第1讲现代油气生成理论
煤成油的成烃模式
? 4.煤成油的地球化学特征
? 煤成油排驱和运移具有强烈的地层色层 效应:
? 分子直径较大和极性较大的油被滞留在 源岩内,轻质油和凝析油运移出烃源岩 聚集成藏。
低温降解形成低熟油。
低熟油的形成的地质模式
吐哈盆地
东海盆地
低熟油的形成的地质模式
板桥凹陷
苏北金湖凹陷
临清坳陷
东营凹陷沙四上亚段烃源岩的烃类生成模式图
? 4、低熟油的地球化学特征 ? 一般为重质油,也有凝析油和轻质油。 ? 饱和烃含量较低,非烃和沥青质含量较
高,饱/芳比低。 ? 甾烷的立体异构化程度低,如 ? C29甾烷20S/(20S+2潜力 ? 煤生成液态烃的能力大小,与煤的类型和
显微组分组成密切相关。
? 富氢的显微组分具有更大的液态烃生成潜 力,
? 煤显微组分的生烃能力从大到小为: ? 壳质组、镜质组、惰质组。
? 生烃潜力取决于煤中壳质组的数量与组成。
? 商业性煤成油田的形成条件: ? (1)壳质组含量大于10%;
? 干酪根热降解成烃理论在勘探中卓有成效。 ? 存在问题: ? (1)忽略了成岩-深成作用早期沉积岩中可
溶有机质对油气形成的的贡献;
? (2)不能很好地解释在生油门限以上形成 的大量未熟石油。
二.低熟油形成理论
? 1. 低熟油基本概念 (Immature oil) ? 低熟油:所有非干酪根晚期热降解成因的各
门限深度(温度),才能大量生成石油; ? 油气生成数量取决于干酪根的类型及其
所经历的地质时间和温度。 ?
近代和古代沉积物中烃含量的差异
? 将油气生成、有机质演化分为四个阶段: ? (1)生物化学生气阶段 ? (2)热催化生油气阶段 ? (3)热裂解生凝析气阶段 ? (4)深部高温生气阶段
? 大量石油生成于一定埋藏深度(地温) 区间(生油窗)内。
? (5).藻类类脂物早期生烃
? 藻类以蛋白质和脂肪物质含量高为特征。 ? 藻生物类脂物结构简单,在低温还原条件
下,可转化成链烷烃和环烷烃。
? (6).富硫大分子有机质早期降解生烃 ? ? 干酪根中不同原子间的键能: ? S—S:250kj/mol, ? S—C:275kj/mol, ? C—C:350kj/mol. ? S—S和S—C键易断裂,富硫大分子可早期
? (2)干酪根的氢指数大于100mg烃/g有机 碳;
? (3)煤层的沥青化作用达到了气煤-肥煤 阶段;
? (4)良好的油气聚集、保存条件。
? 3 煤成油的排驱机理及成烃模式 ? 煤的微孔隙性,高塑性和高吸附性使煤成油
的排驱受到限制,并造成地质色层分异效应。
? 三种排烃机理: ? 压实排驱:低熟阶段, Ro=0.5--0.7% ? 连续沥青网络运移:生油窗, Ro=0.7--1.2% ? 气溶方式运移:成气阶段,Ro大于1.2%
第一讲 现代油气成因理论
? 一 . 干酪根热降解成烃理论 ? 二、低熟油形成理论 ? 三、煤成油形成及特点 ? 四、现代油气成因模式 ? 五、碳酸盐岩生烃问题
第一讲 现代油气成因理论
? 一 . 干酪根热降解成烃理论 ? 要点: ? 在成岩作用晚期,有机质主要由干酪根
组成,热降解形成大量油气; ? 干酪根是石油的主要前驱物质; ? 沉积岩必须达到一定埋深(温度),即
油,小于0.2为未熟油。
? 5. 低熟油的分布特征 ? 分布广泛,多与陆相沉积或陆源有机质有关。
具有早期生烃和分期生烃特点。
? 不是每个盆地都有低熟油,必须具备特定的 有机母质和适宜的沉积-成岩环境,才能形 成低熟油。
? 湖盆范围小,邻近物源区,有机质搬运距离 短,沉积速率高,有利于各种沉积有机质的 堆积和保存。
种低温早熟的非常规石油。 ? (未熟-低熟油) ? 由可溶有机质经低温生物化学或低温化学反
应生成。
? 相当于干酪根生烃模式的未成熟(Ro?0.5%) (未熟油)和低成熟(Ro=0.5--0.7%)(低 熟油)阶段。
2、低熟油生成的物质基础
? 各种显微组分的热稳定性与生烃活化能 不同,生烃时间和生烃潜力不同。
? 多数情况下,煤系和气藏相联系。
? 澳大利亚的吉普斯兰盆地、印度尼西亚 的库特盆地、北海默里盆地发现了与中、 新生界煤系地层有关的重要油气田;
? 吐哈盆地也发现了与侏罗系煤系地层有 关的大油田。
? 煤系地层不仅能生成天然气,也生油;
? 在特定的地质条件下,煤成油可从煤系 烃源岩中运移出来并聚集成藏,甚至形 成大油田。
烃类的形成与生油岩埋藏深度的关系的一般图解
有 机 质 演 化 的 一 般 模 式
? 该理论产生了一系列实用性很强的地化 参数及研究方法:如
? (1)成烃演化阶段的划分及生油窗的确定, ? (2)成烃潜力三要素:有机质丰度、类型
和成熟度; ? (3)有效烃源岩的识别、油源判识;
不同时代的几种生油岩中主要生油带的起 始温度与埋藏深度的比较
? 若源岩有机质中存在大量化学性质不稳 定、活化能较低的富氢显微组分,可生 成低熟油。
3、低熟油形成机理 ? (1).树脂体早期生烃 ? 植物分泌出树脂,随沉积物埋藏,树脂
可转化成树脂体。
? 树脂体可在低温条件下率先早期生烃。
? (2).木栓质体早期生烃 ? ? 木栓质体来源于高等植物,在低热条
低熟油的各种沉积—成岩环境
三. 煤成油形成及特点
? 1. 煤成油的基本概念 ? 煤和煤系地层中分散和集中的陆源有机
质,在煤化作用过程中生成的液态烃。
? Oil from coal ? Oil derived from coal
? 煤系烃源岩特点:有机碳含量高,可溶 有机质含量偏低
? 与湖相泥质烃源岩相比,煤和含煤岩系 相对贫氢,在煤化作用过程中所产生的 主要是低分子量的烃类。
件下,发生低活化能的化学反应,生成 并释放以链状结构为主的烃类。
? (3).细菌改造陆源有机质早期生烃
? 细菌作用对陆源有机质进行降解改造,提 高富氢程度和“腐泥化”程度,使有机质 热降解生烃反应所需活化能降低,有利于
? (4).高等植物蜡质早期生烃
? 高等植物蜡质易于水解形成长链脂肪酸和 长链脂肪醇。在低温阶段,经脱官能团形 成原油中C22+正构烷。