3油氣生成PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)13油氣生成油氣生成第二章第二章 石油與天然氣成因及生油層石油與天然氣成因及生油層一一、油氣成因概述、油氣成因概述二二、油氣生成的原始物質(zhì)、油氣生成的原始物質(zhì)三三、有機質(zhì)的演化與油氣生成有機質(zhì)的演化與油氣生成四、四、烴源巖及評價烴源巖及評價第1頁/共110頁 不僅具有理論意義，而且對油氣勘探具有 指導(dǎo)作用。 關(guān)于油氣成因的爭論焦點主要集中在以下關(guān)于油氣成因的爭論焦點主要集中在以下幾個方面：幾個方面： 一、一、油氣成因概述油氣成因概述1、油氣的來源是有機成因的還是無機成因的？2、油氣的生成是高溫條件還是在低溫條件下生成的？3、有機質(zhì)生成油氣的時間，是其演化的早期還是晚期？4、陸相沉積盆地能

2、否生油？煤系地層是否能夠生油？第2頁/共110頁生油理論碳化物說有機成因說 宇宙說 巖漿說蛇紋石化生油說高溫生成說第3頁/共110頁 俄國著名化學(xué)家門捷列夫于1876年提出。他認(rèn)為： 地球形成時期溫度很高，碳和鐵呈液態(tài)，互相作用形成碳化鐵。 Fe+C-FemCnI碳化物說第4頁/共110頁地球冷卻之后，碳化鐵保存在地球深處如果地表水沿地殼裂隙向下滲透，與碳化鐵作用，生成烴3FemCn+4mH2OmFe3O4+C3nH8m第5頁/共110頁烴類不斷聚集形烴類不斷聚集形成油氣藏成油氣藏?zé)N類沿著裂隙上升烴類沿著裂隙上升地殼巖石中地殼巖石中第6頁/共110頁宇宙之中有許多烴類物質(zhì)地球呈熔融狀態(tài)時，烴被

3、包含在它的氣圈中II宇宙說 俄國學(xué)者索可洛夫于1889年10月3日在莫斯科自然科學(xué)研究者協(xié)會年會上首次提出的。 第7頁/共110頁烴被巖漿吸收，凝結(jié)于地殼中而成石油地球冷凝 近年宇航技術(shù)和宇宙化學(xué)的發(fā)展表明，太陽系某些星球，大氣的主要成分為甲烷。第8頁/共110頁IIIIII巖漿說巖漿說 1949年10月3日，在發(fā)表宇宙說六十周年紀(jì)念日的同一講壇上，前蘇聯(lián)學(xué)者H.A.庫得梁采夫提出了石油起源巖漿說。 石油的生成是同基性巖漿冷卻時碳?xì)浠衔锸偷纳墒峭詭r漿冷卻時碳?xì)浠衔锏暮铣捎嘘P(guān)，高溫高壓條件下，不飽和碳?xì)浠系暮铣捎嘘P(guān)，高溫高壓條件下，不飽和碳?xì)浠衔锞酆铣娠柡吞細(xì)浠衔?。巖漿中形成石

4、油的過物聚合成飽和碳?xì)浠衔?。巖漿中形成石油的過程在不斷進(jìn)行著。有機物質(zhì)來源于石油。程在不斷進(jìn)行著。有機物質(zhì)來源于石油。 第9頁/共110頁高溫生成說高溫生成說150公里的上地幔溫度超過15000、壓力5000MPa，由于FeO及Fe3O4參與H2O、CO2-而成烴類還原切卡留克（，1971） 第10頁/共110頁蛇紋石化生油說蛇紋石化生油說3（Fe,Mg）2SiO4+7H2O+SiO2+3CO2 =2Mg3（OH）4Si2O5+3Fe2O3+C3H6+Q(熱)耶蘭斯基（，1966，1971）提出橄欖石的蛇紋石化作用可以產(chǎn)生烴類： 埋深2240km的地殼玄武巖層底的橄欖巖同1222km深處的深

5、水圈層接觸產(chǎn)生的蛇紋石化作用。發(fā)生在地殼深坳陷，由于延伸擴張、裂開，水沿萌芽狀態(tài)的斷裂進(jìn)入橄欖巖發(fā)育帶，生成烴類又沿著斷裂進(jìn)入沉積巖。第11頁/共110頁無機成因?qū)W說認(rèn)為：無機成因?qū)W說認(rèn)為： 石油是由無機質(zhì)形成的石油是由無機質(zhì)形成的（在高溫條件下，碳、氫（在高溫條件下，碳、氫元素或這些元素的無機化合物通過化學(xué)反應(yīng)合成石油元素或這些元素的無機化合物通過化學(xué)反應(yīng)合成石油） 。 近近2020年來，宇宙化學(xué)和地球形成新理論的興起、年來，宇宙化學(xué)和地球形成新理論的興起、板塊構(gòu)造理論的發(fā)展和應(yīng)用、同位素地球化學(xué)研究的板塊構(gòu)造理論的發(fā)展和應(yīng)用、同位素地球化學(xué)研究的深入，為油氣無機成因提供了依據(jù)。地幔脫氣說、

6、費深入，為油氣無機成因提供了依據(jù)。地幔脫氣說、費- -托合成說等新假說。托合成說等新假說。 還有許多問題尚待進(jìn)一步深入研究，還有許多問題尚待進(jìn)一步深入研究，諸如地球深諸如地球深部和宇宙空間烴類的成因及分布、各種原始物質(zhì)（包部和宇宙空間烴類的成因及分布、各種原始物質(zhì)（包括有機物與無機物）轉(zhuǎn)化為油氣的詳細(xì)機理、不同原括有機物與無機物）轉(zhuǎn)化為油氣的詳細(xì)機理、不同原始物質(zhì)生成的石油或天然氣有哪些特征。始物質(zhì)生成的石油或天然氣有哪些特征。 第12頁/共110頁 認(rèn)為認(rèn)為: : 石油是由沉積物當(dāng)中的有機質(zhì)，石油是由沉積物當(dāng)中的有機質(zhì)，在特定的地質(zhì)環(huán)境中，在各種應(yīng)力的綜合在特定的地質(zhì)環(huán)境中，在各種應(yīng)力的綜合

7、作用下，經(jīng)歷生物化學(xué)、熱催化、熱裂解作用下，經(jīng)歷生物化學(xué)、熱催化、熱裂解、高溫變質(zhì)等階段，陸續(xù)轉(zhuǎn)化為石油和天、高溫變質(zhì)等階段，陸續(xù)轉(zhuǎn)化為石油和天然氣。然氣。有機成因說有機成因說第13頁/共110頁有機成因說的證據(jù)有機成因說的證據(jù) 世界上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的油氣田世界上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的油氣田99.9%99.9%都分布在沉積巖中。都分布在沉積巖中。 石油和天然氣在地質(zhì)時代上的分布很不均衡，這與沉積巖中石油和天然氣在地質(zhì)時代上的分布很不均衡，這與沉積巖中有機質(zhì)的分布狀況相吻合。有機質(zhì)的分布狀況相吻合。 石油的成份具有相似性，說明它們的成因可能大致相同。石油的成份具有相似性，說明它們的成因可能大致相同。 石油與煤具有

8、同源性。石油與煤具有同源性。 從大量油田測試結(jié)果可知：油層溫度很少超過從大量油田測試結(jié)果可知：油層溫度很少超過100100，有些，有些深部油層溫度最高也就深部油層溫度最高也就141141。 上新世至更新世地層中發(fā)現(xiàn)的工業(yè)油藏，表明生成石油并聚上新世至更新世地層中發(fā)現(xiàn)的工業(yè)油藏，表明生成石油并聚集成油藏所需的時間，大約不到一百萬年。集成油藏所需的時間，大約不到一百萬年。 研究成果表明，在近代沉積物中確實存在著油氣生成過程，研究成果表明，在近代沉積物中確實存在著油氣生成過程，至今還在進(jìn)行著，而且生成的油氣數(shù)量也很可觀。至今還在進(jìn)行著，而且生成的油氣數(shù)量也很可觀。第14頁/共110頁 實踐證明實踐證

9、明：絕大多數(shù)油氣田都分布在沉：絕大多數(shù)油氣田都分布在沉積巖中；極少數(shù)巖漿巖和變質(zhì)巖中的油藏也同積巖中；極少數(shù)巖漿巖和變質(zhì)巖中的油藏也同附近生油巖有關(guān)，是油氣側(cè)向和垂向運移聚集附近生油巖有關(guān)，是油氣側(cè)向和垂向運移聚集的結(jié)果。的結(jié)果。指導(dǎo)世界油氣勘探實踐的，是現(xiàn)代石指導(dǎo)世界油氣勘探實踐的，是現(xiàn)代石油有機生成學(xué)說。油有機生成學(xué)說。 又可以分為：又可以分為：早期成油說早期成油說和和晚期成油說晚期成油說兩兩個分支。個分支。第15頁/共110頁 早期成油說：早期成油說：石油是早期生成的烴類富石油是早期生成的烴類富集而成的。集而成的。 進(jìn)一步研究證明，這些烴類與油藏中的進(jìn)一步研究證明，這些烴類與油藏中的石油

10、相比，數(shù)量上，相同有機碳含量的現(xiàn)代石油相比，數(shù)量上，相同有機碳含量的現(xiàn)代沉積物的烴含量及烴轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于古代沉沉積物的烴含量及烴轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于古代沉積巖；質(zhì)量上，現(xiàn)代沉積物的烴組成與原油積巖；質(zhì)量上，現(xiàn)代沉積物的烴組成與原油和生油巖有較大的差別。和生油巖有較大的差別。成巖作用早期是有成巖作用早期是有機質(zhì)向石油轉(zhuǎn)化的一個階段。機質(zhì)向石油轉(zhuǎn)化的一個階段。 第16頁/共110頁 晚期成油說晚期成油說：沉積物埋藏達(dá)到一定深度和：沉積物埋藏達(dá)到一定深度和溫度，即成巖作用晚期或后生作用初期，沉積溫度，即成巖作用晚期或后生作用初期，沉積巖中的不溶有機質(zhì)（干酪根）在溫度的作用下巖中的不溶有機質(zhì)（干酪根）在溫度

11、的作用下達(dá)到成熟，通過熱降（裂）解生成大量石油和達(dá)到成熟，通過熱降（裂）解生成大量石油和天然氣。（干酪根熱降解生烴學(xué)說）。天然氣。（干酪根熱降解生烴學(xué)說）。在油氣在油氣勘探中取得了巨大成功?？碧街腥〉昧司薮蟪晒?。 油氣勘探實踐中不斷發(fā)現(xiàn)油氣勘探實踐中不斷發(fā)現(xiàn)“未成熟未成熟- -低成熟低成熟”石油石油的存在，表明自然界中確實還存在相當(dāng)數(shù)量的各類早的存在，表明自然界中確實還存在相當(dāng)數(shù)量的各類早期生成的非常規(guī)油氣資源。期生成的非常規(guī)油氣資源。第17頁/共110頁現(xiàn)代油氣成因理論：現(xiàn)代油氣成因理論： 石油主要是有機成因的，天然氣大部分是石油主要是有機成因的，天然氣大部分是有機成因的，但不排除相當(dāng)一部分

12、天然氣是無有機成因的，但不排除相當(dāng)一部分天然氣是無機成因的。機成因的。 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和實驗手段的發(fā)展，油隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和實驗手段的發(fā)展，油氣成因理論的研究必將更加完善。氣成因理論的研究必將更加完善。 下面講述下面講述。第18頁/共110頁第二章第二章 石油與天然氣成因及生油層石油與天然氣成因及生油層一一、油氣成因概述、油氣成因概述二二、油氣生成的原始物質(zhì)、油氣生成的原始物質(zhì)三三、有機質(zhì)的演化與油氣生成有機質(zhì)的演化與油氣生成四、四、烴源巖及評價烴源巖及評價第19頁/共110頁 有機說的核心就是認(rèn)為：有機說的核心就是認(rèn)為：石油是地質(zhì)時石油是地質(zhì)時期生物遺體（或有機殘體）在適當(dāng)條件下形成期生物

13、遺體（或有機殘體）在適當(dāng)條件下形成的。生物死亡后，一部分作為它種生物的食料的。生物死亡后，一部分作為它種生物的食料被消耗，大部分被氧化為二氧化碳?xì)怏w消失在被消耗，大部分被氧化為二氧化碳?xì)怏w消失在空氣中，只有一小部分由于沉積在乏氧環(huán)境中空氣中，只有一小部分由于沉積在乏氧環(huán)境中而被泥沙埋藏起來，受到各種地球化學(xué)因素的而被泥沙埋藏起來，受到各種地球化學(xué)因素的作用才轉(zhuǎn)化為石油和天然氣。因此，生成油氣作用才轉(zhuǎn)化為石油和天然氣。因此，生成油氣的原始物質(zhì)是生物遺體中的一小部分。的原始物質(zhì)是生物遺體中的一小部分。二、油氣生成的原始物質(zhì)二、油氣生成的原始物質(zhì)第20頁/共110頁在海洋或湖盆沉積環(huán)境中浮游生物在一

14、些淺水地區(qū)的水底植物。在上述兩種情況下，對死亡植物進(jìn)行再改造的細(xì)菌，可被認(rèn)為是沉積有機質(zhì)的主要補充來源。 1 1、原始有機質(zhì)的來源、原始有機質(zhì)的來源低等水生低等水生動、植物動、植物陸生陸生動、植物動、植物湖泊、三角洲地區(qū)細(xì)菌、藻類、有細(xì)菌、藻類、有孔蟲、介形蟲、孔蟲、介形蟲、葉肢介、珊瑚、葉肢介、珊瑚、軟體動物等軟體動物等沉積有機質(zhì)的生物種類來源首先是浮游植物，其次是細(xì)菌、高等植物、浮游動物。沉積有機質(zhì)的生物種類來源首先是浮游植物，其次是細(xì)菌、高等植物、浮游動物。第21頁/共110頁2006年年2月中國南月中國南極考察隊首次在南極考察隊首次在南極普里茲灣采集到極普里茲灣采集到的底棲生物標(biāo)本的底

15、棲生物標(biāo)本 深海生物第22頁/共110頁生成油氣的沉積有生成油氣的沉積有機質(zhì)主要由：機質(zhì)主要由：生物的主要化學(xué)組成生物的主要化學(xué)組成脂類脂類 碳水化合物碳水化合物蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)木質(zhì)素木質(zhì)素等生物化學(xué)聚合物組成等生物化學(xué)聚合物組成。第23頁/共110頁脂類（又稱類脂）化合物脂類（又稱類脂）化合物：包括脂肪、高級脂肪酸蠟、醇類、包括脂肪、高級脂肪酸蠟、醇類、甾族化合物以及萜烯類化合物?？垢拮寤衔镆约拜葡╊惢衔铩？垢姡妆４?；元素組成和分子結(jié)構(gòu)力強，易保存；元素組成和分子結(jié)構(gòu)最接近石油；認(rèn)為它是生成石油的主最接近石油；認(rèn)為它是生成石油的主要原始物質(zhì)。要原始物質(zhì)。 去掉少量的氧就可演化去掉少量

16、的氧就可演化為石油。為石油。第24頁/共110頁蛋白質(zhì)：蛋白質(zhì)： 在生物體的細(xì)胞中，除水外，在生物體的細(xì)胞中，除水外，80%80%以上以上的物質(zhì)為蛋白質(zhì)。占動物干重的的物質(zhì)為蛋白質(zhì)。占動物干重的50%50%以上以上。氮氮約占蛋白質(zhì)總量的約占蛋白質(zhì)總量的16%16%。石油中的含。石油中的含氮化合物可能與之有關(guān)。氮化合物可能與之有關(guān)。蛋白質(zhì)容易受喜蛋白質(zhì)容易受喜氧細(xì)菌的破壞，難以保持。氧細(xì)菌的破壞，難以保持。蛋白質(zhì)要去除大量的蛋白質(zhì)要去除大量的氧和氮才能轉(zhuǎn)化為石油。氧和氮才能轉(zhuǎn)化為石油。第25頁/共110頁碳水化合物碳水化合物： C Cn n（H H2 2O O）n n 又稱醣類，是又稱醣類，是植

17、物的主要成分，植物的主要成分，自然界中分布極自然界中分布極廣，幾乎所有的動物、植物、微生物體都含有碳水廣，幾乎所有的動物、植物、微生物體都含有碳水化合物，最簡單化合物，最簡單 葡萄糖（葡萄糖（C C6 6H H1212O O6 6），淀粉和纖維），淀粉和纖維素屬多糖，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。素屬多糖，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。容易被喜氧細(xì)菌所消耗或被容易被喜氧細(xì)菌所消耗或被分解成水溶物質(zhì)，難以保持下來。纖維素較為穩(wěn)定分解成水溶物質(zhì)，難以保持下來。纖維素較為穩(wěn)定。去掉氧可以轉(zhuǎn)化為石油。是煤的重要母質(zhì)。去掉氧可以轉(zhuǎn)化為石油。是煤的重要母質(zhì)。第26頁/共110頁木質(zhì)素木質(zhì)素： 僅存于高等植物中。具有芳香結(jié)構(gòu)的僅存于高等植物中。具

18、有芳香結(jié)構(gòu)的特征，是植物細(xì)胞壁的主要成分，特征，是植物細(xì)胞壁的主要成分，性質(zhì)十分穩(wěn)定，不易水解，但可被性質(zhì)十分穩(wěn)定，不易水解，但可被氧化成芳香酸和脂肪酸。氧化成芳香酸和脂肪酸。有人認(rèn)為有人認(rèn)為可能是石油中某些芳香烴和瀝青烯可能是石油中某些芳香烴和瀝青烯的母質(zhì)之一。也是煤的重要母質(zhì)，的母質(zhì)之一。也是煤的重要母質(zhì)，也可形成以甲烷為主的天然氣。也可形成以甲烷為主的天然氣。第27頁/共110頁沉積有機質(zhì)：沉積有機質(zhì)：通過沉積作用進(jìn)入沉積物中并通過沉積作用進(jìn)入沉積物中并被埋藏下來的這部分有機質(zhì)稱為沉積有機質(zhì)被埋藏下來的這部分有機質(zhì)稱為沉積有機質(zhì)。形成：形成： 氧化成簡單的分子氧化成簡單的分子 生物死亡生

19、物死亡 沉積有機質(zhì)（只占沉積有機質(zhì)（只占0.8%左右）左右）2 2、沉積有機質(zhì)的形成、沉積有機質(zhì)的形成第28頁/共110頁 第一，要求有第一，要求有缺氧的水體缺氧的水體。它可以使吸附在礦它可以使吸附在礦物顆粒表面上的溶解有機質(zhì)和微粒有機質(zhì)被保護(hù)而免物顆粒表面上的溶解有機質(zhì)和微粒有機質(zhì)被保護(hù)而免受生物的消耗；受生物的消耗； 第二，要求有機質(zhì)在水體中滯留時間短。第二，要求有機質(zhì)在水體中滯留時間短。深深度適中的水體度適中的水體中有機質(zhì)的堆積條件優(yōu)于很深的水體；中有機質(zhì)的堆積條件優(yōu)于很深的水體； 第三，第三，適度的沉積顆粒的沉積速度適度的沉積顆粒的沉積速度對沉積有對沉積有機質(zhì)的保存有利。機質(zhì)的保存有利

20、。有機質(zhì)供應(yīng)量一定，則有機質(zhì)在有機質(zhì)供應(yīng)量一定，則有機質(zhì)在沉積物中的濃度與礦物顆粒的沉積速度成反比。沉積物中的濃度與礦物顆粒的沉積速度成反比。 保持有機質(zhì)的有利環(huán)境保持有機質(zhì)的有利環(huán)境是是海洋和湖泊。海洋和湖泊。 沉積有機質(zhì)的保存條件沉積有機質(zhì)的保存條件 第29頁/共110頁 隨著埋藏深度的增加，隨著埋藏深度的增加，有機質(zhì)逐漸分有機質(zhì)逐漸分解為解為脂類、蛋白質(zhì)脂類、蛋白質(zhì)等各個組分，其化學(xué)性質(zhì)等各個組分，其化學(xué)性質(zhì)很不穩(wěn)定，類脂化合物相對含量升高，蛋白很不穩(wěn)定，類脂化合物相對含量升高，蛋白質(zhì)含量相對略高，碳水化合物含量降低；在質(zhì)含量相對略高，碳水化合物含量降低；在成巖作用過程中，這些生物聚合物

21、逐漸轉(zhuǎn)化成巖作用過程中，這些生物聚合物逐漸轉(zhuǎn)化為更為穩(wěn)定的生物聚合物為更為穩(wěn)定的生物聚合物烴類、瀝青及干烴類、瀝青及干酪根酪根，呈分散狀態(tài)存在于沉積物中并進(jìn)一步，呈分散狀態(tài)存在于沉積物中并進(jìn)一步演化為演化為油氣油氣。第30頁/共110頁古代沉積巖中分散有機質(zhì)的組成：古代沉積巖中分散有機質(zhì)的組成： 烴類：烴類：巖石中可溶于有機溶劑的有機巖石中可溶于有機溶劑的有機質(zhì)。質(zhì)。是有機體生化作用的產(chǎn)物。是有機體生化作用的產(chǎn)物。 瀝青：瀝青：可溶于有機溶劑，是烴類和非可溶于有機溶劑，是烴類和非烴類物質(zhì)的混合物。烴類物質(zhì)的混合物?？煞譃橛唾|(zhì)、膠質(zhì)及瀝可分為油質(zhì)、膠質(zhì)及瀝青質(zhì)，是有機質(zhì)向油氣轉(zhuǎn)化的中間產(chǎn)物。青質(zhì)

22、，是有機質(zhì)向油氣轉(zhuǎn)化的中間產(chǎn)物。 干酪根：干酪根：不能溶解于有機溶劑的固體不能溶解于有機溶劑的固體分散有機質(zhì)。分散有機質(zhì)。第31頁/共110頁（1 1）腐泥型）腐泥型 指脂肪族有機質(zhì)在指脂肪族有機質(zhì)在缺氧條件下缺氧條件下分解和聚合作用的分解和聚合作用的產(chǎn)物，來自海洋或湖泊環(huán)境水下淤泥中的孢產(chǎn)物，來自海洋或湖泊環(huán)境水下淤泥中的孢子及浮游類生物，它們可以形成石油、油頁子及浮游類生物，它們可以形成石油、油頁巖、藻煤和燭煤。巖、藻煤和燭煤。（2 2）腐殖型）腐殖型 指泥炭形成的產(chǎn)物，來自有指泥炭形成的產(chǎn)物，來自有氧條件下氧條件下沼澤環(huán)境的沼澤環(huán)境的陸生植物，主要可以形成天然氣和腐殖煤，陸生植物，主要可

23、以形成天然氣和腐殖煤，在一定條件下也可以生成液態(tài)石油。在一定條件下也可以生成液態(tài)石油。沉積有機質(zhì)的分類沉積有機質(zhì)的分類第32頁/共110頁3、干酪根、干酪根概念保存來源成份分類分類概念成份第33頁/共110頁干酪根干酪根（KerogenKerogen）：沉積巖（物）中不）：沉積巖（物）中不溶于非氧化性的酸、堿和非極性有機溶溶于非氧化性的酸、堿和非極性有機溶劑的有機質(zhì)。劑的有機質(zhì)。與此對應(yīng)，巖石中可溶于有與此對應(yīng)，巖石中可溶于有機溶劑的部分稱為機溶劑的部分稱為瀝青瀝青。 干酪根在熱解或加氫分解時產(chǎn)生烴類物干酪根在熱解或加氫分解時產(chǎn)生烴類物質(zhì)。質(zhì)。 干酪根是沉積有機質(zhì)的主體，在古代沉干酪根是沉積有

24、機質(zhì)的主體，在古代沉積巖中約占總有機質(zhì)的積巖中約占總有機質(zhì)的80-90%80-90%， 80-80-95%95%的石油烴是由干酪根轉(zhuǎn)化而成。的石油烴是由干酪根轉(zhuǎn)化而成。干酪根的定義干酪根的定義第34頁/共110頁 干酪根由干酪根由有機質(zhì)轉(zhuǎn)化而來有機質(zhì)轉(zhuǎn)化而來，是一種高分子聚合物，是一種高分子聚合物，沒有固定的化學(xué)成分，主要由沒有固定的化學(xué)成分，主要由C C、H H、O O和少量和少量S S、N N組成，組成， 五種元素中五種元素中C C（70-90%70-90%），），H H（3-10%3-10%），），O O（3-193-19），N(0.4-4%),SN(0.4-4%),S(0.2-5%)(

25、0.2-5%)。三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 干酪根的成分及結(jié)構(gòu)干酪根的成分及結(jié)構(gòu)綠河葉巖干酪根結(jié)構(gòu)圖綠河葉巖干酪根結(jié)構(gòu)圖化學(xué)元素組成表化學(xué)元素組成表有機質(zhì)種類有機質(zhì)種類組成（%）組成（%）原油原油瀝青瀝青干酪根干酪根元素元素C C848483837979H H131310109 9S S2 24 45 5N N0.50.51 12 2O O0.50.52 23 3干酪根、瀝青、原油化學(xué)元素組成表干酪根、瀝青、原油化學(xué)元素組成表第35頁/共110頁第36頁/共110頁第37頁/共110頁第38頁/共110頁第39頁/共110頁第40頁/共110頁 大量統(tǒng)計資料表明，在近代沉積中，干酪根占沉大量

26、統(tǒng)計資料表明，在近代沉積中，干酪根占沉積有機質(zhì)總量的積有機質(zhì)總量的95以上，在古代生油巖中占以上，在古代生油巖中占70-90左右。許多學(xué)者還用各種方法對地殼中干酪根總量左右。許多學(xué)者還用各種方法對地殼中干酪根總量進(jìn)行了估算，其結(jié)果約為進(jìn)行了估算，其結(jié)果約為31015t，只要有，只要有0.01%的的干酪根轉(zhuǎn)化為石油，其全球石油儲量就可達(dá)干酪根轉(zhuǎn)化為石油，其全球石油儲量就可達(dá)31011t。烴類烴類瀝青瀝青干酪根干酪根現(xiàn)代沉積物現(xiàn)代沉積物95957817811750017500泥巖泥巖5005006006002010020100碳酸巖鹽碳酸巖鹽34034040040021002100沉積有機質(zhì)中各組

27、分的平均含量沉積有機質(zhì)中各組分的平均含量(mg/l)(mg/l)第41頁/共110頁 亨特亨特(1979)(1979)認(rèn)為認(rèn)為80-95%80-95%的石油烴是由干酪根轉(zhuǎn)化而成；杜朗的石油烴是由干酪根轉(zhuǎn)化而成；杜朗(B(BDurandDurand，1980)1980)估計在沉積巖中，干酪根總量約比化石燃料資源總量大估計在沉積巖中，干酪根總量約比化石燃料資源總量大10001000倍，所以，人們?nèi)找嬲J(rèn)識到研究干酪根的重要性。倍，所以，人們?nèi)找嬲J(rèn)識到研究干酪根的重要性。第42頁/共110頁 干酪根的類型干酪根的類型干酪根分類光學(xué)分類化學(xué)分類透射光分類反射光分類B第43頁/共110頁藻質(zhì)和無定形組分藻

28、質(zhì)和無定形組分：均來源于海、湖水生浮游生物 ，前者可識別出藻類形態(tài)，后者呈多孔狀、非晶質(zhì)、無結(jié)構(gòu)、無定形的云霧狀，沒有清晰的輪廓；草質(zhì)組分草質(zhì)組分：由孢子、花粉、角質(zhì)層、葉子表皮和植物細(xì)胞構(gòu)造所組成，大部分來源于陸地；木質(zhì)組分木質(zhì)組分：呈易辯認(rèn)的長形木質(zhì)構(gòu)造的纖維狀物質(zhì)，來源于陸地高等植物；煤質(zhì)組分煤質(zhì)組分是陸地天然碳化的植物物質(zhì)與再沉積的碳化物質(zhì)。隨著埋藏深度的加大，地溫升高，上述組分的生油氣潛能按藻質(zhì)-無定形草質(zhì)木質(zhì)煤質(zhì)順序依次減小。 孢粉學(xué)家孢粉學(xué)家透射光方法透射光方法第44頁/共110頁藻質(zhì)體無定形草質(zhì)組份生油潛力生油潛力：藻質(zhì)：藻質(zhì)-無定形無定形草質(zhì)草質(zhì)木質(zhì)木質(zhì)煤質(zhì)煤質(zhì)第45頁/共1

29、10頁腐泥組腐泥組：包括無定形體和藻質(zhì)體，富含氫，其中無定形體為絮狀或團(tuán)塊狀、薄膜狀；殼質(zhì)組殼質(zhì)組：呈暗灰色，富含氫，由孢子、角質(zhì)、樹脂、蠟組成，包括孢粉體、角質(zhì)體、樹脂體、木栓質(zhì)體等；鏡質(zhì)組鏡質(zhì)組：呈灰白色，富含氧，具鏡煤(Vitrain)特征，由同泥炭成因有關(guān)的腐殖質(zhì)組成，包括結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體和無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體；惰質(zhì)組惰質(zhì)組：呈黃白色，富含碳，包括碎質(zhì)體、菌質(zhì)體、絲質(zhì)體、半絲質(zhì)體，在碳化過程中，屬不活潑成分。 以上四組的反射率依次增大，生油潛能依次降低。 第46頁/共110頁腐泥組鏡質(zhì)組殼質(zhì)組第47頁/共110頁 B.P.Tissot（1974）根據(jù)干酪根的元素分析結(jié)果，采用采用 H/C 和和 O/

30、C 原子比繪制相關(guān)圖，即范氏圖（原子比繪制相關(guān)圖，即范氏圖（Van Krevelen 圖），將其主要分為圖），將其主要分為三大類三大類 。 隨著埋藏深度加大和溫度升高（成熟作用增強），每種類型有機質(zhì)都沿著一定軌跡演化?；瘜W(xué)分類化學(xué)分類干酪根類型及其演化圖解A：I型干酪根B：型干酪根 C：型干酪根第48頁/共110頁A A：I I型干酪根型干酪根 氫含量高、氧含量低氫含量高、氧含量低，H/CH/C原子比介于原子比介于1.25-1.751.25-1.75，O/CO/C原子比介于原子比介于0.026-0.12 0.026-0.12 。以含類脂化合物為。以含類脂化合物為主，主，直鏈烷烴直鏈烷烴很多，多

31、環(huán)芳香烴及含氧官能團(tuán)很少很多，多環(huán)芳香烴及含氧官能團(tuán)很少。 來自來自藻類藻類堆積物，或各種有機質(zhì)被細(xì)菌強烈改造堆積物，或各種有機質(zhì)被細(xì)菌強烈改造，留下原始物質(zhì)的類脂化合物餾分和細(xì)菌的類脂，留下原始物質(zhì)的類脂化合物餾分和細(xì)菌的類脂 化合物，腐泥型?；衔铮嘈?。 生油氣潛能大。生油氣潛能大。第49頁/共110頁 B B：型干酪根型干酪根 原始?xì)浜枯^高原始?xì)浜枯^高，但稍低于，但稍低于I I型干酪根，型干酪根，H/CH/C原子比原子比0.65-1.250.65-1.25，O/CO/C原子比原子比0.04-0.130.04-0.13。屬高度飽和的多環(huán)碳骨架，含。屬高度飽和的多環(huán)碳骨架，含中等長度

32、直中等長度直鏈烷烴和環(huán)烷烴甚多鏈烷烴和環(huán)烷烴甚多，也含多環(huán)芳香烴及雜，也含多環(huán)芳香烴及雜原子官能團(tuán)。原子官能團(tuán)。 來源于浮游生物來源于浮游生物( (以浮游植物以浮游植物 為主為主) )和微生物的混合物。和微生物的混合物。 生油氣潛能中等。生油氣潛能中等。第50頁/共110頁 C C：型干酪根型干酪根原始?xì)浜康秃脱鹾扛咴細(xì)浜康秃脱鹾扛?，H/CH/C原子比原子比0.46-0.930.46-0.93，O/CO/C原子比原子比 0.05-0.300.05-0.30，以含多環(huán)芳香烴及含氧以含多環(huán)芳香烴及含氧官能團(tuán)為主，官能團(tuán)為主，飽和烴鏈很少，被聯(lián)接在多環(huán)網(wǎng)格結(jié)飽和烴鏈很少，被聯(lián)接在多環(huán)網(wǎng)格結(jié)

33、構(gòu)上構(gòu)上來源于來源于陸地高等植物陸地高等植物，含可鑒別的植物碎屑甚多，含可鑒別的植物碎屑甚多，腐殖型，可被河流帶入海、湖成三角洲或大陸邊緣腐殖型，可被河流帶入海、湖成三角洲或大陸邊緣。熱解時可給出熱解時可給出30%30%產(chǎn)物，產(chǎn)物，與與、型相比，對生油不利型相比，對生油不利，但埋藏到足夠，但埋藏到足夠 深度時，可成為深度時，可成為 有利的生氣來源。有利的生氣來源。第51頁/共110頁干酪根的五分法分類：干酪根的五分法分類： 黃第藩等（黃第藩等（19841984）、胡）、胡見義等（見義等（19911991）提出適合我國）提出適合我國湖相烴源巖的陸相有機質(zhì)類型湖相烴源巖的陸相有機質(zhì)類型劃分標(biāo)準(zhǔn)：劃

34、分標(biāo)準(zhǔn)： 1 1型、型、2 2型、型、型、型、1 1型、型、2 2型。型。 我國主要陸相含油氣盆地我國主要陸相含油氣盆地泥質(zhì)巖干酪根中，泥質(zhì)巖干酪根中，以以型為主型為主， 占占48.5%48.5%，、型分別為型分別為22.9%22.9%和和28.6%28.6%。第52頁/共110頁第二章第二章 石油與天然氣成因及生油層石油與天然氣成因及生油層一一、油氣成因概述、油氣成因概述二二、油氣生成的原始物質(zhì)、油氣生成的原始物質(zhì)三三、有機質(zhì)的演化與油氣生成有機質(zhì)的演化與油氣生成四、四、烴源巖及評價烴源巖及評價第53頁/共110頁沉積有機質(zhì)在埋藏過程中，經(jīng)微生物分解、沉積有機質(zhì)在埋藏過程中，經(jīng)微生物分解、化

35、學(xué)水解及聚合作用形成腐植酸，再進(jìn)一步聚合化學(xué)水解及聚合作用形成腐植酸，再進(jìn)一步聚合演化形成干酪根，成為生成石油、天然氣的來源演化形成干酪根，成為生成石油、天然氣的來源。 隨著埋藏深度增隨著埋藏深度增大大，只有當(dāng)溫度升高到一只有當(dāng)溫度升高到一定數(shù)值時，干酪根才開始大量生烴，這個溫度界定數(shù)值時，干酪根才開始大量生烴，這個溫度界限稱為干酪根的限稱為干酪根的成熟溫度成熟溫度或或生油門限溫度生油門限溫度。這個。這個成熟溫度所在的深度稱為成熟溫度所在的深度稱為成熟點成熟點或或生油門限深度生油門限深度。干酪根的類型不同，其生油門限有差別。干酪根的類型不同，其生油門限有差別。1 1、有機質(zhì)的演化特征、有機質(zhì)的

36、演化特征 第54頁/共110頁 在不同深度范圍內(nèi)，有機質(zhì)所處的環(huán)在不同深度范圍內(nèi)，有機質(zhì)所處的環(huán)境和動力因素不同，所發(fā)生的反應(yīng)性質(zhì)、境和動力因素不同，所發(fā)生的反應(yīng)性質(zhì)、形成的主要產(chǎn)物都有明顯的區(qū)別，從而使形成的主要產(chǎn)物都有明顯的區(qū)別，從而使有機質(zhì)的演化、烴類的生成過程具有明顯有機質(zhì)的演化、烴類的生成過程具有明顯的階段性。的階段性。其劃分方法常見的有兩種。其劃分方法常見的有兩種。2 2、油氣形成的階段性及特征、油氣形成的階段性及特征第55頁/共110頁方案一、根據(jù)有機質(zhì)的成熟度劃分方案一、根據(jù)有機質(zhì)的成熟度劃分 有機質(zhì)的成熟度：有機質(zhì)的成熟度：在溫度的作用下有機質(zhì)的在溫度的作用下有機質(zhì)的熱演化程

37、度。熱演化程度。常用鏡質(zhì)體反射率常用鏡質(zhì)體反射率R R來衡量。鏡質(zhì)體是來衡量。鏡質(zhì)體是有機質(zhì)的一種顯微組分，隨著演化程度的增加其反射光有機質(zhì)的一種顯微組分，隨著演化程度的增加其反射光的能力增強。的能力增強。 根據(jù)有機質(zhì)鏡質(zhì)體反射率的大小，可將有機根據(jù)有機質(zhì)鏡質(zhì)體反射率的大小，可將有機質(zhì)的演化劃分為四個階段：質(zhì)的演化劃分為四個階段：未成熟階段、成熟階未成熟階段、成熟階段、高成熟階段、過成熟階段段、高成熟階段、過成熟階段。 方案二、根據(jù)油氣生成機理和產(chǎn)物類型劃分方案二、根據(jù)油氣生成機理和產(chǎn)物類型劃分 生物化學(xué)生氣階段、熱降解生油氣階段、熱生物化學(xué)生氣階段、熱降解生油氣階段、熱裂解生凝析氣階段、裂解

38、生凝析氣階段、 深部高溫生氣階段。深部高溫生氣階段。第56頁/共110頁第57頁/共110頁 環(huán)境：環(huán)境：原始有機質(zhì)沉積開始到門限深度為止原始有機質(zhì)沉積開始到門限深度為止，深度，深度范圍從沉積界面到范圍從沉積界面到1500m1500m左右左右，低溫，低溫10-6010-60、低壓、低壓、微生物（厭氧細(xì)菌）生物化學(xué)作用為主微生物（厭氧細(xì)菌）生物化學(xué)作用為主。 產(chǎn)物：產(chǎn)物：R0.5%R2%R2%，已形成的液態(tài)烴和重質(zhì)氣態(tài)已形成的液態(tài)烴和重質(zhì)氣態(tài)烴烴強烈裂解強烈裂解，變成熱力學(xué)上最穩(wěn)定的，變成熱力學(xué)上最穩(wěn)定的甲烷甲烷；出；出現(xiàn)了全部沉積有機質(zhì)熱演化的最終產(chǎn)物現(xiàn)了全部沉積有機質(zhì)熱演化的最終產(chǎn)物干氣甲干

39、氣甲烷和碳瀝青或石墨烷和碳瀝青或石墨。 意義：意義：埋藏很深的生油巖，有機質(zhì)演化程埋藏很深的生油巖，有機質(zhì)演化程度高，度高，氣藏氣藏，以產(chǎn)天然氣和凝析油為主。，以產(chǎn)天然氣和凝析油為主。 深部高溫生氣階段深部高溫生氣階段過成熟階段過成熟階段第61頁/共110頁第62頁/共110頁 以上是油氣演化的一般模式。不同的沉積盆地，其沉降歷史、地溫歷史及原始有機質(zhì)類型的不同，有機質(zhì)向油氣轉(zhuǎn)化的過程不一定全都經(jīng)歷這四個階段，每個階段的深度和溫度界限也略有差別。 在地質(zhì)發(fā)展史較復(fù)雜的沉積盆地，例如經(jīng)歷過數(shù)次升降作用，生油巖中的有機質(zhì)可能由于埋藏較淺尚未成熟就遭遇抬升，直到再度沉降埋藏到相當(dāng)深度后，方才達(dá)到了成

40、熟溫度，有機質(zhì)仍然可以生成大量石油，即所謂“二次生油”。 第63頁/共110頁 有機質(zhì)演化和生烴主要是一個生物化學(xué)和化學(xué)作用的過程，其影響因素包括：細(xì)菌、溫度和時間、催化劑、放射性細(xì)菌、溫度和時間、催化劑、放射性等，溫度和時間是主要的控制因素。3 3、 有機質(zhì)轉(zhuǎn)化成烴的影響因素有機質(zhì)轉(zhuǎn)化成烴的影響因素第64頁/共110頁 溫度和時間 油氣演化過程中，油氣演化過程中，溫度是最有效、最持久的作用溫度是最有效、最持久的作用因素因素。只有達(dá)到成熟溫度或只有達(dá)到成熟溫度或門限溫度門限溫度，有機質(zhì)才可以，有機質(zhì)才可以大量生烴。大量生烴。一般，生油主要階段的起始溫度不低于一般，生油主要階段的起始溫度不低于5

41、050，終止溫度不高于，終止溫度不高于175 175 。 溫度主要由地溫梯度和埋藏深度所決定（溫度主要由地溫梯度和埋藏深度所決定（門限深門限深度）度）。 地溫梯度：地溫梯度：深度每增加深度每增加100100米的溫度增加值。平米的溫度增加值。平均均3 3/100m/100m。含油氣盆地常見。含油氣盆地常見2-5 2-5 /100m。 在反應(yīng)過程中，溫度與時間可以互為補償，干酪根的反應(yīng)速度與時間呈線性變化關(guān)系、與溫度呈指數(shù)變化關(guān)系，高溫短時作用與低溫長時作用可以產(chǎn)生同樣的效果。第65頁/共110頁法國法國.康南研究了世界若干康南研究了世界若干含油氣盆地的主要生油層，分析含油氣盆地的主要生油層，分析

42、了了成熟點的現(xiàn)時溫度與地質(zhì)年齡成熟點的現(xiàn)時溫度與地質(zhì)年齡的關(guān)系。的關(guān)系。498. 613014logTtt生油層成熟點的地質(zhì)年齡，a；生油層成熟點的現(xiàn)時熱力學(xué)溫度，。 研究表明，不同含油氣盆地的生油層，其門限溫度不同。研究表明，不同含油氣盆地的生油層，其門限溫度不同。地層越老，生油門限溫度越低。地層越老，生油門限溫度越低。 我國松遼盆地下白堊統(tǒng)我國松遼盆地下白堊統(tǒng)( (距今約距今約1 11 110108 8a)a)生油層的門限溫度為生油層的門限溫度為5l-58 5l-58 ，而美國洛杉機盆地中上新統(tǒng)，而美國洛杉機盆地中上新統(tǒng)( (距今約距今約0.110.1110108 8a)a)生油層的門限溫

43、度高達(dá)生油層的門限溫度高達(dá)115115。第66頁/共110頁 細(xì)菌 按生活習(xí)性分為喜氧細(xì)菌、厭氧細(xì)菌喜氧細(xì)菌、厭氧細(xì)菌和通性細(xì)菌通性細(xì)菌三類。厭氧細(xì)菌厭氧細(xì)菌可以促使有機質(zhì)向油氣轉(zhuǎn)化。隨埋深增加而減弱。出現(xiàn)在有機質(zhì)改造的中、早期。 在缺乏游離氧缺乏游離氧的還原條件下，細(xì)菌在油氣生成過程中的作用實質(zhì)是將有機質(zhì)中的氧、硫、氮、磷等元素分離出來，使碳、氫（特別是氫）富集起來，使有機質(zhì)向有利于生油的方向轉(zhuǎn)化；也可以分解有機質(zhì)形成甲烷。 細(xì)菌本身也是良好的生油原始材料。還能促進(jìn)生油從沉積巖中析出并發(fā)生運移。在特定條件下對石油氧化破壞，對油氣保存不利。 第67頁/共110頁 催化作用和放射性物質(zhì)催化作用和

44、放射性物質(zhì) 油氣生成過程中，最普遍的催化劑是油氣生成過程中，最普遍的催化劑是粘土礦物粘土礦物（高嶺石、蒙脫石、綠泥石、水云母等）。具有很強的吸附能力，（高嶺石、蒙脫石、綠泥石、水云母等）。具有很強的吸附能力，可使有機質(zhì)組分在粘土礦物顆粒表面富集，并按不同組分的吸附性能不斷進(jìn)行重新分布，降低了有機質(zhì)的成熟溫度，有效地促進(jìn)了油氣生成?？墒褂袡C質(zhì)組分在粘土礦物顆粒表面富集，并按不同組分的吸附性能不斷進(jìn)行重新分布，降低了有機質(zhì)的成熟溫度，有效地促進(jìn)了油氣生成。 在粘土礦物中富集大量在粘土礦物中富集大量放射性物質(zhì)放射性物質(zhì)，可導(dǎo)致水分解產(chǎn)生大量游離氫，衰變產(chǎn)生能量，可導(dǎo)致水分解產(chǎn)生大量游離氫，衰變產(chǎn)生能

45、量，游離氫和能量游離氫和能量將增加油氣形成的產(chǎn)率和速率，對油氣生成有利。將增加油氣形成的產(chǎn)率和速率，對油氣生成有利。這種聚合作用還會繼續(xù)下去，直至形成各種氣態(tài)和液態(tài)碳?xì)浠衔铩＿@種聚合作用還會繼續(xù)下去，直至形成各種氣態(tài)和液態(tài)碳?xì)浠衔?。?8頁/共110頁1 1、細(xì)菌和催化劑、細(xì)菌和催化劑 在特定階段作用顯著，加速在特定階段作用顯著，加速有機質(zhì)降解生油、生氣；有機質(zhì)降解生油、生氣；2 2、放射性作用、放射性作用 可不斷提供游離氫的來源可不斷提供游離氫的來源；3 3、溫度與時間、溫度與時間 在油氣生成全過程中都有著重在油氣生成全過程中都有著重要作用。要作用。 有機質(zhì)向油氣的轉(zhuǎn)化，是在適宜的地質(zhì)環(huán)

46、境有機質(zhì)向油氣的轉(zhuǎn)化，是在適宜的地質(zhì)環(huán)境里，多種因素綜合作用的結(jié)果，其中起決定作里，多種因素綜合作用的結(jié)果，其中起決定作用的是用的是溫度和時間溫度和時間。 第69頁/共110頁第二章第二章 石油與天然氣成因及生油層石油與天然氣成因及生油層一一、油氣成因概述、油氣成因概述二二、油氣生成的原始物質(zhì)、油氣生成的原始物質(zhì)三三、有機質(zhì)的演化與油氣生成有機質(zhì)的演化與油氣生成四、四、烴源巖及評價烴源巖及評價第70頁/共110頁 烴源巖烴源巖：富含有機質(zhì)、在地質(zhì)歷史過程中生：富含有機質(zhì)、在地質(zhì)歷史過程中生成并排出了或者正在生成和排出石油和天然氣成并排出了或者正在生成和排出石油和天然氣的巖石。的巖石。油源巖、氣

47、源巖油源巖、氣源巖 烴源層：烴源層：由烴源巖組成的地層由烴源巖組成的地層。 烴巖層系烴巖層系：在一定地質(zhì)時期內(nèi)，具相同巖性：在一定地質(zhì)時期內(nèi)，具相同巖性- -巖相特征的若干烴巖層與其間非烴巖層的組合巖相特征的若干烴巖層與其間非烴巖層的組合。 烴源巖評價：烴源巖評價：根據(jù)大量地質(zhì)和地球化學(xué)分析根據(jù)大量地質(zhì)和地球化學(xué)分析結(jié)果，在一個沉積盆地（或凹陷中），從剖面結(jié)果，在一個沉積盆地（或凹陷中），從剖面上確定烴巖層，在空間上確定有利的烴源區(qū)，上確定烴巖層，在空間上確定有利的烴源區(qū)，為油氣勘探提供科學(xué)依據(jù)。為油氣勘探提供科學(xué)依據(jù)。四、烴源巖及評價四、烴源巖及評價第71頁/共110頁 油氣生成必須具備兩個

48、條件：油氣生成必須具備兩個條件： 有足夠的有機質(zhì)并能保存下來有足夠的有機質(zhì)并能保存下來 有足夠的熱量保證有機質(zhì)轉(zhuǎn)化為油氣有足夠的熱量保證有機質(zhì)轉(zhuǎn)化為油氣 具備烴源巖形成的地質(zhì)環(huán)境一般應(yīng)為具備烴源巖形成的地質(zhì)環(huán)境一般應(yīng)為：水體安靜、氣候溫暖、生物繁茂、穩(wěn)定水體安靜、氣候溫暖、生物繁茂、穩(wěn)定沉降。沉降。這種環(huán)境受到這種環(huán)境受到區(qū)域大地構(gòu)造區(qū)域大地構(gòu)造和和巖相巖相古地理古地理等條件的制約。等條件的制約。 ( (一一) ) 烴源巖形成的地質(zhì)環(huán)境烴源巖形成的地質(zhì)環(huán)境第72頁/共110頁1、大地構(gòu)造環(huán)境大地構(gòu)造環(huán)境 長期持續(xù)下沉、沉積物得到相應(yīng)補償。長期持續(xù)下沉、沉積物得到相應(yīng)補償。若沉降速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過沉積

49、速度，水體急劇變深，生物死亡后，在下沉過程中易遭巨厚水體所含氧氣的氧化破壞；反之，若沉降速度顯著低于沉積速度，水體迅速變淺，乃至盆地上升為陸，沉積物暴露地表，有機質(zhì)易受空氣中的氧所氧化，也不利于有機質(zhì)的堆積和保存。同沉積構(gòu)造：同沉積構(gòu)造： 利于有機質(zhì)的生成和保存：利于有機質(zhì)的生成和保存：可以長期保持適于生物大量繁殖和有機質(zhì)免遭氧化的有利水體深度，保證豐富的原始有機質(zhì)沉積下來； 利于油氣生成和排驅(qū)：利于油氣生成和排驅(qū)：可以造成沉積厚度大、埋藏深度大、地溫梯度大，生、儲層頻繁相間廣泛接觸，有助于原始有機質(zhì)迅速向油氣轉(zhuǎn)化并廣泛排烴的優(yōu)越環(huán)境。 第73頁/共110頁 全球構(gòu)造格局中沉積盆地的分布全球構(gòu)

50、造格局中沉積盆地的分布大陸板塊內(nèi)大陸板塊內(nèi)部部大大 洋洋 板板 塊塊碰撞山碰撞山帶帶大陸板塊內(nèi)大陸板塊內(nèi)部部大西洋大西洋型張裂型張裂大陸邊大陸邊緣緣西太平洋型西太平洋型大陸邊緣弧大陸邊緣弧溝體系溝體系陸陸殼殼盆盆地地大大陸陸裂裂谷谷盆盆地地弧弧后后盆盆地地弧弧前前盆盆地地深深海海溝溝開開闊闊大大洋洋盆盆地地大大洋洋中中脊脊中中谷谷盆盆地地開開闊闊大大洋洋盆盆地地殘殘留留大大洋洋盆盆地地陸陸內(nèi)內(nèi)剪剪張張盆盆地地陸陸源源沉沉積積棱棱柱柱體體周周圍圍盆盆地地 根據(jù)板塊構(gòu)造觀點，根據(jù)板塊構(gòu)造觀點，板塊的邊緣活動帶、板塊內(nèi)部板塊的邊緣活動帶、板塊內(nèi)部的裂谷、坳陷，以及造山帶的前陸盆地、山間盆地的裂谷、坳

51、陷，以及造山帶的前陸盆地、山間盆地等大等大地構(gòu)造單位，是地質(zhì)歷史上曾經(jīng)發(fā)生長期持續(xù)下沉的區(qū)地構(gòu)造單位，是地質(zhì)歷史上曾經(jīng)發(fā)生長期持續(xù)下沉的區(qū)域，是地殼上油氣資源分布的主要沉積盆地類型。域，是地殼上油氣資源分布的主要沉積盆地類型。第74頁/共110頁 在一個大型沉積盆地內(nèi)，由于在一個大型沉積盆地內(nèi)，由于斷裂分割斷裂分割或或沉降速度沉降速度的差異造成盆地許多的差異造成盆地許多次級凸起與凹陷次級凸起與凹陷，使有機質(zhì)，使有機質(zhì)就近就近沉降下來，有利于有機質(zhì)的沉沉降下來，有利于有機質(zhì)的沉積和保存。積和保存。 第75頁/共110頁 既有生物大量繁殖，又有利于堆積和保既有生物大量繁殖，又有利于堆積和保存的環(huán)境

52、：海相、陸相、海陸過渡相都有。存的環(huán)境：海相、陸相、海陸過渡相都有。海相環(huán)境：海相環(huán)境：u有利區(qū)域有利區(qū)域淺海、三角洲淺海、三角洲、海灣、瀉湖海灣、瀉湖u不利區(qū)域不利區(qū)域濱海、深海區(qū)濱海、深海區(qū)2 2、巖相古地理環(huán)境、巖相古地理環(huán)境第76頁/共110頁u有利區(qū)域淺海、三角洲、海灣、瀉湖 一般認(rèn)為淺海區(qū)及三角洲區(qū)是最有利于油氣生成的古地理區(qū)域。 在淺海大陸架范圍內(nèi)，水深一般不超過200米，水體較寧靜，陽光、溫度適宜，生物繁盛，尤其各種浮游生物異常發(fā)育，死亡后不需經(jīng)過太厚的水體即可堆積下來。淺海：魚淺海：魚、蝦、蟹、蝦、蟹、貝、藻、貝、藻 第77頁/共110頁有利區(qū)域淺海、三角洲、海灣、瀉湖 海灣

53、及瀉湖 因有半島、群島、沙堤或生物礁帶與大海相隔，攜帶大量氧氣的洶涌波濤難以侵入，新的氧氣不易補給，在這種半閉塞無底流的環(huán)境中，也對保存有機質(zhì)有利。遼東灣、渤海灣、萊州灣、海州灣、三門灣、羅源灣、欽州灣 該區(qū)域，浮游生物很發(fā)育。海灣 波斯灣盆地的中、新生界，西西伯利亞的侏羅系、白堊系，墨西哥灣的中、新生界，以及我國四川盆地的志留系、二疊系、三疊系都屬于淺海環(huán)境的產(chǎn)物。第78頁/共110頁海相環(huán)境u有利區(qū)域淺海、三角洲、海灣、瀉湖 在三角洲發(fā)育部位，陸源有機質(zhì)源源搬運而來，加上原地繁殖的海相生物，致使沉積物中的有機質(zhì)含量特別高，是極為有利的生油區(qū)域。第79頁/共110頁砂壩-瀉湖體系-砂壩砂壩又

54、稱又稱障壁島、堤島、堡島障壁島、堤島、堡島，泛指近海與海岸線延伸方向平行分布的一系列砂壩和砂島。被砂壩從毗鄰海域隔離出來、但仍與海洋溝通或有限溝通的淺水域稱，泛指近海與海岸線延伸方向平行分布的一系列砂壩和砂島。被砂壩從毗鄰海域隔離出來、但仍與海洋溝通或有限溝通的淺水域稱瀉湖瀉湖。兩者互相依存而構(gòu)成。兩者互相依存而構(gòu)成 砂壩砂壩-瀉湖體系瀉湖體系。第80頁/共110頁不利區(qū)域濱海、深海區(qū) 濱海區(qū)：海水進(jìn)退頻繁，浪潮作用強烈，不利于生物繁殖和有機質(zhì)的堆積保存。 深海區(qū)：生物本來就少，死后下沉至海底需經(jīng)歷巨厚水體，易遭氧化破壞；加上離岸又遠(yuǎn)，陸源有機質(zhì)需經(jīng)長途搬運，早被淘汰氧化，都不利于有機質(zhì)的堆積

55、和保存。 深海海濱第81頁/共110頁陸相環(huán)境u有利區(qū)域深水、半深水湖泊u不利環(huán)境淺水湖泊和沼澤區(qū) 湖泊能夠匯聚周圍河流帶來的大量陸源有機質(zhì)，同時提供水生生物的繁殖發(fā)育條件，有機質(zhì)豐富。近海地帶的深水湖盆更是最有利的生油坳陷，因為近海區(qū)域地勢低洼、沉降較快，是陸表水的匯集地帶，容易長期積水而形成深水湖泊，保持安靜的還原環(huán)境。第82頁/共110頁淺水湖泊和沼澤區(qū)淺水湖泊和沼澤區(qū) 在淺水湖泊和沼澤區(qū)，水體動蕩，大氣中的氧易于進(jìn)入水體，不利于有機質(zhì)的保存；這里的生物以高等植物為主，有機質(zhì)多屬型干酪根。一般認(rèn)為，型干酪根生油潛能差，多適于造煤和生成煤系氣、沼氣，為天然氣的生源。 不過，近年來油氣勘探表

56、明，煤系地層有機質(zhì)不僅可以生氣，而且其中某些顯微組分也可以生油，如澳大利亞的吉普斯蘭盆地、加拿大的斯科舍盆地、我國的吐哈盆地都在煤系地層找到了石油。 第83頁/共110頁古地理環(huán)境 海相環(huán)境、陸相環(huán)境 古氣候 對沉積有機質(zhì)向油氣的轉(zhuǎn)化也有一定的影響，它直接影響著生物的發(fā)育與繁殖。 一般來說，溫暖濕潤的氣候條件有利于生物的繁殖與發(fā)育，對油氣的生成是有利的。大地構(gòu)造條件第84頁/共110頁 生油層的地質(zhì)研究包括生油層的地質(zhì)研究包括生油層的巖性、巖生油層的巖性、巖相及厚度研究相及厚度研究。 生油巖一般為粒細(xì)、色暗、富含有機質(zhì)和微體生物化石、常含原生分散狀黃鐵礦、偶見原生油苗。 1 1粘土巖類生油層粘

57、土巖類生油層：主要包括：主要包括泥巖泥巖、頁巖、粘、頁巖、粘土等土等，是在一定深度的穩(wěn)定水體中形成的。，是在一定深度的穩(wěn)定水體中形成的。 我國主要陸相盆地如松遼、渤海灣、準(zhǔn)噶爾、柴達(dá)木等含油氣盆地，主要生油層多為灰黑、深灰、灰及灰綠色泥巖、頁巖。（二）烴源巖的地質(zhì)研究（二）烴源巖的地質(zhì)研究第85頁/共110頁粘土巖類生油層粘土巖類生油層第86頁/共110頁2 2碳酸鹽巖類生油層碳酸鹽巖類生油層：以低能環(huán)境下形成的以低能環(huán)境下形成的富含有機質(zhì)的富含有機質(zhì)的石灰?guī)r、生物灰?guī)r和石灰?guī)r、生物灰?guī)r和泥灰?guī)r泥灰?guī)r為主為主，含黃鐵礦及生物化石；偶見原生油苗，有時，含黃鐵礦及生物化石；偶見原生油苗，有時錘擊可

58、聞瀝青臭味。錘擊可聞瀝青臭味。 我國四川盆地豐富的天然氣資源部分與二疊系和三疊系的石灰?guī)r有關(guān)；華南、塔里木地臺廣泛發(fā)育的古生界碳酸鹽巖和華北地臺中、上元古界、下古生界的許多碳酸鹽巖都具備良好的生油條件。波斯灣盆地的上侏羅統(tǒng)阿拉伯組和第三系阿斯馬利石灰?guī)r都具有重要的碳酸鹽巖生油層。第87頁/共110頁塔里木盆地生塔里木盆地生物灰?guī)r照片物灰?guī)r照片第88頁/共110頁（三）烴源巖的地球化學(xué)研究（三）烴源巖的地球化學(xué)研究作為有效生油巖首先必須具備：作為有效生油巖首先必須具備： 1 1、足夠數(shù)量的有機質(zhì)、足夠數(shù)量的有機質(zhì) 2 2、良好的有機質(zhì)類型、良好的有機質(zhì)類型 3 3、具一定的有機質(zhì)熱演化史、具一定

59、的有機質(zhì)熱演化史生油巖地球化學(xué)研究步驟：生油巖地球化學(xué)研究步驟： 1 1、測定巖石中可溶有機質(zhì)和不溶有機質(zhì)的含、測定巖石中可溶有機質(zhì)和不溶有機質(zhì)的含量量 2 2、確定干酪根的類型以及可溶抽提物的化學(xué)、確定干酪根的類型以及可溶抽提物的化學(xué)組成組成 3 3、根據(jù)光性和物理化學(xué)性質(zhì)來分析有機質(zhì)的、根據(jù)光性和物理化學(xué)性質(zhì)來分析有機質(zhì)的演化階段。演化階段。第89頁/共110頁1 1有機質(zhì)的豐度有機質(zhì)的豐度 通常用有機質(zhì)的豐度來代表巖石中有機質(zhì)的相通常用有機質(zhì)的豐度來代表巖石中有機質(zhì)的相對含量，衡量和評價巖石的生烴能力。對含量，衡量和評價巖石的生烴能力。國內(nèi)外普遍采用的有機質(zhì)豐度指標(biāo)：國內(nèi)外普遍采用的有機

60、質(zhì)豐度指標(biāo)： 總有機碳含量總有機碳含量(TOC) 巖石熱解參數(shù)巖石熱解參數(shù)(生烴潛量，生烴潛量，S1+S2) 氯仿瀝青氯仿瀝青“A” 總烴總烴(HC)含量等含量等 第90頁/共110頁總有機碳含量總有機碳含量(TOC)(TOC)：即單位質(zhì)量巖石中有機碳即單位質(zhì)量巖石中有機碳的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。這部分有機碳實際上只代表巖這部分有機碳實際上只代表巖石中殘存下來的有機碳，故又稱之為石中殘存下來的有機碳，故又稱之為剩余有機剩余有機碳。碳。巖石熱解參數(shù)巖石熱解參數(shù)(生烴潛量，生烴潛量，S1+S2)：常用產(chǎn)烴潛常用產(chǎn)烴潛量量Pg(S1+S2) 。氯仿瀝青氯仿瀝青 “A A”含量含量: :巖石中用氯