火山作用的生烃热效应定量表征

火山作用带来的热源对有机质的成烃进程和成烃量产生了重要影响，这种热效应一方面可以加速烃源岩的成熟和成烃作用，另一方面可以破坏先期形成的油藏。目前国内外对火山作用的生烃热效应方面的研究主要在热成熟度参数变化描述及火山岩侵入体引起的围岩热蚀变程度的讨论。火山作用对成烃/成藏的利弊，影响的时/空范围、程度的定量研究尚未报道。因此，本题期望通过地质－地球物理方法和实验与模拟手段，建立火山岩热容模型、热传导模型和有机质成烃的化学动力学模型并标定各自模型参数，进一步建立不同火山岩体规模、类型及与源岩的不同时空匹配关系时的相关热效应图版，最后根据靶区烃源岩及火山岩体的实际参数结合热效应定量评价模型，动态定量评价火山作用的烃源岩生烃史、生烃量，为定量评价火山作用对烃源岩生烃量的增减和油藏的破坏程度提供技术手段,有助于正确认识火山作用在油气成藏中的贡献和完善火山岩油气藏理论。

本项目研究以松辽盆地南部英台断陷火成岩为例，建立了火成岩-围岩热传导模型及有机质生烃动力学模型，并结合有机质热解烃类产率数据和火成岩附近烃源岩有机质成熟度实测值，标定了热传导模型和生烃动力学模型参数。实验结果揭示：火成岩的存在促使了围岩有机质生烃，如随着与接触面距离的减小，围岩中有机质成熟度逐渐升高，Tmax值在两套侵入体之间呈“V”型变化，H/C、O/C、TOC及氢指数（HI）则逐渐降低。围岩中氯仿沥青“A”含量受有机质初次裂解和液态烃二次裂解的共同作用表现为先增后降。模型模拟结果表明：不同厚度、不同初始温度侵入体热影响范围基本上不超过侵入体厚度的2倍。对于多套侵入体，同期和不同期侵位时热影响范围和程度不同，同期侵位时影响范围广、程度大。相同参数的火成岩对具有不同初始成熟度的围岩热影响程度不同，以成熟度（Ro）0.9%为界限，低于0.9%，热作用引起的Ro热效应（Ro增量）随围岩初始成熟度的增加而增加；高于0.9%，热作用引起的Ro热效应（增量）随围岩初始成熟度的增加而降低。地质应用结果表明：将建立的热传导模型和生烃动力学模型结合可以方便、较好的研究存在火成岩地区烃源岩的生烃历史。