ro在有机质成熟度评价中的应用

ro在有机质成熟度评价中的应用

0镜质体反射率值是一个基镜质体反射率是煤岩学和石油地球化学中最有用的工具之一。这是确定煤化程度和有机质成熟度的重要指标。然而，由于地质和技术的原因，考虑到镜质体反射率的测量值往往不同于估计值。研究表明,沉积相、岩相及镜质组各亚组分之间的差异均会对反射率产生一定的影响。而镜质体反射率的抑制和增强则一直是有机岩石学和有机地化工作者迫切寻求解决途径的问题。正确认识Ro的抑制现象对石油勘探有一定的积极作用。1维素凝胶化作用镜质组是生油岩中重要的具形态有机质,由结构镜质体、无结构镜质体和碎屑镜质体三种显微组分组成。镜质组主要由高等植物的木质纤维素经凝胶化作用演变而来,是生气的良好母质。其反射率是目前国际上唯一可对比的成熟度指标;在油浸反射光下呈深灰到浅灰色,在透射光下呈橙红色-棕红色-棕黑色-黑色,在激发光照射下,镜质组一般不发荧光。然而近年来在部分泥岩、油页岩和煤中常常见到一些镜质体,在激发光下发弱荧光,与正常镜质体不同。也只有在荧光下才能将二者区分开,通常将这种发荧光的镜质体称为荧光镜质体。1.1正常显微镜体包括结构镜质体和无结构镜质体,质地均匀,轮廓清晰,紫外光、蓝光激发下无任何荧光显示;只具生气能力。1.2激发光照射体荧光荧光镜质体实际上是一种富氢的镜质体,一般含量较少,常常存在于湖相泥岩和海陆过度相源岩中,有时也会与不发荧光的正常镜质体同时出现在一个样品中;只有在荧光下才能准确地与正常镜质体区别开来。荧光镜质体在激发光照射下能发荧光,紫外光下呈暗褐色荧光,蓝光激发下呈褐-深黄褐色;从成因上讲,荧光镜质体实际上是介于正常镜质体与壳质组分之间的一种过渡组分。关于其成因,看法不一。Hutton等(1980)认为是沉积时期富氢的类脂物及沥青浸染扩散到镜质体内;Teichmuller(1974)认为是在热演化过程中镜质体吸附或结合了壳质组分沥青化产生的油沥青造成的;Walker则认为是藻类体生成的烃类充填到镜质体中造成的;Price(1985)认为是由于各种富氢细菌对有机质反复改造完成的;肖贤明(1992)则认为某些植物的细胞壁本身就富氢。荧光镜质体不但具生气能力,而且还有一定的生油能力。2对镜质组反射率受抑制的原因的分析2.1地质条件2.1.1藻类体的镜质组反射率显著偏低,藻Hutton等系统研究了澳大利亚悉尼西南部托班藻煤中镜质组反射率的抑制,发现藻类体含量较高样品的镜质组反射率明显偏低,镜质组反射率与藻类体含量呈负相关的线性关系,基质镜质体反射率的抑制要高于均质镜质体。距藻类体越近的镜质体反射率所受抑制越强烈。另有研究表明孢子体、角质体等壳质组分的增加会导致镜质体反射率的降低;镜质组中所含的超微类脂组分、细菌类脂物、沥青和油均会导致反射率受抑制。2.1.2壳质组含量不同的反射率差异Newman等研究了地层深度相距仅100m的两层富镜质组煤的反射率抑制问题。这两层煤的其它成熟度参数相同,而镜质组反射率分别为0.67%和0.95%,差异较大。这种差异并不是由壳质组含量的差异造成的,两者之间的唯一差异是沉积环境的不同。厌氧的环境产生异常富氢的镜质组,导致反射率的受抑制。同时良好的排水条件使另一煤层沉积于富氧的沉积环境,导致煤中镜质组反射率的增高。2.1.3系煤镜质组反射率的确定Silter指出相同煤级的石炭系煤的镜质组反射率高于上白垩统-第三系煤的镜质组反射率,即地质年代控制了镜质组反射率的值。原因是石炭系煤的成煤植物主要是石松类和蕨类植物,而上白垩统-第三系煤的成煤植物是针叶树,针叶树比石松类和蕨类植物含有较多的氢含量高的壳质组分。2.1.4两组反射率比较Timofeev等发现页岩和砂岩的镜质组反射率比相同层位的煤层要低。Bostick等发现从砂岩向粘土岩和石灰岩的变化,镜质组反射率增高,在煤层中达到最高值。2.2熟过程中沥青的反射率抑制主要有两种观点:一、“沥青扩散论”,即Hutton等认为由于壳质组和腐泥组在成熟过程中生成的沥青被镜质组所吸收,造成反射率的抑制。然而有许多论据并不支持这种观点。二、“镜质组富氢论”,即由于镜质组结构的调整氢含量高,从而导致生烃成熟所需的活化能较高,成熟速率较慢。在有机质类型较好的干酪根中特别有助于氢含量的增高。3样品中反射率值是否被预期判断镜质组反射率是否受抑最简便的方法是地质类比法,即对比临近层位未受抑制腐殖煤的Ro,但这在某些地区并不容易实现。一般认为,在进行干酪根镜检分析时,若壳质组和腐泥组含量>20%,且测量的反射率值低于预期值,就考虑是否存在抑制问题。另外,样品中是否有荧光镜质体也是判断是否受抑的条件。文献中报道镜质组反射率的抑制幅度大多在0.1%~0.2%之间,这主要取决于镜质组本身的请含量。Wilkins研究表明,澳大利亚西北大陆架侏罗系钻井剖面中Ro的抑制程度在0.1%~0.5%范围内,而Lo指出极端富氢的烃源岩的抑制程度竟达到0.5%~1.5%。4煤中镜质组化学组成法、氢指数模板法优势通常我们用实验室参数进行校正以获得镜质组反射率的真实值。镜质组化学组成法,镜质组反射率和荧光相结合的方法,氢指数模板法及多组分荧光变异(FAMM)方法。镜质组化学组成法仅适用于煤中镜质组反射率抑制;对分散有机质而言,反射率和荧光相结合的方法、FAMM方法虽然有效,但需要特殊的测量仪器或测量过程;氢指数模板法仅需要岩石学资料和热解数据,是一种快捷经济的方法。Lo指出虽然单一样品就能从图版中得到反射率的真值,但仍极力推荐使用在一定井段内相隔较近的数个样品的数据来得到反射率的真值,同时用抑制最强烈的值(最低的Ro值)通过图版获取最大的真实值,用最高的实测值(抑制最弱的