【正文】 參數(shù)的意義 ： ① S1： 巖樣不超過 300℃ 時揮發(fā)出的烴 、 代表巖 石中可抽提烴含量； ② S2： 不溶酐酪根高溫 (550℃ )裂解成烴的數(shù)量 及有關(guān)組分； ③ S3： 巖石酐酪根含氧部分熱解產(chǎn)生的二氧化碳 。 下面談談生油巖熱解分析方法： 由法國石油研究院 ， 埃斯皮塔里埃 、 蒂索等發(fā)展的一種研究生油巖的方法 。 800 (據(jù)黃第藩等， 1984) (2)用元素組成進行劃分 測酐酪根中的 C、 H、 O， 用 H/C， O/C來劃分： Ⅰ 型 H/C＞ ， O/C＜ (蒂索標準 ) Ⅱ 型 H/， O/ Ⅲ 型 H/C＜ ， O/ Ⅳ 型 H/C＜ ， O/C＞ Ⅰ 1型 ， H/C＞ ， O/C＜ (黃弟蕃等 ) Ⅰ 2型 ， H/， O/ Ⅱ 型 ， H/， O/ Ⅲ 1型 ， H/， O/ Ⅲ 2型 ， H/， O/C＞ (3)用熱解方法來劃分 用熱解方法進行生油巖評價是目前國內(nèi)外廣泛采用一種方法 。 800 6．鏡質(zhì)體。 500 5．鏡質(zhì)體。 500 4．結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體。 250 3．結(jié)構(gòu)樹皮。 500 2．絲質(zhì)菌孢。 250 (據(jù)黃第藩等， 1984) 干酪根顯微組分 1．藻纖維體 (藻基 )。 500 5．藻腐泥型干酪根 (Ⅰ 2)， 左側(cè)為盤星藻，南陽， 魏 134井。 250 2．油頁巖無定形干酪根 (Ⅰ 2)，扶順。 Ⅰ 型 無定型絮質(zhì) ， 植物碎片＜ 10%； Ⅲ 型 腐植型 ， 富含植物 ， 植物碎片＞ 60%； Ⅱ 型 過渡型 ， Ⅱ 1 植物碎片 1020%； Ⅱ 2 植物碎片 2060%； 方法二：根據(jù)鏡下不同 (酐酪根 )類型含量百分比 統(tǒng)計 ， 乘以級別指數(shù) ， 然后計算其代數(shù)和 ， 以 確定有機質(zhì)類型 。 實際運用中 ， 劃分有機質(zhì)類型方法主要有 以下幾種： (1)用鏡下顯微組分劃分 利用鏡下觀察有機質(zhì)碎片的形態(tài) 、 結(jié)構(gòu) 、 亮度 、 顏色等來區(qū)分有機質(zhì)類型 。 (通常以 ppm或 106表示 ) 國內(nèi)通用指標 ： 總烴 (Hc):＞ 500， 好； 500250， 中； 250100， 差； ＜ 100， 非； (3)生烴潛量 (S1+S2) 國內(nèi)通用指標 ： (S1+S2)＞ ， 好； ， 中； ， 差； ＜ ， 非； (質(zhì)量 ) 油 (氣 )源巖中有機質(zhì)類型是質(zhì)量指標 。 ） 氯仿瀝青 “ A”： 巖樣未經(jīng)酸 (HCl)處理 ， 用氯仿 抽提出的產(chǎn)物 ， 稱游離瀝青或氯仿瀝青 “ A”。 (2)氯仿瀝青 “ A”和總烴含量 （ “ A”和總烴可視為石油運移殘留下來的石油 ，這二者的含量同時反映了有機質(zhì)向石油轉(zhuǎn)化的程度 。 現(xiàn)代運移學說認為生油巖中形成的烴必須在滿足了母巖體本身吸付容量以后 ， 才能 被有效地排驅(qū)出去 ， 所以有一個臨界值 。 （ 如煤系地層的碳質(zhì)頁巖有機碳含量高 ， 但實際上 ， 生油并不好 ， 甚至不能生油 ， 在實際 工作中要注意 。 ) 轉(zhuǎn)化為油氣的有機質(zhì)數(shù)量與其類型及成熟 度有關(guān) 。 (1)有機碳 ：是指與有機質(zhì)有關(guān)的碳素在單位質(zhì) 量巖石中所占的重量百分數(shù) 。 生油巖 的地球化學研究就是 了解它們的數(shù) 量和質(zhì)量的特性 ， 以確定生油氣潛能的大 小 ， 從而進行油氣生成量的計算 。 生烴層系 分布廣 、 面積大 、 層系多 ， 生油 層累積厚度大 (體積大 )， 生儲蓋組合配置優(yōu) ， 生油巖的排烴效率就高 。 有陸相 ， 也有海相 。 這些巖石形 成于低能環(huán)境下 ， 生物發(fā)育 ， 水體平靜 ， 適于有機質(zhì)堆積和保存 。 (1)粘土巖類生油巖 主要包括 泥巖 、 頁巖 ， 它們大多形成 在具有一定水深的盆地中 ， 由于富含有機 質(zhì)和低鐵化合物 ， 一般色暗 。 生油區(qū) ：盆地內(nèi)某一生油層分布的區(qū)域叫 生油區(qū)或油源區(qū) 。 生油層 ：由生油巖組成的地層叫生油層 。 生油氣層評價的主要目的就 是根據(jù)大量地質(zhì)和地球化學分析結(jié)果 ， 在沉積 盆地中 ， 從剖面上確定生油氣層 ， 在空間上劃 出有利生油氣區(qū) ， 做出生油氣量的定量評價 。 如 Schoell的綜合分類圖版 ， 包括四幅圖： (a)有機質(zhì)成熟度與油氣生成的關(guān)系； (b)天然氣重烴氣與甲烷碳同位素含量的關(guān)系； (c)天然氣甲烷碳同位素與氫同位素含量的關(guān)系； (d)天然氣甲烷與乙烷碳同位素含量的關(guān)系 。 主要論據(jù)： ［ 深源 (幔源 )無機成因說得到越來越多的注意 ］ ； ， ① 較高溫度 ， 較高氧逸 度 、 較小壓力 ， H2O、 CO2為主； ② 較低溫度 較低氧逸度 、 較大壓力 ， CH H2為主； ， 數(shù)量巨大 ， 用深源成因好解釋 。 ① 泥巖 → 年青褐煤階段 (生物成因氣形成階段 ) 埋深 ， 一般小于 1500m； Ro ， ＜ ； 溫度 ， 一般 ≤75℃ ； 產(chǎn)物 ， 晚期 CH4含量增加 ， 整個階段 (CO2為主 )； ② 年老褐煤 ——長焰煤階段 埋深 ， 15002022m； Ro ， ～ %； 地溫 ， 一般 7090℃ ； 產(chǎn)物 ， 該階段生氣量最多以 CO2為主 ， 占天然 氣體積 7090%， 烴類氣體一般低于 20%， 甲烷 為主 ， 重烴甚微； ③ 氣煤 → 焦煤階段 埋深 ， 20226000m； Ro， ～ %； 地溫 ， 90190℃ ； 產(chǎn)物 ， 烴氣為主超過 CO2， 重烴 (C+2)由低于甲烷 → 超過甲烷 ， 少量液態(tài)烴產(chǎn)出 ， 是煤型濕氣 ， 煤成油形成的主要階段 。 (3)惰質(zhì)組：富含碳 (90%以上 )， 氫含量低 (＜ 3%) ， 氧 、 揮發(fā)分產(chǎn)率低 ， 生烴能力很小 是木質(zhì)纖 維被焚燒或經(jīng)脫水強氧化后形成 (二 )煤化作用過程 隨埋深加大 ， 受壓力 、 溫度 、 催化劑作用 ， 泥巖變干 。 (2)鏡質(zhì)組：富含氧 (%)， 揮發(fā)產(chǎn)率中等 ， 不生油或少量生油 ， 主要生天然氣 。 劃分如下： 暗色泥巖 有機碳 ≤15% ； 高碳泥巖 有機碳＞ 5%； 碳質(zhì)泥巖 有機碳 15%30%； 煤 有機碳＞ 30%； （ 一 ） 干酪根顯微組分基本特點 (1)殼質(zhì)組：富含氫 、 臘質(zhì) (相對 )， 是形成石油 烴類 ， 天然氣的重要因素 。 （ 二 ） 形成過程 正烷烴歧化 、 芳香烴縮合稠化 ， 最終產(chǎn)物是甲 烷 、 乙烷和丙烷 。 （ 一 ） 基本特點 ?重烴氣含量大于 5%， 最高可達 4050%(濕氣 )； ?過成熟干氣以甲烷為主 ， 重烴氣一般小于 2%； ?烴氣中鏈烷烴通常含量較高； ?碳同位素組成： 石油伴生氣 ， δ13C155～ 45‰； 凝析油伴生氣 ， δ13C1 50～ 40‰； 過成熟干氣 ， δ13Cl≥ 40～ 35； ?含汞量小于 600ng/m3。 （ 二 ） 主要化學組成： ?CH4一般＞ 98%； ?重烴含量低 ， 一般＜ %； ?干氣 ， 不與油拌生； ?干燥系數(shù) （ C1/C2+ ） ； ?含痕量不飽和烴及少量 N2 和 CO2； ?δ13C1一般為 80‰～ 60‰； ?δ13C一般為 55‰～ 90‰。 第五節(jié) 天然氣成因類型及特征 一 、 天然氣成因類型 按成分分 烴氣 非烴氣 (CO2， N2， H2S， He， H2等 ) 按成因分 無機 有機生物降解 (細菌氣 ) 熱降解 熱裂解 (熱解 ) 概括起來 ， 天然氣的成因類可分為 4種 ： 生物成因氣 油型氣 煤型氣 無機成因 二 、 生物化學氣形成因 特點 在成巖早期還原環(huán)境中生物化學作用帶內(nèi) ，有機質(zhì)因微生物發(fā)酵和降解作用形成的富含甲烷氣體稱為生物成因氣 。 大型陸相湖盆剖面上有煤層 —油頁 巖 —暗色泥頁巖的縱向變化 。 ① 油頁巖從未進入成熟階段 ， 是不成熟的烴源 巖 ， 其中的酐酪根沒有或很少發(fā)生變化；反之 ， 烴源巖并非是油頁巖 ， 一般有機質(zhì)豐度較低； ② 油頁巖常和煤層共生 ， 橫向上油頁巖與煤呈超 覆關(guān)系 。 四 、 油頁巖 、 煤與石油形成的關(guān)系 1. 煤在一定條件下可作為烴源巖 ① 腐泥煤的有機質(zhì)主要來源于藻類 ， 酐酪根為 Ⅰ 型和 Ⅱ 型 ， 屬油頁巖與煤之間的過渡類型； ② 腐植煤分布最廣 ， 酐酪根為 Ⅲ 型 ， 其生烴過 程類似于 Ⅲ 型酐酪根； ③ 煤成油一般是指這類腐植煤生成的油 。 (6)混合型 油頁巖富含各種成因有機質(zhì)的集合體 ， 如 孢子體 、 塔斯曼藻體 、 溝鞭藻和凝源類 ， 還有 相當數(shù)量的腐殖質(zhì) 。 (5)紋層頁巖型 一種細粒 、 紋層清晰 ， 富含有機質(zhì)的油頁 巖 ， 為湖相成因 ， 常屬巨厚層系的一部分 。 (3)庫克型 一種海相成因的油頁巖 ， 含有豐富的來自 粘球藻的藻質(zhì)體 。 (2)托班型 含有豐富與叢粒藻有關(guān)的藻質(zhì)體 。 它含有 大量孢子體和瀝青質(zhì)體 、 少量角質(zhì)體 、 碎屑穩(wěn) 定體和樹脂體 。 此 外 ， 還可能含有數(shù)量不等的來自陸生植物富氫 組分構(gòu)成的有機質(zhì) 。 油頁巖中的酐酪根屬于 Ⅰ 型和 Ⅱ 型 ， 無 Ⅲ 型 。 油頁巖酐酪根的化學組成變化范圍很大 ， 但氫含量總的來說較高 。 一般以 5%有機碳含量作為油頁巖的下限 ， 好的油頁巖有機碳含量一般為 1530%。 組成油頁巖的礦物多種多樣 ， 主要由粘土礦物 組成者 ， 屬真正的 (油 )頁巖 。 據(jù)估計 ， 世界油頁巖的儲量為 32450萬億 噸 ， 相當于 。 三 、 油頁巖 油頁巖又稱油母頁巖 ， 油頁巖由碎屑 物質(zhì)和豐富的有機質(zhì)組成 。 (1)壓實排驅(qū)機理 主要發(fā)生在成巖作用后期和瀝青化作用初期 ， R。 %時 ， 有機碳 %， R。 (3)有機質(zhì)熱演化特征 ?熱演化總體上表現(xiàn)為增碳過程 。 (1)煤烴源巖類型 ① 腐殖煤 （ 腐殖煤 ， 殘殖煤 ） 由高等植物中較抗地表地質(zhì)營力侵蝕破壞的 殼質(zhì)組富集而成 ， 含量一般都在 5060%以上 。 對低成熟油成因的看法： Ⅲ 型酐酪根 ， 當富含樹脂體時 在低溫下可以熱解成烴； ， 一 些富含類脂物的有機質(zhì)在微生物作用下 ， 可以 不經(jīng)過干酪根階段而直接轉(zhuǎn)化為烴類； 應該說：早期也可生油 ， 但晚期生成的量是主 要的 ， 即從成巖作用早期 晚期都可生成油氣 。 ? 樹脂體早期生烴機理 ? 木栓質(zhì)體早期生烴機理 ? 細菌改造陸源有機質(zhì)早期生烴機理 ? 生物類脂物早期生烴機理 ? 富硫大分子早期降解生烴機理 ?5種低熟油成因機理中 ， 木栓質(zhì)體和樹脂體生 烴機理和模式 主要對成熟度較低的煤系地層具 有實際意義 ?其余三種早期生烴機理和模式 ， 分別適用于 淡水 、 咸水和鹽湖相 湖盆沉積環(huán)境； ?富硫大分子早期生烴機理可能不限于陸相鹽 湖沉積 ， 海相瀉湖條件下也可適用 。 (1)低熟天然氣物理化學性質(zhì) (與 生物氣 相比 ) ① 低熟氣甲烷含量略偏低 ， C+2重烴稍偏高； ② δ13C1值偏高 ， 48～ 65‰； ③ 相對密度較大 (＞ )； (2)低熟油一般物理化學性質(zhì) ① 高密度 、 高粘度 、 高含硫； ② 高密度 、 低蠟 、 低硫； ③ 高蠟 、 低硫 、 中 高密度； ④ 低密度 、 低粘度 、