5 柴北缘地区甲基菲指数及甲基菲比值与有机质热演化关系探讨 陈琰

《5 柴北缘地区甲基菲指数及甲基菲比值与有机质热演化关系探讨 陈琰》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、柴北缘地区甲基菲指数及甲基菲比值与有机质热演化关系探讨陈琰1、2，包建平3，刘昭茜1，汪立群2，王燕平2，祁文珍2，高雪峰2，靳春华2（1.中国地质大学资源学院；2.中国石油青海油田分公司勘探开发研究院；3.长江大学地球化学系）摘要：通过对柴达木盆地北缘地区未成熟—低成熟侏罗系烃源岩的热模拟实验研究，本文分别建立了两类不同Ⅱ型有机质（偏腐植型、偏腐泥型）湖相烃源岩的甲基菲比值和甲基菲指数与镜质体反射率Ro间的关系，表明甲基菲比值和甲基菲指数均是有效的有机质热演化指标，但甲基菲比值判断成熟度要优于甲基菲指数，并根

2、据所建立的关系对柴北缘各区原油的成熟度进行计算，所得结果与地质背景吻合度好，可信度较高。关键词：柴北缘　甲基菲比值　甲基菲指数　镜质体反射率　原油成熟度尽管柴达木盆地北缘地区的油气基本都来源于中、下侏罗统烃源岩，但不同油田的原油间成熟度存在明显差异，从低孰油到高成熟凝析油都有分布，原油成熟度的确定对于判断油源、追溯原油成藏过程意义重大。目前确定烃源岩中有机质的成熟度相对较容易且方法较多，而确定原油成熟则主要利用甾萜类和芳烃等分子成熟度参数。但许多常用的分子成熟度参数均有其自身的局限性，大多只适用于生油高峰前的演

3、化阶段，不能准确衡量来源于生油窗晚期或高成熟阶段烃源岩生成原油的成熟度。甲基菲指数作为成熟度参数具有较广的适用范围（Radke等，1982；1983）。据包建平（1992）等研究，甲基菲比值与镜质体反射率及埋深之间的相关性优于甲基菲指数，应用甲基菲比值研究原油（尤其是高熟的轻质油和凝析油）成熟度更为有效。本次研究通过烃源岩热模拟实验，分析甲基菲的组成特征，建立柴北缘侏罗系烃源岩甲基菲比值或指数与镜质体反射率Ro间的关系，在此基础上来确定原油的成熟度。1、样品与实验考虑到柴北缘原油大多来源于Ⅱ型有机质的中、下侏罗

4、统湖相烃源岩，故分别选择深86井3505m和鱼25井294m二个未成熟—低成熟阶段烃源岩样品，前者代表柴北缘下侏罗统上部有机质类型偏腐植型的湖相烃源岩，后者代表柴北缘中侏罗统有机质类型偏腐泥型的湖相烃源岩（表1）。实验方法是：对二类烃源岩样品进行模拟实验，选择250℃、275℃、300℃、325℃、350℃、375℃、400℃和450℃八个温度点，采取程序升温的形式，在设定温度点恒温72小时对烃源岩样品进行模拟加热，模拟实验温度区间对应的镜质体反射率RO9介于0.6%-2.28%。对烃源岩在热模拟过程中生成的液

5、态烃进行定量色谱质谱分析。表1　模拟实验烃源岩样品基础地球化学数据层位样品性质TOC有机碳%S0,气态烃S1,可溶烃S2,热解烃Pg，产烃潜量HI氢指数Cp有效碳%D降解率%Tmax,℃镜质体反射Ro%J1湖相泥岩4.890.020.109.789.902000.82174370.56J2湖相泥岩6.450.060.3137.5437.915823.15494350.43色谱质谱分析：色谱和质谱仪器分别为HP6890色谱仪和5973MSD台式质谱仪。色谱柱为HP-5ms石英弹性毛细柱（30m×0.25mm×0.

6、25μm）。升温程序：50℃恒温1min，从50℃至100℃的升温速率为20℃/min，100℃至310℃的升温速率为3℃/min，310℃恒温20min。进样器温度300℃，进样方式为脉冲不分流，脉冲压力15psi。色谱柱采用恒流模式，流量1.0ml/min。质谱离子源类型为电子轰击（EI），离子源温度为230℃，离子源电离能为70eV。1、实验结果与讨论2.1甲基菲指数及比值与镜质体反射率RO间的关系Radke等（1982，1983）通过在西加拿大的研究，提出了甲基菲指数MPI，并建立了镜质体反射率RO与甲

7、基菲指数间的回归方程。他们认为在正常有机质演化阶段中甲基位置的重排占据主导地位，即甲基由热不稳定的C-1和C-9位转移到热稳定的C-2和C-3位，MPI由小变大；而在高成熟阶段脱甲基作用成为主要因素，因而无取代基的菲的含量增加，并导致MPI由大变小。后来陆续有研究者在不同盆地不同沉积相带不同有机质类型研究了MPI与有机质成熟度间的关系，发现这一参数不但受有机质成熟度的影响，而且还受沉积环境和有机质类型的影响，这就大大地妨碍了这一参数的地质应用。在我们的研究过程中也发现实际情况远非如此简单。如无取代基的菲的含量在

8、具有相近成熟度的不同样品中差异悬殊,而且即使是在未成熟的样品中无取代基的菲的含量也很高，而在有些烃源岩中，随着埋深增加，无取代菲的含量并没有发生相应的变化。9通过本次实验揭示，随模拟实验温度的升高，3-甲基菲和2--甲基菲的含量在增加，而9--甲基菲和1-甲基菲的含量在下降，同时无取代基的菲的含量也迅速增加（图1、图2）。这一现象证实在有机质热演化过程中，不但甲基的位置发生了转移，即由