如何划分烃源岩的有机质类型?
烃源岩的有机质类型是有机质的质量指标,它对烃源岩的生烃潜力起着重要作用。通常,烃源岩的有机质类型的经典划分为三分法,即采用煤化学中藻类体、孢子体和镜质体三种显微组分在范氏图上的演化轨迹,将有机质类型划分为Ⅰ型(腐泥型)、Ⅱ型(过渡型)和Ⅲ型(腐殖型)有机质。鉴于我国陆相地层生油岩的特殊性,我国普遍采用有机质三类五分的划分方案(表4-4)。
表4-4 有机质类型划分标准
(据黄第藩、李晋超,1984)
一、干酪根元素组成
干酪根是烃源岩中提纯浓缩的有机物质,其主要组成元素有C、H、O、N、S,其相对组成与干酪根的性质密切相关,因此利用H/C原子比和O/C原子比确定干酪根的类型是当前广泛使用的方法之一。Tissot等(1984)的研究表明,在所有类型的干酪根中,对1000个碳原子,相应存在500~800个氢原子,其次为氧原子,为25~300个,氮和硫是相对较少的原子,每1000个碳原子只伴有5~30个硫原子和10~35氮原子。
图4-6 江汉盆地低熟烃源岩干酪根元素图
由图4-6可以看出,江汉盆地低熟烃源岩H/C比多为1.2~1.6,O/C 比为0.05~0.30,多为Ⅰ型、Ⅱ型有机质。总体上讲,有20%样品属Ⅰ1有机质,30%的样品属Ⅰ2型有机质,45%样品属Ⅱ型有机质。进一步分析表明,江汉盆地各层段低熟烃源岩有机质类型有一定的差异(表4-5)。潜一段烃源岩有50%样品落入了Ⅰ1型有机质的范围内,16%的样品落入Ⅰ2型有机质范围内;而潜四段烃源岩有66%样品为Ⅱ型有机质,33%样品为Ⅰ2型有机质,从总体上看,潜一段、潜二段烃源岩好于潜三段、潜四段烃源岩。
表4-5 江汉盆地低熟烃源岩元素分析结果
对于盐湖环境烃源岩来说,由于干酪根中S—S键、S—C键的离解能较C—C键的离解能低,因而干酪根中有机硫的含量对其低熟油的生成具有重要的意义。Orr(1986)依据美国加利福尼亚Monterey页岩的干酪根元素的分析结果,提出了高硫干酪根的概念,他将干酪根中有机硫含量在8%~14%或S/C比大于0.4 的干酪根定为高硫干酪根(表4-6),并认为Santa Maria盆地和Santa Barbara沿岸的高硫干酪根是加利福尼亚地区高硫重质原油的烃源岩。
表4-6 依据干酪根中有机硫含量划分干酪根类型
(据Orr,1986)
江汉盆地潜江组烃源岩干酪根中,有机硫含量介于 3.974%~11.654% 之间,S/C比介于0.02~0.08(图4-7),这表明潜江组烃源岩干酪根既有高硫干酪根,也有中等—低硫干酪根。潜江组富硫的重质原油与其干酪根中高的有机硫含量有着成因联系。
图4-7 江汉盆地潜江组烃源岩干酪根S/C原子比、O/C原子比组成图
二、岩石热解资料
岩石热解资料也可有效地区分有机质类型。邬立言等(1986)绘制了一系列的图版来划分有机质类型。黄第藩等(1991)也曾用IH、IO与S2/S3之间的X型图版来划分有机质类型。图4-8是江汉盆地烃源岩氢指数与Tmax关系图,从图中可以看出,江汉盆地烃源岩多属Ⅰ型、Ⅱ型有机质。图4-9是江汉盆地古近系烃源岩热解氢指数分布直方图,由图可见,潜一段烃源岩主要是Ⅱ1型,其次为Ⅲ1型有机质,15个样品平均氢指数为753mg烃/g有机碳,明显好于其他各层段;潜二段烃源岩,Ⅰ1型和Ⅱ型有机质各占36%,其次为Ⅰ2型,13个样品的平均氢指数为666mg烃/g有机碳;潜三段烃源岩Ⅱ型有机质占44.4%,其次为Ⅰ2型,为33.3%,9个样品的平均氢指数为500mg烃/g有机碳;潜四段烃源岩Ⅲ1型为33.3%,其次为Ⅰ2型,为25%,12个样品平均氢指数为402mg烃/g有机碳。新沟嘴组烃源岩样品少(仅有2个),尚嫌代表性,为Ⅲ型有机质。这与岩石热解X型图版对江汉盆地烃源岩有机质类型的划分基本是一致的(图4-10)。
图4-8 江汉盆地烃源岩氢指数与Tmax分类图版
图4-9 江汉盆地烃源岩岩石热解氢指数分布直方图
图4-10 江汉盆地烃源岩岩石热解分类X型图版
三、甾烷相对组成
甾烷类生物标志物在成岩及深成作用初期结构不易变化,能较好地反映生物先驱物组成的本来面貌,因而也是确定有机质类型的定性参数。目前,人们广泛采用ααα-20 R构型的C27、C28和C29三个碳数甾烷的相对组成的变化来划分母质类型。一般而言,低等水生生物以富含C27甾烷为特征,而高等陆生植物以C29甾烷为主,其次是C28甾烷。图4-11是江汉盆地古近系甾烷相对组成图。由图中可以看出,潜一段、潜二段烃源岩多属Ⅰ型、Ⅱ型有机质,潜三段、潜四段多属Ⅱ型有机质。
图4-11 江汉盆地烃源岩甾烷相对组成三角图
四、利用全岩显微组分组成判断有机质类型
全岩分析所得的烃源岩显微组分相对组成乃是有机质类型的客观反映。如前所述,江汉盆地烃源岩显微组分组成中具有“惰性组分贫乏”的特点,镜质组、壳质组、腐泥组三者之间不同比例的配比关系反映了其生源的特点。如图4-12所示,约有40%的样品腐泥组含量大于50%,另约有60%的样品腐泥组含量在0~50%之间,表明江汉盆地烃源岩以Ⅱ、Ⅰ型有机质为主。
图4-12“壳质组+腐泥组”、腐泥组、矿物沥青基质含量与有机质类型关系图
需要指出的是,全岩分析中矿物沥青基质这一显微组分相当于干酪根组分中的无定形组分。然而,由于隐含在矿物沥青基质中的有机质的“量”和“质”无法直接检测,因而会影响到对矿物沥青基质的评价。研究表明,矿物沥青基质含量往往与干酪根制备过程中回收的无定形物质的量呈明显的正相关关系,且与可溶有机质中微生物生源的输入量变化趋势一致(王铁冠等,1995)。因而,矿物沥青基质含量也应该作为与低等生源有机质有关的因素纳入类型评价。
图4-12 是江汉盆地古近系烃源岩腐泥组含量、“壳质组+腐泥组”含量与矿物沥青基质含量之间的关系,从图中,可以看出,潜二段、潜一段烃源岩中Ⅰ型有机质所占比例较高,而潜三段、潜四段和新沟嘴组烃源岩则以Ⅱ型有机质为主。
如何划分烃源岩的有机质类型?
通常,烃源岩的有机质类型的经典划分为三分法,即采用煤化学中藻类体、孢子体和镜质体三种显微组分在范氏图上的演化轨迹,将有机质类型划分为Ⅰ型(腐泥型)、Ⅱ型(过渡型)和Ⅲ型(腐殖型)有机质。鉴于我国陆相地层生油岩的特殊性,我国普遍采用有机质三类五分的划分方案(表4-4)。表4-4 有机...
烃源岩有机质类型
(2)矿物沥青基质在有机组分组成中含量不高,低于50%。(3)矿物含量较高,除粘土矿物外,其余为黄铁矿。(4)有机质成熟度。如表4-3所示从5口井12个烃源岩样所测的镜质体反射率值,变化范围为0.25%~0.55%,从而说明这些烃源岩属未—低熟烃源岩。4.有机质荧光光谱 由于多数矿物沥青基质...
有机质类型
通常,烃源岩的有机质类型的经典划分为三分法,即采用煤化学中藻类体、孢子体和镜质体三种显微组分在范氏图上的演化轨迹,将有机质类型划分为Ⅰ型(腐泥型)、Ⅱ型(过渡型)和Ⅲ型(腐殖型)有机质。鉴于我国陆相地层生油岩的特殊性,我国普遍采用有机质三类五分的划分方案(表4-4)。表4-4 有机...
烃源岩及其有机质丰度
烃含量(mg\/kg)指标划分的有机质丰度,始新统平湖组泥岩有机质丰度为较高等级、煤为高等级,为主要烃源岩;渐新统花港组泥岩有机质丰度为低等级、煤为高等级和下中新统龙井组泥岩有机质丰度为中、较高等级、煤为高等级,
烃源岩沉积有机质分类
烃源岩沉积有机质主要有两大部分组成,一是具有形态的有机显微组分,二是无形态的有机基质组分和矿物沥青基质。矿物沥青基质是有机质(基质沥青质体)与粘土等矿物的混合体,在显微镜下较难将两者分开。严格地讲,矿物沥青基质不属于有机显微组分的范畴,但它作为烃源岩的有机基质,数量上往往占总有机...
烃源岩的有机质类型
如图3.5所示,渤海湾盆地渤中坳陷的第三系烃源岩样品大都落在ⅡB型区域;柴达木盆地西部地区第三系咸水湖相烃源岩集中在ⅡA区域,有机质类型均属混合型。图3.5 百色盆地与其他第三系盆地烃源岩干酪根元素组成范氏图 3.热解氢指数 百色盆地那读组烃源岩氢指数(HI)变化范围较大,低者不足100...
烃源岩有机碳含量、有机质类型及其分布规律
1.古近系孔店组 孔店组烃源岩的有机碳含量在苏北盆地和昌潍坳陷最高,其次是黄骅坳陷、济阳坳陷(附图59)。黄骅坳陷孔二段泥岩有机碳含量平均3.10%,最高可到9.15%。冀中坳陷沙四段和孔店组未分开,其岩石样品有机碳含量主要分布于0.4%~3.0%之间,其中在廊固凹陷有机质丰度相对最高,有机...
烃源岩有机质丰度和类型
XS1井有机碳值为0.08%~0.2%。TS1、XSl井登娄库组有机质类型为Ⅲ型,综合分析认为登娄库组烃源岩以Ⅲ型为主,Ⅱ型较少分布,从已有的勘探分析成果数据结合同其他断陷的比较分析及不同地层的沉积环境和沉积相分析认为,无论是有机质丰度还是有机质类型或者是烃源岩的平面分布等,营城组和沙河...
煤系烃源岩显微组分分类
烃源岩中有机组分是指有一定形态特征的有机质,可以借助于岩石学的方法对其进行观察、描述、定量,并以此为基础探讨烃源岩的性质。国际上有关源岩显微组分分类一直受到有机岩石学家的重视,有代表性的源岩分类方案不下20余种,概括起来,有关源岩显微组分的分类体系基本上可以划分为三种类型。①全岩...
海相烃源岩有机质类型
而页(泥)岩类烃源岩通常表现为以陆源高等植物的输入为特点,包括植物的根、茎、叶、孢子、花粉、种子和果实等。由于沉积环境和物源条件的不同,不同的页(泥)岩中陆源高等植物的数量可以有较大变化。在河流、三角洲发育区形成的页(泥)岩中陆源有机质的含量明显较高,因而其有机质类型通常以Ⅲ...
闳钧芙瑞: 烃源岩(source rock)也叫生油岩.2113法国石油地质学家Tissot(1978)等定义烃源5261岩4102 为:“富含有机质、大量生成油气与排出油气的1653岩石.”回 烃源岩是一种能够产生或已经 产生可移答动烃类的岩石.
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