第四次課第二章 烴源巖

有機生油學(xué)說：干酪根成烴模式原始生物物質(zhì)

油氣

干酪根第二章現(xiàn)代油氣成因理論

——油氣生成模式油氣是怎樣生成！

《石油地質(zhì)學(xué)》研究目的

（1）沉積盆地是否含油氣？

——油氣是哪里生成的？（2）油氣藏在哪里？（3）有多少油氣？

油氣來源P1P1泥巖為什么能夠生油？排2油藏?0100020003000400050006000NN2dN1tN1sK1K2J2E深度（m）排2Ro:0.5%Ro:0.8%Ro:1.0%40812kmJ+TJ1J1泥巖生油？含油氣盆地油氣的來源

——烴源巖第二章現(xiàn)代油氣成因理論

——油氣生成模式一、油氣成因?qū)W說二、干酪根晚期生油學(xué)說三、烴源巖、油（氣）－巖對比（一）烴源巖（sourcerock）

1、概念？：根據(jù)干酪根生烴模式烴源巖應(yīng)該具備什么條件？（1）含有大量有機質(zhì)/干酪根（2）達到干酪根轉(zhuǎn)化成油氣的門限溫度/埋藏深度①烴源巖/生油巖（sourcerock）：已經(jīng)生成油氣，并能排出油氣的巖石。②烴源層或源巖層（sourcebed）：由烴源巖組成的地層稱為烴源層。③源巖層系：在一定地質(zhì)時期內(nèi)，具有相同巖性－巖相特征的若干烴源層與其間非烴源層的組合稱為源巖層系。

2、烴源巖的形成環(huán)境有利于有機質(zhì)大量繁殖和保存環(huán)境？①淺海相②三角洲相③深水-半深水湖相（1）淺海：平均坡度0.1°，水深20--550m,

絕大部分<200m淺海三角洲：河流入海/湖沉積環(huán)境（2）前三角洲：有利于烴源巖形成的環(huán)境浪基面以下，靜水。與正常海（湖）相沉積過渡。三角洲平原前三角洲（3）深水－半深水湖泊相3、烴源巖的類型和地質(zhì)特征

一般巖性特征：常含分散狀的黃鐵礦富含有機質(zhì)和微體古生物化石粒細、色暗、(1)粘土巖類烴源巖

的泥巖和頁巖

灰黑、深灰、灰及灰綠色形成環(huán)境（沉積相）？

(2)碳酸鹽巖類烴源巖

灰黑色、深灰色、褐灰色、灰色

石灰?guī)r，生物灰?guī)r，泥灰?guī)r，常含泥質(zhì)成分

(3)煤系烴源巖

煤和煤系地層中的暗色泥巖

松遼盆地早白堊紀(jì)深湖相三角洲河流(半)深湖大慶油田

油氣是怎樣形成的：干酪根生烴

油氣是哪里形成的：來源烴源巖

烴源巖的判識？認識盆地是否含油氣關(guān)鍵?。ǘN源巖地球化學(xué)研究

——烴源巖的判識烴源巖特點？（1）含有干酪根（不溶有機質(zhì)）（2）含有可溶有機質(zhì)1．有機質(zhì)的豐度（richness）及其指標(biāo)（1）(剩余)有機碳含量

(TOC：totalorganiccarbon)

有機碳含量是指沉積巖中所含的與有機物質(zhì)有關(guān)的碳元素占巖石總重量的百分含量，即巖石中除去碳酸鹽、石墨等中的無機碳以外的碳元素含量。(2）氯仿瀝青“A”

干酪根(Kerogen)：沉積巖中所有不溶于非氧化性的酸、堿和非極性有機溶劑有機質(zhì)。干酪根是沉積有機質(zhì)的主體，約占總有機質(zhì)的80~90%。氯仿瀝青“A”(Bitumen)：巖石中可溶于有機溶劑的部分。常用的有機溶劑為氯仿，可溶有機物稱為氯仿瀝青“A”。氯仿瀝青“A”組分利用石油中化合物的不同組份對有機溶劑和吸附劑具有選擇性溶解和吸附的特性,將石油分離成若干部分,每一部分就是一個組份。氯仿瀝青“A”瀝青質(zhì)膠質(zhì)油質(zhì)飽和烴芳烴正構(gòu)烷烴異構(gòu)＋環(huán)烷烴單環(huán)多環(huán)稠環(huán)O、S、N芳香烴結(jié)構(gòu)化合物石油醚沉淀物可溶物硅膠吸附烴源巖中氯仿瀝青“A”可以理解為烴源巖中殘留的“石油”氯仿瀝青“A”含量：常用的有機溶劑如、苯、甲醇-苯等。用有機溶劑氯仿從巖樣中抽提出來的瀝青重量與巖樣重量之比，即為可溶性瀝青含量。生油層類型

判別指標(biāo)好生油層中等生油層差生油層非生油層有機碳含量（%）3.5－1.01.0－0.60.6－0.4＜0.4氯仿瀝青“A”含量（%）＞0.120.12－0.060.06－0.01＜0.01烴源巖評價指標(biāo)

2．有機質(zhì)/干酪根的類型（來源、化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)差異）烴源巖中有機質(zhì)(干酪根)的類型不同,其生烴潛力、產(chǎn)物的類型及性質(zhì)也不同，生油門限值和生烴過程也有一定的差別。

（1）有機質(zhì)干酪根化學(xué)分類根據(jù)干酪根樣品的C、H、O元素分析將干酪根劃分為三種主要類型：

I型、Ⅱ型、

Ⅲ型(2)顯微組分分析方法

①干酪根的顯微組成用光學(xué)方法對干酪根組分形態(tài)進行的描述——用反射光觀察干酪根（煤巖學(xué)方法）

無定形體藻類體包括無定形體和藻類體，富氫組分

腐泥組：主要來源于藻類或藻類被改造的殘余殼質(zhì)組樹脂體孢粉體木栓質(zhì)體來源于植物的孢子、角質(zhì)、表皮組織、樹脂、蠟質(zhì)等。包括孢子體、角質(zhì)體、樹脂體和木栓質(zhì)體，富氫組分

鏡質(zhì)組結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體是植物的莖、葉和木質(zhì)纖維經(jīng)過凝膠化作用形成的各種凝膠體。是富氧組分。

惰質(zhì)組絲質(zhì)體絲炭化組分。由木質(zhì)纖維素經(jīng)絲炭化作用而形成。屬穩(wěn)定組分，富含氧

②根據(jù)干酪根的顯微組成劃分類型T=（100A+50B-75C-100D）/100A、B、C、D

分別為腐泥組、殼質(zhì)組、鏡質(zhì)組和惰質(zhì)組的含量

T>80Ⅰ型

T=80-40Ⅱ1型T=40-0Ⅱ2型T<0Ⅲ

型Ⅰ型干酪根

②根據(jù)干酪根的顯微組成劃分類型Ⅱ型干酪根Ⅱ型干酪根Ⅲ

型干酪根②根據(jù)干酪根的顯微組成劃分類型

3．有機質(zhì)成熟度（1）概念成熟度是表示沉積有機質(zhì)向石油轉(zhuǎn)化的熱演化程度。生油門限<1300m富含有機質(zhì)泥巖未達到生油門限——未成熟>1300m富含有機質(zhì)泥巖達到生油門限——成熟1300m（2）烴源巖成熟度的常用指標(biāo)①鏡質(zhì)體反射率（Ro）鏡質(zhì)組結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體是植物的莖、葉和木質(zhì)纖維經(jīng)過凝膠化作用形成的各種凝膠體。是富氧組分。

鏡質(zhì)體化學(xué)結(jié)構(gòu)：鏡質(zhì)體是以芳香環(huán)為核，帶有不同支鏈的烷基。

①鏡質(zhì)體反射率（Ro）：在熱演化過程中，鏈烷熱解析出，芳環(huán)稠合，出現(xiàn)微片狀結(jié)構(gòu)，芳香片間距逐漸縮小，致使反射率增大，透射率減小、顏色變暗，這是一種不可逆反應(yīng)。

結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體無結(jié)構(gòu)鏡質(zhì)體

(1)生物化學(xué)生氣階段:Ro<0.5%-0.7%

——未成熟階段，

(2)熱催化生油氣階段:0.5%-0.7%<Ro<1.3%

——成熟階段，

(3)熱裂解生凝析氣階段:1.3%<Ro<2.0%

——高成熟，

(4)干氣階段：Ro>2%——過成熟，氯仿瀝青“A”瀝青質(zhì)膠質(zhì)油質(zhì)飽和烴芳烴正構(gòu)烷烴異構(gòu)＋環(huán)烷烴單環(huán)多環(huán)稠環(huán)O、S、N芳香烴結(jié)構(gòu)化合物石油醚沉淀物可溶物硅膠吸附②正烷烴分布特征和奇偶優(yōu)勢比C18C16C14C12C10C8C20C22C24PhPr飽和烴氣相色譜圖4883.7~5128.8mP1-P2氣相色譜將正構(gòu)烷烴分離正烷烴分布曲線：將相對含量頂點連成一條曲線。

正烷烴布：石油或巖石抽提物中不同碳原子數(shù)正烷烴的相對含量分布。

②正烷烴分布特征和奇偶優(yōu)勢比正烷烴分布曲線。C25C29正烷烴奇偶優(yōu)勢比：是指石油或巖石抽提物中奇、偶碳原子正烷烴的相對豐度。可用來粗略地估計原油的成熟度。它有兩種表示方法：

奇偶優(yōu)勢比（OEP值），是取主峰碳前后5個相鄰之正烷烴的重量百分數(shù)：OEP是在C23~C34范圍內(nèi)進行計算，彼此結(jié)果相差甚微，完全可以對比使用。(1)有機質(zhì)未成熟階段：在近代沉積物中，CPI均勻分布在2.4~5.5之間，因為生物體內(nèi)最豐富的正烷烴一般是C27、C29、C31和C33，所以生物體中的正烷烴必然存在明顯的奇碳優(yōu)勢。（2）有機質(zhì)成熟階段（熱催化生油氣階段）：干酪根熱解產(chǎn)生沒有奇碳或偶碳優(yōu)勢的新正烷烴。在古代成熟生油巖和石油中，奇碳優(yōu)勢逐漸消失，CPI值接近1.0±。

（三）油氣－巖對比1、概念油氣源對比：包括油（氣）與烴源巖之間以及不同油層中油氣之間的親緣關(guān)系對比，即油-巖對比、油-油對比。（三）油氣－巖對比2、原理：烴源巖總氯仿瀝青“A”與排出原油在化學(xué)組成上相似烴源巖中氯仿瀝青“A”－原油瀝青質(zhì)膠質(zhì)油質(zhì)飽和烴芳烴正構(gòu)烷烴異構(gòu)＋環(huán)烷烴單環(huán)多環(huán)稠環(huán)O、S、N芳香烴結(jié)構(gòu)化合物石油醚沉淀物可溶物硅膠吸附3、油氣源對比指標(biāo)（1）生物標(biāo)志物組成特征對比（2）正構(gòu)烷烴分布特征對比（3）穩(wěn)定碳同位素對比正構(gòu)烷烴分布特征正構(gòu)烷烴的組成和分布特征受母質(zhì)類型、有機質(zhì)演化程度等多種因素的影響，一般認為，如果原油與生油巖有親緣關(guān)系，那么原油與生油巖的正構(gòu)烷烴分布特征應(yīng)具有相似性。

③穩(wěn)定碳同位素組成碳有C12、C13、C14三個同位素，前兩者為穩(wěn)定同位素，第三者是放射性同位素。 C14的半衰期只有5568年。碳的放射性可用于考古學(xué)發(fā)現(xiàn)中確定絕對年齡，但是，由于C14的半衰期太短，不能用于第四紀(jì)以前的古代沉積。石油地質(zhì)學(xué)中主要研究C12

和C13的相對豐度，可用δ13C或C12/C13比值表示，δ13C