粘土中与石油有关的固定铵

作     者：Lynda B.Williams 李大艮 

出 版 物：《国外油气勘探》 (Equipment for geophysical prospecting)

年 卷 期：1991年第6期

页      面：32-43页

主　　题：粘土 石油 固定铵 程序热解分析 统计相关性 

摘      要：硅酸铵与富含有机质沉积环境的共生关系,引起了对氮的化学循环及其可能用作原地有机成熟反应与石油运移指标的兴趣。对沉积环境类似,但时代、深度和热成熟度均有不同的三个烃产地,测定了粘土矿物中的固定铵,目的是确定在成熟烃类附近是否有异常高的铵置换作用。结果表明,勉强成熟泥岩的固定NH4含量高于未成熟沉积物,同时还发现含有运移石油的砂岩储层里的粘土,其固定NH4含量最高。在路易斯安那州海域墨西哥湾陆坡上,全新世油苗沉积物粘土的固定NH4含量平均为0.08%（按重量计）,并且在浅层（420cm）岩芯中该数值随深度而增高,反映了未受运移石油明显影响的早期成岩作用趋势。程序热解分析表明,该沉积物尚未达到热成熟（平均Tmax=419℃）。很高的氢指数值（平均为359mg/g）是生物降解原油产生的,而很高的氧指数值（平均为182mg/g）则反映了自生碳酸盐的存在。在路易斯安那州海域的Fordoche油田,封盖着两套砂岩储层的始新世Wilcox群泥岩的固定NH4含量平均为0.16%（按重量计）。同这些泥岩相比,异常高的固定NH4含量看来出现在储层的粘土矿物中。热解分析表明,这些沉积物勉强达到生油的成熟度（平均Tmax=432℃）,平均氢指数（187mg/g）和氧指数（75mg/g）符合易于生油的Ⅱ和Ⅲ型干酪根。热解产率指数（PI）值的增大和溶剂抽提物的增多,表明存在运移的石油。这说明在石油生成或运移过程中释放NH3的反应,可以被粘土矿物中的NH4+置换作用记录下来。 Fordoche油田的固定NH4和总有机碳（TOC）未显示出明显的统计相关性,说明粘土矿物中的NH4+置换作用并不简单地与剖面中的有机质数量有关,它也受原油存在的影响。NH4+一旦固定在粘土中,就会成为一种比孔隙流体示踪物更稳定的接近烃类的标志,因为它不那么容易受后来的化学或地质变化的影响。