《石油地质学》油气生成与烃源岩改 现代汽油成因理论.pptVIP

§5 天然气的成因类型及特征 一、生物成因气 2.生物成因气的特征 3.生物成因气的分布 二、油型气 2.油型气的特征 3.油型气的分布 三、煤型气 四、无机成因气 第二章 现代油气成因理论 第二章 现代油气成因理论 二) 　生物有机质随沉积物沉积后，随埋深加大，地温不断升高，在还原条件下，有机质逐步向油气转化。由于在不同深度范围内，各种能源显示不同的作用效果，致使有机质的转化反应性质及主要产物都有明显区别，表明有机质向油气的转化具明显的阶段性。 第二章 现代油气成因理论 1. 油气生成的阶段性及特征 门限温度：随着埋藏深度的增加，当温度升高到一定的数值，有机质才开始大量转化为石油，这个温度界限称为门限温度。 门限深度：与门限温度相对应的深度称为门限深度。 第二章 现代油气成因理论 　2.有机成烃是个连续过程 　分四个阶段： 　　A、生物化学生气阶段 　　B、热催化生油气阶段 　　C、热裂解生凝析气阶段 　　D、深部高温生气阶段 第二章 现代油气成因理论 1). 生物化学生气阶段A——成岩作用阶段 　　深度０～1500米，T60℃、低压。 　　　以细菌活动为主 ： 　原始生物有机质　 水解　　　　　　　　　　　微生物酶作用 可溶生物单体有机质 细菌分解、氧化－CO2、H2O细菌生化作用－CO2、H2O、CH4（生物成因气）大部分经聚合和缩合——Kerogen少量未成熟油 高分子正烷烃C22-C34明显奇优势；环烷烃四环显畸峰；芳烃高分子化合物为主。 主要产物：生物成因气　　　　Kerogen　　　　少量油 第二章 现代油气成因理论 2).热催化生油气阶段 ： 沉积物埋深H：1500～2500m，温度：60℃～180℃有机质转化最活跃的因素是热催化作用：粘土矿物作为催化剂，对有机质的吸附能力加大，加快了有机质向石油转化的速度，降低有机质成熟的温度。 　　热催化作用结果： 　　　 长链烃类裂解成小分子烃　　　烯烃含量相对减少，　　　异构烷烃、环烷烃、芳香烃含量相对增多 其中蒙脱石对干酪根热解烃组成和产率的影响最大， 　　　伊利石、高岭石的影响较弱。 第二章 现代油气成因理论 热催化作用使干酪根热降解： 　杂原子（O、H、S）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烃，是主要生油时期。国外称为“生油窗”或“液态窗口”。 　　有机质进入油气大量生成的最低的温度界限，称为生烃门限或成熟门限，所对应的深度称为门限深度。　　 干酪根 热力 催化剂 进入生油门限 大量石油Ro ：0.5~1.3%原油伴生气：湿气残余干酪根：H/C↓，O/C↓ 第二章 现代油气成因理论 产生的烃类：正烷烃碳原子数及分子量递减，奇数碳优势消失；环烷烃及芳香烃碳原子数递减，多环及多芳核化合物显著减少。 需要指出的是：有机质成熟的早晚跟有机质的类型有关，相同条件下，树脂体和高含硫的海相有机质成熟早，腐殖质成熟晚，且以生气为主。 第二章 现代油气成因理论 3). 热裂解生凝析气阶段 　H：3500~4000m，T：180℃~250℃。 　　有机质特征： 高温下，剩余的干酪根和已经形成的重烃继续热裂解。 　　主要产物及特征：大量C—C链断裂及环烷烃的开环和破裂，液态烃急剧减少， C25以上趋于零， C1～C8的轻烃将迅速增加。　　温度超过了烃类物质的临界温度，在地下呈气态，采到地上反凝结为液态轻质油，并伴有湿气，这是进入了高成熟期。 第二章 现代油气成因理论 4). 深部高温生气阶段 　　H6000~7000m, T250 ℃ 　 有机质特征： 石油潜力枯竭，残余的少量烷基链，已经形成的轻质液态烃和重质气态烃在高温下继续裂解形成大量的热力学上的最稳定的甲烷。 干酪根的结构进一步缩聚形成富碳的残余物质——碳沥青或石墨 。 主要产物及特征： 热裂解甲烷。 第二章 现代油气成因理论 第二章 现代油气成因理论 对不同的沉积盆地而言，由于其沉降历史、地温历史及原始有机质类型的不同，可能只进入了前二或三个阶段，并且每个阶段的深度和温度界限也可能略有差别。在一些地质发展演化史较复杂的盆地，由于某种原因历经多次大的构造运动，生油岩中的有机质可能由于在埋藏较浅尚未成熟就被抬升，后来再度沉降埋藏到相当深度后，方达到成熟温度，有机质可以大量生石油，即所谓“二次生油”。此外，由于源岩有机显微组成的非均质性，不同显微组成的化学成分和结构的差别，决定了有机质不可能有完全统一的生烃界线，不同演化阶段可能存在不同的生烃机制。 第二章 现代油气成因理论 第二章 现代油气成因理论