烃源岩有机质成烃阶段的划分.docx

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1、燃源岩有机质成燃阶段的划分一、理论学问回顾油气现代有机成因理论指出，油气是由经沉积埋藏作用保存在沉积物中的生物有机质，经过肯定的生物化学、物理化学变化而形成的。富含有机物质的细粒沉积物，随着埋深加大，温度不断上升，有机质渐渐向油气转化。由于不同深度范围内促使有机质转化的条件不同，致使其转化的反应过程和主要产物具有明显的区分，并使有机质向石油转化过程具有明显的阶段性。燃源岩中有机质的丰富程度和向油气的转化程度可以通过某些反映有机质丰度和成熟度的参数变现出来。1.常用的有机质丰度指标目前常用的有机质丰度指标主要包括有机碳含量（TOC）、氯仿沥青“A”、总燃含量（HC）和岩石热解生煌潜量（S1+S2

2、）等，这些指标数值越大，意味着有机质越丰富，通常这比较有利于油气的生成。对于泥质燃源岩来说，评价其有机质丰度的标准可参考表-2J0应留意的是，岩石中TOC若太高（3%）,会造成无潜力碳太多，并非好燃源岩。但TOC太低，明显也不行。岩石中的“A”含量，与有机质丰度、类型、成熟度都有关,其中受成熟度影响比较大，相互对比时应考虑大体为同一演化阶段。表2-l泥质燃源岩有机质丰度的评价标准泥质燃源岩有机碳（TOO氯仿沥青“A”总煌（HC）好燃源岩1.0%10004000ppm5001000ppm较好燃源岩0.6-1.0%5001000ppm100500ppm煌源岩下线0.4%250300ppm100pp

3、m2.常用的有机质成熟度指标用于评价燃源岩有机质成熟度的常见指标有镜质体反射率（R。）、热变指数（TAI）、沥青转化率或燃转化率、CPI值（碳优势指数）、OEP值（奇偶优势比）、时间温度指数（TTI）等。镜质体反射率是一项确定有机质成熟度划分油气形成阶段特别有效的指标。但因不同类型干酪根具有不同化学结构，达到各演化阶段所需的低温条件不同，因而在应用镜质体反射率推断有机质的成熟度时，对不同类型的干酪根应有所区分（图 2-l）热变指数（TAI）分五个级别：级一未变化，有机残渣呈黄色；级一稍微热变质，呈桔色；级一中等热变质，呈棕色或褐色；级一强变质，呈黑素;级一剧烈热变质，除有机残渣呈黑色外，另有岩

4、石变质现象。石油、湿气和凝析气生成阶段的热变质指数约介于2.53.7之间。图-2-l依据镜质体反射率确定的油和气带的近似界沥青转化率（氯仿沥青“A” /有机碳）或燃转化率（总燃/有机碳）随燃源岩的埋深演化发生有规律的变化，据此可以精确划分有机质的演化阶段。在浅层这两个指标增长缓慢，超过肯定深度（生煌门限）后，快速增加直到最大值，对应生煌高峰。深度连续增加，而指标渐渐减小到特别低。当有机质达更高的演化阶段，高温裂解使液态烧和其它石油组分渐渐消逝。OEP （奇偶优势比）和CPI （碳优势指数）是将岩石抽提物中C23C34奇、偶碳原子正烷煌的相对丰度按下列公式（II-2-l, -2-2）计算的参数，

5、用以粗略估量原油成熟度，两参数可对比使用。在近代沉积物中，烧源岩未成熟，正烷烧奇碳优势明显，OEP1.2, CPI分布在2.45.5之间。随着埋藏深度加大，至热催化生油气阶段，干酪根热解产生没有奇碳或偶碳优势的正烷煌，OEP、CPI均小于12；在主要生油带，CPI值降低到1.0左右。OEP=Ci+6G+2+G+4、4Ci+4Ci+3 /CPI =_，（。25 。33）奇数十 ，。25 033）奇数2 2（。24 032）偶数（c26-c34）偶数常用的几种成熟度指标的大小与有机质演化阶段的对应关系如表2-2所J O表2-2常用的有机质成熟度指标与有机质演化阶段的对应关系有机质成熟度有机质成熟度

6、指标成煌演化阶段镜质体反射率Ro (%)热变指数TAICPI未成熟0.51.2生物化学生气阶段成熟0.5l. 152.03.7深部高温生气阶段二、本次习题的目的、资料说明及习题要求1 .本次习题的目的生油岩有机质演化曲线的编制和成煌阶段的划分对讨论含油气盆地油气成因理论、计算生油量和评价含油气远景、以及指导油气勘探等均具有重要意义。通过对给定样品的地球化学分析数据，分析有机岩演化特征，深入对学过的理论和方法的理解和把握。2 .资料说明及习题要求对某油田Y88-7井取样分析地化特征，得到各种指标数据如表II-2-3所示。已知该井区主要发育砂泥岩地层。阅读表-2-3,初步了解各地球化学指标随深度增

7、加的变化规律，在方格纸上以深度为纵坐标，各地球化学指标为横坐标，选取合适的比例尺，作各种地球化学指标与埋深的关系曲线。依据所绘制关系曲线划分有机质成煌阶段，并对各阶段基本特征以小结。(分析曲线图)表II -2-3 Y88-7井地球化学指标数据表编号深度(米)有机碳(%)氯仿沥青A饱和燃芳煌总碳/有机碳(mgg)CPI镜质体反射率Ro(%)(mg 100g 岩石)18000.6893.09.011.830.62.910.3128750.6287.010.615.241.62.800.3839500.5084.020.325.291.02.500.45410800.4885.020.428.510

8、1.91.830.44512500.6098.()28.640.1114.51.20().51613200.72270.042.543.0118.81.100.55713900.96285.076.477.0160.11.060.61814500.98315.785.684.1173.11.080.73914801.10348.697.388.1168.51()153()1.16325.0180.090.1168.81115901.48385.4215.795.4210.20.980.901216101.70410.8235.8130.0215.20.940.931316501.90460.7

9、278.6133.5216.91.021.0014171()1.68498.2254.3133.5230.01.051.081517701.82538.2298.0137.4239.01.011.1016181()1.99582.0347.0139.6244.00.991.2017I8602.16620.0396.0141.0248.01819002.37600.0418.3151.2240.01919302.02548.0310.8138.6222.51.061.402019702.22534.0308.6114.4100.51.011.572120001.50410.0230.494.3216.51.041.632220501.42208.0110.078.579.92321000.9695.025.440.141.11.031.8()242200().5()74.015.435.636.11.042.00绘图比例尺要求如下:纵坐标：深度1厘米二100米横坐标：有机碳氯仿沥青“A”芳香煌1 厘米=0.5%；1厘米=20()毫克/100克岩石；1厘米米00毫克/100克岩石;总煌/有机碳CPIRo1厘米=100毫克;1厘米二051 厘米=1.0%；饱和煌1厘米二100毫克/100克岩石