解烃类的 绝对含量。利用程序升温将岩石样品中的烃 类物质热蒸发及热裂解分离出来,再由载气带 入FID分别检测
超临界抽提方法
有机质的转化率
岩样和煤样
对于岩屑，则先用镊子仔细挑选出真正有代 表性的岩石碎片，然后用水洗去表面沾污的泥 浆、泥土等杂质，在用氯仿或苯－甲醇混合溶 剂淋洗 １－２分钟，低温干燥后粉碎过筛，装 瓶待用。为防止碎样时因发热而使部分有机质 挥发、变质，我们一般用密封式化验制样粉碎 机或用铜研钵人工研碎。
古气候条件：温暖、湿润
氧化还原条件：还原条件
II 烃源岩地球化学
有机质的丰度 有机质的类型 成熟度指标 有机质的转化率 油源对比
有机质的丰度
主要的指标：有机碳
（干酪根 +可溶有机质） 氯仿沥青A
泥质岩石：0.5%--- 15% 碳酸盐岩： 0.1%---- 0.3%
有测机定元仪素
原理：将被测物质（固体、液体）放入高
的温H2O气炉、体燃N2物烧。质，将采生其用成它吸的的附气干体—扰混解气合吸体物装清主置除要分后为离，C，余O2再下、 用热导或红外检测器检测出各种气体含 量，最后利用化学反应原理计算出各种元 素的百分含量。
C/H=6～7.5 C/H=7.5～9
生油岩系指在相同的地质背景下 和一定地史阶段中形成的生油岩 与非生油岩石的组合
泥质岩石烃源岩
烃源岩测井识别与评价方法研究
文章编号:100020747(2002)0420050203烃源岩测井识别与评价方法研究王贵文1,朱振宇2,朱广宇3(1.石油大学(北京);2.中国科学院地质与地球物理研究所;3.东南大学)摘要:烃源岩测井评价通过纵向连续的高分辨率测井信息估算地层的有机碳含量,弥补了因取心不足而造成的在区域范围内识别与评价烃源岩的困难,为资源量估算及油气勘探决策提供地质依据。
研究了用Δlg R 、多元统计分析和人工神经网络方法根据测井信息识别与评价烃源岩的方法,用这些方法对塔里木盆地台盆区21口井寒武2奥陶系进行烃源岩层段识别与评价,将测井资料处理成果与岩心的有机地化、地质录井资料相互检验,证实所用方法基本满足烃源岩评价的需要。
图6参7(朱振宇摘)关键词:烃源岩;有机碳含量;多元统计;人工神经网络;测井信息;识别中图分类号:P631.811 文献标识码:B 有机碳含量(TOC )是反映岩石有机质丰度最主要的指标。
对岩心、岩屑样品进行有机地球化学分析,可获得有机质丰度和转化率等系列参数。
然而,岩心样品有限,分析费用昂贵且费时,特别是岩屑分析结果可能不准确。
利用测井曲线估算地层有机碳含量,既可以克服以上缺点,同时容易得到区域范围的地层有机碳含量数据,为资源量估算及油气勘探决策提供地质依据。
笔者在充分考察前人有关烃源岩测井分析方法的基础上,分析与对比Δlg R 法、多元统计分析法和人工神经网络法[127]的特点,并将这些方法运用于塔里木盆地台盆区寒武2奥陶系烃源岩的测井分析与评价中,取得了较好的效果。
1烃源岩的测井响应富含有机碳的烃源岩具有密度低和吸附性强等特征。
假设富含有机碳的烃源岩由岩石骨架、固体有机质和孔隙流体组成,非烃源岩仅由岩石骨架和孔隙流体组成(见图1a ),未成熟烃源岩中的孔隙空间仅被地层水充填(见图1b ),而成熟烃源岩的部分有机质转化为液态烃进入孔隙,其孔隙空间被地层水和液态烃共同充填(见图1c )。
烃源岩 评价
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。
红外光谱陆相烃源岩有机质类型划分表（SY/T5735—1995）
吸光度比
2920cm-1/1600cm-1
Ⅰ1
—
Ⅰ2
>4.3 >1.00
Ⅱ
1.6~4.3 0.40~1.00
Ⅲ1
0.5~<1.6 0.15~<0.40
Ⅲ2
<0.5 <0.15
1460cm-1/1600cm-1
—
3、依据干酪根的稳定碳同位素组成判识干酪根的类型
总体来讲，相同条件下，水生生物较陆生生物富集轻碳同位素，类 脂化合物较其他组分富集轻碳同位素。因此，较轻的干酪根碳同位素组 成一般反映较高的水生生物贡献和较多的类脂化合物含量，即对应着较 好的有机质类型。干酪根的碳同位素组成应该了以反映其有机质的来源 及有机质类型。下表列出了代表性的由于干酪根同位素组成鉴别干酪根 类型的方案。
2、海相镜质组反射率（Rmv) 海相镜质组是碳酸盐岩中“自生”的镜质组分。其反射率与煤中的 镜质组反射率有极好的相互关系，是海相碳酸盐岩最理想的成熟度之一。 海相镜质组反射率与煤镜质组反射率的换算关系： Rmv=0.805R0-0.103 （0.50%<R0≤1.60%） Rmv=2.884R0-3.63 （1.60%<R0≤2.00%） Rmv=1.082R0+0.025 （2.00%<R0≤5.00%）
烃源岩有效性评价
TOC =a×ΔlogR+b
ΔlogR= logR+log(Rmax/Rmin)/(Δtmax-Δtmin)×（Δt-Δtmax）-logRmin
计算TOC=a×ΔlogR+b
由于辽河西部凹陷的主体部位自沙四期以来 基本连续沉降，且处于持续增温状态，热液 和岩浆活动对辽河西部凹陷沙河街组烃源岩 热演化的影响较微弱，所以，可认为影响辽 河西部凹陷烃源岩热演化的主控因素为地层 埋深。由Ro实测值与埋深的相关性可得到Ro 与埋深的相关关系式：
2、建立该井区的“Ro-H”关系，并据此编制该井烃源岩层顶底 界面的成熟度（Ro）演化历史曲线，确定油气开始大量形 成的时期（分别以Ro=0.5%和1.2%为门限。）
3、提交文字报告（包括步骤过程的描述和结1）推荐的参考文献 2）岩屑录井和测井数据 3）实验室地化分析数据（TOC、Ro） 4）钻井分层数据 5）渤海湾地区新生代地质年代表
Ro =a×eb*H
1.筛选暗色泥岩 2.对泥岩基线（读值） 3.计算△logR 4.相关公式拟合 5.计算TOC
训练一、烃源岩有效性评价
目的
1.利用测井资料预测有机碳含量,认识烃源岩的非均质性；了 解优质烃源岩空间分布特点。
2.根据上覆地层和烃源岩现今成熟度，重塑烃源岩的生烃历史， 认识有效烃源岩的时效性。
3。学会使用相关软件（Excell、卡奔、Coredraw）
要求 1、提交有机碳测井预测结果数据表和纵向（柱状）分布图， 累计优质烃源岩（TOC>2%）厚度
一种烃源岩有机质生烃转化率的评价方法
一种烃源岩有机质生烃转化率的评价方法烃源岩是油气成藏的重要控制因素，其有机质的生烃转化率对油气勘探及开发具有重要意义。
有机质的生烃转化率是指有机质在地质条件下的生烃能力，是衡量有机质生烃活性的重要指标，也是烃源岩有机质分子和溶剂的交互作用过程的重要参数。
因此，研究烃源岩有机质的生烃转化率，对研究权质油气成藏具有重要意义。
二、评价方法1.实验室模拟试验法为了研究有机质的生烃转化率，通常运用实验室模拟试验法来模拟地质条件下烃源岩有机质的生烃过程，得到有机质的生烃转化率。
实验室模拟实验以获取烃源岩有机质的生烃转化率作为地质条件下有机质的生烃能力的重要参数。
在实验室中，可以控制一定的温度、压力及溶剂活性等条件，通过模拟实验的方式模拟烃源岩有机质的生烃过程。
实验室模拟实验的优势在于灵活性高，操作简便，数据可靠，但它的缺点也很明显，即无法准确反映现实地质条件下的情况。
2.现场抽样实测法现场抽样实测法是对烃源岩在现场实测有机质的生烃转化率，是一种具有较高准确性的评价方法。
现场抽样实测法可以根据地表、穿层情况，以及成藏深度等条件，抽取涉及到的多伦层烃源岩，进行实验室模拟，获取有机质的生烃转化率。
这种方法可以准确反映烃源岩有机质的生烃能力，但由于现场抽样实测困难，以及必要的实验室模拟，对实验材料量要求较高，因此其应用范围也有限，不能满足大范围工程应用的要求。
3.数据拟合法数据拟合法是以实验室模拟试验结果为基础，借助数学模型进行数据拟合，以对外推烃源岩有机质的生烃转化率的有效方法。
根据实验结果，通过使用多项式拟合，利用回归分析的方法，构建多项式模型，使拟合曲线与实验曲线尽量接近，在满足实际需求的情况下尽可能地减少误差，从而可以获得烃源岩有机质模拟生烃转化率。
数据拟合法具有操作相对简单、参数计算准确等优势，是目前测定烃源岩有机质生烃转化率较为常用和有效的评价方法之一。
三、结论有机质的生烃转化率是指有机质在地质条件下的生烃能力，是衡量烃源岩有机质活性的重要指标，也是烃源岩有机质分子和溶剂的交互作用过程的重要参数。
实习四 Grapher做生油岩有机质成烃演化的曲线及成烃阶段划分
实习四：Grapher绘制生油岩有机质成烃演化曲线 1．实习目的随着被埋藏深度和温度的不断增加，有机质经历复杂的生物化学和物理化学的变化，并逐步向油气转化。
生油岩有机质演化曲线的编制对于成烃阶段划分、生油岩评价乃至油气勘探和远景评价都具有重要意义。
本次实习要求掌握应用Grapher绘制生油岩有机质成烃演化曲线的方法。
2. 实验准备2．1 实验数据某盆地生油气层不同埋深所取样品的地球化学分析数据样品号 深度(m) 有机碳重量（%）氯仿抽提物(g)/有机碳(g)烃(g)/有机碳(g)C24-C30正烷烃CPI镜煤反射率(R0%)古地温（℃）1 2 3 4 5 6 7 8 910111213141516171819202122232425262728 775910125014501564162017201776179618201868190019201950198020422170238024802590285029703260360040004240450047240.891.241.401.381.361.441.511.601.411.661.721.671.771.611.651.521.621.982.122.232.252.262.222.062.092.102.032.020.0410.0400.0390.0380.0400.0500.0600.0620.0670.0720.0800.0880.0930.0950.0920.1010.1160.1140.1040.0880.0860.0680.0490.0420.0400.0380.0350.0330.0170.0160.0170.0190.0230.0300.0370.0360.0380.0420.0480.0580.0650.0680.0680.0710.0760.0750.0710.0650.0560.0450.0360.0240.0210.0200.0180.0172.383.341.761.401.361.291.281.231.201.171.191.121.081.091.111.081.051.031.041.021.001.011.030.981.010.991.001.020.340.360.430.470.500.510.540.550.560.5650.570.590.600.610.6150.630.680.750.800.840.961.001.201.401.701.932.202.4539.9545.0858.0065.6069.9372.0675.8577.9978.7579.6681.4882.7083.4684.6085.7488.1092.96100.94104.74108.92118.80123.36134.38147.30162.50171.62181.50190.00注：已知地表平均温度10.5℃，古地温梯度为3.8℃/100m。
烃源岩评价方法-3
成因法（包括氯仿沥青“A”法、有机碳法、烃产率法、烃源岩体积法、热解法等）： 氯仿沥青“A”法：利用烃源岩氯仿沥青“A” 含量和沥青化系数计算油气远景资源量 Q=h×s×r×A×Ka×k
Q：评价单元油气总资源量， h：烃源岩有效厚度，s：烃源岩面积，r：烃源岩密度，A：烃源岩氯仿沥青含量， ka：沥青转化系数（一般采用15％～20％，最有利取20％，较有利取15％），k：运聚系数。
**地区**组烃源岩喜山期末热演化分布（Ro等值线图）
提纲
一、概述 二、 烃源岩评价标准 三、烃源岩分布 四、烃源岩静态地化特征 五、烃源岩动态地化特征 六、盆地资源潜力分析
六、盆地资源潜力分析
目的：烃源岩各构造时期生烃量有多大？主要生烃区在哪儿？有多少可聚集成藏？资源量多大？ 常用方法：盆地类比法、成因发、盆地模拟法 盆地类比法：由已知单元（盆地、凹陷）含油气丰度远景类比求取评价单元油气远景资源量 Q=S×K×a
2000 3000 480 360 240
时间(Ma) C.盆地热流史
2000 3000
1000
50
深度(m)
70 90
成熟早期 0.70-1.00
120
0
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Ro值(%) 井号： yuxi t0=0.00Ma t1=145.50Ma t2=207.54Ma t3=460.90Ma t4=488.30Ma
-1 96 8 .7 -2 00 0
? ? ?
-1 8 0 0 -1 6 8 7 .3 -1 6 0 0 -1 4 0 0 -1 2 0 0
? ? ?
烃源岩 评价ppt课件
演化阶段 成岩作用 深成作用
干酪根类型 Ⅰ Ⅱ 1.25 1.34 1.20 1.19
煤 Ⅲ 1.48 1.18
1.57
1.12
有机质丰度指标
从分析原理来看，有机碳即包括占岩石有机质发部分的干酪根中的 碳，也包括可溶有机质的碳，但不包括已经从烃源岩中所排出的油气中 的碳和虽然残留与岩石中，但相对分子质量较小、因而挥发性较强的轻 质油和天然气中的碳。
有机质丰度指标
3、生烃势
对岩石热解分析得到的S1称为残留烃，相当于岩石中已由有机质生 成但尚未排出的残留烃， 也被称为游离烃或热解烃。分析所得S2为裂解 烃，本质上是岩石中能够生烃但尚未生烃的有机质，对应着不溶有机质 中的可产烃部分。所以（S1+S2）被称为Genetic Potential,中文译为生烃 潜力或生烃潜量，本书建议译为生烃势（油气地球化学）。它包括烃源 岩中已经生成和潜在能生成的烃量之和，但不包括生成后已经从烃源岩 中排出的部分，单位是mg/g。
有机质丰度指标
2、氯仿沥青“A”和总烃（HC，10-60）
氯仿沥青“A” 是指用氯仿从沉积岩中溶解出来的有机质。反映了沉 积岩中可溶有机质的含量，通常用占岩石质量的百分比表示。严格地讲， 它作为生烃和排烃作用的综合结果，只能反映烃源岩中残余可溶有机质 的丰度而不能反映总有机质的丰度。 总烃 氯仿沥青“A”中饱和烃和芳香烃之和称为总烃。通常用占岩石 质量的百万分作单位。它反映的是烃源岩中烃类的丰度而不是总有机质 的丰度。 从本质上看，氯仿沥青“A”和总烃是一个残油、残烃量的指标，因 此，其价值高，可能不一定表明生烃条件好，反而可能只是烃源岩的排 烃条件不好，即指示这类烃源岩对成藏的贡献可能有限。
烃源岩评价方法及有机质演化曲线
2）烃源岩的评价
① 有机质的数量
有机质数量的评价包括有机质的丰度和烃源岩的体积两 个方面。丰度评价主要指标：有机碳、氯仿沥青“A”和总烃 的百分含量、生烃潜量（S1+S2）等。 A.有机碳（TOC）：沉积岩中原始有机质只有部分转化 为油气并部分排出，故测定残余总有机碳含量（TOC%）基 本可以反映原始有机质的丰度。目前我国陆相泥质烃源岩的 有机碳下限值多定为0.3%~0.5%，而碳酸盐岩烃源岩 0.4%~0.5%的下限值似乎为更多人所接受。 B.氯仿沥青“A”和总烃的百分含量： 岩石————氯仿沥青“A“含量————总烃含量 C.生烃潜量（S1+S2）：烃源岩中的有机质在全部热降 解完毕后所产生的油气量，即可溶烃（S1）+热解烃（S2）。
③有机质的成熟度
常用方法：Ro、孢粉和干酪根的颜色法、岩石热解法、 可溶有机质的化学法。 Ro ﹤0.5%，未成熟阶段；
0.5% ﹤Ro ﹤0.7%，低成熟阶段；
0.7% ﹤ Ro ﹤1.3%，中等成熟阶段； 1.3% ﹤Ro ﹤2.0%，高成熟阶段； Ro﹥2.0%，过 二、烃源岩手标本观察和烃源岩评价方法 三、烃源岩有机质演化曲线及生烃阶段划 分
一、实习5作业
1、烃源岩岩性描述及定性评价
烃源岩一般表现为粒细、色暗、富含有 机质和微体生物化石，常含原生分散状黄铁 矿，偶见原生油苗。常见的烃源岩主要包括 泥质岩类和碳酸盐岩类。从岩性上讲，暗色 泥岩、页岩的有机质丰度高，生烃能力强； 生物灰岩其次；泥灰岩，纯灰岩和白云岩差。
2、有机质丰度评价
我国陆相烃源岩中干酪根类型划分： Ⅰ型：腐泥型 Ⅱ1 ：腐殖腐泥型
Ⅱ型：中间型
Ⅱ2 ： 腐泥腐殖型 Ⅲ型：腐殖型 B. 干酪根显微组分：利用显微镜透射光，根据干酪根的透 光色、形态及结构特征，可将干酪根划分为不同的显微组分。 干酪根的类型指数 TI=[镜质组×（－75）+ 惰质组× （－100）+壳质组×50+腐 泥组 ×50] / 100 当TI≧80，Ⅰ型； 40≦TI ﹤80， Ⅱ1 型；
烃源岩演化特征与烃源岩评价
习题(xítí)一烃源岩演化(yǎnhuà)特征与烃源岩评价一、目的(mùdì)1、复习巩固现代油气成因理论，用以讨论(tǎolùn)沉积盆地的生油气情况。
2、学会综合应用地质(dìzhì)和地球化学资料，分析烃源岩的演化特征，评价烃源岩的优劣，预测有利的烃源岩分布区。
二、要求1、根据表1-1中的数据作出某坳陷Es3烃源岩演化剖面图，在演化剖面上确定出生油门限深度，划分出有机质的演化阶段；2、绘制暗色泥岩厚度、有机碳含量、镜质体反射率等值线平面图，根据丰度指标和演化指标对烃源岩进行评价，预测出有利烃源岩分布区。
三、具体步骤某坳陷背斜及西部斜坡上所钻各探井Es3顶面深度、泥岩厚度及各项地化指标数据已列入表1-1。
1．根据深度、总烃／Ｃ、氯仿沥青“A”/C、饱和烃、镜质体反射率、正烷烃OEP等数据绘制该坳陷Es3烃源岩演化剖面图，在演化剖面上标出生油门限深度，划分出有机质的演化阶段（图1—1）。
2．绘制Es3暗色泥岩厚度等值线平面图（图1—2）3．绘制Es3暗色泥岩有机碳含量等值线平面图（图1—3）；4．以Ro=0.5%，1.2% 勾出Es3镜质体反射率等值线，并以此为界限用不同的颜色划分出有机质演化和成熟程度不同的区域（未成熟区、成熟区、高成熟区）（图1—4）；5．综合分析暗色泥岩厚度、有机碳含量、镜质体反射率等值线平面图，把上述三张图的信息叠合，绘制该坳陷Es3烃源岩综合评价图，预测出有利烃源岩分布区（图1—5）；6．根据该坳陷Es3烃源岩演化剖面图和综合评价图，编写简单的烃源岩综合评价报告。
表1-1 某坳陷各探井Es3泥岩厚度及其各项地化指标数据表20 900 40 8 0.25 0.018 0.072 0.5 18 0 0.3 3.29 4121 1870 130 65 0.3 0.03 0.1 1.2 58 10 1 1.12 80图1-1 某坳陷Es3烃源岩演化(yǎnhuà)剖面图图1-2 某坳陷Es3暗色泥岩(ní yán)厚度等值线平面图图1-3 某坳陷Es3暗色泥岩(ní yán)有机碳含量等值线平面图图1-4 某坳陷Es3镜质体(zhì tǐ)反射率等值线平面图图1-5 某坳陷Es3烃源岩综合(zōnghé)评价图习题三天然气成因类型综合(zōnghé)判别一、目的(mùdì)1、复习巩固天然气成因机制(jīzhì)、形成特征和鉴别标志。
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
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
石油2-5烃源岩评价
腐泥组
2、干酪根的分类
（1）根据原始生物和成矿方向的不同，有机质分：
有机质类型 腐泥型有机质 原始生物 富含类脂的孢子和 水生浮游生物 富含木质素、纤维 素的陆生高等植物 主要成矿方向 石油、油页岩、 腐泥煤 甲烷气、 腐殖煤
腐殖型有机质
2、干酪根的分类
（2）根据各显微组分相对含量对干酪根分类
1、有机碳（Toc）Organic carbon
有机碳含量—岩石中所有有机质含有的碳元素的
总和占岩石总重量的百分比。
在组成生物体的主要元素中，碳含量最高、最 稳定，能近似反映有机质数量。 实测Toc：剩余有机碳或残余有机碳。
有机碳≠有机质 剩余有机质含量=转换系数×剩余有机碳含量
1、有机碳（Toc）Organic carbon
目前用于评价烃源岩成熟度的常规地球化学方法：
干酪根的组成特征、可溶抽提物的化学组成、 岩石热解法、 温度指数（TTI）法等
1、利用干酪根组成特征和性质研究有机质成熟度 （1）镜质体反射率(Ro)
镜质体：以芳香环为核，带有不同的烷基支链。 镜质体反射率是指光线垂直入射时，镜质组磨片表面的
反射光强度与入射光强度之比，用百分数来表示，光学研究
3、总烃： 饱和烃+芳烃，是从氯仿沥青“A”中分离出来的
泥质烃源岩评价 总烃%
。
好烃源岩 0.05-0.1
较好烃源岩 0.01-0.05
烃源岩下限 >0.01
烃源岩的有机碳含量并非愈高，生烃愈大，这 是因为生烃潜力还取决于有机质的类型和成熟度。 而氯仿沥青“A”和总烃含量也明显受这两者的影 响。因此，评价烃源岩还需研究有机质的类型及其 热演化。
热解分析周期和图谱 （Espitalie等，1974）
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。
第七章__烃源岩评价
-29
-27
-25
-23 δ 13C ‰
海相与陆相原油碳同位素的比较（廖永胜，1982）
规则甾烷与有机质来源关系图
当C27甾烷占优势时则为 偏腐泥型有机质，而C29 甾烷占优势时则为偏腐植 型有机质，藻类生源的输 入也有影响。
三、有机质的成熟度
烃源岩有机质成熟度是衡量烃源岩实际生烃能力的重要指标之一，是评 价一个地区或某一烃源岩系生烃量及资源前景的重要依据。表征烃源岩成熟 度已有多种的指标，如光学的、化学的和生物标记物的等多方面的参数，其 中镜质体反射率(Ro)、热解峰顶温度(Tmax)是常用的成熟度指标。
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 >0.8
<0.1 0.1～0.3 0.3～0.7 0.7～1.7
>1.7
<0.04 0.04～0.12 0.12～0.28 0.28～0.68
氯仿 沥青 "A"
饱和 烃
实例
分析项目
腐泥型 腐殖腐泥型 腐泥腐殖型 腐殖型
饱和烃,% 芳香烃,% 饱和烃/芳烃 非烃+沥青质,% (非烃+沥青质)/总烃 峰型特征
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
2.18 烃源岩的地球化学特征之三—有机质成熟度
第二章石油和天然气的成因2.18 烃源岩的地球化学特征之三——有机质成熟度有机质成熟度：是指烃源岩中有机质的热演化程度。
评价烃源岩成熟度的常规地化方法：✓干酪根的组成特征和性质✓可溶抽提物的化学组成✓ TTI法✓岩石热解、……随有机质成熟度增大，R o 逐渐增大且不可逆。
R o 随地温增高而呈指数性增大；随时间增加而呈线性增大。
① 镜质体反射率（ R o ）1）利用干酪根的组成特征和性质研究有机质成熟度有机质演化程度未熟 成熟 高熟 过熟 R o （%）<0.50.5～1.151.15～2.0＞2.0 成烃演化阶段生物化学生气阶段 热催化生油气阶段 热裂解生湿气阶段深部高温生气阶段不同类型干酪根具有不同化学结构，达到各演化阶段所需的地温条件不同。
因而在应用R o判断有机质成熟度时，对不同类型干酪根应有所区别。
根据镜质组反射率确定的油和气带的近似界限（据Tissot 等，1984）若干类型有机质成熟及生烃能力图（据D.W.Waples,1985）Ⅰ型Ⅱ型Ⅱ型Ⅱ型Ⅲ型R o(%)干酪根类型R o，%未成熟未成熟未成熟油油油凝析气和湿气带干气带生油峰ⅠⅡⅢ② 干酪根颜色 及 H/C 、O/C 原子比三种干酪根产烃开始时的元素组成表随有机质成熟度增大，干酪根颜色加深，H/C 降低、O/C 原子比降低。
向富C 方向收缩。
干酪根H/C O/CH/C O/CH/C O/CⅠ 产 油1.45 0.05 产 湿 气0.7 0.05 产 干 气0.5 0.05 Ⅱ 1.25 0.08 0.7 0.05 0.5 0.05 Ⅲ0.80.180.60.080.50.06③孢粉颜色和热变质指数（TAI：Thermal alteration Index ）TAI 孢粉颜色温度（℃）有机质变质程度演化产物1级浅黄色30 未变质干气2级桔（橙）黄色50 轻微变质干气、重油3级棕黄色150 中等变质油、湿气4级灰黑色175 强变质湿气、凝析气5级黑色>200 深度变质干气TAI：<2.5 未成熟； 2.5~3.7：成熟-高熟； >3.7：过成熟。
2011_summer_4-烃源岩石油地球化学评价方法
的矿物成分。
15. Tissot B，Durand B，Espitalié J 和 Combaz A ： “Influence of Nature and Diagenesis of Organic Matter in Formation of Petroleum”，AAPG Bulletin， 58 卷，第 3 期（1974 年 3 月）：499-506。
烃源岩基本要素 烃源岩是物理、生化和地质过程
综合作用的结果，最终形成富含碳和
ᄞ࠼ࢅᄟࣅፕᆩ
࡛௬ ߛࡤଉᆶऐዊ
ම ૭ ঌጒ
ٗჁౡڟ ૭
ቕཱི
ิ༹Ă ࡙֘
קओ֫
๋ڹౄۯ
^ 水体中的有机质。溶解状态的有机质可能吸附到粘土颗粒上，然后慢慢沉
到水底。胶状有机质凝成絮状后沉淀。颗粒状有机质会直接落到水底。（根 据Barker的资料修改，参考文献8）。
氢的有机质的细粒沉积岩。烃源岩中 包含的有机质含量和种类在一定程度 上受控于环境和沉积条件。如果环境 条件有助于生物活动，形成大量有机 质，并且沉积条件把生成的有机质集 中起来，而后沉积条件则完好保存积 聚的有机质，那么便可形成源岩[7]。
有机质含量在很大程度上决定于 生物生产率、沉积矿物特征及水体和 沉积层的氧化作用。生物方面的贡献 从贫氢的木质碎屑到富氢的藻类或细 菌类物质。根据这些成分可能生成多 种有机化合物。
8. Barker C ：Organic Geochemistry in Petroleum Exploration。图尔萨 ：美国石油地质学家协会， AAPG Course Note Series，第 10 期，1997 年。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
③有机质的成熟度
常用方法：Ro、孢粉和干酪根的颜色法、岩石热解法、 可溶有机质的化学法。 Ro ﹤0.5%，未成熟阶段；
0.5% ﹤Ro ﹤0.7%，低成熟阶段；
0.7% ﹤ Ro ﹤1.3%，中等成熟阶段； 1.3% ﹤Ro ﹤2.0%，高成熟阶段； Ro﹥2.0%，过成熟阶段。
成油主带
一、课本内容回顾 二、烃源岩手标本观察和烃源岩评价方法 三、烃源岩有机质演化曲线及生烃阶段划 分
烃源岩评价方法及有机质演化曲线
————实习5、6作业报告
制作与汇报： 组 员：
一、课本内容回顾 二、烃源岩手标本观察和烃源岩评价方法 三、烃源岩有机质演化曲线及生烃阶段划 分
一、课本内容回顾 1）烃源岩的概念 烃源岩：在天然条件下曾经产生并排出过烃类并形成 工业性油气聚集的岩石。本书采用Hunt的有效烃源岩定义 作为此定义。 烃源岩可细分为：油源岩、气源岩和油气源岩。 烃源岩系：指在相同的地质带背景下和一定的地史阶 段中所形成的烃源岩与费烃源岩的组合。要准确识别烃源 岩一般需确认有机质的数量、有机质的类型和有机质的成 熟度3个方面进行研究并作出定性和定量的评价。
图5-1 有机碳含量分布图
图5-2 氯仿沥青“A”含量分布 图
由图可知：有机碳TOC（%） 含量主要介于1%~3.5%之间，占 32%；氯仿沥青“A”含量主要介于 0.05%~0.15%之间，占48%；生 烃潜量主要介于0.5mg/g~2.0mg/g 之间，占30%。总体来说有机质含 量较高，丰度较大，属于中等偏上 的烃源岩。
我国陆相烃源岩中干酪根类型划分： Ⅰ型：腐泥型 Ⅱ1 ：腐殖腐泥型
Ⅱ型：中间型
Ⅱ2 ： 腐泥腐殖型 Ⅲ型：腐殖型 B. 干酪根显微组分：利用显微镜透射光，根据干酪根的透 光色、形态及结构特征，可将干酪根划分为不同的显微组分。 干酪根的类型指数 TI=[镜质组×（－75）+ 惰质组× （－100）+壳质组×50+腐 泥组 ×50] / 100 当TI≧80，Ⅰ型； 40≦TI ﹤80， Ⅱ1 型；
一、实习5作业
1、烃源岩岩性描述及定性评价
烃源岩一般表现为粒细、色暗、富含有 机质和微体生物化石，常含原生分散状黄铁 矿，偶见原生油苗。常见的烃源岩主要包括 泥质岩类和碳酸盐岩类。从岩性上讲，暗色 泥岩、页岩的有机质丰度高，生烃能力强； 生物灰岩其次；泥灰岩，纯灰岩和白云岩差。
2、有机质丰度评价
氯仿抽提 色层分离
大于5.0———好烃源岩
2.0~5.0———较好烃源岩 S1+S2 0.5~2.0———较差烃源岩 小于0.5———非烃源岩 一般情况下，生烃潜量随岩石的TOC增高而变大。
②有机质类型
从不溶有机质（干酪根）和可溶有机质（沥青）的性质和 组成进行评价。前者包括元素分析、光学分析、红外光谱分析 以及岩石热解分析。后者包括烃源岩氯仿抽提中组分特征、饱 和气相色谱特征、色谱—质谱分析鉴定的甾类和萜类等生物标 志化合物的特征。 A.干酪根元素：不同生烃潜能的干酪根，其H/C和O/C原子 比不同。生烃能力大，H/C高，O/C低。
2）烃源岩的评价
① 有机质的数量
有机质数量的评价包括有机质的丰度和烃源岩的体积两 个方面。丰度评价主要指标：有机碳、氯仿沥青“A”和总烃 的百分含量、生烃潜量（S1+S2）等。 A.有机碳（TOC）：沉积岩中原始有机质只有部分转化 为油气并部分排出，故测定残余总有机碳含量（TOC%）基 本可以反映原始有机质的丰度。目前我国陆相泥质烃源岩的 有机碳下限值多定为0.3%~0.5%，而碳酸盐岩烃源岩 0.4%~0.5%的下限值似乎为更多人所接受。 B.氯仿沥青“A”和总烃的百分含量： 岩石————氯仿沥青“A“含量————总烃含量 C.生烃潜量（S1+S2）：烃源岩中的有机质在全部热降 解完毕后所产生的油气量，即可溶烃（S1）+热解烃（S2）。
图5-4 HI-Tmax有机质类型判识图
（3）据表5-4所给烃源岩岩石热解实验分 析数据，将数据投点到图5-4中，显示该 段烃源岩是有机质类型为：由图可以看 出，绝大多数点分布在Ⅱ1型，Ⅰ型干酪 根和Ⅱ2型干酪根有少量分布，说明该段 烃源岩大部分属于腐殖腐泥型，还有少 量的腐泥型和腐泥腐殖型。
4.有机质成熟度评价 （1）据表5-6所给烃源岩镜质体反射率（Ro，%） 数 据，制作Ro随深度变化的散点图（图5-5），显示 该段烃源岩的成熟度特征为：该段烃源岩Ro绝大部 分分布在0.5%~0.7%之间，属低成熟阶段；还有少 量Ro小于0.5%和在0.7%~1.3%之间为为成熟阶段 和中等成熟阶段。
图5-5 Ro随深度变化的散点图
（2）据表5-5所给的OEP数据，图5-3干酪根元素和图 5-4 岩石热解反映的成熟度特征，该段烃源岩的成熟度 特征为：
5.烃源岩综合评价
一、课本内容回顾
二、烃源岩手标本观察和烃源岩评价方法
三、烃源岩有机质演化曲线及生烃阶段划分
富含有机质的细粒沉积物，随着被埋藏深度和温度的 不断增加，其有机质将经历复杂的生物化学和物理化学变 化，并逐步向油气转化。由于不同埋藏深度范围内促使有 机质向烃类转化的营利不同，致使其转化的反应过程和主 要产物有显著区别，且具有明显的阶段性。普遍采用的划 分方案为：成岩作用阶段，深成作用阶段和准变质作用阶 段。 据表6-1所提供的资料，在坐标纸上可画出图6-1.
0 ≦TI ﹤40岩石热解分析：利用Rock- Eval直接从岩样中测出所含吸 附烃（S1），热解烃（S2）和CO2与水等含氧挥发物以及相 应的温度。得出HI，OI，S1+S2和Tmax等参数。 D.可溶沥青分析：在成熟度不高的有机质中，腐泥型有机质 烃类含量高，饱和烃较丰富；相反，腐殖型有机质中富含芳 烃、胶质和沥青质。
图6-1 各地球化学指标随埋藏深度的增加的变化曲线
各演化阶段的基本特征小结：
3、有机质类型评价
表5-2 烃源岩干酪根元素分析数据
图5-3 干酪根元素类型划分图
（1）将表5-2所给数据投到图5-3上， 可知：该段烃源岩大部分为腐殖腐泥型 和腐泥腐殖型，极少数为腐泥型和腐殖 型。
（2）据表5-3所给数据，计算得到表5-3中干酪根类型指数 及干酪根类型，显示该段烃源岩有机质类型为：该段大部分 为腐殖腐泥型，少量腐泥腐殖型，极少量的腐泥型。