第十四章 有机地球化学在油气勘探中的应用

第十四章
有机地球化学在油气勘探中的应用
第二节 烃源岩定量评价
一、氯仿沥青法
Q总＝S· A· H· ρ/(1-K运) 式中，Q总——为评价目标的总生油量； S——烃源岩的面积； H——烃源岩的厚度； A ——氯仿沥青A的平均含量（％； ρ ——烃源岩的比重； K运——烃源岩中石油的运移系数。 实际应用过程中，常常将评价目标划分为有限个评价单元，分 别计算各个单元的生烃量后求和。 这一公式实际上是由物质平衡原理，即 Q生＝Q残＋Q运＝S· A· 运 H· ρ＋Q
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有机地球化学在油气勘探中的应用
第一节 烃源岩定性评价
烃源岩的定性评价的研究内容 有机质数量（丰度） 有机质类型 有机质成熟度 任何评价工作都涉及评价方法和评价标准问 题。烃源岩的定性评价也不例个。选择具有明 确地球化学意义的参数和适合的评价标准是烃 源岩评价首先需要解决的问题。
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第一节 烃源岩定性评价 一、有机质数量（丰度）评价 （一）有机质数量（丰度）指标
1、总有机碳（TOC，％）或有机碳Corg 2、氯仿沥青“A”（％）和总烃（HC，ppm） 3、生烃潜量Pg 4、显微组份全岩体积百分含量
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有机地球化学在油气勘探中的应用
第一节 烃源岩定性评价 一、有机质数量（丰度）评价 （二）有机质数量（丰度）评价标准
S0:气态烃量，mg烃/g岩 S1:液态烃量，mg烃/g岩 S2:热解烃量，mg烃/g岩 S4:残余有机质二氧化碳量, mgCO2/g岩 Tmax:最高热解峰温，是热解烃S2峰 峰顶的温度，与烃源岩的成熟度有关
分析结果
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岩 石 热 解 分 析 （Rock-Eval） 烃源岩热解参数计算及参数意义
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岩 石 热 解 分 析 （Rock-Eval） 基本原理
样品热解属性
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岩 石 热 解 分 析 （Rock-Eval）
基本原理
分析周期
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岩 石 热 解 分 析 （Rock-Eval） 基本原理 参数意义
第十四章 有机地球化学在油气勘探中的应用
烃源岩评价 油气成因理论 油气源对比 油气资源评价 油气藏成藏地球化学研究 沉积盆地热流和热史研究 油气地球化学勘探（化探） ……
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有机地球化学在油气勘探中的应用
第一节 烃源岩定性评价
烃源岩的定性评价是其定量评价和油气资源 量评估的基础。也是油气资源评价体系中的的 重要组成部分，是在勘探早期是对烃源岩的一 种鉴定工作。主要回答勘探区是否存在烃源岩？ 哪些是烃源岩？烃源岩的品质如何？由于前已 述及，油气是由有机质生成的，因此，岩石中 有机质的多少、有机质生烃能力的高低及有机 质向油气转化的程度就成为决定烃源岩生烃量 大小的因素。
有机质类型的各种评价方法中，应用较多、比较权威的是依据 干酪根的元素组成、显微组分组成、Rock-Eval热解数据等。
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第一节 烃源岩定性评价 三、有机质成熟度
反映生烃母质干酪根演变特征的元素组成 的变化、官能团构成的变化、自由基含量的变 化、颜色及荧光性的变化、热失重的变化、碳 同位素组成的变化、镜质体反射率的变化以及 反映热解产物演化的可溶有机质的含量及组成、 烃类的含量及组成均可成为成熟度指标。此外， 生物标记化合物异构化参数、奇偶优势参数等 等也可以成为成熟度指标。
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第一节 烃源岩定性评价
（二）有机质数量（丰度）评价标准
国内外不同单位及学者提出的碳酸盐岩烃源岩有机质丰度下限标准
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 挪威大陆架研究所 庞加实验室 亨特 蒂索 贵州八普 四川石油研究院 下限值％ 0.12 0.24 0.2 0.2 0.25 0.29，0.33 0.3 0.12 0.10 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 田口一雄 帕拉卡斯 埃勃 刘宝泉 黄第藩 下限值％ 0.10 0.10，0.20 0.30 0.07～0.12 0.20 0.40 0.30 0.05 0.10
总有机碳：TOC（%）=（0.83×(S0+S1+S2）+S4）/10 氢指数：IH（ mg烃/g。TOC）= S2 /TOC）×100 烃指数：IHC（ mg烃/g。TOC）=（ S0+S1） / TOC）×100 氧指数：IO（ mgCO2/g。TOC）=（S3 /TOC）×100 有效碳：Cp(%)= 0.083×(S0+S1+S2） 降解率：D（%）=(Cp/TOC）×100 生烃潜量：Pg(mg烃/g。岩) = S0+S1+S2
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第二节 烃源岩定量评价
二、基于成烃机理的成烃率法
一旦确定了有机质的成烃（油、气）转化率X(等 于已生烃量/总生烃潜力)，生烃量的定量评价问 题就迎刃而解了。问题的关键在于合理、准确得 到X。 求取成烃转化率的方法有很多，概括起来，可分 为三大类，即热模拟实验法、化学动力学法和物 质平衡法。相应地，有关的生烃量计算方法也可 分别按这三种方法来命名。
第一节 烃源岩定性评价 二、有机质类型
4.据岩石（或干酪根）的 Rock-Eval热解特征划分有 机质的类型
由氢指数、氧指数划分有机质类型图（据邬立言等，1986）
引用时省略。 （邬立言等，1986）
图 17-11 氢指数、 氧指数划分生油岩有机质类型图
版图中数字代表国内不同盆地或凹陷的分析数据，
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第一节 烃源岩定性评价
（二）有机质数量（丰度）评价标准
中国煤系泥岩生烃潜力评价标准（陈建平，1997）
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第一节 烃源岩定性评价 一、有机质数量（丰度）评价 （二）有机质数量（丰度）评价标准 与不同学者于不同时期所给出的泥质烃源岩 的评价的下限标准均比较相近(0.4%~0.5%)明显 不同，关于碳酸盐岩烃源岩的有机质丰度评价， 不同学者、不同时期所给出的评价标准有很大的 差别。
有机地球化学在油气勘探中的应用
第一节 烃源岩定性评价 二、有机质类型
4.据岩石（或干酪根）的 Rock-Eval热解特征划分有 机质的类型
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第一节 烃源岩定性评价 二、有机质类型
4.据岩石（或干酪根）的 Rock-Eval热解特征划分有 机质的类型
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第一节 烃源岩定性评价 二、有机质类型
5.依据红外光谱（官能团） 特征划分有机质的类型
不同类型干酪根的红外光谱（傅家漠，1995） Ⅰ型（侏罗纪 Ro＝0.65％；ⅡA（第三纪，Ro＝0.56％） ；ⅡB 型(第三纪，Ro＝0.56％）；Ⅲ型（第三纪，Ro＝ 0.42％）
陆相烃源岩有机质丰度评价指标（SY/T 5735-1995）
生油岩类型 差 中等 好 最好 <0.4 0.4~0.6 >0.6~1.0 >1.0~2.0 >2.0 淡水－半咸水 TOC(wt%) 0.2~0.4 >0.4~0.6 >0.6~0.8 >0.8 咸水－超咸水 ＜0.2 “A”(wt%) <0.015 0.015~0.050 >0.050~0.100 >0.100~0.200 >0.200 -6 HC(wt10 ) <100 100~200 >200~500 >500~1000 >1000 <2 2~6 >6~20 >20 (S1+S2)(mg/g 岩石) 注：表中评价指标适用于成熟度较低（Ro=0.5%~0.7%）烃源岩的评价，当热演化程度高时，由于油气大 量排出以及排烃程度不同，导致上列有机质丰度指标失真，应进行恢复后评价或适当降低评价标准。 指标 湖盆水体类型 非生油岩
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第二节 烃源岩定量评价
二、基于成烃机理的成烃率法 按照现代油气成因机理，单位源岩中油气的生成量取决于有机质 的丰度（数量）、类型（反映单位重量有机质的生烃能力）和成 熟度（反映有机质向油气转化的程度的成烃转化率）。这样，某 评价目标中油气的生成量应该为: Q＝S·· ·OC· X H ρ T IH· 式中，S·· ——源岩的重量； Hρ TOC——源岩中有机碳含量，可采用恢复后的原始有机碳； IH—— 单 位 质 量 有 机 质 的 原 始 生 烃 潜 力 （ 如 mgHC/gTOC 或 kgHC/tTOC,反映有机质的类型）；TOC· IH则反映了单位重量源岩 的生烃潜力； X——成烃转化率（无量纲，或用％百分数表示）计算生油量时用 成油转化率，计算生气量时用成气转化率。IH· X则反映了单位重 量有机碳的生烃量； 具体各变量的单位可根据实际需要组合。
第一节 烃源岩定性评价 二、有机质类型
5.依据红外光谱（官能团）特征划分有机质的类型
有机质的红外谱带可以分为脂族基团、芳香基团和含氧基团三 大类。依据这些基团（谱带）的强度，可以选择许多比值来表 征有机质的类型。石油天然气总公司1995920cm-1/1600cm-1 1460cm-1/1600cm-1 Ⅰ1 － － Ⅰ2 >4.3 >1.00 Ⅱ 4.3~1.6 1.00~0.40 Ⅲ1 <1.6~0.5 <0.40~0.15 Ⅲ2 <0.5 <0.15
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