烴源巖二次生烴及超壓對生烴的影響課件

1、烴源巖二次生烴及超壓對生烴的影響 礦產(chǎn)普查與勘探 謝明賢 2011211092提 綱二次生烴簡介二次生烴反應(yīng)動力學(xué)機制 實例-塔里木盆地奧陶系烴源巖二次生烴研究超壓對有機質(zhì)熱演化的抑制小結(jié)一、二次生烴簡介（一）二次生烴的概念 二次生烴作用是指烴源巖在地質(zhì)歷史過程中所受溫度降低以后，導(dǎo)致生烴作用（一次生烴作用）停止，當(dāng)所受溫度再次升高，并達到合適的熱動力學(xué)條件時，烴源巖再次生烴的過程。在實際研究中，一般習(xí)慣于把烴源巖第一次生烴之后的第二次和多次生烴過程統(tǒng)稱為二次生烴。烴源巖生烴演化示意圖（二）有機質(zhì)成烴理論Tissot 的干酪根降解生油（氣）理論（三）研究方法及內(nèi)容 1.通過盆地的構(gòu)造熱演化史和

2、烴源巖分布、地化特征等來分析二次生烴的發(fā)生條件、分布范圍以及對油氣藏的影響。 2.通過熱模擬實驗方法，研究烴源巖二次生烴的生烴過程、生烴量、反應(yīng)機制以及化學(xué)動力學(xué)等機理和生烴規(guī)律。一、二次生烴簡介（四）烴源巖二次生烴特征1.二次生烴高峰具有遲滯性一、二次生烴簡介2.二次生烴量與初始成熟度和二次生烴演化程度(終止成熟度)密切相關(guān)。3.二次生烴過程具有階段性殘留烴釋放熱降解、中間產(chǎn)物積聚解聚、裂解熱裂解二、二次生烴反應(yīng)動力學(xué)機制二次生烴高峰（一）二次生烴遲滯性反應(yīng)動力學(xué)熱降解、中間產(chǎn)物積聚解聚、裂解（主要） 二次生烴熱解模擬反應(yīng)活化能Eh與EL1差值、E10與起始成熟度關(guān)系Eh-EL1越小，跨越第

3、二階段的“能壘”就越小，二次生烴遲滯性越弱，反之則遲滯性越強。二、二次生烴反應(yīng)動力學(xué)機制（二）二次生烴死亡線確定系列樣品二次生烴熱解模擬Rot、(Eh-EL2)與起始成熟度關(guān)系Rot第三階段起始位置對應(yīng)的鏡質(zhì)組反射率(Eh-EL2)第三階段始末活化能差值生烴死亡線：Ro 3.5%左右三、塔里木盆地奧陶系烴源巖二次生烴研究（一）構(gòu)造演化史與生烴史三、塔里木盆地奧陶系烴源巖二次生烴研究1.塔中隆起的卡塔克隆起 一次生烴 低成熟階段 二次生烴中-高成熟階段三、塔里木盆地奧陶系烴源巖二次生烴研究2.西南坳陷的麥蓋提斜坡 二次生烴 低-中成熟階段 二次生烴三、塔里木盆地奧陶系烴源巖二次生烴研究3.塔北隆

4、起的沙雅隆起 二次生烴 中-高成熟階段 一次生烴 低-中成熟階段三、塔里木盆地奧陶系烴源巖二次生烴研究4.塔中隆起的古城墟隆起 二次生烴 中-高成熟階段 一次生烴 成熟階段不同 二次生烴 中-高成熟階段（二）二次生烴模擬實驗及結(jié)果三、塔里木盆地奧陶系烴源巖二次生烴研究 邱楠生等（2011） 樣品：Ro分別為1.03、1.26、1.58 的個奧陶系烴源樣品 干酪根類型皆為型三、塔里木盆地奧陶系烴源巖二次生烴研究二次生烴規(guī)律低成熟和中成熟的烴源巖生氣潛力較強，而高成熟烴源巖沒有大量生氣的潛力，并且生氣潛力隨著起始成熟度的增大呈規(guī)律性減小。三、塔里木盆地奧陶系烴源巖二次生烴研究二次生烴有生油高峰出現(xiàn)

5、，生烴高峰位置隨起始成熟度增大而規(guī)律性后移。低成熟階段的樣品生烴高峰較明顯，中高成熟階段的樣品二次生油高峰則不明顯。三、塔里木盆地奧陶系烴源巖二次生烴研究不同起始成熟度烴源巖總烴產(chǎn)率都是先增加后趨于穩(wěn)定，且總烴產(chǎn)率隨起始成熟度增大而規(guī)律性減小。（三）多階段生烴過程對烴源巖生烴潛力的影響三、塔里木盆地奧陶系烴源巖二次生烴研究1.生油高峰的烴源巖其生氣潛力最不容易受到多次生烴過程影響三、塔里木盆地奧陶系烴源巖二次生烴研究2.未成熟烴源巖，不連續(xù)生烴過程更有利于生成和排出液態(tài)油三、塔里木盆地奧陶系烴源巖二次生烴研究3.海相烴源巖二次生烴量特征受起始成熟度控制，并具有階段性四、超壓對有機質(zhì)熱演化的抑制

6、王兆云等（2002） 180 個發(fā)育異常地層壓力的盆地（1）可存在于任何深度，但多深于 3050m；（2）可出現(xiàn)在任何時代的巖石中，但在白堊紀(jì)和第三紀(jì)地層中更普遍；（3）許多超壓區(qū)沉積物為欠壓實、高孔隙度、低密度；（4）正常壓力區(qū)至異常壓力區(qū)的過渡帶內(nèi)壓力梯度最大；（5）超壓區(qū)地?zé)崽荻韧ǔ］^高；（6）超壓區(qū)的形成通常與烴氣有關(guān)；（7）超壓區(qū)的形態(tài)分布可能與構(gòu)造或地層結(jié)構(gòu)相關(guān)。（一）超壓特征（二）超壓形成機理泥質(zhì)烴源巖的欠壓實作用、有機質(zhì)的生烴作用、蒙皂石脫水作用、流體熱增壓作用、構(gòu)造作用四、超壓對有機質(zhì)熱演化的抑制（三）超壓對有機質(zhì)熱演化的抑制1.超壓抑制干酪根的熱降解和生烴作用鶯歌海盆地 L

7、D30-1-1 井地層溫度、壓力和有機質(zhì)熱演化剖面四、超壓對有機質(zhì)熱演化的抑制2.超壓抑制烴類裂解鶯歌海盆地 LD30-1-1 井不同深度 C15+正構(gòu)烷烴分布Ro 2.0%Ro 2.46%液態(tài)烴含量較豐富四、超壓對有機質(zhì)熱演化的抑制3.超壓抑制烴類結(jié)構(gòu)演化3900深部強超壓反映正構(gòu)烷烴分布的常用參數(shù)： C21 /C22+和 C21+22/C28+29C21-/C22+和 C21+22/C28+29隨深度增大而增大；Pr/nC17和 Ph/nC18微弱增大超壓使熱穩(wěn)定性較低的組分在高溫條件下得到保存（四）超壓抑制作用與深層油氣勘探超壓的抑制作用使根據(jù)傳統(tǒng)生烴理論已進入準(zhǔn)變質(zhì)作用階段的源巖仍保持在有利的生排烴階段，為深層晚期成藏提供了有利的烴源條件；超壓對有機質(zhì)熱演化的抑制作用特別是對液態(tài)烴熱裂解的抑制作用使深 層已聚集石油能夠在傳統(tǒng)生烴模式的“石油死亡線”之下得到保存,因此，超壓盆地深層石油的勘探潛力大于常壓盆地 ;超壓盆地中有機酸的釋放空間和有機酸對砂巖成巖作用的影響范圍大大超過常壓盆地。因此在超壓盆地中,低有效應(yīng)力引起的壓實作用減弱,流體流動性減弱引起的膠結(jié)作用減緩,再加上有機酸對礦物的溶解作用,三者共同作用使深部超