碳酸鹽巖及其生烴理論課件

1、碳酸鹽巖及其生烴理論中國石油大學(xué)（北京）2012年4月匯報提綱 碳酸鹽巖有效烴源巖 碳酸鹽巖生烴機理 碳酸鹽巖生氣死亡線 一、碳酸鹽巖有效烴源巖金強(2001)將既有油氣生成又有油氣排出的巖層稱為有效烴源巖。饒丹等(2003)認(rèn)為有效烴源巖是指經(jīng)可靠油源對比所證實的能提供工業(yè)性油氣聚集的烴源巖。王永詩等(2003)認(rèn)為有效烴源巖是既有油氣生成又有油氣排出的巖石。能夠并已經(jīng)生成和排出烴類所排出的烴類足以形成商業(yè)性油氣藏。有效烴源巖表明已經(jīng)生成并排出了商業(yè)性油氣的烴源巖。有效烴源巖的評價標(biāo)準(zhǔn)一直以有機質(zhì)豐度下限作為評價標(biāo)準(zhǔn)。一、碳酸鹽巖有效烴源巖研究者單位或研究者下限值（%）研究者單位或研究者下限

2、值（%）美國地球化學(xué)公司0.12陳濟等（1985）0.10法國石油研究院0.24傅家謨（1982）0.100.20蘇聯(lián)羅諾夫等（1958）0.20郝石生（1985）0.20挪威在陸架研究所0.20大港研究院0.070.12龐加實驗室0.25田口一雄（1980）0.20亨特（1967）0.29劉寶泉（1985）0.300.50蒂索和威爾特（1984）0.30埃勃0.30帕拉卡斯（1984）0.05黃第藩0.10鐘寧寧0.4劉寶泉0.05梁狄剛0.40.5夏新宇等0.40.5不同單位及學(xué)者出的碳酸鹽巖有機質(zhì)豐度下限值國外學(xué)者和單位提出的下限值高，我國學(xué)者提出的下限值比較低，前者多在0.20%0.5

3、0%。后者在0.05%0.12%。一、碳酸鹽巖有效烴源巖郝石生等對塔里木和鄂爾多斯盆地下古生界碳酸鹽巖生排烴特征的研究，由于這些生油層成熟度很高，有機質(zhì)豐度較低，尤其可溶有機質(zhì)含量很低，所以他們對不同階段提出了不同的豐度下限。演化階段非差較好好極好成熟階段（VRo1.3%）1.69高過成熟階段（VRo1.3%）TOC，%0.67碳酸鹽巖烴源巖有機質(zhì)豐度評價標(biāo)準(zhǔn)表對于高過成熟階段，有機質(zhì)的豐度下限定在0.03%0.043%，而成熟階段有機質(zhì)豐度下限為0.08%0.1%。一、碳酸鹽巖有效烴源巖秦建中等模擬實驗和自然剖面的系統(tǒng)樣品熱解分析已證明有機質(zhì)為-1類碳酸鹽巖排烴下限值為TOC=0.06%0.

4、12%，而泥頁巖為TOC= 0.27% 0.48%，根據(jù)這一點，碳酸鹽烴源巖的有機碳下限值也應(yīng)比泥頁巖低一些。碳酸鹽的排烴下限一、碳酸鹽巖有效烴源巖有機質(zhì)類型多屬于偏腐泥型;對干酪根的催化生烴效率比泥巖高;對有機質(zhì)的吸附能力比泥巖低，排烴效率比泥巖高;沉積體系趨向于形成生-儲-蓋三位一體的聯(lián)合系統(tǒng)，油氣運移距離近;常常伴有石膏等好的蓋層，我國碳酸鹽巖多處于高成熟-過成熟階段，多以生氣為主碳酸鹽巖和泥巖的評價標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按生烴潛力相等(或相近)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來劃分,但碳酸鹽巖有機碳的下限值應(yīng)比泥頁巖低一些一、碳酸鹽巖有效烴源巖秦建中等（2004）為消除成熟度對評價標(biāo)準(zhǔn)的影響，又分為未熟成熟烴源巖，高成熟過成

5、熟烴源巖兩種評價標(biāo)準(zhǔn)。通過對碳酸鹽巖有機質(zhì)豐度、有機質(zhì)類型、沉積相、有機相的研究，提出了碳酸鹽巖評價標(biāo)準(zhǔn)。演化階段烴原巖級別評價參數(shù)很好烴源巖好烴源巖中等烴源巖差烴原巖非烴源巖未成熟-成熟TOC（%）2.0(-1)4.0(2-)1.02.0(-1)2.54.0(2-)0.51.0(-1)1.02.5(2-)0.30.5(-1)0.51.0(2-)0.3(-1)0.250.150.250.050.150.030.05100050010001.5050050150105.0102.05.00.52.01.2(-1)3.0(2-)0.81.2(-1)1.53.0(2-)0.40.8(-1)0.61.

6、5(2-)0.20.4(-1)0.350.6(2-)0.2(-1)0.35(2-)碳酸鹽巖烴源巖的劃分標(biāo)準(zhǔn)二、碳酸鹽巖生烴機理鐘寧寧等（1995），程克明等（1996）認(rèn)為碳酸鹽巖中有機質(zhì)的賦存狀態(tài)不同于碎屑巖，前者除分散有機質(zhì)外，還存在包裹體有機質(zhì)。碳酸鹽巖有機質(zhì)的生烴過程具有三段式二、碳酸鹽巖生烴機理碳酸鹽巖生氣機理中國海相碳酸鹽巖烴源巖發(fā)育與分布的特點以及成氣、成藏過程中的各種作用，綜合兩者建立了碳酸鹽巖的成烴模式。其不僅包括碳酸鹽巖自身的三段式成氣特點，還包括成氣、成藏過程中的原油熱裂解生氣以及次生有機質(zhì)受熱再次生氣過程。碳酸鹽巖的儲集性使其在后期成藏過程中形成了一定數(shù)量次生有機包體。

7、海相碳酸鹽巖位于疊合沉積盆地的最底層，時代老、埋藏受熱歷史長、熱演化程度高，其中易發(fā)生古成藏，在高溫條件下極易發(fā)生熱裂解生氣，形成天然氣藏。三、碳酸鹽巖生氣死亡線黃志龍等（2003）采用半封閉外加溫加壓式熱壓模擬裝置對碳酸鹽巖的生烴情況進行了熱模擬實驗。樣品采自于甘肅平?jīng)銎拭嫫經(jīng)鼋M(O2)（表4），研究了碳酸鹽巖生氣量隨成熟度和溫度變化的趨勢。樣品地化特征實驗結(jié)果顯示，碳酸鹽巖氣態(tài)烴產(chǎn)率隨溫度升高而增大，并且在某一溫度點(460)之后，氣態(tài)烴產(chǎn)率的增大非常明顯;溫度是碳酸鹽巖生烴的重要影響因素;隨著溫度增高，碳酸鹽巖的生烴潛力不斷降低。三、碳酸鹽巖生氣死亡線在氣態(tài)烴產(chǎn)率隨Ro的變化圖中，我們可

8、以看出氣態(tài)烴產(chǎn)率隨Ro值升高而升高三、碳酸鹽巖生氣死亡線從Ro與S1+S2關(guān)系中可以看出，生烴潛力不斷降低。且有一巨變階段，大致在Ro=1.0%1.3%范圍內(nèi)。三、碳酸鹽巖生氣死亡線耿安松等借用了SweeneyJ.5.等(1990)提出的Easy%Ro參數(shù)對模擬實驗的熱演化程度進行定量。將相應(yīng)的升溫速率條件提供的動力學(xué)參數(shù)輸入KnietciS軟件，計算出不同溫度點所對應(yīng)的反應(yīng)率F，根據(jù)公式:Easy%Ro=EXP(-1.6+3.7F)，從而得到各實驗溫度點的等效反射率參數(shù)Easy%Ro模擬實驗源巖樣品基本地球化學(xué)數(shù)據(jù)模擬實驗源巖樣品基本地球化學(xué)數(shù)據(jù)三、碳酸鹽巖生氣死亡線（a)甲烷(b)乙烷(e)丙烷(d)丁烷+