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。
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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。