《高等石油地质学》第1章-现代油气成因地质
合集下载
第一章 油气形成与烃源岩分布
（2） 中国西部泥盆系烃源岩研究（王飞宇，2000）
第一节 油气成因热点问题讨论
五、优质源岩产烃问题 1.背景
（1）有效烃源岩产烃一直是广泛接受的观点 （2）从排烃角度认为过厚的烃源岩可能不利
于排烃 （3）烃源岩厚度对烃源岩致关重要
五、优质源岩产烃问题
2、新的发现
（1）国外许多盆地发育的烃源岩厚度不大，但丰度非常高 （阿尔伯达盆地，西伯利亚盆地）。阿尔伯达盆地 西部落基山前（Banff）考察结果（2002年9月）
二、二次生烃问题
3 、二次生烃模式
（4）在起始成熟度进入一次连续生烃“生油门 限”的前提下，二次生烃历程中普遍存在 两个生油高峰。其中第二个生烃高峰为二 次生烃的高峰。
（5）二次生烃作用的生烃“死线”与一次连续 生烃基本一致，均在Ro （3.5%～4.0%）间。
（6）二次生烃的上述特征和演化规律严格受生 烃动力学的控制。
1．泥岩孔隙度与热成熟度的理论关系
2）泥岩孔隙度演化
随着埋藏深度增大、孔隙度逐渐变小事实使Athy(1930)、Rubey和 Hubbert（1959）先后认识到泥岩孔隙度与深度之间为指数关系：
Φ Φ0ebz
（6-4）
其中，Φ为孔隙度，Φ0为地表平均隙度，z 是埋深，b为经验系数。作 者虽未说明他为什么要选用这种形式来拟合他的数据，但自从这以后，
（4）在起始成熟度进入一次连续生烃“生油门限” 的
前提下，二次生烃历程中普遍存在两个生油高峰
（5）二次生烃作用的生烃“死线”与一次连续 生
烃基本一致，均在Ro （3.5%～4.0%）间
三、 深部超压环境对生烃的抑制作用
1 . 问题的理论依据
（1）有机质热解生烃，是固态干酪根向液态烃转化 的化学反应过程，过高的压力必然阻止反应的 进行。
第一节 油气成因热点问题讨论
五、优质源岩产烃问题 1.背景
（1）有效烃源岩产烃一直是广泛接受的观点 （2）从排烃角度认为过厚的烃源岩可能不利
于排烃 （3）烃源岩厚度对烃源岩致关重要
五、优质源岩产烃问题
2、新的发现
（1）国外许多盆地发育的烃源岩厚度不大，但丰度非常高 （阿尔伯达盆地，西伯利亚盆地）。阿尔伯达盆地 西部落基山前（Banff）考察结果（2002年9月）
二、二次生烃问题
3 、二次生烃模式
（4）在起始成熟度进入一次连续生烃“生油门 限”的前提下，二次生烃历程中普遍存在 两个生油高峰。其中第二个生烃高峰为二 次生烃的高峰。
（5）二次生烃作用的生烃“死线”与一次连续 生烃基本一致，均在Ro （3.5%～4.0%）间。
（6）二次生烃的上述特征和演化规律严格受生 烃动力学的控制。
1．泥岩孔隙度与热成熟度的理论关系
2）泥岩孔隙度演化
随着埋藏深度增大、孔隙度逐渐变小事实使Athy(1930)、Rubey和 Hubbert（1959）先后认识到泥岩孔隙度与深度之间为指数关系：
Φ Φ0ebz
（6-4）
其中，Φ为孔隙度，Φ0为地表平均隙度，z 是埋深，b为经验系数。作 者虽未说明他为什么要选用这种形式来拟合他的数据，但自从这以后，
（4）在起始成熟度进入一次连续生烃“生油门限” 的
前提下，二次生烃历程中普遍存在两个生油高峰
（5）二次生烃作用的生烃“死线”与一次连续 生
烃基本一致，均在Ro （3.5%～4.0%）间
三、 深部超压环境对生烃的抑制作用
1 . 问题的理论依据
（1）有机质热解生烃，是固态干酪根向液态烃转化 的化学反应过程，过高的压力必然阻止反应的 进行。
石油地质学第1章 石油、天然气、油田水的成分和性质
石油在紫外光的照射下，由于不饱和烃及其
衍生物的存在而产生荧光的这种特性，被称作石 油的荧光性。
石油的荧光性取决于它的化合物组成： 石油中的饱和烃不发光。
6.石油的旋光性
当偏振光通过石油时，石油能使其振动面 旋转一个角度，石油的这种特性称旋光性。
石油具有旋光性的原因： 源于生物体的某些有机化合物分子结构不对称， 具有手征性。
分的重量或体积百分含量来表示石油的组成，称为石油的馏
分组成。
3
石油的馏分组成： 石油沥青类的馏分组成
馏分名称 轻 石油气 馏 汽油 分 中 馏 分 煤油 柴油 沸点 <35 ℃ 35-190℃ 190-260℃ 260-320℃ 碳原子数 C1-C4 C5-C12 化合物 烷烃、环烷烃
C12-C14 烷烃、环烷烃为主，含有 C14-C18 芳烃和含S、N、O 化合物。 C19-C25 高碳数大分子量环烷烃、 芳烃和含S、N、O 化合物。 >C25
《石油天然气地质与勘探》
第一章 石油、天然气及油田水的基本特征
石油（包括油气沥青）： 是指在地壳岩石空隙（孔、洞、缝）中天然生 成的，以液态烃为主的可燃有机矿产。 天然气： 广义上指自然界存在的一切气体。油气地质上 指的是在地壳岩石空隙（孔、洞、缝）中天然生成 的，以气态烃为主的可燃有机矿产。
（四பைடு நூலகம்海、陆相石油化学成分上的基本区别
A、海相石油：
以芳香－中间型和石蜡－环烷型为主，V/Ni ＞1 。饱和烃占25 － 70% ，芳烃占25 －60%；高硫（＞1%）低蜡（＜5% ）。
B、陆相石油：
以石蜡型为主，部分石蜡－环烷型。V/Ni ＜1。饱和烃占60－90% ，芳烃 10 －20%；高蜡（＞ 5%）、低硫（＜1%）。
衍生物的存在而产生荧光的这种特性，被称作石 油的荧光性。
石油的荧光性取决于它的化合物组成： 石油中的饱和烃不发光。
6.石油的旋光性
当偏振光通过石油时，石油能使其振动面 旋转一个角度，石油的这种特性称旋光性。
石油具有旋光性的原因： 源于生物体的某些有机化合物分子结构不对称， 具有手征性。
分的重量或体积百分含量来表示石油的组成，称为石油的馏
分组成。
3
石油的馏分组成： 石油沥青类的馏分组成
馏分名称 轻 石油气 馏 汽油 分 中 馏 分 煤油 柴油 沸点 <35 ℃ 35-190℃ 190-260℃ 260-320℃ 碳原子数 C1-C4 C5-C12 化合物 烷烃、环烷烃
C12-C14 烷烃、环烷烃为主，含有 C14-C18 芳烃和含S、N、O 化合物。 C19-C25 高碳数大分子量环烷烃、 芳烃和含S、N、O 化合物。 >C25
《石油天然气地质与勘探》
第一章 石油、天然气及油田水的基本特征
石油（包括油气沥青）： 是指在地壳岩石空隙（孔、洞、缝）中天然生 成的，以液态烃为主的可燃有机矿产。 天然气： 广义上指自然界存在的一切气体。油气地质上 指的是在地壳岩石空隙（孔、洞、缝）中天然生成 的，以气态烃为主的可燃有机矿产。
（四பைடு நூலகம்海、陆相石油化学成分上的基本区别
A、海相石油：
以芳香－中间型和石蜡－环烷型为主，V/Ni ＞1 。饱和烃占25 － 70% ，芳烃占25 －60%；高硫（＞1%）低蜡（＜5% ）。
B、陆相石油：
以石蜡型为主，部分石蜡－环烷型。V/Ni ＜1。饱和烃占60－90% ，芳烃 10 －20%；高蜡（＞ 5%）、低硫（＜1%）。
《石油地质学》绪论和第一章
三、新中国的石油工业
ú² ¿Á £¨òÍ Ö¶ ©£
18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000
0
1950
1960
1970
1980
1990
2000
解放后中国石油工业的发展可以划分为三个阶段
三、新中国的石油工业
解放后中国石油工业的发展可以划分为三个阶段
三、新中国的石油工业
石油稳定增长期 天然气高速增长期
石油高速发展期
1993年成为原油净进口国
1978年原油年产突破1亿吨 1997年原油产量达到1.6亿吨
恢复和探索期 1965年实现了原油自给
50年代
60～70年代
80年代以后
解放后中国石油工业的发展可以划分为三个阶段
1.第一阶段：初创阶段（1950-1959）
绪论
• 石油地质学的任务和内容 • 中国油气勘探简史 • 世界油气勘探简史 • 油气勘探的发展方向
现代石油和天然气主要应用（三种用途）： 动力燃料（能源） 化工原料 润滑油料
世界与我国能源结构的对比
世界 中国
石油 40
19.8
煤 26 71.6
天然气 水电 23.8 2.7 2.1 6.5
核能 7.5
1.第一阶段：初创阶段（1950-1959）
（2）1950年代后半期
勘探效果
②川中会战
发现7个小油 田:龙女寺、 蓬莱镇、南充、 合川、罗渡、 营山、广安
2.第二阶段：高速发展时期（1960-1985） (1)石油勘探的战略东移
①国民经济发展的需要 ②地质认识的提高 ③勘探技术的进步
2.第二阶段：高速发展时期（1960-1985）
《高等石油地质学》第1章 有机质热演化程度地球物理预测
END ！
第一章 现代油气 成因进展
专题一：有机质热演化程度地球物理预测
问题的提出
探井一般钻在相对高部位，深洼陷中井很少； 取心的井一般比较少，实测的RO数据有限； 一口井中取心的井段有限，实测RO数据不是很多； RO数据决定有无油气或油气的类型，现有方法有
困难。
是否能够从地震数据中直接提取有机质热演化程震大剖面 627 基干地震大剖面
传统TTI模拟方法的局限性：
埋藏史恢复中的剥蚀量计算 古地温恢复方法
有机质热演化程度地球物理预测 ？
－－有机质热演化程度
有机质热演化程度地球物理预测－理论基础
泥岩孔隙度演化
专题一：有机质热演化程度地震预测
ε＝ΔФ
有机质热演化程度地震预测－理论基础
东营凹陷沙四上段镜质体反射率（Ro）预测平面图
思考题
1、为什么要预测有机质的热成熟度？ 2、有机质成熟度有哪几种预测方法？ 3、常规的TTI法在应用中存在哪些实际问题？ 4、泥质孔隙度变化的主要影响因素是什么？ 5、超压带中的泥岩是否还是符合幂函数关系？ 6、为什么说泥质孔隙度与其热成熟度有理论关系？
通用模型的转换
烃源岩成熟度预测—— Ro与孔隙度之间存在幂函数关系
烃源岩成熟度预测—— 东营凹陷沙四段成熟度声波测井预测
Ro (%)
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
10
20
30
40
50
60
70
Φ (%)
Ro = 4.030262722*Φ -0.6280455129 R2 = 0.847609
石油地质学第1章
§3油气的生成
二、油气生成的物质基础
1、沉积有机质 按照油气有机成因理论，生成油气的核心是生物
物质，生物死亡后的残体经沉积作用埋藏于水下沉积 物中，经过一定的生物化学、物理化学变化形成石油 和天然气。通过沉积作用进入沉积物中并被埋藏下来 的那部分有机质叫沉积有机质。组成沉积有机质的生 物化学组成包括类脂化合物、蛋白质、碳水化合物以 及木质素4类。
§3油气的生成
无机成因论
3、岩浆说
4、高温生成说 5、蛇纹石化生油说
原苏联库得梁采夫提出，他 认为在许多天体上发现碳氢 化合物，火山喷发岩中也发 现有沥青，甚至于在岩浆岩 中也找到有为数极少的石油， 这些石油的形成同基性岩浆 冷却时碳氢化合物的合成有 关，正是因为这是在高温高 压下形成，才会使许多不饱 和碳氢化合物被聚合成饱和 的碳氢化合物。
第一章：石油天然气的生成
•石油的组成及其物理化学特征 •天然气的组成及其物理化学特征 •石油天然气的生成
两种成因论之争 油气生成的物质基础 油气生成的主要母质 油气生成的阶段性及其产物 烃源岩类型 天然气成因类型简介
§1石油的组成及
一、定义
其物理化学特征 石油（oil）是什么？简单地说，
石油是指赋存于地下岩石孔隙中，以
§ 1石油的组成 及其物理化学特
征
三、物理性质
颜色：无色→淡黄色→黄褐色→深褐色→ 黑绿色→黑色。无色石油有的是一种轻质 油，甚至可以即采即用；有的是油气运移 过程中吸附效应。
密度：石油相对密度变化较大，一般均小 于1.0，对应于上述的颜色，浅色的相对密 度低，深色的相对密度高。
粘度：衡量石油流动性能的指标。一般来 说受地下温度、压力和成分影响较大，温 度升高粘度降低，压力增大粘度也增加， 密度大的石油粘度相对也较大。
现代油气成因理论综述.doc
前言石油和天然气的成因问题是石油地质学的前缘学科之一,也是石油地质的热门话题。
因为不仅涉及到油气成因理论的创新,而且关系到深部油气的勘查方向和最大程度扩大能源储备的问题。
对于油气成因,除了“生物成因论”和“地幔成因论”之外,尚有“地幔热柱成因论”、“宇宙尘石油雨成因论”、“地下放电放光成因论”、“古陨石坑成因论”等等概括地说,就是“有机”和“无机”的成因争论。
20世纪中期,我国大庆油田在陆相有机成因理论的指引下,发现了世界上最大的中、新生代陆相油田,突破了“中国贫油论”的束缚,取得了辉煌的成绩。
近年来由于我国冀东南堡大型油田、四川盆地普光大型海相油田、松辽盆地徐家园子油田火山岩气田的发现,无疑是对单一的“生物成因论(有机成因论)”提出了挑战。
然而石油成因理论不仅关系到生命起源等重大科学问题,而且对于石油勘探工作有着实际的指导意义。
有机生油论指导我们找到了目前绝大多数的油气资源,然而无机成因油气田的不断发现,以及无机生油论取得的一些令人瞩目的研究成果,使我们不得不重新审视生油理论,以求解放思想,拓宽视野,在新领域探寻石油资源。
现在认为石油基本上是无机成因的,而天然气的成因却是二元的即有机成因和无机成因。
油气成因理论应该是不断发展、不断进步、不断丰富的过程。
上世界七十年建立的油气有机成因理论极大地推动了石油工业的发展,指导地质学家们发现了众多的油气田。
但是油气的无机成因理论也在发展丰富取得了一些列的成就。
以及一些无机成因的油气田的发现更是极大地鼓舞了长期坚持油气可以无机形成的地质学家,进一步推动了有机无机成因理论的发展。
同时也有一些理论认为尤其是两种机制同时作用的结果,即油气中的碳元素来自生物有机质即为有机成因,而油气中的氢元素部分却是来自无机自然界的。
更有一些理论运用地球动力学的模式直接打破了油气传统的有机或者无机成因划分,将二者融为一体运用地球动力学模式进行分析和研究进而指导油气田的勘探。
一．油气有机成因油气的有机成因理论包括早期生油说和晚期干酪根热降解。
8刘震--高等石油地质
四、油气成因热点问题讨论
五、低勘探条件烃源岩早期预测
2
第
10
周
星期五
下午5-6节
第二章油气成藏机理进展
一、排烃模式
二、储层非均质下午5-6节
第二章油气成藏机理进展
三、盆地流体动力
1、盆地地温－地压系统
2、流体势及古流体势分析
3、异常流体压力预测
2
文献阅读
及综述题
目(二)
第
11
周
星期五
下午5-6节
第二章油气成藏机理进展
四、油气输导系统
五、油气运移模式
2
第
12
周
星期三
下午5-6节
第二章油气成藏机理进展
六、油气成藏期次与成藏过程
七、油气成藏模式划分
2
第
12
周
星期五
下午5-6节
第三章油气空间展布规律
一、源控论
二、复式油气聚集带
三、油气分布新理论讨论
四、成藏主控因素与油气分布规律关系讨论
2
第
16
周
星期五
下午5-6节
课程考试
考试
2个小时
.
备注：1．在开学后一周内提交电子和书面文档。
2．多名教师授课，应在备注栏内注明任课教师姓名和课时分配。
文献阅读报告课堂讨论(二)
(1)选择性课堂报告
(2)课堂讨论
2
第
15
周
星期五
下午5-6节
第六章岩性油气藏综合勘探方法
一、岩性圈闭识别问题
二、岩性圈闭评价问题
三、岩性圈闭成藏机理问题
2
第
16
周
星期三
下午5-6节
五、低勘探条件烃源岩早期预测
2
第
10
周
星期五
下午5-6节
第二章油气成藏机理进展
一、排烃模式
二、储层非均质下午5-6节
第二章油气成藏机理进展
三、盆地流体动力
1、盆地地温－地压系统
2、流体势及古流体势分析
3、异常流体压力预测
2
文献阅读
及综述题
目(二)
第
11
周
星期五
下午5-6节
第二章油气成藏机理进展
四、油气输导系统
五、油气运移模式
2
第
12
周
星期三
下午5-6节
第二章油气成藏机理进展
六、油气成藏期次与成藏过程
七、油气成藏模式划分
2
第
12
周
星期五
下午5-6节
第三章油气空间展布规律
一、源控论
二、复式油气聚集带
三、油气分布新理论讨论
四、成藏主控因素与油气分布规律关系讨论
2
第
16
周
星期五
下午5-6节
课程考试
考试
2个小时
.
备注：1．在开学后一周内提交电子和书面文档。
2．多名教师授课，应在备注栏内注明任课教师姓名和课时分配。
文献阅读报告课堂讨论(二)
(1)选择性课堂报告
(2)课堂讨论
2
第
15
周
星期五
下午5-6节
第六章岩性油气藏综合勘探方法
一、岩性圈闭识别问题
二、岩性圈闭评价问题
三、岩性圈闭成藏机理问题
2
第
16
周
星期三
下午5-6节
石油地质学课件——第二章 现代油气成因理论
２、在油气生成理论方面贡献比较大的是法国著 明地球化学家B·P·Tissot，他在前人研究的基础 上提出了干酪根热降解生烃演化模式，提出并完 善了干酪根晚期生烃学说，揭示了油气生成、演 化与分布的规律。
３FemCn+4mH2O——mFe3O4+C3nH3m
２、 宇宙说：1889年俄国索柯洛夫：碳氢化合物 是宇宙所固有的，在地球处于熔融阶段时即已存在 于气圈之中了，以后地球冷却被吸附凝结在地壳上 部形成油气藏。
３、岩浆说：苏联库德梁采夫(1949,10)，在纪念宇宙 说六十周年时突然由有机说的观点转变为无机说，认 为地球深处的岩浆中，含有C、H，还有O、N、S及石 油中其他灰分元素。在6000℃—12000℃下，C、H可 形成甲基，到3000—4000℃可形成次甲基，随着温度 降低，可形成甲基，最后形成甲烷，甲炔基可聚合形 成各种烃，在温度、压力适合时形成石油。
原始母质－>油气？
3．涉及学科多：由于分离及鉴定手段的限制，目前对石油组份 的了解尚不充分。
石油的成因问题，关系到油气的勘探方向，所以，多年来，它 一直吸引着许多国家地质学家、生物化学家和地球化学家。
二、油气成因分两大学派
从十八世纪七十年代以来，对油气成因的认识基本上分 为无机成油和有机成油学说两大学派。
以上重要事实的存在，大大促进了石油有机生成 理论的发展。特别是近代物理、化学、生物、地质学 等基础理论的发展，及色谱、光谱、质谱、电子显微 镜、同位素分析等先进技术手段的广泛采用，为应用 有机地球化学知识来解决油气成因问题创造了条件， 推动了石油生成现代科学理论的日臻完善。
石油有机成油理论
晚期成油理论广泛为国际石油界所接受， 同时“未熟—低熟”油（早期成油）不断被发现， 早期成油说和晚期成油说也结合起来，形成一个统
３FemCn+4mH2O——mFe3O4+C3nH3m
２、 宇宙说：1889年俄国索柯洛夫：碳氢化合物 是宇宙所固有的，在地球处于熔融阶段时即已存在 于气圈之中了，以后地球冷却被吸附凝结在地壳上 部形成油气藏。
３、岩浆说：苏联库德梁采夫(1949,10)，在纪念宇宙 说六十周年时突然由有机说的观点转变为无机说，认 为地球深处的岩浆中，含有C、H，还有O、N、S及石 油中其他灰分元素。在6000℃—12000℃下，C、H可 形成甲基，到3000—4000℃可形成次甲基，随着温度 降低，可形成甲基，最后形成甲烷，甲炔基可聚合形 成各种烃，在温度、压力适合时形成石油。
原始母质－>油气？
3．涉及学科多：由于分离及鉴定手段的限制，目前对石油组份 的了解尚不充分。
石油的成因问题，关系到油气的勘探方向，所以，多年来，它 一直吸引着许多国家地质学家、生物化学家和地球化学家。
二、油气成因分两大学派
从十八世纪七十年代以来，对油气成因的认识基本上分 为无机成油和有机成油学说两大学派。
以上重要事实的存在，大大促进了石油有机生成 理论的发展。特别是近代物理、化学、生物、地质学 等基础理论的发展，及色谱、光谱、质谱、电子显微 镜、同位素分析等先进技术手段的广泛采用，为应用 有机地球化学知识来解决油气成因问题创造了条件， 推动了石油生成现代科学理论的日臻完善。
石油有机成油理论
晚期成油理论广泛为国际石油界所接受， 同时“未熟—低熟”油（早期成油）不断被发现， 早期成油说和晚期成油说也结合起来，形成一个统
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（一）生物化学生气阶段特征
1．埋深较浅（从沉积界面到数百米乃至1500m深处）；
2．温度较低，介于10—60℃； 3．以细菌活动为主，与沉积物的成岩作用阶段基本相符，
相当于碳化作用的泥炭-褐煤阶段；
4．在缺乏游离氧的还原环境内，厌氧细菌活跃，生物起源 的沉积有机质被选择性分解，转化为分子量更低的生 物化学单体（如苯酚、氨基酸、单糖、脂肪酸等）， 部分有机质被完全分解成CO2、CH4、NH3、H2S和H2O等 简单分子；
（三）热裂解生凝析气阶段特征
1．沉积物埋深起过3500～4000m； 2．地温达到180～250℃，则进入后生作用阶段后
期，相当于碳化作用的瘦煤～贫煤阶段； 3．此时地温超过了烃类物质的临界温度，除继续
断开杂原子官能团和侧链，生成少量水、二氧 化碳和氧外，主要反应是大量C-C链断裂，包 括环烷的开环和破裂，液态烃急剧减少；
（这个现象在中科院地球化学研究所的实验室中 获得证实；同时，在野外也得到肯定（四川盆 地威远隆起震旦系白云岩中见到石油热演化的 最终产物甲烷和固态沥青））
一、现代油气成因的一般模式
二、存在的问题
1．在生物化学生气阶段，现代沉积物中烃类含量 太低，不足以成为已知油气的烃源。与之相反， 与现代沉积物相比较，不同地质时代沉积岩中 烃含量却显著增加，这表明沉积物在浅埋过程 中，生烃作用异常明显（Hunt,1961）。
（四） 深部高温生气阶段特征
1．当深度超过6000～7000m，沉积物已进入变生 作用阶段，达到有机质转化的末期，相当于半 天烟煤-无烟煤的高度碳化阶段；
2．温度超过250℃，以高温高压为特征；
3．已形成的液态烃和重质气态烃强烈裂解，变成 热力学上最稳定的甲烷；
4．这个阶段生成干气甲烷和碳沥青或次石墨。
第二节 低熟油气和煤成油理论
一、低熟油气形成机理
（一） 六种成因
1、树脂体早期生烃机理 2、木栓质体早期生烃机理 3、陆源有机质细菌改造作用早期生烃机理 4、高等植物蜡质早期生烃机理 5、藻类类脂物早期生烃机理 6、富硫大分子有机质早期降解生烃机理
7．可以富集形成特大型气藏，具有很高经济价值。
（二）热催化生油气阶段特征
1．沉积物埋藏深度超过1500～2500m，进入后生作用 阶段前期；
2．地温升至60～180℃，相当于长焰煤～焦煤阶段； 3．促使有机质转化的最活跃因素是热催化作用； 4. 干酪根发生热降解，杂原子（O、N、S）的键破裂，
产生CO2、H2O、NH3、H2S等挥发性物质逸散，同时 获得大量低分子液态烃和气态烃； 5．有机质大量转化为石油和湿气，成为主要的生油时 期，即“生油窗”；
（3）泰国彭世洛盆地诗丽吉油田第三系烷基原油 （Lawwongngam和Philp,1991）
（4）印度上阿萨姆盆地中新统环烷－芳香基原油 （Ｄivedi等１９９１）
（5）美国加利福尼亚沿岸圣玛丽亚盆地中新统蒙特 利尔高硫重油（Orr,1986）
上述烃类虽然在产状、物理性质和化学组成不尽 相，但它们均属低成熟度范畴，不可能是干酪 根晚期热降解的产物，运用Tissot的生烃演化理论 模式既无法阐明其烃机理，也不能解决其资源评 价及勘探实践。
（一）生物化学生气阶段特征
5．有机质除形成少量烃类和挥发性气体以及早期低熟石油 外，大部分转化成干酪根保存在沉积岩中；
6．形成的产物 （1）以甲烷为主,甲烷含量在95%以上，属于干气； （2）缺乏轻质（C4～C8）正烷烃和芳香烃； （3）高分子量正烷烃C22～C24范围内有明显奇数碳优势； （4）环烷烃中1～6环均有，但四环分子显畸峰； （5）芳香烃以高分子量化合物为主，显示萘和多核芳香 烃双峰； （6）甲烷稳定碳同位素值异常低，介于-85%～-55%。
（三）热裂解生凝析气阶段特征
4．产物特征： （1）C25以上高分子正烷烃含量渐趋于零； （2）只有少量低碳原子数的环烷烃和芳香烃； （3）相反低分子正烷烃剧增，主要是甲烷及其气态同系物，
在地下深处呈气态，采至地面随后温度、压力降低， 反而凝结为液态烃质石油，即凝析油并伴有温气， 进入成熟时期。 5．这个阶段烃类反应的性质可分为两种作用： （1）石油热裂解:高温下脂肪族结构破裂为小分子，芳烃浓 缩； （2）石油热催化:高温下贫氢石油产生缩合反应，主要形成 固态残渣，并使石油中脂肪族相对增加而杂原子减 少。 6. 凝析气和湿气的大量生成，主要与高温下石油裂解作用 有关，而石油焦化及干酪根残渣热生成的气体量则 是有限的。
第一章 现代油气成因进展
第一节 干酪根晚期成因理论 第二节 低熟油气和煤成油理论 第三节 油气成因热点问题讨论
第一章 现代油气成因进展
第一节 干酪根晚期成因理论
一、现代油气成因的一般模式
Tissot等（1971，1984）建立干酪根热降解生
烃模式，简称为干酪根晚期生烃学说。
油气形成演化过程一般划分为四个逐步过渡的
2．发现未成熟的石油：
（1）1969年开始的国际深海钻探计划（DSDP）， 先后在墨西哥湾、西太平洋和西地中海的中生 界和更新统沉积物岩心中发现了未成熟的运移 石油、沥青和烃类气体（ Davis和 Brey, 1969; Mclver, 1971,1973）。
二、存在的问题
（2）加拿大波弗特-马更些盆地第三系的天然气、原 油 和 凝 析 油 为 低 熟 烃 类 （ Snowdon,1980;Snowdon 和Powell,1982）
（二）热催化生油气阶段特征
6．生成的烃类与石油非常相似，但与原始有机 质有了明显区别:
（1）正烷烃碳原子数及分子量递减；
（2）奇数碳优势消失；
（3）环烷烃和芳香烃碳原子数也递减；多环 及 多芳核化合物显著减少。
7．在其他条件相同的情况下，树脂体和高含硫 的海相有机质往往成熟较早；藻质体生烃能 力量强；腐殖型有机质同样可以成为生油母 质，只不过成熟较晚、生气较多而已。
阶段，即： （1）生物化学生气阶段； （2）热催化生油气阶段； （3）热裂解生凝析气阶段； （4）深部高温生气阶段
理论特点 干酪根母质 晚期 高温 热降解
干酪根主要类型划分图
干酪根
不溶于有机酸的具有复杂机构的固态有机质
干酪根是由不同显微组分所组成 ！
一、现代油气成因的一般模式
1．埋深较浅（从沉积界面到数百米乃至1500m深处）；
2．温度较低，介于10—60℃； 3．以细菌活动为主，与沉积物的成岩作用阶段基本相符，
相当于碳化作用的泥炭-褐煤阶段；
4．在缺乏游离氧的还原环境内，厌氧细菌活跃，生物起源 的沉积有机质被选择性分解，转化为分子量更低的生 物化学单体（如苯酚、氨基酸、单糖、脂肪酸等）， 部分有机质被完全分解成CO2、CH4、NH3、H2S和H2O等 简单分子；
（三）热裂解生凝析气阶段特征
1．沉积物埋深起过3500～4000m； 2．地温达到180～250℃，则进入后生作用阶段后
期，相当于碳化作用的瘦煤～贫煤阶段； 3．此时地温超过了烃类物质的临界温度，除继续
断开杂原子官能团和侧链，生成少量水、二氧 化碳和氧外，主要反应是大量C-C链断裂，包 括环烷的开环和破裂，液态烃急剧减少；
（这个现象在中科院地球化学研究所的实验室中 获得证实；同时，在野外也得到肯定（四川盆 地威远隆起震旦系白云岩中见到石油热演化的 最终产物甲烷和固态沥青））
一、现代油气成因的一般模式
二、存在的问题
1．在生物化学生气阶段，现代沉积物中烃类含量 太低，不足以成为已知油气的烃源。与之相反， 与现代沉积物相比较，不同地质时代沉积岩中 烃含量却显著增加，这表明沉积物在浅埋过程 中，生烃作用异常明显（Hunt,1961）。
（四） 深部高温生气阶段特征
1．当深度超过6000～7000m，沉积物已进入变生 作用阶段，达到有机质转化的末期，相当于半 天烟煤-无烟煤的高度碳化阶段；
2．温度超过250℃，以高温高压为特征；
3．已形成的液态烃和重质气态烃强烈裂解，变成 热力学上最稳定的甲烷；
4．这个阶段生成干气甲烷和碳沥青或次石墨。
第二节 低熟油气和煤成油理论
一、低熟油气形成机理
（一） 六种成因
1、树脂体早期生烃机理 2、木栓质体早期生烃机理 3、陆源有机质细菌改造作用早期生烃机理 4、高等植物蜡质早期生烃机理 5、藻类类脂物早期生烃机理 6、富硫大分子有机质早期降解生烃机理
7．可以富集形成特大型气藏，具有很高经济价值。
（二）热催化生油气阶段特征
1．沉积物埋藏深度超过1500～2500m，进入后生作用 阶段前期；
2．地温升至60～180℃，相当于长焰煤～焦煤阶段； 3．促使有机质转化的最活跃因素是热催化作用； 4. 干酪根发生热降解，杂原子（O、N、S）的键破裂，
产生CO2、H2O、NH3、H2S等挥发性物质逸散，同时 获得大量低分子液态烃和气态烃； 5．有机质大量转化为石油和湿气，成为主要的生油时 期，即“生油窗”；
（3）泰国彭世洛盆地诗丽吉油田第三系烷基原油 （Lawwongngam和Philp,1991）
（4）印度上阿萨姆盆地中新统环烷－芳香基原油 （Ｄivedi等１９９１）
（5）美国加利福尼亚沿岸圣玛丽亚盆地中新统蒙特 利尔高硫重油（Orr,1986）
上述烃类虽然在产状、物理性质和化学组成不尽 相，但它们均属低成熟度范畴，不可能是干酪 根晚期热降解的产物，运用Tissot的生烃演化理论 模式既无法阐明其烃机理，也不能解决其资源评 价及勘探实践。
（一）生物化学生气阶段特征
5．有机质除形成少量烃类和挥发性气体以及早期低熟石油 外，大部分转化成干酪根保存在沉积岩中；
6．形成的产物 （1）以甲烷为主,甲烷含量在95%以上，属于干气； （2）缺乏轻质（C4～C8）正烷烃和芳香烃； （3）高分子量正烷烃C22～C24范围内有明显奇数碳优势； （4）环烷烃中1～6环均有，但四环分子显畸峰； （5）芳香烃以高分子量化合物为主，显示萘和多核芳香 烃双峰； （6）甲烷稳定碳同位素值异常低，介于-85%～-55%。
（三）热裂解生凝析气阶段特征
4．产物特征： （1）C25以上高分子正烷烃含量渐趋于零； （2）只有少量低碳原子数的环烷烃和芳香烃； （3）相反低分子正烷烃剧增，主要是甲烷及其气态同系物，
在地下深处呈气态，采至地面随后温度、压力降低， 反而凝结为液态烃质石油，即凝析油并伴有温气， 进入成熟时期。 5．这个阶段烃类反应的性质可分为两种作用： （1）石油热裂解:高温下脂肪族结构破裂为小分子，芳烃浓 缩； （2）石油热催化:高温下贫氢石油产生缩合反应，主要形成 固态残渣，并使石油中脂肪族相对增加而杂原子减 少。 6. 凝析气和湿气的大量生成，主要与高温下石油裂解作用 有关，而石油焦化及干酪根残渣热生成的气体量则 是有限的。
第一章 现代油气成因进展
第一节 干酪根晚期成因理论 第二节 低熟油气和煤成油理论 第三节 油气成因热点问题讨论
第一章 现代油气成因进展
第一节 干酪根晚期成因理论
一、现代油气成因的一般模式
Tissot等（1971，1984）建立干酪根热降解生
烃模式，简称为干酪根晚期生烃学说。
油气形成演化过程一般划分为四个逐步过渡的
2．发现未成熟的石油：
（1）1969年开始的国际深海钻探计划（DSDP）， 先后在墨西哥湾、西太平洋和西地中海的中生 界和更新统沉积物岩心中发现了未成熟的运移 石油、沥青和烃类气体（ Davis和 Brey, 1969; Mclver, 1971,1973）。
二、存在的问题
（2）加拿大波弗特-马更些盆地第三系的天然气、原 油 和 凝 析 油 为 低 熟 烃 类 （ Snowdon,1980;Snowdon 和Powell,1982）
（二）热催化生油气阶段特征
6．生成的烃类与石油非常相似，但与原始有机 质有了明显区别:
（1）正烷烃碳原子数及分子量递减；
（2）奇数碳优势消失；
（3）环烷烃和芳香烃碳原子数也递减；多环 及 多芳核化合物显著减少。
7．在其他条件相同的情况下，树脂体和高含硫 的海相有机质往往成熟较早；藻质体生烃能 力量强；腐殖型有机质同样可以成为生油母 质，只不过成熟较晚、生气较多而已。
阶段，即： （1）生物化学生气阶段； （2）热催化生油气阶段； （3）热裂解生凝析气阶段； （4）深部高温生气阶段
理论特点 干酪根母质 晚期 高温 热降解
干酪根主要类型划分图
干酪根
不溶于有机酸的具有复杂机构的固态有机质
干酪根是由不同显微组分所组成 ！
一、现代油气成因的一般模式