【正文】 限溫度 Ⅱ 型低 , Ⅲ 型中 ,Ⅰ 型高 。 據(jù) Hunt估算： 第一階段 ， 氣烴 7%， 液烴 %， 非烴 40%； 第二階段 ， 氣烴 82%， 液烴 91%， 非烴 60%； 第三階段 ， 氣烴 11%， 液烴痕量 ， 非烴痕量 。 (4)低熟油化合物分布特征 ① 飽和烴含有相當(dāng)數(shù)量的熱穩(wěn)定性差的化合物； ② 芳烴鎦分組成格外復(fù)雜； ③ 非烴鎦分占有十分重要地位 。 油頁(yè)巖是一種富含有機(jī)質(zhì)的低成熟巖石 。 (4)塔斯曼型 油頁(yè)巖中含有豐富的來(lái)自單細(xì)胞海藻 —塔斯 曼藻的藻質(zhì)體 。 (1ng=109g) ?甲苯 /苯一般小于 1。 生油巖 ：有過(guò)油氣生成過(guò)程 ， 并提供過(guò)一 定數(shù)量油氣的巖石 。 (由于生油巖內(nèi)只有很少一部分有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為油氣 、運(yùn)移出去 ， 大部分仍殘留在生油巖中 ， 并且碳又是在有機(jī)質(zhì)中所占比例最大 ， 最穩(wěn)定的元素 ， 所以剩余有機(jī)碳含量能夠近似地表示生油巖內(nèi)的有機(jī)質(zhì)豐度 。 無(wú)定型 (+100 ),藻 (+70 ),角質(zhì)體 (+35), 鏡質(zhì)體 (75),惰質(zhì)體 (100) Ⅰ 型 ＞ 145(代數(shù)和 ) Ⅱ 1型 +45～ 0 Ⅱ 2型 0～ 45 Ⅲ 型 ＜ 45 干酪根顯微構(gòu)成 1．標(biāo)準(zhǔn)腐殖型干酪根 (Ⅲ 2)， 撫順長(zhǎng)焰煤。南陽(yáng)，張 5井。南陽(yáng)，張 5 井。 不同 類型的有機(jī)質(zhì) 、 油氣生成潛能 、 產(chǎn)物不同 。 生油巖的評(píng)價(jià)就是將 地質(zhì)研究 和 地球化學(xué) 研究 結(jié)合 ， 研究它們的 數(shù)量和質(zhì)量的特性 ， 以 確定生油氣潛能的大小 (二 )生 油巖的地球化學(xué)研究 決定油氣形成的有機(jī)地球化學(xué)要素有三個(gè)： ?巖石中有機(jī)質(zhì)的豐度 (數(shù)量 )； ?有機(jī)質(zhì)類型 (質(zhì)量 )， ?有機(jī)質(zhì)的成熟度 (條件 )。 六 、 不同成因類型天然氣的識(shí)別 目前主要依靠碳 、 氫同位素 ， 汞含量 、 甲苯 /苯 、 甲烷 ， 重?zé)N氣等指標(biāo)來(lái)判別 。 （ 一 ） 生物成因氣大量生成最佳條件： (1)擁有豐富的有機(jī)質(zhì)； (2)缺氧 、 缺硫酸鹽的生成環(huán)境； (3)溫度低于 75℃ (最佳 3542℃ )； (4) pH值 。 形成于淺湖相厭氧環(huán)境 ， 有機(jī) 質(zhì)來(lái)源于遭受過(guò)細(xì)菌降解的陸生植物的碎屑 。 %， 煤中大孔隙 (＞ 30nm)仍相當(dāng)發(fā) 育 ， 占總孔隙體積 40%以上 ， 有利于烴類排出； (2)受壓力驅(qū)動(dòng)的連續(xù)瀝青網(wǎng)絡(luò)運(yùn)移機(jī)理 大孔隙與微孔結(jié)合構(gòu)成運(yùn)移通道網(wǎng)絡(luò) ， 并形 成連續(xù)瀝青網(wǎng)絡(luò) ， 進(jìn)而排出石油； (3)氣溶方式運(yùn)移機(jī)理 有機(jī)質(zhì)成烴演化作用達(dá)到高成熟的主要成氣時(shí) 期 ， 產(chǎn)生大量天然氣和部分輕質(zhì)液態(tài)烴 ， 氣溶 為主要的運(yùn)移方式； (4)煤成油的成烴模式 含煤巖系有機(jī)質(zhì)組成及顯微組分復(fù)雜 ， 煤中不 同顯微組分瀝青化作用不一致 ， 發(fā)生瀝青化作 用的時(shí)期不同 ， 各種顯微組分對(duì)生烴的貢獻(xiàn)有 別 ， 可歸為 “ 早生早排 ” 、 “ 分期生油 ” 兩種生烴模式 。 “ 二段式 ” 熱演化特征 (1)有機(jī)質(zhì)演化具明顯階段性 “ 兩段式 ” 變化 ，界 線大致以 Ro %為界 。 先生成 CO CH N NH3和 H2S等揮發(fā)性物質(zhì) ， 然后是分 子量較低的烴類 ， 生成一部分膠質(zhì) 、 瀝青質(zhì) ） 產(chǎn)物 ：酐酪根中 H/C急劇下降 ， 生成大量液態(tài) 烴及一些揮發(fā)性物質(zhì) ， 剩下一些瀝青； 烴類中除 CH4外 ， 有較多的重?zé)N ， 正烷烴 碳原子數(shù)分子量遞減 ， 正烷烴奇碳優(yōu)勢(shì)消失 ， 環(huán)烷烴 、 芳香烴環(huán)數(shù)減少 ， 分子量變小 。 同樣成熟度條件下： Ⅰ 、 Ⅱ 型生油潛力顯然高于 Ⅲ 型 。 ：在沒(méi)有游離氧而有化合氧存在 的條件下才能生存 。 康南 (， 1974)依據(jù)世界若干盆地的實(shí)際 資料繪出了時(shí)間 —溫度關(guān)系圖 (圖 )， 康南引用阿 倫尼鳥斯方程 ， lnt=E/R 門限深度 ：門限溫度所對(duì)應(yīng)的深度 (取決于 地溫梯度 )。 (1)化學(xué)分類 (根據(jù) H/C， O/C進(jìn)行劃分 )： Ⅰ 型 ， H/C高 ( )， 一般 ； O/C低 ， ；熱失重 ≥65%； 生烴潛力 ；富含類脂物質(zhì) ， 主 要由脂族鏈組成 ， 鏈狀結(jié)構(gòu)較多 ， 富氫 、 貧氧 ， 生油潛力高 ， 主要來(lái)源于藻類物質(zhì) 。 二 .沉積有機(jī)質(zhì)的形成 ?油氣轉(zhuǎn)化 從生物有機(jī)質(zhì)進(jìn)入沉積有機(jī)質(zhì) 開(kāi)始進(jìn)行； ?沉積有機(jī)質(zhì)主要是 生物的遺體 ， 此外包 括其生命過(guò)程中的 排泄物和分泌物 ； ?沉積 有機(jī)質(zhì)來(lái)源 （ 原地有機(jī)質(zhì) 、 異地有 機(jī)質(zhì) 、 混合有機(jī)質(zhì) 、 再沉積有機(jī)質(zhì) ） 統(tǒng)計(jì)表明 有機(jī)質(zhì)數(shù)量很大 ， 但分布不均衡 ： 分布不均衡； 分布不同 ， 大陸及邊緣海有 機(jī)質(zhì)含量高 ， 大洋沉積物有機(jī)質(zhì)含量貧乏； 有機(jī)質(zhì)含量不同 ， 泥巖高 ， 碳酸 鹽巖中等 ， 砂巖低 。 早期成油說(shuō)可概括為下列幾點(diǎn) ： 有機(jī)質(zhì)形成的； 、 蛋白質(zhì)和碳水化合物是主要生油母 質(zhì) 。 實(shí)踐中 ， 無(wú)機(jī)學(xué)說(shuō)無(wú)法解釋許多問(wèn)題 ： (%的油氣與沉積巖有關(guān) )。 ?油氣生成的地質(zhì)環(huán)境； ?特別鑒別烴源巖常用地球化學(xué)指標(biāo)及評(píng)價(jià) 。 大致可歸為兩類： ?地深成因說(shuō) ， 認(rèn)為烴類形成于地球深處； ?宇宙成因說(shuō) ， 認(rèn)為烴類早在地球形成的宇 宙階段即已形成 。 因此 ， 提出某些細(xì)菌是有機(jī)質(zhì) 加氫去羧基轉(zhuǎn)變?yōu)轭愂偷拿浇?(這一過(guò)程 ， 只 能在埋藏不深的成巖作用早期進(jìn)行 )。 動(dòng) 、 植物體內(nèi)都含有碳水化合物 ， 實(shí)驗(yàn)證 明 ， 碳水化合物被氫還原后可得到烴類 。 ?以陸源植物為主要母源的酐酪根和近岸 淺水 較氧化環(huán)境形成的酐酪根相對(duì)貧氫 、 氮而富氧 。 (三 )古氣候條件 二 、 物理化學(xué)條件 沉積有機(jī)質(zhì)的演化成烴作用早期主要 是生物化學(xué)作用過(guò)程 ， 而晚期酐酪根熱演 化成烴主要是物理化學(xué)作用過(guò)程 。 ③ 溫度和時(shí)間可以互補(bǔ)； 地層年齡越老 ， 石油形成溫度可越低；地層年齡越年輕 ， 生油門限溫度越高 。 ③ 確定油氣生成的時(shí)間 通過(guò)計(jì)算來(lái)確定各生油層生油開(kāi)始 結(jié)束的時(shí)間 (也可在圖上找出對(duì)應(yīng)的層位 )，進(jìn)而找出對(duì)應(yīng)地層時(shí)代 (圖 )。 ?壓力 ， 一般認(rèn)為高壓對(duì)有機(jī)質(zhì)成熟和成烴作用有阻礙 ， 但與溫度相比 ， 是次要的 。 第四節(jié) 有機(jī)質(zhì)演化與成烴模式 一 、 有機(jī)質(zhì)向油氣轉(zhuǎn)化的階段及成烴模式 有機(jī)質(zhì)演化進(jìn)程不同 ， 所得到的烴類 產(chǎn)物也不同 ， 目前按石油地質(zhì)條件主要?jiǎng)? 分出以下幾個(gè)階段 (模式 )： (一 )成巖作用階段 (未成熟 、 生物化學(xué)改造階段 ) 深度 ：埋藏較淺 ， 最大不超過(guò) 1500m； 溫度 ：一般小于 60℃ ； 煤化作用階段 ：泥炭 、 褐煤階段； Ro： 一般小于 %； 主要作用 (反應(yīng) )：生物化物作用細(xì)菌 、 水解； 產(chǎn)物 ：生物體被分解轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)復(fù)雜的聚合物； 生成少量烴類 ， 主要生成揮發(fā)性物質(zhì) (CO CH NH、 H2S、 H2O等 )； 生成的烴類以甲烷為主 ， 缺少重?zé)N (C3—C14） ； 生成的高分子正烷烴 ， 具有奇碳優(yōu)勢(shì)； 環(huán)烷烴中四環(huán) 、 五環(huán)的較多； 芳烴中 ， 低分子芳烴缺乏； 相當(dāng)于中成巖早期 ， 未成熟一半成熟階段； 本階段晚期 ， 液態(tài)烴開(kāi)始大量生成 ， 但向 烴類轉(zhuǎn)化的程度很低 ， 數(shù)量少 。 (2)可溶有機(jī)質(zhì)貢獻(xiàn)生烴的可能性 沉積物中的 可溶有機(jī)質(zhì) ， 從埋藏開(kāi)始 ， 在還原 條件下存在著以脫羧為特征的成烴轉(zhuǎn)化作用 ， 這一過(guò)程 不需要很高的熱力條件 。 %時(shí) ， 有機(jī)碳 %， R。 此 外 ， 還可能含有數(shù)量不等的來(lái)自陸生植物富氫 組分構(gòu)成的有機(jī)質(zhì) 。 大型陸相湖盆剖面上有煤層 —油頁(yè) 巖 —暗色泥頁(yè)巖的縱向變化 。 ① 泥巖 → 年青褐煤階段 (生物成因氣形成階段 ) 埋深 ， 一般小于 1500m； Ro ， ＜ ； 溫度 ， 一般 ≤75℃ ； 產(chǎn)物 ， 晚期 CH4含量增加 ， 整個(gè)階段 (CO2為主 )； ② 年老褐煤 ——長(zhǎng)焰煤階段 埋深 ， 15002022m； Ro ， ～ %； 地溫 ， 一般 7090℃ ； 產(chǎn)物 ， 該階段生氣量最多以 CO2為主 ， 占天然 氣體積 7090%， 烴類氣體一般低于 20%， 甲烷 為主 ， 重?zé)N甚微； ③ 氣煤 → 焦煤階段 埋深 ， 20226000m； Ro， ～ %； 地溫 ， 90190℃ ； 產(chǎn)物 ， 烴氣為主超過(guò) CO2， 重?zé)N (C+2)由低于甲烷 → 超過(guò)甲烷 ， 少量液態(tài)烴產(chǎn)出 ， 是煤型濕氣 ， 煤成油形成的主要階段 。 有陸相 ， 也有海相 。 ） 氯仿瀝青 “ A”： 巖樣未經(jīng)酸 (HCl)處理 ， 用氯仿 抽提出的產(chǎn)物 ， 稱游離瀝青或氯仿瀝青 “ A”。 250 3．結(jié)構(gòu)樹(shù)皮。 下面談?wù)勆蛶r熱解分析方法： 由法國(guó)石油研究院 ， 埃斯皮塔里埃 、 蒂索等發(fā)展的一種研究生油巖的方法 。 500 5．藻腐泥型干酪根 (Ⅰ 2)， 左側(cè)為盤星藻，南陽(yáng)， 魏 134井。 （ 如煤系地層的碳質(zhì)頁(yè)巖有機(jī)碳含量高 ， 但實(shí)際上 ， 生油并不好 ， 甚至不能生油 ， 在實(shí)際 工作中要注意 。 生油區(qū) ：盆地內(nèi)某一生油層分布的區(qū)域叫 生油區(qū)或油源區(qū) 。 劃分如下： 暗色泥巖 有機(jī)碳 ≤15% ； 高碳泥巖 有機(jī)碳＞ 5%； 碳質(zhì)泥巖 有機(jī)碳 15%30%； 煤 有機(jī)碳＞ 30%； （ 一 ） 干酪根顯微組分基本特點(diǎn) (1)殼質(zhì)組：富含氫 、 臘質(zhì) (相對(duì) )， 是形成石油 烴類 ， 天然氣的重要因素 。 (6)混合型 油頁(yè)巖富含各種成因有機(jī)質(zhì)的集合體 ， 如 孢子體 、 塔斯曼藻體 、 溝鞭藻和凝源類 ， 還有 相當(dāng)數(shù)量的腐殖質(zhì) 。 一般以 5%有機(jī)碳含量作為油頁(yè)巖的下限 ， 好的油頁(yè)巖有機(jī)碳含量一般為 1530%。 對(duì)低成熟油成因的看法： Ⅲ 型酐酪根 ， 當(dāng)富含樹(shù)脂體時(shí) 在低溫下可以熱解成烴； ， 一 些富含類脂物的有機(jī)質(zhì)在微生物作用下 ， 可以 不經(jīng)過(guò)干酪根階段而直接轉(zhuǎn)化為烴類； 應(yīng)該說(shuō)：早期也可生油 ， 但晚期生成的量是主 要的 ， 即從成巖作用早期 晚期都可生成油氣 。 通過(guò)對(duì)石油成因的一些基本理論問(wèn)題進(jìn) 行討論之后 ， 現(xiàn)將石油有機(jī)成因晚期成油 說(shuō)的基本論點(diǎn) ， 概括如下 ： ； 、 成巖作用 達(dá)到一定程度 ， 主要受到溫度的作用 ， 發(fā) 生熱降解 ， 開(kāi)始進(jìn)入石油生成主要時(shí)期； 溫度 ， 時(shí)間對(duì)溫度起補(bǔ)償作用 ；壓力 、 酵 素 、 催化 、 放射性等因素也有影響； 不同的類型 ， 而不同類型的 酐酪根 進(jìn)入生油階段所需的溫度 不一樣 ， 生成烴類的 產(chǎn)物和數(shù)量 也不一樣； ， 可溶性 抽提物 MAB是中間產(chǎn)物 ； ， 有機(jī)質(zhì) (酐酪根 )由成熟過(guò)渡 到過(guò)成熟階段 ， 已生成的石油發(fā)生裂解； ， 埋藏深度變淺 ， 達(dá)不到油氣生成所需溫度 ， 成油作用可中 斷；當(dāng)埋深再度加大 ， 只要原始酐酪根尚 未 “ 枯竭 ” ， 仍可 多次生成 大量石油 。 MAB抽提物含量也 逐漸減少 。 （ 有機(jī)質(zhì)生成烴類主要有兩類反應(yīng)：即 CC鍵斷裂和脂肪酸脫羧 ， 進(jìn)而分裂出較輕的烴類 ） 實(shí)驗(yàn)表明 ( )， 粘土 (主要是蒙脫石 )與有機(jī)質(zhì)的復(fù)合物在緩慢加熱時(shí) ， 便會(huì)脫羧基 、 脫氨基形成低分子量的烷烴 、 環(huán)烷烴和芳香烴 。e E/RT )△ ti =(K0 將 （ 1） 移項(xiàng) ， 定積分 K值可由阿倫尼鳥斯方程來(lái)求得。 ② 藻質(zhì)型 主要為藻類殘?bào)w構(gòu)成 ， 生油潛力高 ， 主 要來(lái)源于浮游生物之類的低等動(dòng)物； ③ 草質(zhì)型 主要由陸生植物的花粉 、 孢子 、 角質(zhì) 層 、 葉子表層構(gòu)成 ， 生油潛力較高 ， 來(lái)源 于陸地植物 。