石油地質(zhì)學-第二章ppt課件.ppt

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1、石油地質(zhì)學第二章石油的成因及生油氣巖第二章石油的成因及生油氣巖油氣成因理論研究概況生成油氣的原始物質(zhì)有機質(zhì)向油氣轉(zhuǎn)化的條件油氣生成的熱演化模式油氣生成的地質(zhì)環(huán)境天然氣的成因類型生油氣巖第一節(jié)油氣成因理論研究概況油氣的成因是一個長相爭論的基本理論問題。由于:(1).石油、天然氣是流體，其產(chǎn)出地與生成地往往不一致，受多種因素控制。(2).化學成分均很復雜(3).油氣水常常伴生更使油氣成因的研究變得復雜和困難。人類在長期尋找、勘探和研究油氣的基礎上，提出了各種假說。這些假說又在實踐中不斷受到檢驗、修正和完善，逐步建立起油氣生成的理論。今天的干酪根熱降解成油的理論，基本能說明油氣生成的眾多現(xiàn)象

2、，并在勘探實踐中取得了顯著的成果，這說明現(xiàn)代油氣成因理論是基本正確的。第一節(jié)油氣成因理論研究概況無機成因論石油工業(yè)發(fā)展早期，從純化學角度出發(fā)，認為油氣是無機成因的。無機成因說大致可歸納為：1、碳化物說（門捷列夫，1876年）：認為在地球內(nèi)部水與重金屬碳化物作用，可以產(chǎn)生碳氫化合物：3FemCn+4mH2O一mFe3O4+C3nH8m地球形成時期，溫度很高，使碳和鐵變?yōu)橐簯B(tài)，互相作用而形成碳化鐵。由于它們密度較大，保存在地球深處。后來，地表水沿地殼裂隙向下滲透，與碳化鐵作用產(chǎn)生碳氫化合物，沿著裂隙上升到地殼。有些碳氫化合物浸透了巖石，形成油頁巖、藻煤及其他含瀝青巖石；有些碳氫化合物在地表

3、附近受到氧化，形成地瀝青等產(chǎn)物；如果碳氫化合物上升到地殼比較冷卻的部分，冷凝下來形成石油，并在孔隙性巖層中聚集便可形成油藏。第一節(jié)油氣成因理論研究概況2、宇宙說：索可洛夫，1889年主張：在地球呈熔融狀態(tài)時，碳氫化合物就包含在它的氣圈中；隨著地球冷凝，碳氫化合物被冷凝巖漿吸收，最后，凝結(jié)于地殼中而成石油?；菊擖c：1）在天體中碳和氫的儲量很大；2）由碳、氫合成碳氫化合物是出現(xiàn)在天體發(fā)展的早期階段；3）同其他天體一樣，地球上形成的碳氫化合物后來為巖漿所吸收；4）當巖漿進一步冷卻和緊縮時，包含在其中的碳氫化合物就沿斷裂或裂隙分離出來。碳化物說和宇宙說所依據(jù)的由無機物制成簡單碳氫化合物的實驗

4、，至今未找到任何實地證據(jù)說明在自然界也發(fā)生過這樣的過程。3、巖漿說：庫得梁采夫，1949年認為石油的生成同基性巖漿冷卻時碳氫化合物的合成有關(guān)。這個過程是在高壓條件下完成的，因而可以促使不飽和碳氫化合物聚合而成飽和碳氫化合物。并且，依靠石油才在地球上產(chǎn)生了生物，石油中含有生物所需要的一切化學元素，因此，不是石油來自有機物質(zhì)，恰好相反，而是有機物質(zhì)來源于石油。第一節(jié)油氣成因理論研究概況4、高溫生成說：切卡留克，1971實驗發(fā)現(xiàn)：一些礦物在高溫、高壓下可分離出甲烷、乙烷等烴類，因此認為油氣是上地幔中的氧化鐵和水反應所得。5、蛇紋石化生油說：耶蘭斯基，1966，1971但無機成因論者的致命點：

5、（1）是脫離了地質(zhì)條件來討論油氣的成因，而且將宇宙中發(fā)現(xiàn)的簡單烴與地球上組成復雜的石油等同起來。（2）無法解釋世界上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的油氣田99.9%都分布在沉積巖中。（3）無法解釋為什么石油具有只有生物有機質(zhì)才有的旋光性，生標物等問題，而且石油的旋光性在300℃以上就不存在了，若為無機成因需要高溫、高壓，石油的旋光性早就消失了。第一節(jié)油氣成因理論研究概況有機成因論隨著油氣勘探和生油研究不斷深入，無機成因論逐步為有機成因論所代替。有機成因論的主要論據(jù)：①世界上99.9%以上的石油產(chǎn)于沉積巖區(qū)；而與沉積巖無關(guān)的大片巖漿巖、變質(zhì)巖區(qū)沒有產(chǎn)出石油；少量工業(yè)油流的巖漿巖、變質(zhì)巖都與沉積巖毗鄰；②油氣中

6、先后鑒定出很多與活生物體有關(guān)的生物標志化合物；③油氣中烴類與生物體中類脂物、沉積有機質(zhì)在元素組成、化學成分及結(jié)構(gòu)上都存在著相似性和連續(xù)性。④實驗室中模擬地下條件，從多種有機質(zhì)中獲得了烴類?？傊?，油氣的有機成因說，由于充分考慮了油氣的生成和產(chǎn)出的地質(zhì)、地球化學條件。深入對比了油氣及有機質(zhì)的組成特征，因此，更能說明油氣的成因。為絕大多數(shù)石油地質(zhì)，地球化學工作者所接受?，F(xiàn)代研究證明，部分天然氣則很可能是無機成因的。在油氣生成的機理和時間上，亦有早期生成論和晚期生成論之爭。第一節(jié)油氣成因理論研究概況早期成油論主張：油氣是地質(zhì)歷史時期中生物有機質(zhì)在還原環(huán)境中轉(zhuǎn)化而來的。依據(jù)：1）實驗發(fā)現(xiàn)，一些生

7、物組分如脂類、蛋白質(zhì)等在一定條件下可以生成烴類；2）在現(xiàn)代沉積物中發(fā)現(xiàn)了液態(tài)烴。Zobell（1945）和史密斯（1952）發(fā)現(xiàn)里海、黑海和墨西哥灣現(xiàn)代沉積物中不但富含有機質(zhì)，且存在自由的液態(tài)烴類，用放射性碳同位素C14測定了烴的年齡，證明它們是現(xiàn)代生成的，最老的年齡只有1.46萬年；3）某些細菌是有機質(zhì)加氫、去羧基轉(zhuǎn)化為烴類的媒介，這一過程完成于沉積物埋藏不深的階段，說明烴類只能在早期生成；難點：1）世界上發(fā)現(xiàn)的原生油氣藏幾乎都在上新世（N2