烃源岩二次生烃及超压对生烃的影响课件

1、烃源岩二次生烃及超压对生烃的影响 矿产普查与勘探 谢明贤 2011211092提 纲二次生烃简介二次生烃反应动力学机制 实例-塔里木盆地奥陶系烃源岩二次生烃研究超压对有机质热演化的抑制小结一、二次生烃简介（一）二次生烃的概念 二次生烃作用是指烃源岩在地质历史过程中所受温度降低以后，导致生烃作用（一次生烃作用）停止，当所受温度再次升高，并达到合适的热动力学条件时，烃源岩再次生烃的过程。在实际研究中，一般习惯于把烃源岩第一次生烃之后的第二次和多次生烃过程统称为二次生烃。烃源岩生烃演化示意图（二）有机质成烃理论Tissot 的干酪根降解生油（气）理论（三）研究方法及内容 1.通过盆地的构造热演化史和

2、烃源岩分布、地化特征等来分析二次生烃的发生条件、分布范围以及对油气藏的影响。 2.通过热模拟实验方法，研究烃源岩二次生烃的生烃过程、生烃量、反应机制以及化学动力学等机理和生烃规律。一、二次生烃简介（四）烃源岩二次生烃特征1.二次生烃高峰具有迟滞性一、二次生烃简介2.二次生烃量与初始成熟度和二次生烃演化程度(终止成熟度)密切相关。3.二次生烃过程具有阶段性残留烃释放热降解、中间产物积聚解聚、裂解热裂解二、二次生烃反应动力学机制二次生烃高峰（一）二次生烃迟滞性反应动力学热降解、中间产物积聚解聚、裂解（主要） 二次生烃热解模拟反应活化能Eh与EL1差值、E10与起始成熟度关系Eh-EL1越小，跨越第

3、二阶段的“能垒”就越小，二次生烃迟滞性越弱，反之则迟滞性越强。二、二次生烃反应动力学机制（二）二次生烃死亡线确定系列样品二次生烃热解模拟Rot、(Eh-EL2)与起始成熟度关系Rot第三阶段起始位置对应的镜质组反射率(Eh-EL2)第三阶段始末活化能差值生烃死亡线：Ro 3.5%左右三、塔里木盆地奥陶系烃源岩二次生烃研究（一）构造演化史与生烃史三、塔里木盆地奥陶系烃源岩二次生烃研究1.塔中隆起的卡塔克隆起 一次生烃 低成熟阶段 二次生烃中-高成熟阶段三、塔里木盆地奥陶系烃源岩二次生烃研究2.西南坳陷的麦盖提斜坡 二次生烃 低-中成熟阶段 二次生烃三、塔里木盆地奥陶系烃源岩二次生烃研究3.塔北隆

4、起的沙雅隆起 二次生烃 中-高成熟阶段 一次生烃 低-中成熟阶段三、塔里木盆地奥陶系烃源岩二次生烃研究4.塔中隆起的古城墟隆起 二次生烃 中-高成熟阶段 一次生烃 成熟阶段不同 二次生烃 中-高成熟阶段（二）二次生烃模拟实验及结果三、塔里木盆地奥陶系烃源岩二次生烃研究 邱楠生等（2011） 样品：Ro分别为1.03、1.26、1.58 的个奥陶系烃源样品 干酪根类型皆为型三、塔里木盆地奥陶系烃源岩二次生烃研究二次生烃规律低成熟和中成熟的烃源岩生气潜力较强，而高成熟烃源岩没有大量生气的潜力，并且生气潜力随着起始成熟度的增大呈规律性减小。三、塔里木盆地奥陶系烃源岩二次生烃研究二次生烃有生油高峰出现

5、，生烃高峰位置随起始成熟度增大而规律性后移。低成熟阶段的样品生烃高峰较明显，中高成熟阶段的样品二次生油高峰则不明显。三、塔里木盆地奥陶系烃源岩二次生烃研究不同起始成熟度烃源岩总烃产率都是先增加后趋于稳定，且总烃产率随起始成熟度增大而规律性减小。（三）多阶段生烃过程对烃源岩生烃潜力的影响三、塔里木盆地奥陶系烃源岩二次生烃研究1.生油高峰的烃源岩其生气潜力最不容易受到多次生烃过程影响三、塔里木盆地奥陶系烃源岩二次生烃研究2.未成熟烃源岩，不连续生烃过程更有利于生成和排出液态油三、塔里木盆地奥陶系烃源岩二次生烃研究3.海相烃源岩二次生烃量特征受起始成熟度控制，并具有阶段性四、超压对有机质热演化的抑制

6、王兆云等（2002） 180 个发育异常地层压力的盆地（1）可存在于任何深度，但多深于 3050m；（2）可出现在任何时代的岩石中，但在白垩纪和第三纪地层中更普遍；（3）许多超压区沉积物为欠压实、高孔隙度、低密度；（4）正常压力区至异常压力区的过渡带内压力梯度最大；（5）超压区地热梯度通常较高；（6）超压区的形成通常与烃气有关；（7）超压区的形态分布可能与构造或地层结构相关。（一）超压特征（二）超压形成机理泥质烃源岩的欠压实作用、有机质的生烃作用、蒙皂石脱水作用、流体热增压作用、构造作用四、超压对有机质热演化的抑制（三）超压对有机质热演化的抑制1.超压抑制干酪根的热降解和生烃作用莺歌海盆地 L

7、D30-1-1 井地层温度、压力和有机质热演化剖面四、超压对有机质热演化的抑制2.超压抑制烃类裂解莺歌海盆地 LD30-1-1 井不同深度 C15+正构烷烃分布Ro 2.0%Ro 2.46%液态烃含量较丰富四、超压对有机质热演化的抑制3.超压抑制烃类结构演化3900深部强超压反映正构烷烃分布的常用参数： C21 /C22+和 C21+22/C28+29C21-/C22+和 C21+22/C28+29随深度增大而增大；Pr/nC17和 Ph/nC18微弱增大超压使热稳定性较低的组分在高温条件下得到保存（四）超压抑制作用与深层油气勘探超压的抑制作用使根据传统生烃理论已进入准变质作用阶段的源岩仍保持在有利的生排烃阶段，为深层晚期成藏提供了有利的烃源条件；超压对有机质热演化的抑制作用特别是对液态烃热裂解的抑制作用使深 层已聚集石油能够在传统生烃模式的“石油死亡线”之下得到保存,因此，超压盆地深层石油的勘探潜力大于常压盆地 ;超压盆地中有机酸的释放空间和有机酸对砂岩成岩作用的影响范围大大超过常压盆地。因此在超压盆地中,低有效应力引起的压实作用减弱,流体流动性减弱引起的胶结作用减缓,再加上有机酸对矿物的溶解作用,三者共同作用使深部超