陆相烃源岩的地球化学评价标准之有机质类型简析

2023-01-21

引言

有机质类型是评价烃源岩质量的地球化学标准参数之一, 不同有机质类型的烃源岩生烃潜力, 生油门限值和生烃过程都有一定程度的不同, 这种不同源于不同的演化过程和地质因素造成的。烃源岩有机质类型的判断方法有很多, 目前大多可采用三类四分法或三类五分法, 结合一系列的测评参数找出不同之处划分大类, 不同的地质因素或地理环境会导致同一类有机质类型在判定时产生误差, 这就需要更多的方法相结合综合得出结论, 但海相和陆相烃源岩的区分往往是烃源岩最基本的原始分类。许多指标都难以判识高演化程度的样品的有机质类型。一般情况下, 常常是几种方法结合应用, 互相佐证。常见用干酪根和生油岩热解划分有机质类型。

一、干酪根元素组成

干酪根的H/C原子比和O/C原子比可以通过元素分析仪得到, 原子比图版为有机质类型划分提供依据。可以划分出3种基本的干酪根类型腐泥型, 腐殖腐泥型, 腐殖型 (即Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ型) 。其中Ⅱ型干酪根还可以进一步划分为Ⅱ1 (腐泥—腐殖型) 和Ⅱ2 (腐殖—腐泥型) 。但随着有机质的不断成熟, 各种类型的干酪根将不断融合在一起, 因此随着演化程度的增加, 干酪根元素组成测定参数就不够准确了。为了客观准确的表示生烃能力应当采用KTI指数。

二、依据红外光谱 (官能团) 特征划分有机质的类型

有机质的红外谱带可以分为脂族基团、芳香基团和含氧基团三大类。依据这些基团 (谱带) 的强度, 可以提供官能团组成和丰度信息, 并可以判断有机质类型 (利用吸收峰密度差值不同) 。石油天然气总公司1995年颁布的行业标准中就有由红外参数判识有机质类型的方案.

三、据干酪根的稳定碳同位素组成 (δ13C) 判识干酪根的类型

无论在何种环境发育的生物都具有不同的稳定碳同位素组成 (δ13C) 。干酪根作为生物有机质的演化产物, 应该具有并表现原始有机质的特征。研究表明, 影响有机碳稳定同位素组成主要因素是有机质的来源。生物中的碳同位素比它自身所利用的CO2少, 这时生物自身的分馏作用导致的。这种情况在陆相生物体现的更为明显, 一系列实验研究表明, 富含纤维素、木质素的高等植物通常比较低等生物构成的有机质更能利用碳, 即更富含重碳稳定同位素 (这可能与高等植物的光合作用使CO2利用率增大有关) 。相比之下, 海相水生植物更易于富集轻碳同位素。由此可见δ13C的差异可以较为准确的, 有效的反映烃源岩有机质类型的区别

四、岩石热解参数划分有机质类型

岩石热解参数和有机质丰度、平均化学组成特征有关, 主要使用参数降解率, 降解率越高说明有机质类型越好, 但是随着有机质演化程度增加, 成熟度变高烃源岩测评时误差就会增大。此用于评价有机质类型的热解参数还有:类型指数 (S2/S3) 和氢指数 (HI) , 使用这些热解参数也是随着有机质演化程度加深而误差增大。

结论

目前利用有机质类型参数进行评价陆相烃源岩时, 干酪根元素组成划分有机质类型时测定标准准确性不高只能作为粗略初步定性使用。较轻的干酪根碳同位素组成一般反映较高的水生生物贡献和较多的类脂化合物含量, 即对应着较好的有机质类型。随着演化程度的加深岩石热解参数法的准确性就会下降而变得不可靠。总之, 有机质类型参数并不能单一作为评价烃源岩的标准还应与其他地球化学参数相结合才能进行较准确的定性评价。

摘要：为了更好地把握陆相烃源岩评价参数的研究现状和发展趋势, 在阅读和参考了众多评价指标文献的基础上, 结合前人对陆相烃源岩评价参数的分析进行简单分析, 分析认为, 各种参数都有其适用范围, 相互影响, 相互依存, 需要多种指标相互配合综合评价才能得出客观的评价参数。评价标准并不唯一, 与不同的地质环境等有关。烃源岩的定性评价是其定量评价和油气资源量评估的基础。本文针对有机质类型这一参数进行简要分析和概括。

关键词：有机质类型,烃源岩评价,地化参数