第七讲油气成因与烃源岩.ppt

天然气与石油形成条件比较第30页，共52页，星期日，2025年，2月5日一、生物成因气生物成因气是指成岩作用阶段早期，在浅层生物化学作用带内，沉积有机质经微生物的群体发酵和合成作用形成的天然气，主要是甲烷气及部分CO2和少量N2。有时也混有早期低温降解形成的烃气。第二章油气成因与烃源岩1.生物成因气的形成第31页，共52页，星期日，2025年，2月5日第二章油气成因与烃源岩第32页，共52页，星期日，2025年，2月5日2.生物成因气的特征（1）化学组成甲烷含量大于98%，重烃含量一般小于1%，少量的N2和CO2，为典型的干气。（2）δ13C值一般为–55～-90‰。第二章油气成因与烃源岩第33页，共52页，星期日，2025年，2月5日3.生物成因气的分布生物成因气的分布层位主要在白垩系以上，埋深在地表到2000米左右。区域上白垩系生物气主要分布在东北地区，第三系分布在渤海湾和三水盆地，第四系主要分布在柴达木盆地和长江沿海地区和现代湖泊中。第二章油气成因与烃源岩第34页，共52页，星期日，2025年，2月5日4.生物成因气大量形成的条件（1）拥有丰富的原始有机质这是细菌活动所需碳源的物质基础。（2）适于甲烷菌发育的物理化学条件还原环境和中性水介质条件有利于生物气形成。（3）合适的沉积环境严格的缺氧、缺硫酸盐还原环境，是产CH4菌繁殖的必要条件。半咸水和咸水湖，特别是碱性咸水湖是生物气形成聚集的最有利环境。（4）足够的孔隙空间产甲烷菌的繁殖需要一定的空间。（5）较快的沉积速率沉积速率快有利于生物气形成。第二章油气成因与烃源岩第35页，共52页，星期日，2025年，2月5日二、油型气油型气是指成油有机质（腐泥型）在热力作用下以及油热裂解形成的各种天然气。包括湿气（石油伴生气）、凝析气和裂解气。第二章油气成因与烃源岩1.油型气的形成第36页，共52页，星期日，2025年，2月5日干酪根温度（热解）液态烃+气态烃裂解气态烃（凝析气、甲烷气）高峰期：在深成作用阶段的中晚期。第二章油气成因与烃源岩第37页，共52页，星期日，2025年，2月5日第1页，共52页，星期日，2025年，2月5日思考题根据油气生成的机理和产物特征，可以把有机质生油过程划分为哪几个阶段？（有机质向油气转化的现代模式及勘探意义）（干酪根成烃演化机制）第2页，共52页，星期日，2025年，2月5日分三个阶段：成岩作用阶段、深成作用阶段、准变质作用阶段1.成岩作用阶段—未成熟阶段从沉积有机质被埋藏开始至门限深度为止。地层条件：低温（小于50～60℃）、低压。有机质特征：微生物化学作用为主，有机质以形成干酪根为主，没有形成大量烃类，O/C大大降低，H/C稍微下降。主要产物及特征：生物成因气，有少量的烃类来自于活生物体，大部分为C15以上的重烃，为生物标志物。正烷烃多具明显的奇偶优势。成岩作用阶段后期也可形成一些非生物成因的降解天然气以及未熟油。鉴别指标：Ro小于0.5%。第3页，共52页，星期日，2025年，2月5日2.深成作用阶段—成熟阶段深成作用阶段为干酪根生成油气的主要阶段。该阶段从有机质演化的门限值开始至生成石油和湿气结束为止。按照干酪根的成熟度和成烃产物划分为两个带：A生油主带（低—中成熟阶段）B凝析油和湿气带（高成熟阶段）A生油主带（低—中成熟阶段）：有机质特征：干酪根热降解作用为主，H/C大大降低。主要产物及特征：成熟的液态石油。以中—低分子量的烃类为主，正烷烃中奇碳优势逐渐消失，环烷烃和芳香烃的碳数和环数减少，曲线由双峰变单峰。W.C.Pusery把它称为“液态窗”或“石油窗”。鉴别指标：Ro为0.5～1.3%。第4页，共52页，星期日，2025年，2月5日B凝析油和湿气带（高成熟阶段）：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：液态烃急剧减少，C1～C8的轻烃将迅速增加。在地层温度和压力超过烃类相态转变的临界值时，这些轻质轻就会发生逆蒸发，反溶解于气态烃之中，形成凝析气和更富含气态烃的湿气。鉴别指标：Ro为1.3～2.0%。第5页，共52页，星期日，2025年，2月5日3.准变质作用阶段—过成熟阶段有机质特征：埋深大、温度高，由于在成熟阶段干酪根中绝大部分可以断裂的侧链和基团已消耗殆尽，所以石油潜力枯竭，残余的少量烷基链，尤其是已经形成的轻质液态烃在高温下继