陆相烃源岩评价参数研究

(整期优先)网络出版时间:2021-04-02
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陆相烃源岩评价参数研究

黄翠凤

长江大学资源与环境学院 湖北,武汉 430100


摘要:由于研究人员和地质条件的不同,导致对烃源岩评价的内容和参数也存在差异,把握烃源岩评价的发展趋势变得尤为重要。在大量的文献查阅的基础上,本文综述了烃源岩评价的三个主要指标:有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度。

关键词:烃源岩;有机质丰度;有机质类型;有机质成熟度



我国关于烃源岩评价的研究工作十分丰富,但由于地质条件的复杂性和研究人员的个体差异性,导致对烃源岩评价的参数及标准也存在不同的看法。本文在阅读大量相关文献的基础上,综述了影响烃源岩评价的三个主要因素:有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度。三个指标相互影响、相互制约,我们要综合判断,以提高研究的精准性。

1 有机质丰度评价参数

烃源岩中有机质的丰度是石油生成的重要参数之一,有机质丰度可以反映岩石中有机质的相对质量分数,能够衡量和评价岩石的生烃潜力,高的有机质丰度是烃源岩生烃的基础[1]。总烃含量(HC)、氯仿沥青“A”、有机碳含量(TOC)以及岩石热解生烃潜量(S1+S2)都是比较常用的有机质丰度参数,通过这些参数的实验数据来衡量有机质丰度,从而评价烃源岩的潜力[2]。我国现多采用黄第籓等(1992)制定的中国陆相烃源岩评价标准作为有机质丰度参数评价的统一标准(表1)。

表1 烃源岩有机质丰度评价标准(据黄第籓等,1992)

Table 1 Evaluation criteria for organic matter abundance in source rocks (according to Huang et al.,1992)



烃源岩类型

有机地化评价指标

总有机碳

TOC/%

氯仿沥青

“A”/%

总烃

HC/10-6


生烃潜量

S1+S2/(mg/g)

>1.0

>0.1

>500

>6.0

较好

1.0~0.6

0.05~0.1

200~500

2.0~6.0

较差

0.6~0.4

0.01~0.05

100~200

0.5~2

非烃源岩

<0.4

<0.01

<100

<0.5


2 有机质类型

机质丰度是生烃的物质基础, 而有机质类型则是决定和影响生烃类型和数量的重要因素[3]。烃源岩有机质类型可采用三类四分法或三类五分法(黄弟藩,李晋超),常用的有机质类型判别方法有干酪根元素组成及岩石热解参数等[4]。本次研究主要选用以干酪根为依据和以ROCK-EVAL热解参数为依据的两种判别方法进行分析。

2.1以干酪根为依据

2.1.1 干酪根镜下鉴定

通过显微镜下观察可将干酪根分为以下四个组分:腐泥组、壳质组、镜质组、惰质组。通常采用T值法即根据干酪根显微组分含量计算来划分有机质类型:

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当T≧80时,有机质类型为腐泥型Ⅰ,当T处于40~80之间,有机质类型为含腐殖腐泥型Ⅱ1,当T处于0~40之间,有机质类型为含腐泥腐殖型Ⅱ2,当T≦0时,有机质类型为腐质型Ⅲ。

2.1.2 干酪根有机元素比

干酪根是烃源岩中提纯浓缩的有机物质,其主要组成元素有C、H、O、N、S,其相对组成与干酪根性质密切相关,因此利用H/C原子比和O/C原子比确定干酪根的类型是当前广泛使用的方法之一,含高H低O的干酪根有机质类型最好(表2)。

2.1.3 干酪根碳同位素

陆生高等植物富集重的碳同位素,而藻类和低等水生浮游生物则富含轻的碳同位素。因此,通过干酪根的碳同位素比值就可直接识别出不同的有机质类型,而一般认为生烃潜力好的烃源岩的有机质来源是菌藻类等低等水生生物[5]

表2 以干酪根为依据判断有机质类型

Table 2 Determination of organic matter type by kerogen


1

2

H/C(%)

>1.5

1.5-1.2

1.2-0.8

<0.8

O/C(%)

<0.1

0.1-0.2

0.2-0.3

>0.3

δ13C(‰)

<-28

-28~-26.5

-26.5~-25

>-25


2.2以岩石热解参数为依据

岩石热解技术已广泛应用于石油勘探,在评价生油岩生烃潜力和储集岩含油性方面具有快速、经济和有效的特点[6]。通常,我们用来判断有机质类型的岩石热解参数主要是氢指数IH和降解率D。

3 有机质成熟度

有机质丰度和类型是油气生成的基础,而有机质的热演化也至关重要,干酪根只有达到一定的演化程度才能大量生排烃,镜质体反射率(RO)和最高热解峰温(Tmax)是常用的成熟度判识指标[7]。通常认为,RO<0.5%,烃源岩处于未成熟阶段;0.5%O<2.0%,Tmax值大于435℃,烃源岩为成熟阶段。

除此之外,还可以通过孢粉和干酪根的颜色等来判断有机质成熟度,孢粉和干酪根颜色随着有机质成熟度的增强而加深。未成熟时,孢粉和干酪根的颜色以黄色为主;成熟时,孢粉的颜色以褐色为主,干酪根的颜色为橙色、褐色、褐黑色;过成熟时,孢粉和干酪根的颜色皆变为黑色。

4 结论

对烃源岩的评价,主要是研究其有机质丰度、有机质类型和有机质成熟度,三者之间相互作用相互影响,本文通过对各要素的详细介绍,旨在说明各项指标都有其适用范围,在实际分析的时候应该综合考虑,以提高评价的准确性。



参考文献:

[1]王成云,匡立春,高岗,崔玮,孔玉华,向宝力,柳广弟.吉木萨尔凹陷芦草沟组泥质岩类生烃潜力差异性分析[J].沉积学报,2014,32(02):385-390.

[2]虎啸.索尔库里盆地侏罗系烃源岩地球化学特征及油气地质意义[D].兰州大学,2016.

[3]康素芳,向宝力,廖健德,阿布力米提·依明,孙平安.准噶尔盆地南缘三叠系烃源岩地球化学特征[J].西南石油大学学报(自然科学版),2012,34(02):43-53.

[4]侯茂国.阜康凹陷东部地区石炭系火山岩油气成藏主控因素分析[D].中国石油大学(华东),2017.

[5]马东正.准噶尔盆地东南缘中上二叠统烃源岩地球化学特征及构造背景[D].兰州大学,2019.

[6]唐友军,文志刚,徐耀辉.岩石热解参数及在石油勘探中的应用[J].西部探矿工程,2006,(09):87-88.

[7]庞建春,徐耀辉,马可聪,马莉,柯昌炜,方秋明,冯博.准噶尔盆地南缘JZK1井二叠系芦草沟组烃源岩地球化学特征[J].长江大学学报(自科版),2015,12(26):5-8+3.