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烃源岩评价读书报告
烃源岩评价读书报告
烃源岩的概念
烃源岩是指富含有机质、在地质历史过程中生成并排出了或者正在生成和排出石油和天然气的岩石。只生成和排出石油的岩石称为油源岩。烃源岩的概念中不仅强调了能够生成油气，并且还强调能多排出油气；不仅要具有生成和排出油气的潜力，而且还要已经生成和排出油气或者正在生成和排出油气，只有这样的岩石才干算作烃源岩。
由烃源岩组成的地层则称为烃源层或烃源岩层。在一个沉积盆地的发展过程中，在一定地质时期内，烃源岩层和非烃源岩层往往间互沉积，在一套地层内形成烃源岩层?与非烃源岩层的互层。具相同岩性—岩相特征的假设干烃源岩层与其间非烃源岩层的组合称为烃源岩层系。
烃源岩层是自然界生成石油和天然气的岩层，在沉积盆地中，油气是从烃源岩层中生成并运移到储集层中储集起来形成油气聚集的。因此，烃源岩研究既对探讨油气成因具有理论意义，同时也是指导油气勘探施行的主要依据之一。烃源岩评价的主要目的，就是依据大量地质和地球化学分析结果，在一个沉积盆地(或凹陷)中，从剖面上确定烃源岩层，在空间上确定出有利的烃源区，为油气勘探提供科学依据。
烃源岩的岩石类型
烃源岩一般是粒细、色暗、富含有机质和微体古生物化石的岩石，?其中常含原生分散状黄铁矿和游离沥青质。
常见的烃源岩主要是黏土岩类烃源岩、碳酸盐岩类烃源岩和煤系烃源岩。
黏土岩类烃源岩
这类烃源岩主要包括泥岩、页岩等。?黏土岩类烃源岩沉积于浅海、三角洲、湖泊等沉积环境，环境宁静乏氧，浮游生物或陆源有机物丰富并随黏土矿物质大量堆积、储存，在埋藏过程中，其中的有机质大量向油气转化。因而这些粒细的黏士岩类富含有机质及低价铁化合物，颜色多呈暗色。我国主要陆相盆地如松辽、渤海湾、准噶尔、柴达木等油气盆地，主要烃源岩层多为灰黑、深灰、灰及灰绿色泥岩、页岩。国外的烃源岩层也以此类最多。
碳酸盐岩类烃源岩
这类烃源岩以低能环境下形成的富含在机质的石灰岩、生物灰岩和泥灰岩为主，如沥青质灰岩、隐晶灰岩、豹斑灰岩、生物灰岩、泥质灰岩等等，常含泥质成分；多呈灰黑、深灰、褐灰及灰色；隐晶一粉晶结构，颗粒少，灰泥主；多呈厚层—块状，水平层理或波状层理发育;含黄铁矿及生物化石；偶见原生油苗，有时锤击可闻到沥青臭味。我国四川盆地丰富的天然气资源部分与二叠系和三叠系的石灰岩有关；华南、塔里木地台广泛发育的碳酸盐岩和华北地台中一新元古界和下古生界的许多碳酸盐岩都具备优良的生油条件，波斯湾盆地的上侏罗统阿拉伯组、古近—新近系的阿斯马利灰岩都是重要的碳酸盐岩烃源岩。
煤系烃源岩
煤系地层是指在成煤环境下形成的含煤地层。其中的煤层和含煤地层中的富含有机质的泥岩可以成为烃源岩。煤系地层主要形成于沼泽环境和海陆过渡环境。煤是一种富集型有机质，它是由不同数量的壳质组、镜质组和情质组构成的混合体。晚古生代以后所形成的煤土要是以高等植物为主体的腐殖煤。我国广泛分布有含煤层系，石炭纪一二叠纪、?侏罗纪和古近纪是三个主要的聚煤期。煤系不仅可以作为气源岩，也可以作为油源岩。
烃源岩的地球化学特征
在一个沉积盆地中，只有有效的烃源岩才干提供商业油气聚集。作为有效的烃源岩，必须具备足够数量的有机质、优良的有机质类型，并具有机质向油气演化的过程。通过对烃源岩的地球化学研究，可以推断哪些岩石具备有效的烃源岩的条件，其生烃能力如何等。
烃源岩的地球化学特征包括三个方面：有机质丰度、有机质类型和有机质成熟。随着是由地球化学的进展，鉴别和分析烃源岩的方法和技术手段不断发展，表征烃源岩特征的主要地球化学指标和方法有：
有机质丰度
岩石中有足够数量的有机质是形成油气的物质基础，是决定岩石生烃能力的主要因素。通常采纳有机质手度来代表岩石中有机质的相对含量，衡量和评价岩石的生烃潜力。目前常用的有机质丰度指标主要包括：
总有机碳含量(TOC)
氯仿沥青“A〞含量和总烃〔HC〕含量
岩石热解生烃潜量等。
有机质类型
有机质(干酪根)一般划分为三种类型即Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型，我国有些学者也划分为四种类型或三类五型。基本的类型划分是以干酪根元素分析法为基础的。除元素分析方法外，干酪根类型的划分方法还有显微组分分析法和烃源岩热解分析法。
此外，还可依据烃源岩可溶组分组成特征、生物标志化合物特征研究有机质类型。烃源岩中可抽提物〔饱和烃、芳香烃、非烃和沥青质〕的相对含量是烃源岩有机母质性质和演化过程的反映，因此烃源岩中可溶抽提物族组成特征对划分有机质类型也有参照意义，尤其是关于低成熟烃源岩应用效果较好。甾烷化合物和异戊间二烯型烷烃组成特征也能反映有机母质的性质。
有机质成熟度
沉积岩中有机质的丰度和类型是生成油气的物质基础，但是有机质只有达到一定的热演化程度才干开始大量生烃。勘探施行证实，只有在成熟烃源岩分布区才有较高的油气勘探成功率。所以，烃源岩的成熟度也是决定油气勘探成败的问题。
成熟度表示沉积有机质向油气转化的热演化程度。由于在烃源岩的演化过程中，烃源岩中有机质的许多物理性质、化学性质都发生相应的变化，并且这-过程?是不可逆的，?因而可以应用有机质的某些物理性质和化学组成的变化特点来推断有机质热演化程度，划分有机质演化阶段。为了推断有机质是否达到成熟，是否开始大量生成石油，各国石油地质学家和地球化学家提出了许多衡量有机质成熟作用的指标，例如镜质体反射率、孢粉碳化程度、热变指数、岩石热解参数、可溶抽提物的化学组成特征(?饱和烃成分、碳优势指数CPI、环烷烃指标、生物标志化合物)、干酪根自由基含量、干酪根的颜色及H/C—O/C?原子比关系，以及时间一温度指数(TTI〕等。目前常见的成熟度指标有：
镜质体反射率〔R0〕
烃源岩可溶有机质的数量
烃源岩抽提物中正构烷烃分布特征和奇偶优势比
烃源岩抽提物中甾烷、萜烷异构化比值
岩石热解参数
烃源岩评价方法及参数的选取
传统的石油勘探理论认为对烃源岩的评价工作应该在一个地区〔或地层〕的早期勘探或资源评价工作中，而使用的评价方法则是用有机质丰度、有机质类型和有机质成熟度等相关参数对岩层的烃源岩潜力进行分析，但烃源岩的原始物质组成、物质来源以及沉积环境等因素却被忽略，分布范围、发育面积、纵向厚度也是影响某一岩层成为烃源岩的因素，因此在现今的烃源岩研究方法中，多采纳多因素的综合方法进行评价工作。
总有机碳含量〔TOC,%〕
总有机碳含量〔TOC〕，也可以称为有机质含量，通常是指存在于岩石有机质中的碳元素含量所占岩石质量的百分比，其中不包括无机矿物〔碳酸盐岩、石墨等〕中的碳含量，是烃源岩研究中国内外应用的最早、研究也最多的一项有机指标。TOC可以准确地反映有机质丰度的大小，是评价烃源岩的一项重要的基础资料。
氯仿沥青“A〞含量和总烃〔HC〕含量
氯仿沥青“A〞是用氯仿从岩石中抽提出来的有机质，也就是能够溶于氯仿的可溶有机质。总烃是指氯仿沥青“A〞中的饱和烃和芳香烃组分。氯仿沥青“A〞含量和总烃含量也是最常用的有机质丰度指标之一。氯仿沥青“A〞含量用其占岩石质量的百分数表示，总烃含量用其占岩石质量的百万分数(10-6)?表示。
中国陆相淡水一半咸水湖相主力烃源岩的氯仿沥青“A〞?含量均在0.1%以上，平均值为0.1%~0.3%。图1为我国主要含油气盆地中氯仿沥青“A〞含量分布频率图，其众数为0.1%左右，一般好的烃源岩为
0.1%~0.2%，非烃源岩氯仿沥青“A〞值低于0.01%。
图　SEQ 图 \* ARABIC 1我国主要含油气盆地中氯仿沥青“A〞含量分布频率图(据尚慧芸等,1982)
目前，中国陆相淡水一半咸水湖相主力烃源岩总烃含量均在410x10-6以上，平均值在(550-1800)x10-6之间。在我国中一新生代沉积盆地中，好的烃源岩总烃含量一般在1000x10-6左右，较好烃源岩一般不低于500x10-6，低于100x10-6为非烃源岩。
岩石热解生烃潜量生烃潜力〔S1+S2,mg/g〕
岩石热解是一种快速评价经源岩的方法，该方法由法国石油研究院(FPI)提出，研制的相应仪器称为热解仪或岩石评价仪(Rock-Eval)。
该方法的基本原理是将烃源岩样品放在仪器中加热，对其进行热解，然后依据其生成产物的类型和数量来对烃源岩进行评价。热解的结果用热解谱图表示，该谱图共有3个峰(图2)。
P1峰:热解温度小于300℃时出现的峰，其面积用S表示，代表岩石中残留烃(游离烃)的含量，单位为kg/t(烃/岩石)，相当于氯仿沥青“A〞。
P2峰:热解温度在300~500℃时出现的峰，其面积用S2表示，代表岩石中的干酪根在热解过程中新生成的烃类，称为热解烃，单位为kg/t(烃/岩石)。
P3峰:干酪根中含氧基困热解形成的峰，其面积用S1表示，代表热解过程中生成的CO2的含量，单位为kg/t(CO2/岩石)。
图　SEQ 图 \* ARABIC 2　　热解谱图示意图
依据热解结果，可以计算烃源岩的生轻潜量。所谓生烃潜量，是指岩石中残留烃(S1〕与热解烃(S2)之和，用Pg表示，单位为kg/t(烃/岩石):
Pg=S1+S2
用生烃潜量P。的凹凸也可以对烃源岩进行评价，其评价标准如表1所示。
表　SEQ 表 \* ARABIC 1　 烃源岩的热解评价标准
镜质体反射率
镜质体反射率〔Ro〕是指用岩石显微镜在反射光下观察高度磨光的岩石样品或干酪根显微组分表面，在波长为 546nm 处镜质体抛光面的反射光强度对垂直入射光强度的百分数，可以用来分析陆地来源的烃源岩的油气生成和演化阶段〔表2〕。
表　SEQ 表 \* ARABIC 2 陆相烃源岩成熟阶段划分标准〔引自行业标准 SY/T 5735-1995〕
利用镜质体反射率判别有机质成熟度也会受到各种因素的影响，例如干酪根显微组分无法识别大量高等植物来源的镜质体，海相烃源岩中海洋物质来源的干扰以及富氢程度的凹凸等。
有机质来源及原始沉积环境分析
有机质来源及沉积环境也是评价烃源岩的内容，陆相高等植物、海相的藻类、细菌及低等水生生物等在岩石内部的有机质中具有不同的特点，而氧化-还原环境、温度等也是决定有机质赋存的外部因素。