国外某区块烃源岩评价及油气源分析
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
烃源岩石油地球化学评价方法

第 38 卷 第 2 期 2017 年 4 月
国 外 测 井 技 术 WORLD WELL LOGGING TECHNOLOGY
Vol.38 No.2 Apr. 2017
㊃ 新技术介绍 ㊃
烃源岩石油地球化学评价方法
Kevin McCarthy Katherine Rojas 美国得克萨斯州休斯敦 Daniel Palmowski 德国 Aachen Martin Niemann 法国 Roissy-en-France Artur Stankiewicz 法国 Clamart Kenneth Peters 美国加利福尼亚州 Mill Valley
第 38 卷 第 2 期
Kevin McCarthy 等: 烃源岩石油地球化学评价方法
65
和准确描述分析具有开发前景的含油气系统的所有 要素。因此, 除了要正确评价其远景构造中的储层、 圈闭和盖层, 勘探与生产公司还必须评估源岩的生 油能力。石油地球化学通过分析控制烃源岩丰度和 分布的要素和过程, 能够帮助提高勘探与开发效率, 为盆地和含油气系统建模提供宝贵的输人资料。本 文介绍了地学家用来评价源岩质量、 数量和成熟度 的基本地球化学原理和方法。
随着油气远景区的勘探日趋复杂, 越来越多的勘探与生产公司正在转向采用地球化学方法来 评价烃源岩这一决定一口井成败的关键要素。 每个油气远景区都源于烃源岩。每个远景区 (无论是常规还是非常规远景区, 也不管是石油还 是天然气远景区) 是否具有开发前景都取决于其烃 源岩。如果不具备油气来源, 开发远景区所必须研 究的所有其他要素和过程都变得无关紧要。 从广义上讲, 烃源岩是指富含有机质的细粒岩 石, 在一定程度的温度和压力下能够生成油气。生 成石油的潜力直接取决于其体积、 有机质丰度和热 成熟度。尽管烃源岩的体积 (取决于层厚和面积) 也很重要, 但本文将主要讨论其他两个特征要素。 有机质丰度是指岩石中蕴藏的有机质种类和含 量。热成熟度是指烃源岩暴露于热过程的时间。 烃源岩在沉积层下埋藏越深, 积热越高。其中的有 机质经过热变而生成石油。 不同盆地其油气生成机理也不一样, 具体取决 于沉积相、 埋藏史、 构造特征及其他地质过程; 但大 致都沿袭相当简单的模式。富含有机质的沉积物 沉积后、 发生微生物发酵过程, 把部分有机质转化 成生物甲烷气。随着埋藏深度越来越深, 依据盆地 的地热梯度, 积热越来越大, 有机质渐渐热变成不 溶性物质, 即干酪根。随着热量的进一步积聚, 干 酪根继续热变。上述系列热变导致后期生成的石 油化合物的演变。随着热量继续积聚, 干酪根继续 转变, 最终生成沥青和石油。变成石油后, 干酪根 更加贫氢。成熟度增加也使原来比较复杂的石油 化合物结构变得简单-通常一开始是油, 然后变成 湿气, 最后是干气。 这一基本模型是油气勘探最重要的概念之一 (即含油气系统) 。这一概念解释了油气生成、 排 出、 运移和积聚过程, 而烃源岩是其基础 (图 1) 。常
烃源岩特征与油源对比

取100-110℃为基准间隔,令n=0 (100110℃)其它间隔的指数为:
温度间隔(℃) 指数n
80-90
-2
90-100
-1
100-110
0
110-120
1
120-130
2
温度间隔内的地层厚度可能大致相等,但 相等厚度地层的沉积时间则可能区别较大,因 沉积速度不同所致。
时间因子 ∆t—每个温度间隔内的沉积时间 (Ma),任意温度间隔内的成熟度为
三、烃源岩的地球化学特征
(有机质丰度、类型、成熟度)
(一) 有机质的丰度
烃源岩中有机质的丰富程度。
常用指标 有机碳、 氯仿沥青“A”、总烃含量
1、有机碳(Toc)
岩石中与有机质有关的碳。 剩余有机碳含量:用单位重量的岩石中 Corg的重量百分数来表示。 泥岩中有机碳含量在1.16~1.60 %之间,平均 1.22 % ; 碳酸盐岩中的有机碳只要大于0.08%,就 被视为生油岩。
(2)Kerogen颜色及H/C、O/C原子比 随 有 机 质 成 熟 度 ↑ , Kerogen 颜 色 加 深 ,
H/C↓、O/C原子比↓,向富C方向收缩。
三种干酪根产烃开始时的元素组成表
干酪根
Ⅰ
产
Ⅱ
油
Ⅲ
H/C O/C
1.45 0.05 产
1.25
0.08
湿 气
0.8 0.18
H/C O/C
0.7 0.05 产
P1:较低温度(<300℃)下样品释放的 游离烃;
P2:较高温度(300~500℃)下干酪 根热解生成的烃类;
P3:干酪根中含氧基团热解生成的 CO2
峰面积S1、S2、S3:表示相应产物的含 量,单位为mg/g。
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%)
北美十九个页岩油气区带一览

北美十九个页岩油气区带一览北美十九个页岩油气区带一览美国非常规油气藏、尤其是页岩气的开发,极大增加了美国国内的天然气库存。
但是,以天然气为主的页岩区带,如成功开发的Fayetteville和Barnett页岩区带,现在已经不再是人们关注的焦点,但其中的湿气(天然气液化物和油)仍然炙手可热。
一些高产的页岩区带,如横跨宾州至纽约的Marcellus区带中的天然气液化物和油的含量都非常丰富。
本文对北美的页岩油气区带进行了综述。
1.Avalon页岩区带Avalon页岩区带位于二叠盆地最西部的Delaware盆地,Avalon 页岩上覆在Bone Spring地层之上。
Avalon-Bone Spring 页岩区带有时简称为Avalon页岩区带。
人们曾经钻穿过该页岩层以寻找其它的油气藏,但Avalon页岩的潜力在一段时间内都没有被人们认识到。
在有些地方,Avalon和Bone Spring 页岩被一层灰岩分隔开。
一位不再对此区带感兴趣的作业公司表示,该页岩区带含有原油、天然气液化物和残余气。
2.Bakken页岩区带Bakken油页岩区带在蒙大拿和北达可它州一直是油页岩时代的一颗新星,它被人们看作是下一个沙特。
广泛分布的上泥盆系—下密西西比系Bakken地层由三个小层段组成:上部页岩段、下部页岩段及含硅质碳酸盐岩的中部层段。
其中,中Bakken层是钻井的主要目标层,该层的深度大约10000英尺,直井钻至该深度前就开始转成水平,进入易碎的白云岩层并在其中进行多段分段压裂,以便进行开始更高效的生产。
Bakken 页岩区带一直延伸到加拿大的萨斯喀彻温省和马尼托巴湖地区,这些地方的Bakken页岩也具有产能。
3.Barnett Combo页岩区带Barnett Combo页岩位于德州的Montague县和Cooke县。
该区带中的生油窗非常清晰,Barnett Combo页岩位于著名的密西西比Barnett页岩区带中,但是作业公司却通常选择该区带中的天然气区块。
俄罗斯安加拉—勒拿阶地油气地质特征与勘探潜力分析

大部分志留系,阶地南部完全缺失奥陶系。在晚志留世 1. 0%~10. 0%,平均值为 0. 5%~1. 5%;现普遍处于
—早泥盆世时期,克拉通南部造山活动加强,盆地及其 过成熟阶段,并且除露头之外的里菲系绝大部分已变
周围山区的接壤地带经历了强大的挤压应力场作用, 质。钻井资料显示,早文德世期间,盆地东南部发育
海外 勘探
O VE R S E A E XP LO R AT IO N
俄罗斯安加拉—勒拿阶地油气地质特征 与勘探潜力分析
王 青 王建君 徐树宝 胡学军
( 中油国际海外研究中心,北京探历史与现状,对相关的钻井、地震及地球化学等
资料进行石油地质综合研究,评价了该阶地的石油地质条件与勘探潜力。该阶地(文德系碎屑岩沉积顶面)是一个略向
地的石油地质特征,并提出下一步勘探方向。
利亚板块的碰撞,原先的主动裂谷边缘转化为褶皱造
1 区域地质特征
山带,并且克拉通内部裂谷活动减弱。因安加拉—勒拿 阶地处于盆地边缘,发生了大规模抬升,部分地层被剥
勒拿—通古斯盆地位于东西伯利亚地台的东南部, 蚀,导致文德系地层直接覆盖在基底或不同时期的里
第一作者简介:王青,男,工程师,200 4 年毕业于石油大学(北京),获硕士学位,现从事海外油气勘探新项目评价工作。 收稿日期:20 07- 04- 01;修改日期:200 8- 0 1- 1 5
NW方向倾斜的单斜;主要的烃源岩分布在文德系和里菲系地层中,里菲系、文德系烃源岩分别于文德纪、寒武纪进入
油气生成的高峰期;主要储层为文德系—寒武系下部的碎屑岩和碳酸盐岩,包括 Osi n 层、Pa r f e nov 层、Sha manov 层
及 Bohan 层;阶地内的圈闭类型主要为背斜和因地层尖灭和岩性侧变形成的地层岩性圈闭,并发育了多套油气储盖组
烃源岩综合评价报告

CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM 烃源岩综合评价报告班级姓名学号指导教师2015年10月25日前言通过对某坳陷背斜及西部斜坡进行钻探取样,得到的各探井S3顶面深度、泥岩厚度及各项地化指标数据(见表1-1)分析,所得各项结果如下:1、根据各探井数据及取样地化特征得到该坳陷S3暗色泥岩厚度、有机碳含量及镜质体反射率得到等值线分布平面图,再综合分析得到烃源岩综合评价图。
2、根据总烃/有机碳、“A”/有机碳、饱和烃、镜质体反射率、OEP及地温与深度关系,得到该坳陷S3烃源岩演化剖面图,据此将烃源岩演化分为未成熟阶段、成熟阶段和高成熟阶段。
由各项结果可知,该地区有利烃源岩分布多集中在背斜的翼部且深度较深的坳陷部位,分布面积较广,有很好的油气勘探前景。
一、烃源岩的演化特征(一)烃源岩生油门限根据绘图烃源岩演化剖面图可以看出,总烃/有机碳、“A”/有机碳和饱和烃随深度有相同的变化趋势(见附图1),在深度1400—1900m有较大值,氯仿沥青“A”在1200m处开始大量增加,代表此时的烃源岩开始大量生油。
三者都在1600m处达到最大值。
据各井位镜质体反射率和地温数据拟合镜质体反射率—深度曲线和地温—深度曲线,从曲线上得出Ro=0.5时生油门限为54ºC,对应的深度为1200m,意味着埋深达到1200m时该烃源岩达到成熟开始生烃。
而从OEP曲线也可以看出,生油门限以上,其随深度加深而骤降,生油门限以下下降较缓慢。
在生油门限处OEP约为1.7,当烃源岩达到成熟阶段其值几乎都集中在1.2以下且幅度变化范围小,即奇数碳占优势,代表岩石中有机质向石油转化程度高,这也验证了前面所判断,此时烃源岩已经达到成熟。
(二)烃源岩演化阶段参照镜质体反射率曲线根据有机质成熟度将烃源岩演化分为三个阶段:未成熟阶段:深度<1200m,温度<54ºC,Ro<0.5;成熟阶段:深度1200m—2140m,温度54ºC--85ºC,0.5<Ro<1.2;高成熟阶段:深度>2140m,温度>85 ºC,Ro>1.2。
烃源岩的定性评价

烃源岩的定性评价烃源岩评价主要回答研究区能否生烃、生成了多少烃类?即一个探区是否值得勘探、有利区在哪?烃源岩定性评价在第三~五篇中,已经分别介绍了有机质的产生、沉积及组成,有机质的演化和油气的生成及成烃模式,油气的组成、分类及蚀变。
这些内容构成了油气地球化学的理论基础。
不过,作为一门应用性学科,油气地球化学必需落实到应用上,其生命力也将与应用效果密切相关。
因此,本篇将集中讨论油气地球化学在油气勘探开发中的应用。
经典的油气地球化学以烃源岩为核心,它主要服务于油气勘探,其应用主要体现在两方面,一是烃源岩评价,二是油源对比。
烃源岩评价主要回答研究区能否生烃、生成了多少烃类?即一个探区是否值得勘探、有利区在哪?油源对比则主要回答源岩所生成的烃类到哪里去了?或者,所发现的油气来自哪里?从而为明确有利勘探方向服务。
现代油气地球化学的研究重心已逐渐向油气藏转移,需要回答油气藏形成的机理、历史、过程和组分的非均质性及其在油田开发过程中的变化。
它既可以服务于油气勘探,也可以服务于油气藏评价和油气田开发。
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,本教材中以烃源岩替代早期的生油岩来涵盖油源岩和气源岩。
由于这样便于“顾名思义”,目前已有不少学者都在这样使用术语,但不少文章、专著、科研报告广泛存在沿用和混用的情况。
关于烃源岩,不同学者的定义并不完全一致。
Hunt(1979)认为,烃源岩指自然环境下,曾经生成并排出过足以形成商业性油气聚集数量烃类的任一种细粒沉积物。
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岩 。钻 井 资料揭 示塔 本 组有效 烃 源岩 在平 面上 具有 西 厚东薄 的特点 。
2 1 有 机质 丰度 .
2 烃 源 岩特 征
钻井 和地震 资料 揭示 ,区块 主要发 育始 新统 塔 本 组 、朗欣 组和 h白垩统卡 巴组 套烃 源岩 。塔 本
组 上段 岩性 主要 为煤 系泥岩 ,下段 为 暗色泥 岩 ,朗
1 地 质 概 况
该 区块 面积 约为 134m ,跨越钦 敦 凹 陷和沙 28k 林 凹陷 ,包括钦 敦 凹陷 的南端 、北 纬2  ̄凸起 和沙 2 林 凹陷北端 … 。 区块 主要受 到东西 向的挤压 应力作 用 ,形成 了南北 走 向 、东 西分 带 的 “j =隆二 凹一斜 : 坡 ”的构 造格 局和后 展式 断层 相关 褶皱 的构造 样式 ( 1 图 )。地 表 出露 地 层 主要 为 上 白垩统 、古新 统 和始 新统 ,渐新 统 、中新 统 和上新 统地层 仅 在南北 两端 有少 量残存 。区块受 东部 物源 控制 ,主要 发育
三 角洲 平 原 一 三 角洲 亚 相和 浅 海相 沉 积 。地 层岩 前
性 主要 为 泥岩 与 细砂 岩 一 粉砂 岩 互层 ,并 夹 杂 少许
煤层。储层具有低渗 、特低渗透特征。
与 区块南 北接 邻 的钦 敦 和沙林 凹陷中 已发现 了 多 个 油 田 ,紧 靠 区块南 部 发 现 了位 于 沙林 凹 陷 的
第2卷 2
第3 期
江
汉
石
油
科
技
V0 _ 2 No3 l2 .
Sp2 2 e . 01
2 2 9月 01 年
JANGHAN E ROI I P T UM C E E AND T HNO OGY S I NC EC L
国 外 某 区块 烃 源 岩 评 价 及 油 气 源 分 析
赵 明 , 曾庆 立
( 国石 化 江 汉 油 田分 公 司 勘 探 开 发 研 究 院 ,湖 北 武 汉 4 0 2 ) 中 3 2 3 摘 要 :对 国外某 区块烃 源岩和 油气 源进 行 了 系统 的分析研 究。 区块 内共 有塔本 组 、朗欣组和 卡 巴组 三套 烃 源岩 。有机 质 丰度较 高 ,有机 质 类 型 以 Ⅱ, Ⅲ型 为主 。综合 评 价塔 本组 为 中等一 烃 源岩 ,朗欣 和 好 组 为 中等烃 源岩 ,卡 巴组 为好 烃源岩 。油 源对 比结果 显 示 :蓬 当组和塔 本组 中原油主要 来 自于塔本 组烃 源 岩 ,提 林组 的原 油来 自于朗欣组 烃源岩 ;蓬 当组和塔 本组 中的 气样 主要 来 自于深部 的朗欣组 或卡 巴组烃 源 岩 , 同时混有 不等量 的来 自于 南部 沙林 凹陷的油型 气 ,部分 井 中还 混有塔本 组 生成 的低成 熟的煤成 气 。 关键词 :烃 源岩评 价 ;油源对 比 ;煤成 气 ;混合 气
成熟 度方 面考虑 ,只有塔 本组 可 以作 为烃 源 岩 。随
着 项 目的 深 入 ,区块 新 钻 了 四 口探 井 和一 口评 价
第 一 作 者 简 介 :赵 明 ,女 ,毕 业 于 中 国地 质 大 学
( 武汉 ),获得 矿 物学 ,岩石 学 ,矿 床学 方 向的理 学 硕
士 学位 ,现 在江 汉 油 田分公 司勘探 开 发研 究 院从 事 石 油 地质 研究 l 作 。 T
烃源岩是油气形成的物质基础 ,研究烃源岩对
于油 气勘 探具有 重要 的指 导意 义 。前人从 有机 碳 、 饱 和烃 色谱 特 征 等化 验 分析 方 法 出发 ,对 P 1 一 井塔
本组 烃源 岩进行 了评 价 。建立 了生 烃模式 ,认 为从
图 1 国 外 某 区 块 构 造 单 元 划 分 图
从 区块 烃 源 岩有 机 质 丰 度数 据 表 ( 1 表 )中可
看 出塔 本组 有 机质 丰度 最 高 ,煤 岩 为好烃 源 岩 ,泥 岩 为 中等 一 烃 源 岩 ;朗欣 组 的煤 岩 和 泥岩 均 属 于 好 中等烃源 岩 ;卡 巴组 为好 烃源 岩 。
表 1 国 外 某 区 块 烃 源 岩 有 机 质 丰 度 统 计 表
井 ,从 而 有必要 对烃 源条 件重新 做 一次更 为 准确 的
・
1 ・ ( )
江
汉
石
油
科
技
第 2 卷 2
评 价 ,厘清 该地 区 的烃 源关 系 ,对分析 区块 内油 气 藏 的成 藏机 理 、预测 资源潜 力和勘 探方 向都 具有 重
要 意义 。
欣 组 和卡 巴组 岩性 主要 为 暗色泥 岩 ,夹 少量碳 质 泥
L pno 田。中石化在 区块 内打 了六 口钻井 ,均有 eat 油
油气 显示 ,部 分井见 高产 油气 流 ,且 以产 气 为主 , 如 P 1 完 井 测 试 气 产 量 1. 一井 47 0×14 3 ,油 产 量 0 m/ d
9 6 / ,说 明区块 勘探前 景 良好 。 . m 7 d
层位 井膺0 面 烃 源岩类 型 有机 碳 ( ) %
煤 P —l 煤 系 泥 岩 6 .0 【 03 1) 06 - .6 17 9) .2 35 / .2(
氯gt k/ )
2 45 ( 6 .7 1)
00 6 — .6 200 7l( 1 一l .549 ( .0 2 0 1 1/ .7 9) . 2 / .4 9) 6 3
暗 色 泥 岩 塔 小 组
Y 一1
05 — .607 8) .1 08 /.1( O7 — .611 ( .3 2 1 /.7 6) 04 — .209 ( .6 12 /.0 6) 06 57 /. 1(1 .— .3 13 8) 05 — .111 2 .6 17 /.3( 3)
00 3 — .2 00 1 5 ( 13 — .82 1 ( .8 3 02 4 /.5 8 6) .5 29 /.0 8) 00 8 — .8 002 2 ( 14 — .335( .4 8 06 7 /.3 4 4) .7 95 /. 6) 03 4 — .5 205 6 6) 30 — .35 1 ( .5 5 06 8 /.2 8( .2 66 /.5 6) 00 6 — .5 800 9 . 1 8 01 5 /.5 0(1 02 — 09 /.3( 4) .9 6 .986 1 8) O0 8 — .5 70 1 1 9) 06 一 .722 ( 3) .5 3 01 6 / .0 l( .l 89 /.0 2