《油气生成》PPT课件.ppt

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1、第二章现代油气成因理论——油气生成模式水油气第二章现代油气成因理论——油气生成模式一、油气成因学说1、无机成因说1．碳化物说：地球内部水与重金属碳化物相互作用：3FemCn+4mH2O→mFe3O4+C3nH8m2．宇宙说：由碳、氢合成碳氢化合物是出现在天体发展的早期阶段，例如在温度≤1000℃时，甲烷可按下列方式生成：CO+3H2CH4+H2OCO2+4H2CH4+2H2O3．岩浆说无机成因说主要依据实验室化学反应，实际的证据缺乏2、有机成因说①世界上90%以上油气都产自沉积岩。②油气在地壳中的出现和富集程度与地

2、史上生物的发育和兴衰息息相关，油气储量的时代分布与地层中分散有机质以及煤和油页岩等有机矿产的时代分布具有相关性。③在油气田剖面中，含油气层位总与富含有机质的层位有依存关系，而不像无机的内生矿床那样与火成岩和变质岩有关；④灰岩晶洞和介壳中的油气只能源于沉积有机质;⑤油气的元素组成包括微量元素组成都与有机物质和有机矿床相近；物质名称C%H%S+N+O%石油淡水泥质沉积物中的有机质浮游生物84.3276.744.213.5811.38.62.102.047.2⑥石油中检测出的卟啉、类异戊间二烯烷烃、甾萜类化合物被有机地球化学家称为

3、生物标记化合物，它们的碳骨架仅为生物体所特有；⑦石油普遍具有旋光性，这主要与含有化学结构不对称的生物标志化合物有关；⑧模拟实验表明，从多种有机质中可得到油气中的烃类产物；⑨现代化的测试分析技术可从现代和古代沉积物中鉴定出各种油气中的烃类。墨西哥湾近代海洋沉积物所含烃类与怀俄明州中新统石油的红外光谱图苯抽提物1—石油；2—近代海洋沉积物所含烃类地质年代表＊问题？据统计，自寒武纪以来的6亿年中，古生代占去60%，拥有已知石油的11%，天然气的20%，而中新生代却有已知石油的89%，天然气的72%。二、有机成因说—干酪根晚期生油学

4、说生物物质油气？干酪根（一）成烃母质—干酪根1、干酪根的形成（1）沉积有机质的生物物质组成浮游植物、细菌和高等植物：数量上最重要；浮游动物(如有孔虫、放射虫、挠足类)和底栖生物：一定贡献；高等动物(如鱼类)：微不足道的（2）原始有机物质的化学组成与结构①类脂化合物（Lipids）：又称类脂化合物是生物体维持其生命活动不可缺少的物质之一。动物的皮下组织，植物的孢子、种子及果实脂肪酸、高级脂肪酸蜡、醇类、甾类和萜类化合物脂肪酸去羧基加氢可以形成烃类②蛋白质(Protein)是生物体中一切组织的基本组成部分，是生物体赖以生存的物质

5、基础，占生物体细胞除水外的80%。含氮化合物，由20多种氨基酸构成。③碳水化合物(carbohydrate):又称糖类，是自然界分布极广，是一切生物体中重要组成之一。Cx（H2O）y醣或糖类④木质素(Lignin):都具有芳香结构特征。是植物细胞壁的主要成分。高等植物具有芳香结构（3）沉积有机质的原始生物元素组成元素组成（质量百分数）CHSNO碳水化合物446－－50木质素6350.10.331.6蛋白质53711722脂 类7612－－12石 油84.5131.50.50.5原始有机质化学组成与石油还存在较大的差异脂类较接

6、近，是最好的生油原始物质。（4）原始生物物质（生物构型有机质）→干酪根（地质构型）生物物质（脂肪、蛋白质、碳水化合物和木质素）缩聚作用高分子的腐植酸类干酪根（地质聚合物）缩聚作用细菌分解水解脂肪酸、氨基酸、糖，酚等生物化学单体CH4、CO2、NH3、H2S、H2O2、干酪根的定义干酪根(Kerogen)：沉积岩中所有不溶于非氧化性的酸、碱和非极性有机溶剂的有机质。是最重要的成烃母质。总的岩石矿物分散有机质<10%wt.总的岩石矿物富集型有机质-煤干酪根是沉积有机质的主体，约占总有机质的80~90%。与其相对应，岩石中可溶于有

7、机溶剂的部分，称为沥青(Bitumen)。总有机质可溶有机质3、干酪根的成分和结构是一种高分子聚合物，没有固定的化学成分，主要由C、H、O和少量S、N组成，没有固定的分子式和结构。元素组成（质量百分数）CHSNO碳水化合物446－－50木质素6350.10.331.6蛋白质53711722脂 类7612－－12干酪根796528生物有机质向地质构型有机质干酪根转化：去氧、加氢、富集碳（乏氧还原环境）美国绿河页岩干酪根结构模型4、干酪根化学分类根据干酪根样品的C、H、O图解将干酪根划分为三种主要类型：I型干酪根：Ⅱ型干酪根：Ⅲ

8、型干酪根：I型干酪根原始氢含量高和氧含量低，H/C原子比介于1.25~1.75，O/C原子比介于0.026~0.12。以含类脂化合物为主，直链烷烃很多，多环芳香烃及含氧官能团很少；它可以来自藻类堆积物，也可能是各种有机质被细菌强烈改造，留下原始物质的类脂化合物馏分和细菌的类脂化合物；生油潜