烃源岩评价方法-1详解18页PPT
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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。
第9章 烃源岩评价(2010年改)
2）K.E.Peters和M.R.Cassa(1994):
能够、将能够或曾经能够生油的沉积岩为烃源岩，而有 效烃源岩是正在生油或已经生油并排出原油的源岩。
3）郝石生等（1996）:
根据沉积岩有无生烃能力划分为非生烃岩和生烃岩两大类； 在生烃岩中又按能否向外排烃而分为烃源岩和非烃源岩，烃 源岩中生烃产物的相态进一步分为油源岩和气源岩。
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
总有机碳（重量 % ）
75 马家沟组 60 频 45 率 (%) 30 15 0 0
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 2.0
泥灰岩
75 马家沟组 60 频 率 (%) 30 15 0 0
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 2.0
J.M.Hunt(1979)；
王捷等（1999）； 梁狄刚等（2002）
有效烃源岩的不同概念
二、烃源岩有机质丰度评价
1、有机碳含量 2、产油潜量 3、可溶有机质含量
1、烃源岩有机碳含量
有机碳（Organic carbon）: 是指岩石中除去碳酸盐、 石墨等无机碳以外的碳。
有机碳=总碳-无机碳
源岩原始有 机质的数量
高—过成熟阶段的碳酸盐岩烃源岩的有机碳含量：
下限值为 0.084—0.105%
国内外主要海相碳酸盐岩机碳下限标准
研究单位或研究者 美国地球化学公司 法国石油研究院 罗诺夫等 挪威大陆架研究所 下限值（%） 0.12 0.24 0.20 0.20 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 下限值（%） 0.10 0.10，0.20 0.30 0.07~0.12
烃源岩评价PPT学习教案
氯仿 沥青 "A"
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
40～60 15～25
>3 20～40 0.3～1 前高单峰型
20～40 5～15 1～3 40～50 1～3 前高双峰型
20～30 5～15 1～1.6 50～60 1～3 后高双峰型
5～17 10～22 0.5～0.8 60～80 3～4.5 后高单峰型
下 限标准 的确定 直接关 系到我 国油气 资源量 预测。
第7页/共32页
一、烃源岩有机质丰度
我国碳酸盐岩油气源岩有机碳含量下限标准
成烃演化阶段
镜质体反射率Ro （%）
有机碳（%）
气源岩
油源岩
未成熟-低成熟
<0.75
0.2
0.3
成熟-生油后期 0.75～1.3
0.15
0.2
湿气阶段
1.3～1.8
0.1
（l）烃源岩的地球化学特征评价，如有机质的丰度、类型和成 熟度；
（2）烃源岩的生烃能力定量评价，如生烃强度、生烃量、排烃 强度，等。
定性评价与定量评 价
第2页/共32页
烃源岩评价概述 定性评价
有机质的 丰度
烃源岩的地 球化学特征 评价
Note：从原理上讲，烃源岩的体积也 是决定 其生烃 量的重 要因素 ，但烃 源岩的 体积受 控于其 发育厚 度和分 布面积 ，主要 是一个 地质问 题而不 是地球 化学问 题。但 作为实 际应用 ，则必 需回答 烃源岩 的发育 厚度与 分布面 积等烃 源岩的 体积数 量问题 。
Io
0.0 0.0
390 410 430 450 470 490
烃源岩评价
提取出的纯干酪根样品 岩石中的干酪根直接观察
干酪根显微组分 －藻类体
干酪根显微组分 －腐泥无定形体
干酪根显微组分 －壳质组
左图：十万山晚二迭世 右图：羌塘早白垩世
干酪根显微组分 －镜质组和惰质组
干酪根类型鉴定
方法原理∶利用具有白光和荧光功能的生 物显微镜，对岩石中的干酪根显微组分进 行形态学观察和荧光描述，从而实现干酪 根的个体类型鉴定；
主要成分：C、H、O，占总量的93%（440 样品的平均）
成分非常复杂
元
素
组
成
图
干酪根的 基本化学
结构
Ⅰ型干酪根 的结构图
A、低熟阶段 B、高熟阶段
Ⅱ型干酪根 的结构图
A、低熟阶段 B、高熟阶段
Ⅲ型干酪根的 结构图
A、低熟阶段 B、高熟阶段
类
有 机 类
过渡类 无机类
烃源岩显微组分分类表
干干酪酪根根：：油油气气母母质质及及其其化化学学组组成成
生物碎屑的物质组分
脂类化合物
分布广，涉及动植物类型多
碳水化合物
分布广，植物为主
蛋白质
量大（1/3），但不稳定
木质素和丹宁
芳香结构，植物细胞壁，稳定
干酪根的定义
干酪根(kerogen)一词来源于希腊语， 意 指 生 成 油 和 蜡 状 物 的 物 质 。 A.Crum-Brow(1912) 首 先 用 该 词 来 描 述 苏 格 兰 Lathiaus的油页岩中的有机质，这些有机质 在干馏时能产生类似石油的物质。以后多次 用来代表油页岩、藻煤中的有机质。直到60 年代以后才明确规定为代表沉积岩中的不溶 有机质。目前，干酪根所采用的广泛定义是： 不溶于常用有机溶剂和非氧化无机酸、碱的 沉积有机物。
干酪根显微组分 －藻类体
干酪根显微组分 －腐泥无定形体
干酪根显微组分 －壳质组
左图：十万山晚二迭世 右图：羌塘早白垩世
干酪根显微组分 －镜质组和惰质组
干酪根类型鉴定
方法原理∶利用具有白光和荧光功能的生 物显微镜，对岩石中的干酪根显微组分进 行形态学观察和荧光描述，从而实现干酪 根的个体类型鉴定；
主要成分：C、H、O，占总量的93%（440 样品的平均）
成分非常复杂
元
素
组
成
图
干酪根的 基本化学
结构
Ⅰ型干酪根 的结构图
A、低熟阶段 B、高熟阶段
Ⅱ型干酪根 的结构图
A、低熟阶段 B、高熟阶段
Ⅲ型干酪根的 结构图
A、低熟阶段 B、高熟阶段
类
有 机 类
过渡类 无机类
烃源岩显微组分分类表
干干酪酪根根：：油油气气母母质质及及其其化化学学组组成成
生物碎屑的物质组分
脂类化合物
分布广，涉及动植物类型多
碳水化合物
分布广，植物为主
蛋白质
量大（1/3），但不稳定
木质素和丹宁
芳香结构，植物细胞壁，稳定
干酪根的定义
干酪根(kerogen)一词来源于希腊语， 意 指 生 成 油 和 蜡 状 物 的 物 质 。 A.Crum-Brow(1912) 首 先 用 该 词 来 描 述 苏 格 兰 Lathiaus的油页岩中的有机质，这些有机质 在干馏时能产生类似石油的物质。以后多次 用来代表油页岩、藻煤中的有机质。直到60 年代以后才明确规定为代表沉积岩中的不溶 有机质。目前，干酪根所采用的广泛定义是： 不溶于常用有机溶剂和非氧化无机酸、碱的 沉积有机物。
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。
烃源岩演化特征与烃源岩评价
烃源岩演化特征与烃源岩评价习题一烃源岩演化特征与烃源岩评价一、目的1、复习巩固现代油气成因理论，用以讨论沉积盆地的生油气情况。
2、学会综合应用地质和地球化学资料，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图1-1 某坳陷Es3烃源岩演化剖面图图1-2 某坳陷Es3暗色泥岩厚度等值线平面图图1-3 某坳陷Es3暗色泥岩有机碳含量等值线平面图图1-4 某坳陷Es3镜质体反射率等值线平面图图1-5 某坳陷Es3烃源岩综合评价图习题三天然气成因类型综合判别一、目的1、复习巩固天然气成因机制、形成特征和鉴别标志。
烃源岩定量评价
设干酪根（KEO）成烃过程由一个系列（NO个） 平行一级反应构成，每个反应对应的活化能为EOi， 指前因子AOi，并设对应每一个反应的原始可反应潜 量（这里用反应分率表示）为XOi0，i=1，2…NO， 即
KEO
XO 1
10
KO
1
O 1 XO
1
KEO
XO i
i0
CH m0O n0(原始有机质)→X1CH m1O n1(残余有 机质)＋X2CH m2 O n2(油)＋X3CH m3(烃气) + X4CO2+ X5H2O+ X6H2
设M0、M、M油、M气、MCO2、MH2O、MH2分别为原始有机质、残
余有机质及各种演化产物的“摩尔分子量”，
M0=X1· X2· 油＋X3· 气+X4· CO2+ X5· H2O + X6· H2 M＋ M M M M M
rt设干酪根keo成烃过程由一个系列no个平行一级反应构成每个反应对应的活化能为eo并设对应每一个反应的原始可反应潜量这里用反应分率表示为xoi0i12noxokeokoxokeoxokeorteoaokoexp至时间t时第i个反应的生烃量为xoxoxokodtdxoi12?no其中ko为第i个干酪根成烃反应的反应速率常数r为气体常数831441jmol?kt为绝对温度k当实验或地质条件为恒速升温升温速率d时no个平行反应的总生烃量则为dtrteoaoxoxoxoexpexpagxgxgxgexpexpng个平行反应生气量的计算公式3
T
AO D
i
T0
EO i exp DT RT
NG个平行反应生气量的计算公式
烃源岩评价及地球化学对比.ppt
这种大地构造环境主要分布在：
板块的边缘活动带
板块内部的裂谷、坳陷
造山带的前陆盆地、山间盆地。
第三节 天然气的成因类型
天然气按成因可分为四种类型： 生物成因气、油型气、 煤型气和无机成因。
一、生物成因气
1、生物成因气的形成 生物成因气是指成岩作用阶段早期，在浅层生物化学
二、岩相古地理环境
海相环境： 滨海、浅海大陆架、大陆坡、深海 平原
浅海大陆架:阳光、温度适宜，生物繁盛，并接 受河流搬运来的大量陆源有机质，有机质异常丰 富的聚集。有机质的大量存在，消耗水中的氧， 形成还原环境，保证了剩余有机质和新补充的有 机质免受分解破坏。大陆 架上的泻湖、海湾以及 闭塞的深海盆地等也是良好的低能还原环境，既 有利于有机质的堆积，又有利于有机质的保存， 是良好的生油区。
煤成烃一般具有饱和烃含量高、非烃和沥青质含 量低的特点。煤成烃最明显的特征是具有姥鲛烷 优势。其它特征还有高碳数峰更突出；富含三萜 烷，具明显的藿烷类和C29甾烷优势；含丰富的各 种芳香烃类。
3．煤的生烃模式
煤及煤系地层中陆源有机质有两种演化途径，向 煤演化称为煤化作用，向生液烃方向演化，称为 沥青化作用。沥青化作用结果是产生石油和天然 气，另一方面是固体残余物进行芳构化和缩聚作 用。
影响其演化的因素很多，有温度、时间、细菌、催化剂和 压力等因素，其中起主要控制作用的因素是温度和时间。 1、温度 化学动力学定律的一级反应方程：-dc/dt=KC 速度常数k由阿氏方程求得： k=Ae-E/RT E：为活化能，与键强度成正比，同温下，E越大，反应 越慢；只有超过E值，才能反应，相应的温度为门限温度， 与有机质类型有关。 T：为绝对温度，决定其活化分子数和碰撞几率，同活化 能条件下，温度增高，速度增加。
板块的边缘活动带
板块内部的裂谷、坳陷
造山带的前陆盆地、山间盆地。
第三节 天然气的成因类型
天然气按成因可分为四种类型： 生物成因气、油型气、 煤型气和无机成因。
一、生物成因气
1、生物成因气的形成 生物成因气是指成岩作用阶段早期，在浅层生物化学
二、岩相古地理环境
海相环境： 滨海、浅海大陆架、大陆坡、深海 平原
浅海大陆架:阳光、温度适宜，生物繁盛，并接 受河流搬运来的大量陆源有机质，有机质异常丰 富的聚集。有机质的大量存在，消耗水中的氧， 形成还原环境，保证了剩余有机质和新补充的有 机质免受分解破坏。大陆 架上的泻湖、海湾以及 闭塞的深海盆地等也是良好的低能还原环境，既 有利于有机质的堆积，又有利于有机质的保存， 是良好的生油区。
煤成烃一般具有饱和烃含量高、非烃和沥青质含 量低的特点。煤成烃最明显的特征是具有姥鲛烷 优势。其它特征还有高碳数峰更突出；富含三萜 烷，具明显的藿烷类和C29甾烷优势；含丰富的各 种芳香烃类。
3．煤的生烃模式
煤及煤系地层中陆源有机质有两种演化途径，向 煤演化称为煤化作用，向生液烃方向演化，称为 沥青化作用。沥青化作用结果是产生石油和天然 气，另一方面是固体残余物进行芳构化和缩聚作 用。
影响其演化的因素很多，有温度、时间、细菌、催化剂和 压力等因素，其中起主要控制作用的因素是温度和时间。 1、温度 化学动力学定律的一级反应方程：-dc/dt=KC 速度常数k由阿氏方程求得： k=Ae-E/RT E：为活化能，与键强度成正比，同温下，E越大，反应 越慢；只有超过E值，才能反应，相应的温度为门限温度， 与有机质类型有关。 T：为绝对温度，决定其活化分子数和碰撞几率，同活化 能条件下，温度增高，速度增加。
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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烃源岩评价方法-1详解
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
பைடு நூலகம்
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。
பைடு நூலகம்
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克