1、根据在生油气原始物质问题上观点的差异，分：根据在生油气原始物质问题上观点的差异，分：无机成因说无机成因说无机成因说无机成因说有机成因说有机成因说有机成因说有机成因说无机成因说：无机成因说：石油及天然气是在地下深处高温、高压条件下由无机物通过化学反应形成的 。无机物（无机物（C、H 、O、Fe）油气油气有机成因说有机成因说：油气是在地球上生物起源之后，在地质历史发展过程中，由保存在沉积岩中的生物有机质逐步转化而成。生物有机质油气生物有机质油气一、一、生成生成油气的原始物质油气的原始物质（一）生物有机质类型生物体的有机组分（一）生物有机质类型生物体的有机组分0.51.50.51384.5石石油油芳
2、芳香香族族化化合合物物，抗抗腐腐能能力力强强，来来自自高高等等植植物物。主主成成煤煤。另另：天天然然气气、芳芳烃烃。0.30.131.6563木木质质素素糖糖类类（葡葡萄萄糖糖、麦麦芽芽糖糖、淀淀粉粉、纤纤维维素素）。易易水水解解难难保保存存，非非主主成成油油物物质质。可可成成煤煤、气气、芳芳烃烃。/50644碳碳水水化化合合物物氨氨基基酸酸聚聚合合物物，较较利利于于生生油油。低低C数数烃烃和和含含N化化合合物物主主要要来来源源。17122753蛋蛋白白质质包包括括：脂脂肪肪、有有机机酸酸、甾甾萜萜类类、蜡蜡、色色素素等等。主主要要来来自自：低低等等植植物物（菌菌藻藻）、动动物物中中。主主生生
3、油油母母质质。/21276类类脂脂化化合合物物0.51.50.51384.5石石油油芳芳香香族族化化合合物物，抗抗腐腐能能力力强强，来来自自高高等等植植物物。主主成成煤煤。另另：天天然然气气、芳芳烃烃。0.30.131.6563木木质质素素糖糖类类（葡葡萄萄糖糖、麦麦芽芽糖糖、淀淀粉粉、纤纤维维素素）。易易水水解解难难保保存存，非非主主成成油油物物质质。可可成成煤煤、气气、芳芳烃烃。/50644碳碳水水化化合合物物氨氨基基酸酸聚聚合合物物，较较利利于于生生油油。低低C数数烃烃和和含含N化化合合物物主主要要来来源源。17122753蛋蛋白白质质包包括括：脂脂肪肪、有有机机酸酸、甾甾萜萜类类、蜡蜡
4、、色色素素等等。主主要要来来自自：低低等等植植物物（菌菌藻藻）、动动物物中中。主主生生油油母母质质。/21276类类脂脂化化合合物物主主要要特特征征NSOHC元元素素%主主要要特特征征NSOHC元元素素%随无机质点一起沉积并保存下来的那部分生物有机质，称沉积有机质沉积有机质，又叫地质有机质地质有机质。沉积有机质的来源：沉积有机质的来源：原地有机质原地有机质、 异地有机质异地有机质 、再沉积有机质再沉积有机质于成岩过程中埋藏，并经一系列改造可溶性有机质可溶性有机质（可溶性沥青）：（可溶性沥青）：烃，含烃，含N.S.O化合物化合物原始原始OM不溶性有机质不溶性有机质：干酪根干酪根（占（占A总量的总
5、量的7090%或更多）或更多）新生沉积有机质（新生沉积有机质（A）A：干酪根：干酪根：是指沉积岩中不溶于碱、非氧化性酸（HF、HCI）、非极性有机溶剂（CCl4、CHCl3、苯、酒精）的分散有机质。各显微组分的来源及生油潜力各显微组分的来源及生油潜力丝炭化的木质纤维，来源于森林火灾、再沉积有机质，相对富O惰质组惰质组植物的结构和无结构木质纤维，来自高等植物镜质组镜质组陆生植物的孢子、花粉、角质层、树脂、蜡和木栓层等，相对富H壳质组壳质组反反射射率率增增高高生生油油潜潜力力降降低低藻类和其它低等水生生物及细菌。腐泥化产物，相对富H腐泥组腐泥组反射反射率率生油生油潜力潜力原始有机质原始有机质显微组
6、显微组分分丝炭化的木质纤维，来源于森林火灾、再沉积有机质，相对富O惰质组惰质组植物的结构和无结构木质纤维，来自高等植物镜质组镜质组陆生植物的孢子、花粉、角质层、树脂、蜡和木栓层等，相对富H壳质组壳质组反反射射率率增增高高生生油油潜潜力力降降低低藻类和其它低等水生生物及细菌。腐泥化产物，相对富H腐泥组腐泥组反射反射率率生油生油潜力潜力原始有机质原始有机质显微组显微组分分5干酪根的分类干酪根的分类 根据根据原始生物原始生物和和成矿方向成矿方向的不同，有机质分：的不同，有机质分：有机质类型有机质类型原始生物原始生物主要成矿方向主要成矿方向腐泥型有机质腐泥型有机质富含类脂的孢子和富含类脂的孢子和水生浮
7、游生物水生浮游生物石油、油页岩、石油、油页岩、腐泥煤腐泥煤腐殖型有机质腐殖型有机质富含木质素、纤维富含木质素、纤维素的陆生高等植物素的陆生高等植物甲烷气、甲烷气、腐殖煤腐殖煤有机质类型有机质类型原始生物原始生物主要成矿方向主要成矿方向腐泥型有机质腐泥型有机质富含类脂的孢子和富含类脂的孢子和水生浮游生物水生浮游生物石油、油页岩、石油、油页岩、腐泥煤腐泥煤腐殖型有机质腐殖型有机质富含木质素、纤维富含木质素、纤维素的陆生高等植物素的陆生高等植物甲烷气、甲烷气、腐殖煤腐殖煤有机质类型有机质类型有机质类型有机质类型原始生物原始生物原始生物原始生物主要成矿方向主要成矿方向主要成矿方向主要成矿方向腐泥型有机
8、质腐泥型有机质腐泥型有机质腐泥型有机质富含类脂的孢子和富含类脂的孢子和水生浮游生物水生浮游生物富含类脂的孢子和富含类脂的孢子和水生浮游生物水生浮游生物石油、油页岩、石油、油页岩、腐泥煤腐泥煤石油、油页岩、石油、油页岩、腐泥煤腐泥煤腐殖型有机质腐殖型有机质腐殖型有机质腐殖型有机质富含木质素、纤维富含木质素、纤维素的陆生高等植物素的陆生高等植物富含木质素、纤维富含木质素、纤维素的陆生高等植物素的陆生高等植物甲烷气、甲烷气、腐殖煤腐殖煤甲烷气、甲烷气、腐殖煤腐殖煤I型干酪根：型干酪根： 原始原始H/CH/C原子比高原子比高1.251.75，O/CO/C低低0.0260.12 链状结构多链状结构多，富
9、含类脂和蛋白质分解产物。，富含类脂和蛋白质分解产物。芳香芳香结构和杂原子键含量低。结构和杂原子键含量低。 主要来源于主要来源于藻类等藻类等水生低等生物水生低等生物和细菌遗体和细菌遗体，富，富C12；显微组分主要是腐泥组。显微组分主要是腐泥组。 。 生油潜能大，生油潜能大，最主要生油母质最主要生油母质。通常形成于静而少氧的浅水环境中沉积的富有机质通常形成于静而少氧的浅水环境中沉积的富有机质淤泥淤泥中中元素组成分类（元素组成分类（干酪根类型范氏图干酪根类型范氏图）型干酪根：型干酪根： 原始原始H/C原子比原子比0.651.25，O/C原子比原子比0.040.13 含含大量中等长度直链烷烃和环烷烃大
10、量中等长度直链烷烃和环烷烃，也含，也含多环多环芳香烃芳香烃及及杂原子官能团杂原子官能团。主要来自主要来自海相海相浮游生物、植物和微生物浮游生物、植物和微生物混合混合有机质有机质 生油潜能中等生油潜能中等。型干酪根型干酪根 原始原始H/CH/C原子比低原子比低0.460.93，O/CO/C高高 0.050.30 芳香结构及含氧官能团多芳香结构及含氧官能团多；饱和烃很少，只含有少；饱和烃很少，只含有少数的脂族结构，且主要为甲基和短链，常被结合在含数的脂族结构，且主要为甲基和短链，常被结合在含氧基团上。氧基团上。 主要来源于主要来源于陆地高等植物陆地高等植物，富，富C13。 生烃潜力低生烃潜力低，主
11、要可形成，主要可形成煤、芳烃、天然气煤、芳烃、天然气。（四）沥青的组成和演化（四）沥青的组成和演化 沥青：沉积有机质中可以被有机溶剂溶解的部分。氯仿沥青氯仿沥青“A A”：岩样未经稀酸（HCl）处理，用氯仿抽提出的产物，称为游离沥青或氯仿沥青“A”。氯仿沥青氯仿沥青“C C”：岩样经稀酸处理后的抽提物，称束缚沥青或沥青“C”。酒精酒精苯沥青：苯沥青：用酒精-苯（1：1）溶解出来的沥青。腐殖酸：腐殖酸：用碱性溶剂抽提出来的产物。是腐殖质的主要成分沉积剖面中，沉积剖面中， 随深度的增加，干酪根的数量减少，氯仿沥青随深度的增加，干酪根的数量减少，氯仿沥青“A A”的族组分烃类、非烃的族组分烃类、非烃
12、+ +沥青质含量显著增加。沥青质含量显著增加。 干酪根数量的减少和沥青数量增加的互补性和成干酪根数量的减少和沥青数量增加的互补性和成因上的联系性。因上的联系性。（一）地质条件（一）地质条件二、促使油气生成的地质和理化条件二、促使油气生成的地质和理化条件长期稳定下沉大地构造背景长期稳定下沉大地构造背景（V V沉积沉积V V沉降）沉降）；较快的沉积（堆积）速度；较快的沉积（堆积）速度；足够数量和一定质量的原始有机质；足够数量和一定质量的原始有机质；低能、还原性岩相古地理环境低能、还原性岩相古地理环境浅海封闭环境，半深深湖、前三角洲浅海封闭环境，半深深湖、前三角洲适当的受热和埋藏史。适当的受热和埋藏
13、史。有利于有机质堆积、保存、转化的地质环境必须要有：有利于有机质堆积、保存、转化的地质环境必须要有： 在有机质向油气转化过程中，上述各条件的作用在有机质向油气转化过程中，上述各条件的作用强度不同。强度不同。 细菌和催化剂都是在特定阶段作用显著，加速有细菌和催化剂都是在特定阶段作用显著，加速有机质降解生油、生气；机质降解生油、生气； 放射性作用则可不断提供游离氢的来源；放射性作用则可不断提供游离氢的来源； 高压阻碍有机质成熟和成烃作用高压阻碍有机质成熟和成烃作用 温度与时间在油气生成全过程中都有着重要作用。温度与时间在油气生成全过程中都有着重要作用。 所以，有机质向油气的转化，是在适宜的地质环所
14、以，有机质向油气的转化，是在适宜的地质环境里，多种因素综合作用的结果。境里，多种因素综合作用的结果。（二）理化条件（二）理化条件 有机质向油气转化是在还原强还原环境下进行有机质向油气转化是在还原强还原环境下进行的。初期受细菌生物化学作用控制，中、后期受温的。初期受细菌生物化学作用控制，中、后期受温度控制。度控制。不同深度范围促使其转化的地不同深度范围促使其转化的地质和理化条件不同，产物有明显不同，反映了有机质和理化条件不同，产物有明显不同，反映了有机质向油气转化过程具有明显的质向油气转化过程具有明显的。分为四个逐。分为四个逐渐过渡的阶段。渐过渡的阶段。三、三、有机质成烃演化阶段及模式有机质成烃
15、演化阶段及模式1.埋深埋深：0-1000米；米；2.温度温度：10603.演化阶段：演化阶段：Ro0.5%沉积物的成岩作用阶段沉积物的成岩作用阶段 ；碳化作用中的泥炭碳化作用中的泥炭-褐煤阶段；褐煤阶段；4.4.作用因素：作用因素：浅层以浅层以细菌细菌生物化学作用为主；生物化学作用为主；较深层以化学作用为主较深层以化学作用为主 5.演化过演化过程及产物：程及产物：类脂化合物蛋白质碳水化合物木质素水解微生物酶作用可溶生物单体有机质脂肪酸氨基酸单糖酚(A)部部分分作作为为微微生生物物养养料料被被菌菌解解、氧氧化化、消消耗耗掉掉CO2、H2O；大大多多数数经经地地质质聚聚合合和和缩缩合合Keroge
16、n（黄黄浅浅褐褐色色）可可溶溶单单体体有有机机质质：部部分分经经细细菌菌生生化化作作用用CO2、H2O、CH4（生生物物成成因因气气）、NH3少少量量未未成成熟熟油油，明明显显奇奇数数碳碳优优势势 6. 烃类组成的特征烃类组成的特征高分子量正烷烃C22C34范围内有明显奇数碳优势；四环分子显畸峰；高分子量化合物为主，显示萘和四芳烃双峰 1.1.深度：深度：1500 1500 25002500- -35003500m m2.2.温度：温度：5050- -6060150150- -1801803.3.演化阶段：后生作用阶段前期演化阶段：后生作用阶段前期（长焰煤（长焰煤- -焦煤阶段焦煤阶段）有机质
17、成熟、进入生油门限有机质成熟、进入生油门限4.4.作用因素：作用因素：热力热力+ +催化剂的作用催化剂的作用5.5.演化过程及其产物演化过程及其产物6.6.烃类组成的特征烃类组成的特征0 2 4 615253513 20 30 33正烷烃环烷烃芳烃0 2 4 615253513 20 30 33正烷烃环烷烃芳烃产生的烃类：正烷烃碳原子数及分子量递减，产生的烃类：正烷烃碳原子数及分子量递减，中、低中、低分子量的分子是正构烷烃中的主要组分，分子量的分子是正构烷烃中的主要组分，奇数碳优势消失奇数碳优势消失奇数碳优势消失奇数碳优势消失；环烷烃及芳香烃碳原子数也递减，多环及多芳核化合物；环烷烃及芳香烃碳
18、原子数也递减，多环及多芳核化合物显著减少。显著减少。1.1.深度：深度：4000400060006000米；米；2.2.温度：温度：180018002502503.3.演化阶段：演化阶段：后生作用后期后生作用后期碳化作用瘦煤碳化作用瘦煤- -贫煤阶段贫煤阶段有机质高成熟时期有机质高成熟时期4.4.作用因素：作用因素：石油热裂解、热焦化石油热裂解、热焦化5.5.演化过程及其产物演化过程及其产物6.6.烃类组成的特征烃类组成的特征碳原子数环数碳原子数1525350 2 4 613 20 30 33液态烃急剧减少液态烃急剧减少；低分子正烷烃剧增，主低分子正烷烃剧增，主要产物是甲烷及其气态同系物。要产
19、物是甲烷及其气态同系物。（四）深部高温生气阶段四）深部高温生气阶段1.深度深度6000-7000m；温度温度250 ；高温高压高温高压2.变生作用阶段变生作用阶段（半无烟煤（半无烟煤-无烟煤的高度碳化阶段）无烟煤的高度碳化阶段）3.作用因素：热变质作用因素：热变质4.作用特点及主要产物：作用特点及主要产物：2.0%Ro湿气凝析气深部高温高压下热变质干气（CH4）石墨干酪根残渣低熟油：低熟油：所有非干酪根晚期热降解成因的各所有非干酪根晚期热降解成因的各种低温早熟的非常规石油，称低熟油种低温早熟的非常规石油，称低熟油。相当于干酪根生烃模式的未成熟（Ro0.5%）和低成熟（Ro=0.5-0.7%）阶
20、段。有机质经低温生物化学或低温化学反应生成液态烃。1.低熟油含义低熟油含义 （Immature oil）四、四、现代油气成因理论新进展现代油气成因理论新进展（二）煤成油（二）煤成油1. 1. 煤成油煤成油（Oil from coal ； Oil derived from coal）煤和煤系地层中集中和分散的腐殖型有机质，在煤化作用的同时所生成的液态烃类被称为煤成油煤成油。 腐殖煤的主要显微组分为腐殖煤的主要显微组分为镜质组镜质组，可含有相当数，可含有相当数量的量的壳质组壳质组，腐泥组和惰质组含量较低。，腐泥组和惰质组含量较低。煤的显微组分煤的显微组分生油（烃）能力从大到小的顺序：生油（烃）能力
21、从大到小的顺序：壳质组壳质组镜质组镜质组惰质组惰质组 天然气：天然气： 广义上，是指自然形成的、在标准状广义上，是指自然形成的、在标准状态下呈气态的单质和化合物。态下呈气态的单质和化合物。两大类：无机成因气无机成因气和有机成因气有机成因气无机成因气：无机成因气：根据来源机制宇宙气、幔源气、岩浆岩气、变质岩气、无机盐类分解气宇宙气、幔源气、岩浆岩气、变质岩气、无机盐类分解气有机成因气：有机成因气：按其有机质类型腐殖气、腐泥气腐殖气、腐泥气按热演化阶段生物气、热解气、裂解气生物气、热解气、裂解气腐泥型有机质的热解气和裂解气称为油型气油型气；腐殖型有机质(包括煤)的热解气和裂解气称为煤型气煤型气天然
22、气与石油形成条件比较天然气与石油形成条件比较生成条件石油.天然气原始母质以低等植物中的类脂化合物、蛋白质、碳水化合物为主更广泛，除生油原始物质可生气外，高等植物中的木质素及纤维素也可生气。还有无机来源气。生成环境必须在乏氧还原-强还原环境才利于生油。除还原-强还原环境外，有氧存在的弱还原环境也可生成天然气有机成因生成过程沉积物埋藏初期：深度1000米。T小于60。T、P不够大，有机质未成熟，尚不能生油有机质可被细菌分解，产生低温CH4（干气）、CO2和水热催化生油气：深度1000-4000米；60-150（180）热催化作用下，有机质生成大量石油。热催化作用下，可生成一定量湿气热裂解生凝析气：
23、深4000-7000米。150-250。生成少量轻质油。生凝析气，（采至地表，反凝为凝析油。）深部高温生气：深大于7000米。大于250。几乎不能生油。生成高温甲烷气（干气）。生成条件石油.天然气原始母质以低等植物中的类脂化合物、蛋白质、碳水化合物为主更广泛，除生油原始物质可生气外，高等植物中的木质素及纤维素也可生气。还有无机来源气。生成环境必须在乏氧还原-强还原环境才利于生油。除还原-强还原环境外，有氧存在的弱还原环境也可生成天然气有机成因生成过程沉积物埋藏初期：深度1000米。T小于60。T、P不够大，有机质未成熟，尚不能生油有机质可被细菌分解，产生低温CH4（干气）、CO2和水热催化生油
24、气：深度1000-4000米；60-150（180）热催化作用下，有机质生成大量石油。热催化作用下，可生成一定量湿气热裂解生凝析气：深4000-7000米。150-250。生成少量轻质油。生凝析气，（采至地表，反凝为凝析油。）深部高温生气：深大于7000米。大于250。几乎不能生油。生成高温甲烷气（干气）。生成条件生成条件石油.石油.天然气天然气原始母质原始母质以低等植物中的类脂化合物、蛋白质、碳水化合物为主以低等植物中的类脂化合物、蛋白质、碳水化合物为主更广泛，除生油原始物质可生气外，高等植物中的木质素及纤维素也可生气。还有无机来源气。更广泛，除生油原始物质可生气外，高等植物中的木质素及纤维
25、素也可生气。还有无机来源气。生成环境生成环境必须在乏氧还原-强还原环境才利于生油。必须在乏氧还原-强还原环境才利于生油。除还原-强还原环境外，有氧存在的弱还原环境也可生成天然气除还原-强还原环境外，有氧存在的弱还原环境也可生成天然气有机成因生成过程有机成因生成过程沉积物埋藏初期：深度1000米。T小于60。沉积物埋藏初期：深度1000米。T小于60。T、P不够大，有机质未成熟，尚不能生油T、P不够大，有机质未成熟，尚不能生油有机质可被细菌分解，产生低温CH4（干气）、CO2和水有机质可被细菌分解，产生低温CH4（干气）、CO2和水热催化生油气：深度1000-4000米；60-150（180）热
26、催化生油气：深度1000-4000米；60-150（180）热催化作用下，有机质生成大量石油。热催化作用下，有机质生成大量石油。热催化作用下，可生成一定量湿气热催化作用下，可生成一定量湿气热裂解生凝析气：深4000-7000米。150-250。热裂解生凝析气：深4000-7000米。150-250。生成少量轻质油。生成少量轻质油。生凝析气，（采至地表，反凝为凝析油。）生凝析气，（采至地表，反凝为凝析油。）深部高温生气：深大于7000米。大于250。深部高温生气：深大于7000米。大于250。几乎不能生油。几乎不能生油。生成高温甲烷气（干气）。生成高温甲烷气（干气）。1、有机成因天然气形成机理、
27、有机成因天然气形成机理热降解作用热降解作用、生物化学作用、力化学作用、催生物化学作用、力化学作用、催化作用、加氢作用、化作用、加氢作用、 脱基团作用、脱基团作用、 缩聚作用缩聚作用腐泥型生物化学气腐泥型生物化学气腐殖型生物化学气腐殖型生物化学气2. 生物成因气生物成因气地壳浅部、成岩作用早期、低温（地壳浅部、成岩作用早期、低温（75）、）、还原条件下，由微生物（厌氧细菌）对沉积物有机还原条件下，由微生物（厌氧细菌）对沉积物有机质进行生物化学降解所得的富含甲烷气体。质进行生物化学降解所得的富含甲烷气体。依被降解的有依被降解的有机质类型分机质类型分一、有机成因气一、有机成因气1.1.生物成因气生物
28、成因气是指与成油有关的有机质（主要是是指与成油有关的有机质（主要是型和型）在型和型）在热演化热演化热演化热演化过程中达到成熟、高成熟和过程中达到成熟、高成熟和过成熟阶段时形成的天然气。过成熟阶段时形成的天然气。2. 油型气油型气石油伴生气、凝析油伴生气、热裂解干气石油伴生气、凝析油伴生气、热裂解干气包括：包括：干酪根热解生成的气干酪根热解生成的气、石油裂解形成的气石油裂解形成的气根据热演化阶段可分为根据热演化阶段可分为由各种产出状态的由各种产出状态的腐殖型有机质腐殖型有机质在热演化过程在热演化过程中形成的天然气，称为煤型气中形成的天然气，称为煤型气 。3. 煤型气煤型气煤层或腐殖型干酪根煤层或
29、腐殖型干酪根以含带许多烷基侧链和含氧官能团的缩合多核芳香烃为主，所以，热演化中以产热演化中以产气态烃为主气态烃为主。煤化过程不同阶段，形成的产物组成有所不同。两种类型：两种类型：煤型热解湿气煤型热解湿气煤型热解湿气煤型热解湿气煤型裂解干气煤型裂解干气煤型裂解干气煤型裂解干气（1 1）非烃气）非烃气 种类较多，种类较多，包括包括COCO2 2、COCO、N N2 2、H H2 2以及以及HeHe、ArAr和和NeNe等惰等惰性气体；性气体；以以CO2、N2、H2O等气体为主。等气体为主。 幔源气体氦同位素丰度幔源气体氦同位素丰度3He/4He比值高，为空气中的比值高，为空气中的3He/4He比值
30、的比值的8倍。倍。 无机成因的无机成因的CO2的碳同位素的碳同位素13C一般在一般在-80，最高，最高可达可达27二、无机成因天然气二、无机成因天然气 甲烷为主，甲烷为主，C2+很少；甲烷的碳同位素丰度很少；甲烷的碳同位素丰度13C1-20； 烃类为主的气藏很少，在烃类为主的气藏或含烃烃类为主的气藏很少，在烃类为主的气藏或含烃类气体的气藏中，烃气以类气体的气藏中，烃气以CH4为主，即干气。为主，即干气。（2 2）烃气）烃气 13C-20，3He/4He8RA无机成因气的标志。无机成因气的标志。烃源岩：烃源岩：已经生成并排出足以形成商业性油气已经生成并排出足以形成商业性油气聚集的烃类的岩石聚集的
31、烃类的岩石。在相同的地质背景和一定的地史阶段内，所在相同的地质背景和一定的地史阶段内，所形成的具有相近岩性岩相特征的若干烃源岩与非形成的具有相近岩性岩相特征的若干烃源岩与非烃源岩的组合，称烃源岩的组合，称烃源岩系烃源岩系。其中夹有储集岩并含有油气的烃源岩系，称其中夹有储集岩并含有油气的烃源岩系，称含油岩系含油岩系。1. 岩岩性性：有有机机成成因因角角度度：暗暗色色、细细粒粒、富富含含有有机机质质和和微微体体生生物物化化石石，常常见见分分散散暗暗色色、细细粒粒、富富含含有有机机质质和和微微体体生生物物化化石石，常常见见分分散散状状原原生生黄黄铁铁矿矿或或菱菱镁镁矿矿状状原原生生黄黄铁铁矿矿或或菱
32、菱镁镁矿矿，偶偶尔尔可可见见原原生生油油苗苗。粘粘土土岩岩类类、碳碳酸酸盐盐岩岩类类粘粘土土岩岩类类、碳碳酸酸盐盐岩岩类类2.形形成成烃烃源源岩岩最最有有利利的的沉沉积积环环境境：封封闭闭性性浅浅海海环环境境、前前三三角角洲洲环环境境、深深水水- -半半深深水水湖湖泊泊环环境境二、烃源岩的地球化学研究二、烃源岩的地球化学研究通常从以下几方面对烃源岩的有机地球化学特征进行评价：通常从以下几方面对烃源岩的有机地球化学特征进行评价：有机质丰度、类型、成熟度、排烃效率有机质丰度、类型、成熟度、排烃效率1. 有机质的丰度有机质的丰度 常用指标常用指标 3.有机质的成熟度有机质的成熟度（1 1）利利用用干
33、干酪酪根根组组成成特特征征和和性性质质研研究究有有机机质质成成熟熟度度镜镜质质体体反反射射率率(Ro)煤煤演演化化阶阶段段泥泥炭炭褐褐煤煤烟烟煤煤无无烟烟煤煤Ro0.5%0.5%-1.0%1.5%-2.5%2.5%煤煤演演化化阶阶段段泥泥炭炭褐褐煤煤烟烟煤煤无无烟烟煤煤Ro0.5%0.5%-1.0%1.5%-2.5%2.5%煤煤演演化化阶阶段段煤煤演演化化阶阶段段泥泥炭炭泥泥炭炭褐褐煤煤褐褐煤煤烟烟煤煤烟烟煤煤无无烟烟煤煤无无烟烟煤煤RoRo0.5%0.5%0.5%-1.0%0.5%-1.0%1.5%-2.5%1.5%-2.5%2.5%2.5%深部高温生气阶段热裂解生凝析气阶段热催化生油气阶段
34、生物化学生气阶段成烃演化阶段2.01.15-2.00.51.150.5Ro （%）过熟高熟成熟未熟有机质演化程度深部高温生气阶段热裂解生凝析气阶段热催化生油气阶段生物化学生气阶段成烃演化阶段2.01.15-2.00.51.15200深度变质深度变质干气干气TAI孢粉颜色孢粉颜色温度（温度（）有机质变质程度有机质变质程度演化产物演化产物1级级浅黄色浅黄色30未变质未变质干气干气2级级桔 （ 橙 ） 黄桔 （ 橙 ） 黄色色50轻微变质轻微变质干气、重油干气、重油3级级棕黄色棕黄色150中等变质中等变质油、湿气油、湿气4级级灰黑色灰黑色175强变质强变质湿气、凝析气湿气、凝析气5级级黑色黑色200
35、深度变质深度变质干气干气TAITAI孢粉颜色孢粉颜色孢粉颜色孢粉颜色温度（温度（）温度（温度（）有机质变质程度有机质变质程度有机质变质程度有机质变质程度演化产物演化产物演化产物演化产物1级级1级级浅黄色浅黄色浅黄色浅黄色3030未变质未变质未变质未变质干气干气干气干气2级级2级级桔 （ 橙 ） 黄桔 （ 橙 ） 黄色色桔 （ 橙 ） 黄桔 （ 橙 ） 黄色色5050轻微变质轻微变质轻微变质轻微变质干气、重油干气、重油干气、重油干气、重油3级级3级级棕黄色棕黄色棕黄色棕黄色150150中等变质中等变质中等变质中等变质油、湿气油、湿气油、湿气油、湿气4级级4级级灰黑色灰黑色灰黑色灰黑色175175
36、强变质强变质强变质强变质湿气、凝析气湿气、凝析气湿气、凝析气湿气、凝析气5级级5级级黑色黑色黑色黑色200200深度变质深度变质深度变质深度变质干气干气干气干气TAI 2.5TAI 3.73.7：过熟过熟（2 2）利用烃源岩可溶有机质的组成特征研究成熟度）利用烃源岩可溶有机质的组成特征研究成熟度氯仿沥青氯仿沥青“A A”在剖面上的组成特征和含量变化在剖面上的组成特征和含量变化“A”的含量变化：的含量变化：低高低，热催化生油气阶段达最高值低高低，热催化生油气阶段达最高值“A”的族组分组成变化：的族组分组成变化：低成熟阶段低成熟阶段胶质、沥青质含量较高胶质、沥青质含量较高高成熟阶段高成熟阶段总烃含
37、量较高，总烃含量较高，尤其是饱和烃含量丰富尤其是饱和烃含量丰富沥青转化率沥青转化率和和烃转化率烃转化率沥青转化率：沥青转化率： “A”/有机碳；烃转化率：总烃有机碳；烃转化率：总烃/有机碳有机碳随烃源岩的埋藏演化发生有规律的变化。随烃源岩的埋藏演化发生有规律的变化。A、正烷烃分布曲线：正烷烃分布曲线：正烷烃分布特征正烷烃分布特征和和奇偶优势奇偶优势 随着随着有机质成熟度有机质成熟度，生成烃类分子量生成烃类分子量，正烷烃的低碳数组分，正烷烃的低碳数组分含量含量。 正烷烃分布曲线：正烷烃分布曲线：锯齿形锯齿形光滑，光滑，主峰碳碳数主峰碳碳数B、正烷烃奇偶优势正烷烃奇偶优势：B1、碳优势指数碳优势指
38、数（CPI）偶数奇数偶数奇数)()()()(213426332532243325CCCCCCCCCPIB2、奇偶优势比奇偶优势比（OEP）式中：式中：i+2主峰主峰C数；数；Ci+2主峰主峰C数时峰面积；数时峰面积；Cii 碳数时的峰面积碳数时的峰面积 ；（1）i+1是为了保证分子为奇数，分母为偶数。即奇是为了保证分子为奇数，分母为偶数。即奇/偶。偶。正烷烃奇偶优势特征正烷烃奇偶优势特征： 随有机质成熟度随有机质成熟度，OEP、CPI 1 近、近、现代沉积、未成熟烃源岩：现代沉积、未成熟烃源岩：正烷烃奇碳优势明显：正烷烃奇碳优势明显：OEP1.2；CPI5.5-2.4 随沉积物年龄和深度增加，
39、脂肪酸偶碳优势和正随沉积物年龄和深度增加，脂肪酸偶碳优势和正烷烃奇碳优势减弱烷烃奇碳优势减弱 成熟烃源岩：成熟烃源岩：OEP1.2、CPI1.2（3）时间）时间温度指数（温度指数（TTI）TTITTI是前一段时期应用比较广泛的一种成熟度指标，其计算是以是前一段时期应用比较广泛的一种成熟度指标，其计算是以化学动力学中的化学动力学中的阿伦纽斯方程阿伦纽斯方程为基础，把为基础，把干酪根热降解过程干酪根热降解过程近似看成近似看成化学动力学中的一级反应化学动力学中的一级反应，则有：，则有：是指地质时期内不同类型的干酪根在不同的埋是指地质时期内不同类型的干酪根在不同的埋是指地质时期内不同类型的干酪根在不同
40、的埋是指地质时期内不同类型的干酪根在不同的埋藏时间藏时间藏时间藏时间温度条件下的成熟度。温度条件下的成熟度。温度条件下的成熟度。温度条件下的成熟度。（K：反应速率常数，即降解率；反应速率常数，即降解率；A：频率因子）频率因子）由此得到：由此得到：即：即：TTI=0(A e ) dt= (A e ) -ERT-ERT=有机质成熟度（有机质成熟度（M）的增加与温度（的增加与温度（T）呈指数关系，与时间（呈指数关系，与时间（t）呈线性关系。呈线性关系。TTI=0(A e ) dt= (A e ) -ERT-ERT=第五节第五节 油源对比研究简介油源对比研究简介 油源对比油源对比是依靠地质和地球化学证
41、据，确定石油和是依靠地质和地球化学证据，确定石油和烃源岩间成因联系的工作。烃源岩间成因联系的工作。包括包括两方面：两方面：油油( (气气) )与源岩与源岩之间的对比、不同储层中油气之间的对比之间的对比、不同储层中油气之间的对比。 目的：目的：追索油气来源、追索油气来源、判断油气运移方向和距离以及油气的判断油气运移方向和距离以及油气的次生变化，次生变化，搞清油气与源岩之间的成因联系，搞清油气与源岩之间的成因联系，圈定可靠的油源区，圈定可靠的油源区，确定勘探目标，指导油气的勘探和开发工作。确定勘探目标，指导油气的勘探和开发工作。理论依据理论依据 1 1）油气是有机成因的；来自同一烃源岩的油气有亲缘
42、关系，在）油气是有机成因的；来自同一烃源岩的油气有亲缘关系，在化学组成上具有相似性；不同烃源岩生成的油气差异较大。化学组成上具有相似性；不同烃源岩生成的油气差异较大。 2 2）烃源岩中排出的油气与残留油气成熟度相似。）烃源岩中排出的油气与残留油气成熟度相似。 3 3）油气运移中，无或很少有不同烃源层的油气混合。）油气运移中，无或很少有不同烃源层的油气混合。对比指标选择：对比指标选择：原油与其生油岩共同含有原油与其生油岩共同含有的、受运移、热变质作用影响较小、的、受运移、热变质作用影响较小、性质相性质相对稳定对稳定的化合物。要的化合物。要采用多种指标，综合分采用多种指标，综合分析。析。主要应用：主要应用：正构烷烃碳数分布特征、生物正构烷烃碳数分布特征、生物标志物组成特征、稳定碳同位素组成标志物组成特征、稳定碳同位素组成分析。分析。
