第八章-2 有机质丰度评价指标---有机碳含量

体积法： 体积法：将产生的二氧化碳 经过净化进容量气管， 经过净化进容量气管，先计 量体积，然后用氢氧化钾吸 量体积， 收二氧化碳， 收二氧化碳，最后测量剩余 体积。 体积。从两次体积差计算二 氧化碳体积。 氧化碳体积。
容量法与库 仑法： 仑法：两者 都采用氢氧 化钡吸收二 氧化碳， 氧化碳，用 草酸标准溶 液检测剩余 的氢氧化钡。 的氢氧化钡。 库仑法则用
2、基本原理 、
将岩石样品粉碎至粒径小于 将岩石样品粉碎至粒径小于0.2mm，用盐酸 粒径小于0.2mm， 加热煮沸，除去碳酸盐后的剩余残渣（除去 加热煮沸，除去碳酸盐后的剩余残渣（ 无机碳），在高温有部分氧气存在的条件下 无机碳），在高温有部分氧气存在的条件下 ）， 将有机质燃烧成二氧化碳。 将有机质燃烧成二氧化碳。检测产生的二氧 化碳量并将其换算成碳元素的含量 化碳量并将其换算成碳元素的含量，最终计 碳元素的含量， 算出有机碳的含量。 算出有机碳的含量。
碳酸盐岩研究这些年越来越深入。 碳酸盐岩研究这些年越来越深入。由于我国 碳酸盐烃源岩多为古生界高成熟烃源岩 碳酸盐烃源岩多为古生界高成熟烃源岩，其 古生界高成熟烃源岩， 特征与国外有很大不同，TOC下限值为0.1% 特征与国外有很大不同，TOC下限值为 下限值为0.1% 。差烃源岩TOC为0.1%~0.2%，中等烃源岩 差烃源岩TOC为0.1%~0.2%， TOC为0.2%~0.3%，好的烃源岩TOC>0.3% TOC为0.2%~0.3%，好的烃源岩TOC>0.3% 。对不同地区不同演化阶段TOC划分标准， 对不同地区不同演化阶段TOC划分标准 划分标准，
油气测试分析技术与应用
第八章-2 有机质丰度评 第八章 价指标－ 价指标－有机碳含量
有机碳（ carbon） 是指沉积岩石中与有机 有机碳（organic carbon）：是指沉积岩石中与有机
质有关的碳元素。有机碳加上石墨， 质有关的碳元素。有机碳加上石墨，在地球上约有
6.4×1015t或更多；沉积岩层中有机碳占18％，其他 6.4× 或更多；沉积岩层中有机碳占18％， ％，其他
பைடு நூலகம்
1、研究意义 、
如果有一地层的有机质丰度很低， 如果有一地层的有机质丰度很低，其有机质降 解生成的烃类只能满足岩石矿物和有机质本身的 解生成的烃类只能满足岩石矿物和有机质本身的 吸附，甚至还不足以饱和这种吸附时， 吸附，甚至还不足以饱和这种吸附时，那么即使 类型再好，并处于理想的演化阶段， 类型再好，并处于理想的演化阶段，也不能成为 有效的生油岩。 有效的生油岩。
发展背景
生油岩中有机质是油气形成的物质基础， 生油岩中有机质是油气形成的物质基础，因 有机质是油气形成的物质基础 此生油层中有机质的含量及分布 此生油层中有机质的含量及分布是评价生油层最 有机质的含量及分布是评价生油层最 基本的指标。 基本的指标。但是由于沉积盆地中的有机质都经 历了漫长的地质发展阶段，原始有机质丰度已无 历了漫长的地质发展阶段， 残留的有机质丰度。 法直接测定，只能测处残留的有机质丰度 法直接测定，只能测处残留的有机质丰度。由于 有机质只有少部分转化为油气，因此残留有机质 有机质只有少部分转化为油气，因此残留有机质
WR-12碳测定仪分析流程图 WR-12碳测定仪分析流程图
4、有机碳含量评价指标应用 、 有机碳含量是国内外作为生油岩有机质丰度评价应用
的很早，资料积累最多的一项指标。我国对陆相生油岩研 的很早，资料积累最多的一项指标。我国对陆相生油岩 陆相生油岩研 究工作最为深入，已形成了一套较规范的评价标准。生油 究工作最为深入，已形成了一套较规范的评价标准。 岩有机碳含量标准如下表。近年来，随着我国吐哈煤成大 岩有机碳含量标准如下表。近年来， 油气田的发现，煤系源岩的研究也取得了长足进步。 油气田的发现，煤系源岩的研究也取得了长足进步。 的研究也取得了长足进步
仪器法： 仪器法：
这是目前采用的主要方法。 这是目前采用的主要方法。将岩石样 品先加盐酸除去无机碳后进入仪器， 品先加盐酸除去无机碳后进入仪器，用计 算机控制样品燃烧， 算机控制样品燃烧，用热导或红外监测器 测量二氧化碳的含量， 测量二氧化碳的含量，按设定程序自动打 印出有机碳的含量。 印出有机碳的含量。由于每批测量前均要 根据样品类型，选择高、 根据样品类型，选择高、中、低三中碳含 量的标准物质进行标准校正， 量的标准物质进行标准校正，因此这种方 法测定精度和结果的重复性都远远高于以 往别的分析方法。 往别的分析方法。目前国内使用的主要仪 器是美国力可（ 器是美国力可（LECO）公司生产的 ）公司生产的WR12碳测定仪和碳硫测定仪（CS-144\CS碳测定仪和碳硫测定仪（ 碳测定仪和碳硫测定仪 400\CS344），其中后者更先进，在我 ），其中后者更先进， ），其中后者更先进 国部分实验室已引进。 国部分实验室已引进。
3、研究方法 、
实验原理： 实验原理：
设备流程装置： 设备流程装置：
样品制备
称量型管
关闭氧气阀 称样（0.01~1g） 灼烧（将装有样品 的瓷瓶送入管式炉 石英管中通氧灼烧）
溶样
恒重称量U型管
结果分析
转移（将样品残渣 和酸洗石棉转移到 瓷瓶中）
烘干
测定样品中的总有机碳含量，按下式计算: 测定样品中的总有机碳含量，按下式计算: C= (A-B)×0.2727 ×100% (A-B)× W -----测定样品的总有机碳含量 测定样品的总有机碳含量， 式中 C-----测定样品的总有机碳含量，%。 A-----称重U型管增量，g; -----称重 型管增量， 称重U B-----测量空白值，g; -----测量空白值 测量空白值， W-----测定样品重量，g; -----测定样品重量 测定样品重量， 0.2727-----二氧化碳中碳的质量分数 0.2727-----二氧化碳中碳的质量分数。 二氧化碳中碳的质量分数。
82％均结合成碳酸盐，聚集速率3.2×106t/a。 82％均结合成碳酸盐，聚集速率3.2× t/a。
总有机碳含量是指单位重量岩石中有机碳的重量， 总有机碳含量是指单位重量岩石中有机碳的重量， 是指单位重量岩石中有机碳的重量 用百分数来表示（ 用百分数来表示（%）。 有机碳含量是一种简便而有效的评价有机质丰度 有机碳含量是一种简便而有效的评价有机质丰度 的办法，是评价生油岩有机质丰度最主要的指标。有 生油岩有机质丰度最主要的指标 的办法，是评价生油岩有机质丰度最主要的指标。 机碳含量为研究烃源岩的重要参数之一，它可表明烃 机碳含量为研究烃源岩的重要参数之一， 源岩中含有机物质的丰富程度，判断生油气效率以计 源岩中含有机物质的丰富程度，判断生油气效率以计 算生油、气量等。 算生油、气量等。
同时，若有机质丰度很高，但生烃潜量接近或等于 同时，若有机质丰度很高， 零，及所谓“死炭”，这种有机质也没有实际意 及所谓“死炭” 义。 另外，若有机质丰度也高，类型也好，但没有达到 另外，若有机质丰度也高，类型也好， 生油门限，也不可能提供大规模的油、气源， 生油门限，也不可能提供大规模的油、气源，并 无法形成大型油气藏。 无法形成大型油气藏。 因此，作为评价指标有机碳含量的测定具有重要的 因此， 现实指导意义。 现实指导意义。