二油气的生成和生油层.pptVIP

* * 第二节 油气的生成 一、油气的生成 油气成因问题，在原始物质、客观环境及转化 条件等方面，长期存在争论。 （一）油气成因学说 根据在生油气原始物质问题上观点的差异，石油成因理论分： 无机成因说 有机成因说 石油及天然气是在地下深处高温、高压条件下由无机物通过化学反应形成的。 无机物（ C 、 H 、 O 、 Fe ）→ 油气 1、无机成因说： 油气是在地球上生物起源之后，在地质历史发展过程中，由保存在沉积岩中的生物有机质逐步转化而成。 2、有机成因说： （1）早期有机成因论 （2）晚期有机成因论 生物有机质→油气 干酪根： 是指沉积岩中不溶于碱、非氧化性酸（ HF 、 HCI ）、 非极性有机溶剂 （ CCl4 、 CHCl3 、 苯、酒精） 的分散有机质。 （二）生成油气的原始物质 古生物、有机质、干酪根 我国某些陆相油源层中干酪根元素组成(胡见义，黄第藩，1991) 大地构造条件: 长期稳定下沉（V沉积≈V沉降） 古地理环境: 低能、还原性岩相古地理环境——浅海封闭环境，半深－深湖、前三角洲 （三）生成油气的地质条件 （四）油气的转化条件 促使有机质转化为油气的条件 （物理、化学、生物化学条件）主要有：热力作用、细菌作用、催化作用、放射性作用、压力等。 1.热力作用 主要体现在温度和时间两个方面 温度是最持久和有效的作用因素。 高温短时间的热力作用与低温长时间的热力作用可以产生同样的效果。 作为养料，被微生物 吞食、消耗 细菌作用→ CO 2 、 H 2 O 、 CH 4 聚合、缩合→干酪根、少量油 2、细菌作用 3. 催化剂作用 有机酵母： 催化作用强，不耐高温。成岩早期。 无机盐类： 最主要的是粘土矿物，蒙脱石型的粘土催化活力最强。成岩中晚期。 4.放射性 放射性元素所造成的局部地温增高，有利于有机质的热演化。 可产生游离氢。 5.压力 经历一个加氢、去氧、富集碳的过程。 不同深度沉积物中有机质与石油的元素组成（据 C.E. ZoBell） 0.1 0.1 0.4 0.4 0.5 0.5 13 13 85 85 石油 石油 0.3 0.3 14 9 73 古代沉积 0.6 9 24 7 58 近代沉积 0.8 11 30 6 52 海洋腐殖泥 浅 ↓ 深 硫 ， % 氮， % 氧， % 氢， % 碳， % 物质类型 深度 0.1 0.1 0.4 0.4 0.5 0.5 13 13 85 85 石油 石油 0.3 0.3 14 9 73 古代沉积 0.6 9 24 7 58 近代沉积 0.8 11 30 6 52 海洋腐殖泥 浅 ↓ 深 硫 ， % 氮， % 氧， % 氢， % 碳， % 物质类型 深度 （五）有机质向油气转化的阶段 1.生物化学生气阶段 深度 ： 0 - 1500 米±； 温度 ： 10~60 ℃ 演化阶段：沉积物的成岩作用阶段 作用因素： 主要产物： 生物成因气、干酪根、少量油 2.热催化生油气阶段 深度： 1500 ～ 2500 - 4000 m 温度： 50 - 60 ℃～ 150 - 180 ℃ 演化阶段：后生作用阶段前期 产物： 作用因素： 热力 + 催化剂的作用 深度： 4000 ～ 7000 米； 温度： 180 ～ 250 ℃ 演化阶段： 后生作用后期 有机质高成熟时期 3.热裂解生凝析气阶段 主要产物：甲烷及其气态同系物。 作用因素： 石油热裂解、热焦化 4.深部高温生气阶段 深度 ＞ 7000 m ； 温度 ＞ 250 ℃ ； 高温高压 变生作用阶段 作用因素：热变质 主要产物： 干气（CH4） 石墨 生油门限温度 只有当温度达到一定值后，干酪根才开始大量转化为油气。 对应的深度——生油门限深度 经过一系列的研究，不同含油气盆地的生油层，其门限温度是不同的。时代较老的生油层，门限温度低些；时代较新的生油层，门限温度高些。