王 賀
(遼河油田分公司勘探開發(fā)研究院,遼寧盤錦 124010)
烴源巖的定性評價是烴源巖評價的重要組成部分。油氣是由有機(jī)質(zhì)生成的,因此,巖石中有機(jī)質(zhì)的多少、生烴能力的高低以及向油氣轉(zhuǎn)化的程度成為決定烴源巖生烴量大小的主要因素。有機(jī)質(zhì)豐度是指單位質(zhì)量巖石中有機(jī)質(zhì)的數(shù)量。在其他條件相近的前提下,巖石中有機(jī)質(zhì)豐度越高,其生烴能力越高[1]。
衡量巖石中有機(jī)質(zhì)豐度所用的指標(biāo)主要有總有機(jī)碳(TOC)、氯仿瀝青“A”、總烴、生烴潛力??傆袡C(jī)碳含量是國內(nèi)外作為烴源巖有機(jī)質(zhì)豐度評價應(yīng)用最早,資料積累最多的一項指標(biāo),已形成一套較規(guī)范的烴源巖評價標(biāo)準(zhǔn)。由于有機(jī)碳是以碳元素表示巖石中有機(jī)質(zhì)豐度的一種簡便而有效地測試分析項目,長期以來被廣泛應(yīng)用于石油地質(zhì)勘探。
目前國內(nèi)的總有機(jī)碳測定采用的是中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19145-2003《沉積巖中總有機(jī)碳的測定》,適用于沉積巖、現(xiàn)代沉積物和煤巖中有機(jī)碳的測定[2]。標(biāo)準(zhǔn)中針對溶樣環(huán)節(jié)提到“溶樣2 h 以上,至反應(yīng)完全終止”,并沒有提到具體的時間限定。溶樣時間的長短對有機(jī)碳分析的結(jié)果是否存在影響,以及尋找其主要影響因素是本文重點(diǎn)探討的問題。
按照標(biāo)準(zhǔn)提供的不同的總有機(jī)碳(TOC)值范圍,選擇有代表性且經(jīng)過充分混合的樣品,分為1~7 號樣品。以1 號樣品為例說明,首先準(zhǔn)確稱取1 號平行樣品20 個,并分為4 組,每一組對應(yīng)溶樣時間為2 h、4 h、6 h、8 h,在相同條件下進(jìn)行樣品前處理。樣品處理完畢后,采用LECO 公司生產(chǎn)CS-244 有機(jī)碳分析儀進(jìn)行檢測,儀器采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定值,觀察結(jié)果變化。分析結(jié)果按照國家標(biāo)準(zhǔn)要求中重復(fù)性允許誤差范圍進(jìn)行評價。
式中:n1、n2-測試次數(shù)。
表1 TOC≤0.5 %樣品不同溶樣時間測定值
表2 0.5 % 表3 1 % 表4 2 % 有機(jī)碳結(jié)果主要受兩方面因素的影響:(1)某些樣品中碳酸鹽含量高,溶樣時間短對導(dǎo)致無機(jī)碳去除不夠徹底,從而使有機(jī)碳含量增加;(2)由于樣品本身的特殊性,樣品有機(jī)質(zhì)演化程度較高,含有輕質(zhì)烴類,在溶樣過程中,受到溫度的影響發(fā)生揮發(fā),從而使有機(jī)碳含量減少。因此,開展兩方面分析查找影響關(guān)鍵因素。 樣品前處理過程鹽酸的加入目的是清除巖石中的碳酸鹽。因此,巖石中的碳酸鹽是否除凈直接影響有機(jī)碳的分析結(jié)果。針對上述7 種樣品開展了碳酸鹽含量測定分析。分析結(jié)果表明TOC>10 %中只含有微量碳酸鹽,相較其余的樣品含量很低。證明巖石中的碳酸鹽含量高低并不是影響本次研究結(jié)果的主要因素。 表5 3 % 表6 5 % 表7 TOC>10 %樣品不同溶樣時間測定值 表8 比對樣品碳酸鹽含量測定結(jié)果 對樣品的特殊性分析發(fā)現(xiàn),選取的TOC>10 %樣品屬于致密砂泥巖互層樣品[3-9],與泥巖樣品有所區(qū)別。因此,針對樣品的特殊性開展不同有機(jī)碳含量的樣品比對分析,其中7#、8#、9#為致密砂泥互層樣品,10#為普通泥巖樣品。采取之前同樣的方法,從分析結(jié)果中也可以看到樣品特殊性是影響分析結(jié)果的主要因素。有機(jī)碳含量高的泥巖樣品分析結(jié)果符合要求,證明有機(jī)碳含量的大小不是影響因素(見表9)。 選擇的致密砂泥巖互層樣品經(jīng)過比對發(fā)現(xiàn)均難以滿足檢測標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求。結(jié)果表明,樣品處理時間越長,總有機(jī)碳分析結(jié)果越小。分析認(rèn)為致密砂泥巖互層中有機(jī)質(zhì)進(jìn)入成熟期后,生成相對較輕的烴類,受熱后極易發(fā)生揮發(fā),而使總有機(jī)碳含量有所損耗。致使在有機(jī)碳前期處理中增加了誤差,導(dǎo)致有機(jī)碳分析結(jié)果超出標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍。 表9 樣品特殊性比對實(shí)驗結(jié)果 (1)有機(jī)碳樣品分析前處理按照國家標(biāo)準(zhǔn)的處理時間要求,總體上結(jié)果基本符合質(zhì)量要求。但有機(jī)碳溶樣過程應(yīng)考慮樣品的特殊性。 (2)有機(jī)碳樣品處理應(yīng)在有效除掉無機(jī)碳影響的同時應(yīng)盡量縮短溶樣時間,以減少對分析結(jié)果的影響,建議盡量控制在2 h。 [1] 盧雙舫,張敏.油氣地球化學(xué)[M].北京:石油工業(yè)出版社,2008. [2] 國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局. 沉積巖中總有機(jī)碳的測定(GB/T19145-2003)[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2003. [3] 徐國盛,張震,羅小平,等.湘中和湘東南拗陷上古生界泥頁巖含氣性及其影響因素[J].成都理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2013,40(5):577-587. [4] 賈承造,鄒才能,李建忠,等.中國致密油評價標(biāo)準(zhǔn)、主要類型、基本特征及資源前景[J].石油學(xué)報,2012,33(3):343-350. [5] 吳夏,黃俊華,白曉,等.沉積巖總有機(jī)質(zhì)碳同位素分析的前處理影響[J].地球?qū)W報,2008,29(6):677-683. [6] 佘敏,壽建峰,賀訓(xùn)云,等.碳酸鹽巖溶蝕機(jī)制的實(shí)驗探討:表面溶蝕與內(nèi)部溶蝕對比[J].海相油氣地質(zhì),2013,18(3):55-61. [7] 高衍武,趙延靜,等.基于核磁和密度測井評價準(zhǔn)噶爾盆地致密油烴源巖有機(jī)碳含量[J].油氣藏評價與開發(fā),2014,4(2):5-8. [8] 盧雙舫,黃文彪,陳方文,等.頁巖油氣資源分級評價標(biāo)準(zhǔn)探討[J].石油勘探與開發(fā),2012,39(2):249-256. [9] 馬鋒,王紅軍,張光亞,等.致密油聚集特征及潛力盆地選擇標(biāo)準(zhǔn)[J].新疆石油地質(zhì),2014,35(2):243-247.2.6 5 %
2.7 TOC>10 %樣品溶樣時間對結(jié)果影響
3 影響因素分析
3.1 礦物影響
3.2 樣品特殊性影響
4 結(jié)論