第二章 油气生成与烃源岩.ppt

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1、第二章油气生成与烃源岩成因假说？成油原始物质：无机？有机？成油时间：早期？晚期？无机假说碳化说：1876年俄国化学家门捷列夫：石油是地下深处的金属碳化物与下渗的水相互作用所生成。生成的石油蒸气在冲向地壳的过程中冷凝形成油气藏。宇宙说：1889年俄国索柯洛夫：碳氢化合物是宇宙所固有的，在地球处于熔融阶段时即已存在于气圈这中了，以后地球冷却被吸附凝结在地壳上部形成油气藏。岩浆说：1949年10月3日，在纪念宇宙说六十周年时苏联库德梁采夫突然由有机说的观点转变为无机说，认为地球深处的岩浆中，含有C、H，还有O、N、S及石油中其他灰分元素。在6000℃—12000℃下，C、H可形成甲炔基，到

2、3000—4000℃可形成次甲基，随着温度降低，可形成甲基，最后形成甲烷，甲炔基可聚合形成各种烃，在温度、压力适合时形成石油。无机假说简单烃类与石油组成复杂性?生物成因?19世纪中叶以来，研究者根据观察和实验以低等动物为主的“动物学说”；以藻类为主的“植物说”；“动植物混成说”。有机假说证据：生物标志化合物及旋光性成油时间“石油是早期生成的烃类富集而成的”数量上：现代沉积物的烃含量及烃转化率远远低于古代沉积物；质量上：现代沉积物的烃组成与原油和生油岩均有较大的区别。当母岩埋藏达到一定的深度和温度时，有机质才可大量生成液态烃。原始物质的形成原始物质的来源二生油母质——干酪根一三§1油气

3、生成的原始物质第二章油气生成与烃源岩一、原始物质的来源1.生物种类来源沉积有机质的生物种类来源首先是浮游植物，其次是细菌、高等植物、浮游动物。2.生化组分来源对沉积有机质来源提供最多的生化组成是脂类化合物、蛋白质、碳水化合物和木质素。第二章油气生成与烃源岩第二章油气生成与烃源岩天然有机质与石油平均元素组成0.50.51.51384.5石油12--1276类脂22171753蛋白质31.60.30.1563木质素50--644碳水化合物O%N%S%H%C%类脂物质的特征是抗腐力较强，能在各种地质条件下保存起来。其元素组成和分子结构最接近于石油烃，是生成油气的主要原始物质。原始物质的形成

4、原始物质的来源二生油母质——干酪根一三§1油气生成的原始物质第二章油气生成与烃源岩二、原始物质的形成沉积有机质：通过沉积作用进入沉积物中并被埋藏下来的那部分有机质称为沉积有机质。形成：氧化成简单的分子生物死亡沉积有机质（只占0.8%左右）第二章油气生成与烃源岩分两类：1.原生的沉积有机质：指通过沉积作用，直接或间接进入沉积物中的有机质。包括：氨基酸、脂肪酸、脂类及木质素。2.新生的沉积有机质：指原生的沉积有机质通过埋藏作用和化学作用重新合成和演化形成的有机化合物。如腐殖酸、干酪根、烃和非烃。第二章油气生成与烃源岩古代沉积岩中分散有机质的组成：烃类：岩石中可溶于有机溶剂的有机质。是有机

5、体生化作用的产物。沥青：可溶于有机溶剂，是烃类和非烃类物质的混合物。可分为油质、胶质及沥青质，是有机质向油气转化的中间产物。干酪根：不能溶解于有机溶剂的固体分散有机质。第二章油气生成与烃源岩原始物质的形成原始物质的来源二生油母质——干酪根一三§1油气生成的原始物质第二章油气生成与烃源岩第二章油气生成与烃源岩三、生油母质——干酪根1.概念干酪根：为沉积岩中所有不溶于非氧化的酸、碱和非极性有机溶剂的分散有机质（1979年，亨特）。沉积有机质包括：有机溶剂可抽提的沥青；不溶于有机溶剂的干酪根。干酪根是有机碳的最重要形式。它比煤和储集层中石油含量之和还要多上千倍，比非储集层中沥青和其它分散的

6、石油多50倍。在古代沉积岩中，有机质的80～99%是干酪根。第二章油气生成与烃源岩2.形成六、七十年代，关于干酪根的形成研究日渐完善，日本大石渡良志1976年提出认为干酪根的形成的以下三种途径：1.不饱和化合物（氧化聚合）中间产物（聚合）干酪根2.碳水化合物、蛋白质（聚合）腐殖酸（聚合）干酪根3.脂肪、碳水化合物、蛋白质（微生物作用）腐殖酸（聚合）干酪根第二章油气生成与烃源岩3.性质从岩石中提纯出来的干酪根呈黑色或褐色粉末，是复杂的有机高分子聚合物。在沉积岩中干酪根呈细微分散状态，有时以局部富集的纹层存在于泥岩中。第二章油气生成与烃源岩4.组成及结构元素组成：干酪根的元素

7、组成中以C为主。一般分布范围是C：70～90%，H：3～10%，O：3～19%，N：0.4～4%，S：0.2～5%（据Tissot，1984）。干酪根的元素组成跨有很大范围，它的化学成分和结构会因原始物质的类型和演化程度而变化。第二章油气生成与烃源岩结构：干酪根是一个由很多“桥键”交连的“核”组成，在核和桥上带有各种官能团，类脂化合物可被聚集在核间的空隙中的立体大分子。第二章油气生成与烃源岩5.类型Tissot（1974）根据干酪根的元素分析采用H/C和O