烃源岩定量评价.

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)。
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。
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
ห้องสมุดไป่ตู้
NG个平行反应生气量的计算公式
（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。
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
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；
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
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）
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。