地球化学-第五章油气生成1.ppt

* * 第五章 油气的生成 油气的成因是油气地球化学的一个基本理论问题。石油、天然气是流体，由于其流动性，常使产出地与生成地不一致，就使油气的成因研究变的很复杂。但经过长期的油气勘探实践和研究，人们对油气的主要成因机理有了深刻的认识。 第一节 烃类的演化与干酪根成烃作用模式 一、烃类的形成及演化 巴黎盆地下托尔阶页岩可溶 有机质随深度的变化 在埋藏深度浅于1500m时，可溶有机质数量随深度增加的变化较小,当埋藏深度在1500～2200m时，饱和烃的含量大幅度增加，可溶有机质的数量迅速增大，当埋藏深度大于2200m时，可溶有机质在达到最大数量后，又迅速降低。 1．抽提物和总烃含量随深度的变化 杜阿拉盆地洛格巴巴岩系可溶 有机质随深度的变化 2．烷烃随深度的变化 各种烃类数量随深度变化 正构烷烃 一般随深度增加，主峰碳数降低，碳数范围由高碳数范围C23~C33向低碳数范围C15~C21或更低范围C15-移动，奇偶优势消失。 洛杉矶盆地正构烷烃随 埋深的变化 异构烷烃 随埋深增加而减少。济阳坳陷东营凹陷下第三系沙三段烃源岩异构烷烃的演化也显示类似的规律。 岩中类异戊二烯烃与 正构烷烃演化对比 东营凹陷沙三段烃类随埋深的演化（据程克明，1982） 环烷烃 随深度由浅到深：多环（四、五、六环）环烷烃逐渐降低，单环、二环环烷烃含量逐渐增高。 芳香烃 生油高峰期之后饱/芳比有随深度增加而变小的趋势。从结构上来看，浅处多以芳香环烷烃为主，碳数27~30，与生物成因的环状化合物关系密切。深部多以1~3环的苯。萘、菲系列芳香烃为主，而高分子量芳香环烷烃趋于消失。 二、干酪根成烃作用的一般模式 烃类生成与烃类埋藏深度关系的一般模式示意图 第二节 低熟油的形成机理 按照传统的生油模式及以其为基础建立的资源评价方法，一般以烃源岩Ro＝0.5%为“生油门限”， Ro＜0.50%者被视为无效烃源岩。而对于Ro＝0.50～0.70%之间的低成熟烃源岩，被认为其未达到“生油高峰”，生成的油气资源相当有限。 低熟油形成机理的研究是对现有油气成因理论的进一步补充和完善，对于促使油气资源评价技术方法的改进与发展，拓宽油气勘探领域，具有重要的实际意义。 一、低熟油的涵义 所谓的低熟油系指所有非干酪根晚期热降解成因的各类低温早熟的非常规石油。 即在生物甲烷气生烃高峰之后，烃源岩中某些特定有机质，在埋藏升温达到干酪根晚期热降解大量生油高峰以前（相应的源岩镜质体反射率Ro＜0.70%左右），经由不同生烃机制的低温生物化学或低温化学反应生成并释放的烃类。 包括凝析油、轻质油、正常石油、重油和高凝固点油等。低熟油生烃阶段相应的源岩镜质体反射率Ro大体上在0.20～0.70%范围内，相当于干酪报生烃模式的未成熟和（或）低成熟阶段。 二、低熟油的母质 1．显微组分“分期生烃” 在烃源岩中，那些化学性质不稳定、活化能较低的富氢显微组分有可能生成低熟油。 树脂体、木栓质体、高等植物蜡、藻类生物类脂物及含硫大分子（非烃、沥青质和Ⅱ-S型干酪根）等的生烃贡献明显早于其它组分，成为低温早熟生油的主要母质。 在沉积物和年轻岩石中存在一定数量的有机质，其中包括烃类物质。在成岩作用阶段，烃源岩中可溶有机质的变化十分活跃，含杂原子的非烃不断脱除杂原子基团转化为烃类，而且这一过程不需要很高的热力条件，属典型早期低温转化过程。可溶有机质对低熟油有十分重要的贡献。 2.可溶有机质的贡献 3．低熟烃源岩的地化特征 （1）氯仿沥青“A”的族组成 与成熟源岩相比，低熟源岩的族组成总体上具有饱和烃含量低（一般小于60%），非烃含量相对较高（占氯仿沥青“A”族组成的20%以上），非/沥比大（一般远大于1）的特点。 （2）化合物分布特征 高饱/芳比（达2～10）和高非/沥比（1～17）的特点。 饱和烃馏分以正构烷烃为主（含量占60～80%），生物标志物含量丰富。 芳烃馏分包含常规多环芳烃、芳香甾萜类和各种含硫化合物等成分。 低熟石油与源岩常含有相当数量热稳定性低的生物标志物：例加，5β(H)粪甾烷、17β(H),21β(H)-藿烷、13α(H),14α(H)—三环萜烷、脱羟基维生素E、卟啉以及长侧链噻吩类，标志这些石油和源岩的低熟性。 三、低熟油的性质与判识标志 1．低熟油的一般物理化学性质 （1）低熟油的物性特点 从0.7～1.0g/cm3，绝大多数低熟油的密度介于0.85～0.94g/cm3之间，与普通石油相比显示出其油质偏重的特点。但其中也不乏象吐哈盆地、柴达木盆地所产的低熟凝析油和轻质油。 周光甲