（一）原始有机质恢复和生排烃效率定量计算方法和流程
单位质量烃源岩生烃量的大小取决于其中所含有机质的丰度、类型（生烃潜力）和成熟度。由于现今获得的烃源岩有机质丰度实质上是残留的丰度值，因而，要客观地估算烃源岩的生烃量，需要了解其原始有机质丰度值。在20世纪80年代初以前，人们普遍认为烃源岩的生烃和排烃效率均很低（Hunt，1979），因而实测的有机质丰度值被认为能近似地反映有机质的原始生烃能力，其后的一系列油气地球化学研究表明，油气的生成和排出的效率实质上是很高的，因而对于已经发生过生排烃过程的烃源岩，其残余有机碳并不能准确反映有机质的原始丰度，有必要恢复有机质的原始丰度和原始生烃能力，提高对烃源岩生排烃效率和资源潜力评价的可信度。
国内外关于生排烃效率计算和原始有机质恢复的方法主要有四种：模拟实验法、化学动力学法、自然演化剖面法和物质平衡法，各有优缺点。其中物质平衡法是根据对自然剖面中不同成熟度和演化程度样品的对比分析，根据物质守恒的原理进行计算。但该方法有一个重要前提，即需要具有原始地球化学特征相同或基本相同的从未成熟到成熟乃至高过成熟的样品对或完整样品系列。对于湖相烃源岩来说，烃源岩相变快，非均质性强，计算难度较大，但该问题可通过对湖相烃源岩形成机制和细化分类得到解决。
在对沉积有机相精细划分和评价的基础上，对东营凹陷沙四段和沙三段下亚段优质烃源岩样品进行精细地球化学分析，建立了系统的自然演化地球化学剖面，分析了不同地球化学参数之间的相互关系。结合Cools（1986）等的研究工作，进一步完善了原始有机质恢复和生排烃效率计算的方法，计算了该层段烃源岩不同深度的生排烃效率，并对原始有机质进行了恢复。
在资源潜力评价过程中是否需要开展烃源岩原始有机质恢复，不同学者争议很大。从所选择的不同成熟度样品热解S2与总有机碳的关系，证实了对深埋烃源岩样品的原始有机质丰度进行恢复是非常必要的，主要原因如下：①相近成熟度的烃源岩热解S2与总有机碳两种参数之间具有较好的相关关系，这在未成熟和低成熟低段表现的更加明显；②随着埋藏深度的增大热解S2与总有机碳的斜率逐渐降低，表明随着成熟度的增高，烃源岩发生了生烃作用，其生烃潜力逐渐降低。与浅埋的样品相比，深埋的样品生烃潜力下降幅度是很明显的，尤其是埋藏深度3500m以下，烃源岩的生烃潜力发生大幅度的降低，部分样品的生烃潜力已基本耗尽。与其相对应，烃源岩的有机碳含量也呈现出逐渐下降的特点。因此定量计算过程中必须进行原始有机质恢复。
生排烃效率定量计算和原始有机质恢复的具体计算方法和计算原理如下：
根据烃源岩中的干酪根在生烃过程中发生的作用和其化学行为，可以将其分为活性干酪根和惰性干酪根（图2-41），前者在烃源岩热演化过程中逐渐转化为油气，而后者最终成烃石墨。其中活性干酪根又可分为易降解（生油）和耐降解（生气）的干酪根，前者较容易转化生成烃类，而后者的降解条件则相对苛刻（Cools，1986）。典型烃源岩中所含的干酪根是三种类型干酪根的混合物。另外，烃源岩中还存在一定量的可溶有机质（Co）。对于相同沉积有机相的烃源岩，其原始状态下（未成熟）不同类型干酪根和可溶有机质之间具有固定的比例。
图2-41 基于干酪根化学结构和生烃行为的分类方法
（据Cooles,1986）
注：图中所有代码均表示其所含净碳元素的含量
根据图中的代码之间的关系，则有以下代数式：
Ck=Ckl+Ckr+Ckl （2-1）
其中的可溶有机质表示为
成熟探区油气精细勘探理论与实践
而对于相同类型的成熟烃源岩，其现今状态表示为：
Ck=Ckl+Ckr+Cki （2-3）
其中的可溶有机质表示为Co，而其原始状态（未成熟/未生烃时），则可表示为：
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其中的可溶有机质表示为
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而上述不同类型的有机质与地球化学参数之间存在以下关系：
TOC=Ckl+Ckr+Cki+Co （2-6）
热解S2=(Ckl+Ckr)/Wk （2-7）
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其中Wk为活性干酪根中的有机碳比例，根据大量研究，赋值0.85；Wo为石油中的有机碳含量比例，赋值0.85。Z值为利用热解S1分析烃源岩中自由烃过程中未挥发的高分子量部分比例，或用TSE分析过程中的轻烃损失比例，根据前面的研究，赋值0.35。依据上述一系列公式，通过代数计算，即可得到下列公式：
成熟烃源岩的原始生烃潜力：
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石油生成指数（PGI）=（生成的石油+初始石油）/总石油潜力，即
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排烃效率（PEE）=排出的石油/（生成的石油+初始石油），即
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其中
（二）原始有机质恢复和生排烃效率定量计算
沉积物中的有机质一般划分为沥青（溶于有机溶剂）和干酪根（有机溶剂溶解的残留物），溶解度的差异主要与有机分子的大小有关。沥青包括C1-C40的自由烃类、重烃和非烃、沥青质。图2-42显示的为可抽提有机质的组成与氯仿沥青A和热解峰之间的关系（据Bordenave，1993）。由图中可以看出，常规热解S1峰主要由C1-C33的烃类组成。在通常的烃源岩样品分析过程中，由于挥发等原因，气态烃（C1-C7）记录会很快损失。另外，S1只能检测部分高于C30的自由烃类。因此常规热解S1峰一般小于烃源岩中所含的可抽提有机质，需要进行校正。
图2-42 沥青组成和热解峰之间的关系
（据Bordenave，1993）
分别利用液氮冷冻条件下的热解分析和密封抽提轻烃定量分析对烃源岩中的自由烃类测定值进行了校正。分析结果表明，热解S1值在样品存放与前处理过程中损失量较大。第一种方法损失量平均在50%左右，但由于与烃源岩中总的可抽提有机质相比，部分重质烃类、非烃和沥青质出现在S2中，因此，常规测定过程中所得热解S1峰值与可抽提有机质相比的差异值应小于50%。第二种方法所得的气态烃和轻烃的损失占总烃的25%左右，但由于其为低熟烃源岩样品，烃源岩中气态烃和轻烃的含量相对较低，因此对于成熟的样品，该值可能要相应地提高。综合考虑以上因素，在烃源岩原始有机质恢复和生排烃效率计算时，对自由烃类实验测定值的恢复系数赋值0.35。
在确定了自由烃类实验测定值的恢复系数以后，即可进行原始有机质恢复和生排烃效率定量计算。具体计算时，咸化湖相沙四段烃源岩排烃门限取2500m。埋藏深度小于2500m以上的样品，虽然其生烃潜力S2通过自然降解部分转化为S1，但其S1+S2未发生变化。考虑到湖相烃源岩的非均质性较强，在具体计算时进行了分段平均处理，以保证计算结果更加可靠。计算结果见图2-43，图2-44。
沙四段主力烃源岩生排烃效率较高，在埋深4000m处，生烃转化率已达0.9，而排烃效率为0.8左右。原始有机质丰度恢复系数在低成熟阶段接近1.0，原始有机质丰度不需要恢复，随演化程度逐渐升高，由埋藏深度3000m处的约1.0逐渐增大至4000m左右的2.0。
根据同样的原则计算了济阳坳陷半咸化环境沙三段下亚段优质烃源岩的生排烃效率。相对沙四段，沙三段下亚段烃源岩埋深相对较浅，样品深度在2000～4000m之间，热演化阶段主要介于未成熟和高成熟之间。与沙四段相比，所选择样品热解S2与总有机碳的线性相关性略差一些，尤其是高有机碳的样品。分析原因可能有两个方面：①与烃源岩的形成机制有关。沙三下亚段烃源岩沉积有机相表现为明显的侧变式特征，洼陷带和斜坡带有机相存在明显的变化，高有机碳的样品一般位于深洼陷带。②可能与分析过程轻重烃损失的差异性引起的，但具体如何造成的这种差异尚等研究。但总体来讲，二者也呈现出较好的相关性，可以用于原始有机质恢复和生烃效率计算。具体计算中也采取了分段平均的做法，排烃门限深度定为3000m。计算结果见图2-45。
图2-43 东营凹陷沙四段烃源岩生烃转化率与排烃效率随深度变化曲线
图2-44 东营凹陷沙三下和沙四段烃源岩原始有机质恢复系数随深度变化曲线
图2-45 东营凹陷沙三下亚段烃源岩生烃转化率与排烃效率随深度变化曲线
根据本次定量计算，半咸化—咸化环境优质烃源岩在主要供烃区间的生烃效率从以往的20%～40%提高到50%～70%，排烃效率取值从50%～60%提高到60%～90%，与早期认识相比，生烃效率和排烃效率分别提高到2倍、1.5倍。另外，原始有机质恢复系数为1.0～2.0。
上述计算结果较早期研究区内资源评价中所使用的生排烃效率有很大程度的提高。实际上该计算结果与国外一些著名烃源岩的生排烃效率研究成果较为一致。如Talukdar等（1987）通过对比分析烃源岩中的残余烃和不同温度条件下的未成熟烃源岩热模拟数据计算了巴黎盆地La Luna烃源岩的排烃效率，发现在生烃高峰时可排出生成烃类的75%。Espitalie等（1988）利用氢指数法对巴黎盆地Liassic烃源岩的计算结果与其相似。Leythaeuser等(1988)根据Hils背斜Toarcain烃源岩的岩心地球化学特征分析，计算的Ⅱ型干酪根在Ro=0.8%时的C15+烃类的排烃效率为67%～80%，均大于50%。Leythaeuser等根据原始和测定的氢指数计算的北海上侏罗系Kimmeridge Clay Formation烃源岩的排烃效率约为27%～86%。Wilhelms等（1990）计算了挪威Jurrasic烃源岩C15+烃类的排烃效率为45%～60%，并且没有观察到不同烃类组分的差异排烃现象。Rullkötter（1988）根据质量守恒法计算的火成岩烘烤条件下Toarcian页岩在Ro=0.7%、0.9%、1.45%时的排烃效率分别为65%、86%、96%。Cooles（1986）计算的排烃效率为60%～90%。Noble等（1991）认为富有机质页岩在石油生成的主要阶段排烃效率为60%～90%。因此国外的一系列研究实例从一定程度上也证实了本计算结果的可靠性。