油藏开发第一节.ppt

一、油气成因概述 由于： (1)石油、天然气是流体，其产出地与生成地往往不一致，受多种因素控制。 (2)化学成分均很复杂 (3)油气水常常伴生 油气的成因是一个长相争论的基本理论问题 第二节 生油层及油气生成 （一）无机生油说 石油工业发展早期，从纯化学角度出发，认为油气是无机成因的。无机成因说大致可归纳为： 1、碳化物说（门捷列夫，1876年）：认为在地球内部水与重金属碳化物作用，可以产生碳氢化合物： 3FemCn+4mH2O一mFe3O4+C3nH8m 地球形成时期，温度很高，使碳和铁变为液态，互相作用而形成碳化铁。由于它们密度较大，保存在地球深处。后来，地表水沿地壳裂隙向下渗透，与碳化铁作用产生碳氢化合物，沿着裂隙上升到地壳。有些碳氢化合物浸透了岩石，形成油页岩、藻煤及其他含沥青岩石；有些碳氢化合物在地表附近受到氧化，形成地沥青等产物；如果碳氢化合物上升到地壳比较冷却的部分，冷凝下来形成石油，并在孔隙性岩层中聚集便可形成油藏。 2、宇宙说：索可洛夫，1889年 主张：在地球呈熔融状态时，碳氢化合物就包含在它的气圈中；随着地球冷凝，碳氢化合物被冷凝岩浆吸收，最后，凝结于地壳中而成石油。 基本论点：1）在天体中碳和氢的储量很大； 2）由碳、氢合成碳氢化合物是出现在天体发展的早期阶段； 3）同其他天体一样，地球上形成的碳氢化合物后来为岩浆所吸收； 4）当岩浆进一步冷却和紧缩时，包含在其中的碳氢化合物就沿断裂或裂隙分离出来。 碳化物说和宇宙说所依据的由无机物制成简单碳氢化合物的实验，至今未找到任何实地证据说明在自然界也发生过这样的过程。 3、岩浆说：库得梁采夫，1949年 认为石油的生成同基性岩浆冷却时碳氢化合物的合成有关。这个过程是在高压条件下完成的，因而可以促使不饱和碳氢化合物聚合而成饱和碳氢化合物。 并且，依靠石油才在地球上产生了生物，石油中含有生物所需要的一切化学元素，因此，不是石油来自有机物质，恰好相反，而是有机物质来源于石油。 4、高温生成说：切卡留克，1971 实验发现：一些矿物在高温、高压下可分离出甲烷、乙烷等烃类，因此认为油气是上地幔中的氧化铁和水反应所得。 5、蛇纹石化生油说：耶兰斯基，1966，1971 无机成因论者的致命点： （1）是脱离了地质条件来讨论油气的成因，而且将宇宙中发现的简单烃与地球上组成复杂的石油等同起来。 （2）无法解释世界上已经发现的油气田99.9%都分布在沉积岩中。 （3）无法解释为什么石油具有只有生物有机质才有的旋光性，生标物等问题，而且石油的旋光性在300℃以上就不存在了，若为无机成因需要高温、高压，石油的旋光性早就消失了。 第二节 生油层及油气生成 （二）有机生油说 主要论点 主要证据 油气生成于沉积物中的有机质 ①世界上99.9%以上的石油产于沉积岩区；而与沉积岩无关的大片岩浆岩、变质岩区没有产出石油；少量工业油流的岩浆岩、变质岩都与沉积岩毗邻； ②油气中先后鉴定出很多与活生物体有关的生物标志化合物； ③ 油气中烃类与生物体中类脂物、沉积有机质在元素组成、化学成分及结构上都存在着相似性和连续性。 ④实验室中模拟地下条件，从多种有机质中获得了烃类。 有机成油说在油气生成的机理和时间上，亦有早期生成论和晚期生成论之争 1.早期成油论 观点：油气是地质历史时期中生物有机质在还原环境中转化而来的 依据：1）实验发现，一些生物组分如脂类、蛋白质等在一定条件下可以生成烃类 2）在现代沉积物中发现了液态烃，用放射性碳同位素C14测定了烃的年龄，证明它们是现代生成的，最老的年龄只有1.46万年 3）某些细菌是有机质加氢、去羧基转化为烃类的媒介，这一过程完成于沉积物埋藏不深的阶段，说明烃类只能在早期生成 难点：1）世界上发现的原生油气藏几乎都在上新世（N2）以前 2）现代沉积物中烃类的性质与石油不同 现代沉积物中的烃，在性质上与石油中的烃差异太大。这表现在： ①现代沉积物中缺少C4～C7的轻烃，C8～C13也极少；现代沉积物C2～C7为0.005ppm，C8～C13为1ppm，古代沉积物分别为30ppm和50ppm ②现代沉积物中的正烷烃有明显的奇碳数优势，正脂肪酸具有偶碳数优势，而古代生油岩和原油无此优势。 ③现代沉积物中很难找到苯、二甲苯等轻芳烃，而它们在石油中则是重要分子。 ④现代沉积物的可溶有机质中非烃馏份多；而在原油中则以饱和烃及芳烃馏份占优势。 ⑤现代沉积物经细菌作用后虽能生成少量烃类，但主要是甲烷，C2以上的重烃很少。 2.晚期生