干酪根类型和生烃能力评价

干酪根类型和生烃能力评价
干酪根（Kerogen）一词最初被用来描述苏格兰油页岩中的有机质，它经蒸馏后能产出似蜡质的粘稠石油。

现在为人们所普遍接受的概念是：干酪根是沉积岩中不溶于一般有机溶剂的沉积有机质。

与其相对应，岩石中可溶于有机溶剂的部分，称为沥青。

一、干酪根基本情况：
（1）干酪根定义:
为腊状有机物质。

是动植物遗骸(通常是藻类或木质植物)在地下深部被细菌分解，除去糖类、脂肪酸及氨基酸后残留下的不溶于有机溶剂的高分子聚合物。

除了含有碳、氢、氧之外，也含有氮和硫的化合物。

（2）干酪根来源
石油及天然气来源于沉积有机质。

对生成石油及天然气的原始物质而言，以沉积物（岩）中的分散有机质为主。

沉积物（岩）中的沉积有机质经历了复杂的生物化学及化学变化，通过腐泥化及腐殖化过程形成干酪根，成为生成大量石油及天然气的先躯。

干酪根是沉积有机质的主体，约占总有机质的80%-90%，研究认为80%以上的石油烃是由干酪根转化而成。

干酪根的成分和结构复杂，是一种高分子聚合物，没有固定的结构表达式。

（3）干酪根成分:
有固定的化学成分，主要由C、H、O和少量S、N组成，没有固定的分子式和结构模型。

Durand等对世界各地440个干酪根样品的元素分析结果表明，平均C占76.4%，H占6.3%，O占11.1%，三者共占93.8%，是干酪根的主要元素成分。

又称油母质、油母。

来源于希腊字keros，是蜡的意思。

1912年，布朗(A G Brown)首次用该术语表示苏格兰油页岩中的有机物质，它们经过蒸馏生成蜡状稠油。

以后的学者通常将干酪根与生油母质联系起来。

1980年，杜朗(B Durand)在《干酪根》一书中将其定义为：沉积物中不溶于常用有机溶剂的所有有机质，包括各种牌号的腐殖煤(泥炭、泥煤、烟煤、无烟煤)、藻煤、烛煤、地沥青类物质(天然沥青、沥青、焦油矿中的焦油)、近代沉积物和泥土中的有机质。

这个定义的内涵太广泛，于是将其简化为：干酪根是沉积物中的溶于非氧化的无机酸、碱和有机溶剂的一切有机质。

干酪根是由腐黑物进一步缩聚来的，被认为是生油原始物质。

它在沉积岩中分布非常广泛，占了沉积物中总有机质的70%～90%以上。

二、干酪根的类型：
在不同沉积环境中，由不同来源有机质形成的干酪根，其性质和生油气潜能差别很大。

根据干酪根样品的碳、氧、氢元素的分析结果，干酪根可以划分为以下三种主要类型：
I型干酪根（称为腐泥型）：以含类脂化合物为主，直链烷烃很多，多环芳烃及含氧官能团很少，具高氢低氧含量，它可以来自藻类沉积物，也可能是各种有机质被细菌改造而成，生油潜能大，每吨生油岩可生油约1.8kg。

我国松辽盆地下白垩统青山口组一段、嫩江组一段等典型互相沉积的干酪根属于此类。

Ⅱ型干酪根：氢含量较高，但较Ⅰ型干酪根略低，为高度饱和的多环碳骨架，含中等长度直链烷烃和环烷烃较多，也含多环芳烃及杂原子官能团，来源于海相浮游生物和微生物，生油潜能中等，每吨生油岩可生油约1.2kg。

我国东营凹陷古近系沙三段的干酪根属于此类。

Ⅲ型干酪根（称为腐殖型）：具低氢高氧含量，以含多环芳烃及含氧官能团为主，饱和烃很少，来源于陆地高等植物，对生油不利，每吨生油岩可生油约0.6kg，但埋藏足够深度时，可成为有利的生气来源。

我国陕甘宁盆地下侏罗统延安组的干酪根属于此类。

下面是干酪根类型范式图：
除了化学分析法外，多年来对这些干酪根的分类研究业已产生了各种各样的
分类法, 例如抱粉学法、煤岩学法和化学法等。

利用透射光学显微镜, 抱粉学研究把干酪根分为藻类型、无定形型、草本型、木本型和煤型。

藻类型干酪根由结构藻组成, 而无定形有机质则被认为是由
缺氧环境中沉积的腐泥质组成的。

草本型干酪根被定为陆源的抱子、花粉和角质层的产物相反, 而木本型干酪根则来源于维管植物组织。

最后, 煤型干酪根是经过再循环和氧化腐殖质（如木煤）。

就生烃潜力而言,藻类型、无定形干酪根是油源，草本型干酪根能生成油和气，木本型干酪根只是气源, 则煤型干酪根（这里所用术语煤的”等同于Ⅳ型炭基干酪根）无生烃潜力。

利用反射光学显微镜,
煤岩学术语已适用于把所有干酪根划分为类脂组、壳质组、镜质组和惰质组。

类脂组是富脂肪的结构藻、抱粉、角质层、和树脂。

镜质组是维管植物木质素和纤维素的成岩产物惰质组是再循环的腐殖质或陆源有机质。

据认为,
上述各干酷根显微组的生烃潜力为：类脂组易生油，镜质组易生气，惰质组无生烃潜力。

不过, 类脂组的无定形物质是最多产的油气源
三、干酪根生烃能力评价
（1）分析实验操作：
采用美国力可(LECO)公司生产的CS- 400碳硫测定仪分析烃源岩有机碳含量样品三十五个, 岩芯样品粉碎, 过80目筛, 然后使用盐酸除去岩样中的无机碳, 最后将样品放在高温氧气流中燃烧, 将总有机碳转化成CO2, 经红外检测器检测出总有机碳的含量。

使用索氏抽提法分析了二十三个样品的氯仿沥青/ A0, 先将样品粉碎至粒径为0109 mm以下, 取40 g~ 50 g 装入氯仿抽提后的滤纸做成的袋中, 放在抽提器的样品室内, 通过溶剂回流, 将样品中的有机质萃取出来。

此外采用MPV- Ò型显微光度计, 测定样品镜质体反射率二十三个。

（2）分析及结论
烃源岩的生烃能力决定于许多因素, 如烃源岩有机质类型、有机质丰度、热演化程度、厚度和分布面积等。

一般来说, 烃源岩有机质类型好, 有机质丰度高, 则烃源岩的生烃潜力就越大; 而热演化程度越高, 则表明实际的生烃能力比潜在的生烃能力越大。

生烃强度在一定程度上定量地反映了有机质类型, 有机质丰度, 热演化程度, 以及烃源岩厚度对生烃能力的综合影响。