碳酸鹽巖及其生烴理論課件

1、碳酸鹽巖及其生烴理論中國(guó)石油大學(xué)（北京）2012年4月匯報(bào)提綱 碳酸鹽巖有效烴源巖 碳酸鹽巖生烴機(jī)理 碳酸鹽巖生氣死亡線 一、碳酸鹽巖有效烴源巖金強(qiáng)(2001)將既有油氣生成又有油氣排出的巖層稱為有效烴源巖。饒丹等(2003)認(rèn)為有效烴源巖是指經(jīng)可靠油源對(duì)比所證實(shí)的能提供工業(yè)性油氣聚集的烴源巖。王永詩(shī)等(2003)認(rèn)為有效烴源巖是既有油氣生成又有油氣排出的巖石。能夠并已經(jīng)生成和排出烴類所排出的烴類足以形成商業(yè)性油氣藏。有效烴源巖表明已經(jīng)生成并排出了商業(yè)性油氣的烴源巖。有效烴源巖的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)一直以有機(jī)質(zhì)豐度下限作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。一、碳酸鹽巖有效烴源巖研究者單位或研究者下限值（%）研究者單位或研究者下限

2、值（%）美國(guó)地球化學(xué)公司0.12陳濟(jì)等（1985）0.10法國(guó)石油研究院0.24傅家謨（1982）0.100.20蘇聯(lián)羅諾夫等（1958）0.20郝石生（1985）0.20挪威在陸架研究所0.20大港研究院0.070.12龐加實(shí)驗(yàn)室0.25田口一雄（1980）0.20亨特（1967）0.29劉寶泉（1985）0.300.50蒂索和威爾特（1984）0.30埃勃0.30帕拉卡斯（1984）0.05黃第藩0.10鐘寧寧0.4劉寶泉0.05梁狄剛0.40.5夏新宇等0.40.5不同單位及學(xué)者出的碳酸鹽巖有機(jī)質(zhì)豐度下限值國(guó)外學(xué)者和單位提出的下限值高，我國(guó)學(xué)者提出的下限值比較低，前者多在0.20%0.5

3、0%。后者在0.05%0.12%。一、碳酸鹽巖有效烴源巖郝石生等對(duì)塔里木和鄂爾多斯盆地下古生界碳酸鹽巖生排烴特征的研究，由于這些生油層成熟度很高，有機(jī)質(zhì)豐度較低，尤其可溶有機(jī)質(zhì)含量很低，所以他們對(duì)不同階段提出了不同的豐度下限。演化階段非差較好好極好成熟階段（VRo1.3%）1.69高過(guò)成熟階段（VRo1.3%）TOC，%0.67碳酸鹽巖烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表對(duì)于高過(guò)成熟階段，有機(jī)質(zhì)的豐度下限定在0.03%0.043%，而成熟階段有機(jī)質(zhì)豐度下限為0.08%0.1%。一、碳酸鹽巖有效烴源巖秦建中等模擬實(shí)驗(yàn)和自然剖面的系統(tǒng)樣品熱解分析已證明有機(jī)質(zhì)為-1類碳酸鹽巖排烴下限值為TOC=0.06%0.

4、12%，而泥頁(yè)巖為TOC= 0.27% 0.48%，根據(jù)這一點(diǎn)，碳酸鹽烴源巖的有機(jī)碳下限值也應(yīng)比泥頁(yè)巖低一些。碳酸鹽的排烴下限一、碳酸鹽巖有效烴源巖有機(jī)質(zhì)類型多屬于偏腐泥型;對(duì)干酪根的催化生烴效率比泥巖高;對(duì)有機(jī)質(zhì)的吸附能力比泥巖低，排烴效率比泥巖高;沉積體系趨向于形成生-儲(chǔ)-蓋三位一體的聯(lián)合系統(tǒng)，油氣運(yùn)移距離近;常常伴有石膏等好的蓋層，我國(guó)碳酸鹽巖多處于高成熟-過(guò)成熟階段，多以生氣為主碳酸鹽巖和泥巖的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按生烴潛力相等(或相近)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來(lái)劃分,但碳酸鹽巖有機(jī)碳的下限值應(yīng)比泥頁(yè)巖低一些一、碳酸鹽巖有效烴源巖秦建中等（2004）為消除成熟度對(duì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的影響，又分為未熟成熟烴源巖，高成熟過(guò)成

5、熟烴源巖兩種評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)對(duì)碳酸鹽巖有機(jī)質(zhì)豐度、有機(jī)質(zhì)類型、沉積相、有機(jī)相的研究，提出了碳酸鹽巖評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。演化階段烴原巖級(jí)別評(píng)價(jià)參數(shù)很好烴源巖好烴源巖中等烴源巖差烴原巖非烴源巖未成熟-成熟TOC（%）2.0(-1)4.0(2-)1.02.0(-1)2.54.0(2-)0.51.0(-1)1.02.5(2-)0.30.5(-1)0.51.0(2-)0.3(-1)0.250.150.250.050.150.030.05100050010001.5050050150105.0102.05.00.52.01.2(-1)3.0(2-)0.81.2(-1)1.53.0(2-)0.40.8(-1)0.61.

6、5(2-)0.20.4(-1)0.350.6(2-)0.2(-1)0.35(2-)碳酸鹽巖烴源巖的劃分標(biāo)準(zhǔn)二、碳酸鹽巖生烴機(jī)理鐘寧寧等（1995），程克明等（1996）認(rèn)為碳酸鹽巖中有機(jī)質(zhì)的賦存狀態(tài)不同于碎屑巖，前者除分散有機(jī)質(zhì)外，還存在包裹體有機(jī)質(zhì)。碳酸鹽巖有機(jī)質(zhì)的生烴過(guò)程具有三段式二、碳酸鹽巖生烴機(jī)理碳酸鹽巖生氣機(jī)理中國(guó)海相碳酸鹽巖烴源巖發(fā)育與分布的特點(diǎn)以及成氣、成藏過(guò)程中的各種作用，綜合兩者建立了碳酸鹽巖的成烴模式。其不僅包括碳酸鹽巖自身的三段式成氣特點(diǎn)，還包括成氣、成藏過(guò)程中的原油熱裂解生氣以及次生有機(jī)質(zhì)受熱再次生氣過(guò)程。碳酸鹽巖的儲(chǔ)集性使其在后期成藏過(guò)程中形成了一定數(shù)量次生有機(jī)包體。

7、海相碳酸鹽巖位于疊合沉積盆地的最底層，時(shí)代老、埋藏受熱歷史長(zhǎng)、熱演化程度高，其中易發(fā)生古成藏，在高溫條件下極易發(fā)生熱裂解生氣，形成天然氣藏。三、碳酸鹽巖生氣死亡線黃志龍等（2003）采用半封閉外加溫加壓式熱壓模擬裝置對(duì)碳酸鹽巖的生烴情況進(jìn)行了熱模擬實(shí)驗(yàn)。樣品采自于甘肅平?jīng)銎拭嫫經(jīng)鼋M(O2)（表4），研究了碳酸鹽巖生氣量隨成熟度和溫度變化的趨勢(shì)。樣品地化特征實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，碳酸鹽巖氣態(tài)烴產(chǎn)率隨溫度升高而增大，并且在某一溫度點(diǎn)(460)之后，氣態(tài)烴產(chǎn)率的增大非常明顯;溫度是碳酸鹽巖生烴的重要影響因素;隨著溫度增高，碳酸鹽巖的生烴潛力不斷降低。三、碳酸鹽巖生氣死亡線在氣態(tài)烴產(chǎn)率隨Ro的變化圖中，我們可

8、以看出氣態(tài)烴產(chǎn)率隨Ro值升高而升高三、碳酸鹽巖生氣死亡線從Ro與S1+S2關(guān)系中可以看出，生烴潛力不斷降低。且有一巨變階段，大致在Ro=1.0%1.3%范圍內(nèi)。三、碳酸鹽巖生氣死亡線耿安松等借用了SweeneyJ.5.等(1990)提出的Easy%Ro參數(shù)對(duì)模擬實(shí)驗(yàn)的熱演化程度進(jìn)行定量。將相應(yīng)的升溫速率條件提供的動(dòng)力學(xué)參數(shù)輸入KnietciS軟件，計(jì)算出不同溫度點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的反應(yīng)率F，根據(jù)公式:Easy%Ro=EXP(-1.6+3.7F)，從而得到各實(shí)驗(yàn)溫度點(diǎn)的等效反射率參數(shù)Easy%Ro模擬實(shí)驗(yàn)源巖樣品基本地球化學(xué)數(shù)據(jù)模擬實(shí)驗(yàn)源巖樣品基本地球化學(xué)數(shù)據(jù)三、碳酸鹽巖生氣死亡線（a)甲烷(b)乙烷(e)丙烷(d)丁烷+