生油層研究與油源對(duì)比課件

生油層研究與油源對(duì)比一.生油層研究二.油源對(duì)比生油層研究與油源對(duì)比一.生油層研究1一.生油層研究烴源巖：指富含有機(jī)質(zhì)能生成并提供工業(yè)數(shù)量油氣的巖石。

生油巖：只提供工業(yè)數(shù)量的石油的巖石。

生氣母巖或氣源巖：只提供工業(yè)數(shù)量的天然氣的巖石。

一.生油層研究2生油層：由生油巖組成的地層。

生油層系：在一定的地質(zhì)時(shí)內(nèi),具有相同巖性-巖相特征的若干生油層與非生油層的組合。

生油層研究：地質(zhì)研究和地球化學(xué)研究

生油層：由生油巖組成的地層。

生油層系：在一定的地質(zhì)時(shí)內(nèi),具3(一)生油層的地質(zhì)研究生油巖的巖石類型：

泥質(zhì)巖類：泥巖、頁(yè)巖、粘土巖等；

碳酸鹽巖類：泥灰?guī)r、生物灰?guī)r以及富含有機(jī)質(zhì)的灰?guī)r等。

泥頁(yè)巖和泥灰?guī)r是石油原始物質(zhì)大量賦存的場(chǎng)所。

——巖性、巖相、厚度及分布范圍

(一)生油層的地質(zhì)研究生油巖的巖石類型：

泥質(zhì)巖類：4

特征：粒度細(xì)——小于0.05mm，顏色暗——黑、深灰、灰綠、灰褐色等，富含有機(jī)質(zhì)，偶見(jiàn)原生油苗，常見(jiàn)分散黃鐵礦等。

巖性特征是確定生油巖最簡(jiǎn)便、最直觀的標(biāo)志。

特征：粒度細(xì)——小于0.05mm，顏色暗——黑、深灰5沉積環(huán)境或巖相：一般在利于生物大量繁殖、保存，且利于生油巖發(fā)育的環(huán)境最有利。這樣的環(huán)境只有深水和半深水湖相及淺海相，沼澤相則主要為成煤環(huán)境。生油層的厚度及分布：分布面積越大，厚度越大，有機(jī)質(zhì)的總量越大，則生烴量越大。但單層厚度很大的塊狀泥巖因往往欠壓實(shí)，產(chǎn)生超壓，會(huì)抑制生烴能力，不利于排烴。粘土巖層厚30～40m，砂層單層厚10～15m，二者顯略等厚互層的地區(qū)，生儲(chǔ)巖接觸面積大，最利于石油的生成與聚集。沉積環(huán)境或巖相：一般在利于生物大量繁殖、保存，且利于生油巖發(fā)6(二)生油巖的有機(jī)地球化學(xué)研究

——有機(jī)質(zhì)豐度、類型、成熟度、排烴效率1.有機(jī)質(zhì)的豐度

(1)有機(jī)碳（TOC):系指巖石中殘留的有機(jī)碳，即巖石中有機(jī)碳鏈化合物的總稱，以單位質(zhì)量巖石中有機(jī)碳的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示。

——有機(jī)碳、氯仿瀝青“A”和總烴的百分含量及巖石熱解參數(shù)。(二)生油巖的有機(jī)地球化學(xué)研究

——有機(jī)質(zhì)豐度、類型7組成有機(jī)質(zhì)的元素中C最多、最穩(wěn)定，可反映有機(jī)質(zhì)數(shù)量。

實(shí)測(cè)Toc是生油巖中油氣生成后，殘留下來(lái)的碳含量，又稱殘余（剩余）有機(jī)碳。

有機(jī)碳≠有機(jī)質(zhì)。

一般：剩余有機(jī)質(zhì)＝有機(jī)系數(shù)×剩余有機(jī)碳

有機(jī)系數(shù)為1.22或1.33組成有機(jī)質(zhì)的元素中C最多、最穩(wěn)定，可反映有機(jī)質(zhì)數(shù)量。

8(2)氯仿瀝青“A”氯仿瀝青“A”是指巖石中可抽提的有機(jī)質(zhì)含量。

與有機(jī)質(zhì)豐度、類型、成熟度有關(guān)。(2)氯仿瀝青“A”氯仿瀝青“A”是指巖石中可抽提的有機(jī)質(zhì)9(３)總烴（HC）含量

總烴為瀝青“A”中的飽和烴+芳香烴含量。

(３)總烴（HC）含量總烴為瀝青“A”中的飽和烴+芳香烴10中國(guó)陸相生油層評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（胡見(jiàn)義、黃第藩，1991）

生油層類別項(xiàng)目好生油層中等生油層差生油層非生油層巖相深湖一半深湖相半深湖一淺湖相淺湖一濱湖相河流相干酪根類型腐泥型中間型腐殖型腐殖型H／C1.7～1.31.3—1.01.0～0.51.0～0.5有機(jī)碳含量(％)3.5～1.01.0～0.60.6～0.4<0.4氯仿瀝青“A”（％)>0.120.12～0.060.06～0.01<0.01總烴含量(ppm)>500500～250250～100<100總烴／有機(jī)碳(％)>66—33～1<1中國(guó)陸相生油層評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（胡見(jiàn)義、黃第藩，1991）11地區(qū)層位有機(jī)碳孫虎沙三段中差沙四段非孔二段非前磨頭沙三段好地區(qū)層位有機(jī)碳孫虎沙三段中差沙四段非孔二段非前磨頭沙三12地區(qū)層位氯仿瀝青A孫虎沙三段差沙四段差前磨頭沙三段中差地區(qū)層位氯仿瀝青A孫虎沙三段差沙四段差前磨頭沙三段中差13孫虎地區(qū)有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)表地區(qū)層位有機(jī)碳氯仿瀝青A總烴烴潛量級(jí)別孫虎沙三段中差差差差差沙四段非差差非非非差孔二段非差中差中非差前磨頭沙三段好中差差中中差孫虎地區(qū)有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)表地區(qū)層位有機(jī)碳氯仿瀝青A總烴烴潛量級(jí)14吐哈盆地煤系泥巖有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表(據(jù)陳建平等，1993)生油巖級(jí)別好中差非C(％)>3．03．0～1．51．5～0．75<0．75A(％)>0．060．06～0．030．03～0．015<0．015HC(ppm)>300300～120120～50<50S1+S2(mg／g)>6．06．0～2．02．0～0．5<0．5吐哈盆地煤系泥巖有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表(據(jù)陳建平等，1993)152.有機(jī)質(zhì)的類型有機(jī)質(zhì)的類型常從不溶有機(jī)質(zhì)(干酪根)和可溶有機(jī)質(zhì)(瀝青)的性質(zhì)和組成來(lái)加以區(qū)分。干酪根類型的確定是有機(jī)質(zhì)類型研究的主體，常用的研究方法有元素分析、光學(xué)分析、紅外光譜分析以及巖石熱解分析等。另外可溶瀝青的研究也普遍受到重視。2.有機(jī)質(zhì)的類型有機(jī)質(zhì)的類型常從不溶有機(jī)質(zhì)(干酪根)和可16(1)Kerogen分類a.元素分類孫虎—前磨頭地區(qū)源巖的H/C—O/C關(guān)系圖

(1)Kerogen分類a.元素分類孫虎—前磨17

b.熱解法

由J.Espitalie等發(fā)展了一種研究生油巖特征的熱解方法，即生油巖分析儀，可以直接從巖樣測(cè)出其中所含的吸附烴（S1）、干酪根熱解烴（S2）和二氧化碳（S3）與水等含氧揮發(fā)物，以及相應(yīng)的溫度。

b.熱解法由J.Espitalie等發(fā)展了一種研18前磨頭地區(qū)源巖氫指數(shù)與氧指數(shù)

前磨頭地區(qū)源巖氫指數(shù)與氧指數(shù)19孢粉學(xué)分類藻

質(zhì)絮

質(zhì)草

質(zhì)木

質(zhì)煤

質(zhì)煤巖學(xué)分類顯微組分殼

質(zhì)

組鏡質(zhì)組情質(zhì)組顯微組分細(xì)分藻質(zhì)體無(wú)定形孢

粉角質(zhì)體樹(shù)脂體木栓體結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體無(wú)結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體絲質(zhì)體微粒體鞏膜體元素分析Tissot分類藻質(zhì)型（Ⅰ）腐泥型（Ⅱ）腐植型（Ⅲ）殘余型（Ⅳ）中國(guó)分類腐

泥

型（Ⅰ）腐植型（Ⅲ）煤質(zhì)型（Ⅳ）原始H/C原子比1.70-1.501.50－1.301.0－0.700.60－0.50原始O/C原子比＜0.1＜0.2－0.10.3－0.20.3－0.25巖石熱解分析生烴潛力S1+S2（kg/t巖石）＞66－4＜2＜2降解率（%）＞5010－50＜10IH（mg/g有機(jī)碳）＞800800－500＜150

IO（mg/g有機(jī)碳）＜4060－40150－50

紅外光譜分析2930(cm－1)/1600(cm－1)＞3.0＞3.0＜0.4

1460(cm－1)/1600(cm－1)＞1.201.20－0.45＜0.25

有機(jī)質(zhì)來(lái)源海生、湖生陸生陸生陸生強(qiáng)氧化或再循環(huán)化石燃料以油、油頁(yè)巖、藻煤和殘植煤為主油氣以氣和腐植煤為主無(wú)油、少量氣烴源巖中的干酪根分類(據(jù)陳榮書(shū)，1989，補(bǔ)充)

孢粉學(xué)分類藻

質(zhì)絮

質(zhì)草

質(zhì)木

質(zhì)煤

質(zhì)煤巖學(xué)分類20其它干酪根分類（中國(guó)陸相）標(biāo)準(zhǔn)腐殖型Ⅲ2含腐泥腐殖型Ⅲ1腐殖腐泥型Ⅱ含腐殖腐泥型I2標(biāo)準(zhǔn)腐泥型I1H／C<0.80.8—1.01.0—1.31.3～1.5>1.50／C>0.300.30～0.250.25～0.150.15～0.10<0.10紅1460／1600<0.200.20～0.350.35～0.80>0.80／外2920／1600<0.650.65～1.251.25～3.25>3.25／δ13C(‰)>-22.5-22.5～-25.5-25.5～-28<-28／HI(巖石熱解)<6565～260260～475>475／其它干酪根分類（中國(guó)陸相）標(biāo)準(zhǔn)腐殖型含腐泥腐殖型腐殖腐泥型含21(2)可溶瀝青有機(jī)質(zhì)的類型

a.正構(gòu)烷烴(2)可溶瀝青有機(jī)質(zhì)的類型a.正構(gòu)烷烴22

來(lái)源于陸生高等植物的有機(jī)質(zhì)，氣相色譜圖上具有高分子量的正構(gòu)烷烴，其碳數(shù)范圍從C10～C40，主峰碳位置在nC27、nC29和nC31。

來(lái)源于陸生高等植物的有機(jī)質(zhì)，氣相色譜圖上具有高分子量23

來(lái)源于海相的浮游植物和藻類的有機(jī)質(zhì)。氣相色譜圖上具有中等分子量的正構(gòu)烷烴，主峰碳位置在nC15和nC17，為單峰型。

如臺(tái)灣新竹的上第三系原油為海相原油，南海北部灣下第三系原油為陸相原油。來(lái)源于海相的浮游植物和藻類的有機(jī)質(zhì)。氣相色譜圖上具有24

若為混合來(lái)源的有機(jī)質(zhì)，正構(gòu)烷烴會(huì)出現(xiàn)前后兩個(gè)峰，即為雙峰型，如美國(guó)猶英他盆地始新統(tǒng)沉積物。若為混合來(lái)源的有機(jī)質(zhì)，正構(gòu)烷烴會(huì)出現(xiàn)前后兩個(gè)峰，即為25b.甾萜烷

b.甾萜烷26C27甾烷主要來(lái)自浮游生物C29甾烷主要來(lái)自陸源高等植物C27甾烷主要來(lái)自浮游生物C29甾烷主要來(lái)自陸源高等植物27孫虎—前磨頭地區(qū)源巖三種甾烷組成的三角圖

孫虎—前磨頭地區(qū)源巖三種甾烷組成的三角圖283.有機(jī)質(zhì)的成熟度

（1）鏡質(zhì)組反射率（R0）鏡質(zhì)組是一組富氧的顯微組份，由泥炭成因有關(guān)的腐殖質(zhì)組成，具鏡煤（或煤素質(zhì)）特征，其結(jié)構(gòu)為以芳香烴為核，常有不同的支鏈烷基。在熱演化過(guò)程中，鏈烷熱解析出，芳環(huán)稠合，出現(xiàn)微片狀結(jié)構(gòu)，芳環(huán)片間距逐漸縮小，致使反射率增大，透射率減小，顏色變暗，這是一種不可逆反應(yīng)。鏡質(zhì)組反射率與成巖作用關(guān)系密切相關(guān)，熱變質(zhì)作用愈深，鏡質(zhì)組反射率愈大?！璧刂谐练e有機(jī)質(zhì)向石油轉(zhuǎn)化的熱演化程度干酪根的類型不同其各成熟階段Ro值也有一定差別

3.有機(jī)質(zhì)的成熟度（1）鏡質(zhì)組反射率（R0）——盆地中沉29（2）熱變質(zhì)指數(shù)（TAI）它是一種在顯微鏡下通過(guò)透射光觀測(cè)到的由熱引起的孢粉、藻類等顏色變化的標(biāo)度，按顏色變化確定有機(jī)質(zhì)的演化程度，共分5個(gè)級(jí)別：1級(jí)—黃色，未變化2級(jí)—桔色，輕微熱變化3級(jí)—棕色或褐色，中等熱變質(zhì)4級(jí)—黑色，強(qiáng)變質(zhì)5級(jí)—黑色，強(qiáng)烈熱變質(zhì)，伴有巖石變質(zhì)現(xiàn)象油氣生成的熱變質(zhì)指數(shù)介于2.5~3.7之間。（2）熱變質(zhì)指數(shù)（TAI）30

(3)孢粉和干酪根顏色法

未成熟階段為淺黃至黃色；成熟階段為褐黃至棕色；過(guò)成熟階段為深棕色至黑色。(3)孢粉和干酪根顏色法未成熟階段為淺黃至黃31(4)巖石熱解法

(4)巖石熱解法32成熟度指標(biāo)未成熟生油凝析油濕氣干氣鏡質(zhì)體反射率<0．50．5～1．31．3～1．51．5～2．0>2．0TmaxI類<437437～460450～465460～490>49011類<435435～455447～460455～490>490Ⅲ類<432432～460445～470460～505>505我國(guó)生油巖的Tmax范圍(鄔立言，1986)

成熟度指標(biāo)未成熟生油凝析油濕氣干氣鏡質(zhì)體反射率<0．50．33(5)正烷烴

(5)正烷烴34

隨著有機(jī)質(zhì)成熟度的增加，CPI值和OEP值愈接近1，并趨于穩(wěn)定。

奇偶優(yōu)勢(shì)比即正烷烴中奇碳分子比偶碳分子的相對(duì)濃度，它有兩種表示方法，即碳優(yōu)勢(shì)指數(shù)（CPI）和奇偶優(yōu)勢(shì)指數(shù)（OPE）。隨著有機(jī)質(zhì)成熟度的增加，CPI值和OEP值愈接近1，354.有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化指標(biāo)采用氯仿瀝青/有機(jī)碳、總烴/有機(jī)碳、總烴/氯仿瀝青、飽和烴/芳烴、總烴/非烴等比值可以進(jìn)一步了解有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化率。4.有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化指標(biāo)采用氯仿瀝青/有機(jī)碳、總烴36二.油源對(duì)比

油源對(duì)比包括油—巖、油—油、氣—?dú)?、油—?dú)狻獛r的對(duì)比，實(shí)際上地化對(duì)比的核心問(wèn)題就是油—巖和氣—巖的對(duì)比以及天然氣的成因分類。其主要意義是：1.查明盆地內(nèi)含油層與生油層的關(guān)系，確定生儲(chǔ)蓋組合的產(chǎn)能及分布特征。2.了解油氣運(yùn)移的方向和途徑。二.油源對(duì)比油源對(duì)比包括油—巖、油—油、氣—?dú)?、油—?dú)狻獛r37(一)油源對(duì)比原則

對(duì)比的原則：性質(zhì)相同的兩種油氣應(yīng)源于同一母巖；母巖排出的石油應(yīng)與母巖中殘留的石油相同，實(shí)際上油氣在運(yùn)移過(guò)程中會(huì)受到各種因素的影響，因此，相似即同源。對(duì)比指標(biāo)應(yīng)選擇在生油巖和原油中共同含有的，不受運(yùn)移、熱變質(zhì)作用所影響的化合物。(一)油源對(duì)比原則對(duì)比的原則：性質(zhì)相同的兩種油氣38(二)常用對(duì)比指標(biāo)

1.正烷烴分布曲線

(二)常用對(duì)比指標(biāo)1.正烷烴分布曲線392.微量元素

常用釩和鎳，V/Ni<1為陸相環(huán)境，V/Ni>1為海相環(huán)境，而且，V/Ni隨年代越老，比值越小，可能由于V較Ni不穩(wěn)定。2.微量元素常用釩和鎳，V/Ni<1為陸相環(huán)境，V40異戊二烯型烷烴分布狀況示意圖(據(jù)Welte，1979)

15-21個(gè)碳原子的類異戊二烯型烷烴的分布特征作為對(duì)比標(biāo)志

3.生物標(biāo)志化合物

異戊二烯型烷烴分布狀況示意圖(據(jù)Welte，1979)141姥鮫烷/正十七烷、植烷/正十八烷、(姥鮫烷+植烷)/(正十七烷+正十八烷)作為對(duì)比標(biāo)志。

姥鮫烷/正十七烷、植烷/正十八烷、(姥鮫烷+植烷)/(正十七42西德弗斯特油田:27到30個(gè)碳原子的四環(huán)，五環(huán)環(huán)烷烴

膽甾烷麥角甾烷埃第安烷谷甾烷藿烷羊毛甾烷

J2石油

J2頁(yè)巖

J1頁(yè)巖

J1頁(yè)巖Ⅱ

西德弗斯特油田石油與生油巖的C27+環(huán)狀化合物的對(duì)比(據(jù)Welte，1975)

石油主要來(lái)自中侏羅統(tǒng)的頁(yè)巖西德弗斯特油田:27到30個(gè)碳原子的四環(huán)，五環(huán)環(huán)烷烴43甾烷和萜烷的質(zhì)量色譜圖用于油-油和油-巖對(duì)比

吐魯番盆地原油飽和烴和生油巖，煤的抽提物中甾烷(m/z217)和五環(huán)三萜烷(m/z191)質(zhì)量色譜圖(據(jù)黃第藩等，1989)臺(tái)參一井和七克臺(tái)油田的原油屬同源，母質(zhì)為J1b的煤和Ⅲ型母巖。而勝金口油田的原油來(lái)自J2q的生油巖。

甾烷和萜烷的質(zhì)量色譜圖吐魯番盆地原油飽和烴和生油巖，煤的抽提444.碳、氫穩(wěn)定同位素不同餾分或組分原油碳、氫穩(wěn)定同位素對(duì)比。由于飽和烴、芳烴和N、S、O化合物的碳、氫同位素具有連續(xù)性的差異，所以，這些原油是分別屬于兩種碳、氫同位素組成不同的母巖。4.碳、氫穩(wěn)定同位素不同餾分或組分原油碳、氫穩(wěn)定同位素對(duì)比。45同位素類型曲線進(jìn)行油-巖對(duì)比用同位素類型曲線對(duì)比原油與生油巖

(轉(zhuǎn)引自潘鐘祥等，1986)

圖中實(shí)線表示原油；虛線表示生油巖抽提物的組分同位素類型曲線進(jìn)行油-巖對(duì)比用同位素類型曲線對(duì)比原油與生油46西德原油與生油巖δ13C‰值對(duì)比表盆地油田地層深度(米)δ13C‰值油源對(duì)比原油生油巖可溶性有機(jī)質(zhì)不溶性有機(jī)質(zhì)萊茵盆地胡滕海姆第三系1890—-27-26．5好漸新統(tǒng)1910—-26．4-26．6較好呂佩階1900-28．8———北德意志盆地喬治斯道爾夫白堊系韋爾登階890—-32．5-33．8差940—-32．2-33．1差830-32．2———西德原油與生油巖δ13C‰值對(duì)比表盆地油田地47氣源對(duì)比

天然氣的成分、同位素組成和母巖的成熟度(Ro％)可進(jìn)行氣源對(duì)比

加拿大北極區(qū)某背斜氣源對(duì)比圖

(據(jù)Stahl，1979)氣源對(duì)比天然氣的成分、同位素組成和母巖的成熟度(Ro％)可481.沉積有機(jī)質(zhì)的生化組成主要有哪些？對(duì)成油最有利的生化組成是什么？2.按化學(xué)分類，干酪根可分為幾種類型？簡(jiǎn)述其化學(xué)組成特征。3.論述有機(jī)質(zhì)向油氣轉(zhuǎn)化的現(xiàn)代模式及其勘探意義。（試述干酪根成烴演化機(jī)制）4.試述有機(jī)質(zhì)成烴的主要控制因素。（簡(jiǎn)述時(shí)間—溫度指數(shù)（TTI）的理論依據(jù)、方法及其應(yīng)用。）5.試述有利于油氣生成的大地構(gòu)造環(huán)境和巖相古地理環(huán)境（地質(zhì)條件）。6.天然氣可劃分哪些成因類型？有哪些特征？7．試述生油理論的發(fā)展。8．評(píng)價(jià)生油巖質(zhì)量的主要指標(biāo)。9.油源對(duì)比的基本原則是什么？目前常用的油源對(duì)比的指標(biāo)有哪幾類？1.沉積有機(jī)質(zhì)的生化組成主要有哪些？對(duì)成油最有利的生化49生油層研究與油源對(duì)比一.生油層研究二.油源對(duì)比生油層研究與油源對(duì)比一.生油層研究50一.生油層研究烴源巖：指富含有機(jī)質(zhì)能生成并提供工業(yè)數(shù)量油氣的巖石。

生油巖：只提供工業(yè)數(shù)量的石油的巖石。

生氣母巖或氣源巖：只提供工業(yè)數(shù)量的天然氣的巖石。

一.生油層研究51生油層：由生油巖組成的地層。

生油層系：在一定的地質(zhì)時(shí)內(nèi),具有相同巖性-巖相特征的若干生油層與非生油層的組合。

生油層研究：地質(zhì)研究和地球化學(xué)研究

生油層：由生油巖組成的地層。

生油層系：在一定的地質(zhì)時(shí)內(nèi),具52(一)生油層的地質(zhì)研究生油巖的巖石類型：

泥質(zhì)巖類：泥巖、頁(yè)巖、粘土巖等；

碳酸鹽巖類：泥灰?guī)r、生物灰?guī)r以及富含有機(jī)質(zhì)的灰?guī)r等。

泥頁(yè)巖和泥灰?guī)r是石油原始物質(zhì)大量賦存的場(chǎng)所。

——巖性、巖相、厚度及分布范圍

(一)生油層的地質(zhì)研究生油巖的巖石類型：

泥質(zhì)巖類：53

特征：粒度細(xì)——小于0.05mm，顏色暗——黑、深灰、灰綠、灰褐色等，富含有機(jī)質(zhì)，偶見(jiàn)原生油苗，常見(jiàn)分散黃鐵礦等。

巖性特征是確定生油巖最簡(jiǎn)便、最直觀的標(biāo)志。

特征：粒度細(xì)——小于0.05mm，顏色暗——黑、深灰54沉積環(huán)境或巖相：一般在利于生物大量繁殖、保存，且利于生油巖發(fā)育的環(huán)境最有利。這樣的環(huán)境只有深水和半深水湖相及淺海相，沼澤相則主要為成煤環(huán)境。生油層的厚度及分布：分布面積越大，厚度越大，有機(jī)質(zhì)的總量越大，則生烴量越大。但單層厚度很大的塊狀泥巖因往往欠壓實(shí)，產(chǎn)生超壓，會(huì)抑制生烴能力，不利于排烴。粘土巖層厚30～40m，砂層單層厚10～15m，二者顯略等厚互層的地區(qū)，生儲(chǔ)巖接觸面積大，最利于石油的生成與聚集。沉積環(huán)境或巖相：一般在利于生物大量繁殖、保存，且利于生油巖發(fā)55(二)生油巖的有機(jī)地球化學(xué)研究

——有機(jī)質(zhì)豐度、類型、成熟度、排烴效率1.有機(jī)質(zhì)的豐度

(1)有機(jī)碳（TOC):系指巖石中殘留的有機(jī)碳，即巖石中有機(jī)碳鏈化合物的總稱，以單位質(zhì)量巖石中有機(jī)碳的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示。

——有機(jī)碳、氯仿瀝青“A”和總烴的百分含量及巖石熱解參數(shù)。(二)生油巖的有機(jī)地球化學(xué)研究

——有機(jī)質(zhì)豐度、類型56組成有機(jī)質(zhì)的元素中C最多、最穩(wěn)定，可反映有機(jī)質(zhì)數(shù)量。

實(shí)測(cè)Toc是生油巖中油氣生成后，殘留下來(lái)的碳含量，又稱殘余（剩余）有機(jī)碳。

有機(jī)碳≠有機(jī)質(zhì)。

一般：剩余有機(jī)質(zhì)＝有機(jī)系數(shù)×剩余有機(jī)碳

有機(jī)系數(shù)為1.22或1.33組成有機(jī)質(zhì)的元素中C最多、最穩(wěn)定，可反映有機(jī)質(zhì)數(shù)量。

57(2)氯仿瀝青“A”氯仿瀝青“A”是指巖石中可抽提的有機(jī)質(zhì)含量。

與有機(jī)質(zhì)豐度、類型、成熟度有關(guān)。(2)氯仿瀝青“A”氯仿瀝青“A”是指巖石中可抽提的有機(jī)質(zhì)58(３)總烴（HC）含量

總烴為瀝青“A”中的飽和烴+芳香烴含量。

(３)總烴（HC）含量總烴為瀝青“A”中的飽和烴+芳香烴59中國(guó)陸相生油層評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（胡見(jiàn)義、黃第藩，1991）

生油層類別項(xiàng)目好生油層中等生油層差生油層非生油層巖相深湖一半深湖相半深湖一淺湖相淺湖一濱湖相河流相干酪根類型腐泥型中間型腐殖型腐殖型H／C1.7～1.31.3—1.01.0～0.51.0～0.5有機(jī)碳含量(％)3.5～1.01.0～0.60.6～0.4<0.4氯仿瀝青“A”（％)>0.120.12～0.060.06～0.01<0.01總烴含量(ppm)>500500～250250～100<100總烴／有機(jī)碳(％)>66—33～1<1中國(guó)陸相生油層評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（胡見(jiàn)義、黃第藩，1991）60地區(qū)層位有機(jī)碳孫虎沙三段中差沙四段非孔二段非前磨頭沙三段好地區(qū)層位有機(jī)碳孫虎沙三段中差沙四段非孔二段非前磨頭沙三61地區(qū)層位氯仿瀝青A孫虎沙三段差沙四段差前磨頭沙三段中差地區(qū)層位氯仿瀝青A孫虎沙三段差沙四段差前磨頭沙三段中差62孫虎地區(qū)有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)表地區(qū)層位有機(jī)碳氯仿瀝青A總烴烴潛量級(jí)別孫虎沙三段中差差差差差沙四段非差差非非非差孔二段非差中差中非差前磨頭沙三段好中差差中中差孫虎地區(qū)有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)表地區(qū)層位有機(jī)碳氯仿瀝青A總烴烴潛量級(jí)63吐哈盆地煤系泥巖有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表(據(jù)陳建平等，1993)生油巖級(jí)別好中差非C(％)>3．03．0～1．51．5～0．75<0．75A(％)>0．060．06～0．030．03～0．015<0．015HC(ppm)>300300～120120～50<50S1+S2(mg／g)>6．06．0～2．02．0～0．5<0．5吐哈盆地煤系泥巖有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表(據(jù)陳建平等，1993)642.有機(jī)質(zhì)的類型有機(jī)質(zhì)的類型常從不溶有機(jī)質(zhì)(干酪根)和可溶有機(jī)質(zhì)(瀝青)的性質(zhì)和組成來(lái)加以區(qū)分。干酪根類型的確定是有機(jī)質(zhì)類型研究的主體，常用的研究方法有元素分析、光學(xué)分析、紅外光譜分析以及巖石熱解分析等。另外可溶瀝青的研究也普遍受到重視。2.有機(jī)質(zhì)的類型有機(jī)質(zhì)的類型常從不溶有機(jī)質(zhì)(干酪根)和可65(1)Kerogen分類a.元素分類孫虎—前磨頭地區(qū)源巖的H/C—O/C關(guān)系圖

(1)Kerogen分類a.元素分類孫虎—前磨66

b.熱解法

由J.Espitalie等發(fā)展了一種研究生油巖特征的熱解方法，即生油巖分析儀，可以直接從巖樣測(cè)出其中所含的吸附烴（S1）、干酪根熱解烴（S2）和二氧化碳（S3）與水等含氧揮發(fā)物，以及相應(yīng)的溫度。

b.熱解法由J.Espitalie等發(fā)展了一種研67前磨頭地區(qū)源巖氫指數(shù)與氧指數(shù)

前磨頭地區(qū)源巖氫指數(shù)與氧指數(shù)68孢粉學(xué)分類藻

質(zhì)絮

質(zhì)草

質(zhì)木

質(zhì)煤

質(zhì)煤巖學(xué)分類顯微組分殼

質(zhì)

組鏡質(zhì)組情質(zhì)組顯微組分細(xì)分藻質(zhì)體無(wú)定形孢

粉角質(zhì)體樹(shù)脂體木栓體結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體無(wú)結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體絲質(zhì)體微粒體鞏膜體元素分析Tissot分類藻質(zhì)型（Ⅰ）腐泥型（Ⅱ）腐植型（Ⅲ）殘余型（Ⅳ）中國(guó)分類腐

泥

型（Ⅰ）腐植型（Ⅲ）煤質(zhì)型（Ⅳ）原始H/C原子比1.70-1.501.50－1.301.0－0.700.60－0.50原始O/C原子比＜0.1＜0.2－0.10.3－0.20.3－0.25巖石熱解分析生烴潛力S1+S2（kg/t巖石）＞66－4＜2＜2降解率（%）＞5010－50＜10IH（mg/g有機(jī)碳）＞800800－500＜150

IO（mg/g有機(jī)碳）＜4060－40150－50

紅外光譜分析2930(cm－1)/1600(cm－1)＞3.0＞3.0＜0.4

1460(cm－1)/1600(cm－1)＞1.201.20－0.45＜0.25

有機(jī)質(zhì)來(lái)源海生、湖生陸生陸生陸生強(qiáng)氧化或再循環(huán)化石燃料以油、油頁(yè)巖、藻煤和殘植煤為主油氣以氣和腐植煤為主無(wú)油、少量氣烴源巖中的干酪根分類(據(jù)陳榮書(shū)，1989，補(bǔ)充)

孢粉學(xué)分類藻

質(zhì)絮

質(zhì)草

質(zhì)木

質(zhì)煤

質(zhì)煤巖學(xué)分類69其它干酪根分類（中國(guó)陸相）標(biāo)準(zhǔn)腐殖型Ⅲ2含腐泥腐殖型Ⅲ1腐殖腐泥型Ⅱ含腐殖腐泥型I2標(biāo)準(zhǔn)腐泥型I1H／C<0.80.8—1.01.0—1.31.3～1.5>1.50／C>0.300.30～0.250.25～0.150.15～0.10<0.10紅1460／1600<0.200.20～0.350.35～0.80>0.80／外2920／1600<0.650.65～1.251.25～3.25>3.25／δ13C(‰)>-22.5-22.5～-25.5-25.5～-28<-28／HI(巖石熱解)<6565～260260～475>475／其它干酪根分類（中國(guó)陸相）標(biāo)準(zhǔn)腐殖型含腐泥腐殖型腐殖腐泥型含70(2)可溶瀝青有機(jī)質(zhì)的類型

a.正構(gòu)烷烴(2)可溶瀝青有機(jī)質(zhì)的類型a.正構(gòu)烷烴71

來(lái)源于陸生高等植物的有機(jī)質(zhì)，氣相色譜圖上具有高分子量的正構(gòu)烷烴，其碳數(shù)范圍從C10～C40，主峰碳位置在nC27、nC29和nC31。

來(lái)源于陸生高等植物的有機(jī)質(zhì)，氣相色譜圖上具有高分子量72

來(lái)源于海相的浮游植物和藻類的有機(jī)質(zhì)。氣相色譜圖上具有中等分子量的正構(gòu)烷烴，主峰碳位置在nC15和nC17，為單峰型。

如臺(tái)灣新竹的上第三系原油為海相原油，南海北部灣下第三系原油為陸相原油。來(lái)源于海相的浮游植物和藻類的有機(jī)質(zhì)。氣相色譜圖上具有73

若為混合來(lái)源的有機(jī)質(zhì)，正構(gòu)烷烴會(huì)出現(xiàn)前后兩個(gè)峰，即為雙峰型，如美國(guó)猶英他盆地始新統(tǒng)沉積物。若為混合來(lái)源的有機(jī)質(zhì)，正構(gòu)烷烴會(huì)出現(xiàn)前后兩個(gè)峰，即為74b.甾萜烷

b.甾萜烷75C27甾烷主要來(lái)自浮游生物C29甾烷主要來(lái)自陸源高等植物C27甾烷主要來(lái)自浮游生物C29甾烷主要來(lái)自陸源高等植物76孫虎—前磨頭地區(qū)源巖三種甾烷組成的三角圖

孫虎—前磨頭地區(qū)源巖三種甾烷組成的三角圖773.有機(jī)質(zhì)的成熟度

（1）鏡質(zhì)組反射率（R0）鏡質(zhì)組是一組富氧的顯微組份，由泥炭成因有關(guān)的腐殖質(zhì)組成，具鏡煤（或煤素質(zhì)）特征，其結(jié)構(gòu)為以芳香烴為核，常有不同的支鏈烷基。在熱演化過(guò)程中，鏈烷熱解析出，芳環(huán)稠合，出現(xiàn)微片狀結(jié)構(gòu)，芳環(huán)片間距逐漸縮小，致使反射率增大，透射率減小，顏色變暗，這是一種不可逆反應(yīng)。鏡質(zhì)組反射率與成巖作用關(guān)系密切相關(guān)，熱變質(zhì)作用愈深，鏡質(zhì)組反射率愈大?！璧刂谐练e有機(jī)質(zhì)向石油轉(zhuǎn)化的熱演化程度干酪根的類型不同其各成熟階段Ro值也有一定差別

3.有機(jī)質(zhì)的成熟度（1）鏡質(zhì)組反射率（R0）——盆地中沉78（2）熱變質(zhì)指數(shù)（TAI）它是一種在顯微鏡下通過(guò)透射光觀測(cè)到的由熱引起的孢粉、藻類等顏色變化的標(biāo)度，按顏色變化確定有機(jī)質(zhì)的演化程度，共分5個(gè)級(jí)別：1級(jí)—黃色，未變化2級(jí)—桔色，輕微熱變化3級(jí)—棕色或褐色，中等熱變質(zhì)4級(jí)—黑色，強(qiáng)變質(zhì)5級(jí)—黑色，強(qiáng)烈熱變質(zhì)，伴有巖石變質(zhì)現(xiàn)象油氣生成的熱變質(zhì)指數(shù)介于2.5~3.7之間。（2）熱變質(zhì)指數(shù)（TAI）79

(3)孢粉和干酪根顏色法

未成熟階段為淺黃至黃色；成熟階段為褐黃至棕色；過(guò)成熟階段為深棕色至黑色。(3)孢粉和干酪根顏色法未成熟階段為淺黃至黃80(4)巖石熱解法

(4)巖石熱解法81成熟度指標(biāo)未成熟生油凝析油濕氣干氣鏡質(zhì)體反射率<0．50．5～1．31．3～1．51．5～2．0>2．0TmaxI類<437437～460450～465460～490>49011類<435435～455447～460455～490>490Ⅲ類<432432～460445～470460～505>505我國(guó)生油巖的Tmax范圍(鄔立言，1986)

成熟度指標(biāo)未成熟生油凝析油濕氣干氣鏡質(zhì)體反射率<0．50．82(5)正烷烴

(5)正烷烴83

隨著有機(jī)質(zhì)成熟度的增加，CPI值和OEP值愈接近1，并趨于穩(wěn)定。

奇偶優(yōu)勢(shì)比即正烷烴中奇碳分子比偶碳分子的相對(duì)濃度，它有兩種表示方法，即碳優(yōu)勢(shì)指數(shù)（CPI）和奇偶優(yōu)勢(shì)指數(shù)（OPE）。隨著有機(jī)質(zhì)成熟度的增加，CPI值和OEP值愈接近1，844.有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化指標(biāo)采用氯仿瀝青/有機(jī)碳、總烴/有機(jī)碳、總烴/氯仿瀝青、飽和烴/芳烴、總烴/非烴等比值可以進(jìn)一步了解有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化率。4.有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化指標(biāo)采用氯仿瀝青/有機(jī)碳、總烴85二.油源對(duì)比

油源對(duì)比包括油—巖、油—油、氣—?dú)狻⒂汀獨(dú)狻獛r的對(duì)比，實(shí)際上地化對(duì)比的核心問(wèn)題就是油—巖和氣—巖的對(duì)比以及天然氣的成因分類。其主要意義是：1.查明盆地內(nèi)含油層與生油層的關(guān)系，確定生儲(chǔ)蓋組合的產(chǎn)能及分布特征。2.了解油氣運(yùn)移的方向和途徑。二.油源對(duì)比油源對(duì)比包括油—巖、油—油、氣—?dú)狻⒂汀獨(dú)狻獛r86(一)油源對(duì)比原則

對(duì)比的原則：性質(zhì)相同的兩種油氣應(yīng)源于同一母巖；母巖排出的石油應(yīng)與母巖中殘留的石油相同，實(shí)際上油氣在運(yùn)移過(guò)程中會(huì)受到各種因素的影響，因此，相似即同源。對(duì)比指標(biāo)應(yīng)選擇在生油巖和原油中共同含有的，不受運(yùn)移、熱變質(zhì)作用所影響的化合物。(一)油源對(duì)比原則對(duì)比的原則：性質(zhì)相同的兩種油氣87(二)常用對(duì)比指標(biāo)

1.正烷烴分布曲線

(二)常用對(duì)比指標(biāo)1.正烷烴分布曲線882.微量元素

常用釩和鎳，V/Ni<1為陸相環(huán)境，V/Ni>1為海相環(huán)境，而且，V/Ni隨年代越老，比值越小，可能由于V較Ni不穩(wěn)定。2.微量元素常用釩和鎳，V/Ni<1為陸相環(huán)境，V89異戊二烯型烷烴分布狀況示意圖(據(jù)Welte，1979)

15-21個(gè)碳原子的類異戊二烯型烷烴的分布特征作為對(duì)比標(biāo)志

3.生物標(biāo)志化合物

異戊二烯型烷烴分布狀況示意