3油气生成学习教案

会计学13油气生成油气生成第二章第二章 石油与天然气成因及生油层石油与天然气成因及生油层一一、油气成因概述、油气成因概述二二、油气生成的原始物质、油气生成的原始物质三三、有机质的演化与油气生成有机质的演化与油气生成四、四、烃源岩及评价烃源岩及评价第1页/共110页 不仅具有理论意义，而且对油气勘探具有 指导作用。 关于油气成因的争论焦点主要集中在以下几个方关于油气成因的争论焦点主要集中在以下几个方面：面： 一、一、油气成因概述油气成因概述1、油气的来源是有机成因的还是无机成因的？2、油气的生成是高温条件还是在低温条件下生成的？3、有机质生成油气的时间，是其演化的早期还是晚期？4、陆相沉积盆地能否生油？煤系地层是否能够生油？第2页/共110页生油理论碳化物说有机成因说 宇宙说 岩浆说蛇纹石化生油说高温生成说第3页/共110页 俄国著名化学家门捷列夫于1876年提出。他认为： 地球形成时期温度很高，碳和铁呈液态，互相作用形成碳化铁。 Fe+C-FemCnI碳化物说第4页/共110页地球冷却之后，碳化铁保存在地球深处如果地表水沿地壳裂隙向下渗透，与碳化铁作用，生成烃3FemCn+4mH2OmFe3O4+C3nH8m第5页/共110页烃类不断聚集形烃类不断聚集形成油气藏成油气藏烃类沿着裂隙上升烃类沿着裂隙上升地壳岩石中地壳岩石中第6页/共110页宇宙之中有许多烃类物质地球呈熔融状态时，烃被包含在它的气圈中II宇宙说 俄国学者索可洛夫于1889年10月3日在莫斯科自然科学研究者协会年会上首次提出的。 第7页/共110页烃被岩浆吸收，凝结于地壳中而成石油地球冷凝 近年宇航技术和宇宙化学的发展表明，太阳系某些星球，大气的主要成分为甲烷。第8页/共110页IIIIII岩浆说岩浆说 1949年10月3日，在发表宇宙说六十周年纪念日的同一讲坛上，前苏联学者H.A.库得梁采夫提出了石油起源岩浆说。 石油的生成是同基性岩浆冷却时碳氢化合物石油的生成是同基性岩浆冷却时碳氢化合物的合成有关，高温高压条件下，不饱和碳氢化合的合成有关，高温高压条件下，不饱和碳氢化合物聚合成饱和碳氢化合物。岩浆中形成石油的过物聚合成饱和碳氢化合物。岩浆中形成石油的过程在不断进行着。有机物质来源于石油。程在不断进行着。有机物质来源于石油。 第9页/共110页高温生成说高温生成说150公里的上地幔温度超过15000、压力5000MPa，由于FeO及Fe3O4参与H2O、CO2-而成烃类还原切卡留克（，1971） 第10页/共110页蛇纹石化生油说蛇纹石化生油说3（Fe,Mg）2SiO4+7H2O+SiO2+3CO2 =2Mg3（OH）4Si2O5+3Fe2O3+C3H6+Q(热)耶兰斯基（，1966，1971）提出橄榄石的蛇纹石化作用可以产生烃类： 埋深2240km的地壳玄武岩层底的橄榄岩同1222km深处的深水圈层接触产生的蛇纹石化作用。发生在地壳深坳陷，由于延伸扩张、裂开，水沿萌芽状态的断裂进入橄榄岩发育带，生成烃类又沿着断裂进入沉积岩。第11页/共110页无机成因学说认为：无机成因学说认为： 石油是由无机质形成的石油是由无机质形成的（在高温条件下，碳、氢（在高温条件下，碳、氢元素或这些元素的无机化合物通过化学反应合成石油元素或这些元素的无机化合物通过化学反应合成石油） 。 近近2020年来，宇宙化学和地球形成新理论的兴起、板块构造年来，宇宙化学和地球形成新理论的兴起、板块构造理论的发展和应用、同位素地球化学研究的深入，为油气无机理论的发展和应用、同位素地球化学研究的深入，为油气无机成因提供了依据。地幔脱气说、费成因提供了依据。地幔脱气说、费- -托合成说等新假说。托合成说等新假说。 还有许多问题尚待进一步深入研究，还有许多问题尚待进一步深入研究，诸如地球深部诸如地球深部和宇宙空间烃类的成因及分布、各种原始物质（包括有和宇宙空间烃类的成因及分布、各种原始物质（包括有机物与无机物）转化为油气的详细机理、不同原始物质机物与无机物）转化为油气的详细机理、不同原始物质生成的石油或天然气有哪些特征。生成的石油或天然气有哪些特征。 第12页/共110页 认为认为: : 石油是由沉积物当中的有机质，在特石油是由沉积物当中的有机质，在特定的地质环境中，在各种应力的综合作用下定的地质环境中，在各种应力的综合作用下，经历生物化学、热催化、热裂解、高温变，经历生物化学、热催化、热裂解、高温变质等阶段，陆续转化为石油和天然气。质等阶段，陆续转化为石油和天然气。有机成因说有机成因说第13页/共110页有机成因说的证据有机成因说的证据 世界上已经发现的油气田世界上已经发现的油气田99.9%99.9%都分布在沉积岩中。都分布在沉积岩中。 石油和天然气在地质时代上的分布很不均衡，这与沉积岩中有石油和天然气在地质时代上的分布很不均衡，这与沉积岩中有机质的分布状况相吻合。机质的分布状况相吻合。 石油的成份具有相似性，说明它们的成因可能大致相同。石油的成份具有相似性，说明它们的成因可能大致相同。 石油与煤具有同源性。石油与煤具有同源性。 从大量油田测试结果可知：油层温度很少超过从大量油田测试结果可知：油层温度很少超过100100，有些深，有些深部油层温度最高也就部油层温度最高也就141141。 上新世至更新世地层中发现的工业油藏，表明生成石油并聚上新世至更新世地层中发现的工业油藏，表明生成石油并聚集成油藏所需的时间，大约不到一百万年。集成油藏所需的时间，大约不到一百万年。 研究成果表明，在近代沉积物中确实存在着油气生成过程，至研究成果表明，在近代沉积物中确实存在着油气生成过程，至今还在进行着，而且生成的油气数量也很可观。今还在进行着，而且生成的油气数量也很可观。第14页/共110页 实践证明实践证明：绝大多数油气田都分布在沉积岩中：绝大多数油气田都分布在沉积岩中；极少数岩浆岩和变质岩中的油藏也同附近生油岩；极少数岩浆岩和变质岩中的油藏也同附近生油岩有关，是油气侧向和垂向运移聚集的结果。有关，是油气侧向和垂向运移聚集的结果。指导世指导世界油气勘探实践的，是现代石油有机生成学说界油气勘探实践的，是现代石油有机生成学说。 又可以分为：又可以分为：早期成油说早期成油说和和晚期成油说晚期成油说两个分两个分支。支。第15页/共110页 早期成油说：早期成油说：石油是早期生成的烃类富集石油是早期生成的烃类富集而成的。而成的。 进一步研究证明，这些烃类与油藏中的石进一步研究证明，这些烃类与油藏中的石油相比，数量上，相同有机碳含量的现代沉积油相比，数量上，相同有机碳含量的现代沉积物的烃含量及烃转化率远远低于古代沉积岩；物的烃含量及烃转化率远远低于古代沉积岩；质量上，现代沉积物的烃组成与原油和生油岩质量上，现代沉积物的烃组成与原油和生油岩有较大的差别。有较大的差别。成岩作用早期是有机质向石油转成岩作用早期是有机质向石油转化的一个阶段。化的一个阶段。 第16页/共110页 晚期成油说晚期成油说：沉积物埋藏达到一定深度和：沉积物埋藏达到一定深度和温度，即成岩作用晚期或后生作用初期，沉积温度，即成岩作用晚期或后生作用初期，沉积岩中的不溶有机质（干酪根）在温度的作用下岩中的不溶有机质（干酪根）在温度的作用下达到成熟，通过热降（裂）解生成大量石油和达到成熟，通过热降（裂）解生成大量石油和天然气。（干酪根热降解生烃学说）。天然气。（干酪根热降解生烃学说）。在油气在油气勘探中取得了巨大成功。勘探中取得了巨大成功。 油气勘探实践中不断发现油气勘探实践中不断发现“未成熟未成熟- -低成熟低成熟”石油的石油的存在，表明自然界中确实还存在相当数量的各类早期生成的存在，表明自然界中确实还存在相当数量的各类早期生成的非常规油气资源。非常规油气资源。第17页/共110页现代油气成因理论：现代油气成因理论： 石油主要是有机成因的，天然气大部分是有机石油主要是有机成因的，天然气大部分是有机成因的，但不排除相当一部分天然气是无机成因的成因的，但不排除相当一部分天然气是无机成因的。 随着现代科学技术和实验手段的发展，油气成因随着现代科学技术和实验手段的发展，油气成因理论的研究必将更加完善。理论的研究必将更加完善。 下面讲述下面讲述。第18页/共110页第二章第二章 石油与天然气成因及生油层石油与天然气成因及生油层一一、油气成因概述、油气成因概述二二、油气生成的原始物质、油气生成的原始物质三三、有机质的演化与油气生成有机质的演化与油气生成四、四、烃源岩及评价烃源岩及评价第19页/共110页 有机说的核心就是认为：有机说的核心就是认为：石油是地质时石油是地质时期生物遗体（或有机残体）在适当条件下形成期生物遗体（或有机残体）在适当条件下形成的。生物死亡后，一部分作为它种生物的食料的。生物死亡后，一部分作为它种生物的食料被消耗，大部分被氧化为二氧化碳气体消失在被消耗，大部分被氧化为二氧化碳气体消失在空气中，只有一小部分由于沉积在乏氧环境中空气中，只有一小部分由于沉积在乏氧环境中而被泥沙埋藏起来，受到各种地球化学因素的而被泥沙埋藏起来，受到各种地球化学因素的作用才转化为石油和天然气。因此，生成油气作用才转化为石油和天然气。因此，生成油气的原始物质是生物遗体中的一小部分。的原始物质是生物遗体中的一小部分。二、油气生成的原始物质二、油气生成的原始物质第20页/共110页在海洋或湖盆沉积环境中浮游生物在一些浅水地区的水底植物。在上述两种情况下，对死亡植物进行再改造的细菌，可被认为是沉积有机质的主要补充来源。 1 1、原始有机质的来源、原始有机质的来源低等水生动低等水生动、植物、植物陆生陆生动、植物动、植物湖泊、三角洲地区细菌、藻类、有细菌、藻类、有孔虫、介形虫、孔虫、介形虫、叶肢介、珊瑚、叶肢介、珊瑚、软体动物等软体动物等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。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。第21页/共110页2006年年2月中国南极考月中国南极考察队首次在南极普里察队首次在南极普里兹湾采集到的底栖生兹湾采集到的底栖生物标本物标本 深海生物第22页/共110页生成油气的沉积有机生成油气的沉积有机质主要由：质主要由：生物的主要化学组成生物的主要化学组成脂类脂类 碳水化合物碳水化合物蛋白质蛋白质木质素木质素等生物化学聚合物组成等生物化学聚合物组成。第23页/共110页脂类（又称类脂）化合物脂类（又称类脂）化合物：包括脂肪、高级脂肪酸蜡、醇类、甾族包括脂肪、高级脂肪酸蜡、醇类、甾族化合物以及萜烯类化合物。抗腐力强，易化合物以及萜烯类化合物。抗腐力强，易保存；元素组成和分子结构最接近石油；保存；元素组成和分子结构最接近石油；认为它是生成石油的主要原始物质。认为它是生成石油的主要原始物质。 去去掉少量的氧就可演化为石油。掉少量的氧就可演化为石油。第24页/共110页蛋白质：蛋白质： 在生物体的细胞中，除水外，在生物体的细胞中，除水外，80%80%以上的物以上的物质为蛋白质。占动物干重的质为蛋白质。占动物干重的50%50%以上。以上。氮氮约占约占蛋白质总量的蛋白质总量的16%16%。石油中的含氮化合物可。石油中的含氮化合物可能与之有关。能与之有关。蛋白质容易受喜氧细菌的破坏蛋白质容易受喜氧细菌的破坏，难以保持。，难以保持。蛋白质要去除大量的蛋白质要去除大量的氧和氮才能转化为石油。氧和氮才能转化为石油。第25页/共110页碳水化合物碳水化合物： C Cn n（HH2 2O O）n n 又称醣类，是又称醣类，是植物的主要成分，植物的主要成分，自然界中分布极广自然界中分布极广，几乎所有的动物、植物、微生物体都含有碳水化合物，几乎所有的动物、植物、微生物体都含有碳水化合物，最简单，最简单 葡萄糖（葡萄糖（C C6 6H H1212O O6 6），淀粉和纤维素属多糖，），淀粉和纤维素属多糖，结构复杂。结构复杂。容易被喜氧细菌所消耗或被分解成水溶物质容易被喜氧细菌所消耗或被分解成水溶物质，难以保持下来。纤维素较为稳定。去掉氧可以转化为，难以保持下来。纤维素较为稳定。去掉氧可以转化为石油。是煤的重要母质。石油。是煤的重要母质。第26页/共110页木质素木质素： 仅存于高等植物中。具有芳香结构的仅存于高等植物中。具有芳香结构的特征，是植物细胞壁的主要成分，特征，是植物细胞壁的主要成分，性质十分稳定，不易水解，但可被性质十分稳定，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。有人认为可有人认为可能是石油中某些芳香烃和沥青烯的母质能是石油中某些芳香烃和沥青烯的母质之一。也是煤的重要母质，也可形成以之一。也是煤的重要母质，也可形成以甲烷为主的天然气。甲烷为主的天然气。第27页/共110页沉积有机质：沉积有机质：通过沉积作用进入沉积物中并被通过沉积作用进入沉积物中并被埋藏下来的这部分有机质称为沉积有机质。埋藏下来的这部分有机质称为沉积有机质。形成：形成： 氧化成简单的分子氧化成简单的分子 生物死亡生物死亡 沉积有机质（只占沉积有机质（只占0.8%左右）左右）2 2、沉积有机质的形成、沉积有机质的形成第28页/共110页 第一，要求有第一，要求有缺氧的水体缺氧的水体。它可以使吸附在矿它可以使吸附在矿物颗粒表面上的溶解有机质和微粒有机质被保护而免物颗粒表面上的溶解有机质和微粒有机质被保护而免受生物的消耗；受生物的消耗； 第二，要求有机质在水体中滞留时间短。第二，要求有机质在水体中滞留时间短。深度深度适中的水体适中的水体中有机质的堆积条件优于很深的水体；中有机质的堆积条件优于很深的水体； 第三，第三，适度的沉积颗粒的沉积速度适度的沉积颗粒的沉积速度对沉积有机质对沉积有机质的保存有利。的保存有利。有机质供应量一定，则有机质在沉积物中的有机质供应量一定，则有机质在沉积物中的浓度与矿物颗粒的沉积速度成反比。浓度与矿物颗粒的沉积速度成反比。 保持有机质的有利环境保持有机质的有利环境是是海洋和湖泊。海洋和湖泊。 沉积有机质的保存条件沉积有机质的保存条件 第29页/共110页 随着埋藏深度的增加，随着埋藏深度的增加，有机质逐渐分解为有机质逐渐分解为脂类、蛋白质脂类、蛋白质等各个组分，其化学性质很不稳定，等各个组分，其化学性质很不稳定，类脂化合物相对含量升高，蛋白质含量相对略高，类脂化合物相对含量升高，蛋白质含量相对略高，碳水化合物含量降低；在成岩作用过程中，这些生碳水化合物含量降低；在成岩作用过程中，这些生物聚合物逐渐转化为更为稳定的生物聚合物物聚合物逐渐转化为更为稳定的生物聚合物烃类烃类、沥青及干酪根、沥青及干酪根，呈分散状态存在于沉积物中，呈分散状态存在于沉积物中并进一步演化为并进一步演化为油气油气。第30页/共110页古代沉积岩中分散有机质的组成：古代沉积岩中分散有机质的组成： 烃类：烃类：岩石中可溶于有机溶剂的有机质岩石中可溶于有机溶剂的有机质。是有机体生化作用的产物。是有机体生化作用的产物。 沥青：沥青：可溶于有机溶剂，是烃类和非烃类可溶于有机溶剂，是烃类和非烃类物质的混合物。物质的混合物。可分为油质、胶质及沥青质，是可分为油质、胶质及沥青质，是有机质向油气转化的中间产物。有机质向油气转化的中间产物。 干酪根：干酪根：不能溶解于有机溶剂的固体分不能溶解于有机溶剂的固体分散有机质。散有机质。第31页/共110页（1 1）腐泥型）腐泥型 指脂肪族有机质在指脂肪族有机质在缺氧条件下缺氧条件下分解和聚合作用的产分解和聚合作用的产物，来自海洋或湖泊环境水下淤泥中的孢子及物，来自海洋或湖泊环境水下淤泥中的孢子及浮游类生物，它们可以形成石油、油页岩、藻浮游类生物，它们可以形成石油、油页岩、藻煤和烛煤。煤和烛煤。（2 2）腐殖型）腐殖型 指泥炭形成的产物，来自有指泥炭形成的产物，来自有氧条件下氧条件下沼泽环境的陆沼泽环境的陆生植物，主要可以形成天然气和腐殖煤，在一生植物，主要可以形成天然气和腐殖煤，在一定条件下也可以生成液态石油。定条件下也可以生成液态石油。沉积有机质的分类沉积有机质的分类第32页/共110页3、干酪根、干酪根概念保存来源成份分类分类概念成份第33页/共110页干酪根干酪根（KerogenKerogen）：沉积岩（物）中不）：沉积岩（物）中不溶于非氧化性的酸、碱和非极性有机溶溶于非氧化性的酸、碱和非极性有机溶剂的有机质。剂的有机质。与此对应，岩石中可溶于有机溶与此对应，岩石中可溶于有机溶剂的部分称为剂的部分称为沥青沥青。 干酪根在热解或加氢分解时产生烃类物质。干酪根在热解或加氢分解时产生烃类物质。 干酪根是沉积有机质的主体，在古代沉积岩干酪根是沉积有机质的主体，在古代沉积岩中约占总有机质的中约占总有机质的80-90%80-90%， 80-95%80-95%的石的石油烃是由干酪根转化而成。油烃是由干酪根转化而成。干酪根的定义干酪根的定义第34页/共110页 干酪根由干酪根由有机质转化而来有机质转化而来，是一种高分子聚合物，没有，是一种高分子聚合物，没有固定的化学成分，主要由固定的化学成分，主要由C C、H H、OO和少量和少量S S、N N组成，组成， 五五种元素中种元素中C C（70-90%70-90%），），H H（3-10%3-10%），），O O（3-193-19），N(0.4-N(0.4-4%),S4%),S(0.2-5%)(0.2-5%)。三维网状结构。三维网状结构。 干酪根的成分及结构干酪根的成分及结构绿河叶岩干酪根结构图绿河叶岩干酪根结构图化学元素组成表化学元素组成表有机质种类有机质种类组成（%）组成（%）原油原油沥青沥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、沥青、原油化学元素组成表干酪根、沥青、原油化学元素组成表第35页/共110页第36页/共110页第37页/共110页第38页/共110页第39页/共110页第40页/共110页 大量统计资料表明，在近代沉积中，干酪根占沉积有大量统计资料表明，在近代沉积中，干酪根占沉积有机质总量的机质总量的95以上，在古代生油岩中占以上，在古代生油岩中占70-90左右左右。许多学者还用各种方法对地壳中干酪根总量进行了。许多学者还用各种方法对地壳中干酪根总量进行了估算，其结果约为估算，其结果约为31015t，只要有，只要有0.01%的干酪根转的干酪根转化为石油，其全球石油储量就可达化为石油，其全球石油储量就可达31011t。烃类烃类沥青沥青干酪根干酪根现代沉积物现代沉积物95957817811750017500泥岩泥岩5005006006002010020100碳酸岩盐碳酸岩盐34034040040021002100沉积有机质中各组分的平均含量沉积有机质中各组分的平均含量(mg/l)(mg/l)第41页/共110页 亨特亨特(1979)(1979)认为认为80-95%80-95%的石油烃是由干酪根转化而成；杜朗的石油烃是由干酪根转化而成；杜朗(B(BDurandDurand，1980)1980)估计在沉积岩中，干酪根总量约比化石燃料资源总量大估计在沉积岩中，干酪根总量约比化石燃料资源总量大10001000倍，所以，人们日益认识到研究干酪根的重要性。倍，所以，人们日益认识到研究干酪根的重要性。第42页/共110页 干酪根的类型干酪根的类型干酪根分类光学分类化学分类透射光分类反射光分类B第43页/共110页藻质和无定形组分藻质和无定形组分：均来源于海、湖水生浮游生物 ，前者可识别出藻类形态，后者呈多孔状、非晶质、无结构、无定形的云雾状，没有清晰的轮廓；草质组分草质组分：由孢子、花粉、角质层、叶子表皮和植物细胞构造所组成，大部分来源于陆地；木质组分木质组分：呈易辩认的长形木质构造的纤维状物质，来源于陆地高等植物；煤质组分煤质组分是陆地天然碳化的植物物质与再沉积的碳化物质。随着埋藏深度的加大，地温升高，上述组分的生油气潜能按藻质-无定形草质木质煤质顺序依次减小。 孢粉学家孢粉学家透射光方法透射光方法第44页/共110页藻质体无定形草质组份生油潜力生油潜力：藻质：藻质-无定形无定形草质草质木质木质煤质煤质第45页/共110页腐泥组腐泥组：包括无定形体和藻质体，富含氢，其中无定形体为絮状或团块状、薄膜状； 壳质组壳质组：呈暗灰色，富含氢，由孢子、角质、树脂、蜡组成，包括孢粉体、角质体、树脂体、木栓质体等；镜质组镜质组：呈灰白色，富含氧，具镜煤(Vitrain)特征，由同泥炭成因有关的腐殖质组成，包括结构镜质体和无结构镜质体； 惰质组惰质组：呈黄白色，富含碳，包括碎质体、菌质体、丝质体、半丝质体，在碳化过程中，属不活泼成分。 以上四组的反射率依次增大，生油潜能依次降低。 第46页/共110页腐泥组镜质组壳质组第47页/共110页 B.P.Tissot（1974）根据干酪根的元素分析结果，采用采用 H/C 和和 O/C 原子比绘制相关图，即范氏图（原子比绘制相关图，即范氏图（Van Krevelen 图），将其主要分为图），将其主要分为三大类三大类 。 随着埋藏深度加大和温度升高（成熟作用增强），每种类型有机质都沿着一定轨迹演化。化学分类化学分类干酪根类型及其演化图解A：I型干酪根B：型干酪根 C：型干酪根第48页/共110页A A：I I型干酪根型干酪根 氢含量高、氧含量低氢含量高、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 。以含类脂化合物为主，。以含类脂化合物为主，直链烷烃直链烷烃很多，多环芳香烃及含氧官能团很少。很多，多环芳香烃及含氧官能团很少。 来自来自藻类藻类堆积物，或各种有机质被细菌强烈改造，留下原堆积物，或各种有机质被细菌强烈改造，留下原始物质的类脂化合物馏分和细菌的类脂始物质的类脂化合物馏分和细菌的类脂 化合物，腐泥型。化合物，腐泥型。 生油气潜能大。生油气潜能大。第49页/共110页 B B：型干酪根型干酪根 原始氢含量较高原始氢含量较高，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。属高。属高度饱和的多环碳骨架，含度饱和的多环碳骨架，含中等长度直链烷烃和中等长度直链烷烃和环烷烃甚多环烷烃甚多，也含多环芳香烃及杂原子官能团。，也含多环芳香烃及杂原子官能团。 来源于浮游生物来源于浮游生物( (以浮游植物以浮游植物 为主为主) )和微生物的混合物。和微生物的混合物。 生油气潜能中等。生油气潜能中等。第50页/共110页 C C：型干酪根型干酪根原始氢含量低和氧含量高原始氢含量低和氧含量高，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，以含多环芳香烃及含氧官能团以含多环芳香烃及含氧官能团为主，为主，饱和烃链很少，被联接在多环网格结构上饱和烃链很少，被联接在多环网格结构上 来源于来源于陆地高等植物陆地高等植物，含可鉴别的植物碎屑甚多，腐殖型，含可鉴别的植物碎屑甚多，腐殖型，可被河流带入海、湖成三角洲或大陆边缘。，可被河流带入海、湖成三角洲或大陆边缘。 热解时可给出热解时可给出30%30%产物，产物，与与、 型相比，对生油不利型相比，对生油不利，但埋藏到足够，但埋藏到足够 深度时，可成为深度时，可成为 有利的生气来源。有利的生气来源。第51页/共110页干酪根的五分法分类：干酪根的五分法分类： 黄第藩等（黄第藩等（19841984）、胡见义）、胡见义等（等（19911991）提出适合我国湖相）提出适合我国湖相烃源岩的陆相有机质类型划分烃源岩的陆相有机质类型划分标准：标准： 1 1型、型、2 2型、型、型、型、1 1型、型、2 2型。型。 我国主要陆相含油气盆地我国主要陆相含油气盆地泥质岩干酪根中，泥质岩干酪根中，以以型为主型为主， 占占48.5%48.5%，、型分别为型分别为22.9%22.9%和和28.6%28.6%。第52页/共110页第二章第二章 石油与天然气成因及生油层石油与天然气成因及生油层一一、油气成因概述、油气成因概述二二、油气生成的原始物质、油气生成的原始物质三三、有机质的演化与油气生成有机质的演化与油气生成四、四、烃源岩及评价烃源岩及评价第53页/共110页沉积有机质在埋藏过程中，经微生物分解、化沉积有机质在埋藏过程中，经微生物分解、化学水解及聚合作用形成腐植酸，再进一步聚合演化学水解及聚合作用形成腐植酸，再进一步聚合演化形成干酪根，成为生成石油、天然气的来源。形成干酪根，成为生成石油、天然气的来源。 随着埋藏深度增随着埋藏深度增大大，只有当温度升高到一定数只有当温度升高到一定数值时，干酪根才开始大量生烃，这个温度界限称为值时，干酪根才开始大量生烃，这个温度界限称为干酪根的干酪根的成熟温度成熟温度或或生油门限温度生油门限温度。这个成熟温度。这个成熟温度所在的深度称为所在的深度称为成熟点成熟点或或生油门限深度生油门限深度。干酪根。干酪根的类型不同，其生油门限有差别。的类型不同，其生油门限有差别。1 1、有机质的演化特征、有机质的演化特征 第54页/共110页 在不同深度范围内，有机质所处的环境和在不同深度范围内，有机质所处的环境和动力因素不同，所发生的反应性质、形成的主动力因素不同，所发生的反应性质、形成的主要产物都有明显的区别，从而使有机质的演化要产物都有明显的区别，从而使有机质的演化、烃类的生成过程具有明显的阶段性。、烃类的生成过程具有明显的阶段性。其划其划分方法常见的有两种。分方法常见的有两种。2 2、油气形成的阶段性及特征、油气形成的阶段性及特征第55页/共110页方案一、根据有机质的成熟度划分方案一、根据有机质的成熟度划分 有机质的成熟度：有机质的成熟度：在温度的作用下有机质的热演在温度的作用下有机质的热演化程度。化程度。常用镜质体反射率常用镜质体反射率R R来衡量。镜质体是有机质来衡量。镜质体是有机质的一种显微组分，随着演化程度的增加其反射光的能力的一种显微组分，随着演化程度的增加其反射光的能力增强。增强。 根据有机质镜质体反射率的大小，可将有机根据有机质镜质体反射率的大小，可将有机质的演化划分为四个阶段：质的演化划分为四个阶段：未成熟阶段、成熟阶段未成熟阶段、成熟阶段、高成熟阶段、过成熟阶段、高成熟阶段、过成熟阶段。 方案二、根据油气生成机理和产物类型划分方案二、根据油气生成机理和产物类型划分 生物化学生气阶段、热降解生油气阶段、热裂解生物化学生气阶段、热降解生油气阶段、热裂解生凝析气阶段、生凝析气阶段、 深部高温生气阶段。深部高温生气阶段。第56页/共110页第57页/共110页 环境：环境：原始有机质沉积开始到门限深度为止原始有机质沉积开始到门限深度为止，深度范围，深度范围从沉积界面到从沉积界面到1500m1500m左右左右，低温，低温10-6010-60、低压、低压、微生微生物（厌氧细菌）生物化学作用为主物（厌氧细菌）生物化学作用为主。 产物：产物：R0.5%R2%R2%，已形成的液态烃和重质气态已形成的液态烃和重质气态烃烃强烈裂解强烈裂解，变成热力学上最稳定的，变成热力学上最稳定的甲烷甲烷；出现；出现了全部沉积有机质热演化的最终产物了全部沉积有机质热演化的最终产物干气甲烷和干气甲烷和碳沥青或石墨碳沥青或石墨。 意义：意义：埋藏很深的生油岩，有机质演化程度高，埋藏很深的生油岩，有机质演化程度高，气藏气藏，以产天然气和凝析油为主。，以产天然气和凝析油为主。 深部高温生气阶段深部高温生气阶段过成熟阶段过成熟阶段第61页/共110页第62页/共110页 以上是油气演化的一般模式。不同的沉积盆地，其沉降历史、地温历史及原始有机质类型的不同，有机质向油气转化的过程不一定全都经历这四个阶段，每个阶段的深度和温度界限也略有差别。 在地质发展史较复杂的沉积盆地，例如经历过数次升降作用，生油岩中的有机质可能由于埋藏较浅尚未成熟就遭遇抬升，直到再度沉降埋藏到相当深度后，方才达到了成熟温度，有机质仍然可以生成大量石油，即所谓“二次生油”。 第63页/共110页 有机质演化和生烃主要是一个生物化学和化学作用的过程，其影响因素包括：细菌、温度和时间、催化剂、放射性细菌、温度和时间、催化剂、放射性等，温度和时间是主要的控制因素。3 3、 有机质转化成烃的影响因素有机质转化成烃的影响因素第64页/共110页 温度和时间 油气演化过程中，油气演化过程中，温度是最有效、最持久的作用因素温度是最有效、最持久的作用因素。只有达到成熟温度或只有达到成熟温度或门限温度门限温度，有机质才可以大量生烃，有机质才可以大量生烃。一般，生油主要阶段的起始温度不低于一般，生油主要阶段的起始温度不低于5050，终止温度不高于，终止温度不高于175 175 。 温度主要由地温梯度和埋藏深度所决定（温度主要由地温梯度和埋藏深度所决定（门限深门限深度）度）。 地温梯度：地温梯度：深度每增加深度每增加100100米的温度增加值。平均米的温度增加值。平均3 3/100m/100m。含油气盆地常见。含油气盆地常见2-5 2-5 /100m。 在反应过程中，温度与时间可以互为补偿，干酪根的反应速度与时间呈线性变化关系、与温度呈指数变化关系，高温短时作用与低温长时作用可以产生同样的效果。第65页/共110页法国法国.康南研究了世界若干含康南研究了世界若干含油气盆地的主要生油层，分析了油气盆地的主要生油层，分析了成熟成熟点的现时温度与地质年龄的关系。点的现时温度与地质年龄的关系。498. 613014logTtt生油层成熟点的地质年龄，a；生油层成熟点的现时热力学温度，。 研究表明，不同含油气盆地的生油层，其门限温度不同。研究表明，不同含油气盆地的生油层，其门限温度不同。地层越老，生油门限温度越低。地层越老，生油门限温度越低。 我国松辽盆地下白垩统我国松辽盆地下白垩统( (距今约距今约1 11 110108 8a)a)生油层的门限温度为生油层的门限温度为5l-58 5l-58 ，而美国洛杉机盆地中上新统，而美国洛杉机盆地中上新统( (距今约距今约0.110.1110108 8a)a)生油层的门限温度高达生油层的门限温度高达115115。第66页/共110页 细菌 按生活习性分为喜氧细菌、厌氧细菌喜氧细菌、厌氧细菌和通性细菌通性细菌三类。厌厌氧细菌氧细菌可以促使有机质向油气转化。随埋深增加而减弱。出现在有机质改造的中、早期。 在缺乏游离氧缺乏游离氧的还原条件下，细菌在油气生成过程中的作用实质是将有机质中的氧、硫、氮、磷等元素分离出来，使碳、氢（特别是氢）富集起来，使有机质向有利于生油的方向转化；也可以分解有机质形成甲烷。 细菌本身也是良好的生油原始材料。还能促进生油从沉积岩中析出并发生运移。在特定条件下对石油氧化破坏，对油气保存不利。 第67页/共110页 催化作用和放射性物质催化作用和放射性物质 油气生成过程中，最普遍的催化剂是油气生成过程中，最普遍的催化剂是粘土矿物粘土矿物（高岭石、蒙脱石、绿泥石、水云母等）。具有很强的吸附能力，（高岭石、蒙脱石、绿泥石、水云母等）。具有很强的吸附能力，可使有机质组分在粘土矿物颗粒表面富集，并按不同组分的吸附性能不断进行重新分布，降低了有机质的成熟温度，有效地促进了油气生成。可使有机质组分在粘土矿物颗粒表面富集，并按不同组分的吸附性能不断进行重新分布，降低了有机质的成熟温度，有效地促进了油气生成。 在粘土矿物中富集大量在粘土矿物中富集大量放射性物质放射性物质，可导致水分解产生大量游离氢，衰变产生能量，可导致水分解产生大量游离氢，衰变产生能量，游离氢和能量游离氢和能量将增加油气形成的产率和速率，对油气生成有利。将增加油气形成的产率和速率，对油气生成有利。这种聚合作用还会继续下去，直至形成各种气态和液态碳氢化合物。这种聚合作用还会继续下去，直至形成各种气态和液态碳氢化合物。第68页/共110页1 1、细菌和催化剂、细菌和催化剂 在特定阶段作用显著，加速有机质在特定阶段作用显著，加速有机质降解生油、生气；降解生油、生气；2 2、放射性作用、放射性作用 可不断提供游离氢的来源可不断提供游离氢的来源；3 3、温度与时间、温度与时间 在油气生成全过程中都有着重要在油气生成全过程中都有着重要作用。作用。 有机质向油气的转化，是在适宜的地质环境里，有机质向油气的转化，是在适宜的地质环境里，多种因素综合作用的结果，其中起决定作用的是多种因素综合作用的结果，其中起决定作用的是温度温度和时间和时间。 第69页/共110页第二章第二章 石油与天然气成因及生油层石油与天然气成因及生油层一一、油气成因概述、油气成因概述二二、油气生成的原始物质、油气生成的原始物质三三、有机质的演化与油气生成有机质的演化与油气生成四、四、烃源岩及评价烃源岩及评价第70页/共110页 烃源岩烃源岩：富含有机质、在地质历史过程中生：富含有机质、在地质历史过程中生成并排出了或者正在生成和排出石油和天然气成并排出了或者正在生成和排出石油和天然气的岩石。的岩石。油源岩、气源岩油源岩、气源岩 烃源层：烃源层：由烃源岩组成的地层由烃源岩组成的地层。 烃岩层系烃岩层系：在一定地质时期内，具相同岩性：在一定地质时期内，具相同岩性- -岩岩相特征的若干烃岩层与其间非烃岩层的组合。相特征的若干烃岩层与其间非烃岩层的组合。 烃源岩评价：烃源岩评价：根据大量地质和地球化学分析结根据大量地质和地球化学分析结果，在一个沉积盆地（或凹陷中），从剖面上果，在一个沉积盆地（或凹陷中），从剖面上确定烃岩层，在空间上确定有利的烃源区，为确定烃岩层，在空间上确定有利的烃源区，为油气勘探提供科学依据。油气勘探提供科学依据。四、烃源岩及评价四、烃源岩及评价第71页/共110页 油气生成必须具备两个条件：油气生成必须具备两个条件： 有足够的有机质并能保存下来有足够的有机质并能保存下来 有足够的热量保证有机质转化为油气有足够的热量保证有机质转化为油气 具备烃源岩形成的地质环境一般应为：具备烃源岩形成的地质环境一般应为：水水体安静、气候温暖、生物繁茂、稳定沉降体安静、气候温暖、生物繁茂、稳定沉降。这种环境受到这种环境受到区域大地构造区域大地构造和和岩相古地理岩相古地理等条件的制约。等条件的制约。 ( (一一) ) 烃源岩形成的地质环境烃源岩形成的地质环境第72页/共110页1、大地构造环境大地构造环境 长期持续下沉、沉积物得到相应补偿。长期持续下沉、沉积物得到相应补偿。若沉降速度远远超过沉积速度，水体急剧变深，生物死亡后，在下沉过程中易遭巨厚水体所含氧气的氧化破坏；反之，若沉降速度显著低于沉积速度，水体迅速变浅，乃至盆地上升为陆，沉积物暴露地表，有机质易受空气中的氧所氧化，也不利于有机质的堆积和保存。同沉积构造：同沉积构造： 利于有机质的生成和保存：利于有机质的生成和保存：可以长期保持适于生物大量繁殖和有机质免遭氧化的有利水体深度，保证丰富的原始有机质沉积下来； 利于油气生成和排驱：利于油气生成和排驱：可以造成沉积厚度大、埋藏深度大、地温梯度大，生、储层频繁相间广泛接触，有助于原始有机质迅速向油气转化并广泛排烃的优越环境。 第73页/共110页 全球构造格局中沉积盆地的分布全球构造格局中沉积盆地的分布大陆板块内大陆板块内部部大大 洋洋 板板 块块碰撞山碰撞山带带大陆板块内大陆板块内部部大西洋大西洋型张裂型张裂大陆边大陆边缘缘西太平洋型西太平洋型大陆边缘弧大陆边缘弧沟体系沟体系陆陆壳壳盆盆地地大大陆陆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沟沟开开阔阔大大洋洋盆盆地地大大洋洋中中脊脊中中谷谷盆盆地地开开阔阔大大洋洋盆盆地地残残留留大大洋洋盆盆地地陆陆内内剪剪张张盆盆地地陆陆源源沉沉积积棱棱柱柱体体周周围围盆盆地地 根据板块构造观点，根据板块构造观点，板块的边缘活动带、板块内部的裂板块的边缘活动带、板块内部的裂谷、坳陷，以及造山带的前陆盆地、山间盆地谷、坳陷，以及造山带的前陆盆地、山间盆地等大地构造等大地构造单位，是地质历史上曾经发生长期持续下沉的区域，是地单位，是地质历史上曾经发生长期持续下沉的区域，是地壳上油气资源分布的主要沉积盆地类型。壳上油气资源分布的主要沉积盆地类型。第74页/共110页 在一个大型沉积盆地内，由于在一个大型沉积盆地内，由于断裂分割断裂分割或或沉沉降速度降速度的差异造成盆地许多的差异造成盆地许多次级凸起与凹陷次级凸起与凹陷，使，使有机质有机质就近就近沉降下来，有利于有机质的沉积和保存沉降下来，有利于有机质的沉积和保存。 第75页/共110页 既有生物大量繁殖，又有利于堆积和保既有生物大量繁殖，又有利于堆积和保存的环境：海相、陆相、海陆过渡相都有。存的环境：海相、陆相、海陆过渡相都有。海相环境：海相环境：u有利区域有利区域浅海、三角洲浅海、三角洲、海湾、泻湖海湾、泻湖u不利区域不利区域滨海、深海区滨海、深海区2 2、岩相古地理环境、岩相古地理环境第76页/共110页u有利区域浅海、三角洲、海湾、泻湖 一般认为浅海区及三角洲区是最有利于油气生成的古地理区域。 在浅海大陆架范围内，水深一般不超过200米，水体较宁静，阳光、温度适宜，生物繁盛，尤其各种浮游生物异常发育，死亡后不需经过太厚的水体即可堆积下来。浅海：鱼浅海：鱼、虾、蟹、虾、蟹、贝、藻、贝、藻 第77页/共110页有利区域浅海、三角洲、海湾、泻湖 海湾及泻湖 因有半岛、群岛、沙堤或生物礁带与大海相隔，携带大量氧气的汹涌波涛难以侵入，新的氧气不易补给，在这种半闭塞无底流的环境中，也对保存有机质有利。辽东湾、渤海湾、莱州湾、海州湾、三门湾、罗源湾、钦州湾 该区域，浮游生物很发育。海湾 波斯湾盆地的中、新生界，西西伯利亚的侏罗系、白垩系，墨西哥湾的中、新生界，以及我国四川盆地的志留系、二叠系、三叠系都属于浅海环境的产物。第78页/共110页海相环境u有利区域浅海、三角洲、海湾、泻湖 在三角洲发育部位，陆源有机质源源搬运而来，加上原地繁殖的海相生物，致使沉积物中的有机质含量特别高，是极为有利的生油区域。第79页/共110页砂坝-泻湖体系-砂坝砂坝又称又称障壁岛、堤岛、堡岛障壁岛、堤岛、堡岛，泛指近海与海岸线延伸方向平行分布的一系列砂坝和砂岛。被砂坝从毗邻海域隔离出来、但仍与海洋沟通或有限沟通的浅水域称，泛指近海与海岸线延伸方向平行分布的一系列砂坝和砂岛。被砂坝从毗邻海域隔离出来、但仍与海洋沟通或有限沟通的浅水域称泻湖泻湖。两者互相依存而构成。两者互相依存而构成 砂坝砂坝-泻湖体系泻湖体系。第80页/共110页不利区域滨海、深海区 滨海区：海水进退频繁，浪潮作用强烈，不利于生物繁殖和有机质的堆积保存。 深海区：生物本来就少，死后下沉至海底需经历巨厚水体，易遭氧化破坏；加上离岸又远，陆源有机质需经长途搬运，早被淘汰氧化，都不利于有机质的堆积和保存。 深海海滨第81页/共110页陆相环境u有利区域深水、半深水湖泊u不利环境浅水湖泊和沼泽区 湖泊能够汇聚周围河流带来的大量陆源有机质，同时提供水生生物的繁殖发育条件，有机质丰富。近海地带的深水湖盆更是最有利的生油坳陷，因为近海区域地势低洼、沉降较快，是陆表水的汇集地带，容易长期积水而形成深水湖泊，保持安静的还原环境。第82页/共110页浅水湖泊和沼泽区浅水湖泊和沼泽区 在浅水湖泊和沼泽区，水体动荡，大气中的氧易于进入水体，不利于有机质的保存；这里的生物以高等植物为主，有机质多属型干酪根。一般认为，型干酪根生油潜能差，多适于造煤和生成煤系气、沼气，为天然气的生源。 不过，近年来油气勘探表明，煤系地层有机质不仅可以生气，而且其中某些显微组分也可以生油，如澳大利亚的吉普斯兰盆地、加拿大的斯科舍盆地、我国的吐哈盆地都在煤系地层找到了石油。 第83页/共110页古地理环境 海相环境、陆相环境 古气候 对沉积有机质向油气的转化也有一定的影响，它直接影响着生物的发育与繁殖。 一般来说，温暖湿润的气候条件有利于生物的繁殖与发育，对油气的生成是有利的。大地构造条件第84页/共110页 生油层的地质研究包括生油层的地质研究包括生油层的岩性、岩生油层的岩性、岩相及厚度研究相及厚度研究。 生油岩一般为粒细、色暗、富含有机质和微体生物化石、常含原生分散状黄铁矿、偶见原生油苗。 1 1粘土岩类生油层粘土岩类生油层：主要包括：主要包括泥岩泥岩、页岩、粘土等、页岩、粘土等，是在一定深度的稳定水体中形成的。，是在一定深度的稳定水体中形成的。 我国主要陆相盆地如松辽、渤海湾、准噶尔、柴达木等含油气盆地，主要生油层多为灰黑、深灰、灰及灰绿色泥岩、页岩。（二）烃源岩的地质研究（二）烃源岩的地质研究第85页/共110页粘土岩类生油层粘土岩类生油层第86页/共110页2 2碳酸盐岩类生油层碳酸盐岩类生油层：以低能环境下形成的富含以低能环境下形成的富含有机质的有机质的石灰岩、生物灰岩和石灰岩、生物灰岩和泥灰岩泥灰岩为主，含黄为主，含黄铁矿及生物化石；偶见原生油苗，有时锤击可闻铁矿及生物化石；偶见原生油苗，有时锤击可闻沥青臭味。沥青臭味。 我国四川盆地丰富的天然气资源部分与二叠系和三叠系的石灰岩有关；华南、塔里木地台广泛发育的古生界碳酸盐岩和华北地台中、上元古界、下古生界的许多碳酸盐岩都具备良好的生油条件。波斯湾盆地的上侏罗统阿拉伯组和第三系阿斯马利石灰岩都具有重要的碳酸盐岩生油层。第87页/共110页塔里木盆地生塔里木盆地生物灰岩照片物灰岩照片第88页/共110页（三）烃源岩的地球化学研究（三）烃源岩的地球化学研究作为有效生油岩首先必须具备：作为有效生油岩首先必须具备： 1 1、足够数量的有机质、足够数量的有机质 2 2、良好的有机质类型、良好的有机质类型 3 3、具一定的有机质热演化史、具一定的有机质热演化史生油岩地球化学研究步骤：生油岩地球化学研究步骤： 1 1、测定岩石中可溶有机质和不溶有机质的含量、测定岩石中可溶有机质和不溶有机质的含量 2 2、确定干酪根的类型以及可溶抽提物的化学组、确定干酪根的类型以及可溶抽提物的化学组成成 3 3、根据光性和物理化学性质来分析有机质的演化阶、根据光性和物理化学性质来分析有机质的演化阶段。段。第89页/共110页1 1有机质的丰度有机质的丰度 通常用有机质的丰度来代表岩石中有机质的相对含量通常用有机质的丰度来代表岩石中有机质的相对含量，衡量和评价岩石的生烃能力。，衡量和评价岩石的生烃能力。国内外普遍采用的有机质丰度指标：国内外普遍采用的有机质丰度指标： 总有机碳含量总有机碳含量(TOC) 岩石热解参数岩石热解参数(生烃潜量，生烃潜量，S1+S2) 氯仿沥青氯仿沥青“A” 总烃总烃(HC)含量等含量等 第90页/共110页总有机碳含量总有机碳含量(TOC)(TOC)：即单位质量岩石中有机碳即单位质量岩石中有机碳的质量百分数。的质量百分数。这部分有机碳实际上只代表岩石这部分有机碳实际上只代表岩石中残存下来的有机碳，故又称之为中残存下来的有机碳，故又称之为剩余有机碳。剩余有机碳。岩石热解参数岩石热解参数(生烃潜量，生烃潜量，S1+S2)：常用产烃潜常用产烃潜量量Pg(S1+S2) 。氯仿沥青氯仿沥青 “A A”含量含量: :岩石中用氯仿可抽提的有机岩石中用氯仿可抽提的有机质的含量，用占岩石的质量百分数表示。质的含量，用占岩石的质量百分数表示。总烃总烃(HC)含量含量: 氯仿沥青氯仿沥青 “A”中饱和烃和芳香烃组中饱和烃和芳香烃组份含量的总和。份含量的总和。 第91页/共110页 岩石类型 生油岩级别 泥 质 岩 碳 酸 盐 岩 差 0.5 8.0 1.002.00 有机碳含量划分泥质岩和碳酸盐岩生油岩级别（陈建平等，有机碳含量划分泥质岩和碳酸盐岩生油岩级别（陈建平等，1996）不同级别生油岩总烃含量评价标准（10-6） 生油岩 级别 作 者 很 差 差 良 好 好 很 好 菲 利 皮 050 50150 150500 5001500 15005000 尼 克 松 1000 贝 克 50 501000 10006000 挪威大陆架研究所 500 美国大陆石油公司 350 第92页/共110页第93页/共110页 有机质的类型有机质的类型 干酪根类型干酪根类型不同，向油气转化的成烃模式和产物不同，向油气转化的成烃模式和产物就不同。因此，就不同。因此，有机质类型研究主要任务就是确定干有机质类型研究主要任务就是确定干酪根的类型。酪根的类型。第94页/共110页 确定确定干酪根的类型干酪根的类型，比较常用的方法有：，比较常用的方法有：光学显光学显微镜法、热解法、元素分析法微镜法、热解法、元素分析法等。等。干酪根的显微组成干酪根的显微组成干酪根元素组成以及岩石热解参数干酪根元素组成以及岩石热解参数生油岩中可抽提物生油岩中可抽提物（饱和烃、芳香烃、非烃和沥青质）的相对含量。的相对含量。对划分有机对划分有机质类型也有参考意义，尤其是低熟生油岩，质类型也有参考意义，尤其是低熟生油岩，其应用效果较好。其应用效果较好。甾烷化合物和异戊间二烯型烷烃组成特征也甾烷化合物和异戊间二烯型烷烃组成特征也能反映有机母质的性质。能反映有机母质的性质。 第95页/共110页 . .有机质的成熟度有机质的成熟度 表示沉积有机质向油气转化的热演化程表示沉积有机质向油气转化的热演化程度。度。 目前评价有机质成熟度方法有：目前评价有机质成熟度方法有： 1 1）镜质体反射镜质体反射率率Ro Ro 显微光度计测定显微光度计测定 2 2）TTITTI指数指数 3 3）孢粉和干酪根颜色）孢粉和干酪根颜色 显微镜显微镜 4 4）岩石热解参数及其相互关系）岩石热解参数及其相互关系 5 5）生油岩可溶有机质的演化特征）生油岩可溶有机质的演化特征 正烷烃分布特征、奇偶优势比、甾、萜烷异构化比值确定成熟度正烷烃分布特征、奇偶优势比、甾、萜烷异构化比值确定成熟度 第96页/共110页第97页/共110页第98页/共110页第99页/共110页油源对比：包括油（气）与源岩之间、不同油层中油气之间的对比。目的：追踪油气层中油气的来源，进一步圈定可靠的油源区，确定勘探目标。 依据：油藏中的油气与烃源岩中的油气或有机质有亲缘关系，在化学组成上也必然存在某种程度的相似性。 油气源对比油气源对比第100页/共110页对比条件：对比条件：（1 1）运移过程中，没有或很少有来自不同生油）运移过程中，没有或很少有来自不同生油层的油气混杂；层的油气混杂；（2 2）分布在岩石与原油中的特征化合物，性质稳）分布在岩石与原油中的特征化合物，性质稳定，在运移和热变质等次生过程中很少或几乎无损定，在运移和热变质等次生过程中很少或几乎无损失。失。目前的主要方法：烷烃分布特征生物标志物组成特征稳定碳同位素第101页/共110页正构烷烃分布特征：正构烷烃分布特征： 正构烷烃的组成和分布特征受母质类型、有机质演化程度等多种因素的影响，一般认为，如果原油与生油岩有亲缘关系，那么它们的正构烷烃分布特征（气相色谱指纹）应具有相似性。 1、烷烃分布特征、烷烃分布特征第102页/共110页正构烷烃正构烷烃在多数原油中在多数原油中具有很高的浓度，它们具有很高的浓度，它们控制着相应的控制着相应的气相色谱气相色谱的总面貌，的总面貌，但受生物降但受生物降解作用、成熟作用和运移解作用、成熟作用和运移作用等次生变化的影响也作用等次生变化的影响也较大，给对比带来困难。较大，给对比带来困难。 第103页/共110页异戊间二烯型烷烃 在本世纪六十年代以来，在原油和沉积物中陆续发现了C9C25异戊间二烯型烷烃，其中姥鲛烷、植烷最丰富且最稳定。它们几乎在每个原油与生油岩抽提物中都出现，运移作用又不会改变其相对含量，甚至在寒武纪和更早时期都存在，所以是研究原油与生油岩之间的关系，追踪石油运移途径的良好对比标志，国外称之为“指纹化石”。 第104页/共110页2.2.微量元素微量元素 常 用 钒 和 镍 ，常 用 钒 和 镍 ，V/Ni1V/Ni1V/Ni1为海相环境，为海相环