改進(jìn)的烴源巖生烴潛力模型及關(guān)鍵參數(shù)模板

郭秋麟 米敬奎 王 建 李景坤 李永新 楊 智

（ 1中國(guó)石油勘探開(kāi)發(fā)研究院；2 中國(guó)石油大慶油田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院 ）

0 引言

烴源巖生烴潛力及評(píng)價(jià)參數(shù)定量模型，是常規(guī)—非常規(guī)油氣資源評(píng)價(jià)及盆地與油氣系統(tǒng)模擬等領(lǐng)域定量研究的基礎(chǔ)，對(duì)于油氣勘探開(kāi)發(fā)具有理論意義和實(shí)用價(jià)值。

基于干酪根生烴動(dòng)力學(xué)的巖石熱解測(cè)試分析，作為一種快速、便捷、經(jīng)濟(jì)、有效的烴源巖評(píng)價(jià)技術(shù)，已經(jīng)被普遍接受并得到廣泛應(yīng)用[1-12]。

氫指數(shù)（IH）是指每克有機(jī)碳剩余的生烴潛力，是烴源巖評(píng)價(jià)的重要參數(shù)。從未成熟烴源巖中測(cè)試得到的氫指數(shù)，通常稱(chēng)為原始?xì)渲笖?shù)（IHo），代表干酪根原始生烴潛力。埋藏于地下深處的烴源巖，大多數(shù)已進(jìn)入成熟、高成熟或過(guò)成熟階段，無(wú)法通過(guò)測(cè)試直接得到IHo。

在缺少未成熟烴源巖樣品時(shí)，可通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，建立IHo模型。Jarvie等[13]通過(guò)數(shù)據(jù)分析認(rèn)為Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型和Ⅳ型干酪根的IHo值分別為750mg/g、450mg/g、125mg/g、50mg/g，將多類(lèi)型混合的烴源巖的IHo值按加權(quán)平均計(jì)算。Modica等[14]盡管沒(méi)有直接提出IHo的計(jì)算模型，但通過(guò)計(jì)算原始有機(jī)碳含量、可轉(zhuǎn)化碳含量和轉(zhuǎn)化率等重要參數(shù)，揭示了干酪根原始生烴潛力。Chen等提出一種基于巖石熱解數(shù)據(jù)的IH—Tmax模型[8-9]，該模型實(shí)際擬合效果很好;但不足的是，該模型中的目標(biāo)參數(shù)IHo值與擬合曲線上所指示的IHo值不一致。

基于IHo模型，能夠編制新的參數(shù)模板。烴源巖評(píng)價(jià)參數(shù)模板（或圖版），如范氏圖（Van Krevelen diagram）、產(chǎn)烴率圖版、碳恢復(fù)系數(shù)圖版等，是烴源巖評(píng)價(jià)的重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也是盆地與油氣系統(tǒng)模擬的重要圖版的獲取方式，得到了普遍使用[10，13-17]。近年來(lái)，IH與最高熱解峰溫（Tmax）關(guān)系的建立，為新參數(shù)圖版的編制提供了新的技術(shù)手段。

本文提出一種改進(jìn)的IH—Tmax模型來(lái)解決原模型[8]中目標(biāo)參數(shù)IHo值與擬合曲線上所示IHo值不一致的問(wèn)題。以此為基礎(chǔ)，編制烴源巖評(píng)價(jià)的關(guān)鍵參數(shù)模板，為常規(guī)—非常規(guī)油氣資源評(píng)價(jià)提供新的定量研究手段。

1 生烴潛力模型

1.1 原始?xì)渲笖?shù)的改進(jìn)模型

2015年，Chen等[8-9]提出了一種基于巖石熱解數(shù)據(jù)分析的氫指數(shù)計(jì)算模型，該模型能夠很好地表征有機(jī)質(zhì)熱演化過(guò)程中IH與Tmax的關(guān)系。該模型如下：

式中β——快速生烴階段中部的最高熱解峰溫，℃;

θ——曲線斜坡段的坡度系數(shù);

C——誤差校正系數(shù)，mg/g。

通過(guò)應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，該方法擬合得到的公式中的IHo值與擬合曲線所指示的IHo值不一致。如圖1所示，模型擬合得到的IHo值為506mg/g，但曲線與y軸的交點(diǎn)為531mg/g。研究發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致兩者不一致的原因是計(jì)算模型中有一個(gè)誤差參數(shù)，即C。當(dāng)C＞0時(shí)，擬合曲線所指示的IHo大于公式中的IHo;反之，擬合曲線所指示的IHo小于公式中的IHo。

圖1 IH與Tmax的關(guān)系及擬合曲線(Ⅱa型干酪根)Fig.1 Relationship between ⅠH and Tmax and its fitting curve (Type Ⅱa kerogen)

為了使擬合得到的IHo與曲線所指示的IHo一致，本文提出一種改進(jìn)模型，即：

式中α——曲線斜坡段長(zhǎng)度的壓縮系數(shù)。

新模型與原模型相比，主要變化是刪除了誤差參數(shù)C，增加了壓縮系數(shù)α。此外，數(shù)值模型表達(dá)形式也有所改變，參數(shù)含義更加清晰，參數(shù)變化范圍更明確、具體。

1.2 模型參數(shù)說(shuō)明

為了更好地解釋公式（2）中IHo、β、θ和α這4個(gè)參數(shù)的含義，繪制了Ⅰ型干酪根的IH與Tmax的關(guān)系圖（圖2）。圖2標(biāo)出了快速生烴階段范圍，即曲線斜坡段，該段對(duì)應(yīng)的Tmax為435～455℃，中部為445℃，即β=445℃;該段的坡度較大，故θ較大，為80;擬合曲線左上部平緩段與y軸（IH軸）的交點(diǎn)為IHo，圖中指示為850mg/g;擬合曲線右下部平緩段到x軸（Tmax軸）的距離與α有關(guān)，α越大，距離就越大，即斜坡段長(zhǎng)度被壓縮越大。

圖2 IH與Tmax的關(guān)系及擬合曲線(I型干酪根)Fig.2 Relationship between ⅠH and Tmax and its fitting curve (Type I kerogen)

1.3 參數(shù)求取

IHo、β、θ和α這4個(gè)參數(shù)是通過(guò)確定最小誤差的計(jì)算方法獲得的，具體步驟如下：

（1）確定參數(shù)的大致范圍。IHo值范圍為5～1000mg/g。如果知道干酪根類(lèi)型可以進(jìn)一步壓縮范圍，范圍越窄，計(jì)算量越少，但不影響精度。β值范圍為435～455℃。θ與快速生烴階段的生烴速率有關(guān)，范圍為0～90，系數(shù)越大，坡度越陡。α與快速生烴階段的時(shí)間跨度有關(guān)，范圍為1.0～1.1，系數(shù)越大，坡度長(zhǎng)度越短。

（2）給定參數(shù)變化的步長(zhǎng)。IHo的步長(zhǎng)一般取5mg/g，即每增加5mg/g計(jì)算一次。步長(zhǎng)越小計(jì)算量越大，精度越高。β的步長(zhǎng)一般取1℃，θ的步長(zhǎng)一般取2，α的步長(zhǎng)一般取0.05。

（3）計(jì)算IH及誤差。在已知參數(shù)范圍及步長(zhǎng)的情況下，可確定出N組參數(shù)組合，并逐一將每一組參數(shù)代入模型中，然后用該模型計(jì)算所有樣品點(diǎn)的IH，即將樣品點(diǎn)的Tmax代入模型，計(jì)算出IH。將計(jì)算出的IH與樣品實(shí)測(cè)的IH對(duì)比，并記錄誤差值。把所有樣品的誤差加在一起作為該組參數(shù)計(jì)算結(jié)果的總誤差。按以上方法計(jì)算出N組參數(shù)的總誤差，共N個(gè)。

（4）確定參數(shù)。通過(guò)對(duì)比N個(gè)總誤差，找出總誤差最小所對(duì)應(yīng)的那組參數(shù)，該參數(shù)就是樣品對(duì)應(yīng)的模型參數(shù)。

1.4 模型驗(yàn)證

為了檢驗(yàn)以上模型的可靠性，將原模型[8]與新模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。檢驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)自西加拿大沉積盆地（WCSB）泥盆系Duvernay組頁(yè)巖，為典型的Ⅱa型干酪根，共277個(gè)樣品[8]。圖3為實(shí)測(cè)IH與Tmax分布及原模型與新模型得到的IH—Tmax擬合曲線。從圖3中可以發(fā)現(xiàn)，兩條擬合曲線的形態(tài)基本一致。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)277個(gè)實(shí)測(cè)IH值與計(jì)算IH值的誤差，發(fā)現(xiàn)原模型的誤差平均值為39.07，新模型的誤差平均值為37.68。圖4a和圖4b分別為原模型與新模型的誤差值分布，兩者差別不大，說(shuō)明新模型繼承了原模型的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，表1揭示，在新模型中擬合公式得到的IHo值與曲線上指示的IHo值相同，均為540mg/g。顯然，新模型解決了原模型在這方面的不足。

圖3 Duvernay組頁(yè)巖IH與Tmax關(guān)系及原模型與新模型的擬合曲線對(duì)比Fig.3 Relationship between ⅠH and Tmax of Duvernay shale and fitting curves of original and new models n為樣品個(gè)數(shù)

圖4 模型計(jì)算誤差值與Tmax的關(guān)系Fig.4 Relationship between model calculation error and Tmax

表1 原模型與新模型的參數(shù)對(duì)比Table 1 Parameters of original and new models

2 關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算方法

基于巖石熱解數(shù)據(jù)，即IH與Tmax的數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算已轉(zhuǎn)化的有機(jī)碳質(zhì)量，進(jìn)一步推導(dǎo)出碳恢復(fù)系數(shù)、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)烴率、降解率等關(guān)鍵參數(shù)，以及有機(jī)質(zhì)孔隙度等計(jì)算模型。

假設(shè)在目前的烴源巖中，每克有機(jī)碳在熱演化過(guò)程中已轉(zhuǎn)化為烴的有機(jī)碳質(zhì)量為ε，轉(zhuǎn)化系數(shù)k為1200mg/g，即每克可轉(zhuǎn)化碳轉(zhuǎn)化為1200mg液態(tài)烴，根據(jù)物質(zhì)平衡原則（圖5）：

簡(jiǎn)化后得：

圖5 可轉(zhuǎn)化碳物質(zhì)守恒示意圖Fig.5 Schematic diagram of conservation of matter for convertible carbon

2.1 碳恢復(fù)系數(shù)與原始有機(jī)碳含量

碳恢復(fù)系數(shù)是指原始有機(jī)碳含量與現(xiàn)今有機(jī)碳含量的比例系數(shù)，其數(shù)值大于1。烴源巖中現(xiàn)今有機(jī)碳含量的碳恢復(fù)系數(shù)可表示為：

將公式（4）代入公式（5），得：

根據(jù)公式（6），得到原始有機(jī)碳含量為：

式中fiTOC——碳恢復(fù)系數(shù);

TOCi、TOC——分別為原始有機(jī)碳含量和現(xiàn)今有機(jī)碳含量，%。

在計(jì)算原始有機(jī)碳含量時(shí)，如果所測(cè)的TOC還包括巖石中的烴量，則需要減掉這部分烴量。

2.2 可轉(zhuǎn)化碳含量和可轉(zhuǎn)化碳百分比

可轉(zhuǎn)化碳含量是指原始有機(jī)碳中可轉(zhuǎn)化碳的質(zhì)量占巖石質(zhì)量的百分比，比原始有機(jī)碳含量小;可轉(zhuǎn)化碳百分比是指可轉(zhuǎn)化碳占原始有機(jī)碳的百分比。

根據(jù)物質(zhì)守恒原理，可轉(zhuǎn)化碳為：

將公式（4）代入公式（8），得：

根據(jù)公式（7）和公式（9），得到可轉(zhuǎn)化碳百分比為：

式中COCi——可轉(zhuǎn)化碳含量， %;

Cc——可轉(zhuǎn)化碳百分比，%。由此可見(jiàn)，可轉(zhuǎn)化碳百分比與原始?xì)渲笖?shù)呈正比（圖6）。

2.3 轉(zhuǎn)化率、降解率和產(chǎn)烴率

轉(zhuǎn)化率是指已轉(zhuǎn)化碳占可轉(zhuǎn)化碳的比率。根據(jù)公式（4）和公式（9），則有：

式中Tr——轉(zhuǎn)化率，%。

目前，常用的降解率是指有效碳占現(xiàn)今有機(jī)碳的百分比，即：

式中D——降解率，%;

S1、S2——分別為殘留液態(tài)烴和熱解烴含量，mg/g。

本文的降解率是指已轉(zhuǎn)化碳占原始有機(jī)碳的百分比，即：

本文的產(chǎn)烴率是指每克原始有機(jī)碳中產(chǎn)生的烴量。根據(jù)公式（4），則有：

式中yo——產(chǎn)烴率，mg/g。

2.4 原始有機(jī)質(zhì)孔隙度

原始有機(jī)質(zhì)孔隙度是指曾經(jīng)產(chǎn)生的理論上最大孔隙度。根據(jù)物質(zhì)平衡原則及公式（4），可推導(dǎo)出原始有機(jī)質(zhì)孔隙度的計(jì)算式：

式中φom——原始有機(jī)質(zhì)孔隙度，%;

Vε——轉(zhuǎn)化為烴的有機(jī)碳體積，cm3;

VRock——巖石體積，cm3;

W——巖石質(zhì)量，g;

ρRock——巖石密度，g/cm3;

ρTOC——有機(jī)碳密度，g/cm3。

3 定量模板

原始?xì)渲笖?shù)模型的參數(shù)是通過(guò)統(tǒng)計(jì)熱解數(shù)據(jù)及TOC數(shù)據(jù)后經(jīng)過(guò)擬合獲得的。因此，數(shù)據(jù)來(lái)源、質(zhì)量和樣品數(shù)量決定了模型及參數(shù)的可信度。本次研究共收集整理了西加拿大沉積盆地、威利斯頓盆地、松遼盆地、鄂爾多斯盆地、渤海灣盆地、四川盆地和準(zhǔn)噶爾盆地等3000多個(gè)樣品的全巖熱解數(shù)據(jù)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)熱解數(shù)據(jù)）及TOC數(shù)據(jù)。為了得到有效、可信的數(shù)據(jù)，將來(lái)自不同實(shí)驗(yàn)室、不同烴源巖的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選。原則為：①TOC＞0.5%;S2＞0.3mg/g;②Tmax＞410℃;③考慮分類(lèi)統(tǒng)計(jì)需要，樣品必須能夠被劃分出干酪根類(lèi)型。

由于有許多樣品無(wú)法確定干酪根類(lèi)型，故被排除在外。按以上原則篩選，得到1249組有效的數(shù)據(jù)，其中Ⅰ型、Ⅱa型、Ⅱb型和Ⅲ型干酪根分別有428、325、261和235組數(shù)據(jù)（圖7），這些數(shù)據(jù)為分類(lèi)統(tǒng)計(jì)奠定了穩(wěn)固的基礎(chǔ)。

3.1 生烴潛力圖版

生烴潛力常用氫指數(shù)表示。以下按4種干酪根類(lèi)型的氫指數(shù)與Tmax的關(guān)系來(lái)描述烴源巖生烴潛力隨熱演化程度的變化趨勢(shì)。

圖7 烴源巖IH與Tmax的關(guān)系Fig.7 Relationship between IH and Tmax

3.1.1 Ⅰ型干酪根生烴潛力

Ⅰ型干酪根的熱解數(shù)據(jù)來(lái)自松遼盆地白堊系青山口組青一段頁(yè)巖、鄂爾多斯盆地三疊系延長(zhǎng)組7段頁(yè)巖[18]、威利斯頓盆地奧陶系紅河組（Red River Formation）Yeoman段頁(yè)巖[19]和西加拿大沉積盆地侏羅系Nordegg組頁(yè)巖[8]，共計(jì)428個(gè)樣品。采用氫指數(shù)模型擬合，獲得模型參數(shù)為：β=445℃，θ=80，α=1.05。分別繪制了IHo為950mg/g、800mg/g和 650mg/g的IH隨Tmax變化曲線（圖8）。

從圖8中可以發(fā)現(xiàn)：①盡管都是Ⅰ型干酪根，但I(xiàn)Ho變化范圍較大，主要分布在600～1000mg/g，說(shuō)明Ⅰ型干酪根樣品數(shù)據(jù)之間存在較強(qiáng)非均質(zhì)性;②從大量生烴到大量生烴結(jié)束，Tmax主要分布在440～460℃，分布范圍較窄，說(shuō)明Ⅰ型干酪根分子結(jié)構(gòu)相對(duì)單一，所需的降解活化能較集中。

圖8 I型干酪根IH與Tmax的關(guān)系Fig.8 Relationship between IH and Tmax for Type I kerogen

3.1.2 Ⅱa型干酪根生烴潛力

Ⅱa型干酪根的熱解數(shù)據(jù)來(lái)自西加拿大沉積盆地泥盆系Duvernay組頁(yè)巖[8]、鄂爾多斯盆地三疊系延長(zhǎng)組7段泥頁(yè)巖[18]，共計(jì)325個(gè)樣品。擬合得到的模型參數(shù)為：β=440℃，θ=50，α=1.07。按IHo分別為650mg/g、550mg/g和425mg/g，繪制出氫指數(shù)隨Tmax演化曲線（圖9）。

從圖9中可以發(fā)現(xiàn)：①Ⅱa型干酪根原始?xì)渲笖?shù)的變化范圍比Ⅰ型干酪根窄，主要為400～650mg/g，說(shuō)明Ⅱa型干酪根之間的非均質(zhì)性沒(méi)有Ⅰ型大;②從大量生烴到大量生烴結(jié)束，Tmax值主要分布在430～460℃，分布范圍比Ⅰ型干酪根多10℃，說(shuō)明Ⅱa型干酪根分子結(jié)構(gòu)比Ⅰ型干酪根相對(duì)復(fù)雜些，所需的降解活化能相差較大。

圖9 Ⅱa型干酪根IH與Tmax的關(guān)系Fig.9 Relationship between IH and Tmax for Type Ⅱa kerogen

3.1.3 Ⅱb型干酪根生烴潛力

Ⅱb型干酪根的熱解數(shù)據(jù)來(lái)自渤海灣盆地霸縣凹陷、歧口凹陷和遼河西部凹陷的沙河街組泥頁(yè)巖，共計(jì)261個(gè)樣品。擬合得到的模型參數(shù)為：β=445℃，θ=40，α=1.07。按IHo為 400mg/g、300mg/g和200mg/g，繪制出氫指數(shù)隨Tmax演化曲線（圖10）。

從圖10中可以發(fā)現(xiàn)：①Ⅱb型干酪根原始?xì)渲笖?shù)的變化范圍主要在100～400mg/g;②從大量生烴到大量生烴結(jié)束，Tmax主要分布在430～470oC，比Ⅰ型、Ⅱa型干酪根的分布范圍更廣，說(shuō)明Ⅱb型干酪根分子結(jié)構(gòu)更復(fù)雜些。

3.1.4 Ⅲ型干酪根生烴潛力

Ⅲ型干酪根的熱解數(shù)據(jù)來(lái)自四川盆地三疊系須家河組泥巖和煤系[20-21]、準(zhǔn)噶爾盆地石炭系泥頁(yè)巖[22]，共計(jì)235個(gè)樣品。擬合得到的模型參數(shù)為：β=450℃，θ=25，α=1.07。按IHo為 160mg/g，繪制出氫指數(shù)隨Tmax演化曲線（圖11）。

圖10 Ⅱb型干酪根IH與Tmax的關(guān)系Fig.10 Relationship between IH and Tmax for Type Ⅱb kerogen

圖11 Ⅲ型干酪根IH與Tmax的關(guān)系Fig.11 Relationship between IH and Tmax for Type Ⅲkerogen

從圖11中可以發(fā)現(xiàn)：①Ⅲ型干酪根原始?xì)渲笖?shù)的變化范圍主要在200mg/g以內(nèi)，生烴潛力較小;②大量生烴階段不太明顯，生烴范圍較寬，Tmax主要為430～500℃，說(shuō)明Ⅲ型干酪根分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

3.1.5 生烴潛力模型參數(shù)

通過(guò)分類(lèi)擬合，得到不同干酪根類(lèi)型生烴潛力模擬參數(shù)。由于每種類(lèi)型的干酪根的原始?xì)渲笖?shù)不是固定的，具有一定范圍，因此表2中的參數(shù)僅代表該類(lèi)型干酪根的主要參數(shù)值。

表2 氫指數(shù)模型參數(shù)匯總Table 2 Parameters of IH model

3.1.6鏡質(zhì)組反射率Ro與Tmax的關(guān)系

在實(shí)際地質(zhì)應(yīng)用中，干酪根熱成熟度指標(biāo)除了采用Tmax外，更常用的是鏡質(zhì)組反射率Ro指標(biāo)。Ro與Tmax具有線性關(guān)系。Jarvie等[13]建立了以下關(guān)系式：

式中Ro——鏡質(zhì)組反射率，%;

a、b——回歸系數(shù)，a值為0.018，b值為7.16。根據(jù)公式（16），列出了常用的Ro與Tmax關(guān)系表（表3），以便查看相關(guān)圖版。

表3 Ro與Tmax關(guān)系表Table 3 Relationship between Ro and Tmax

3.2其他關(guān)鍵參數(shù)圖版

除了氫指數(shù)以外，還有碳恢復(fù)系數(shù)、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)烴率、降解率和有機(jī)質(zhì)孔隙度等重要圖版。

3.2.1 碳恢復(fù)系數(shù)

分別繪制了原始?xì)渲笖?shù)為800mg/g、700mg/g、550mg/g、300mg/g、160mg/g的碳恢復(fù)系數(shù)圖版（圖12），其中前2條曲線為Ⅰ型干酪根，碳恢復(fù)系數(shù)可達(dá)到2.3和2.9;后3條曲線依次為Ⅱa型、Ⅱb型和Ⅲ型干酪根，碳恢復(fù)系數(shù)分別為1.79、1.31和1.14。說(shuō)明演化程度較高的Ⅰ型、Ⅱa型干酪根的TOC值需要做碳恢復(fù)校正，而Ⅲ型干酪根的TOC值基本可以不校正。

3.2.2 轉(zhuǎn)化率

轉(zhuǎn)化率是衡量烴源巖可轉(zhuǎn)化碳轉(zhuǎn)化程度的重要指標(biāo)。按4種不同干酪根類(lèi)型，分別繪制了原始?xì)渲笖?shù)為 800mg/g、550mg/g、300mg/g和 160mg/g的轉(zhuǎn)化率圖版（圖13）。Ⅰ型干酪根轉(zhuǎn)化率最高，Ⅲ型干酪根最低;Ⅰ型干酪根轉(zhuǎn)化率最先到達(dá)85%，Ⅲ型干酪根最晚達(dá)到85%。

圖12 碳恢復(fù)系數(shù)隨Tmax的變化趨勢(shì)Fig.12 Variation of carbon recovery coefficient with Tmax

圖13 轉(zhuǎn)化率隨Tmax的變化趨勢(shì)Fig.13 Variation of conversion ratio with Tmax

3.2.3 產(chǎn)烴率

產(chǎn)烴率是指烴源巖的生烴能力，是計(jì)算生烴量的重要參數(shù)。按4種干酪根類(lèi)型繪制產(chǎn)烴率圖版（圖14）。原始?xì)渲笖?shù)不同的干酪根，其產(chǎn)烴率曲線也不同，但同類(lèi)干酪根的產(chǎn)烴率曲線形態(tài)一致。

圖14 產(chǎn)烴率隨Tmax的變化趨勢(shì)Fig.14 Variation of hydrocarbon generation ratio with Tmax

3.2.4 降解率

降解率是指烴源巖的降解生烴能力，是計(jì)算生烴量的重要參數(shù)。按4種干酪根類(lèi)型繪制降解率圖版（圖15）。從圖15中可見(jiàn)，在高演化階段，Ⅰ型、Ⅱa型、Ⅱb型和Ⅲ型干酪根的降解率分別可達(dá)65.6%、44.2%、23.8%和12.6%。

圖15 降解率隨Tmax的變化趨勢(shì)Fig.15 Variation of degradation ratio with Tmax

3.2.5 原始有機(jī)質(zhì)孔隙度

圖16揭示，Ⅰ型干酪根可以產(chǎn)生較大的有機(jī)質(zhì)孔隙度，現(xiàn)今TOC值為1.0%的烴源巖，曾經(jīng)產(chǎn)生的原始有機(jī)質(zhì)孔隙度可達(dá)3.81%;Ⅲ型干酪根產(chǎn)生的有機(jī)質(zhì)孔隙度很少，只能產(chǎn)生0.29%。同一類(lèi)型的干酪根TOC值越大，產(chǎn)生的有機(jī)質(zhì)孔隙度越大。

圖16 原始有機(jī)質(zhì)孔隙度隨Tmax的變化趨勢(shì)Fig.16 Variation of organic porosity with Tmax

4 結(jié)論

提出一種改進(jìn)的IH—Tmax模型來(lái)解決原模型中目標(biāo)參數(shù)IHo值與擬合曲線上所示IHo值不一致的問(wèn)題。基于熱解數(shù)據(jù)，新模型能夠有效預(yù)測(cè)原始?xì)渲笖?shù)及高演化階段的氫指數(shù)，為烴源巖原始生烴潛力評(píng)價(jià)及深層烴源巖剩余生烴潛力評(píng)價(jià)提供理論依據(jù)。

基于IH—Tmax模型，采用物質(zhì)守恒原理推導(dǎo)了碳恢復(fù)系數(shù)、原始有機(jī)碳含量、可轉(zhuǎn)化碳、可轉(zhuǎn)化碳百分比、轉(zhuǎn)化率、降解率、產(chǎn)烴率、原始有機(jī)質(zhì)孔隙度等參數(shù)的定量模型，并繪制了相應(yīng)的參數(shù)模板，為烴源巖定量評(píng)價(jià)及油氣資源評(píng)價(jià)提供重要標(biāo)準(zhǔn)。

統(tǒng)計(jì)了西加拿大沉積盆地、威利斯頓盆地、松遼盆地、渤海灣盆地、鄂爾多斯盆地、四川盆地和準(zhǔn)噶爾盆地等1249組巖石熱解和TOC數(shù)據(jù)，繪制了Ⅰ型、Ⅱa型、Ⅱb型和Ⅲ型干酪根共4套烴源巖生烴潛力參數(shù)模板。這4套模板具有廣泛的代表性，有很高的推廣應(yīng)用價(jià)值，可為不同類(lèi)型烴源巖生烴潛力研究提供定量依據(jù)。