第五章：油气成因理论及烃源岩1.ppt

* * 第一节 油气成因理论的发展概况 第二节 生成油气的物质基础 第三节 油气生成的地质环境与物理化学条件 第四节 有机质演化与成烃模式 第五节 天然气的成因类型及特征 第六节 生油层研究及油源对比 第五章：油气成因理论及烃源岩 第一节 油气成因理论的发展概况 1、石油、天然气成因，作为找油、找气工作的基础，具有很重要的指导意义。 3、对油气成因，现已提出了多种假说，之所以出现各种假说，其复杂性在于： 2、石油、天然气只有生成后，才有运移、聚 集、保存、破坏等石油地质事件发生，无油气 源一切都无意义！ 1.物态上：油气都是流体，易于流动，现找到 它们的地方，往往并不是它们生成的场所， 2.化学上：油气通过运移，其性质、原始组分 发生变化，现在组成，并不代表其原始面貌； 3.对油、气同原始母质之间过渡形式：缺乏明确认识(仪器、设备、模拟条件有的无法达到)。 实际上，油气生成不能脱离周围地质条件，争论的焦点是： 原始物质和转化条件等问题 总结勘探、开采经验，结合近代物理学、化学、生物学及地质学等基础理论科学，为有机说提供了充分证据，且形成了相当完整的体系，从而被绝大多数人所接受。 有机成因理论形成后，争论油气是成岩早期或晚期形成的问题。通过大量研究，晚期成油说得到大部分人的拥护。 目前，特别是我国，基本是以有机成因晚期成油学说观点进行石油地质学研究和勘探开发的。现有人提出，成油的过程是多次的，即早期也有，晚期也有，宜将两种观点统一起来。 油气成因基本归为：无机成因和有机成因 一、油气无机成因说 石油工业发展早期，从纯化学角度出 发，认为石油是无机成因的。 大致可归为两类： 地深成因说，认为烃类形成于地球深处； 宇宙成因说，认为烃类早在地球形成的宇 宙阶段即已形成。 1.实验室中，从无机物中合成得到了烃类； 2.天体光谱分析：有碳、氢和烃类； 3.火山喷出气体、岩浆岩的包裹体中含烃； 4.陨石中鉴定出烃类； 5.石油的旋光性，可由非旋光物质合成，卟 啉也可无机合成(近期有人认为)。 主要依据： 作为石油起源假说，主要有以下几种： 根据这些学说：寻找油气应在地壳深处、岩浆活动、岩浆岩发育的地方。 ③岩浆说（库特梁采夫1951）认为地球深部岩浆存在碳、 氢及微量元素，岩浆冷却时形成烃类； ④高温高压说（切卡留克1971）认为深部生成烃类，沿断 裂进入沉积岩； ⑤蛇纹岩化说(耶兰斯基,1966)，提出蛇纹石化可形成烃类； ①碳化说（门捷列夫，1876），即碳和铁形成碳化铁，与 地壳深处热水相遇生成碳氢化合物； ②宇宙说(索科洛夫,1889) 认为碳氢化合物早期宇宙固有 实践中，无机学说无法解释许多问题： 1.远离油气地质实际(99.9%的油气与沉积岩有关)。 2.难以说明实验室和深部无机合成的简单烃与石油组成复杂性之间关系。 反之，用有机成因观点来解释，则比较合 理一些。 3.石油中普遍存在生物成因信息，如姥姣烷、降姥姣烷、植烷等，石油也不能在高温下保存等。 二、油气有机成因说 主张油气有机成因说的学者认为，油气是地质时 期中生物选择在适当条件下生成的。 干馏说(罗蒙诺索夫，1763)煤在地下受热、干镏生烃。 动物说(E.Engler，1869)实验证明动物脂肪可合成烃 类。 混成说(波东尼，1906)动、植物首先生成腐泥岩、再形成石油，使有机成油说成为较完整的学说。 五十年代，P.V史密斯，G.T菲力普等研究取得了宝贵成果，证实为有机质生成油、气。 1.世界99.9%以上石油都产自沉积岩，而在大片火成岩、变质岩出露地区，没有工业石油； 三、油气有机成因证据 3.世界上既没有化学成分完全相同的两种石油，也没有成分完全不同的两种石油； 2.从前寒武纪至第四纪更新世的各时代地层都有石油。在地壳上的出现，与地史上生物的发育和兴衰密切相关，具有一致性；在油气田剖面中，含油气层位总与富含有机质层位有依存关系； 4.油气元素组成与有机物质相近； 5.油层温度很少超过100摄氏度； 补充3.石油及大多数天然气的碳同位素组成与生物物质的碳同位素组成接近； 三、油气有机成因证据 补充1.模拟表明，从多种有机质中可得到油气的烃类产物； 补充2.石油中检测出各类生物标志化合物，其碳骨架仅为生物体所特有； 6.生成石油到聚集成藏所需时间大约不到一百万年；研究发现：在近代沉积物中确实存在着油气生成的过程，至今还在进行着，而且生成的油气数量也很可观。 7.古代、