生油层研究与油源对比

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,生油层研究与油源对比,烃源岩：,指富含有机质能生成并提供工业数量油气的岩石。,生油岩,：,只提供工业数量的石油,的,岩石,。,生气母岩或气源岩,：,只提供工业数量的天然气,的岩石,。,生油层：由生油岩组成的地层。生油层系：在一定的地质时内,具有一样岩性-岩相特征的假设干生油层与非生油层的组合。,生油层研究：地质研究和地球化学研究,(一),生油层的地质研究,生油岩的岩石类型：,泥质岩类：,泥岩、页岩、,粘土岩,等；,碳酸盐岩类：,泥灰岩、生物灰岩以及富含有机质的灰岩等。,泥页岩和泥灰岩,是石油原始物质大量赋存的场所。,岩性、岩相、厚度及分布范围,特征：,粒度细小于0.05mm，颜色暗黑、深灰、灰绿、灰褐色等，富含有机质，偶见原生油苗，常见分散黄铁矿等。,岩性特征是,确定,生油岩最简便、最直观的标志。,沉积环境或岩相：一般在利于生物大量繁殖、保存，且利于生油岩发育的环境最有利。这样的环境只有深水和半深水湖相及浅海相，沼泽相那么主要为成煤环境。,生油层的厚度及分布：分布面积越大，厚度越大，有机质的总量越大，那么生烃量越大。但单层厚度很大的块状泥岩因往往欠压实，产生超压，会抑制生烃能力，不利于排烃。粘土岩层厚3040m，砂层单层厚1015m，二者显略等厚互层的地区，生储岩接触面积大，最利于石油的生成与聚集。,(二) 生油岩的有机地球化学研究,有机质丰度、类型、成熟度、排烃效率,1. 有机质的丰度,(1) 有机碳TOC):系指岩石中残留的有机碳，即岩石中有机碳链化合物的总称，以单位质量岩石中有机碳的质量百分数表示。,有机碳、氯仿沥青“A和总烃的百分含量及岩石热解参数。,组成有机质的元素中C最多、最稳定，可反映有机质数量。 实测Toc是生油岩中油气生成后，残留下来的碳含量，又称剩余剩余有机碳。 有机碳有机质。 一般：剩余有机质有机系数剩余有机碳 有机系数为1.22或1.33,(2) 氯仿沥青“A,氯仿沥青“A是指岩石中可抽提的有机质含量。 与有机质丰度、类型、成熟度有关。,() 总烃HC含量,总烃为沥青“A中的饱和烃+芳香烃含量。,中国陆相生油层评价标准胡见义、黄第藩，1991,生油层类别,项目,好生油层,中等生油层,差生油层,非生油层,岩相,深湖一半深湖相,半深湖一浅湖相,浅湖一滨湖相,河流相,干酪根类型,腐泥型,中间型,腐殖型,腐殖型,HC,1.71.3,1.3,1.0,1.00.5,1.00.5,有机碳含量(),3.51.0,1.00.6,0.60.4, 0.12,0.120.06,0.060.01,500,500250,250100,6,6,3,31, 30,3015,15075, 006,006003,0030015, 300,300120,12050, 60,6020,2005, 05,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。干酪根类型确实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。另外可溶沥青的研究也普遍受到重视。,(1) Kerogen,孙虎前磨头地区源岩的H/CO/C关系图,b,. 热解法,由J.Espitalie等开展了一种研究生油岩特征的热解方法，即生油岩分析仪，可以直接从岩样测出其中所含的吸附烃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。,前磨头地区源岩氢指数与氧指数,孢粉学分类,藻 质,絮 质,草 质,木 质,煤 质,煤岩学分类,显微组分,壳 质 组,镜质组,情质组,显微组分细分,藻质体,无定形,孢 粉,角质体,树脂体,木栓体,结构镜质体,无结构镜质体,丝质体,微粒体,巩膜体,元素,分析,Tissot分类,藻质型（）,腐泥型（）,腐植型（）,残余型（）,中国分类,腐 泥 型（）,腐植型（）,煤质型（）,原始H/C原子比,1.70-1.50,1.501.30,1.00.70,0.600.50,原始O/C原子比,0.1,0.20.1,0.30.2,0.30.25,岩石热解分析,生烃潜力,S,1,+,S,2,（kg/t岩石）,6,64,2,2,降解率（%）,50,1050,10,I,H,（mg/g有机碳）,800,800500,150,I,O,（mg/g有机碳）,40,6040,15050,红外光谱分析,2930(cm,1,)/1600(cm,1,),3.0,3.0,0.4,1460(cm,1,)/1600(cm,1,),1.20,1.200.45,0.25,有机质来源,海生、湖生,陆生,陆生,陆生强氧化,或再循环,化石燃料,以油、油页岩、藻煤和残植煤为主,油气,以气和腐植煤为主,无油、少量气,烃源岩中的干酪根分类(据陈荣书，1989，补充),其它干酪根分类中国陆相,标准腐殖型,2,含腐泥腐殖型,1,腐殖腐泥型,含腐殖腐泥型,I,2,标准腐泥型,I,1,HC, 1.5,0C, 0.30,0.300.25,0.250.15,0.150.10, 0.10,红,14601600, 0.80,外,29201600, 3.25,13,C(,), -22.5,-,22.5 -25.5,-,25.5 -28, -28,HI(岩石热解), 475,(2),可溶沥青有机质的类型,a,.正构烷烃,来源于陆生高等植物的有机质，气相色谱图上具有高分子量的正构烷烃，其碳数范围从 C,10,C,40,，主峰碳位置在 nC,27,、nC,29,和 nC,31。,来源于海相的浮游植物和藻类的有机质。气相色谱图上具有中等分子量的正构烷烃，主峰碳位置在 nC,15,和 nC,17,，为,单峰型,。,如台湾新竹的上第三系原油为海相原油，南海北部湾下第三系原油为陆相原油。,假设为混合来源的有机质，正构烷烃会出现前后两个峰，即为双峰型，如美国犹英他盆地始新统沉积物。,b. 甾萜烷,C27甾烷主要来自浮游生物,C29甾烷主要来自陆源高等植物,孙虎前磨头地区源岩三种甾烷组成的三角图,3. 有机质的成熟度,1镜质组反射率R0,镜质组是一组富氧的显微组份，由泥炭成因有关的腐殖质组成，具镜煤或煤素质特征，其构造为以芳香烃为核，常有不同的支链烷基。在热演化过程中，链烷热解析出，芳环稠合，出现微片状构造，芳环片间距逐渐缩小，致使反射率增大，透射率减小，颜色变暗，这是一种不可逆反响。镜质组反射率与成岩作用关系密切相关，热变质作用愈深，镜质组反射率愈大。,盆地中沉积有机质向石油转化的热演化程度,干酪根的类型不同其各成熟阶段Ro值也有一定差异,2热变质指数TAI,它是一种在显微镜下通过透射光观测到的由热引起的孢粉、藻类等颜色变化的标度，按颜色变化确定有机质的演化程度，共分5个级别：,1级黄色，未变化,2级桔色，轻微热变化,3级棕色或褐色，中等热变质,4级黑色，强变质,5级黑色，强烈热变质，伴有岩石变质现象,油气生成的热变质指数介于2.53.7之间。,(,3) 孢粉和,干酪根颜色法,未成熟阶段为浅黄至黄色；成熟阶段为褐黄至棕色；过成熟阶段为深棕色至黑色。,(4) 岩石热解法,成熟度指标,未成熟,生油,凝析油,湿气,干气,镜质体反射率, 20,Tmax,I类, 490,11类, 490,类, 505,我国生油岩的Tmax范围(邬立言，1986),(,5) 正烷,烃,随着有机质成熟度的增加，CPI值和 OEP值愈接近1，并趋于稳定。,奇偶优势比即正烷烃中奇碳分子比偶碳分子的相对浓度，它有两种表示方法，即碳优势指数CPI和奇偶优势指数OPE。,4. 有机质的转化指标,采用氯仿沥青/有机碳、总烃/有机碳、总烃/氯仿沥青、饱和烃/芳烃、总烃/非烃等比值可以进一步了解有机质的转化率。,油源比照包括油岩、油油、气气、油气岩的比照，实际上地化比照的核心问题就是油岩和气岩的比照以及天然气的成因分类。其主要意义是：,1.查明盆地内含油层与生油层的关系，确定生储盖组合的产能及分布特征。,2.了解油气运移的方向和途径。,(一) 油源比照原那么,比照的原那么：性质一样的两种油气应源于同一母岩；母岩排出的石油应与母岩中残留的石油一样，实际上油气在运移过程中会受到各种因素的影响，因此，相似即同源。,比照指标应选择在生油岩和原油中共同含有的，不受运移、热变质作用所影响的化合物。,(二)常用比照指标,2.微量元素,常用钒和镍，V/Ni1为海相环境，而且，V/Ni随年代越老，比值越小，可能由于V较Ni不稳定。,异戊二烯型烷烃分布状况示意图(据Welte，1979),15-21个碳原子的类异戊二烯型烷烃的分布特征作为比照标志,姥鲛烷/正十七烷、植烷/正十八烷、(姥鲛烷+植烷)/(正十七烷+正十八烷)作为比照标志。,西德弗斯特油田: 27到30个碳原子的四环，五环环烷烃,胆甾烷 麦角甾烷 埃第安烷 谷甾烷 藿烷 羊毛甾烷,J2石油,J2页岩,J1页岩,J1页岩,西德弗斯特油田石油与生油岩的C27+环状化合物的比照,(据Welte，1975),石油主要来自中侏罗统的页岩,甾烷和萜烷的质量色谱图,用于油-油和油-岩比照,吐鲁番盆地原油饱和烃和生油岩，煤的抽提物中甾烷(m/z 217)和五环三萜烷(m/z 191)质量色谱图(据黄第藩等，1989 ),台参一井和七克台油田的原油属同源，母质为J1b的煤和型母岩。而胜金口油田的原油来自J2q的生油岩。,4.,碳、氢稳定同位素,不同馏分或组分原油碳、氢稳定同位素比照。,由于饱和烃、芳烃和N、S、O化合物的碳、氢同位素具有连续性的差异，所以，这些原油是分别属于两种碳、氢同位素组成不同的母岩。,同位素类型曲线进展油-岩比照,用同位素类型曲线比照原油与生油岩(转引自潘钟祥等，1986)图中实线表示原油；虚线表示生油岩抽提物的组分,西德原油与生油岩13C值比照表,盆 地,油 田,地 层,深 度,(米),13,C,值,油源对比,原 油,生 油 岩,可溶性有机质,不溶性有机质,莱茵盆地,胡滕海姆,第三系,1890,-27,-265,好,渐新统,1910,-264,-266,较 好,吕佩阶,1900,-288,北德意志,盆 地,乔治斯,道尔夫,白垩系,韦尔登阶,890,-325,-338,差,940,-322,-331,差,830,-322,气源比照,天然气的成分、同位素组成和母岩的成熟度(Ro)可进展气源比照,加拿大北极区某背斜气源比照图(据Stahl，1979),1. 沉积有机质的生化组成主要有哪些？对成油最有利的生化组成是什么？,2. 按化学分类，干酪根可分为几种类型？简述其化学组成特征。,3. 论述有机质向油气转化的现代模式及其勘探意义。试述干酪根成烃演化机制,4. 试述有机质成烃的主要控制因素。简述时间温度指数TTI的理论依据、方法及其应用。,5. 试述有利于油气生成的大地构造环境和岩相古地理环境地质条件。,6. 天然气可划分哪些成因类型？有哪些特征？,7试述生油理论的开展。,8评价生油岩质量的主要指标。,9. 油源比照的根本原那么是什么？目前常用的油源比照的指标有哪几类？,人有了知识，就会具备各种分析能力，,明辨是非的能力。,所以我们要勤恳读书，广泛阅读，,古人说“书中自有黄金屋。,”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，,培养逻辑思维能力；,通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，,培养文学情趣；,通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。,有许多书籍还能培养我们的道德情操，,给我们巨大的精神力量，,鼓舞我们前进,。,