用干酪根的H/C原子比评价热成熟度和有机质转化程度

摘要

近些年来,人们忽略了用干酪根的H/C(氢/碳)原子比评价生油岩中有机质的质量,而是采用Rock—Eval(生油岩评价仪)确定的氢指数来做出这种评价。Rock—Eval热解分析不需要从岩石中分离出干酪根就可以提供快速、经济的定量[mg HC(烃)/g岩石]数据。由于所得出的分析数据比较分散,许多生油岩解释人员认为Rock—Eval热解分析是一种筛分分析。在本文中,笔者描述了在生油岩评价中使用H/C原子比的好处,同时阐述了H/C原子比和热成熟度、有机质转化程度和排烃之间的一些新型关系。对Ⅰ型和Ⅱ型干酪根而言,其热解后的H/C原子比与有机质的热转化程度有关。用化学方程式计算出的氢和碳损失与根据含水热解成熟作用实验结果得出的氢和碳损失之间具有良好的一致性,这表明干酪根的氢/碳原子比是不同类型干酪根热成熟度的良好指标。如果已知干酪根的原始和目前的H/C原子比,那么也可以用这些数据计算出有机质转化的百分比。通过对干酪根进行显微有机分析,不仅可得出目前的H/C原子比,也可合理地估算出原始H/C原子比。对于生油岩来说,典型的未成熟Ⅰ型干酪根的H/C原子比为1.35～1.50,而Ⅱ型干酪根的H/C原子比为1.20～1.35。含水热解实验中排出的油量与枯竭干酪根的H/C原子比之间的关系使勘探工作者们能很快地计算出排烃体积。根据含水热解实验结果,实测出的H/C原子比和计算出的原始TOC(总有机碳含量)值,得出了3个具有成熟生油岩的盆地生油量的一级体积近似值。其结果与威利斯盆地(Bakken页岩)、洛杉矶盆地(Nodular页岩)和伊利诺斯盆地(New Albany页岩)已发表的原始石油地质储量近似计算值的对比性很好。