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第2章 石油地质与勘探 目录 第1节 油气的形成 一、油气成因研究现状 1.碳化说 1876年，俄国化学家门捷列夫提出： （二）油气有机成因学说 有机成因学说：沉积有机质在特定的地质、还原环境中，在细菌、催化剂、温度、时间、放射性等各种作用下，经历生物化学、热催化、热裂解、高温变质阶段陆续转化为石油和天然气。 （三）油气成因二元论 油气既可以是有机物转变而来,也可以是无机物转变而来,尽管晚期有机成因学说被大多数人接受,但是目前已经开发的油田中,确实找到了无机成因的石油和天然气，于是诞生了石油成因的二元论。该学说目前处于科学研究的初级阶段，但拓展了人民的思维。 二、石油生成的物质基础 （二）干酪根（Kerogen） 1、干酪根的定义和形成 酐酪根的形成 2.干酪根的成分及结构 三、油气生成的外在条件 2.岩相古地理条件 2.岩相古地理条件 （二）油气生成的理化条件 （二）油气生成的理化条件 2.细菌作用 第2节 油气藏的形成 第3节 石油勘探 * * 石油地质主要研究和解决的问题：石油是如何形成的？生成条件是什么？可能储存在地下的那个地方？ 石油勘探：寻找油气田的过程。寻找和查明油气资源，综合评价含油气远景，确定油气聚集的有利地区，找到储集油气的圈闭，并探明油气田面积，搞清油气层情况和产出能力的过程。 1 油气的生成 2 油气藏的生成 3 石油勘探 油气成因概述 生成油气的原始物质 生成油气的地质条件及理化条件 油气生成的主要阶段 焦点与学派： （一 ）油气的无机成因学说 主要依据： ①在实验室中，无机物可以合成烃类 ②火山喷出气体中有甲烷、乙烷等烃类成分。 ③慧星等天体上发现有烃类气体； ④石油的分布常常与深大断裂有关（断开地壳作为通道） “碳氢化合物是宇宙间固有的。” ——证据：慧星等天体上发现了碳氢化合物。 无机说认为油气是与生命活动无官的无机物生成的，是宇宙天体中简单的碳、氢化合物或地下深处的岩浆中所含的碳、氢以无机方式合成的。 重金属化合物＋水 金属化合物＋石油蒸汽 高温 高压 他根据在实验室可以通过无机物合成途径得到碳氢化合物的结果，提出石油是地下深处的重金属化合物与下渗的地下水相互作用生成，提出了上述的反应方程。反应生产的石油蒸汽在上升的过程中冷凝在地层的孔隙中，这就是石油生成的碳化说。 “地下深外有重金属碳化物（碳化铁等）与水作用 可产生烃类。” 2.宇宙说 1889年，俄国学者索可洛夫提出： 宇宙说的依据是宇宙天体中发现碳氢化合物，它是宇宙所固有的。在地球形成的初始阶段，碳氢化合物已经存在于气圈当中。之后，随地球的冷却而被吸附并凝结在地壳上部，在沿裂隙向地表运移的过程中聚集起来，形成油气藏。 3.岩浆说 1949年，原苏联学者库德梁采夫提出： “基性岩浆中存在C、H、O等元素，随其冷却时可化合 为碳氢化合物。” 油气生成岩浆说的依据仅仅是岩浆中找到了为数不多的石油和在火山喷发岩中发现油沥青(石油氧化的产物)这一事实。 主要依据： ①? 世界99%以上的石油产自沉积岩，少数岩浆岩、变质岩中 的石油也可能是来自相邻近的富含有机质的沉积岩。 ②? 含油盆地中，含油层位与富含有机质的层位有依存关系。 ③? 石油中存在生物体特有的化合物。 ④? 生物物质加热催化，可形成少量烃类。 ⑤ 碳的稳定同位素组成与生物物质的碳稳定同位素组成接近 该学说普遍认为低等生物是形成石油的沉积有机质的主要贡献者。 研究认为，只有当母岩埋藏到一定深度和达到一定温度时才显著地产生大量石油，这是晚期生油说。现在已经成为指导油气勘探实践的最基本的理论之一。 早期成油说：沉积有机质在成岩过程中逐步转化为油气。 晚期成油说：沉积有机质埋藏到较大深度，到成岩晚期 达到成熟，经热降解生成大量油气。 （一）沉积有机质 来源： 低等水生动、植物为主—细菌、藻类最佳 生物体的分泌物与死亡尸体可形成类脂化合物、蛋 白质、糖类及木质素等有机组分，这些有机组分大部 分通过生物再循环或物理化学作用遭到分解，仅少部 分保存在沉积物(岩) 中形成有机质。 定义： 油母质，沉积岩中不溶于非氧化型酸、 碱和非极性有机溶剂的分散沉积有机质。 形成过程： 生物有机组分 较小碎片 生物化学及化学降解 腐殖物质 缩合作用、聚合作用 干酪根 失去O2 H2O NH3 成岩作用 生 物 体 (藻类、细菌、浮游生物和高等植物) 死亡 生物有机组分 (类脂化合物、蛋白质、糖类和木质素) 被其它 生物吞食 保存到 沉积物（岩）中 氧化分解 沉积有机质 生物化学分解作用 可溶有机质 不溶有机质(干酪根) 生物体中的有机质首先转化为一