页岩镜质体反射率抑制及其校正——以澳大利亚Galilee盆地Toolebuc页岩为例

唐 颖，李乐忠，苏 展，吴晓丹

(1.中国地质大学(北京) 能源学院，北京 100083； 2.页岩气勘查与评价国土资源部重点实验室，北京 100083； 3.中海石油气电集团 技术研发中心，北京 100027)



页岩镜质体反射率抑制及其校正
——以澳大利亚Galilee盆地Toolebuc页岩为例

唐 颖1，2，3，李乐忠3，苏 展3，吴晓丹3

(1.中国地质大学(北京) 能源学院，北京 100083； 2.页岩气勘查与评价国土资源部重点实验室，北京 100083； 3.中海石油气电集团 技术研发中心，北京 100027)

摘要：以澳大利亚Galilee盆地Toolebuc页岩为例，在对现有文献调研的基础上，结合有机岩石学实验，讨论了厌氧还原环境和高藻类体含量对镜质体反射率的影响，介绍了反射率与荧光强度结合法、氢指数-镜质体反射率图版法和多显微组分荧光变化法镜质体反射率校正的原理，并对Toolebuc页岩镜质体反射率进行了校正。研究认为：①Toolebuc页岩受厌氧还原环境、高藻类体含量因素影响，发生镜质体反射率抑制现象；②反射率与荧光强度交会法和多显微组分荧光变化法是最准确的镜质体反射率校正方法，能够满足成熟或高熟页岩常规镜质体反射率测定的需要，但技术要求和成本高；③岩石热解法技术成熟，且实验成本低，可以作为低熟页岩成熟度标定的主要方法。

关键词：页岩；镜质体反射率抑制；校正方法；多显微组分荧光变化；岩石热解

唐颖,李乐忠,苏展,等.页岩镜质体反射率抑制及其校正研究：以澳大利亚Galilee盆地Toolebuc页岩为例[J].西安石油大学学报(自然科学版),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

镜质体反射率(Ro)是指在油浸条件下煤中均质镜质体或基质镜质体抛光表面的反射光强度与垂直入射光强度之比，是煤岩学中确定煤阶的重要依据。由于干酪根与煤在化学和演化上有很大的相似性，因此，从20世纪60年代开始，镜质体反射率的测定被推广用于页岩或其他沉积岩中分散有机质成熟度的确定，在石油行业应用广泛。镜质体反射率是目前国际上惟一可对比的有机质成熟度指标，能够客观地反映晚古生代以来绝大多数烃源岩的有机质成熟度，是反映有机质热演化的最有效指标[1-3]。然而，在正确鉴定分散有机质中的镜质体时，存在镜质体反射率测定难度大和镜质体反射率存在抑制作用两个主要不足[2，4]。镜质组反射率抑制一直是石油勘探中的一道棘手的难题。当实测镜质体反射率比预期低时，就要考虑是否存在镜质体反射率抑制的情况。国内外许多学者研究了煤岩及泥岩中镜质体反射率抑制的原因及校正方法[2，4-9]，但对于页岩镜质体反射率的抑制问题研究较少。本文以澳大利亚Galilee盆地Toolebuc页岩为例，探讨页岩镜质体反射率抑制的原因和校正，以供其他案例参考。

1Toolebuc页岩及其镜质体反射率抑制

Toolebuc页岩是一套覆盖澳大利亚中东部Eromanga盆地和Galilee盆地的白垩系海相页岩，在Galilee盆地东北部出露地表，自Galilee盆地北东向Eromanga盆地南西方向埋深和厚度逐渐增大，盆地内埋深0～1 500 m，在Maneroo地台南部埋深最大，整套厚度25～50 m(图1)。在Galilee盆地、Eromanga盆地北部Toolebuc页岩干酪根以Ⅰ 型和Ⅱ型为主，在Eromanga盆地南部地区干酪根以Ⅲ型为主，TOC质量分数一般在3%～12%，最高可达20%，是一套优质烃源岩，高TOC页岩层段表现出高自然伽马特征。大量井钻遇Toolebuc页岩层时气测录井含气量达到峰值，在荧光下可见原油显示。Longreach市附近部分水井中有原油流出，据推测来自Toolebuc页岩[10]。2011年Exoma公司页岩气勘探井中也发现了油气显示，并在Toolebuc页岩上覆Allaru地层采集到原油样品，推测来自Toolebuc页岩[11]。

图1　研究区地理位置Fig.1　Geographic location of the study area

根据盆地内多个样品镜质体反射率测试结果，Toolebuc页岩最大埋深点Ro小于0.5%，多数样品Ro小于0.5%，只有个别样品Ro大于0.5%，但均小于0.7%。从镜质体反射率数据看，Toolebuc页岩未达到生油门限，这与Toolebuc页岩中发现的原油显示不符。镜质体反射率抑制多发生在藻质体含量高、氢指数高的页岩中[7，12]。具有高的自然伽马、氢指数和TOC的页岩常发生热解峰温Tmax抑制的现象[13]。Toolebuc页岩中夹一个自然伽马高的层段，具有较高的氢指数和TOC含量，因此，很有可能发生镜质体抑制。对2口井Toolebuc页岩进行了盆地模拟研究，2口井实测镜质体反射率分别为0.48%和0.50%，通过地史、热史恢复，得出这2口井页岩镜质体反射率应分别为0.69%和0.74%，通过反射率与荧光强度分析(VIRF)，发现Toolebuc页岩中存在大量镜状体。镜状体至少在镜质体反射率大于0.667%后才开始出现，明显出现在Ro>0.9%以后[14]，镜状体的存在说明Toolbuc页岩真实的镜质体反射率应在0.667%以上。综上分析认为，Toolebuc页岩存在镜质体反射率抑制。

2Toolebuc页岩镜质体反射率抑制原因

国内外很多学者对镜质体反射率抑制的原因进行了研究，研究认为高壳质组和(或)腐泥组含量，厌氧、还原的沉积环境，特定的古植物群落、特定的岩性以及地层的超压等均可能导致镜质体反射率的抑制[2，5,7-8，12]。

2.1厌氧还原环境

厌氧还原的环境中高丰度的脂肪酸、脂肪醇容易进入镜质体骨架，形成富氢和富脂链结构，富氢镜质组中过量的挥发组分容易导致镜质组的显微裂隙网络饱和，从而限制镜质组的芳构作用和缩合作用，导致反射率抑制[8，15-16]。通过对我国不同地区、不同时代的125块煤样进行荧光分析，发现富氢镜质体荧光强度明显高于正常镜质体，差值可达1～3倍，特别是Ro在0.50%～0.85%之间的富氢镜质体[17]。Boreham等[18]对31口井的Toolebuc页岩201个样品研究认为，Toolebuc页岩姥姣烷/植烷比、干酪根组成以及化石都反映有机质形成于一定程度的氧化条件并逐渐过渡到还原环境，Henderson等[19]对Toolebuc页岩的岩相、有机质、碳同位素、化石组合、古生态等进行了研究，认为Toolebuc页岩中δ13C比其他相邻的地层低是因为受到硫酸盐还原菌的影响，最底部的富有机质页岩中有大量厌氧细菌，反映了缺氧的沉积环境。通过对Toolebuc页岩进行反射率与荧光强度交会分析，在Toolebuc页岩样品中发现富氢镜质体。综上研究，Toolebuc页岩形成于贫氧到缺氧沉积环境，有丰富的硫酸盐还原菌生长，厌氧还原的沉积环境致使Toolebuc页岩镜质体富氢，从而镜质体反射率发生抑制(图2)。

图2　Toolebuc页岩沉积环境(据文献[19])Fig.2　Sedimentary environment of Toolebuc shale

2.2高藻类体含量

藻类对镜质体的抑制与富类脂化合物在泥炭化阶段或后期煤化作用阶段扩散到镜质组中有关，最大镜质体反射率与藻类体含量成负相关的线性关系，当藻类体质量分数>10%时，镜质组反射率就会发生抑制[12，20-21]。对3口取心井Toolebuc页岩样品显微组分进行半定量分析，结果表明Toolebuc页岩干酪根以藻类体为主，实测25个样品中，藻类体质量分数最小为18.4%，最大69.9%，平均46.96%。因此，Toolebuc页岩高藻类体含量具备镜质体反射率发生抑制的条件。从Toolebuc页岩实测镜质体发射率Ro与藻类体含量关系图(图3)看，Ro与藻类体含量成负相关关系，藻类体含量越高，Ro值越低，反映藻类体对Ro具有抑制作用。因此，Toolebuc页岩干酪根中高藻类含量也是镜质体反射率发生抑制的原因。

图3Toolebuc页岩藻类体含量与镜质体反射率Ro的关系Fig.3Relationship between alginate content and Ro of Toolebuc shale

3页岩镜质体反射率抑制的校正方法

Toolebuc页岩存在镜质体反射率抑制现象，厌氧还原环境、高藻类体含量是Toolebuc页岩发生镜质体反射率抑制的原因。为了对页岩储层的生烃潜力进行评价，需要对Toolebuc页岩的实测镜质体反射率进行校正。常用的镜质体反射率校正方法有镜质组化学组成法、反射率与荧光强度结合法、氢指数-镜质体反射率图版法、多显微组分荧光变化法等[5]。本次研究采用反射率与荧光强度结合法、氢指数-镜质体反射率图版法、多显微组分荧光变化法校正Toolebuc的镜质体反射率。

3.1反射率与荧光强度交会法

Suggate等[22]通过将平均类型煤的挥发分含量投到平均类型煤的挥发分含量与镜质体反射率的经验统计图上确定煤的镜质体反射率；Quick等[23]通过研究新西兰地区煤的煤阶和类型对镜质组荧光强度的影响发现荧光强度与反射率之间呈负相关关系，并得出镜质体反射率通过荧光强度校正的公式；Newman等[22]在Suggate和Quick等研究的基础上，通过优化参数，将该方法用于沉积岩中分散有机质的反射率抑制研究中，形成反射率与荧光强度交会法(VIRF)。

反射率与荧光强度交会法中，显微组分为富氢镜质组、正常镜质组、壳质组、塌陷镜质组以及镜状体，每个样品选择30～40个点观测各组分的反射率和荧光强度。富氢镜质组、正常镜质组和壳质组3种组分在交会图上的数据点的拟合曲线称为VIRF曲线，通过样品的VIRF曲线与已知成熟度的参考样品比对，就可确定样品的实际镜质体反射率。在VIRF图中，荧光强度>6%的镜质体为富氢镜质体，反射率受到抑制。使用VIRF法对B、E两口井进行镜质体反射率研究，选择6个样品进行观察并将结果投到VIRF图版上，从图版可以确定B井和E井镜质体实际反射率分别为0.76%和0.71%(图4)。

图4　Toolebuc页岩镜质体反射率VRIF校正图Fig.4　Ro adjustion plate of Toolebuc shale using VRIF

3.2氢指数-镜质体反射率图版法

Lo等[24]通过Green River页岩及West Decker煤层样品热解并测定镜质体反射率，绘制了IH=900的烃源岩热演化曲线，并利用Ting等[24]建立的镜质体反射率与镜质组和孢子的关系获得的数据绘制了IH=600的烃源岩热演化曲线，以IH=600的样品反射率抑制值一半作为IH=300的样品反射率，从而建立了镜质体反射率与氢指数(IH-Ro)的校正图版。Ryder等[25]利用IH-Ro图版恢复了Devonian 盆地北部低熟Devonian页岩的镜质体反射率。要用IH-Ro图版确定单一样品的真实反射率，就应尽量选择同一层段且相隔较近的多个样品的数据，并利用抑制最强的值(Ro最小)通过图版获得最大的真实值，用最大的实测值(抑制最小)作为最小的真实值。

通过对B、E两口页岩井的样品热解分析及实测镜质体反射率分析，B井实测镜质体反射率最大为0.53%，最小为0.43%，最小镜质体反射率对应的测试点氢指数为672.2 mg/g，E井实测镜质体反射率最大为0.53%，最小为0.45%，最小镜质体反射率对应的测试点氢指数为675 mg/g。根据IH-Ro校正图版，B井页岩真实镜质体反射率为0.53%～0.82%，中值为0.68%，E井页岩真实镜质体反射率为0.53%～0.84%，中值为0.69%(图5)。

图5　Toolebuc页岩镜质体反射率IH-Ro校正图版Fig.5　IH-Ro adjustion plate of Toolebuc shale

3.3多显微组分荧光变化法

Wikins等[26-27]研究发现，烃源岩荧光变化比主要与其成熟度有关，当正常镜质体反射率小于1.25%时，荧光变化比随成熟度增大而减小，最终荧光强度(I400)主要受显微组分类型和成分控制，随着显微组分富氢程度的增高而增大。对澳大利亚西部Carnarvon盆地大量煤样品进行分析测试，建立了正常镜质体标定曲线和抑制校正等值线的荧光变化图版，从而建立了利用多显微组分荧光变化法确定烃源岩的等效镜质体反射率的技术(FAMM)。FAMM技术是目前解决烃源岩镜质体反射率抑制问题的最有效方法。

使用FAMM法分析B、E两口井的样品，结果(图6)显示：B井镜质体反射率0.65%～0.73%，等效镜质体反射率为0.67%，镜质体的点位于小于0.1%的等值线左侧，说明其镜质体抑制小于0.1%；E井镜质体反射率0.67%～0.74%，等效镜质体反射率为0.71%，镜质体的点位于小于0.1%的等值线左侧，说明其镜质体抑制小于0.1%。FAMM法中镜质体反射率抑制(提高)级别分为最大、中等和最小3个级别，两口井的抑制级别均为最小。

图6　Toolebuc页岩FAMM法镜质体校正图Fig.6　Ro adjustion plate of Toolebuc shale using FAMM

4讨论

4.1Toolebuc页岩镜质体反射率抑制的主要原因

目前关于镜质体反射率抑制原因主要有两种观点，即镜质体富氢论和沥青扩散论[5，8，12]。镜质体富氢论认为任何富氢组分均比富氧、贫氢的组分成熟慢，所需的活化能高，富含壳质组的样品中镜质组氢含量高，从而造成反射率抑制。沥青扩散论认为镜质体反射率的抑制可能与泥炭化阶段或后期煤化作用阶段发生的富类脂化合物扩散到镜质组中有关。从Toolebuc页岩镜质体反射率抑制原因来看，厌氧还原的沉积环境使Toolebuc页岩镜质体富氢，经反射率与荧光强度交会分析，在干酪根中发现富氢镜质体，因此，认为发生镜质体反射率抑制。Toolebuc页岩干酪根藻类含量与镜质体反射率统计关系表明，镜质体反射率与藻类含量成负相关。因此，高藻类含量也是Toolebuc页岩镜质体反射率抑制的原因。综合来看，两个原因并非孤立，厌氧还原环境为藻类生长提供了适宜的环境，而藻类的生长又可进一步导致环境缺氧，从而促进镜质体反射率抑制。由此说明，厌氧还原环境和高藻类体含量对镜质体反射率抑制是相互促进的，但总的来看，厌氧还原环境是主要原因。

4.2各种校正方法的精确度和适用性

本次研究使用反射率与荧光强度结合法、氢指数-镜质体反射率图版法、多显微组分荧光变化法对Toolebuc页岩镜质体反射率进行校正，校正结果与盆地模拟结果吻合，几种方法的校正结果可以相互验证。事实上，对于同一口井的岩心，不同样品通过热解分析得到的氢指数差别可能很大，因此，使用氢指数-镜质体反射率图版法获得的真实镜质体反射率误差较大。反射率与荧光强度结合法、多显微组分荧光变化法2种方法均基于多组分对比来校正真实镜质体反射率，相对于氢指数-镜质体反射率图版法更加准确。在低熟或成熟的烃源岩中，干酪根中的组分较为丰富，这2种方法的适用性都很好，但是一般高成熟烃源岩中组分种类较少，因此，其使用的准确性不如低成熟度烃源岩高。这2种方法多用于低熟烃源岩的成熟度标定，尤其是研究镜质体的反射率抑制问题，对于高成熟度的烃源岩，常规的镜质体反射率测定就能够满足研究需要。

4.3低熟页岩的成熟度标定方法

镜质体反射率是烃源岩评价常用的指标，但是也存在一定的局限，尤其是烃源岩可能存在镜质体反射率抑制。常规镜质体反射率测定方法具有一定的主观性，而且受到样品质量的影响，不同的人测定结果可能差异较大，尤其是对低熟烃源岩镜质体反射率的测定，测定误差可能直接影响烃源岩质量的评价。反射率与荧光强度交会法和多显微组分荧光变化法是确定低熟烃源岩镜质体反射率的最好方法，尤其是多显微组分荧光变化法，但是这2种方法技术要求高，实验成本高。USGS[28]在研究Illinois盆地NewAlbany页岩时，对存在抑制的镜质体反射率使用岩石热解数据进行校正，扩大了NewAlbany页岩的生油潜力评价范围。国内已有学者通过岩石热解数据来精确标定页岩的成熟度，并且取得很好的效果。岩石热解法技术成熟，且实验成本低，能够直接反映烃源岩的生烃情况，是成熟度研究的较好方法，可以作为低熟页岩成熟度标定的主要方法。

5结论

(1)Toolebuc页岩受厌氧还原环境、高藻类体含量因素影响而发生镜质体反射率抑制，厌氧还原环境是主要影响因素。

(2)反射率与荧光强度交会法和多显微组分荧光变化法是镜质体反射率校正的最准确的2种方法，可以准确测定页岩和其他烃源岩成熟度，但是技术要求高，成本高，多用于研究低熟页岩或其他烃源岩镜质体反射率抑制问题，对成熟或高熟页岩，常规的镜质体反射率测定方法能够满足需要。

(3)岩石热解法技术成熟且实验成本低，能够直接反映烃源岩的生烃情况，是成熟度研究的较好方法，可以作为低熟页岩成熟度标定的主要方法。

致谢：中国石油大学(北京)王飞宇教授、中国地质大学(北京)侯读杰教授、Newman能源公司Newman博士、澳大利亚石油资源研究所Sherwood博士以及AWT公司Adam Scott博士对本文给予指导和帮助，在此致谢！

参 考 文 献：

[1]郝芳,姜建群,邹华耀,等.超压对有机质热演化的差异抑制作用及层次[J].中国科学(D辑:地球科学),2004:34(5):443-451.

HAO Fang,JIANG Jianqun,ZOU Huayao,et al.The overpressure on difference inhibitory and level of the organic thermal evolution[J].Science in China(Series D:Earth Sciences),2004,34(5):443-451.

[2]李志明,秦建中,徐旭辉,等.镜质体反射率抑制与烃源岩质量关系：以渤海湾盆地东营凹陷烃源岩为例[J].石油实验地质,2008,30(3):276-280.

LI Zhiming,QIN Jianzhong,XU Xuhui,et al.The relationship between vitrinite reflectance supprsssion and source rock quality:A case study on source rocks from the Dongying Sag,Bohai Bay Basin[J].Petroleum Geology & Experiment,2008,30(3):276-280.

[3]Allen Philipa,Allen Johnr.Basin Analysis Principles Applications[M].陈全茂,译.北京:石油工业出版社,1995.

[4]Wilkins Ronaldwt,Wilmshurst Johnr,Hladky George,et al.Should fluorescence alteration replace vitrinite reflectance as a major tool for thermal maturity determination in oil exploration?[J].Organic Geochemistry,1995,22(95):191-209.

[5]马安来,张大江,李贤庆,等.镜质组反射率抑制及校正研究[J].地质科技情报,2002，21(2):69-74.

MA Anlai,ZHANG Dajiang,LI Xianqing,et al.Suppression of vitrinite reflectance and correction[J].Geological Science and Technology Information,2002,21(2):69-74.

[6]赵师庆,王飞宇.镜质组反射率的抑制效应及富氢镜质体的形成模式[J].淮南矿业学院学报,1990，10(3):1-11.

ZHAO Shiqing,WANG Feiyu.Suppression of vitrinite reflectance and origin model for perhydrous vitrinite[J].Journal of Huainan Mining Institute,1990,10(3):1-11.

[7]Price Leighc,Baker Charlese.Suppression of vitrinite reflectance in amorphous rich kerogen a major unrecognized problem[J].Journal of Petroleum Geology,1985,8(1):59-84.

[8]Newman J,Newman Na.Reflectance anomalies in Pike River coals:Evidence of variability in vitrinite type,with implications for maturation studies and “Suggate rank”[J].New Zealand Journal of Geology & Geophysics,1982,25(2):233-243.

[9]李贤庆,钟宁宁,马安来,等.镜质组反射率Ro抑制及其校正研究[J].中国煤田地质,1998,4(10):35-38.

LI Xianqing,ZHONG Ningning,MA Anlai,et al.The study on the suppression of vitrinite reflectance and its correction[J].Coal Geology of China,1998,4(10):35-38.

[10] Senior Br,Smart J.Oil traces in the Toolebuc limestone,Carpentaria and Eromanga Basins,Queensland.Record[R].Bureau of Mineral Resources.Geology and Geophysics.Canberra:1973.

[11] Exoma.Toolebuc shale-unconventional frontier exploration[EB/OL].[2015-8-10].http://www.exoma.net/IRM/Company/ShowPage.aspx/PDFs/1201-29677703/JPMShalePresentation.

[12] Hutton Adrianc,Cook Alanc.Influence of alginite on the reflectance of vitrinite from Joadja,NSW,and some other coals and oil shales containing alginite[J].Fuel,1980,59(10):711-714.

[13] Snowdon Lloydr.Rock-Eval Tmax suppression:documentation and amelioration[J].Aapg Bulletin,1995,79(9):1337-1348.

[14] 王飞宇,何萍,程顶胜,等.镜状体反射率可作为下古生界高过成熟烃源岩成熟度标尺[J].天然气工业,1996，16(4):24-28.

WANG Feiyu,HE Ping,CHENG Dingsheng,et al.Reflectance of vitrinite like macerals can be used as a maturity scale of the Lower Paleozoic high overmature source rock[J].Natural Gas Industry,1996,16(4):24-28.

[15] FANG Hao,CHEN Jianyu.The cause and mechanism of vitrinite reflectance anomalies[J].Journal of Petroleum Geology,1992,15(4):419-434.

[16] Carr A D.Suppression and retardation of vitrinite reflectance,Part 1.Formation and significance for hydrocarbon generation[J].Journal of Petroleum Geology,2000,23(3):313-343.

[17] 王飞宇,郝石生,何萍,等.不同类型镜质体荧光特征差异性及原因[J].沉积学报,1997，15(2):164-168.

WANG Feiyu,HAO Shisheng,HE Ping,et al.Variations in fluorescence and the reason of different type vitrinites[J].Journal of ACTA Sedimentologica Sinica,1997,15(2):164-168.

[18] Boreham C J,Powell T G.Sources and preservation of organic matter in the Cretaceous Toolebuc Formation,eastern Australia[J].Organic Geochemistry,1987,11(87):433-449.

[19] Henderson Roberta.A mid-cretaceous association of shell beds and organic-rich shale:bivalve exploitation of a nutrient-rich,anoxic sea-floor environment[J].Palaios,2004,19(2):156-169.

[20] Kalkreuth W D.Rank and petrographic composition of selected Jurassic-Lower Cretaceous coals of British Columbia,Canada[J].Bulletin of Canadian Petroleum Geology,1982,30(2):112-139.

[21] Petersen H I,Vosgerau H.Composition and organic maturity of Middle Jurassic coals,North-East Greenland:evidence for liptinite-induced suppression of huminite reflectance[J].International Journal of Coal Geology,1999,41(3):257-274.

[22] Newman J.New approaches to detection and correction of suppressed vitrinite reflectance[J].APPEA Journal,1997,27:524-535.

[23] Quick J C.Iso-rank variation of vitrinite reflectance and fluorescence intensity[C]//Mukhopadhyty P K,Dow W G.Vitrinite reflectance as a maturity parameter:Applications and limitations.American Chemical Society Symposium Series,1994,570:64-75.

[24] Lo H B.Correction criteria for the suppression of vitrinite reflectance in hydrogen-rich kerogens:preliminary guidelines[J].Organic Geochemistry,1993,20(6):653-657.

[25] Ryder R T,Hackley P C,Trippi M H,et al.Evaluation of thermal maturity in the low maturity Devonian shales of the northern Appalachian Basin[G].American Association of Petroleum Geologists Search and Discovery Article,2013:10477.

[26] Wilkins Ronaldwt,Wilmshurst Johnr,Russell Nigelj,et al.Fluorescence alteration and the suppression of vitrinite reflectance[J].Organic Geochemistry,1992,19(5):629-640.

[27] Wilkins Ronaldwt,Wilmshurst Johnr,Hladky George,et al.Should fluorescence alteration replace vitrinite reflectance as a major tool for thermal maturity determination in oil exploration?[J].Organic Geochemistry,1995,22(1):191-209.

[28] Crockett Joan,Morse David.The New Albany shale in Illinois:emerging play or prolific source[EB/OL].[2015-8-10].http://www.ogj.com/articles/print/volume-108/issue-33/exploration-development/the-new-albany-shale.html.

责任编辑：王辉

DOI：10.3969/j.issn.1673-064X.2016.01.003中图分类号：TE135

文章编号：1673-064X(2016)01-0017-06

文献标识码：A

收稿日期：2015-09-14

基金项目：国家自然科学基金项目(编号：41272167,41102088)；中国海油青年科技与管理创新课题(编号：JZTW2012KJ45)

作者简介：唐颖(1986-)，男，博士研究生，工程师，主要从事非常规天然气地质勘探研究。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