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油气地球化学的理论和方法在油气勘探和油气田开发中的应用十分广泛。本章将主要介绍:烃源岩评价油源对比烃源岩是指具备了生油气条件,已经生成并能排出具有工业价值油、气的岩石。从岩石学观点看,烃源岩可以分为两类,一类是粘土质岩石,另一类是碳酸盐岩。一个地区(盆地)或层系的含油远景如何,首先就取决于烃源岩的生烃潜力,所以烃源岩研究的主要任务就是确定目的层系的生烃潜力。1.有机碳(OrganicCarbon)含量有机碳含量是指岩石中所有有机质含有的碳元素的总和占岩石总重量的百分比。现代运移学说认为烃源岩中形成的烃类必须在满足了岩石本身吸附容量以后才能有效的排驱出去,所以烃源岩存在一个有机质丰度的下限值。国内外目前对泥质源岩看法基本一致,均认为用有机碳表示约为0.4~0.6%。而对于碳酸盐岩源岩则标准不一,但碳酸盐岩有机碳含量的下限标准比泥质岩低的观点目前已被广泛接受。氯仿沥青“A”约占岩石中有机质的2~15%。氯仿沥青“A”族组分:饱和烃、芳香烃、非烃(胶质)和沥青质,其中饱和烃和芳香烃在岩石中的含量和称为总烃含量。氯仿沥青“A”和总烃含量不仅可以反映有机质的丰度和有机质向石油转化的程度。因此以有机碳含量为基础,结合氯仿沥青“A”和总烃含量,可以将有机碳含量很高,但烃转化率并不高的碳质页岩和煤层与好的烃源岩区分开,好的烃源岩不仅有机碳含量高而且烃转化率也较高。我国中新生代主要含油气盆地烃源岩氯仿沥青“A”含量频率图(尚慧云等,1983)3.岩石热解分析及生烃潜力潜在生油量=S1+S2(mg/g岩石)有效碳(%):CP(S1+S2)×0.083(生烃潜量的单位为mg/g,烃类中碳的平均含量为83%)类型指数:It=S2/S3烃指数IHC—(S1/TOC)mg/g有机碳氢指数IH—(S2/TOC)mg/g有机碳氧指数IO—(S3/TOC)mg/g有机碳降解潜率:D=有效碳/有机碳(总碳中生烃的碳)产率指数:IP=S1/(S1+S2)最高热解峰温Tmax(℃)S1+S2被称作生烃潜量,它表示烃源岩残余的和潜在的产油气量,当分析的样品热演化程度较低时,岩石尚未大量排烃,从而可以比较准确的反映岩石可生成油气的总量。二、烃源岩有机质的类型1.热解法热解分析所得出的类型的参数:①类型指数It=S2/S3;②氢指数IH(mg烃/g有机碳)=S2×100/有机碳③氧指数IO(mg二氧化碳/g有机碳)=S3×100/有机碳。研究表明IH与H/C原子比,IO与O/C原子比之间存在着良好的相关性,因此可以用这两个指数绘制VonKrevelen图,图上显示了与元素原子比图相似的类型分布。邬立言等人通过万余块样品的热解分析,提出了陆相盆地有机质类型的划分标准(表)。不同类型干酪根热解参数表2.红外吸收光谱法红外吸收光谱的基本原理已经在第三章中进行了介绍,这里主要讨论分析结果在干酪根类型评价中的应用。右图为不同类型干酪根的红外光谱图。不同类型干酪根的区别主要反映在吸收峰的强度及相互间的比值,这也是用红外吸收光谱划分有机质类型的理论依据。A—因子=(I2930cm-1+I2860cm-1)/(I2930cm-1+I2860cm-1+I1630cm-1)C—因子=I1710cm-1/(I1710cm-1+I1630cm-1)A因子—C因子图与传统的H/C—O/C范氏图一样能清晰地分出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型干酪根及其演化途径(图)。李晋超等(1987)和黄弟藩等(1987)根据不同类型干酪根和成熟度的红外光谱资料,用1460cm-1(甲基、亚甲基)、1600cm-1(芳核)和1710cm-1(羰基)谱带的吸收强度构成三角图(图)。图中清晰地区分出了干酪根的类型和它们各自的演化途径。从图中可以看出Ⅰ、Ⅱ型干酪根的脂族吸收较强,Ⅲ型干酪根则芳香族吸收占优势。有的研究者用红外谱参数与其它参数配合使用划分干酪根类型的。杨志琼等(1986)用I2930与热解S2/S3相关图划分干酪根类型。干酪根类型指标的相应关系(胡见义等,1992)(二)可溶有机质的类型研究沉积岩中可溶的沥青组分与干酪根一起,构成了沉积有机质的整体,因而从另一个方面反映了成油母质的特征中新生代烃源岩可溶有机质类型划分(王启军等,1988)生物标志化合物也可从不同的侧面提供有机质的来源和原始沉积环境的信息。有机质的成熟度是指烃源岩中有机质的热演化程度。由于油气仅形成于有机质的某一些演化阶段,所以成熟度是判别烃源岩的又一基本参数。用来确定成熟度的指标大致包括三个方面:有机地球化学、有机岩石学及古地温直接测定法。有机地球化学指标主要是指有机质的各种组成变化特征,如生物标志化合物的构型变化,有机质的化学组成变化和结构变化等。有机岩石