烃源岩评价标准

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第七章__烃源岩评价

第七章__烃源岩评价

一、烃源岩有机质丰度
(四)岩石热解参数
一、烃源岩有机质丰度
二、有机质的类型
有机质类型是评价烃源源生烃能力的重要参数之一。通过干酪根和可 溶有机质的有机岩石学与有机地球化学方法评价具体烃源岩有机质的母质 类型。
东濮凹陷沙一段干酪根元素范氏分布图
二、有机质的类型
中国中、新生代油(气)源岩有机质类型划分表
一、烃源岩有机质丰度
有机质丰度是评价烃源岩生烃能力的重要参数之一。烃源岩的有机 质丰度是指单位重量的烃源岩中有机质的百分含量。烃源岩有机质丰度 评价常用有机碳含量、氯仿沥青“A”、总烃、岩石热解参数来加以评价。 (一)有机碳含量
有机质的丰度常用有机碳来衡量,有机碳是指岩石中与有机质有关 的碳元素含量,岩石中的实测有机碳含量是岩石中的剩余有机碳含量。 因此,岩石中有机质含量与实测有机碳含量有一定的比例关系,即:
Kc

1 (1 Kp D)
原始有机质=K×有机碳,其中K为转换系数
从有机碳计算有机质丰度的转换系数(Tissot等,1984)
演化阶段
干酪根类型




成岩阶段
1.25
1.34 1.48 1.57
深成阶段末期
1.2
1.19 1.18 1.12
一、烃源岩有机质丰度
1.泥质烃源岩有机碳含量下限标准
泥质气源岩有机碳含量下限标准(刘德汉、盛国英等,1984)
演化阶段
干酪根类型



未成熟
0.2
0.3
0.4
有机碳(%) 成熟
0.1
0.2
0.3
过成熟
0.05
0.1
0.2

烃源岩 评价

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

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%)

第9章 烃源岩评价(2010年改)

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

烃源岩评价方法及有机质演化曲线

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;

烃源岩评价

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





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

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。

枣园探区烃源岩评价及资源量计算

枣园探区烃源岩评价及资源量计算

枣园探区烃源岩评价及资源量计算本文在前人研究的基础上,结合取心及测井资料,对研究区若干样品做了岩石有机碳(TOC )、干酪根C、H、O元素、Rock-eval热解、氯仿沥青抽提、氯仿沥青“A”、族组分分析、族组分分离、饱和烃馏分色谱—色质等8项分析分析测试。

结果表明:(1)长9层、长7层的暗色泥岩、张家滩页岩、李家畔页岩是本探区最主要的有效烃源层;长6层暗色泥岩也是本区的较好烃源岩,长4+5层暗色泥岩为较差烃源岩。

(2)有机质类型最好的是长7烃源岩,有机质类型主要为Ⅰ型(腐泥型)—Ⅱ1(腐植-腐泥型);长6烃源岩有机质类型主要为Ⅲ型(腐殖型)—Ⅱ2(腐泥-腐植型),次为Ⅰ型(腐泥型)—Ⅱ1(腐植-腐泥型);长4+5烃源岩有机质类型主要为Ⅲ型(腐殖型)—Ⅱ2(腐泥-腐植型),次为Ⅱ1(腐植-腐泥型)。

(3)使用成因法计算公式,结合生烃强度展布范围,计算得出长7烃源岩面积为359.044Km2,地质资源量为106.62×106t。

长9烃源岩面积为330.414Km2,地质资源量为49.58×106t。

标签:烃源岩特征;评价;资源量计算;枣园探区;1 地质概况鄂尔多斯盆地上三叠统延长组是我国陆相三叠系中出露最好、研究最早、发育比较齐全的剖面,其三叠系延长组属于内陆湖相沉积。

枣园探区处于伊陕斜坡有利构造带上。

产油层位主要有长4+5、长6、长8,局部可见长9油层发育。

2烃源岩特征2.1有机质丰度本次采集研究区延长组长7段、长6段和长4+5段黑色泥岩样品,并结合周边地区样品数据分别做了岩石有机碳(TOC )、干酪根C、H、O元素、Rock-eval 热解、氯仿沥青抽提、氯仿沥青“A”、族组分分析、族组分分离、饱和烃馏分色谱—色质等8项分析,长9段和长4+5段未采集到泥岩钻井样品,结合周边地区研究数据对其进行研究。

2.1.1有机碳含量长9段泥岩是延长组长9的末期和长8早期的沉积期,沉积的一套深湖、半深湖相的泥页岩,岩性主要为深灰色泥岩、黑色泥岩、页岩和油页岩,其中黑色页岩、油页岩及黑色泥岩被称为“李家畔页岩”。

烃源岩的定性评价

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

烃源岩评价
第四节

烃源岩及其评价
一、烃源岩的概念 烃源岩包括油源岩、气源岩和油气源岩。Hunt(1979)对 烃源岩的定义:在天然条件下曾经产生并排出了足以形成 工业性油、气聚集之烃类的细粒沉积。
二、烃源岩的评价


通常从有机质数量、有机质类型和有机质成熟度等三个方 面对其作出定性和定量评价。 (一) 有机质的数量 有机质的数量包括有机质的丰度和烃源岩的体积。有机质 丰度是烃源岩评价的第一位标志,其主要指标为有机碳、 氯仿沥青A和总烃的百分含量。

3.岩石热解分析 Espitalie等发展了一种快速评价烃源岩特征的热解方法, 即烃源岩评价仪,它是用岩石热解分析仪直接从岩样中测 出所含的吸附烃(S1)、干酪根热解烃( S2)和二氧化 碳( S3 )与水等含氧挥发物以及相应的温度,温度可逐 步加热到550℃(图3-31)
氢指数(S2/有



1.镜质体反射率法 镜质体反射率也称镜煤反射率(R0),它是温度和有效加 热时间的函数且不可逆性,所以它是确定煤化作用阶段的 最佳参数之一。 镜质体反射率可定义为光线垂直入射时,反射光强度与入 射光强度的百分比。镜质体反射率的主要类型有最大 (Rmax)、最小(Rmin)和随机(R e)3种,

(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)和可溶有机质 (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,常用的研究 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。
1.元素分析 Tissot和
Durand等根据 干酪根的元素 组成分析,利用 范氏图上H/C和 O/C原子比的演 化路线将干酪 根分为Ⅰ、Ⅱ、 Ⅲ型,如图3- 30所示:
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• (2)根据干酪根的显微组分百分含量,计算类型 指数“T”值法
• T=(A· (+100)+B· (+50)+C· (-75)+D· (-100))/100
• 其中,A为腐泥组百分含量,B为壳质组百分含量, C为镜质组百分含量,D为惰质组百分含量 • I型 T>=80~100 • II型 T=80~0,其中,II1型 T=80~40,II2型 T=40~0 • III型 T<=0~-100
Tmax=465~500℃
湿气带
Ro>2.0%
Tmax>500℃
干气带
1、 有机碳 泥质烃源有机质丰度标准
评价
非lt;0.4
0.4~0.6
0.6~1.0
1.0~2.0
>2.0
碳酸盐烃源岩有机质丰度标准(成油门限处)
评价 非 差 0.1~0.3 较好 0.3~0.7 好 0.7~1.7 最好 >1.7
<15%
15~30%
30~45%
>45%
I1710/I1460
<15%
10~15%
10~15%
>10%
三角形图:I1460—I1600—I1700;I2920—I1600—I1700
Clements(1979)划分烃源岩有机质类型S2/S3标准
烃源岩类型
S2/S3
I类
>5
II类
5-2.5
III类
<2.5
• (3)干酪根红外光谱法
I I1460/I1600 I2920/I1600 >0.8 >2.5 II 0.6~0.8 1.5~2.5 III <0.6 <1.5
I I2920+I2860+I1460+I1380 >75%
II1 60~75%
II2 45~60%
III <45%
I1640+I860+I810+I740
• 2、干酪根分析法 • (1)干酪根元素分析法
H/C I II >1.5 1.0~1.5
(Tissor)
O/C <0.1 0.1~0.2
III
<1.0
0.2~0.3
H/C~O/C原子比图(范氏图)
• (2)干酪根碳同位素法
类型 I II III
δ13C <-26.5 -26.5~25.0 >-25.0
• 3、 总烃
总烃为饱和烃+芳烃 评价 非 差 较好 好
HC(ppm)
<100
100~500
500~1000
>1000
指泥岩,评价时要考虑成熟度影响。
• Espitalie(1977)根据世界各国烃源岩热解 资料统计结果提出了用S1+S2划分烃源 岩等级(见表1-8)。
烃源岩分级 差烃源岩 较好烃源岩 好烃源岩 极好烃源岩 S1+S2(mgHC/g.rock) <2 2-6 6-20 >20
Ⅲ2 -50-100 <0.8
热解 IH(mg/gc)
干酪根 δ13C(‰)
>750
<-28
750-500
-28--26
500-200
-26--24
200-100
-24--22
<100
>-22
TOC(%) <0.1
Hunt(1967)认为:0.3%为碳酸盐岩生油岩丰度下限
2、 氯仿沥青“A” 我国:下限<0.01%(100ppm)非烃源岩---泥质烃源 岩 中位值=0.1%(1000ppm) 一般在1000~4000ppm 对于碳酸盐岩:50ppm为下限 目前对于用这一指标评估烃源岩有机质丰度有争 议
II 型 Tmax℃
<435
435-460 (其中IIs:420460)
435-470 470-540
>465
III 型 Tmax℃
<435
>540
表1—7 应用Tmax划分烃源岩成熟度范围表
Ro<0.5% Tmax<430℃ 未成熟
Ro=0.5~1.3%
Tmax=430~465℃
生油带
Ro=1.3~2.0%
湿气 1.3-2.0
460-490 455-490 460-505
干气 >2.0
>490 >490 >505
法国石油研究院提出的Tmax与Ro关系对应范围表(Esptalie,1982) 成熟度指标 未熟 生油 凝析油 湿气 干气
Ro(%)
I 型 Tmax℃ II 型 Tmax℃ III 型 Tmax℃
<0.5
<440 <435 <430
0.5-1.3
440-450 435-455 430-465
1.0-1.5
1.3-2.0
>2.0
455-475
465-540
>540
表1-6 Bordenave(1993)提出的Tmax与Ro关系对应范围表
成熟度指标 Ro(%) I 型 Tmax℃ 未熟阶 段 <0.65 <435 生油窗 0.65-1.3 440-450 凝析油、湿 气带 1.3-1.6 干气阶段 >1.6 >450
级别
项目
岩 相 岩 性 Toc(%) “ A”(%) HC(ppm) S1+S2
好烃源岩
较好烃源岩
较差烃源岩 浅湖-滨湖相
非烃源岩 河流相
-浅湖相 深湖-半深湖相 半深湖
深灰-灰黑色泥岩 灰色泥岩为主 灰绿色泥岩为主 红色泥岩为主 >1 1.0-0.6 0.6-0.4 <0.4
0.1
>500 >8 >6
0.1-0.05
500-200 8-3 6-2
0.05-0.01
200-100 3-1 2-0.5
<0.01
<100 <1 <0.5
(kgHC/t )*
* 辽河油田研究院
类 型 参 数 镜检类型指 数 干酪根H/C
Ⅰ >80 >1.5
Ⅱ1 80-40 1.5-1.2
Ⅱ2 40-0 1.2-1.0
Ⅲ1 0--50 1.0-0.8
邬立言(1986)划分烃源岩有机质类型S2/S3标准
烃源岩类型 I类
II1类
II2
III类
S2/S3
>20
20-5
5-2.5
<2.5
• 3、利用降解潜率(D)和氢指数(HI)划分有机 质类型
有机质类型划分范围(李玉桓等,1991)
类别 I IIA IIB III 类型 腐泥 腐殖腐泥 腐泥腐殖 腐殖 降解潜率D(%) >50 20~50 10~20 <10 HI(mg/g.TOC) >600 250~600 120~250 <120
二、 烃源岩有机质类型评价
• 1、 有机岩石学方法 • (1)根据各显微组分的产烃指数(HP)和产油 指数(OP)(肖贤明,1992)计算如下: • ΣHP=Σ(XiHPi)/100 • ΣOP=Σ(XiOPi)/100 • Xi代表第I类生烃母质的百分含量 • HPi,OPi分别为第I类生烃母质对应的HP和OP值 • N为研究干酪根显微组分生烃母质的分组数
我国烃源岩Tmax与Ro关系对应范围表(邬立言等,1986)
成熟度指标 Ro(%)
I 型 Tmax℃ II 型 Tmax℃ III 型 Tmax℃
未熟 <0.5
<437 <435 <432
生油 0.5-1.3
437-460 435-455 432-460
凝析油 1.0-1.5
450-465 447-460 445-470
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