多芳烴參數(shù)定量評價烴源巖成熟度的方法
——以銀額盆地中生界烴源巖為例

陳治軍，張亞雄，王永昌，王 希，葛宏選，高志亮，李子梁

1.長江大學 資源與環(huán)境學院，武漢 430100；2.陜西延長石油(集團)有限責任公司 研究院，西安 710075；3.中國石化 石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083；4.中國石油集團 渤海鉆探工程有限公司 定向井分公司，天津 300280

在烴源巖成烴有效性評價、原油性質分析等方面，成熟度研究是一個重要的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的成熟度評價方法有鏡質體反射率法(Ro)和巖石熱解最高峰溫法(Tmax)等[1-3]。然而傳統(tǒng)的成熟度評價方法在實際應用中存在著局限性，比如以烴源巖為基礎建立的上述方法無法應用于原油成熟度研究，再比如由于海相烴源巖普遍缺乏鏡質組而不能采用Ro法評價成熟度。

在有機質熱演化過程中，生物標志化合物中熱穩(wěn)定性差的化合物會向熱穩(wěn)定性好的化合物轉化，使得生物標志化合物成為成熟度評價的有效指標，在烴源巖或原油成熟度研究方面有廣泛的應用[1]。相對于常用于成熟度研究的飽和烴化合物，芳烴化合物具有含量較高、熱穩(wěn)定性較好等特點，在成熟度研究方面更具優(yōu)越性[3-8]。芳烴成熟度參數(shù)建立的理論依據(jù)為：在有機質熱演化過程中，芳烴化合物的甲基化、脫甲基化、甲基重排等作用均受控于熱穩(wěn)定性，伴隨熱演化程度的增加，熱穩(wěn)定性好的化合物的相對含量逐漸增加，而熱穩(wěn)定性差的化合物的相對含量會逐漸減少，相關化合物的含量比值對成熟度有很好的指示作用[1,3]。基于上述原理，前人建立了多種芳烴成熟度參數(shù)，這些參數(shù)被廣泛應用于不同地區(qū)、不同類型烴源巖成熟度的研究中，但應用效果不一[9-13]?；诜紵N參數(shù)和成熟度的相關性分析，前人建立了一些利用芳烴參數(shù)計算視鏡質體反射率(Rc)的關系式[7-10,13-14]。但這些定量評價公式都是基于單一的芳烴參數(shù)，且在其他區(qū)域運用效果較差，甚至出現(xiàn)計算出的視鏡質體反射率與實際地質情況相矛盾的現(xiàn)象。如利用甲基菲指數(shù)MPI1計算Ro的定量評價關系式最早由RADKE等[7]建立，計算公式得到了廣泛應用，但王輝[6]在利用該公式計算某一地區(qū)湖相烴源巖成熟度時，某一樣品的實測鏡質體反射率(Ro)為1.47%，而計算出的Rc為2.30%或0.40%，數(shù)值相差甚遠。而實際上，一些芳烴成熟度參數(shù)可能并非僅受成熟度控制，生源、沉積環(huán)境等因素對其也有很大的影響，烴源巖的區(qū)域差異性和芳烴參數(shù)影響因素的復雜性是芳烴成熟度參數(shù)及其定量評價關系式在很多區(qū)域應用效果不佳的主要原因。越來越多的學者發(fā)現(xiàn)，在運用芳烴參數(shù)定量評價烴源巖成熟度時，需要建立適合于研究區(qū)的定量評價關系式[1,5]。

在相關地區(qū)利用芳烴參數(shù)對烴源巖成熟度開展定量評價時，發(fā)現(xiàn)利用單一芳烴成熟度參數(shù)建立的計算Rc的公式開展成熟度定量評價時往往具有較大的誤差。筆者探索出了一種全新的利用芳烴參數(shù)定量評價烴源巖成熟度的方法，即利用多元回歸法建立適合研究區(qū)的多芳烴參數(shù)定量評價成熟度的模型，該方法在一定程度上提高了芳烴參數(shù)定量評價烴源巖成熟度的準確度。

1 芳烴成熟度參數(shù)的理論基礎

1.1 萘系列參數(shù)

基于一些烷基取代的萘化合物與天然產(chǎn)物結構的類似性，前人認為萘系列化合物衍生于高等植物及細菌的倍半萜至三萜類化合物[15]。萘系列化合物對有機質成熟度指示作用的理論依據(jù)為：隨著有機質熱演化程度的增加，多甲基萘系列中熱穩(wěn)定性強的異構體含量升高，熱穩(wěn)定性差的異構體含量降低，可用多甲基萘系列化合物的分布特征來研究有機質的熱演化程度[15-16]。萘由2個苯環(huán)組成，2個苯環(huán)共用2個碳原子，由于α位電子云密度高于β位，α位活性大于β位，在甲基取代反應中一般容易得到α位取代物[3,17-18](圖1)。故α位熱穩(wěn)定性比β位差，β位取代萘一旦形成就比較穩(wěn)定，β位取代萘與α位取代萘異構體的比值可以表征烴源巖和原油的成熟度[16]?；谏鲜鲈?，前人建立的烷基萘類成熟度參數(shù)有甲基萘參數(shù)(MNR)、二甲基萘參數(shù)(DNR-1—DNR-5)、三甲基萘參數(shù)(TMNr、TMNrl—TMNr3)等、四甲基萘參數(shù)(TeMNr)、五甲基萘(PMNr)等[3]，并確定了上述參數(shù)的表達式(表1)。如RADKE等[7]認為隨著熱演化程度的增加，αα取代型的1，5-二甲基萘(1，5-DMN)經(jīng)甲基遷移和甲基重排重組為2，6-DMN、2，7-DMN等ββ取代型的異構體，參數(shù)DNR-1的表達式為[(2，6-DMN+2，7-DMN)/1，5-DMN]，其與Ro有很好的相關性[7]。

圖1 萘、菲和二苯并噻吩碳骨架型式據(jù)文獻[15,18]修改。

表1 芳烴成熟度參數(shù)

然而這些參數(shù)對于不同地區(qū)的應用效果不一，體現(xiàn)出烴源巖的區(qū)域差異性和參數(shù)影響因素的復雜性。如前人認為三甲基萘指數(shù)與成熟度具有持續(xù)的正相關關系，但劉亞洲等[4]運用這些指數(shù)對鄂爾多斯盆地三疊系延長組長7烴源巖成熟度進行評價時，發(fā)現(xiàn)了與實際情況有很多相矛盾之處，指出三甲基萘指數(shù)可能受生源、沉積環(huán)境等其他因素影響較大。因此，有學者指出烷系列化合物在甲基遷移、甲基重排等作用的過程中并不是只受熱動力學作用控制，黏土等礦物的催化作用、母質來源、生物降解等也對烷基萘成熟度參數(shù)有很大的影響[3,18-19]。因此，在運用萘系列參數(shù)評價烴源巖成熟度時，要特別注意其他因素對參數(shù)的影響。

1.2 烷基菲系列參數(shù)

菲系列化合物在各類沉積有機質及化石燃料中廣泛分布，且豐度較高，并在中—高成熟階段顯示出最高的豐度，因此在烴源巖或原油成熟度評價方面具有一定的優(yōu)勢，也是應用于成熟度研究較早的芳烴化合物[14,18]。菲系列化合物的碳骨架型式見圖1，由3個苯環(huán)相連而組成，β位取代基較α位取代基穩(wěn)定，隨著有機質熱演化程度的增加，α位取代的異構體的相對含量逐漸降低，β位取代的異構體的相對含量逐漸增加，β位異構體與α位異構體的比值可以表征成熟度[3,20-22]?；谶@一理論基礎，前人建立的烷基菲系列成熟度參數(shù)有甲基菲指數(shù)MPI1—MPI3、甲基菲比值MPR、甲基菲分布分數(shù)F1和F2、二甲基菲指數(shù)DPR和DPR2等[1-2,5,9](表1)。

這些參數(shù)被廣泛應用于不同地區(qū)烴源巖或原油的成熟度研究中，但在應用中也存在部分參數(shù)并非主要受成熟度控制、對某些參數(shù)隨成熟度的變化規(guī)律存較大的爭議、一些參數(shù)的定量評價應用效果不佳等問題，這可能由烴源巖存在區(qū)域差異性、參數(shù)影響因素存在復雜性、化驗分析存在誤差性等原因所致。如前人[4]利用KVALHEIM等[9]建立的關系式計算出的某一地區(qū)的烴源巖樣品的甲基菲分布分數(shù)F2為0.22～0.28，按照已有的評價標準[23](低熟階段F2<0.27，成熟階段F2=0.27～0.35，高熟階段F2>0.35)，這些烴源巖以低成熟烴源巖為主，而實際上這些烴源巖為成熟—高成熟烴源巖，這種矛盾表明對于研究區(qū)甲基菲比值可能受到成熟度以外的其他因素的影響較大?；诖耍叭苏J為應用烷基菲參數(shù)定量評價成熟度，需建立適合于研究區(qū)的關系式[1,6]。

1.3 烷基二苯并噻吩系列參數(shù)

二苯并噻吩類化合物廣泛存在于沉積有機質中，由于分子結構對稱(圖1)，該類化合物具有較高的穩(wěn)定性[4,11]。二苯并噻吩系列化合物在有機質熱演化過程中也存在著甲基化和甲基重排作用，同樣由于熱穩(wěn)定性的差異，一些熱穩(wěn)定性強的化合物的相對含量越來越大，而一些熱穩(wěn)定性差的化合物的相對含量越來越小，相關化合物的比值可以指示成熟度。這些參數(shù)在不同地區(qū)的應用中有很好的效果，且這些參數(shù)在較廣的成熟度范圍內對成熟度均有較好的響應，在高成熟度下更具持續(xù)、穩(wěn)定的優(yōu)勢[11]?，F(xiàn)有研究已建立了很多烷基二苯并噻吩成熟度參數(shù)，如甲基二苯并噻吩參數(shù)MDR[12-13]、甲基二苯并噻吩分布指數(shù)MDBI[14]、二甲基二苯并噻吩參數(shù)DMDBT1、DMDBT2、DMDBT3、DMDBT4、DMDBT5[10-12]等(表1)。如HUGHES[13]認為4-甲基二苯并噻吩(4-MDBT)的熱穩(wěn)定性好于1-甲基二苯并噻吩(1-MDBT)，建立了甲基二苯并噻吩參數(shù)MDR，認為隨熱演化程度增加該值應該逐漸增大。魏志彬等[14]提出了甲基二苯并噻吩分布指數(shù)MDBI，并驗證了Ro在0.67%～1.22%范圍內，MDBI與Ro有很好的正相關關系。CHAKHMAKHCHEV等[10]研究發(fā)現(xiàn)2，4-二甲基二苯并噻吩(2，4-DMDBT)和4，6-二甲基二苯并噻吩(4，6-DMDBT)的相對含量隨著熱演化程度的增加而增大，而1，4-二甲基二苯并噻吩(1，4-DMDBT)相對含量隨著熱演化程度的增加而減小，提出了一系列二甲基二苯并噻吩成熟度參數(shù)。

盡管烷基二苯并噻吩系列成熟度參數(shù)被廣泛應用，但他們的影響因素可能更為復雜。周葉駿等[11]的研究表明，二苯并噻吩類的烷基化程度在咸水湖相、海相、淡水湖相中呈現(xiàn)較為明顯的分異，認為鹽度差異相對于海陸原始有機物組成差異是主導二苯并噻吩類化合物烷基化程度的更為重要的因素。前人建立了一些利用烷基二苯并噻吩系列成熟度參數(shù)計算Rc的關系式，但基本都是針對于中—低成熟度烴源巖，對于高—過成熟度烴源巖還處于探索階段[1]。這主要是因為一些烷基二苯并噻吩系列成熟度參數(shù)與烴源巖實測Ro的關系更為復雜，存在變化不明顯、甚至反轉等現(xiàn)象，使得建立定量評價關系式變得較為困難[11,14]。

2 方法介紹

由于芳烴化合物成熟度參數(shù)的影響因素比理論中更為復雜，且烴源巖存在著區(qū)域差異性，使得利用單一參數(shù)定量評價烴源巖成熟度的做法會出現(xiàn)較大誤差。這就需要我們在實際研究中做到以下兩點：一是針對不同地區(qū)、不同類型的烴源巖，套用他區(qū)已建立的關系式可能會達不到理想的應用效果，需要建立適合研究區(qū)的芳烴參數(shù)定量評價關系式；二是在利用芳烴成熟度參數(shù)定量評價成熟度時，要盡量避免利用單一參數(shù)，采用多參數(shù)綜合分析可能會減少誤差。

基于上述考慮，筆者在相關研究中探索出了一種提高芳烴參數(shù)定量評價烴源巖成熟度準確度的方法。該方法基于研究區(qū)一定數(shù)量的烴源巖芳烴色譜—質譜(GC-MS)分析數(shù)據(jù)，通過開展各芳烴成熟度參數(shù)與Ro的相關性分析，分別在3大類芳烴成熟度參數(shù)(烷基萘系列、烷基菲系列和烷基二苯并噻吩系列)中找出1個對成熟度最敏感(相關系數(shù)最大)的參數(shù)，利用數(shù)值分析軟件對這幾個參數(shù)和Ro進行多元線性回歸，擬合出一個利用多參數(shù)定量計算Rc的關系式。

該方法的具體實施步驟是：(1)選取研究目標，對具有代表性的烴源巖進行取樣。研究目標區(qū)應為同一盆地或同一凹陷。目標層系選擇參照沉積體系，如可將海相沉積體系、湖相沉積體系和海陸過渡相沉積體系中的1個沉積體系所包含的烴源巖作為研究目標層系。烴源巖樣品具有代表性體現(xiàn)在以下3個方面：一是樣品的數(shù)量多，為開展相關性分析，樣品數(shù)量要求大于3個，當然樣品數(shù)量越多越好；二是成熟度范圍大，最好涵蓋未成熟、低成熟、成熟、高成熟、過成熟等所有熱演化階段；三是樣品在各演化階段均有較為均勻的分布。在獲取烴源巖樣品后，對所有烴源巖樣品開展干酪根Ro測定，對瀝青抽提物的芳烴餾分開展GC-MS分析，也可收集研究目標區(qū)前期的相關資料。(2)計算每個樣品的芳烴成熟度參數(shù)，參數(shù)的名稱和計算公式參照表1。開展各芳烴成熟度參數(shù)與Ro的相關性分析，分別在烷基萘類、烷基菲類和烷基二苯并噻吩類3大類芳烴成熟度參數(shù)中找出1個對成熟度最敏感的參數(shù)，對成熟度最敏感體現(xiàn)在該參數(shù)在該系列所有參數(shù)中與Ro的相關系數(shù)最大。運用數(shù)值分析軟件(如SPSS等)，對所確定的3個成熟度參數(shù)和Ro進行多元回歸，擬合出一個利用多參數(shù)定量計算Rc的多元關系式。(3)對建立的多元關系式開展有效性評價，即利用所建立的模型計算所有樣品的Rc，對Rc和Ro開展相關性分析。如果相關系數(shù)高(如相關系數(shù)R2>0.9)、且相比于單一芳烴成熟度參數(shù)與Ro的相關系數(shù)有大幅度提高，說明定量評價的準確度有明顯的提高，建立的模型適合在研究區(qū)推廣或作為相關研究的參考。如果相關系數(shù)不高(如相關系數(shù)R2<0.9)，但相比于單一芳烴成熟度參數(shù)與Ro的相關系數(shù)有大幅度提高，說明選取的目標研究區(qū)不合理(即選擇的區(qū)域太大、或目標層系所包含的沉積體系過多)，需要調整縮小研究目標，再次嘗試該方法，直到定量評價的準確度有明顯的提高。如果相關系數(shù)較低(如R2<<0.9)、且相比于單一芳烴成熟度參數(shù)與Ro的相關系數(shù)也沒有大幅度提高，說明芳烴成熟度參數(shù)在研究區(qū)的影響因素較為復雜，不適合開展芳烴成熟度參數(shù)定量評價烴源巖成熟度。

該方法提供了一種全新的利用芳烴參數(shù)定量評價烴源巖成熟度的研究思路，在很大程度上提高了芳烴參數(shù)定量評價烴源巖成熟度的準確度，研究目標區(qū)所建立的評價模型對該區(qū)相關研究有很好的參考意義。同時，該方法具備很好的可操作性，對于各種勘探研究區(qū)塊均值得推廣。

3 應用實例

3.1 烴源巖地球化學特征

以銀額盆地哈日凹陷中生界湖相烴源巖為例(圖2)，驗證該方法的應用效果。哈日凹陷中生代為斷陷湖盆的全面發(fā)展期，主要發(fā)育湖泊沉積體系[24-27]。中生代的沉積地層主要有下白堊統(tǒng)和上白堊統(tǒng)，下白堊統(tǒng)自下而上有巴音戈壁組、蘇紅圖組和銀根組，上白堊統(tǒng)僅有烏蘭蘇海組[27-30]。該區(qū)中生界烴源巖較為發(fā)育，烴源巖巖性主要有深灰色—黑色含灰泥巖、灰色—深灰色泥巖、灰色灰質泥巖、灰色白云質泥巖、灰色泥質白云巖等[27-28,31]。

圖2 銀額盆地哈日凹陷構造位置及相關取樣井

本次研究的烴源巖樣品來自于H1井—H6井(圖2)，數(shù)量為69個，樣品巖性為灰質泥巖、含灰泥巖、含云泥巖等。對所有烴源巖樣品開展有機地球化學測試分析，由長江大學地球化學實驗室完成；對所有烴源巖樣品的瀝青抽提物的芳烴餾分開展色譜—質譜(GC-MS)分析，相關測試分析也是由長江大學地球化學實驗室完成，分析儀器及流程見文獻[27]。

結果表明，樣品的總有機碳(TOC)含量為0.05%～6.91%，平均為1.47%；熱解生烴潛量(S1+S2)為0.03～77.87 mg/g，平均為6.40 mg/g。從TOC的分布頻率來看(圖3a)，有機質豐度較低的非烴源巖(TOC小于0.4%，評價標準據(jù)文獻[32-33]，下同)占總樣品的33.3%，差烴源巖(TOC為0.4%～0.6%)占8.7%，中等有機質豐度烴源巖(TOC為0.6%～1.0%)占17.4%，好的烴源巖(TOC為1.0%～2.0%)占15.9%，極好的烴源巖(TOC大于2.0%)占24.6%。從S1+S2的分布頻率同樣也可以看出本次研究樣品有機質豐度的多樣性，部分烴源巖的生烴潛力較大，但較小生烴潛力的烴源巖也有很大的占比(圖3b)。

圖3 銀額盆地哈日凹陷中生界湖相烴源巖樣品的TOC(a)、S1+S2(b)分布頻率直方圖

巖石熱解參數(shù)氫指數(shù)(IH)、氧指數(shù)(IO)、最高熱解峰溫(Tmax)對烴源巖的有機質類型有很好的指示作用[27,32-33]，分類結果顯示烴源巖有機質類型主要為混合型(Ⅱ1—Ⅱ2型)，也有少量有機質類型較好的Ⅰ型和較差的Ⅲ型存在，樣品具有典型的湖相烴源巖特征(圖4)。樣品的Ro為0.52%～2.35%，平均為0.95%。其中低成熟烴源巖(Ro為0.50%～0.70%，評價標準據(jù)文獻[32-33]，下同)樣品占總樣品的36%，成熟烴源巖(Ro為0.70%～1.30%)樣品占總樣品的47%，高成熟烴源巖(Ro為1.30%～2.00%)樣品占總樣品的9%，過成熟烴源巖(Ro大于2.00%)樣品占總樣品的8%。

圖4 銀額盆地哈日凹陷中生界湖相烴源巖樣品有機質類型劃分

總的來說，本次研究的烴源巖樣品數(shù)量多，有機質豐度具有多樣性，有機質類型豐富，有機質成熟度跨度大，且烴源巖在低成熟、成熟、高成熟、過成熟等熱演化階段有較為均勻的分布，具有很好的代表性，適合運用該方法進行研究。

3.2 芳烴宏觀組成

前人研究表明，烴源巖生源特征、沉積環(huán)境、成熟度等均會對芳烴的組成產(chǎn)生影響。如1，2，5-三甲基萘和1，2，5，6-四甲基萘可能來源于高等植物生源的五環(huán)三萜香樹素或樹脂生源的二環(huán)二萜刺柏酸，較高的1，2，5-三甲基萘和1，2，5，6-四甲基萘含量預示著較高的陸源高等植物輸入[5,33-34]。“三芴”系列化合物的相對組成可以指示烴源巖和原油的沉積環(huán)境，陸相淡水或微咸水湖相下的烴源巖/原油中芴的含量較高，鹽湖相和海相碳酸鹽巖烴源巖/原油中硫芴(二苯并噻吩)含量較高，在沼澤相煤或煤成油中氧芴(二苯并呋喃)含量較高[35-36]。芳烴化合物的宏觀組成對成熟度也有一定的指示作用，未成熟—低成熟度原油，芳烴化合物中四環(huán)、五環(huán)化合物含量較高；中—高成熟度的原油，芳烴化合物中二環(huán)或三環(huán)化合物占優(yōu)勢[5,21]。

圖5 銀額盆地哈日凹陷中生界湖相烴源巖樣品芳烴系列相對含量

3.3 芳烴參數(shù)與Ro相關性分析

前人建立的烷基萘成熟度參數(shù)多達12個，由于本次GC-MS分析未能檢出1，8-二甲基萘(1，8-DMN)，相關參數(shù)DNR-2、DNR-3、DNR-4和DNR-5未能求取，繪制出其他8個烷基萘類成熟度參數(shù)與Ro的交會圖(圖6a-h)，并分別開展線性回歸和相關性分析?？梢钥闯?，烷基萘成熟度參數(shù)整體與Ro的相關性差別很大。甲基萘參數(shù)MNR、二甲基萘比值DNR-1、三甲基萘指數(shù)TMNr3和五甲基萘指數(shù)PMNr在本次研究的成熟度范圍內(Ro為0.52%～2.35%)與Ro相關性較差或者幾乎無相關性，相關系數(shù)R2僅為0.000 4～0.110 1(圖6a，b，f，h)，表明對于湖相烴源巖，這些參數(shù)可能受沉積環(huán)境、生源等其他因素影響較大。三甲基萘指數(shù)TMNr、TMNr1、TMNr2和四甲基萘指數(shù)TeMNr等參數(shù)雖然在中低成熟度階段(Ro<1.00%)值較為分散，但整體與Ro相關性較好，R2為0.281 1～0.550 3(圖6c-e，g)。烷基萘成熟度參數(shù)中參數(shù)TMNr的R2最大，說明研究區(qū)烷基萘類成熟度參數(shù)中TMNr為對Ro最敏感的參數(shù)。

同樣，繪制出8個烷基菲成熟度參數(shù)與Ro的交會圖(圖6i-p)，并開展線性回歸分析?？梢钥闯觯瑓?shù)DPR、DPR2與Ro的相關性較差，因為它們與Ro的相關系數(shù)R2分別僅為0.068 6和0.013 5(圖6o，p)。除了參數(shù)DPR和DPR2，其他參數(shù)與Ro的相關性顯著，R2為0.674 4～0.923 7，表明烷基菲成熟度參數(shù)對于湖相烴源巖有很好的適用性。其中，參數(shù)MPR的R2最大，為0.923 7，預示著研究區(qū)烷基菲類成熟度參數(shù)中MPR對Ro最敏感。

圖6 銀額盆地哈日凹陷中生界湖相烴源巖芳烴參數(shù)與Ro相關關系

烷基二苯并噻吩類7個成熟度參數(shù)與Ro的線性回歸分析結果表明，除了參數(shù)MDR、MDBI與Ro的相關性不顯著外(R2分別為0.089 9和0.213 2)，其他烷基二苯并噻吩成熟度參數(shù)與Ro的相關性均較好(圖5q-u)，R2為0.808 5～0.904 5，其中參數(shù)DMDBT1與Ro的相關系數(shù)R2最大，為0.9045，說明研究區(qū)烷基二苯并噻吩類成熟度參數(shù)中DMDBT1對Ro最敏感。

3.4 模型的建立與應用效果分析

基于以上芳烴參數(shù)與Ro的相關性分析，確定的研究區(qū)烷基萘類、烷基菲類和烷基二苯并噻吩類芳烴成熟度參數(shù)中對成熟度最為敏感的參數(shù)分別為TMNr、MPR和DMDBT1。對TMNr、MPR和DMDBT1和Ro進行多元線性回歸，用SPSS軟件擬合出的利用這3個參數(shù)計算視鏡質體反射率(Rc)的關系式：

Rc=0.316 8×TMNr-0.291 3×MPR+

0.167 3×DMDBT1+0.395 6

(1)

利用公式(1)計算所有樣品的Rc，并對Rc和Ro開展相關性分析，新模型計算出的Rc和Ro之間的相關系數(shù)R2高達0.96(圖7)。

圖7 銀額盆地哈日凹陷中生界湖相 烴源巖樣品新模型計算的Rc與Ro相關關系

本應用實例所有樣品的23個芳烴成熟度參數(shù)與Ro的相關系數(shù)R2為0.000 4～0.923 7。雖然有極少數(shù)單一參數(shù)與Ro的相關系數(shù)較高，如MPR與Ro的R2為0.923 7(為最高)，DMDBT1與Ro的R2為0.904 5，這幾個參數(shù)在一定程度上能夠滿足烴源巖成熟度評價的精度要求，但地質定量評價研究中的精度越高往往會得到更為客觀的結論。且絕大多數(shù)單一參數(shù)與Ro的相關系數(shù)均較小，如所有單一參數(shù)中與Ro的相關系數(shù)R2小于0.8的占81%。相比于單一芳烴參數(shù)與Ro的相關系數(shù)，新模型計算出的Rc與Ro的相關系數(shù)有了大幅度提高。如分別選取樣品中成熟度較低和較高的2個樣品，實測Ro分別為0.56%和2.31%，利用單一芳烴參數(shù)中與Ro的相關系性最好的MPR參數(shù)建立的模型計算出的Rc分別為0.66%和2.14%，而新模型計算出的Rc分別為0.54%和2.23%，可見新模型計算出的Rc精度明顯較高。

以上表明利用多芳烴參數(shù)建立定量計算Rc的方法具有明顯的優(yōu)越性，體現(xiàn)在相對于單因素定量評價的準確度能有大幅度地提高。本研究應用實例的研究對象為湖相烴源巖，代表了最重要的、最廣泛的一類烴源巖類型，用本方法建立的公式(1)對于銀額盆地中生界烴源巖具有很好的適用性，對于其他區(qū)域的湖相烴源巖的相關研究也能提供參考。

4 結論

(1)基于熱穩(wěn)定性的差異性，前人建立了30余個芳烴成熟度參數(shù)，但實際上一些參數(shù)可能并非僅受成熟度控制，生源特征、沉積環(huán)境等因素對其也會有很大影響，導致一些參數(shù)在某些研究區(qū)的應用效果并不理想，且前人基于單一參數(shù)建立的計算Rc的模型在其他地區(qū)也并不適用。

(2)本研究探索出了一種提高芳烴參數(shù)定量評價烴源巖成熟度準確度的方法。該方法基于研究區(qū)一定數(shù)量的烴源巖芳烴色譜—質譜(GC-MS)分析數(shù)據(jù)，通過開展各芳烴成熟度參數(shù)與Ro的相關性分析，分別在3大類芳烴成熟度參數(shù)(烷基萘系列、烷基菲系列和烷基二苯并噻吩系列)中找出1個對成熟度最敏感(相關系數(shù)最大)的參數(shù)，利用數(shù)值分析軟件對這幾個參數(shù)和Ro進行多元線性回歸，擬合出一個利用多參數(shù)定量計算Rc的關系式。

(3)本方法在銀額盆地哈日凹陷中生界湖相烴源巖研究中取得了很好的應用效果，用本方法擬合出的關系式計算所有樣品的Rc，結果Rc和Ro相關系數(shù)R2高達0.96，相對于單一芳烴參數(shù)，相關系數(shù)有了大幅度的提高，表明該方法具有較好的適用性和較強的可操作性，在相關研究中值得推廣。