唐 穎，李樂忠，蘇 展，吳曉丹

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 能源學(xué)院，北京 100083； 2.頁(yè)巖氣勘查與評(píng)價(jià)國(guó)土資源部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083； 3.中海石油氣電集團(tuán) 技術(shù)研發(fā)中心，北京 100027)

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頁(yè)巖鏡質(zhì)體反射率抑制及其校正
——以澳大利亞Galilee盆地Toolebuc頁(yè)巖為例

唐 穎1，2，3，李樂忠3，蘇 展3，吳曉丹3

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 能源學(xué)院，北京 100083； 2.頁(yè)巖氣勘查與評(píng)價(jià)國(guó)土資源部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083； 3.中海石油氣電集團(tuán) 技術(shù)研發(fā)中心，北京 100027)

摘要：以澳大利亞Galilee盆地Toolebuc頁(yè)巖為例，在對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合有機(jī)巖石學(xué)實(shí)驗(yàn)，討論了厭氧還原環(huán)境和高藻類體含量對(duì)鏡質(zhì)體反射率的影響，介紹了反射率與熒光強(qiáng)度結(jié)合法、氫指數(shù)-鏡質(zhì)體反射率圖版法和多顯微組分熒光變化法鏡質(zhì)體反射率校正的原理，并對(duì)Toolebuc頁(yè)巖鏡質(zhì)體反射率進(jìn)行了校正。研究認(rèn)為：①Toolebuc頁(yè)巖受厭氧還原環(huán)境、高藻類體含量因素影響，發(fā)生鏡質(zhì)體反射率抑制現(xiàn)象；②反射率與熒光強(qiáng)度交會(huì)法和多顯微組分熒光變化法是最準(zhǔn)確的鏡質(zhì)體反射率校正方法，能夠滿足成熟或高熟頁(yè)巖常規(guī)鏡質(zhì)體反射率測(cè)定的需要，但技術(shù)要求和成本高；③巖石熱解法技術(shù)成熟，且實(shí)驗(yàn)成本低，可以作為低熟頁(yè)巖成熟度標(biāo)定的主要方法。

關(guān)鍵詞：頁(yè)巖；鏡質(zhì)體反射率抑制；校正方法；多顯微組分熒光變化；巖石熱解

唐穎,李樂忠,蘇展,等.頁(yè)巖鏡質(zhì)體反射率抑制及其校正研究：以澳大利亞Galilee盆地Toolebuc頁(yè)巖為例[J].西安石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2016,31(1):17-22,36.

TANG Ying,LI Lezhong,SU Zhan,et al.Inhibition of vitrinite reflectance of shale and its correction: a case study on Toolebuc shale of Galilee Basin in Australia[J].Journal of Xi'an Shiyou University (Natural Science Edition),2016,31(1):17-22,36.

引言

鏡質(zhì)體反射率(Ro)是指在油浸條件下煤中均質(zhì)鏡質(zhì)體或基質(zhì)鏡質(zhì)體拋光表面的反射光強(qiáng)度與垂直入射光強(qiáng)度之比，是煤巖學(xué)中確定煤階的重要依據(jù)。由于干酪根與煤在化學(xué)和演化上有很大的相似性，因此，從20世紀(jì)60年代開始，鏡質(zhì)體反射率的測(cè)定被推廣用于頁(yè)巖或其他沉積巖中分散有機(jī)質(zhì)成熟度的確定，在石油行業(yè)應(yīng)用廣泛。鏡質(zhì)體反射率是目前國(guó)際上惟一可對(duì)比的有機(jī)質(zhì)成熟度指標(biāo)，能夠客觀地反映晚古生代以來(lái)絕大多數(shù)烴源巖的有機(jī)質(zhì)成熟度，是反映有機(jī)質(zhì)熱演化的最有效指標(biāo)[1-3]。然而，在正確鑒定分散有機(jī)質(zhì)中的鏡質(zhì)體時(shí)，存在鏡質(zhì)體反射率測(cè)定難度大和鏡質(zhì)體反射率存在抑制作用兩個(gè)主要不足[2，4]。鏡質(zhì)組反射率抑制一直是石油勘探中的一道棘手的難題。當(dāng)實(shí)測(cè)鏡質(zhì)體反射率比預(yù)期低時(shí)，就要考慮是否存在鏡質(zhì)體反射率抑制的情況。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者研究了煤巖及泥巖中鏡質(zhì)體反射率抑制的原因及校正方法[2，4-9]，但對(duì)于頁(yè)巖鏡質(zhì)體反射率的抑制問(wèn)題研究較少。本文以澳大利亞Galilee盆地Toolebuc頁(yè)巖為例，探討頁(yè)巖鏡質(zhì)體反射率抑制的原因和校正，以供其他案例參考。

1Toolebuc頁(yè)巖及其鏡質(zhì)體反射率抑制

Toolebuc頁(yè)巖是一套覆蓋澳大利亞中東部Eromanga盆地和Galilee盆地的白堊系海相頁(yè)巖，在Galilee盆地東北部出露地表，自Galilee盆地北東向Eromanga盆地南西方向埋深和厚度逐漸增大，盆地內(nèi)埋深0～1 500 m，在Maneroo地臺(tái)南部埋深最大，整套厚度25～50 m(圖1)。在Galilee盆地、Eromanga盆地北部Toolebuc頁(yè)巖干酪根以Ⅰ 型和Ⅱ型為主，在Eromanga盆地南部地區(qū)干酪根以Ⅲ型為主，TOC質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在3%～12%，最高可達(dá)20%，是一套優(yōu)質(zhì)烴源巖，高TOC頁(yè)巖層段表現(xiàn)出高自然伽馬特征。大量井鉆遇Toolebuc頁(yè)巖層時(shí)氣測(cè)錄井含氣量達(dá)到峰值，在熒光下可見原油顯示。Longreach市附近部分水井中有原油流出，據(jù)推測(cè)來(lái)自Toolebuc頁(yè)巖[10]。2011年Exoma公司頁(yè)巖氣勘探井中也發(fā)現(xiàn)了油氣顯示，并在Toolebuc頁(yè)巖上覆Allaru地層采集到原油樣品，推測(cè)來(lái)自Toolebuc頁(yè)巖[11]。

圖1　研究區(qū)地理位置Fig.1　Geographic location of the study area

根據(jù)盆地內(nèi)多個(gè)樣品鏡質(zhì)體反射率測(cè)試結(jié)果，Toolebuc頁(yè)巖最大埋深點(diǎn)Ro小于0.5%，多數(shù)樣品Ro小于0.5%，只有個(gè)別樣品Ro大于0.5%，但均小于0.7%。從鏡質(zhì)體反射率數(shù)據(jù)看，Toolebuc頁(yè)巖未達(dá)到生油門限，這與Toolebuc頁(yè)巖中發(fā)現(xiàn)的原油顯示不符。鏡質(zhì)體反射率抑制多發(fā)生在藻質(zhì)體含量高、氫指數(shù)高的頁(yè)巖中[7，12]。具有高的自然伽馬、氫指數(shù)和TOC的頁(yè)巖常發(fā)生熱解峰溫Tmax抑制的現(xiàn)象[13]。Toolebuc頁(yè)巖中夾一個(gè)自然伽馬高的層段，具有較高的氫指數(shù)和TOC含量，因此，很有可能發(fā)生鏡質(zhì)體抑制。對(duì)2口井Toolebuc頁(yè)巖進(jìn)行了盆地模擬研究，2口井實(shí)測(cè)鏡質(zhì)體反射率分別為0.48%和0.50%，通過(guò)地史、熱史恢復(fù)，得出這2口井頁(yè)巖鏡質(zhì)體反射率應(yīng)分別為0.69%和0.74%，通過(guò)反射率與熒光強(qiáng)度分析(VIRF)，發(fā)現(xiàn)Toolebuc頁(yè)巖中存在大量鏡狀體。鏡狀體至少在鏡質(zhì)體反射率大于0.667%后才開始出現(xiàn)，明顯出現(xiàn)在Ro>0.9%以后[14]，鏡狀體的存在說(shuō)明Toolbuc頁(yè)巖真實(shí)的鏡質(zhì)體反射率應(yīng)在0.667%以上。綜上分析認(rèn)為，Toolebuc頁(yè)巖存在鏡質(zhì)體反射率抑制。

2Toolebuc頁(yè)巖鏡質(zhì)體反射率抑制原因

國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者對(duì)鏡質(zhì)體反射率抑制的原因進(jìn)行了研究，研究認(rèn)為高殼質(zhì)組和(或)腐泥組含量，厭氧、還原的沉積環(huán)境，特定的古植物群落、特定的巖性以及地層的超壓等均可能導(dǎo)致鏡質(zhì)體反射率的抑制[2，5,7-8，12]。

2.1厭氧還原環(huán)境

厭氧還原的環(huán)境中高豐度的脂肪酸、脂肪醇容易進(jìn)入鏡質(zhì)體骨架，形成富氫和富脂鏈結(jié)構(gòu)，富氫鏡質(zhì)組中過(guò)量的揮發(fā)組分容易導(dǎo)致鏡質(zhì)組的顯微裂隙網(wǎng)絡(luò)飽和，從而限制鏡質(zhì)組的芳構(gòu)作用和縮合作用，導(dǎo)致反射率抑制[8，15-16]。通過(guò)對(duì)我國(guó)不同地區(qū)、不同時(shí)代的125塊煤樣進(jìn)行熒光分析，發(fā)現(xiàn)富氫鏡質(zhì)體熒光強(qiáng)度明顯高于正常鏡質(zhì)體，差值可達(dá)1～3倍，特別是Ro在0.50%～0.85%之間的富氫鏡質(zhì)體[17]。Boreham等[18]對(duì)31口井的Toolebuc頁(yè)巖201個(gè)樣品研究認(rèn)為，Toolebuc頁(yè)巖姥姣烷/植烷比、干酪根組成以及化石都反映有機(jī)質(zhì)形成于一定程度的氧化條件并逐漸過(guò)渡到還原環(huán)境，Henderson等[19]對(duì)Toolebuc頁(yè)巖的巖相、有機(jī)質(zhì)、碳同位素、化石組合、古生態(tài)等進(jìn)行了研究，認(rèn)為Toolebuc頁(yè)巖中δ13C比其他相鄰的地層低是因?yàn)槭艿搅蛩猁}還原菌的影響，最底部的富有機(jī)質(zhì)頁(yè)巖中有大量厭氧細(xì)菌，反映了缺氧的沉積環(huán)境。通過(guò)對(duì)Toolebuc頁(yè)巖進(jìn)行反射率與熒光強(qiáng)度交會(huì)分析，在Toolebuc頁(yè)巖樣品中發(fā)現(xiàn)富氫鏡質(zhì)體。綜上研究，Toolebuc頁(yè)巖形成于貧氧到缺氧沉積環(huán)境，有豐富的硫酸鹽還原菌生長(zhǎng)，厭氧還原的沉積環(huán)境致使Toolebuc頁(yè)巖鏡質(zhì)體富氫，從而鏡質(zhì)體反射率發(fā)生抑制(圖2)。

圖2　Toolebuc頁(yè)巖沉積環(huán)境(據(jù)文獻(xiàn)[19])Fig.2　Sedimentary environment of Toolebuc shale

2.2高藻類體含量

藻類對(duì)鏡質(zhì)體的抑制與富類脂化合物在泥炭化階段或后期煤化作用階段擴(kuò)散到鏡質(zhì)組中有關(guān)，最大鏡質(zhì)體反射率與藻類體含量成負(fù)相關(guān)的線性關(guān)系，當(dāng)藻類體質(zhì)量分?jǐn)?shù)>10%時(shí)，鏡質(zhì)組反射率就會(huì)發(fā)生抑制[12，20-21]。對(duì)3口取心井Toolebuc頁(yè)巖樣品顯微組分進(jìn)行半定量分析，結(jié)果表明Toolebuc頁(yè)巖干酪根以藻類體為主，實(shí)測(cè)25個(gè)樣品中，藻類體質(zhì)量分?jǐn)?shù)最小為18.4%，最大69.9%，平均46.96%。因此，Toolebuc頁(yè)巖高藻類體含量具備鏡質(zhì)體反射率發(fā)生抑制的條件。從Toolebuc頁(yè)巖實(shí)測(cè)鏡質(zhì)體發(fā)射率Ro與藻類體含量關(guān)系圖(圖3)看，Ro與藻類體含量成負(fù)相關(guān)關(guān)系，藻類體含量越高，Ro值越低，反映藻類體對(duì)Ro具有抑制作用。因此，Toolebuc頁(yè)巖干酪根中高藻類含量也是鏡質(zhì)體反射率發(fā)生抑制的原因。

圖3Toolebuc頁(yè)巖藻類體含量與鏡質(zhì)體反射率Ro的關(guān)系Fig.3Relationship between alginate content and Ro of Toolebuc shale

3頁(yè)巖鏡質(zhì)體反射率抑制的校正方法

Toolebuc頁(yè)巖存在鏡質(zhì)體反射率抑制現(xiàn)象，厭氧還原環(huán)境、高藻類體含量是Toolebuc頁(yè)巖發(fā)生鏡質(zhì)體反射率抑制的原因。為了對(duì)頁(yè)巖儲(chǔ)層的生烴潛力進(jìn)行評(píng)價(jià)，需要對(duì)Toolebuc頁(yè)巖的實(shí)測(cè)鏡質(zhì)體反射率進(jìn)行校正。常用的鏡質(zhì)體反射率校正方法有鏡質(zhì)組化學(xué)組成法、反射率與熒光強(qiáng)度結(jié)合法、氫指數(shù)-鏡質(zhì)體反射率圖版法、多顯微組分熒光變化法等[5]。本次研究采用反射率與熒光強(qiáng)度結(jié)合法、氫指數(shù)-鏡質(zhì)體反射率圖版法、多顯微組分熒光變化法校正Toolebuc的鏡質(zhì)體反射率。

3.1反射率與熒光強(qiáng)度交會(huì)法

Suggate等[22]通過(guò)將平均類型煤的揮發(fā)分含量投到平均類型煤的揮發(fā)分含量與鏡質(zhì)體反射率的經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)圖上確定煤的鏡質(zhì)體反射率；Quick等[23]通過(guò)研究新西蘭地區(qū)煤的煤階和類型對(duì)鏡質(zhì)組熒光強(qiáng)度的影響發(fā)現(xiàn)熒光強(qiáng)度與反射率之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，并得出鏡質(zhì)體反射率通過(guò)熒光強(qiáng)度校正的公式；Newman等[22]在Suggate和Quick等研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)優(yōu)化參數(shù)，將該方法用于沉積巖中分散有機(jī)質(zhì)的反射率抑制研究中，形成反射率與熒光強(qiáng)度交會(huì)法(VIRF)。

反射率與熒光強(qiáng)度交會(huì)法中，顯微組分為富氫鏡質(zhì)組、正常鏡質(zhì)組、殼質(zhì)組、塌陷鏡質(zhì)組以及鏡狀體，每個(gè)樣品選擇30～40個(gè)點(diǎn)觀測(cè)各組分的反射率和熒光強(qiáng)度。富氫鏡質(zhì)組、正常鏡質(zhì)組和殼質(zhì)組3種組分在交會(huì)圖上的數(shù)據(jù)點(diǎn)的擬合曲線稱為VIRF曲線，通過(guò)樣品的VIRF曲線與已知成熟度的參考樣品比對(duì)，就可確定樣品的實(shí)際鏡質(zhì)體反射率。在VIRF圖中，熒光強(qiáng)度>6%的鏡質(zhì)體為富氫鏡質(zhì)體，反射率受到抑制。使用VIRF法對(duì)B、E兩口井進(jìn)行鏡質(zhì)體反射率研究，選擇6個(gè)樣品進(jìn)行觀察并將結(jié)果投到VIRF圖版上，從圖版可以確定B井和E井鏡質(zhì)體實(shí)際反射率分別為0.76%和0.71%(圖4)。

圖4　Toolebuc頁(yè)巖鏡質(zhì)體反射率VRIF校正圖Fig.4　Ro adjustion plate of Toolebuc shale using VRIF

3.2氫指數(shù)-鏡質(zhì)體反射率圖版法

Lo等[24]通過(guò)Green River頁(yè)巖及West Decker煤層樣品熱解并測(cè)定鏡質(zhì)體反射率，繪制了IH=900的烴源巖熱演化曲線，并利用Ting等[24]建立的鏡質(zhì)體反射率與鏡質(zhì)組和孢子的關(guān)系獲得的數(shù)據(jù)繪制了IH=600的烴源巖熱演化曲線，以IH=600的樣品反射率抑制值一半作為IH=300的樣品反射率，從而建立了鏡質(zhì)體反射率與氫指數(shù)(IH-Ro)的校正圖版。Ryder等[25]利用IH-Ro圖版恢復(fù)了Devonian 盆地北部低熟Devonian頁(yè)巖的鏡質(zhì)體反射率。要用IH-Ro圖版確定單一樣品的真實(shí)反射率，就應(yīng)盡量選擇同一層段且相隔較近的多個(gè)樣品的數(shù)據(jù)，并利用抑制最強(qiáng)的值(Ro最小)通過(guò)圖版獲得最大的真實(shí)值，用最大的實(shí)測(cè)值(抑制最小)作為最小的真實(shí)值。

通過(guò)對(duì)B、E兩口頁(yè)巖井的樣品熱解分析及實(shí)測(cè)鏡質(zhì)體反射率分析，B井實(shí)測(cè)鏡質(zhì)體反射率最大為0.53%，最小為0.43%，最小鏡質(zhì)體反射率對(duì)應(yīng)的測(cè)試點(diǎn)氫指數(shù)為672.2 mg/g，E井實(shí)測(cè)鏡質(zhì)體反射率最大為0.53%，最小為0.45%，最小鏡質(zhì)體反射率對(duì)應(yīng)的測(cè)試點(diǎn)氫指數(shù)為675 mg/g。根據(jù)IH-Ro校正圖版，B井頁(yè)巖真實(shí)鏡質(zhì)體反射率為0.53%～0.82%，中值為0.68%，E井頁(yè)巖真實(shí)鏡質(zhì)體反射率為0.53%～0.84%，中值為0.69%(圖5)。

圖5　Toolebuc頁(yè)巖鏡質(zhì)體反射率IH-Ro校正圖版Fig.5　IH-Ro adjustion plate of Toolebuc shale

3.3多顯微組分熒光變化法

Wikins等[26-27]研究發(fā)現(xiàn)，烴源巖熒光變化比主要與其成熟度有關(guān)，當(dāng)正常鏡質(zhì)體反射率小于1.25%時(shí)，熒光變化比隨成熟度增大而減小，最終熒光強(qiáng)度(I400)主要受顯微組分類型和成分控制，隨著顯微組分富氫程度的增高而增大。對(duì)澳大利亞西部Carnarvon盆地大量煤樣品進(jìn)行分析測(cè)試，建立了正常鏡質(zhì)體標(biāo)定曲線和抑制校正等值線的熒光變化圖版，從而建立了利用多顯微組分熒光變化法確定烴源巖的等效鏡質(zhì)體反射率的技術(shù)(FAMM)。FAMM技術(shù)是目前解決烴源巖鏡質(zhì)體反射率抑制問(wèn)題的最有效方法。

使用FAMM法分析B、E兩口井的樣品，結(jié)果(圖6)顯示：B井鏡質(zhì)體反射率0.65%～0.73%，等效鏡質(zhì)體反射率為0.67%，鏡質(zhì)體的點(diǎn)位于小于0.1%的等值線左側(cè)，說(shuō)明其鏡質(zhì)體抑制小于0.1%；E井鏡質(zhì)體反射率0.67%～0.74%，等效鏡質(zhì)體反射率為0.71%，鏡質(zhì)體的點(diǎn)位于小于0.1%的等值線左側(cè)，說(shuō)明其鏡質(zhì)體抑制小于0.1%。FAMM法中鏡質(zhì)體反射率抑制(提高)級(jí)別分為最大、中等和最小3個(gè)級(jí)別，兩口井的抑制級(jí)別均為最小。

圖6　Toolebuc頁(yè)巖FAMM法鏡質(zhì)體校正圖Fig.6　Ro adjustion plate of Toolebuc shale using FAMM

4討論

4.1Toolebuc頁(yè)巖鏡質(zhì)體反射率抑制的主要原因

目前關(guān)于鏡質(zhì)體反射率抑制原因主要有兩種觀點(diǎn)，即鏡質(zhì)體富氫論和瀝青擴(kuò)散論[5，8，12]。鏡質(zhì)體富氫論認(rèn)為任何富氫組分均比富氧、貧氫的組分成熟慢，所需的活化能高，富含殼質(zhì)組的樣品中鏡質(zhì)組氫含量高，從而造成反射率抑制。瀝青擴(kuò)散論認(rèn)為鏡質(zhì)體反射率的抑制可能與泥炭化階段或后期煤化作用階段發(fā)生的富類脂化合物擴(kuò)散到鏡質(zhì)組中有關(guān)。從Toolebuc頁(yè)巖鏡質(zhì)體反射率抑制原因來(lái)看，厭氧還原的沉積環(huán)境使Toolebuc頁(yè)巖鏡質(zhì)體富氫，經(jīng)反射率與熒光強(qiáng)度交會(huì)分析，在干酪根中發(fā)現(xiàn)富氫鏡質(zhì)體，因此，認(rèn)為發(fā)生鏡質(zhì)體反射率抑制。Toolebuc頁(yè)巖干酪根藻類含量與鏡質(zhì)體反射率統(tǒng)計(jì)關(guān)系表明，鏡質(zhì)體反射率與藻類含量成負(fù)相關(guān)。因此，高藻類含量也是Toolebuc頁(yè)巖鏡質(zhì)體反射率抑制的原因。綜合來(lái)看，兩個(gè)原因并非孤立，厭氧還原環(huán)境為藻類生長(zhǎng)提供了適宜的環(huán)境，而藻類的生長(zhǎng)又可進(jìn)一步導(dǎo)致環(huán)境缺氧，從而促進(jìn)鏡質(zhì)體反射率抑制。由此說(shuō)明，厭氧還原環(huán)境和高藻類體含量對(duì)鏡質(zhì)體反射率抑制是相互促進(jìn)的，但總的來(lái)看，厭氧還原環(huán)境是主要原因。

4.2各種校正方法的精確度和適用性

本次研究使用反射率與熒光強(qiáng)度結(jié)合法、氫指數(shù)-鏡質(zhì)體反射率圖版法、多顯微組分熒光變化法對(duì)Toolebuc頁(yè)巖鏡質(zhì)體反射率進(jìn)行校正，校正結(jié)果與盆地模擬結(jié)果吻合，幾種方法的校正結(jié)果可以相互驗(yàn)證。事實(shí)上，對(duì)于同一口井的巖心，不同樣品通過(guò)熱解分析得到的氫指數(shù)差別可能很大，因此，使用氫指數(shù)-鏡質(zhì)體反射率圖版法獲得的真實(shí)鏡質(zhì)體反射率誤差較大。反射率與熒光強(qiáng)度結(jié)合法、多顯微組分熒光變化法2種方法均基于多組分對(duì)比來(lái)校正真實(shí)鏡質(zhì)體反射率，相對(duì)于氫指數(shù)-鏡質(zhì)體反射率圖版法更加準(zhǔn)確。在低熟或成熟的烴源巖中，干酪根中的組分較為豐富，這2種方法的適用性都很好，但是一般高成熟烴源巖中組分種類較少，因此，其使用的準(zhǔn)確性不如低成熟度烴源巖高。這2種方法多用于低熟烴源巖的成熟度標(biāo)定，尤其是研究鏡質(zhì)體的反射率抑制問(wèn)題，對(duì)于高成熟度的烴源巖，常規(guī)的鏡質(zhì)體反射率測(cè)定就能夠滿足研究需要。

4.3低熟頁(yè)巖的成熟度標(biāo)定方法

鏡質(zhì)體反射率是烴源巖評(píng)價(jià)常用的指標(biāo)，但是也存在一定的局限，尤其是烴源巖可能存在鏡質(zhì)體反射率抑制。常規(guī)鏡質(zhì)體反射率測(cè)定方法具有一定的主觀性，而且受到樣品質(zhì)量的影響，不同的人測(cè)定結(jié)果可能差異較大，尤其是對(duì)低熟烴源巖鏡質(zhì)體反射率的測(cè)定，測(cè)定誤差可能直接影響烴源巖質(zhì)量的評(píng)價(jià)。反射率與熒光強(qiáng)度交會(huì)法和多顯微組分熒光變化法是確定低熟烴源巖鏡質(zhì)體反射率的最好方法，尤其是多顯微組分熒光變化法，但是這2種方法技術(shù)要求高，實(shí)驗(yàn)成本高。USGS[28]在研究Illinois盆地NewAlbany頁(yè)巖時(shí)，對(duì)存在抑制的鏡質(zhì)體反射率使用巖石熱解數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，擴(kuò)大了NewAlbany頁(yè)巖的生油潛力評(píng)價(jià)范圍。國(guó)內(nèi)已有學(xué)者通過(guò)巖石熱解數(shù)據(jù)來(lái)精確標(biāo)定頁(yè)巖的成熟度，并且取得很好的效果。巖石熱解法技術(shù)成熟，且實(shí)驗(yàn)成本低，能夠直接反映烴源巖的生烴情況，是成熟度研究的較好方法，可以作為低熟頁(yè)巖成熟度標(biāo)定的主要方法。

5結(jié)論

(1)Toolebuc頁(yè)巖受厭氧還原環(huán)境、高藻類體含量因素影響而發(fā)生鏡質(zhì)體反射率抑制，厭氧還原環(huán)境是主要影響因素。

(2)反射率與熒光強(qiáng)度交會(huì)法和多顯微組分熒光變化法是鏡質(zhì)體反射率校正的最準(zhǔn)確的2種方法，可以準(zhǔn)確測(cè)定頁(yè)巖和其他烴源巖成熟度，但是技術(shù)要求高，成本高，多用于研究低熟頁(yè)巖或其他烴源巖鏡質(zhì)體反射率抑制問(wèn)題，對(duì)成熟或高熟頁(yè)巖，常規(guī)的鏡質(zhì)體反射率測(cè)定方法能夠滿足需要。

(3)巖石熱解法技術(shù)成熟且實(shí)驗(yàn)成本低，能夠直接反映烴源巖的生烴情況，是成熟度研究的較好方法，可以作為低熟頁(yè)巖成熟度標(biāo)定的主要方法。

致謝：中國(guó)石油大學(xué)(北京)王飛宇教授、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)侯讀杰教授、Newman能源公司Newman博士、澳大利亞石油資源研究所Sherwood博士以及AWT公司Adam Scott博士對(duì)本文給予指導(dǎo)和幫助，在此致謝！

參 考 文 獻(xiàn)：

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責(zé)任編輯：王輝

DOI：10.3969/j.issn.1673-064X.2016.01.003中圖分類號(hào)：TE135

文章編號(hào)：1673-064X(2016)01-0017-06

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

收稿日期：2015-09-14

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào)：41272167,41102088)；中國(guó)海油青年科技與管理創(chuàng)新課題(編號(hào)：JZTW2012KJ45)

作者簡(jiǎn)介：唐穎(1986-)，男，博士研究生，工程師，主要從事非常規(guī)天然氣地質(zhì)勘探研究。E-mail：tangying@sina.cn

Inhibition of Vitrinite Reflectance of Shale and Its Correction:a Case Study on Toolebuc Shale of Galilee Basin in Australia

TANG Ying1,2,3,LI Lezhong3,SU Zhan3,WU Xiaodan3

(1.School of Energy Resources,China University of Geosciences(Beijing),Beijing 100083,China; 2.Key Laboratory for Shale Gas Exploration and Evaluation,Ministry of Land and Resources,Beijing 100083,China; 3.Research & Development Center of Gas & Power Group of CNOOC,Beijing 100027,China)

Abstract:Taking Toolebuc shale of Galilee Basin in Australia as an example,the effects of anaerobic reduction environment and high sapropelinite content on vitrinite reflectance Ro are discussed based on literature investigation and organic petrology experiment data.The principles of correcting Ro by VIRF (Vitrinite-Inertinite Reflectance and Fluorescence),HI-Ro (Hydrogen Index-Vitrinite Reflectance plate)and FAMM (Fluorescence Alteration of Multiple Maceral)are introduced and these methods are applied to the correction of Toolebuc shale Ro.The research results show that: ① anaerobic reduction environment and high sapropelinite content lead to the inhibition of the Ro of Toolebuc shale;②VRIF and FAMM are the most accurate Ro correction methods,they can meet the needs of the conventional Ro measurement of mature or high-maturity shale,but their technical requirement and cost are high;③ rock pyrolysis method is a mature technology and is of low experiment cost,it can be used as a main method for the Ro calibration of low maturity shale.

Key words:shale;vitrinite reflectance inhibition;correction method;FAMM;rock pyrolysis