烃源岩有机质丰度评价

对海相烃源岩下限的认识众说纷纭，特别是对碳酸盐岩烃源岩有机质下限分歧很大。一部分学者认为TOC>0.5%，一部分学者认为TOC>0.3%，笔者据多年研究和在塔里木盆地的实践认为TOC>0.2%。

中国不少学者对高成熟—过成熟海相烃源岩，尤其是高成熟—过成熟碳酸盐烃源岩的研究中，做了大量的工作。傅家谟等(1989)综合考虑国内外碳酸盐岩研究，特别是近几年的研究成果和我国的实际情况，建议采用0.1%～0.2%作为碳酸盐生油岩有机质丰度的下限。刘宝泉等(1984)根据华北地区中、新元古界和下古生界碳酸盐岩的研究提出碳酸盐生油岩有机质丰度下限为0.05%。郝石生等(1989)据碳酸盐岩和泥质岩成岩作用、吸附作用的差异及国内外学者的研究成果提出以0.3%作为碳酸盐岩低成熟阶段的下限值，对于高过成熟阶段的碳酸盐生油岩经有机质丰度恢复后或适当降低下限值再对其进行评价。此外，陈丕济(1985)、大港石油管理局研究院、四川石油管理局研究院等也研究过碳酸盐生油岩有机质丰度下限(表5.3)。

表5.3 国内外不同研究单位及学者提出的碳酸盐岩生油岩有机质丰度下限值表

从国内外研究者提出的碳酸盐生油岩有机质丰度下限中可见，其变化范围很大，为0.05%～0.5%。其差异的产生主要是由于研究对象、地区、烃源岩时代、成熟度及对有机质丰度下限认识上的不同所引起的。但并非没有共性，低成熟碳酸盐生油岩有机质丰度下限一般采用高于0.2%的值，高过成熟碳酸盐生油岩有机质丰度下限则采用低于0.2%的值。即低成熟、成熟烃源岩下限采用高值，高过成熟烃源岩下限采用低值。但高过成熟碳酸盐生油岩有机质丰度下限具体的值，是一个值得深入探讨的问题。

中国碳酸盐岩热演化程度高、有机质类型较好，当有机质丰度达到一定值，则较适合作为气源岩。对碳酸盐岩作为气源岩的有效性的研究，应结合有机质类型及热演化程度，由于生气的范围大于生油范围，再者我国碳酸盐岩多处于高—过成熟阶段，在不能作为有效油源岩情况下，可以作为有效的气源岩。

特别近年来中国石化石油勘探开发研究院对海相碳酸盐岩二次生烃问题作了反复研究，特别对塔里木盆地奥陶系石灰岩进行了热模拟实验。研究结果认为:在二次生烃时，可产生液态烃高峰;经过一次生烃的样品，二次生烃时，在不高于一次生烃经历的古温度就有烃类生成，表现了二次生烃作用起步更快的特征;经历二次生烃的烃源岩，其两次累计的生烃量比连续生烃的量大。

加水热压模拟实验说明，在生油高峰或模拟温度350°时、石灰岩排烃下限TOC值为0.12%左右，吸附烃量为0.3216mg/g，排烃量约为1.2324mg/g;泥岩排烃下限TOC值为0.33%，泥岩吸附烃量约为石灰岩吸附烃量的5倍。热解模拟实验表明，石灰岩排烃下限TOC值为0.124%，吸附烃量为0.8468mg/g;泥岩排烃下限TOC值为0.41%，吸附烃量为2.6177mg/g，泥岩吸附烃量要远大于石灰岩吸附烃量。

从冀北坳陷的中元古界蓟县系等海相烃源岩样品热解分析也可以大致推算出石灰岩的排烃下限TOC值约为0.08%，吸附烃量约为0.35mg/g。排烃下限值与吸附烃量、干酪根类型及有机质成熟度有关。

海相碳酸盐岩的烃吸附量一般在0.35mg/g左右，变化在0.20～0.85mg/g之间;泥页岩烃吸附量一般在1.25mg/g左右，变化在0.46～2.62mg/g之间。高成熟—过成熟海相碳酸盐岩排烃下限TOC值为0.08%左右，成熟海相富烃碳酸盐岩排烃下限TOC值为0.30%左右。

另外，在对塔里木盆地寒武系—奥陶系碳酸岩烃源岩多年攻关研究，认为TOC值为0.2%(康玉柱等，1990)。

笔者通过近年对国内古生代海相碳酸岩烃源岩有机质丰度研究，认为有效烃源岩下限定为0.2%为宜。泥质烃源岩下限仍为0.5%(表5.4)。

表5.4 碳酸盐烃源岩有机质划分标准

残余生烃潜力和可溶有机质受地面风化和成熟度影响极大，不作为烃源岩评价的主要指标。残余有机碳相对来说受地面风化和成熟度的影响较小，而且容易准确测定，它仍然是评价烃源岩好坏的基本指标。

上述评价标准与通常油气资源评价中按生烃强度划分生油凹陷类别基本一致，如烃源岩厚度按150m计算，其生烃强度如表5.5所示。国内很多石油地质专家多把生烃强度大于400×10⁴t/km²的划分为Ⅰ类生油凹陷，这恰好与很好烃源岩相对应。生烃强度小于60×10⁴t/km²的评为Ⅲ类或较差的生油凹陷，它与差烃源岩相对应。生烃强度在60×10⁴～200×10⁴t/km²之间，为较好生油凹陷，即Ⅱ₂类生油凹陷，它与较好或中等烃源岩相对应。生烃强度介于200×10⁴～400×10⁴t/km²之间，为好生油凹陷，即Ⅱ₁类生油凹陷，它与好烃源岩相对应。

表5.5 150m×1km²烃源岩生烃量

从以上标准可以看出，金之钧从分析大中型气田烃源岩的生烃强度出发，通过计算，反推出海相碳酸盐岩作为气源岩与油源岩有机质丰度下限标准;秦建中在实验室模拟、自然剖面演化及地质理论模型研究基础上，基于海相碳酸盐岩生、排、运、聚机理，研究海相碳酸盐岩有机质丰度下限标准。这两种方法都说明碳酸盐岩作为气源岩与油源岩，有机质丰度下限值较高，有机质丰度下限标准TOC为0.2%～0.5%。