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      泥質(zhì)烴源巖中不同賦存狀態(tài)有機質(zhì)定量表征
      ——以東營凹陷沙河街組為例

      2018-08-07 02:34:10趙悅蔡進功雷天柱楊燕
      新疆石油地質(zhì) 2018年4期
      關鍵詞:游離態(tài)烴源巖干酪根

      趙悅 ,蔡進功,雷天柱 ,楊燕 ,4

      (1.中國石油 勘探開發(fā)研究院,北京 100083;2.同濟大學 海洋地質(zhì)國家重點實驗室,上海 200092;3.甘肅省油氣資源研究重點實驗室/中國科學院油氣資源研究重點實驗室,蘭州 730000;4.中國石油 冀東油田分公司,河北 唐山 063004)

      烴源巖由有機相(有機質(zhì))和無機相(礦物)組成,其中有機相又可進一步劃分為可溶相(氯仿瀝青A)和不溶相(干酪根)??扇芟嗯c不溶相和無機相之間存在著復雜的相互作用關系:可溶相可以賦存于烴源巖礦物骨架之間的孔隙體系中,即游離態(tài)有機質(zhì);或與無機相結(jié)合形成有機-無機復合體,即礦物結(jié)合態(tài)有機質(zhì),如有機質(zhì)-黏土礦物復合體、有機質(zhì)-碳酸鹽礦物復合體[1-6];或通過官能團共價鍵合于干酪根結(jié)構(gòu)中,即干酪根共價鍵合有機質(zhì)[7-9]。由于可溶相是地質(zhì)條件下已經(jīng)形成的可動烴類產(chǎn)物,因此,對不同賦存狀態(tài)可溶有機質(zhì)(游離態(tài)、礦物結(jié)合態(tài)、干酪根鍵合有機質(zhì))的定量表征,可以對烴源巖的生烴潛力及產(chǎn)能評價做出更真實客觀的判斷。而在傳統(tǒng)地化研究中,采用氯仿瀝青A評價方法評價烴源巖,僅考慮到了游離態(tài)有機質(zhì)[2];Rock-Eval熱解評價方法過于籠統(tǒng),游離烴(S1)、裂解烴(S2)和總有機碳含量(CTOC)的有機質(zhì)賦存狀態(tài)涵義十分模糊:S1并不是游離態(tài)有機質(zhì)的全部,S2又不完全是干酪根熱解生烴潛量,還包含游離態(tài)有機質(zhì)、礦物結(jié)合態(tài)有機質(zhì)的貢獻[10-12]。因此,上述兩種主流的烴源巖評價方法,都不能滿足目前頁巖油氣研究背景下烴源巖精細評價的需要。頁巖油氣研究結(jié)果表明,泥質(zhì)烴源巖中存在大量滯留有機質(zhì)[13-14],傳統(tǒng)方法中使用的氯仿瀝青A,S1,S2和CTOC等烴源巖評價參數(shù)與有機質(zhì)賦存狀態(tài)之間的對應關系如何,就需要對泥質(zhì)烴源巖中不同賦存狀態(tài)的滯留有機質(zhì)進行定量表征,相應地在研究手段上應當有所突破和創(chuàng)新,才能實現(xiàn)這樣的研究目的。關于如何更真實可靠地對烴源巖進行評價,不同學者也做過一些探索[15-18],但是都未考慮到有機質(zhì)賦存狀態(tài)對烴源巖評價參數(shù)或指標的影響。本文綜合使用了氯仿瀝青A和Rock-Eval熱解評價方法,同時結(jié)合溶劑抽提和連續(xù)化學處理方法對不同賦存狀態(tài)有機質(zhì)進行區(qū)分,建立了泥質(zhì)烴源巖中不同賦存狀態(tài)有機質(zhì)的定量表征方法。

      本次研究中選用東營凹陷沙三段中亞段、沙三段下亞段和沙四段上亞段泥質(zhì)烴源巖黏粒級(粒徑小于2μm)樣品,首先對原始樣品做Rock-Eval熱解分析,得到各項熱解評價參數(shù),對應于傳統(tǒng)的Rock-Eval熱解評價方法;對原始樣品做有機溶劑抽提處理,得到游離態(tài)有機質(zhì)并稱重定量,對應于傳統(tǒng)的氯仿瀝青A評價方法。在此基礎上,進一步對抽提殘渣樣品做“堿解-HCl酸解-HF/HCl酸解”的連續(xù)化學處理,以區(qū)分不同賦存狀態(tài)的有機質(zhì),對每一步化學處理后的殘渣樣品做Rock-Eval熱解處理測定各項參數(shù)值,從而分析在特定賦存狀態(tài)有機質(zhì)釋放之后,表征有機質(zhì)數(shù)量的S1,S2和CTOC的變化規(guī)律,同時還采用精確稱量的方法,對逐步釋放出的不同賦存狀態(tài)有機質(zhì)做定量分析。綜合分析泥質(zhì)烴源巖黏粒級樣品連續(xù)處理過程中Rock-Eval熱解參數(shù)的定量變化規(guī)律和不同賦存狀態(tài)有機質(zhì)的稱重定量結(jié)果,進而實現(xiàn)泥質(zhì)烴源巖中不同賦存狀態(tài)有機質(zhì)的定量表征。

      1 樣品與實驗

      1.1 樣品

      研究樣品為濟陽坳陷東營凹陷古近系沙河街組沙三段中亞段(E1-2sz3)、沙三段下亞段(E1-2sx3)和沙四段上亞段(E1-2ss4)不同埋深的泥質(zhì)烴源巖中抽提得到的黏粒級樣品,泥質(zhì)烴源巖埋深3 049.80~3 482.38 m,巖性以暗色泥巖為主,干酪根以Ⅰ型為主,有機質(zhì)含量高,黏粒級樣品的CTOC為1.33%~11.47%,樣品基本信息見表1.

      1.2 實驗方法

      為了更好地富集有機質(zhì),從全巖樣品中提取出黏粒級組分進行分析,這是考慮到了不同粒徑范圍的主要礦物組成不同,黏土礦物等對有機質(zhì)有明顯富集作用的礦物主要集中分布在黏粒級區(qū)間范圍內(nèi),而石英、長石等對有機質(zhì)保存意義不大的無機礦物則主要存在于較大粒徑范圍內(nèi)。本次研究中的實驗數(shù)據(jù)都是對泥質(zhì)烴源巖黏粒級樣品分析得到的。在連續(xù)處理前,先對黏粒級樣品做Rock-Eval熱解分析,得到黏粒級樣品的基本地球化學特征。

      表1 東營凹陷沙河街組泥質(zhì)烴源巖黏粒級樣品的基本地質(zhì)信息及地球化學特征

      連續(xù)處理實驗流程見圖1.①二氯甲烷抽提:二氯甲烷索式抽提黏粒級樣品72 h得到游離態(tài)有機質(zhì),抽提殘渣做Rock-Eval熱解分析,并對游離態(tài)有機質(zhì)做稱重定量。②堿解處理:對抽提殘渣做堿解處理,將抽提殘渣與6%KOH溶液混合,加入適量甲醇,于60℃恒溫條件下磁力攪拌16 h.反應結(jié)束后,待溫度降至室溫,過濾分離堿解殘渣和殘余反應液。用去離子水反復洗滌堿解殘渣直至中性,并在干燥后用二氯甲烷索式抽提堿解殘渣72 h;去離子水洗滌液和殘余反應液用二氯甲烷反復萃取,并與二氯甲烷抽提液混合,揮干多余試劑后準確稱得堿解有機質(zhì)的質(zhì)量,并對堿解后的樣品殘渣做Rock-Eval熱解分析。③HCl酸解處理:將堿解殘渣與6 mol/L的HCl溶液混合,為了使有機質(zhì)得到更好的釋放,向反應液中加入適量甲醇,于60℃恒溫條件下磁力攪拌16 h.反應結(jié)束后,待溫度降至室溫,過濾分離酸解殘渣和殘余反應液。用去離子水反復洗滌酸解殘渣直至中性,并在干燥后用二氯甲烷索式抽提酸解殘渣72 h;去離子水洗滌液和殘余反應液用二氯甲烷反復萃取,并與二氯甲烷抽提液混合,揮干多余試劑后準確稱得酸解有機質(zhì)的質(zhì)量,并對酸解后的樣品殘渣做Rock-Eval熱解分析。④HCl/HF酸解處理:將酸解殘渣與12 mol/L的HCl/40%HF(體積比1∶1)溶液混合,為了使有機質(zhì)得到更好的釋放,向反應液中加入適量甲醇,于60℃恒溫條件下磁力攪拌16 h.反應結(jié)束后,待溫度降至室溫,過濾分離HCl/HF酸解殘渣和殘余反應液。用去離子水反復洗滌酸解殘渣直至中性,并在干燥后用二氯甲烷索式抽提酸解殘渣72 h;去離子水洗滌液和殘余反應液用二氯甲烷反復萃取,并與二氯甲烷抽提液混合,揮干多余試劑后準確稱得HCl/HF酸解有機質(zhì)的質(zhì)量,對酸解殘渣做Rock-Eval熱解分析。

      圖1 烴源巖連續(xù)處理實驗流程

      2 實驗結(jié)果

      2.1 連續(xù)處理過程中S1,S2和C TOC的變化規(guī)律

      在Rock-Eval熱解得到的各項參數(shù)中,S1,S2和CTOC是用來評價烴源巖樣品有機質(zhì)豐度和生烴潛力的重要參數(shù),因此重點分析了在“有機溶劑抽提-堿解-HCl酸解-HF/HCl酸解”過程中黏粒級樣品的S1,S2和CTOC的變化特征,共記錄了5組Rock-Eval熱解分析數(shù)據(jù),其中包括原始樣品、抽提殘渣樣品、堿解殘渣樣品、HCl酸解殘渣樣品和HCl/HF酸解殘渣樣品的熱解參數(shù)(圖2)。

      在連續(xù)處理過程中,樣品的無機礦物組成變化也得到了實時分析(圖3),目的是為了證實化學反應后樣品質(zhì)量的損失是否也包括相應無機礦物的溶解,而剩余的質(zhì)量損失則是由于相應賦存狀態(tài)有機質(zhì)的釋放造成的。由圖3可以看出,堿解處理對無機礦物的影響較小,而HCl酸解則使碳酸鹽礦物完全溶解,HCl/HF酸解使硅酸鹽礦物溶解,均造成了較為顯著的質(zhì)量損失。由于S1和S2的計算與樣品質(zhì)量有關,而礦物溶解所造成樣品質(zhì)量的顯著減小,會使S1和S2相對偏高,從而無法與其他步驟得到的數(shù)據(jù)比對,因此對于HCl酸解和HCl/HF酸解后的樣品質(zhì)量作了補償計算(圖2)。質(zhì)量補償計算的方法為:S1,AHR=(實測酸解后S1*HCl酸解后的樣品質(zhì)量)/樣品起始質(zhì)量;S1,MR=(實測HCl/HF酸解后S1*HCl/HF酸解后的樣品質(zhì)量)/樣品起始質(zhì)量,S2和CTOC的計算與之類同。

      圖2 烴源巖連續(xù)處理過程中S1,S2和C TOC的變化

      圖3 連續(xù)處理過程中不同層位烴源巖黏粒級樣品的全巖礦物組成變化

      在經(jīng)過抽提處理后,無論樣品的原始有機質(zhì)豐度如何,S1均降至可以忽略的數(shù)值,平均降幅為97.90%,即抽提處理就可以獲得全部的S1,后續(xù)處理對S1的影響可以忽略不計;S2也有較為明顯的降幅,平均降幅為41.56%,表明抽提也獲得了相當一部分S2;相應的衡量有機質(zhì)總體豐度水平的CTOC也有明顯降幅,平均降幅為25.08%(圖2)。后續(xù)的“堿解-HCl酸解-HCl/HF酸解”則是通過改變無機礦物性質(zhì),或完全溶解相應無機礦物,而得到的3種不同賦存形式的礦物結(jié)合態(tài)有機質(zhì),三者之和可以代表烴源巖中的礦物結(jié)合態(tài)有機質(zhì)總體。從連續(xù)化學處理過程中熱解S2和CTOC的變化規(guī)律來看,礦物結(jié)合態(tài)有機質(zhì)的釋放造成了S2和CTOC的顯著降幅(圖2)。其中,S2經(jīng)“堿解-HCl酸解-HCl/HF酸解”連續(xù)化學處理后,累計平均降幅為15.18%,不同層位的差異較大,其中沙四段上亞段樣品的平均降幅較低,為7.43%;CTOC的累計平均降幅為30.24%,因此礦物結(jié)合態(tài)有機質(zhì)的熱解貢獻亦十分重要,在烴源巖豐度評價時應該將這部分有機質(zhì)考慮在內(nèi)。本次研究中并未將干酪根鍵合態(tài)有機質(zhì)單獨分出,因此HCl/HF酸解殘渣的S2和CTOC由干酪根鍵合態(tài)可溶有機質(zhì)和干酪根共同貢獻。從實驗結(jié)果來看,干酪根及其鍵合有機質(zhì)也貢獻了一部分S2和CTOC,其中對CTOC的平均貢獻值為1.87%(圖2)。

      2.2 不同賦存狀態(tài)有機質(zhì)的稱重產(chǎn)率

      在連續(xù)化學處理過程中,對烴源巖中不同賦存狀態(tài)有機質(zhì)的豐度表征還采用了另一種思路,即直接稱重定量,并且為了方便與S1和S2進行直接對比,將稱重產(chǎn)率的單位換算為mg/g(圖4)。

      由稱重定量結(jié)果來看,可溶有機質(zhì)在烴源巖中的賦存狀態(tài)以游離態(tài)為主,礦物結(jié)合態(tài)次之,二者之間的比例最高為12.29,最低為2.07,平均為6.27.本次研究中又將礦物結(jié)合態(tài)有機質(zhì)細分為3種賦存形式,即堿解有機質(zhì)、HCl酸解有機質(zhì)和HCl/HF酸解有機質(zhì),分別對應膨脹型黏土礦物層間有機質(zhì)、碳酸鹽礦物晶格包裹有機質(zhì)和黏土礦物表層化學吸附有機質(zhì),其中與黏土礦物相關的兩種賦存形式——堿解有機質(zhì)和HCl/HF酸解有機質(zhì)為礦物結(jié)合態(tài)有機質(zhì)的主體,而與碳酸鹽礦物相關的HCl酸解有機質(zhì)在數(shù)量上最少(圖4)。因此,在泥質(zhì)烴源巖的礦物結(jié)合態(tài)有機質(zhì)的研究中,黏土礦物對有機質(zhì)的吸附與保存不容忽視。此外,不同層位的有機質(zhì)賦存形式存在明顯差異,表明沉積環(huán)境、有機質(zhì)母質(zhì)類型也會對有機質(zhì)的賦存形式產(chǎn)生影響。

      2.3 S1和S2與不同賦存狀態(tài)有機質(zhì)稱重產(chǎn)率的相關性

      圖4 烴源巖黏粒級樣品的不同賦存狀態(tài)有機質(zhì)稱重產(chǎn)率柱狀圖

      圖5 研究區(qū)游離態(tài)有機質(zhì)稱重產(chǎn)率和礦物結(jié)合態(tài)有機質(zhì)稱重產(chǎn)率與S1,S2的關系

      將原始烴源巖黏粒級樣品的游離態(tài)有機質(zhì)稱重產(chǎn)率、礦物結(jié)合態(tài)有機質(zhì)稱重產(chǎn)率與S1和S2分別做線性相關圖(圖5),從中可以看出,游離態(tài)有機質(zhì)稱重產(chǎn)率和S1之間有著非常好的線性相關性,相關系數(shù)高達0.967 4,反映二者之間具有較強的成因聯(lián)系(圖5a),這與黏粒級樣品經(jīng)抽提去除游離態(tài)有機質(zhì)后,S1近乎損失殆盡的實驗結(jié)果相符;但是礦物結(jié)合態(tài)有機質(zhì)稱重產(chǎn)率與S1之間的相關性較差,相關系數(shù)僅為0.316 3,反映二者之間的成因聯(lián)系較弱(圖5b),或者可以解釋為礦物結(jié)合態(tài)有機質(zhì)對S1的貢獻遠低于游離態(tài)有機質(zhì)。游離態(tài)有機質(zhì)稱重產(chǎn)率與S2的線性相關性較差,相關系數(shù)僅為0.179 0(圖5c);而礦物結(jié)合態(tài)有機質(zhì)稱重產(chǎn)率與S2的線性相關性相對較好,相關系數(shù)為0.694 5(圖5d)。這樣的分析結(jié)果與S2較為復雜的成因來源較一致,S2包括了游離態(tài)有機質(zhì)、礦物結(jié)合態(tài)有機質(zhì)、干酪根熱降解及其鍵合有機質(zhì)的共同貢獻,并不似S1那樣主要為游離態(tài)有機質(zhì)的單源貢獻,因此線性相關系數(shù)均較低。

      3 討論

      本次研究中,對泥質(zhì)烴源巖中不同賦存狀態(tài)有機質(zhì)做了定量表征,并對兩種主流的烴源巖有機質(zhì)豐度評價方法,即Rock-Eval熱解評價方法和氯仿瀝青A評價方法,從有機質(zhì)賦存狀態(tài)的角度重新進行了分析評估。之前已有研究表明,在泥質(zhì)烴源巖中,黏土礦物對有機質(zhì)的保存和富集起著十分重要的作用[3,19-20],并且有機質(zhì)-黏土礦物復合體是地質(zhì)條件下客觀存在的天然生烴母質(zhì)[1],烴源巖中存在著有機-無機的復雜相互作用,因此除了傳統(tǒng)地化分析中索式抽提得到的游離態(tài)氯仿瀝青A[2],有必要進一步探討礦物結(jié)合態(tài)有機質(zhì)在烴源巖滯留有機質(zhì)中所扮演的角色。本次研究中,在抽提獲取游離態(tài)有機質(zhì)后,通過連續(xù)化學處理的方法,逐步分離出了烴源巖中3種不同賦存形式的礦物結(jié)合態(tài)有機質(zhì),即堿解有機質(zhì)、HCl酸解有機質(zhì)和HCl/HF酸解有機質(zhì),其中堿解有機質(zhì)和HCl/HF酸解有機質(zhì)的保存與黏土礦物相關[1,4],HCl酸解有機質(zhì)的保存與碳酸鹽礦物相關[5-6]。通過直接稱量,對游離態(tài)有機質(zhì)和礦物結(jié)合態(tài)有機質(zhì)的產(chǎn)率作了準確測定,同時還采用Rock-Eval熱解評價方法對連續(xù)化學處理實驗過程中黏粒級樣品的S1,S2和CTOC變化特征做了測定,并利用線性相關法分析了兩種定量思路所得結(jié)果之間的成因關系,從而實現(xiàn)泥質(zhì)烴源巖中不同賦存狀態(tài)有機質(zhì)的定量表征。

      本次研究結(jié)果表明,Rock-Eval熱解評價方法存在很大的局限性,這主要是由S1,S2的有機質(zhì)賦存狀態(tài)多源性所導致的,其中S1主要為游離態(tài)有機質(zhì)的單源貢獻,而S2的來源十分復雜,包含游離態(tài)有機質(zhì)、礦物結(jié)合態(tài)有機質(zhì)、干酪根熱降解及其鍵合有機質(zhì)的共同貢獻。在地質(zhì)條件下,不同賦存狀態(tài)有機質(zhì)的可動用性存在很大差異,其中游離態(tài)有機質(zhì)由于賦存于烴源巖內(nèi)的連續(xù)孔隙系統(tǒng)中,與外界輸導層最易直接溝通,可動用性最強;而礦物結(jié)合態(tài)有機質(zhì)的釋放則需要一定外界條件的輔助,如溫度升高破壞有機質(zhì)和礦物之間的鍵合關系,或流體條件改變促使蒙脫石向伊利石的轉(zhuǎn)化從而釋放出層間有機質(zhì)[21],因此礦物結(jié)合態(tài)有機質(zhì)的可動用性次于游離態(tài)有機質(zhì),同時由于游離態(tài)有機質(zhì)在數(shù)量上多于礦物結(jié)合態(tài)有機質(zhì),二者在烴源巖評價中所處的地位是不對等的。因此,在Rock-Eval熱解評價方法中將S1和S2之和作為生烴潛力參數(shù)過于粗略籠統(tǒng),不能反映烴源巖的真實潛力。傳統(tǒng)的氯仿瀝青A評價方法的局限性在于有機質(zhì)賦存形式的單一性,僅考慮了游離態(tài)有機質(zhì),而在數(shù)量上仍有一定地位的礦物結(jié)合態(tài)有機質(zhì)未予考慮,使得評價結(jié)果過于片面。

      通過分析泥質(zhì)烴源巖中不同賦存狀態(tài)有機質(zhì)的稱重定量結(jié)果(圖4),以及連續(xù)化學處理實驗過程中CTOC的變化特征(圖2),可以對烴源巖中不同賦存狀態(tài)有機質(zhì)的含量進行估算。在分步處理逐漸釋放出不同賦存狀態(tài)有機質(zhì)的過程中,黏粒級樣品的CTOC也隨之逐步降低(圖6)。相比于S1和S2,CTOC能更準確反映不同賦存狀態(tài)有機質(zhì)的豐度,這是由S1和S2與不同賦存狀態(tài)有機質(zhì)之間較為復雜的內(nèi)在成因聯(lián)系所決定的。不同賦存狀態(tài)有機質(zhì)占烴源巖黏粒級樣品總有機碳含量可由差減法(即CTOC降幅)計算得到:經(jīng)抽提去除游離態(tài)可溶有機質(zhì)后,黏粒級樣品的CTOC降幅為13.53%~42.82%,平均為25.09%;經(jīng)“堿解-HCl酸解-HF/HCl酸解”逐步分離出礦物結(jié)合態(tài)可溶有機質(zhì)后,黏粒級樣品的CTOC進一步下降了2.27%~70.68%,平均為30.24%;CTOC剩余未釋放的百分比即干酪根及其鍵合態(tài)可溶有機質(zhì)占烴源巖黏粒級樣品總有機碳含量,12個樣品的殘余CTOC為15.79%~75.57%,平均為44.67%(圖6)。CTOC降幅計算的方法為:①抽提后的 CTOC降幅=(CTOC0-CTOCER)*100%/CTOC0;②連續(xù)化學處理后的CTOC降幅=(CTOCER-CTOCMR)*100%/CTOC0;③殘余CTOC=100%-(抽提后的CTOC降幅+連續(xù)化學處理后的CTOC降幅)。其中,CTOC0為黏粒級原樣總有機碳含量;CTOCER為抽提后殘余樣品的總有機碳含量;CTOCMR為“堿解-HCl酸解-HF/HCl酸解”后殘余樣品的總有機碳含量。

      實際上,抽提后的CTOC降幅代表了游離態(tài)可溶有機質(zhì)占黏粒級樣品總有機碳的百分含量,連續(xù)化學處理后的CTOC降幅代表了結(jié)合態(tài)可溶有機質(zhì)的百分含量,殘余CTOC代表了干酪根及其鍵合有機質(zhì)的百分含量。實驗結(jié)果表明,礦物結(jié)合態(tài)可溶有機質(zhì)在泥質(zhì)烴源巖中的數(shù)量相當可觀,主體位于烴源巖有機質(zhì)總量的25.00%~35.00%(去除一個極小值2.27%和一個極大值70.68%),而這部分有機質(zhì)在傳統(tǒng)地化分析中被誤認為是干酪根。此外,結(jié)合態(tài)可溶有機質(zhì)對S2也有著重要貢獻(圖2),這也對傳統(tǒng)觀念提出了挑戰(zhàn),即S2并不能代表干酪根的剩余生烴潛力。礦物結(jié)合態(tài)可溶有機質(zhì)由于賦存狀態(tài)與游離態(tài)可溶有機質(zhì)及干酪根不同,如烴源巖中天然存在的有機質(zhì)-黏土礦物復合體可以作為有效生烴母質(zhì)[1],其生烴機理必然有別于游離態(tài)可溶有機質(zhì)和干酪根[22-26],已有的研究多關注黏土礦物在生烴過程中的催化作用及對生烴產(chǎn)率的影響[21,27-29]等。因此,對礦物結(jié)合態(tài)可溶有機質(zhì)的深入研究必將拓寬對油氣生成理論及賦存方式的認知,同時,由于黏土礦物化學吸附對有機質(zhì)的保護作用,礦物結(jié)合態(tài)可溶有機質(zhì)的性質(zhì)有別于游離態(tài)有機質(zhì),那么,礦物結(jié)合態(tài)可溶有機質(zhì)的同位素組成特征、生物標志化合物特征有可能為生物降解石油的油源對比、熱蝕變原油的生烴母質(zhì)分析等問題提供新的解決途徑,這都有待在實踐中進一步探索。

      圖6 連續(xù)處理實驗過程中黏粒級樣品的C TOC累計降幅

      4 結(jié)論

      (1)Rock-Eval熱解分析得到的有機質(zhì)豐度表征參數(shù)S1和S2與不同賦存狀態(tài)有機質(zhì)之間存在著較為復雜的內(nèi)在成因聯(lián)系,其中S1幾乎全部由游離態(tài)可溶有機質(zhì)貢獻,而S2包含了游離態(tài)可溶有機質(zhì)、礦物結(jié)合態(tài)可溶有機質(zhì)、干酪根熱降解產(chǎn)物及其鍵合態(tài)有機質(zhì)的共同貢獻。因此,傳統(tǒng)地化分析中的Rock-Eval熱解評價方法、氯仿瀝青A評價方法評價烴源巖存在很大局限性,并不能真實客觀地表征烴源巖的生烴潛力。

      (2)泥質(zhì)烴源巖中的滯留有機質(zhì)由游離態(tài)可溶有機質(zhì)、礦物結(jié)合態(tài)可溶有機質(zhì)、干酪根及其鍵合態(tài)可溶有機質(zhì)共同組成。其中,游離態(tài)可溶有機質(zhì)占烴源巖有機質(zhì)總體的13.53%~42.82%,平均為25.09%,礦物結(jié)合態(tài)可溶有機質(zhì)占烴源巖有機質(zhì)總體的2.27%~70.68%,平均為30.24%,干酪根及其鍵合態(tài)可溶有機質(zhì)占烴源巖有機質(zhì)總體的15.79%~75.57%,平均為44.67%.礦物結(jié)合態(tài)可溶有機質(zhì)的數(shù)量十分可觀,而這部分有機質(zhì)在傳統(tǒng)地化分析中被誤認為是干酪根。由于礦物結(jié)合態(tài)有機質(zhì)在烴源巖中的特殊賦存方式,對其的深入研究必將拓寬對油氣生成理論及滯留油氣賦存方式的認知。

      (3)通過泥質(zhì)烴源巖中不同賦存狀態(tài)有機質(zhì)的定量表征,明確了傳統(tǒng)地化分析中Rock-Eval熱解參數(shù)及氯仿瀝青A所代表的地質(zhì)意義,對于烴源巖評價中不同賦存狀態(tài)有機質(zhì)所起的作用進行了評估。由于不同賦存狀態(tài)有機質(zhì)數(shù)量上的差異,以及其可動程度的差異,其在烴源巖評價中的意義有所不同,并且不同賦存狀態(tài)有機質(zhì)的保存機理及生烴模式亦有所差異,這些都有待在今后的研究中進一步探索。

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