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《石油大學(xué)石油地質(zhì)學(xué)歷年考試總結(jié)及部分試題》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、1、有機(jī)質(zhì)成烴演化模式有機(jī)質(zhì)的成烴演化進(jìn)程和烴類(lèi)產(chǎn)物表現(xiàn)出明顯的階段性,因此可根據(jù)有機(jī)質(zhì)性質(zhì)的變化和油氣的生成來(lái)劃分有機(jī)質(zhì)的成烴演化階段。目前主要按石油生成將有機(jī)質(zhì)成烴演化劃分為未成熟階段、成熟階段和過(guò)成熟階段,分別與沉積物成巖演化的成巖作用、深成作用和準(zhǔn)變質(zhì)階段相對(duì)應(yīng)。(1)未成熟階段從沉積有機(jī)質(zhì)開(kāi)始埋藏至門(mén)限深度為止,Ro小于0.5%,地層溫度小于50℃。在成巖作用早期,脂肪、碳水化合物、蛋白質(zhì)和木質(zhì)素等生物聚合物,由于細(xì)菌作用下的水解和分解,轉(zhuǎn)化為分子量較低的脂肪酸、氨基酸、糖、酚等生物化學(xué)單體,同時(shí)還產(chǎn)生CO2、CH4、NH3、H2S和H2O等簡(jiǎn)單分子。
2、隨著埋深的增加,生物化學(xué)單體將發(fā)生縮聚作用形成復(fù)雜的高分子腐植酸類(lèi),進(jìn)而演化為干酪根。在成巖作用后期,干酪根可產(chǎn)生CO2、H2O和一些重雜原子組分。該階段尤其是早期生成的烴類(lèi)產(chǎn)物,是生物甲烷和少量高分子烴。高分子烴多是從生物體中繼承下來(lái)的,一般為C15以上的生物標(biāo)志化合物,多具明顯的奇數(shù)碳優(yōu)勢(shì),缺乏低分子烴。(2)成熟階段此為干酪根生成油氣的主要階段。從有機(jī)質(zhì)演化的門(mén)限值開(kāi)始至生成石油和濕氣結(jié)束為止,Ro為0.5-2.0%,地溫50-200℃。當(dāng)達(dá)到門(mén)限深度和溫度時(shí),在熱力作用下,通常還伴有粘土礦物的催化作用,干酪根開(kāi)始大量降解生成石油,后期熱裂解生成輕質(zhì)油和濕
3、氣。此階段可按照干酪根的成熟度和成烴產(chǎn)物進(jìn)一步劃分為2個(gè)帶。油帶:Ro為0.5%-1.3%,又叫低-中成熟階段,干酪根通過(guò)熱降解作用產(chǎn)生成熟的液態(tài)石油,并以中-低分子量的烴類(lèi)為主,奇數(shù)碳優(yōu)勢(shì)逐漸消失,環(huán)烷烴和芳香烴的碳數(shù)和環(huán)數(shù)減少,曲線(xiàn)由雙峰變?yōu)閱畏?。輕質(zhì)油和濕氣帶:Ro為1.3-2.0%,又叫高成熟階段,在較高溫度下,干酪根和已形成的石油將發(fā)生熱裂解,液態(tài)烴逐漸減少,C1-C8的輕烴將迅速增加,膠質(zhì)和瀝青質(zhì)逐漸減少乃至消失,石油密度降低,顏色變淺,適當(dāng)條件下可形成凝析氣。(3)過(guò)成熟階段該階段埋深大,溫度高,大于200℃,Ro大于2.0%。干酪根生油能力枯竭,
4、干酪根和先前生成的輕質(zhì)油和濕氣熱裂解為高溫甲烷。干酪根釋出甲烷后其本身將進(jìn)一步縮聚為富碳的殘余物。該階段也稱(chēng)為熱裂解生干氣階段。必須明確,有機(jī)質(zhì)成烴演化是一個(gè)連續(xù)過(guò)程,對(duì)于現(xiàn)今某一烴源巖來(lái)說(shuō),其演化可能處于該過(guò)程的某一階段而已。另外,有機(jī)質(zhì)類(lèi)型不同,其劃分界限和烴類(lèi)產(chǎn)物也會(huì)不同。因此,不可能用統(tǒng)一的指標(biāo)做出截然的劃分,這只是有機(jī)質(zhì)成烴演化的一般模式。油氣成因理論進(jìn)展2、未熟-低熟油形成理論未熟-低熟油系指所有非干酪根晚期熱降解成因的各種低溫早熟的非常規(guī)油氣。包括在生物甲烷氣生烴高峰后,在埋藏升溫達(dá)到干酪根晚期熱降解大量生油之前(Ro小于0.7%),相當(dāng)于干酪根晚
5、期生烴模式的未成熟和低成熟階段,經(jīng)由不同生烴機(jī)制的低溫生物化學(xué)或低溫化學(xué)反應(yīng)形成并釋放出的液態(tài)和氣態(tài)烴。國(guó)外學(xué)者從地質(zhì)分析和實(shí)驗(yàn)室研究等多方面探討了低熟油氣的成因機(jī)理,并提出了不同的假說(shuō)或模式,如樹(shù)脂體、木栓質(zhì)體、藻類(lèi)生物類(lèi)脂物早期生烴,干酪根早期降解生烴以及細(xì)菌作用等。我國(guó)渤海灣、柴達(dá)木、準(zhǔn)噶爾盆地都發(fā)現(xiàn)了低熟油氣資源。王鐵冠等通過(guò)對(duì)中國(guó)油氣盆地的實(shí)例解剖,分析了木栓質(zhì)體、樹(shù)脂體、細(xì)菌改造陸源有機(jī)質(zhì)。藻類(lèi)和高等植物生物類(lèi)脂物以及富硫大分子等五種不同原始母質(zhì)的早期生烴機(jī)制。低熟油理論的形成進(jìn)一步充實(shí)和完善了油氣成因理論,促使油氣資源評(píng)價(jià)技術(shù)方法的改進(jìn)和發(fā)展,拓寬
6、了油氣勘探領(lǐng)域。因此,應(yīng)將早期和晚期石油說(shuō)兩種觀點(diǎn)結(jié)合起來(lái),把原始有機(jī)質(zhì)生成石油和天然氣視為一個(gè)統(tǒng)一的發(fā)展演化過(guò)程。3、煤成烴理論45人們很早就發(fā)現(xiàn),煤和煤系地層能夠生成大量天然氣并聚集成藏,而長(zhǎng)期以來(lái),認(rèn)為成煤環(huán)境不利于生油。20世紀(jì)60年代,在世界各地相繼發(fā)現(xiàn)了一批與中、新生代煤系地層有關(guān)的油氣田,這表明煤系地層也能形成相當(dāng)數(shù)量的石油聚集。目前,人們已經(jīng)普遍認(rèn)識(shí)到煤系地層不僅能夠生成天然氣,而且能夠生油,但是只有在特定的地質(zhì)條件下,才可以形成商業(yè)性油氣藏,甚至形成大規(guī)模的油氣聚集。這些由煤和煤系地層集中和分散的陸源有機(jī)質(zhì),在煤化作用的同時(shí)所生成的液態(tài)烴類(lèi)稱(chēng)為
7、煤成油。1.煤的有機(jī)組成及其成烴潛力煤是生氣還是生油及其生成液態(tài)烴的能力大小,與煤的類(lèi)型和顯微組分組成密切相關(guān)。在很大程度上,煤的液態(tài)烴生成潛力取決于富氫組分殼質(zhì)組含量的多少。煤中主要顯微組分的生油能力從大到小的順序?yàn)闅べ|(zhì)組、鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組,因此富含富氫顯微組分的殼質(zhì)組的煤具有較好的生成液態(tài)烴的能力,而富含貧氫顯微組分鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組的煤,與III型干酪根相似,以生氣為主。2.煤成烴的地球化學(xué)特征煤成烴一般具有飽和烴含量高、非烴和瀝青質(zhì)含量低的特點(diǎn),正構(gòu)烷烴中高碳數(shù)組成含量高,高碳數(shù)峰更為突出,CPI值較高;最明顯的特征就是具有姥姣烷優(yōu)勢(shì)(Pr/Ph>2),這與成
8、煤的早期環(huán)境的偏氧化性有