高等石油地质学-高等石油地质学杨鹏程课件

1、高等石油地质学高等石油地质学杨鹏程课件高等石油地质学高等石油地质学杨鹏程课件提 纲一、有机质”接力生气”模式二、泥质沉积物及泥岩中有机质赋存方式及富集机理三、烃源岩的非均质性提 纲一、有机质”接力生气”模式一、有机质“接力成气”模式有机质“接力成气”机理是指成气过程中生气母质的转换和生气时机与贡献的接替。-赵文智（2005）两层含义:一是干酪根热降解成气在先,液态烃和煤岩中可溶有机质热裂解成气在后,二者在成气时机和先后贡献方面构成接力过程;二是干酪根热降解形成的液态烃只有一部分可排出烃源岩,形成油藏,相当多的部分则呈分散状仍滞留在烃源岩内,在高过成熟阶段会发生热裂解,使烃源岩仍具有良好的生气潜

2、力。1.1 概念一、有机质“接力成气”模式1.1 概念图2 型和型烃源岩低温加水热模拟实验生油、生气量对比（赵文智，2005）1.2 模拟实验一：液态烃大量生成及热解成气机制一、有机质“接力成气”模式图2 型和型烃源岩低温加水热模拟实验生油、生气量对比（赵图3 同一样品在封闭和开放体系条件下生气量对比（赵文智，2005）一、有机质“接力成气”模式1.2 模拟实验一：液态烃大量生成及热解成气机制图3 同一样品在封闭和开放体系条件下生气量对比（赵文智，201.3 模拟实验二：煤岩的可溶有机质对煤成气的贡献与成气时机一、有机质“接力成气”模式图4 不同温阶下煤热模拟残渣CS2/NMP抽提物数量和原煤

3、热模拟产量对比（赵文智，2005）1.3 模拟实验二：煤岩的可溶有机质对煤成气的贡献与成气时机一、有机质“接力成气”模式1.4 模拟实验三：不同类型干酪根与原油生烃动力学图5 不同类型气源灶的天然气转化率曲线（赵文智，2005）一、有机质“接力成气”模式1.4 模拟实验三：不同类型干酪根1.5 液态烃的两种赋存方式烃源岩中由两种机制产生的液态烃在自然界有两种赋存状态：一是从烃源岩排出,在储集体的适宜部位富集形成油藏另一种是呈分散状继续保留在烃源岩体内。随烃源岩类型、产状、厚度与液态烃产生阶段和其后经历的埋藏过程不同,滞留在烃源岩中的液态烃数量也有较大变化。一、有机质“接力成气”模式1.5 液态

4、烃的两种赋存方式烃源岩中由两种机制产生的液态烃在 液态烃滞留于烃源岩体内是普遍现象,在有些情况下,排出量远小于滞留于烃源岩体内的数量一、有机质“接力成气”模式 液态烃滞留于烃源岩体内是普遍现象,在有些情况下一、有机质“接力成气”模式1.6 有机质“接力成气”模式图1 有机质“接力生油气”模式图（据赵文智，2005）一、有机质“接力成气一、有机质“接力成气”模式1.7 意义我国中西部地区叠合盆地深层发育的海相烃源岩现今热演化程度普遍较高,大量生油阶段已过,按传统理论属已耗尽的烃源岩,不再有生烃潜力。因此,过成熟烃源岩(Ro值大于2.0%)究竟有无生气潜力,这不仅关系到相当多的地区和层系是否要将其

5、剔除在勘探选择之外,而且对破译我国中西部地区许多成藏机理问题都很有助。一、有机质“接力成气”模式1.7 意义我国中西部地区叠合盆地提 纲一、有机质接力生气模式二、泥质沉积物及泥岩中有机质赋存方式及富集机理三、烃源岩的非均质性提 纲一、有机质接力生气模式二、泥质沉积物及泥岩中有机质赋存形式及富集机理泥质沉积物及泥岩中有机质赋存形式主要有两种：一是与陆源碎屑相伴的颗粒有机质二是与粘土矿物结合的可溶有机质泥质沉积物及泥岩中有机质富集机理：一、与陆源碎屑相伴的颗粒有机质与矿物结合程度差，可以认为有机质与碎屑物质伴生二、与粘土矿物结合的可溶有机质不仅与矿物吸附共生，而且与矿物结合2.1 赋存形式与富集机

6、理二、泥质沉积物及泥岩中有机质赋存形式及富集机理泥质沉积物及泥二、泥质沉积物及泥岩中有机质赋存形式及富集机理2.2 泥质沉积物模拟实验第一步：颗粒分级二、泥质沉积物及泥岩中有机质赋存形式及富集机理2.2 泥质沉粒级分级之后先进行显微镜观察，发现粗颗粒组成主要三种物质：有机质颗粒：包括高等植物碎屑、植物种子、藻类等无机颗粒：主要是长石、石英类矿物泥质团块：无定形有机质XRD分析得到细粒组成：粘土矿物为主，包括伊/蒙间矿物、伊利石、高岭石、绿泥石等二、泥质沉积物及泥岩中有机质赋存形式及富集机理粒级分级之后二、泥质沉积物及泥岩中有机质赋存形式及富集机理二、泥质沉积物及泥岩中有机质赋存形式及富集机理有

7、机质分布二、泥质沉积物及泥岩中有机质赋存形式及富集机理有机质分布2.3泥岩模拟实验二、泥质沉积物及泥岩中有机质赋存形式及富集机理2.3泥岩模拟实验二、泥质沉积物及泥岩中有机质赋存形式及富集是在程序控制温度下，测量物质质量与温度关系的一种技术。许多物质在加热过程中常伴随质量的变化，这种变化过程有助于研究晶体性质的变化，如熔化、蒸发、升华和吸附等物质的物理现象；也有助于研究物质的脱水、解离、氧化、还原等物质的化学现象。 TG曲线以质量作纵坐标，从上向下表示质量减少；以温度(或时间)作横坐标，自左至右表示温度(或时间)增加。二、泥质沉积物及泥岩中有机质赋存形式及富集机理TG（ Thermogravi

8、metric ）热重法重量分析泥岩的TG及DTA分析二、泥质沉积物及泥岩中有机质赋存形式及富集机理TG（ The二、泥质沉积物及泥岩中有机质赋存形式及富集机理DTA差热分析能量变化分析二、泥质沉积物及泥岩中有机质赋存形式及富集机理DTA差热分析二、泥质沉积物及泥岩中有机质赋存形式及富集机理泥岩的TG及DTA分析二、泥质沉积物及泥岩中有机质赋存形式及富集机理泥岩的TG及D二、泥质沉积物及泥岩中有机质赋存形式及富集机理泥岩中粘土的TG及DTA分析二、泥质沉积物及泥岩中有机质赋存形式及富集机理泥岩中粘土的T一、泥质沉积物和泥岩用不同方法处理后结果证明有机质有不同的赋存方式，即有机质保存形式及赋存方式

9、有明显多样性：颗粒有机质与无机矿物共生粘土矿物富含有机质二、粘土对有机质的富集并不是有机质在粘土表面的简单吸附，是有机质进入粘土矿物层间，形成有机质粘土复合体二、泥质沉积物及泥岩中有机质赋存形式及富集机理结论：一、泥质沉积物和泥岩用不同方法处理后结果证明有机质有不同的赋提 纲一、有机质接力生气模式二、泥质沉积物及泥岩中有机质赋存方式及富集机理三、烃源岩的非均质性提 纲一、有机质接力生气模式三、烃源岩非均质性烃源岩的非均质性： 是指含有机质的细粒沉积物在沉积、成岩过程中，由于沉积环境、保存条件以及生烃和排烃等作用的影响， 形成有机质空间上的不均匀分布。两个方面：宏观非均质性：表现在不同沉积体系和相带之间， 这是由于不同的沉积相带具有各自不同的成因类型、沉积构造、沉积韵律、沉积物粒度、矿物成分及组构特征等，它与储层的非均质性有相似的形成机制。微观非均质性：表现在显微镜下细粒沉积物发育富有机质的纹层，扫描电镜下藻类化石异常丰富，甚至是生物标志物的不同3.1 概念三、烃源岩非均质性烃源岩的非均质性： 3.1 概念三、烃源岩非均质性宏观非均质性三、烃源岩非均质性宏观非均质性三、烃源岩非均质性微观非均质性三、烃源岩非均质性微观非均质性三、烃源岩非均质性3.2 控制因素1、古湖泊的原始生产力2、保存条件不同相带间沉积速率和水体深度的不同,造成烃源岩的岩性差异高生物产率是原始沉积物有机质高