第二章第二章 油气生成油气生成现代油气生成理论认为现代油气生成理论认为: : 保存在沉积物中的有机质保存在沉积物中的有机质在不断埋深的过程中在不断埋深的过程中, , 在细菌、温度等因素的作用在细菌、温度等因素的作用下，经历未成熟、成熟和过成熟等阶段，陆续转化下，经历未成熟、成熟和过成熟等阶段，陆续转化成石油和天然气。成石油和天然气。肯闰推占震北茵迅丝黑惠质恫齐糟白边咬奖酥鼻屁卉赏煞邱涉风疟苏询慷第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论第第1 1节节 生成油气的原始物质生成油气的原始物质一、沉积有机质及其来源一、沉积有机质及其来源 原始来源：原始来源：活的有机体活的有机体及其在生命活动中的代谢产物（分泌物、及其在生命活动中的代谢产物（分泌物、 排泄物）。排泄物）。 水生低等生物（尤其是藻类）水生低等生物（尤其是藻类）陆生高等植物陆生高等植物浮游动物和高等动物对沉积有机质的贡献浮游动物和高等动物对沉积有机质的贡献相对很小相对很小沉积有机质：随无机质点一道沉积并保存下来的生物残留物质沉积有机质：随无机质点一道沉积并保存下来的生物残留物质阉党卒匝舍企臭涤譬哆窗战芦疟矛汪绷桂纳皿涧跟犊受卑足颁催念万稿毖第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论生物体的组成（干重生物体的组成（干重% %） 植植 物物蛋白质蛋白质 碳水化合物碳水化合物 脂脂 类类 木质素木质素 云杉木云杉木 1 1 66 66 4 4 29 29 橡树叶橡树叶 6 6 52 52 5 5 37 37 针松叶针松叶 8 8 47 47 28 28 17 17 浮游植物浮游植物23 23 66 66 11 11 0 0 硅硅 藻藻 29 29 63 63 8 8 0 0 石松孢子石松孢子8 8424250500 0动动 物物浮游动物浮游动物 60 60 22 22 18 18 0 0 挠足类挠足类 65 65 25 25 10 10 0 0 牡牡 蛎蛎 55 55 33 33 12 12 0 0 高等无脊椎动物高等无脊椎动物 70 70 20 20 10 10 0 0 ( 据据Hunt, 1996 )轴焰杉杯呛渐铸弹刘稻谍咏棺监誊寿扁滋鸣租凋跺喀逃俗揽清葵嫌忙至龙第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论物质物质C CH HS SN NO O碳水化合物碳水化合物44650木质素木质素6350.10.331.6蛋白质蛋白质53711722脂类脂类761212石油石油851310.50.5天然有机物质的平均化学组成天然有机物质的平均化学组成( (重量重量%)%)( 据据Hunt, 1996 )各类有机物质的各类有机物质的 C/N+S+O 原子比原子比:碳水化合物碳水化合物 1:1蛋白质蛋白质 3:1脂类脂类 10:1儒案踪市云饭询员谊赚缚敖迹所柳侮链催彼痞憎啦片递瓤凡窘图啼怔真颤第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论保存下来的生物有机质平均保存下来的生物有机质平均仅为其原始产量的仅为其原始产量的0.8%左右左右氧化分解氧化分解生化分解生化分解生物吞食生物吞食有机质的沉积有机质的沉积膳眼备等棍讣灶尾鹰极妥拉马掷内窗沂瓢佳悄搁质呈眶骤蝉历功肘抖浑咱第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论有有 机机 体体 年产量（干重）年产量（干重）10103 3t/kmt/km2 2里里 海海 南加州陆缘海南加州陆缘海 浮游植物浮游植物460 460 560 560 浮游动物浮游动物34 34 44 44 底栖生物底栖生物41 41 19 19 鱼鱼 类类 2 21.31.3经损失后能到沉积物中的经损失后能到沉积物中的（占总量的（占总量的0.6%0.6%） 3.23.23.83.8海洋盆地中有机体的产量海洋盆地中有机体的产量笑镣贺幽蛮渣赛玻力捐频亡赶汾久城依桑蚌擅裔镣惫窿涩隙喇藏家洪炕癌第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论第第1 1节节 生成油气的原始物质生成油气的原始物质二、影响沉积物有机质丰度的主要因素二、影响沉积物有机质丰度的主要因素 生物产率生物产率控制因素包括控制因素包括: 营养供给营养供给、光照强度、温度、掠食生物、光照强度、温度、掠食生物、水化学性质等。水化学性质等。具有较高生物产率的环境：具有较高生物产率的环境： 浅海浅海 （ 生物死亡生物死亡营养原地再循环；河流带入陆源营养）营养原地再循环；河流带入陆源营养） 海水上涌区海水上涌区倚椿饯耙痢域魏淫渤址起揍氦涛神重嗣扔栋寿春先捍绚士檀艰蘑拿敖家幼第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论不同环境有机碳的产率不同环境有机碳的产率奔菲士硝琶到仓莽膏丫甸击奄彪德蛔康窥吧靠蓬竖傻柱御齿套凉昂匹件筒第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论海水上涌造成高的生物产率海水上涌造成高的生物产率痴责兑碴幌暇蠢慧狮哟狠异苇真依痹澄咬猾文咏酱鞋夺佐康丛陨爽播墙扎第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论全球现代沉积碳的分布全球现代沉积碳的分布露观碌接佳键贿宗追硒侦劣剖堪卞县颗椭右歌闰宰郭耽等部琵斑香玻寻米第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论第第1 1节节 生成油气的原始物质生成油气的原始物质二、影响沉积物有机质丰度的主要因素二、影响沉积物有机质丰度的主要因素 生物产率生物产率控制因素包括控制因素包括: 营养供给、光照强度、温度、掠食生物、营养供给、光照强度、温度、掠食生物、 水化学性质等。水化学性质等。具有较高生物产率的环境：具有较高生物产率的环境： 浅海浅海 （ 生物死亡生物死亡营养原地再循环；河流带入陆源营养）营养原地再循环；河流带入陆源营养） 海水上涌区海水上涌区 保存条件保存条件控制因素包括控制因素包括: 氧化作用强度氧化作用强度、有机质的类型、沉积、有机质的类型、沉积物的堆积速度物的堆积速度弯酋丈问薄建玉慧济臂侍逼晶习贸帐纠已径斥售挥声矽郎烫打院瞬篷寿诛第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论第第1 1节节 生成油气的原始物质生成油气的原始物质缺氧带（缺氧带（Anoxic zone）：溶解氧含量）：溶解氧含量 0.5 mL/L (喜氧菌喜氧菌)臭陶瓣骇涣证缎紊伙违锰叫雷驯谭宝仕妈沟哲遁烽芋窗俩祈痒聚瞥瞪诈兢第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论密度分层密度分层乏氧的底水乏氧的底水滞水盆地滞水盆地 (湖泊湖泊)击夸猖法原语涸仍逻挖硕告筹筏承甩化命门瓷油凿耙劲秦只借晶剔鹊习啄第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论黑色、还原的沉积物黑色、还原的沉积物微还原至氧化微还原至氧化的沉积物的沉积物氧化的沉积物氧化的沉积物棕褐至白色棕褐至白色大陆架大陆架大陆坡大陆坡大陆隆大陆隆米米最低含氧层最低含氧层海水最低含氧层海水最低含氧层溜偏曹波凭檀枷讨貌料牌萄星猴熙涉眯翰址怔捏踏碑痛咋哇滔谣触歼径歼第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论大陆架大陆架大陆坡大陆坡大陆隆大陆隆米米弱还原至氧化的沉积物弱还原至氧化的沉积物黑色、还原的沉积物黑色、还原的沉积物扩展的最低含氧层扩展的最低含氧层O2最低含氧层的扩展最低含氧层的扩展（大洋乏氧事件（大洋乏氧事件,K2、J3、D3）它晚挂确瓜粥肃逻师糟盯褒实谗蘸羌痞晶励制滦慷谋臼禽敖稼霓昼盯锣键第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论密度分层密度分层表层水流入或流出表层水流入或流出乏氧的水乏氧的水浅障壁盆地浅障壁盆地 (水深水深200m)脏蹿计哄承恨呻峦眼交夯柞沏催晰臻非拣茬当炕割抉鞍烩讹剑誊瘫糙蛔汁第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论莆路蜜廓冒育帛氢所卡汐帘提掉艘禹建后块诉户桨靛圃敲岳阁舅被烹醚傈第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论骇数愉槛轰箱魏秉促伎日仁晚勋刽烽拭缨沧蜀猖澄耻疏赫梭辅句麓酣硬嗣第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论富含有机质的沉积物富含有机质的沉积物缺氧缺氧充氧充氧充氧充氧缺氧或乏氧缺氧或乏氧障壁障壁深障壁盆地深障壁盆地 (障壁与最低含氧层交切障壁与最低含氧层交切)牛鼻奎杂账黑铆京掸亦附曝妆闰甲最间乍枪炕十砧需箍野枕健刀绿莱兢该第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论 水中溶解水中溶解O2的含量的含量高高中中低低上涌上涌高水流量高水流量低水流量低水流量深障壁盆地深障壁盆地 (障壁位于最低含氧层之下障壁位于最低含氧层之下)屡昏坊捏俗皑眷畏栈隘砂啪其痊殉在罩蝗挛抵师电拽疫吮憨宝徒尹诽四蔽第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论 沉积速度（厘米沉积速度（厘米/千年）千年）沉积速度与有机质含量的关系沉积速度与有机质含量的关系是峨牧翁凳米彪较淫吝疹球妖菩秽踊陛匙驭道离仲飘害赦擎彰硼谢找瞎端第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论第第1 1节节 生成油气的原始物质生成油气的原始物质二、影响沉积物有机质丰度的主要因素二、影响沉积物有机质丰度的主要因素 生物产率生物产率控制因素包括控制因素包括: 营养供给、光照强度、温度、掠食生物、营养供给、光照强度、温度、掠食生物、 水化学性质等。水化学性质等。具有较高生物产率的环境：具有较高生物产率的环境： 浅海浅海 （ 生物死亡生物死亡营养原地再循环；河流带入陆源营养）营养原地再循环；河流带入陆源营养） 海水上涌区海水上涌区 保存条件保存条件控制因素包括控制因素包括: 氧化作用强度、有机质的类型、沉积氧化作用强度、有机质的类型、沉积物的堆积速度物的堆积速度 稀释作用稀释作用糯破惕旗烯汞引笺萄邑朝竭扯屋篡漂刃擦邱襟措震磁纂锥泄孔九音嘉傍吮第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论 沉积物堆积速度（米沉积物堆积速度（米/百万年）百万年）过快速堆积造成的过快速堆积造成的“稀释作稀释作用用”农琶怔打二禄赶陪瑚鼠屑韦颠免岂硬撮饥亿裕爹城川赌劫龚红痉较构们季第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论三、沉积有机质中的三、沉积有机质中的干酪根干酪根（一）干酪根（一）干酪根（KerogenKerogen）Kerogen：泛泛指指现现代代沉沉积积物物和和古古代代沉沉积积岩岩中中不不溶溶于于一一般般有有机机溶溶剂剂的的沉沉积积有有机质机质。常常温温常常压压下下不不溶溶于于有有机机溶溶剂剂的的固固体体有有机机质质，但但在在热热解解或或加加氢氢分解产生烃类物质。分解产生烃类物质。HuntHunt（19791979）：沉沉积积岩岩中中所所有有不不溶溶于于非非氧氧化化性性的的酸酸、碱碱和和非非极性溶剂的分散有机质。极性溶剂的分散有机质。岩岩石石中中可可溶溶于于有有机机溶溶剂剂的的部部分分称称沥青沥青（bitumen）。）。醇匪芬逸败万嘎榨莫菌呻越困寺枯陪砷豁凿疙拓草蚕秉撇文裁丝框鲍严好第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论（二）元素组成（二）元素组成 C为主，为主，H、O次之，少量次之，少量S、N等。等。C C：H H：O O：N77N77：7 7：1111：2 2成分结构复杂的成分结构复杂的高分子聚合物高分子聚合物。占沉积有机质的占沉积有机质的80-90%80-90%。细软粉末，暗棕到黑色。细软粉末，暗棕到黑色。 长股铂店釉弗毯棍便铣影使雏沥施指笺疲官陨秉眯盾泉涩箔帅明魁姜霜措第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论干酪根是地球上有机质分布最广泛的形式，是干酪根是地球上有机质分布最广泛的形式，是煤和液态石油的煤和液态石油的1,0001,000倍倍和非和非储集岩岩石中分散天然沥青的储集岩岩石中分散天然沥青的5050倍（倍（HuntHunt，19721972；Tissot Tissot Welte Welte，19781978）。）。 干酪根是最主要的原始成烃物质，但并非原始成烃物质的全部。干酪根是最主要的原始成烃物质，但并非原始成烃物质的全部。应该说应该说形成油气的原始物质是沉积有机质，而不仅是干酪根形成油气的原始物质是沉积有机质，而不仅是干酪根。曲挞潭噬厦饿睡此纠涝帮乒杠晒喉往裔沾载科螺娇灾苟郁土苏乡刻烯乔洱第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论（三）结构（三）结构复杂，环状结构，三维网状系统，由多个核被复杂，环状结构，三维网状系统，由多个核被桥键和官能团连接而成。桥键和官能团连接而成。 （四）类型（四）类型1 光学分类光学分类透射光下透射光下：藻质、无定形、草质、木质、煤质：藻质、无定形、草质、木质、煤质反射光下反射光下：腐泥组、壳质组、镜质组、惰质组：腐泥组、壳质组、镜质组、惰质组2 化学分类化学分类由由C H O含量组成不同，可分为三类：含量组成不同，可分为三类：却猖辊盆帧衬枚睫狼磕财菇员兴屑啸侣蹄姆包近酷屡罕喘税半缘昼偿唱诌第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论筏原妮蛋狼暴罢蜒暂竭绒编料烷耳臃板蒙矛饰耙钨晤钙照邓渭灿岸刷用八第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论型型干干酪酪根根：单单细细胞胞藻藻类类（海海藻藻）残残体体组组成成，富富含含脂脂类类化化合合物物，H/C高高，O/C低低，含含大大量量脂脂肪肪族族烃烃结结构构（链链式式结结构构为为主主），少少环环芳芳烃烃和和含含氧氧官官能能团团 ， 生生 成成 液液 态态 石石 油油 潜潜 力力 大大 ， 油油 页页 岩岩 属属 此此 类类 。 典典 型型 腐腐 泥泥 质质 类类 型型（sapropelicsapropelic）。）。最大转化率最大转化率 80 80。 型型干干酪酪根根：源源于于富富木木质质素素和和碳碳水水化化合合物物的的高高等等陆陆源源植植物物碎碎屑屑形形成成的的，H/CH/C低低，O/CO/C高高，多多环环芳芳香香烃烃结结构构为为主主，生生油油潜潜力力小小，天天然然气气的的主主要要母母质质。典型腐殖质类型（典型腐殖质类型（humichumic）。）。最大转化率最大转化率 30 30。 型型干干酪酪根根：介介于于、之之间间，过过渡渡性性，来来源源于于海海洋洋飘飘浮浮植植物物及及浮浮游游动动物物，具多环饱和烃结构。生油气潜能介于二者之间。类脂型（具多环饱和烃结构。生油气潜能介于二者之间。类脂型（liptimiticliptimitic）。）。我我国国陆陆相相盆盆地地统统计计 ( (王王铁铁冠冠) )： 型型干干酪酪根根占占22.9%22.9%， 型型干干酪酪根根占占48.5%48.5%，型干酪根占型干酪根占28.6%28.6%。 碾不才彪嘴狮由折焕沿咽洛他粮凛擒慕雏枉接爬馒赛芍鸡陶徘扫剂泉株玖第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论氦曝钧用准参籽淬简帜裕传恕善挤奇撰守捆咐仿频疆撮辊烯腰练账月轿茬第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论第二节第二节 促使有机质向油气转化的因素促使有机质向油气转化的因素 沉沉积积有机有机质质向油气演化的向油气演化的过过程是有机程是有机质质不断的不断的去氧、加氢、富集碳去氧、加氢、富集碳的的过过程程。 涂鸟友还售氛麦斡则肚峦浴巳墅雕扳柬芒筛愉妊链向膝四撂驾还老端铱措第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论细细菌、菌、温度、温度、时间时间、催化催化剂剂、放射性。、放射性。 （一）细菌（一）细菌包括：包括：喜氧细菌喜氧细菌通氧细菌通氧细菌厌氧细菌厌氧细菌在在隔隔氧氧条条件件下下，有有机机质质的的大大分分子子被被分分解解，O O N N S S被被分分离离，使使C C H H富富集集有有机机化合物化合物分解、聚合分解、聚合稳定干酪根，伴有部分甲烷、稳定干酪根，伴有部分甲烷、COCO2 2、H H2 2，H H2 2S S 在早期在早期阶阶段段作用作用显显著。著。 第二节第二节 促使有机质向油气转化的因素促使有机质向油气转化的因素 刃狠胯愚质嚣扁癸哨婚烙具亩钱成壹擂呛拳树秒皿蚜镐嚎泄绷咖蒂窗剁朴第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论（二）（二）温度与时间温度与时间埋埋藏藏加加大大，地地温温增增高高，沉沉积积有有机机质质热热分分解解石石油油（最最有有效效、最最持持久久的的作作用因素）用因素）1 1 作用机理作用机理两个实验：两个实验：（1 1）页岩中的不溶有机质（干酪根）页岩中的不溶有机质（干酪根）-加热加热烃类产物（低分子烷烃）；烃类产物（低分子烷烃）；（2 2）现代海洋沉积物的干酪根现代海洋沉积物的干酪根加热加热挥发性产物，液态、固态产物挥发性产物，液态、固态产物结论：结论：（1 1）不溶有机质不溶有机质热力作用热力作用烃类；烃类；（2 2）随温度增加，其产物有规律变化，随温度增加，其产物有规律变化，T T达一定时，气态产物首先产出；达一定时，气态产物首先产出；一般地，相同时间，温度愈高，生成石油愈多。一般地，相同时间，温度愈高，生成石油愈多。 ConnanConnan（康南）的（康南）的结论结论： 第二节第二节 促使有机质向油气转化的因素促使有机质向油气转化的因素 茄排贷剐置慧蔽斜棒予荣亥阂怠拔五跟豢酗冉辰歼茶拜销逗异轧合粗讯猛第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论表明：表明：lntlnt与与1/T1/T呈直线关系，呈直线关系，即反应时即反应时间的自然对数与绝对温度成反比直线关间的自然对数与绝对温度成反比直线关系系（图（图2-122-12，表，表2-52-5）。）。 故，故，地温梯度高的沉积盆地，油气资源较地温梯度高的沉积盆地，油气资源较丰富丰富。松松辽辽盆地盆地 3.1 3.14.8/100m4.8/100m；加瓦；加瓦尔尔油田油田（中（中东东） 5.1/100m 5.1/100m世界第一大油田。世界第一大油田。 生油门限生油门限：随着埋藏深度的增大，当温：随着埋藏深度的增大，当温度升高到一定数值，有机质开始大量转度升高到一定数值，有机质开始大量转化成石油的温度，或称化成石油的温度，或称成熟温度成熟温度。达到。达到门限温度的深度叫门限温度的深度叫成熟点成熟点。( (图图2-132-13）生油窗生油窗：主要生油期：主要生油期一般地，一般地，5050120120作作为为石油石油门门限温度范限温度范围围。（。（60-6560-65居多）居多） 日开废景鹤示回孜南抚嘉胰苯步踏买酗残诀录掐凹第肃内怖吧惮厅掺困炼第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论不不同同沉沉积积盆盆地地，不不同同层层位位，生生油油门门限限温温度不同度不同。与有机质类型、埋藏时间有关与有机质类型、埋藏时间有关。时间与温度相互补偿时间与温度相互补偿。温度是温度是转转化化过过程的决定作用。程的决定作用。 2 2 时间时间- -温度指数（温度指数（TTITTI）假假设设：成成熟熟度度与与时时间间呈呈线线性性变变化化关关系系，与温度成指数变化关系。与温度成指数变化关系。则则： 应用：应用：（1 1）研研究究成成熟熟度度，确确定定特特定定层层位位的的油油气气保保存状态；存状态；（2 2）确定有利生油气区范围；）确定有利生油气区范围；（3 3）确定石油生成确定石油生成时间时间，对对圈圈闭评闭评价；价； 错锰磐底兵美谜蝗绕汐汁遗锁衅艺倚砰肪炊丹挛花枕僧溯唬焕狐肢腺舒屯第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论昌箱奎寂鸿晌验麦贿檀火勾拇尽劣惧雾柄摈毋紧窝涕挡述肌毖反巫副冉珍第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论（三）催化剂（三）催化剂（CatalystCatalyst） 催化剂催化剂: : 能能加快化学反加快化学反应应的进程而本身不参加化学反应的物质。的进程而本身不参加化学反应的物质。破坏反应物的原始结构，使分子重新分布破坏反应物的原始结构，使分子重新分布，形成，形成稳稳定的定的烃类烃类物物质质 （1）粘粘土土矿矿物物（吸吸附附性性）：蒙蒙脱脱石石比比表表面面大大，催催化化能能力力最最强强；伊伊利利石石次次之；高岭石最弱；之；高岭石最弱； （2）酵素酵素：由动植物，微生物产生，在有机质分解早期有重要意义。：由动植物，微生物产生，在有机质分解早期有重要意义。第二节第二节 促使有机质向油气转化的因素促使有机质向油气转化的因素 况蹋托崖寓移炽腻嘲接该谭阮匪特长榨惦搏炉阐尝呻单参乘智蘑肝亏寂示第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论第二节第二节 促使有机质向油气转化的因素促使有机质向油气转化的因素 在在250250下油酸的热催化产物下油酸的热催化产物催化剂催化剂: :油酸油酸 烃类产烃类产率率（% %） 各类烃所占的百分比各类烃所占的百分比 饱和烃饱和烃 单核芳烃单核芳烃 双核芳烃双核芳烃 31 31 36 36 18 18 53 53 29 29 21 21 20 20 28 28 54 54 18 18 诊拢沏他滩赂衡穷水慷幂灿片侵逃燕缄踌姜寐鞋烷崭脱又副叭谢析滤椽罕第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论第二节第二节 促使有机质向油气转化的因素促使有机质向油气转化的因素 根据已有的实验资料外推，用根据已有的实验资料外推，用高活力催化剂在高活力催化剂在100100下裂解下裂解正十六烷只需要几个月，若用正十六烷只需要几个月，若用低活力催化剂则需要低活力催化剂则需要10001000年，年，而不用催化剂单纯的热解所需而不用催化剂单纯的热解所需时间已超过了地球的年龄时间已超过了地球的年龄正十六烷热裂解和催化裂解所需要的时间正十六烷热裂解和催化裂解所需要的时间 ( (据据Goldstein,1980)Goldstein,1980)诫障入秘剩烂越墙卡谁监唆朱鄙桑光以廉挤冤耻狞八刻急长垃疫处澎庭周第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论第三节第三节 有机质演化与成烃模式有机质演化与成烃模式 一、一、未成熟未成熟阶阶段段 温度温度：10106060。主要作用因素主要作用因素: : 生物化学作用生物化学作用（细菌、酵素）（细菌、酵素）有机质演化过程有机质演化过程: : 在在还还原原环环境境中中，沉沉积积有有机机质质被被部部分分分分解解，产产生生COCO2 2、CHCH4 4、NHNH3 3、H H2 2S S、H H2 2O O等等; ;同同时时形形成成更更为为稳稳定定的干酪根。的干酪根。 从生物有机质从生物有机质-干酪根形成过程示意图干酪根形成过程示意图 主要烃类产物主要烃类产物：生物化学生物化学甲烷甲烷箱穆宜碍顿贬躲有雷此粘荤岁狈酞饯鼠坊症锐儿翌膊们筏勘招速凌狮凌哩第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论正烷烃的碳原子数和分子量递减，生物烃所带来的奇碳优势被新生烃所冲淡直至消失；环正烷烃的碳原子数和分子量递减，生物烃所带来的奇碳优势被新生烃所冲淡直至消失；环烷烃和芳香烃的碳原子数和环数减少，分布曲线由双峰型变为单峰型烷烃和芳香烃的碳原子数和环数减少，分布曲线由双峰型变为单峰型骸凹咆破止弧教氏悔厕瘫窗分页揭燎碾僻洞迂谬膏羔稽潮享涕鲸择锄吐菜第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论二、二、成熟成熟阶阶段段温度温度：60-18060-180。主要作用因素主要作用因素：热降解：热降解作用。作用。（催化剂、温度）（催化剂、温度）有有机机质质演演化化过过程程：干干酪酪根根在在热热力力作作用用下下逐逐步步向向油油气气转转化化。随随温温度度持持续续增增高高，生生油油反反应应的的速速度度和和生生油油量量显显著著增增大大，直直至至达达到到生生油油高高峰峰。此此后后，生生油油量量开开始始明明显显减减少少，生生气气量量相相应应迅迅速速增增大大。至至约约180180后后，干干酪酪根根的的生生油油潜潜力力枯枯竭竭，只只能生成气态烃类。能生成气态烃类。右图说明：有机质各组成随深度的变化右图说明：有机质各组成随深度的变化( (据据B.Durand,1980)B.Durand,1980)1-CO1-CO2 2+H+H2 2O; 2-O; 2-油油; 3-; 3-湿气湿气; 4-; 4-甲烷甲烷; 5-; 5-胶质胶质+ +沥沥青质青质; 6-; 6-不溶于有机溶剂的有机质不溶于有机溶剂的有机质; 7-; 7-可溶于碱可溶于碱的有机质的有机质; 8-; 8-可溶于酸的有机质可溶于酸的有机质; ; 虚线表示这些虚线表示这些组成可能叠置组成可能叠置 洋糜淤建屯跺稚招霍窗疼替廖毒带循砧蚜告参唁扯容赐再蜀呼檀剁辞立朱第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论三、三、过成熟过成熟阶阶段段有有机机质质转转化化末末期期。此此阶阶段段已已生生成成的的液液态态烃烃和和重重质质气气态态烃烃强强烈烈分分解解，转转变变成成最最稳稳定的甲定的甲烷烷，以及碳，以及碳质质残渣（碳残渣（碳沥沥青或石墨）。青或石墨）。 第三节第三节 有机质演化与成烃模式有机质演化与成烃模式 温度温度：180-250180-250。趣洗秦颊熊肌磐店锯佬湖婴避端赊憋突戎氧涌华臂其殊瓤辩忍跑剁氟鲤寨第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论第四节第四节 烃源岩及其评价烃源岩及其评价 烃源岩烃源岩（source rocksource rock）：）：曾经生成并排出足以形成工业数量油气的岩石。曾经生成并排出足以形成工业数量油气的岩石。 （Hunt 19791979 ）(有效烃源岩有效烃源岩)张厚福：能够生成石油和天然气的岩石。张厚福：能够生成石油和天然气的岩石。 生油层生油层：由生油岩组成的地层。：由生油岩组成的地层。 生生油油气气层层系系：在在一一定定地地质质时时期期内内具具有有相相同同岩岩性性、岩岩相相特特征征的的若若干干生生油油层层与与其间非生油层的组合，称生油层系。其间非生油层的组合，称生油层系。 生油区生油区( (油油/ /气源区气源区) )：盆地内生油：盆地内生油层层系分布的区域。系分布的区域。 俏焊抑胀楔副展戮滞呀燃够吸扩跳运遏暴氯绚恐找郝缩或柞败沤狐敏恶腕第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论第四节第四节 烃源岩及其评价烃源岩及其评价 一、烃源岩一、烃源岩的岩石的岩石类类型及特征型及特征 1 1、 粘土岩类烃源岩粘土岩类烃源岩 1 1）岩类：泥岩（）岩类：泥岩（mudstonemudstone）、页岩（）、页岩（shaleshale）、粘土岩（）、粘土岩（clay rockclay rock） 2 2）特征：）特征： - 颜色较暗，以灰色、灰黑色、灰绿色为主（有机质丰富）。颜色较暗，以灰色、灰黑色、灰绿色为主（有机质丰富）。 - 生物化石丰富，沉积环境安静、缺氧，水体稳定。生物化石丰富，沉积环境安静、缺氧，水体稳定。 - 富含分散状原生富含分散状原生黄铁矿黄铁矿，水平，水平层层理。理。 2 2、 碳酸盐岩类烃源岩碳酸盐岩类烃源岩 1 1）岩岩类类：石石灰灰岩岩（limestonelimestone），生生物物灰灰岩岩（biosparitebiosparite），泥泥灰灰岩岩（micritemicrite）。）。 2 2）特征：）特征：- 岩性主要为低能环境下形成的隐晶粉晶灰岩。岩性主要为低能环境下形成的隐晶粉晶灰岩。 - - 颜色较深，多为灰色、深灰色、褐灰色。颜色较深，多为灰色、深灰色、褐灰色。 - - 含生物化石丰富，含原生黄含生物化石丰富，含原生黄铁矿铁矿。 疯唉古言伸豫俱逼恍旭怔劣藉研扎矣笑较桔属笔汲滔赵摘寝滨斩纪滔评舍第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论（二二）烃源岩烃源岩的地球化学指的地球化学指标标 1 1 有机质丰度指标有机质丰度指标 1)1) 总总有有机机碳碳（Total Total Organic Organic Carbon Carbon TOCTOC）：单单位位重重量量的的干干岩岩石石中中有有机碳的重量百分数。机碳的重量百分数。（也称残余（也称残余/剩余有机碳剩余有机碳)。 可作为筛选烃源岩和评价生油气能力的指标可作为筛选烃源岩和评价生油气能力的指标 粘土岩类的有机碳含量高于碳酸盐岩类粘土岩类的有机碳含量高于碳酸盐岩类： 对有机质的吸附能力不同对有机质的吸附能力不同; 碳酸盐岩的晶析作用和成岩作用。碳酸盐岩的晶析作用和成岩作用。第四节第四节 烃源岩及其评价烃源岩及其评价 烃源岩的烃源岩的TOCTOC下限下限: 0.5%: 0.5% 好的烃源岩好的烃源岩TOC 1-2%TOC 1-2%张附疽边痒研筛旭霞祈镜螟船敷员结雄豪狠非缠鞋采僻蜀坦享姐蛹贩奖瓦第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论2 2）氯仿沥青氯仿沥青“A”“A”和总烃含量和总烃含量（HCHC） 氯仿沥青氯仿沥青“A”“A”：指岩石中可抽提有机：指岩石中可抽提有机质质的含量；的含量； 总烃含量总烃含量：包括：包括沥沥青青“A”“A”饱饱和和烃烃和芳香和芳香烃组烃组分含量的分含量的总总和。和。 我我国国陆陆相相中中新新生生代代淡淡水水- -半半咸咸水水沉沉积积生生油油岩岩平平均均-0.1-0.10.30.3；非生油岩非生油岩0.01%0.01%。总烃总烃含量：平均含量：平均550-180010550-180010-6-6；下限：；下限：1001010010-6-6 第四节第四节 烃源岩及其评价烃源岩及其评价 2 2、 有机质的类型有机质的类型 不同类型的干酪根生烃潜力不同。不同类型的干酪根生烃潜力不同。黔耍滋钱串紊滥意努甫篓浴徽咙满掺樊砒驮嘲褐盾滨佳廖说蔗感贯腿壁石第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论3 3、 有机质的成熟度指标有机质的成熟度指标 成成熟熟度度表表示示沉沉积积有有机机质质向向石石油油转转化的化的热热演化程度。演化程度。 1 1） 镜镜 质质 体体 反反 射射 率率 （ o o） Vitrinite reflectanceVitrinite reflectance第四节第四节 烃源岩及其评价烃源岩及其评价 镜质体镜质体: :富氢的显微组分富氢的显微组分; ;干酪干酪根的基本成分为镜质体碎片和根的基本成分为镜质体碎片和非晶质有机物。非晶质有机物。Ro与有机质演化的阶段之间存在以下对应关系：与有机质演化的阶段之间存在以下对应关系：未成熟阶段未成熟阶段 Ro 0.5%成熟阶段成熟阶段 主生油带主生油带 Ro 2.0%丑构养筑宝萧曰制瑚琵厚障栅踏朽催印瓢圣诵拟肤泳曲屠冬测佣甄检棍仿第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论 2 2）热变指数热变指数（TAITAI）Thermal alternation indexThermal alternation index 按有机残体（孢粉、藻类）的颜色提出热变指数的按有机残体（孢粉、藻类）的颜色提出热变指数的5 5个等级。个等级。 石油、湿气和凝析气生成石油、湿气和凝析气生成阶阶段的段的TAITAI介于介于2.5-3.72.5-3.7。 3 3）KerogenKerogen颜色颜色及及H/CH/CO/CO/C原子比关系原子比关系 随着随着热热成熟作用成熟作用加深加深 干酪根干酪根颜颜色色 由黄色由黄色-暗褐色暗褐色-黑色黑色 H/C H/C比、比、O/CO/C比比 均逐步变小均逐步变小第四节第四节 烃源岩及其评价烃源岩及其评价 宅遵碗痛工轮圣擒络纪宁却纯个腕毁念臻监根腮英箍契多就茹漾年掀骑妹第2章现代油气成油理论第2章现代油气成油理论