【正文】 低凝點(diǎn)； (3)低熟油的族組成特征 ① 飽和烴含量較低 ， 非烴 、 瀝青質(zhì)含量較高； ② 飽芳比低 ， 非瀝比高 。 研究認(rèn)為：它反映由低熟油生烴機(jī)制向常規(guī)成 熟油氣生烴機(jī)制的轉(zhuǎn)折 。 從化學(xué)角度看 ， 分子量與交聯(lián)度低的非烴 和瀝青質(zhì) ， 更有利于低熟油的生成 。 (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 。 ) (1)顯微組分 “ 分期生烴 ” 殼質(zhì)組 ， 由較為富氫的植物物質(zhì) 、 蛋白質(zhì) 、 纖 維素和其它碳水化合物的細(xì)菌降解產(chǎn)物組成； 主要有： 孢子體 ， 來(lái)源于高等植物孢子和花粉的外細(xì)胞 壁 ， 其生物先質(zhì)是孢粉素 。 低熟油氣 ：指非晚期成油說(shuō)熱降解成因的各類低 溫早期的非常規(guī)油 (氣 )或指那些成熟門限深度以 上的沉積有機(jī)質(zhì)生成的油 (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 。 由此 ， 大部分烴類是在成熟階段 ， 主要由熱 力作用生成 ， 尤以 60150℃ 地溫最為有利 。 上述階段性演化過(guò)程 ， 反映在地質(zhì)剖面上 ， 由淺到深 ， 呈現(xiàn)氣 、 油 、 裂解氣分布的垂直系列 ， 也稱油氣的垂直分布性 。 在后期較高溫度下 ， 熱裂解發(fā)生 ， 液態(tài) 烴急劇減少 ， 輕烴迅速增加 。 3%(低 ～ ， 中 %) 主要作用：熱降解 (熱催化 )； （ 雜原子鍵先斷 ， 然后是碳鍵 。 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 。 烴源巖在二次沉降過(guò)程中生成的烴類 。 以上實(shí)驗(yàn)及模式表明： MAB抽提物是 干酪根向油氣轉(zhuǎn)化的中間產(chǎn)物 。 MAB抽提物含量也 逐漸減少 。 （ 但據(jù)黃弟藩研究 ) ： EⅢ =(2030) 4184J/mol EⅡ =(3045) 4184J/mol EⅠ =(4560) 4184J/mol 總之 ， 不同類型酐酪根的門限溫度不同 。 Ⅲ 型 ， 活化能 (最大值集中在 60 4184J/mol)分布 平緩 ， 門限溫度介于 Ⅰ 型與 Ⅱ 型 之間 。 (二 )產(chǎn)物及組成 Ⅰ 型 ， 以生油為主 ， 依次為油 → 凝析油 、 濕氣； Ⅱ 型 ， 以生氣為主 ， 少量為油和凝析油； 據(jù)統(tǒng)計(jì)： Ⅰ 型 ， /噸生油巖； Ⅱ 型 ， /噸生油巖； Ⅲ 型 ， /噸生油巖； (三 )門限溫度 Ⅰ 型 ， 脂肪族結(jié)構(gòu)為主雜原子鍵少 ， 活化能值 (70 4184J/mol)較高 ， 門限溫度較高 ， 且在高溫 下反應(yīng)速度迅速增長(zhǎng) ， 生烴量很快上升到峰值 。 三 、 原始有機(jī)質(zhì)性質(zhì)的影響 (一 )生油潛能 Ⅰ 型 、 Ⅱ 型酐酪根富含脂鏈； Ⅲ 型富含芳香結(jié)構(gòu) 、 含氧基團(tuán) 。 ?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 。 ?放射性 ， 沉積巖多少都含有一些鈾 、 釷 、鉀等放射性元素 。 ?生油巖中大量存在粘土礦物 (蒙脫石 )便是 很好的催化劑； ?水的存在可顯著降低粘土的催化活力； ?純碳酸鹽巖通常認(rèn)為沒(méi)有催化活動(dòng)； ?泥灰?guī)r含有相當(dāng)?shù)恼惩临|(zhì)點(diǎn) ， 但不如頁(yè) 巖的催化效果好； ?酵素是動(dòng) 、 植物和微生物產(chǎn)生的一種高 分子膠體物質(zhì) ， 可起催化作用 。 （ 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 。 與此同時(shí) (或稍后 )， 這些有機(jī)物又相 互作用 ， 并進(jìn)一步分解 、 聚合 ， 形成更為 穩(wěn)定的分散有機(jī)質(zhì) —— 酐酪根 。 厭氧細(xì)菌在缺氧的條件下 ， 對(duì)有機(jī) 質(zhì)的大分子進(jìn)行分解 。 ：在有 、 無(wú)游離氧的條件下均能 生存 。 (二 )細(xì)菌 (生物化學(xué)作用 ) 細(xì)菌是地球上分布最廣 ， 繁殖最快的一種微 生物 ， 按其生活習(xí)性可將細(xì)菌分為三類： ， 在游離氧存在的條件下才能生 存 ， 分解有機(jī)質(zhì)使之變成二氧化碳和水 。 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 )。 ① 研究成熟度 根據(jù)所建立的地質(zhì)模型 ， 計(jì)算各生油層和儲(chǔ)層的 TTI值 ， 判斷生油層中油氣生成進(jìn)入了那個(gè)階段 。e E/RT) △ t2+… +(K0e E/RT )△ ti =(K0 用積分公式寫出： TTI=∫K0 提出并 改進(jìn)了 TTI的有機(jī)質(zhì)成熟度預(yù)測(cè)方法 ， 得到了現(xiàn) 場(chǎng)極為廣泛的應(yīng)用 。1/T常數(shù) 令方程右邊常數(shù)為 b， E/R為 a， 有 Int=a 1/Tb 取 a=6942， b=(統(tǒng)計(jì)得出 )， 得： logt=3014 1/ (康南公式 ) （ 只適用于連續(xù)沉積且為勻速沉積盆地 ） 1． 巴西亞馬遜盆地； 2 法國(guó)巴黎盆地； 3．法國(guó)阿奎特因盆地； 4．西非阿尤思地區(qū)； 5．喀麥隆杜阿拉盆地； 6．新西蘭塔拉納基盆地； 7．法國(guó)卡馬格盆地； 8．新西蘭塔拉納基盆地； 9．美國(guó)洛杉磯盆地門； o． 美國(guó)文圖拉盆地； 11．法國(guó)阿奎特因盆地； （ TTI） 在烴源巖的熱演化成烴過(guò)程中 ， 有機(jī)質(zhì)的 許多物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)被改變 。 理論和實(shí)踐都表明 ， 低溫長(zhǎng)時(shí)間與高溫短時(shí)間 的作用可達(dá)到同樣的效果 。 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 。 ② K= K0eE/RT表明反應(yīng)速率常數(shù) K與溫度呈指數(shù)關(guān)系； 即溫度增加 ， 石油數(shù)量的加大比時(shí)間作用要快的多 。 方程如下： K=K0eE/RT (3) K— 反應(yīng)速率數(shù) ， K0— 頻率因子 ， E— 活化能 ， T— 絕對(duì)溫度 (K)， R— 氣體常數(shù) 將 InCo/C=Kt， K=1/t*In（ Co/C） 代入 (2)聯(lián)立 得 K0 將 （ 1） 移項(xiàng) ， 定積分 K值可由阿倫尼鳥(niǎo)斯方程來(lái)求得。 即在任何瞬間 ，反應(yīng)速度僅與當(dāng)時(shí)該物質(zhì)所存在的濃度有關(guān) 。 Connan提出： 沉積有機(jī)質(zhì) 向石油轉(zhuǎn)化作用符合化學(xué)動(dòng)力學(xué)定律一級(jí)反應(yīng) 。 液態(tài)窗口 ：普西 (Pusey， 1973)提出 “ 液態(tài)烴 類 —石油 “ 存在的溫度范圍 (℃ ℃ )， 溫度低 ， 不利于生成大量石油；溫度太高 ， 石油進(jìn)一步裂解成氣態(tài)烴 。 （ 一 ） 溫度和時(shí)間 門限溫度 ：酐酪根大量轉(zhuǎn)化為石油的溫度 。 (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 。 類型 IH(mg/g) IO(mg/g) S2/S3 Ⅰ 型 ＞ 600 ＜ 40 ＞ 20 Ⅱ 1型 250600 4075 1020 Ⅱ 2型 120250 75110 510 Ⅲ 型 ＜ 120 ＞ 110 ＜ 5 第三節(jié) 油氣生成的地質(zhì)環(huán)境與物 、 化條件 一 、 油氣生成的地質(zhì)環(huán)境 (一 )大地構(gòu)造條件 ?有長(zhǎng)期穩(wěn)定下沉的地殼運(yùn)動(dòng)背景； ?有較快的沉積堆積速度 。 1．菌解無(wú)定形體 A， 大慶， K， 干酪根 2．菌解無(wú)定形體 A， 樣品同 1，反射熒光 3．菌解無(wú)定形體 B， 茂名， N， 干酪根，透射光 4．菌解無(wú)定形體 B， 樣品同 3，反射熒光 5． 菌解無(wú)定形體 c， 依蘭， E， 干酪根，透射光 6．菌解無(wú)定形體 C， 樣品同 5，反射熒光 7． 菌解無(wú)定形體 D， 遼河， E， 干酪根，透射光 8． 菌解無(wú)定形體 D， 樣品同 8，反射熒光 9． 藻類無(wú)定形體，樺甸， E， 干酪根，透射光 10．藻類無(wú)定形體，樣品同 9，反射熒光 11． 粒狀無(wú)定形體，百色， N， 干酪根，透射光 12． 粒狀無(wú)定形體，樣品同 11， 反射熒光 13． 腐殖無(wú)定形體，南寧， N， 干酪根，透射光 14． 腐殖無(wú)定形體，樣品同 13，反射熒光 15． 降解無(wú)定形體，大慶， K， 干酪根，透射光 16． 惰質(zhì)無(wú)定形體及共生的非常細(xì)小的腐殖碎屑， 百色， N， 干酪根，透射光 17．菌解無(wú)定形體 B強(qiáng)烈的正熒光變化，遼河， E， 干酪根，反射熒光 18． 富含苗解無(wú)定形體 B的礦物瀝青基質(zhì)強(qiáng)烈的正 熒光變化，茂名， N， 油頁(yè)巖，反射熒光 (4)按煤巖系組分劃分 (反射光 )： ① 殼質(zhì)組 呈暗灰色 、 低突起 ， 相對(duì)富氫 ； ② 鏡質(zhì)組 呈灰 —白色 ， 無(wú)或微突起 ， 相對(duì)富氧 ； ③ 惰性組 呈白 —亮黃色 ， 較高突起 ， 相對(duì)富碳 。 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 。 (2)根據(jù)原始有機(jī)質(zhì)分類： ① 腐泥型 (Ⅰ )； ② 腐植腐泥型 (Ⅱ 1)； ③ 腐泥腐植型 (Ⅱ 2)； ④ 腐植型； ⑤ 殘余惰質(zhì)型 。 Ⅲ 型 ， H/C低 ， ～ ， O