烃源岩定量评价.
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
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
煤
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
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
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
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。
烃源岩数据定性评价
未成熟 49%
谢谢
非 差 中等
29%
生油岩类型
25%
差 中 等 好
46%
根据S1+S2划分陆相烃源岩 区
油区
气区
由氢指数、Tmax划分有机质类型图得出，未成熟区和油区分布多，
03 有机质的成熟度
TJBT 根据Tmax划分成熟度
低成熟 16%
高成熟 2%
成熟 33%
分
析
数据中只有一个高成熟度的样 品编号JS5-1的Y2层，其余样 品81％集中在未成熟和成熟， 低成熟样品数量也较少。
MG/G
生烃势
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55
样品编号
S1
S2
S1＋S2
线性 (S1＋S2)
TJBT
总有机碳含量
根据TOC%划分烃源岩级别
2.00
强。
1.50
由图表可以看出，随深度增加，
1.00
TOC(%)含量总体下降趋势，平均含量
0.50
控制在0.50-3.00之间。
0.00
深度m
TJBT
生烃势
S1+S2表示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 已从烃源岩中排出的部分，S1+S2随 岩石中有机质含量升高而增加。 由图表可以看出，随深度增加， S1+S2 含 量 总 体 下 降 趋 势 ， 平 均 含 量 控制在0.50-18.00之间。
湖相泥质烃源岩的定量评价方法及其应用
２ Ｅｘｐ ｏ ａ ｉｎ ＆ Ｄｅ ｅｏ ｍｅ ｔＲｅｅ ｒｈ Ｉ ｓｉｕｅ， ｔｏ ｉａＬｉｏ ｅｏｉ ｉｌ ｏ ａ ｙ， ｎ ｉ ２ ０ ０， ｉａ ． ｌｒ ｔｏ ｖ ｌｐ ｎ ｓａ ｃ ｎ ｔｔｔ ＰｅｒＣｈ ｎ ａ ｈ ｕ ｅｄ Ｃ ｍｐ ｎ Ｐａ ｊ ｎ １ ４ １ ＣｈБайду номын сангаас ）
ａ ｄ ｉｓ ａ ｐｌｃ ｔｏ ｎ ｔ ｐ ｉ ａ ｉ ｎ
Ｍ Ｕ ｕ ｙ ｎ Ｇ ｏａ ＺＨ ０ Ｎ Ｇ ｉ ｇｎ ｎｇ Ｎ ｎ ｉ ＬＩ ｏ Ｕ Ｂａ Ｙ Ｕ ａ ｃ ｉ Ｔｉ ｎ ａ ＬＩ ａ Ｕ Ｙ ｎ
（ ． Ｓ ａｅＫｅ ａ ｏ ａｏ ｙ ｏ ｔｏｅ ｍ ｓ ｕ ｃｓａ ｄ Ｐｒ ｓ ｅｔｎ Ｃｈ ｎ ｉｅ ｓｔ ｆ ｔｏｅ ｍ ， ｉｉｇ １ ２ ４ ， ｈ ｎ １ ｔ ｔ ｙ Ｌ ｂ ｒ ｔｒ ｆ Ｐｅｒ ｌｕ Ｒｅｏ ｒｅ ｎ ｏｐ ｃｉ ｇ， ｉａＵｎ ｖ ｒｉｙｏ Ｐｅｒｌｕ Ｂｅｊ ｎ ０ ２ ９ Ｃ ｉａ；
母 国 妍 钟 宁 宁 刘 宝。 于 天 财 刘 岩
（．中 国 石 油 大学 油气 资 源 与 探 测 国 家 重点 实 验 室 １ 北 京 １２ ４ ； ２ 中 国石 油 辽 河 油 田勘探 开 发研 究 院 ０ ２ ９ 辽 宁 盘 锦 １４ １ ） ２ ０ ０
摘 要 ：对地 层 层 序 、 震 相 、 积 相 、 化 分析 实验 数据 以及 热 演 化 程 度 进 行 了研 究 ， 出 了一 种 定 量评 价 泥 质 烃 源岩 的 有 效 方 法 。 地 沉 地 提 在 层 序 地 层 格 架 下 ， 重构 声 波 时差 曲 线为 约 束 ， 演 出各 沉 积 相 带 下 的 烃 源 岩 分 布 ； 用 盆 地 模 拟 技 术 ， 推 出无 实 测镜 质 体 反 以 反 采 外 射 率 （ 。值 井 区 的 Ｒ Ｒ） 。数 据 ， 由 中子 、 侧 向 电 阻 率 和 密 度 测 井 曲线 获 得 的成 熟度 指 数 的校 正 后 ， 出各 井 的 Ｒ 经 深 得 。数 据 ， 通 过 克 再
烃源岩评价
总烃——指氯仿沥青“A”族组成中饱和烃与芳烃之和（常用ppm为单位）
➢有机质类型：有机质类型是评价烃源岩生烃潜力的重要参数之一，常 用的分析方法包括有机地球化学与有机岩石学两种方法，主要分析参数
➢有机质丰度：主要评价岩石中有机质含量的多少。评价有机质丰度的 主要参数包括有机碳含量、氯仿沥青“A”、总烃
有机碳含量——有机碳是指岩石中与有机质有关的碳元素含量；常用的 分析方法包括燃烧法和岩石热解色谱；值得注意的是实测的有机碳含量 仅仅表示岩石中剩余的有机碳含量，因此在利用有机碳含量评价烃源岩 时，确定其下限标准必须考虑成熟度的影响
MPI1
1.5(2 甲基菲 3 甲基菲） 菲1甲基菲 9 甲基菲
MPI2
3 2 甲基菲 菲1甲基菲 9 甲基菲
Ro 0.60 MPI1 0.40 0.65%≤Ro<1.35% Ro 0.60 MPI1 2.30 1.35%≤Ro<2.00%
烃源岩评价标准 对烃源岩有机碳含量下限标准的确定取决于国家的政治、经 济状况和各地区的不同情况，就目前的现状而言，总体来说， 我国各地区确定的有机碳含量下限标准较国外偏低，且尚不 完全统一，仍有较大的争议
不同岩石类型烃源岩有机碳含量下限标准
烃源岩级别
泥质岩
碳酸盐岩
成熟阶段 高过成熟阶段 成熟阶段 高过成熟阶段
非烃源岩 差烃源岩 较好烃源岩 好烃源岩 最好烃源岩
<0.4 0.4～0.6 0.6～1.0 1.0～2.0
>2.0
<0.16 0.16～0.24 0.24～0.4 0.4～0.8
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
段
用下生成高温甲烷。有机物含量各项指标基本趋于稳定。R0<1.3%，为低成熟阶段，生物烃奇碳优势逐渐消失，CPI趋于1， 深度加大，有机碳、氯仿提取物等急剧增加。
1.3%<R0<2.0%，为高成熟阶段，干酪根与石油裂解，液态烃剧减，氯 仿提取物、烃含量下降明显，有机碳略有下降。
过 成 熟 阶 R0>2.0%，深度大，温度高。干酪根生油潜力枯竭，只在热解作
该段烃源岩中，多数属于Ⅱ1类型。说明该段烃源岩有机质 类型为腐殖腐泥型。
（二）有机质类型
3.岩石热解
图中主要是Ⅱ1 和Ⅱ2型，生烃潜力 较好。
（二）有机质类型
4.可溶沥青质 主要研究沥青组分中的烃类，较常用的参数如下：
① 烃源岩氯仿抽提物中组分组成特征，如饱和烃/芳烃； ② 饱和烃气相色谱特征包括主峰碳位置和峰型等，如正烷烃
主峰碳的峰型，还有姥鲛烷/植烷（Pr/Ph）可反映有机质的形
成环境。但这种方法基本不适用具有较高成熟度的母岩；
③ 色谱-质谱分析可来鉴定甾类和萜类等生物标志化合物的种
类和数量，这对判断母质的来源也有重要意义。如C27甾烷主
要来自浮游生物，而C29甾烷来自陆源高等植物，萜烷中的伽
马蜡烷源于细菌，奥利烷和羽扇烷系列反映高等植物输入等。
实习六、烃源岩有机质演化曲线及生烃阶段划分
未成熟阶段
低成熟阶段
CPI在未成熟-中低成中熟成阶熟段阶段
均大于1，逐渐减有小机，碳奇在偶未优成熟、中低成熟阶 势明显，高成熟段-过不成断熟增阶加段，高成熟阶段下
几乎为1，奇偶降优，势过消成高失熟成阶熟段阶下段降不明显
烃转化率
在未成熟阶段不断升高，在
中低成熟阶段达到最高， 高成熟和过成熟阶段下降
烃源岩评价
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：
烃源岩评价
4200
三、有机质的成熟度——甲基菲指数
该指标是由Radke（1982）等人根据菲的甲基同系物 在有机质埋藏成熟过程中丰度发生变化而提出的。 未成熟样品：1-甲基菲、9-甲基菲占优势 随温度增高，有机质成熟，2-甲基菲、3-甲基菲丰度增加
1.5(2-MP+3-MP) 甲基菲指数Ⅰ(MPI-1)=
P+1-MP+9-MP
（l）烃源岩的地球化学特征评价，如有机质的丰度、类型和成 熟度；
（2）烃源岩的生烃能力定量评价，如生烃强度、生烃量、排烃 强度，等。
定性评价与定量评价
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——残余有机碳含量
TI＝(类脂组×100＋壳质组×50－镜质组×75－惰质组×100) ／100
二、有机质的类型——干酪根类型
干酪根的元素组成分类
H /C
原子比 H/C
2 .0 0
1 .8 0
Ⅰ
1 .6 0 1 .4 0
ⅡA
1 .2 0
ⅡB
1 .0 0
0 .8 0
Ⅲ
0 .6 0
0 .4 0
核三段
0 .2 0
核二段
0 .0 0
Tissot（1978，1984）：指已经生成或有可能生成，或 具有生成油气潜力的岩石。
从原理上，任一岩石都会或多或少含有有机质，因而都会有生成或者 具有生成一定数量油气的能力，但他们并不都是烃源岩，只有对成藏作出 过贡献的才能成为烃源岩。但从应用上，商业性（工业价值）的油气藏本 身是一个随油价及勘探开发技术而变化的概念。同时，当对一个新区进行 早期地球化学研究时，人们往往事先并不知道某一地层是否已经生成并排 出过商业性的油气，但仍然将这种研究成为烃源岩评价。如某些地层可能 会归入差烃源岩。
烃源岩评价和油源对比
第一节 烃源岩研究与评价
烃源岩的研究与评价是油气地球化学理论在油气勘探 实践中应用的主要方面之一。从地球化学角度讲烃源岩是 指具备了生油气条件，已经生成并能排出具有工业价值油、 气的岩石。 从岩石学观点看，烃源岩可以分为两类，一类是粘土 质岩石，另一类是碳酸盐岩。一个地区(盆地)或层系的含 油远景如何，首先就取决于烃源岩的生烃潜力，所以烃源 岩研究的主要任务就是确定目的层系的生烃潜力。
氢指数 IH—(S2/TOC)
mg/g有机碳
类型 参数
氧指数 IO—(S3/TOC) mg/g有机碳 降解潜率：D=有效碳／有机碳（总碳中生烃的碳） 产率指数： IP= S1/ （S1+ S2） 最高热解峰温3;S2被称作生烃潜量，它表示烃源岩残余的和 潜在的产油气量，当分析的样品热演化程度较低时， 岩石尚未大量排烃，从而可以比较准确的反映岩石可 生成油气的总量。 定量评价分级 烃源岩分级 极好 好 S1+S2（mg/g岩石） ＞20 6~20 CP （%） ＞1.66 0.5~1.66
10000 油浸或污染 C15+烃（×10-6）
1000
100 非烃 源岩 10 生气岩
0.10
1.0 有机碳（%）
10
烃源岩评价图（王启军等，1988）
3．岩石热解分析及生烃潜力
（1）岩石评价仪（Rock-Eval）及其分析原理 由法国石油研究院Espitalie和Tissot等人设计的。 是井场用快速热解生油岩有机质或干酪根的一 种仪器， 它的特点是小巧、快速、经济。 Rock-Eval可从320℃-550℃加热，使可降解成油气 的有机质全部降解，研究热解产物可得到三个峰：
D原 D残
Kc
烃源岩 评价
二、碳酸盐岩有机质成熟作用标志与成熟度评价
1、沥青反射率（Rb） 影响沥青反射率的主要地质因素是沥青的成因及其热演化特征。 Jacob(1985)根据镜质组反射率与沥青反射率大量数据对比研究提出 下列相关关系式： Ro=0.618Rb+0.4 丰国秀（1988）用四川盆地样品分别通过热模拟实验和自然演化系 列建立了两个相关关系式： Ro=0.3195+0.6790Rb (根据热模拟） Ro=0.336+0.6569Rb （根据自然演化）
3、单体烃同位素组成 单体烃同位素是指原油或沥青中单一烃类化合物碳同位素。由GC— C—MS（气相色谱—氧化燃烧炉—同位素质谱）或称在线同位素分析仪 完成。 正构组分单体烃碳同位素有随相对分子质量增加而变轻的趋势（鹿 洪友等，2003）。用正构组分的单体烃同位素分布可以区分有的来源。
3、 有机质成熟度
-30 -15~-20
四、依据干酪根的热失重特征判识干酪根的类型
干酪根在受热过程中会发生裂解，产生挥发性的产物，因此残余干 酪根的重量会随着受热温度的升高而逐渐减少。热失重，即是指受热前 干酪根的重量减去受热后干酪根的重量。不同类型的干酪根由于产烃潜 力不同，因而失重量也会不同。对成熟度相近的样品，干酪根的类型越 好（产烃潜力越大），相同条件下的失重量越大，即各类干酪根的热失 重量顺序为：Ⅰ型>Ⅱ型>Ⅲ型，这三类干酪根的最大失重量分别可达干 酪根原始重量的80%、50%和30%左右。
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。
烃源岩的定性评价
吉林大学地球科学学院
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。
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，％）
关键词：机质的丰度；有机质的类型；有机质的成熟度。
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电通，力1根保过据护管生高线0产中不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置，机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资22负料，荷试而下卷且高总可中体保资配障料置23试时23卷，各调需类控要管试在路验最习；大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试，况卷要下安加与全强过，看2度并55工且22作尽2下可护1都能关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资；中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整，高核或中对者资定对料值某试，些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位，卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置，地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中，案资要，料求编5试技写、卷术重电保交要气护底设设装。备备4置管高调、动线中试电作敷资高气，设料中课并3技试资件且、术卷料拒管中试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术，技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式；资，对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资，件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调，并试合且技理进术利行，用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活：。。在对对分于于线调差盒试动处过保，程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试，题技应，术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进，变行需压隔要器开在组处事在理前发；掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时，、，强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试，卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用，关高要技中进术资行资料检料试查，卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
烃源岩评价
（4）环烷烃 随埋深的增加，环烷烃的环数从以三－ 随埋深的增加，环烷烃的环数从以三－四环为主变为以单 双环为主。 －双环为主。 （5）生物标志化合物 随埋深和温度的增加， 随埋深和温度的增加，干酪根热降解的新生烃类使来自生 物的烃类受到稀释，与其相邻的正烷烃比较， 物的烃类受到稀释，与其相邻的正烷烃比较，其含量随成 熟度的增加而减少。 熟度的增加而减少。
中国陆相油源岩评价标准
油源岩类别 好油源岩 项目 岩相 干酪根类型 H/C原子比 H/C原子比 有机碳含量％ 氯仿沥青A 氯仿沥青A％ 总烃含量／10 总烃含量／10-6 总烃／有机碳／％ 深湖－半深湖相 腐泥型 1.7～1.3 1.7～ 3.5～1.0 3.5～ 0.12 500 6 半深－浅湖相 中间型 1.3～1.0 1.3～ 1.0～0.6 1.0～ 0.12～ 0.12～0.06 500～250 500～ 6～3 浅湖－滨湖相 腐殖型 1.0～0.5 1.0～ 0.6～0.4 0.6～ 0.06～0.01 0.06～ 250～100 250～ 3～1 河流相 腐殖型 1.0～0.5 1.0～ 0.4 0.01 100 1 中等油源岩 差油源岩 非油源岩
在煤岩显微组成中，镜质体最丰富，反射率居中，而壳质 在煤岩显微组成中，镜质体最丰富，反射率居中， 组反射率低，惰质组最高（ 32） 组反射率低，惰质组最高（图3－32）
图3－32 卢森堡中里阿斯统页岩有机质 不同组分反射率分布直方图 （据 Hagermann,1978） Hagermann,1978）
（据胡见义等，1991） （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） 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。 （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， 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、 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。 分析等。
湖相烃源岩、煤系烃源岩评价标准
湖相烃源岩、煤系烃源岩评价标准湖相烃源岩有机质丰度分级评价标准(据黄第藩等,1990)烃源岩级别分布岩相烃源岩评价指标有机碳%氯仿沥青“A”%总烃含量×10-6产油潜量mg/g好烃源岩深湖-半深湖＞1.0＞0.1＞500＞6.0较好烃源岩半深湖-浅湖0.6-1.00.05-0.1200-500 2.0-6.0差烃源岩浅湖-滨湖相0.4-0.60.01-0.05100-2000.5-2.0⾮烃源岩河流相＜0.4＜0.01＜100＜0.5熟(Ro<0.6)湖相烃源岩有机质丰度分级评价标准(据王铁冠等,1995)烃源岩级别有机地球化学指标有机岩⽯学指标有机碳%沥青“A”%总烃含量×10-6产油潜量mg/g显微组分含量，%壳质组+腐泥组含量，%好烃源岩＞1.4＞0.1＞500＞6.0＞4.0＞2.5较好烃源岩0.8-1.40.05-0.1200-500 2.0-6.0 2.5-4.0 1.0-2.5差烃源岩0.5-0.80.01-0.05100-2000.5-2.0 1.0-2.50.5-1.0⾮烃源岩＜0.5＜0.01＜100＜0.5＜1.0＜0.5中国煤系泥岩有机质丰度评价标准（陈建平，1997）烃源岩级别烃源岩评价指标有机碳%氯仿沥青“A”%总烃含量%产油潜量mg/g很好烃源岩 3.0-6.0＞1.2＞0.7＞20好烃源岩 3.0-6.00.6-1.20.3-0.7 6.0-20中等烃源岩 1.5-3.00.3-0.60.12-0.3 2.0-6.0差烃源岩0.75-1.50.15-0.30.05-0.120.5-2.0⾮烃源岩＜0.75＜0.15＜0.05＜0.5陆相烃源岩有机质丰度评价指标（SY/T 5735-1995）（现⽤标准）指标湖盆⽔体类型⾮⽣油岩⽣油岩类型差中等好最好TOC(wt%)淡⽔-半咸⽔<0.40.4~0.6>0.6~1.0>1.0~2.0>2.0咸⽔-超咸⽔＜0.20.2~0.4>0.4~0.6>0.6~0.8>0.8“A”(wt%)<0.0150.015~0.050>0.050~0.100>0.100~0.200>0.200 HC(wt10-6)<100100~200>200~500>500~1000>1000 (S1+S2)(mg/g)<22~6>6~20>20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。
《烃源岩评价标准》PPT模板课件
• （3）干酪根红外光谱法
I I1460/I1600 >0.8 I2920/I1600 >2.5
II
III
0.6~0.8
<0.6
1.5~2.5
<1.5
I
II1
II2
III
I2920+I2860+I1460+I1380 >75% 60~75% 45~60% <45%
I1640+I860+I810+I740
• III型 T<=0~-100
• 2、干酪根分析法 • （1）干酪根元素分析法
H/C
I
>1.5
II
1.0~1.5
III
<1.0
(Tissor)
O/C <0.1 0.1~0.2 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
Ro=1.3~2.0% 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
差
较好 好
最好
TOC(%) <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 TOC(%) <0.1
岩 性 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
Toc（%）
>1
1.0-0.6
0.6-0.4
专题一：烃源岩分布预测和质量评价方法及应用
专题一：烃源岩分布预测和质量评价方法及应用专题一：烃源岩分布预测和质量评价方法及应用油气资源量的大小（储量）—是进行勘探决策分析和勘探规划计划编制的基础和科学依据!烃源岩—能够生成石油和天然气的岩石。
是生成油气的物质基础，烃源岩的质量和体积决定了生成油气的多少!1.无井条件烃源岩分布预测①有井约束地震相②有井约束层序分析③有井约束地震反演④综合研究2.判别源岩的最小有机碳含量下限标准：泥岩的有机碳≥0.5% 碳酸盐岩的有机碳≥0.3% 作为生油岩标准的最小有机碳下限值不能应用于成熟度高的地区。
高成熟区目前所测得的有机碳只能反应有机质的残余数量，原始数量可能是它的两倍以上。
存在的问题①理论上没有考虑有机碳的组成比例；（不同类型的有机质，生油岩干酪根中的有效碳含量不同：）★没有考虑母质的转化程度；★没有定量考虑母质类型；★没有考虑排烃条件。
②实践上★有些煤的有机碳丰度高，但不是有效的烃源岩；★有些泥岩的有机碳低，但却是好的烃源岩（如柴达木盆地第三系）。
2.用氯仿沥青“A”等残留烃指标评价源岩品质（1）理论依据源岩排烃效率非常低（一般〈5%），源岩中目前残留烃量基本代表了原始的生烃量●反应了残烃的指标；●反应了源岩生烃能力和残留烃能力的变化规律；●反应了有机质的转化率。
（2）实际情况★在生烃量相同的情况下，氯仿沥青“A”、热解参数“S1”以及总烃含量“HC”数值越大，意味源岩排出的烃量越小；★煤、欠压实地层中的“A”偏高并不意味源岩的生烃量大，而是表明源岩的排烃条件差3.有效烃源岩的判识二、有关烃源岩的几个术语和烃源岩评价标准1.烃源岩（生油岩或母岩）—通常把能够生成石油和天然气的岩石，称为生油（气）岩，由生油（气）岩组成的地层为生油（气）层。
有效烃源岩是指对油气藏形成作出过直接或间接贡献的烃源岩。
预测有效烃源岩分布发育对于评价资源潜力和油气藏分布具有现实意义。
优质烃源岩（excellent source rock）—有机碳含量大于3%的烃源岩作为优质烃源岩。
烃源岩评价1
烃源岩评价与油源对比作者：文章来源：人民网更新时间：2006-07-14【字体：大中小】通常把能够生成油气的岩石，称为生油气岩（或称为生油气母岩、烃源岩），由生油气岩组成的地层为生油气层。
生油气层是自然界生成石油和天然气的岩层，在沉积盆地中，油气是从生油气层中生成并运移到具有多孔介质的储集层中储集起来形成油气聚集的。
生油气层评价的主要目的就是根据大量地质和地球化学分析结果，在一个沉积盆地（或凹陷）中，从剖面上确定生油气层，在空间上划出有利的生油气区，做出生油气量的定量评价，以便与圈闭条件配合，分析盆地的含油气远景，为油气勘探提供科学依据。
生油层的地质研究包括生油层的岩性、岩相及厚度研究。
岩性特征是研究生油层的最直观标志，岩性与原始有机质和还原环境有一定的联系。
生油岩一般是粒细、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。
常见的生油层主要包括粘土岩类和碳酸盐岩类。
在陆相盆地中，深水湖泊相是最有利的生油岩相，其中又以近海地带深水湖盆的泥岩型剖面生油条件更佳。
在空间上生油最有利的地区是湖盆中央的深水地区，在时间上生油最有利的时期是沉积旋回中的持续沉降阶段。
生油岩岩性特征研究是定性研究烃源岩的生油气条件，而地化特征则是定量评价其生油气潜力。
一个沉积盆地中只有有效的生油岩才能提供商业油气聚集。
作为有效生油岩首先必须具备足够数量的有机质、良好的有机质类型并具一定的有机质热演化程度。
岩石中有足够数量的有机质是形成油气的物质基础，是决定岩石生烃能力的主要因素。
通常采用有机质丰度来代表岩石中所含有机质的相对含量，衡量和评价岩石的生烃潜力。
其中有机碳含量是最主要的有机质丰度指标。
好生油岩都具有较高的有机碳含量，通常将有机碳含量小于0.5%作为泥质生油岩的下限。
沉积岩中有机质的丰度和类型是生成油气的物质基础，但是有机质只有达到一定的热演化程度才能开始大量生烃。
勘探实践证明，只有在成熟生油岩分布区才有较高的油气勘探成功率。
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成烃（油、气）转化率X
1.热模拟实验法 2.化学动力学法 3.物质平衡法
1.热模拟实验法
2．化学动力学法
K Ae
E RT
K——反应速度常数，它同原始物质的浓 度随时问的变化有关： A——频率因子； E——活化能(千卡／摩尔)； T——绝对温度(凯氏温度)(=273+℃)； R——气体常数(1．987卡／克分子.度)。
设干酪根（KEO）成烃过程由一个系列（NO个） 平行一级反应构成，每个反应对应的活化能为EOi， 指前因子AOi，并设对应每一个反应的原始可反应潜 量（这里用反应分率表示）为XOi0，i=1，2…NO， 即
KEO1 XO10 O1 XO1
KO1
KEOi XOi 0 Oi XOi
XG XGi ( XGi 0 (1 exp(
i 1 i 1
NG
NG
T
T0
AGi EGi exp( )dT )) D D
3．物质平衡法
有机母质转化前的初始重量（M0）等于转化后 的残余有机母质重量（M）和各种产物重量（Xi， i代表不同的产物组分）之和。
CH m0O n0(原始有机质)→X1CH m1O n1(残余有 机质)＋X2CH m2 O n2(油)＋X3CH m3(烃气) + X4CO2+ X5H2O+ X6H2
通过数学上提供的优化算法，即可求得使 Q（Xi）最小（趋近于0）的一组Xi的取值， 从而可求出各种产物的生产量（或生成率）。
三、Rock－Eval分析所得的生烃势法
Rock-Eval分析所得的S1代表源岩中已经生成的 烃类化合物的含量（或称之为游离烃或热解烃），S2 则代表源岩中能够生烃但尚未生成的有机质的含量 （从实验分析的角度讲，称之为裂解烃），两者之和 （S1＋S2）称为生油势。 包括源岩中已经生成的和潜在能生成的烃量之和， 但不包括生成后已从源岩中排出的部分。而将（S1＋ S2）/TOC 称为生烃势指数。显然，源岩的生烃势是 其中有机质数量、性质和排烃效率的综合反映。而生 烃势指数则只与有机质的性质和排烃量有关。
NO个平行反应的总生烃量则为
T AOi EOi XO XOi XO 1 exp exp DT i 0 T0 D RT i 1 i 1
NO NO
NG个平行反应生气量的计算公式
设M0、M、M油、M气、MCO2、MH2O、MH2分别为原始有机质、残
余有机质及各种演化产物的“摩尔分子量”，
M 0= X 1· M＋ X2 · M油＋X3· M气+X4· MCO2+ X5· MH2O + X6· MH2
要求Xi的近似解，可构造目标函数：
Q（Xi）=ABS(M0－∑Xi· M i）
第十五章 烃源岩定量评价
一、氯仿沥青法 二、基于有机质成烃机理的成烃率法
1. 模拟实验法 2. 化学动力学法
3. 物质平衡法
三、基于Rock－Eval分析所得的生烃势法
一、氯仿沥青法
Q总 ＝ S · H· A· 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。 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。
KOi
KEONO XONO0 ONO XONO
KONO
至时间t时，第i个反应的生烃量为XOi， 则有i=1，2…，NO
dXOi KOi XOi 0 XOi dt
EOi KOi AOi exp RT
i=1，2…，NO
其中KOi为第i个干酪根成烃反应的反应速率常数，R为气 体常数（8.31441J/mol•k），T为绝对温度（K），当实验 （或地质条件）为恒速升温（升温速率D）时
K运＝Q运/Q生＝（S0－（S1＋S2））/(S0－S2)
S0表示岩石中吸附的C1～C7烃类
S1表示岩石中吸附的C8-C32液态烃量
S2 热解烃
未熟样品的S2（或S1+S2）作为未排烃状态 的最大生烃潜力S0
1）高－过成熟的烃源岩，不适用； 2）不能评价生气量；
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程度的成烃转化率）。 Q＝S· H· ρ· TOC· IH· X 式中，S· H· ρ——源岩的重量； 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；
（S1+S2）/ TOC (mg/g)
S1-可溶烃量； S2-裂解烃量； TOC-有机碳含量；
排烃门限
埋深 (或转化程度）
S2
S1
Qe-各阶段源岩 排出烃量； Qp-源岩生烃潜 量
Qe
生烃潜力 最大值
Qp
生烃量＝残烃量＋排烃量，而排烃量可由上图求出，残烃量 可由S1求出，对源岩生烃量的定量评价。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ