第四章石油和天然气的生成与烃源岩.ppt

③干酪根的元素组成 随成熟度加深，杂原子的消除和烃类生成使 H/C原子比和O/C原子比不断下降。 未成熟阶段：O/C降低的较快，H/C微弱降低； 成熟阶段：失去氢速度加快，生成大量石油， H/C快速下降，O/C也明显下降； 过成熟阶段：(H/C＜0.5，O/C＜0.1)H/C、O/C逐渐趋 于一定值； ④使用热解方法测定成熟度 a.产率指数 IP= S1 /(S1 + S2) 随成熟度增高，其值越来越小。 b.Tmax(最大裂解温度) 一般： Tmax 为400~435℃时， 未成熟带； Tmax 为435 ~ 455℃时， 成熟带； Tmax 为＞455℃时， 过成熟带； (2)烃源岩可溶有机质的演化特征 ①使用C2-C8轻烃组成判断烃源岩的成熟度 经研究， C2-C7的组成与温度有一定的函数 关系，有助于确定烃源岩的成熟度。 相当于41℃时，C2-C7以芳烃为主(未成熟)； 66℃时，C2-C7以环烷烃为主； 103℃时，C2-C7以烷烃为主(成熟)； 195℃时，C2-C7多裂解成气态烃(过成熟)； ②根据C+15烃类特征鉴定成熟度 A.正烷烃分布和奇偶优势 正烷烃分布：指石油或岩石抽提物中不同碳原子 正烷烃的相对分布。 奇偶优势：指正烷烃中奇碳数分子和偶碳数分子 的相对丰度。 a.正烷烃成熟指标(Normal Paraffin Maturity Index) 简称NPMI 由菲力皮(G.T.Philippi,1965)提出： NPMI=2C29/（C28+C30） b.碳优势数(carborn Preference Index)，简称CPI 主要根据现代、古代沉积和原油中高分子量 范围的奇、偶碳原子分布明显不同建立，CPI愈 接近于1的附近愈成熟。 现代，奇偶明显不同； CPI：2.4-5.5； 古代，奇略大于偶； CPI：0.9-2.5； 石油，奇偶几乎相等； CPI：0.9-1.2； 公式： C.奇偶优势(Odd Even Predominance)简称OEP 由斯凯伦和史密斯提出：(原理同CPI) 公式： 式中i一般取19， 生油岩的OEP值，一般在1-1.20为成熟。 (国内一般采用OEP值，国外OEP、CPI二者并用， NPMI采用较少) B.饱和烃的环数 随成熟度增加，C+15饱和烃中的环烷烃，从 以三环、四环为主，变成以单环、双环为主。 ③烃类转化指标 常采用氢仿沥青“A”/有机碳和总烃/有机碳 的比值来研究成熟度 。 局限性： 在排烃条件好的地区，生成的烃类随时运移出去， 使曲线拐点不清晰，以致不便运用。 ④异戊(间)二稀型化合物 链状异戊二稀型烷烃 a.Pr/Ph比值 随成熟度增加而增大。未成熟一般小于1， 成熟大于1； b.Pr/nC17(姥鲛烷/正十烷)， Ph/nC18(植烷/正十八烷)， (Pr/Ph)/(nC17+nC18)， 三者都随成熟增加而减小。 ⑤甾类、萜类化合物异构化比值 由于热演化作用的影响其构型变化，其规律由低温热稳定型向更稳定的立体构型转化，即异构化和芳构化。因此，可利用构型变化来研究成熟度。 异构化：a. R型→ S 型转化； b. α型→β型转化； c.分子重排； 芳构化；单芳甾烷→三芳甾烷→多芳甾烷； 1.有机质的丰度 烃源岩大多经历了漫长的历史，原始有机质 丰度已无法测得，只能测出残余的有机质，通常 是用残余有机碳作为油(气)源岩的丰度指标。 (1)有机碳：是指与有机质有关的碳素在单位质 量岩石中所占的重量百分数。 (由于烃源岩内只有很少一部分有机质转化为油气、运移出去，大部分仍残留在烃缘岩中，并且碳又是在有机质中所占比例最大，最稳定的元素，所以剩余有机碳含量能够近似地表示烃源岩内的有机质丰度。) 转化为油气的有机质数量与其类型及成熟 度有关。 （据统计，有机质总量3×1015吨，其中分散烃6×1013吨，占有机质质量的2%，如果运移到储层6×1011吨，占分散烃1%，那么储层中的烃类仅相当于整个有机质2/10000，剩余有机质占总有机质的9998/10000) 一般说来，有机碳含量表示生油母质较丰 富，但生油量的大小，还取决于有机质向石油 的转化。（如煤系地层的碳质页岩有机碳含量高， 但实际上，生油并不好，甚至不能生油，在实际 工作中要注意。）