從生烴角度分析排烴效率的影響因素

張文華，薛海濤，田善思，杜添添，王 濤

（1. 東北石油大學，黑龍江 大慶163000； 2. 中國石油大學， 山東 青島266580；3. 長城鉆探工程有限公司壓裂酸化技術所， 遼寧 盤錦 124010）

從生烴角度分析排烴效率的影響因素

張文華1，薛海濤2，田善思2，杜添添1，王 濤3

（1. 東北石油大學，黑龍江 大慶163000； 2. 中國石油大學， 山東 青島266580；3. 長城鉆探工程有限公司壓裂酸化技術所， 遼寧 盤錦 124010）

烴源巖生烴對排烴效率有著重要的影響，其影響因素主要可以分為有機質(zhì)的豐度、有機質(zhì)的類型、有機質(zhì)的成熟度三個方面。通過研究松遼盆地北部齊家古龍凹陷青山口組各類型有機質(zhì)的原始生烴潛力,并計算古12井和英16井的排烴效率，分析其有機質(zhì)豐度、有機質(zhì)類型、有機質(zhì)成熟度對排烴效率的影響，得出以下結(jié)論:有機質(zhì)豐度越好，排烴效率越高，當TOC＞2%時，排烴效率變化不明顯；有機質(zhì)類型越好，排烴效率越高；有機質(zhì)成熟度越高，排烴效率越高。

有機質(zhì)豐度；有機質(zhì)類型；有機質(zhì)成熟度；排烴效率

排烴效率對于常規(guī)和非常規(guī)油氣的勘探都有重要的指導作用，排烴效率對于定量評價烴源巖，相對準確地計算油氣資源量，動態(tài)地分析油氣的運聚過程及其與圈閉形成時期的匹配關系，進而預測油氣的分布規(guī)律都有重要的理論和實踐意義。烴源巖的排烴效率是受烴源巖的生烴量及其自身的殘烴量控制的。烴源巖的生烴量則受有機質(zhì)豐度、有機質(zhì)類型和有機質(zhì)成熟度的影響，烴源巖的殘烴量不僅受上述三種因素的影響，還受烴源巖自身的性質(zhì)(巖性、孔隙度、滲透率等)的影響[1，2]。本文主要研究有機質(zhì)豐度、類型和成熟度對排烴效率的影響。

松遼盆地青山口組是該盆地主要的烴源巖層，烴源巖厚度大，成熟度從低熟到高成熟階廣泛分布，有機質(zhì)類型也涵蓋了不同的類型，TOC變化也大,有利于對研究烴源巖內(nèi)部因素對排烴效率的影響。通過獲得的齊家古龍青山口組樣點的熱解數(shù)據(jù)、有機質(zhì)豐度和成熟度數(shù)據(jù)，總結(jié)不同有機質(zhì)類型的原始生烴潛力。選取數(shù)據(jù)點多的古12井和英16井，利用生烴潛力法計算排烴效率，尋找有機質(zhì)類型、豐度、成熟度對排烴效率的影響。

1 排烴效率計算

本次實驗應用生烴潛力法計算排烴效率[3]，生烴潛力法基于排烴門限的概念[4]，以物質(zhì)平衡原理為理論基礎，在資料的搜集和處理過程中都比較簡便易得,并且適用于單井的排烴效率計算。收集松遼盆地北部青山口組的熱解數(shù)據(jù)資料，建立不同類型有機質(zhì)的生烴潛力指數(shù)剖面（S1+S2）/TOC，如圖1。從圖中可以確定各類型的有機質(zhì)排烴門限，既生烴潛力指數(shù)在演化過程中開始減小時所處的埋深條件，此時的生烴潛力指數(shù)為原始生烴潛力指數(shù)。從圖中可以看出Ⅰ型干酪根的原始生烴潛力為750 mg/g TOC,Ⅱ1型為600 mg/g TOC，Ⅱ2型為350 mg/g TOC，Ⅲ型為100 mg/g TOC。

從實驗數(shù)據(jù)較多的井中選取英16井和古12井計算各自的排烴效率，原始生烴潛力指數(shù)與殘余生烴潛力指數(shù)（S1+S2）/TOC的差就為單位有機碳排出的烴量。單位有機碳排出的烴量加上殘留烴量就是生烴量，兩者的比值即為排烴效率，結(jié)果如表1。

表1 古12井和英16井排烴效率計算結(jié)果Table 1 The results expulsion efficiency of well Gu12 and well Ying16

圖1 松遼盆地齊家古龍青山口組各種類型有機質(zhì)的原始生烴潛力圖版Fig.1 The original hydrocarbon potential chart of various types organic matter in Songliao Basin Qijiagulong Qingshangkou

2 各因素對排烴效率的影響

2.1 有機質(zhì)豐度對排烴效率的影響

理論上巖石中有機質(zhì)豐度越高，生烴量大，有機納米孔隙容留烴比排出的烴少很多，排烴效率增大。實際按照以上的計算結(jié)果，繪制古12井和英16井有機質(zhì)豐度(TOC)與排烴效率的關系散點圖，如圖2、3所示，古12井和英16井的排烴效率隨著其有機質(zhì)豐度的增加而增大，表明實際中有機質(zhì)豐度越高，烴類就越容易排出。同時，在TOC大于2%后，能夠看到排烴效率變化不是很明顯。

2.2 有機質(zhì)類型對排烴效率的影響

由于不同類型有機質(zhì)來源、組成有很大差別，不同有機質(zhì)的成烴潛力，成烴期次，成烴產(chǎn)物也不一樣。目前國內(nèi)外對干酪根類型的劃分有很多種方法[5，6]，本次主要根據(jù)本次研究使用IH-Tmax圖版來劃分有機質(zhì)類型，把有機質(zhì)類型主要分為四類：Ⅰ型，Ⅱ1型，Ⅱ2型，Ⅲ型。有機質(zhì)類型不同，生烴能力不一樣，什么時候生烴以及生成的產(chǎn)物都有差異，對排烴效率影響也不一樣，不同有機質(zhì)類型對排烴效率有著很大的影響。古12井中Ⅱ2型的排烴效率比Ⅲ型的高，但是由于有機質(zhì)豐度（TOC）差別很大，不排除只受有機質(zhì)豐度的影響；但是從英16井中可以明顯的看出在有機質(zhì)豐度相近的情況下，有機質(zhì)類型越好的，排烴效率就越高。如圖4、5。

圖2 古12井TOC與排烴效率關系散點圖Fig.2 The scatterplot of TOC and expulsion efficiency of well Gu 12

圖3 英16井TOC與排烴效率關系散點圖Fig.3 The scatterplot of TOC and expulsion efficiency of well Ying 16

2.3 有機質(zhì)成熟度對排烴效率的影響

有機質(zhì)成熟度直接影響著有機質(zhì)的生烴量和生烴門限，同時對生成產(chǎn)物也有影響，直接影響著原油的密度粘度等，對產(chǎn)物成分也有影響，低熟與成熟階段主要產(chǎn)油，高成熟階段主要產(chǎn)氣及油裂解成氣，氣比油更容易排出。從古12井成熟度（Ro）與排烴效率的關系散點圖可以看出（圖6），成熟度越高，排烴效率越大。從圖7可以看出，英16井成熟度與排烴效率的關系不是很明顯，但是不同類型的有機質(zhì)的成熟度和排烴效率的關系就很明顯，即就單一的成熟度影響因素來說，成熟度越高，排烴效率越大，如圖8、9。同時也說明從生烴角度對排烴效率的影響是各影響因素共同作用的結(jié)果。

圖4 古12井不同類型有機質(zhì)TOC與排烴效率關系散點圖Fig.4 The scatterplot of TOC and expulsion efficiency of different types of organic matter of well Gu 12

圖5 英16井不同類型有機質(zhì)TOC與排烴效率關系散點圖Fig.5 The scatterplot of TOC and expulsion efficiency of different types of organic matter of well Ying 16

圖6 古12井成熟度（Ro）與排烴效率關系散點圖Fig.6 The scatterplot of the maturity（Ro）and expulsion efficiency of well Gu 12

圖7 英16井成熟度（Ro）與排烴效率關系散點圖Fig.7 The scatterplot of the maturity（Ro）and expulsion efficiency of well Ying 16

圖8 英16井Ⅰ型有機質(zhì)成熟度（Ro）與排烴效率關系散點圖Fig.8 The scatterplot of the maturity（Ro）and expulsion efficiency of the typeⅠorganic matter of well Ying 16

圖9 英16井Ⅱ1型有機質(zhì)成熟度（Ro）與排烴效率關系散點圖Fig.9 The scatterplot of the maturity（Ro）and expulsion efficiency of the typeⅡ1organic matter of well Ying 16

3 結(jié) 論

本文利用生烴潛力法計算古12和英16井的排烴效率，并剖析了有機質(zhì)豐度、有機質(zhì)類型、有機質(zhì)成熟度對排烴效率的影響，得出三點結(jié)論：

（1）當TOC＜2%時，排烴效率隨有機質(zhì)豐度的增大而增高，當TOC＞2%時，變化不明顯；

（2）在有機質(zhì)豐度和成熟度相似的情況下，有機質(zhì)類型越好，排烴效率越高；

（3）相同類型有機質(zhì)的成熟度越高，排烴效率越高。

［1］陳中紅，劉偉．控制東營凹陷烴源巖排烴的幾個關鍵因素 [J]．華南理工大學學報(自然科學版)，2007，22（6）：40-43．

［2］張曉宇，梁衛(wèi)．油氣初次運移的控制因素與排烴效率[J]．江漢石油學院學報．1993，15（2）：23-26．

［3］祝厚勤，劉平蘭，龐雄奇，等．生烴潛力法研究烴源巖排烴特征的原理及應用[J]．中國石油勘探，2008（3）：5-9+8．

［4］龐雄奇．排烴門限控油氣理論與應用[M]．北京：石油工業(yè)出版社，1995：1-297．

［5］馬中振，龐雄奇，孫俊科，等．生烴潛力法在排烴研究中應注意的幾個問題[J]．西南石油大學學報(自然科學版)，2009，31（1）：14-18+182.

［6］Price L C. Aqueous Solubility of Petroleum as Applied to Its Origin and Primary Migration[J]. AAPG Bulletin, 1976, 60(2): 213-244．

FDA批準美國首個溶瘤病毒療法

10月27日，美國食品藥品監(jiān)督局(FDA)發(fā)文稱，已經(jīng)批準安進(Amgen)的溶瘤病毒療法(oncolytic virus therapy)用于治療病灶在皮膚和淋巴結(jié)，沒能通過手術完全清除的黑色素瘤。該藥物名字叫Imlygic(talimogene laherparepvec；T-VEC)，是經(jīng)過基因改造的單純皰疹病毒1(herpes simplex virus-1)。據(jù)了解，這是FDA首次對溶瘤病毒療法敞開大門。

說起溶瘤病毒療法，其實對研究人員來講并不陌生。它在最初被注意到是因為，有醫(yī)生發(fā)現(xiàn)感染了病毒的癌癥患者，癌癥會有所緩解。研究人員就在不經(jīng)意中發(fā)現(xiàn)了這個小秘密，接下來，就開始了瘋狂的研究。

早在幾十年前，就有大量的臨床研究，例如，1949年開展了乙肝病毒(Hepatitis B virus)治療霍奇金病(Hodgkin's disease，淋巴網(wǎng)狀細胞肉瘤)臨床實驗；1952用埃及101病毒(Egypt 101 virus)治療無響應的腫瘤，等等。盡管研究人員做了大量的嘗試，但研究結(jié)果總會冷不丁給他們潑冷水——患者死的死、傷的傷。原因很簡單，他們都是病毒??！往本來就弱不禁風的患者體內(nèi)注射病毒，他們怎么能扛得??！最后是基因改造技術讓研究溶瘤病毒療法的研究人員看到了希望。1991年RL Martuza及其同事在《Science》上刊文聲稱，基因改造后的單純皰疹病毒1(herpes simplex virus-1，HSV-1)可以用于治療惡性神經(jīng)膠質(zhì)瘤。接下來的20余年中，大量的科研人員開始探索HSV-1在腫瘤治療中的應用。安進之所以也選擇HSV-1作為治療腫瘤的病毒，主要是由于HSV-1具有以下與其他病毒不同的特點。HSV-1干掉細胞的能力是與生俱來的，它是通過不停的自我復制瓦解細胞的；即使治療中不幸感染了HSV-1，現(xiàn)在也是有藥物可以治療的；HSV-1可以感染的細胞種類比較多；HSV-1的基因組夠大，里面包含很多生存非必須基因，這樣研究人員就可以切掉這些多余的基因，加上他們想要的基因。當然，僅有上述的特點還是不夠的，因此安進的研究人員對HSV-1做了適當?shù)母脑?。第一步，從眾多的HSV-1中選擇了對腫瘤細胞殺傷力更強，名字叫JS1的病毒株作為改造的模版；第二步，刪掉了HSV-1的神經(jīng)毒性因子，阻止HSV-1侵染正常細胞(毒牙沒了)；第三步，刪掉了感染細胞蛋白47(ICP47)，避免HSV-1阻止免疫細胞對癌細胞的攻擊；第四步，添加人GM-CSF基因(粒細胞集落刺激生物因子)，HSV-1進入癌細胞后，大量合成這種生物因子，可以激發(fā)更加強烈的人體免疫反應。

Analysis on Factors Affecting the Hydrocarbon Expulsion Efficiency From the Perspective of Hydrocarbon Generation

ZHANG Wen-hua1，XUE Hai-tao2，TIAN Shan-si2，DU Tian-tian2， WANG Tao3
（1. Northeast Petroleum University, Heilongjiang Daqing ,163000，China；2. China University of Petroleum, Shandong Qingdao, 266580，China；3. CNPC Greatwall Grilling Company Fracturing and Acidizing Technology Institute, Liaoning Panjin 124010，China）

The hydrocarbon generation of source rocks has a significant influence to the expulsion efficiency. The influence factors can be divided into three aspects: the abundance of organic matter, organic matter type and the maturity of organic matter. The expulsion efficiencies of Gu 12 and Gu 16 wells of Qijiagulong depression in Northern Songliao Basin were calculated by studying the original hydrocarbon potential of various types of organic matter of Qingshankou formation. The influence of the abundance of organic matter, organic matter type and the maturity of organic matter to the expulsion efficiency was analyzed. The results show that, the better the abundance of organic matter, the higher the expulsion efficiency; When TOC＞ 2%, the expulsion efficiency change is not significant; The better the type of organic matter, the higher the expulsion efficiency; The higher the maturity of organic matter ,the higher the expulsion efficiency.

Organic matter abundance; Organic matter type; Organic matter maturity ; Expulsion efficiency

TQ 028

： A

： 1671-0460（2015）10-2391-04

國家重點基礎研究發(fā)展計劃（2014CB239005）、國家科技重大專項（2011ZX05004-001）和中央高校基本科研業(yè)務費專項資金（14CX05012A）共同資助。

2015-04-28

張文華（1988-），女，四川南充人，碩士，2015年畢業(yè)于東北石油大學礦產(chǎn)普查與勘探專業(yè)，研究方向：油氣藏形成與資源評價。E-mail：sczwh_2008@163.com。

薛海濤（1975-），男，教授，博士，研究方向：油氣地球化學。E-mail：sea1999101@sina.com。