【7A文】油气地球化学-第四章 油气生成.ppt

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1、第四章油气生成教学目的：了解油气生成研究历史及现状掌握不同类型干酪根的油气生成模式及其在油气生成过程中干酪根的变化特征主要内容：油气生成的自然观察及模拟结果油气生成中干酪根性质的变化特征控制油气生成的主要因素油气生成模式重点及难点：干酪根的变化特征；油气生成模式及其主要控制因素第四章油气生成第一节油气生成理论研究概述第二节干酪根性质的变化特征★第三节油气生成模式★★第四节非常规油气成烃模式★油气的成因是一个长相争论的基本理论问题石油、天然气是流体，其产出地与生成地往往不一致，受多种因素控制化学成分均很复杂油、气、水常常伴生更使油气

2、成因的研究变得复杂和困难。人类在长期寻找、勘探和研究油气的基础上，提出了各种假说。这些假说又在实践中不断受到检验、修正和完善，逐步建立起油气生成的理论。今天的干酪根热降解成油的理论，基本能说明油气生成的众多现象，并在勘探实践中取得了显著的成果，这说明现代油气成因理论是基本正确的在油气成因理论研究中主要存在有机成因和无机成因之争。第一节油气生成理论研究概述一、无机成因论石油工业发展早期，从纯化学角度出发，认为油气是无机成因的。无机成因说大致可归纳为：1、碳化物说（门捷列夫，1876年）：认为在地球内部水与重金属碳化物作用，可以产生碳

3、氢化合物：3FemCn+4mH2O一mFe3O4+C3nH8m地球形成时期，温度高，碳和铁呈液态，形成碳化铁。由于它们密度大，保存于地球深处。当地表水沿地壳裂隙向下渗透，可与碳化铁作用产生碳氢化合物，沿着裂隙上升到地壳，形成油页岩、藻煤及其他含沥青岩石；在地表附近受到氧化，形成地沥青等产物；如果碳氢化合物上升到地壳，冷凝而形成石油，并在孔隙性岩层中聚集形成油藏。第一节油气生成理论研究概述2、宇宙说：索可洛夫，1889年主张：在地球呈熔融状态时，碳氢化合物就包含在它的气圈中；随着地球冷凝，碳氢化合物被冷凝岩浆吸收，最后，凝结于地壳中

4、而成石油。基本论点：1）在天体中碳和氢的储量大2）由碳、氢合成碳氢化合物是出现在天体发展的早期阶段3）同其他天体一样，地球上形成的碳氢化合物后来为岩浆所吸收4）当岩浆进一步冷却和紧缩时，包含在其中的碳氢化合物就沿断裂或裂隙分离出来碳化物说和宇宙说所依据的由无机物制成简单碳氢化合物的实验，至今未找到任何实地证据说明在自然界也发生过这样的过程。第一节油气生成理论研究概述3、岩浆说：库得梁采夫，1949年石油的生成与基性岩浆冷却时碳氢化合物的合成有关。高压条件下可以促使不饱和碳氢化合物聚合而成饱和碳氢化合物。依靠石油才在地球上产生了生物

5、，石油中含有生物所需要的一切化学元素，因此，石油不是来自有机物质，而是有机物质来源于石油。4、高温生成说：切卡留克，1971实验发现：一些矿物在高温、高压下可分离出甲烷、乙烷等烃类，因此认为油气是上地幔中的氧化铁和水反应所得第一节油气生成理论研究概述但无机成因论者的致命点：①是脱离了地质条件来讨论油气的成因，而且将宇宙中发现的简单烃与地球上组成复杂的石油等同起来②无法解释世界上已经发现的油气田99.9%都分布在沉积岩中③无法解释为什么石油具有只有生物有机质才有的旋光性、生标物等问题，而且石油的旋光性在300℃以上就不存在了，若为无

6、机成因需要高温、高压，石油的旋光性早就消失了张景廉，2001，论石油的无机成因，石油工业出版社第一节油气生成理论研究概述二、有机成因论随着油气勘探和生油研究不断深入，无机成因论逐步为有机成因论所代替。有机成因论的主要论据：①世界上99.9%以上石油产于沉积岩区；与沉积岩无关的大片岩浆岩、变质岩区没有产出石油；少量工业油流的岩浆岩、变质岩都与沉积岩毗邻②油气中先后鉴定出很多与活生物体有关的生物标志化合物③油气中烃类与生物体中类脂物、沉积有机质在元素组成、化学成分及结构上都存在着相似性和连续性④实验室中模拟地下条件，从多种有机质中获得

7、了烃类在油气生成的机理和时间上，亦有早期生成论和晚期生成论之争第一节油气生成理论研究概述（一）早期成油论主张：油气是地质历史时期中生物有机质在还原环境中转化而来依据：1）实验发现，一些生物组分如脂类、蛋白质等在一定条件下可以生成烃类2）在现代沉积物中发现了液态烃，用放射性碳同位素14C测定了烃的年龄，证明它们是现代生成的，最老的年龄只有1.46万年3）某些细菌是有机质加氢、去羧基转化为烃类的媒介，这一过程完成于沉积物埋藏不深的阶段，说明烃类只能在早期生成难点：1）世界上发现的原生油气藏几乎都在上新世（N2）以前2）现代沉积物中烃类

8、的性质与石油不同第一节油气生成理论研究概述大量事实证明，现代沉积物与古代沉积物或石油的特征存在较大的差异：第一、在数量方面，现代沉积物中烃的数量太少，不足以形成油藏现代沉积物中液态烃的含量一般＜100ppm，烃/C有一般＜2％；而古代生油岩中烃的含