生油层研究与油源对比课件.ppt
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1、生油层研究与油源对比生油层研究与油源对比一一. .生油层研究生油层研究二二. .油源对比油源对比一一. .生油层研究生油层研究 烃源岩:烃源岩:指富含有机质能生成并提供工指富含有机质能生成并提供工业数量油气的岩石。业数量油气的岩石。生油岩生油岩:只提供工业数量的石油只提供工业数量的石油的的岩石岩石。生气母岩或气源岩生气母岩或气源岩:只提供工业数量的天只提供工业数量的天然气然气的岩石的岩石。 生油层:生油层:由生油岩组成的地层。由生油岩组成的地层。生油层系:生油层系:在一定的地质时内在一定的地质时内, ,具有具有相同岩性相同岩性- -岩相特征的若干岩相特征的若干生油层与生油层与非生油层非生油层的
2、组合。的组合。 生油层研究:地质研究和地球化学研究生油层研究:地质研究和地球化学研究 ( (一一) ) 生油层的地质研究生油层的地质研究生油岩的岩石类型:生油岩的岩石类型:泥质岩类:泥质岩类:泥岩、页岩、泥岩、页岩、粘土岩粘土岩等;等; 碳酸盐岩类:碳酸盐岩类:泥灰岩、生物灰岩以及富含泥灰岩、生物灰岩以及富含有机质的灰岩等。有机质的灰岩等。 泥页岩和泥灰岩泥页岩和泥灰岩是石油原始物质大量是石油原始物质大量赋存的场所。赋存的场所。 岩性、岩相、厚度及分布范围岩性、岩相、厚度及分布范围 特征:特征:粒度细粒度细小于小于0.05mm0.05mm,颜,颜色暗色暗黑、深灰、灰绿、灰褐色等,黑、深灰、灰绿
3、、灰褐色等,富含有机质,偶见原生油苗,常见分散富含有机质,偶见原生油苗,常见分散黄铁矿等。黄铁矿等。 岩性特征是岩性特征是确定确定生油岩最简便、最生油岩最简便、最直观的标志。直观的标志。 沉积环境或岩相:沉积环境或岩相:一般在利于生物大量繁殖、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。这样的保存,且利于生油岩发育的环境最有利。这样的环境只有环境只有深水和半深水湖相及浅海相深水和半深水湖相及浅海相,沼泽相则沼泽相则主要为成煤环境主要为成煤环境。生油层的厚度及分布生油层的厚度及分布:分布面积越大,厚度越大,分布面积越大,厚度越大,有机质的总量越大,则生烃量越大有机质的总量越大,则
4、生烃量越大。但单层厚度很大的块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。于排烃。粘土岩层厚粘土岩层厚303040m40m,砂层单层厚,砂层单层厚101015m15m,二者,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。生成与聚集。( (二二) ) 生油岩的有机地球化学研究生油岩的有机地球化学研究有机质丰度、类型、成熟度、排烃效率有机质丰度、类型、成熟度、排烃效率 1. 1. 有机质的丰度有机质的丰度 ( (1) 1) 有机碳(有机碳(TOC)
5、:TOC):系指岩石中系指岩石中残留残留的的有机碳,即岩石中有机碳链化合物的总称,以有机碳,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。单位质量岩石中有机碳的质量百分数表示。 有机碳、氯仿沥青有机碳、氯仿沥青“A”A”和总烃的百分含量和总烃的百分含量及岩石热解参数。及岩石热解参数。 组成有机质的元素中组成有机质的元素中C C最多、最稳定,可反映有最多、最稳定,可反映有机质数量。机质数量。 实测实测TocToc是生油岩中油气生成后,残留下来的碳是生油岩中油气生成后,残留下来的碳含量,又称残余(剩余)有机碳。含量,又称残余(剩余)有机碳。 有机碳有机碳有机质。有机质。 一
6、般:剩余有机质有机系数一般:剩余有机质有机系数剩余有机碳剩余有机碳 有机系数为有机系数为1.221.22或或1.331.33(2) (2) 氯仿沥青氯仿沥青“A”A”氯仿沥青氯仿沥青“A”是指岩石中可抽提的有机质含量。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。与有机质丰度、类型、成熟度有关。( () ) 总烃(总烃(HCHC)含量)含量 总烃为沥青总烃为沥青“A”中的饱和烃中的饱和烃+芳香烃含量。芳香烃含量。 中国中国陆相生油层评价标准(胡见义、黄第藩,陆相生油层评价标准(胡见义、黄第藩,1991) 生油生油层类别层类别项项目目好生油好生油层层中等生油中等生油层层差生油差
7、生油层层非生油非生油层层岩相岩相深湖一半深湖相深湖一半深湖相半深湖一浅湖相半深湖一浅湖相浅湖一浅湖一滨滨湖相湖相河流相河流相干酪根干酪根类类型型腐泥型腐泥型中中间间型型腐殖型腐殖型腐殖型腐殖型HC1.71.31.31.01.00.51.00.5有机碳含量有机碳含量()3.51.01.00.60.60.4 0.120.120.060.060.0150050025025010066331 30301515075 0060060030030015 30030012012050 6060202005 052.2.有机质的类型有机质的类型 有机质的类型常从有机质的类型常从不溶有机质不溶有机质( (干酪干
8、酪根根) )和和可溶有机质可溶有机质( (沥青沥青) )的性质和组成的性质和组成来加以区分。来加以区分。干酪根类型的确定是有机干酪根类型的确定是有机质类型研究的主体质类型研究的主体,常用的研究方法有,常用的研究方法有元素分析、光学分析、红外光谱分析以元素分析、光学分析、红外光谱分析以及岩石热解分析等。另外可溶沥青的研及岩石热解分析等。另外可溶沥青的研究也普遍受到重视。究也普遍受到重视。 (1) Kerogen (1) Kerogen分类分类 a.a.元素分类元素分类0.00.10.20.30.4O/C0.00.51.01.52.0H/C1221孙虎沙三段孙虎沙四段孙虎孔二段前磨头沙三段孙虎前磨
9、头地区源岩的H/CO/C关系图 b b. . 热解法热解法 由由J.EspitalieJ.Espitalie等发展等发展了一种研究生油岩特征的热了一种研究生油岩特征的热解方法,即生油岩分析仪,解方法,即生油岩分析仪,可以直接从岩样测出其中所可以直接从岩样测出其中所含的吸附烃(含的吸附烃(S S1 1)、干酪根)、干酪根热解烃(热解烃(S S2 2)和二氧化碳)和二氧化碳(S S3 3)与水等含氧挥发物,)与水等含氧挥发物,以及相应的温度。以及相应的温度。 0100200300400I O, mg / g02004006008001000I H,mg / g21前磨头沙三段 前磨头沙四段前磨头地
10、区源岩氢指数与氧指数 孢粉学分类孢粉学分类藻藻质质絮絮质质草草质质木木质质煤煤质质煤岩学分煤岩学分类类显微组分显微组分壳壳质质组组镜质组镜质组情质组情质组显微组分细分显微组分细分藻质体藻质体无定形无定形孢孢粉粉角质体角质体树脂体树脂体木栓体木栓体结构镜质体结构镜质体无结构镜质体无结构镜质体丝质体丝质体微粒体微粒体巩膜体巩膜体元素元素分析分析Tissot分类分类藻质型(藻质型()腐泥型(腐泥型()腐植型(腐植型()残余型(残余型()中国分类中国分类腐腐泥泥型(型()腐植型(腐植型()煤质型(煤质型()原始原始H/C原子比原子比1.70-1.501.501.301.00.700.600.50原始原
11、始O/C原子比原子比0.10.20.10.30.20.30.25岩石热解岩石热解分析分析生烃潜力生烃潜力S1+S2(kg/t岩石)岩石)66422降解率(降解率(%)50105010IH(mg/g有机碳)有机碳)800800500150IO(mg/g有机碳)有机碳)40604015050红外光谱红外光谱分析分析2930(cm1)/1600(cm1)3.03.00.41460(cm1)/1600(cm1)1.201.200.450.25有机质来源有机质来源海生、湖生海生、湖生陆生陆生陆生陆生陆生强氧化陆生强氧化或再循环或再循环化石燃料化石燃料以油、油页岩、藻煤和残植以油、油页岩、藻煤和残植煤为主
12、煤为主油气油气以气和腐植煤为主以气和腐植煤为主无油、少量气无油、少量气烃源岩中的干酪根分类烃源岩中的干酪根分类(据陈荣书,据陈荣书,1989,补充,补充) 其它其它干酪根干酪根分类(中国陆相)分类(中国陆相)标标准腐殖型准腐殖型2含腐泥腐殖型含腐泥腐殖型1腐殖腐泥型腐殖腐泥型含腐殖腐泥型含腐殖腐泥型I2标标准腐泥型准腐泥型I1HC 1.50C 0.300.300.250.250.150.150.10 0.10红红14601600 0.80外外29201600 3.2513C() -22.5-22.5 -25.5-25.5 -28 -28HI(岩石岩石热热解解) 475(2) (2) 可溶沥青有
13、机质的类型可溶沥青有机质的类型 a. .正构烷烃正构烷烃 来源于陆生高来源于陆生高等植物的有机质,等植物的有机质,气相色谱图上具有气相色谱图上具有高分子量的正构烷高分子量的正构烷烃,其碳数范围从烃,其碳数范围从 C C1010C C4040,主峰碳,主峰碳位置在位置在 nCnC2727、nCnC29 29 和和 nCnC3131。 来源于海相的浮游植物和藻类的有机质。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,主气相色谱图上具有中等分子量的正构烷烃,主峰碳位置在峰碳位置在 nCnC15 15 和和 nCnC1717,为,为单峰型单峰型。 如台湾新竹的如台湾新竹的上
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