石油生成的教案

石油生成的教案第1页/共84页（一）油质

溶于石油醚而不被硅胶吸附的沥青部分。石油的主要组分，基本由烃类组成，腐泥型有机质中数量多于腐植型有机质。

（二）胶质用苯和酒精-苯从硅胶解吸的产物。是含硫、氮、氧的复杂含碳化合物。（三）沥青质溶于氯仿，但不溶于石油醚的沥青部分。具较大分子量。

原油（正己烷溶解）

可溶部分沉积物

烃类+胶质沥青质（氧化铝:(or)硅胶柱吸附）

（正庚烷冲洗）（苯冲洗）吸附物饱和烃芳烃胶质（尿素络合）（层析分离）（色谱）正构烷烃+异构烷烃单环芳烃双环芳烃多环芳烃环烷烃一石油的组分根据石油沥青类对有机溶剂选择性溶解的特性，其组分划分为：第2页/共83页第2页/共84页二、石油的化学成分第一节石油组成和性质（一）元素组成CHS+N+O

微量元素（灰分）

84---87%11---14%0.3---7%（一般在1-4%）

万分之几或更少

硫是石油中的有害杂质，故含硫量常作为评价石油质量的重要指标。高硫石油：S>2%

含硫石油:2%>S>0.5%

低硫石油:S<0.5%

石油的元素组成与自然界有机物有明显相似性亲缘关系.

V、Ni含量及V/Ni可用于烃源岩有机相确定及油源对比.第3页/共83页第3页/共84页第一节石油组成和性质（二）化合物组成（1）烷烃（Alkanes）-通式为CnH2n+2的饱和烃常PT下C1~4气态，C5~16液态，C17+固态

分子中碳原子以单键相连成链状无支链者称正烷烃,有支链者称异烷烃密度、熔点与沸点均随相对分子量增加而升高相对密度小于1，几乎不溶于水（气态烃除外）1、烃类化合物（烷烃、环烷烃、芳香烃）第4页/共83页第4页/共84页第5页/共83页第5页/共84页Isobutane(C4H10)Propane(C3H8)methane(CH4)甲烷异丁烷丙烷第6页/共83页第6页/共84页Heptane(C7H16)Pentane(C5H12)Isopentane(C5H12)

庚烷异戊烷

戊烷第7页/共83页第7页/共84页

碳原子以单键相连成环状的饱和烃。

根据分子中的碳环数目，分单环、双环、三环和多环烷烃。

石油中多为五员环和六员环（分别由5个和6个碳原子组成的环）。第一节石油组成和性质（2）环烷烃（Naphthene）

密度、熔点与沸点均较碳原子数相同的烷烃高相对密度小于1第8页/共83页第8页/共84页环丙烷环戊烷环己烷第9页/共83页第9页/共84页（3）芳香烃（Aromatics）分子中含有苯环的烃类，属不饱和烃。按结构可分为单环芳烃（含一个苯环）多环芳烃（含两个以上独立苯环）稠环芳烃(含两个以上苯环,彼此通过共用两个相邻碳原子稠合而成）单环芳烃具特殊芳香味，有毒。第一节石油组成和性质第10页/共83页第10页/共84页苯甲苯第11页/共83页第11页/共84页（1）含硫化合物石油中的硫以元素硫、硫化氢、硫醇、硫醚…等形式出现

石油中的硫主要来自有机物的蛋白质和地层中的含硫酸盐矿物如石膏等，故产于蒸发盆地的石油含硫量较高。

易形成H2S、H2SO4、H2SO3

等，对金属管线设备造成腐蚀。

2、非烃化合物主要包括含硫、含氮、含氧化合物第一节石油组成和性质第12页/共83页第12页/共84页非烃化合物

HydrogenSulphidethiophene(C4H4S)含硫化合物硫化氢噻吩第13页/共83页第13页/共84页corrosion第14页/共83页第14页/共84页（2）含氮化合物（Nitrogencompounds）含量一般万分之几－千分之几金属卟啉类化合物：石油有机成因证据之一（叶绿素血红素）油源对比—V/Ni比值

（3）含氧化合物（Oxygencompounds）含量一般千分之几石油酸中环烷酸最重要（水化学找油标志）

（4）含硫、氮、氧的化合物胶质、沥青质（resinandasphaltene）phenol苯酚（石炭酸）第一节石油组成和性质第15页/共83页第15页/共84页沥青质：深褐至黑色，无定形固体第16页/共83页第16页/共84页Asphaltene

沥青质沥青质分子的可能结构第17页/共83页第17页/共84页（三）馏份组成（补充）（Fractions）

根据各馏份沸点不同进行蒸馏区分（据潘钟祥等，1986）

（蒸馏）馏分轻馏分中馏分重馏分石油气汽油C5~11煤油C9~16柴油C13~23重瓦斯油润滑油渣油切割温度℃＜3535-190190-260260-320320-360360-530＞530第18页/共83页第18页/共84页第19页/共83页第19页/共84页三.石油的物理性质

由化学组成决定。（一）颜色（color）

浅黄色～黑，但深色石油居多。无色石油（四川黄瓜山、大港）可能与油气运移中胶质、沥青质被岩石吸附有关。石油的颜色主要取决于沥青质的含量。第20页/共83页第20页/共84页（二）相对密度相对密度：20℃的石油与4℃纯水单位体积的重量比。D204d20℃：0.75～1.00。也有＞1.0者（伊朗、加州、墨西哥，我国孤岛馆陶组石油：0.93～1.026。前苏联苏拉汉石油0.71）美国：API度（高者轻，低者重）（15.5℃时）1.0相当于API度：10度；（15.5℃时）0.85相当于API度：35度决定因素：1胶质

沥青质含量；

2大分子烃类含量；

3溶解气含量我国以

0.82-0.89居多（沥青质少，胶质多，故粘度偏高，密度偏低）重油、轻质油界线：国际—0.934；我国—0.92第21页/共83页第21页/共84页流动性—产量，开发方式，管线运输决定因素：温度、压力、化学组成，溶解气含量稀油：<100mPa.s稠油：>100mPa.s

普通稠油：100~10000mPa.s

特稠油：10000mPa.s~50000mPa.s

超稠油：>50000mPa.s

（四）荧光性（Fluorescence）紫外线照射下发出荧光的性质。

多环芳烃及非烃引起发光，饱和烃则不发光。荧光分析（岩屑、薄片）发光强度与石油或沥青质浓度有关。发光颜色依化合物不同而不同。

轻质油：浅兰色；胶质多者：绿～黄；沥青质多者：褐色。

（三）粘度（Viscosity）0.5mPa.s以下～数十万mPa.s。受温度影响极大，压力加大亦有增加。第22页/共83页第22页/共84页第23页/共83页第23页/共84页（五）旋光性当偏光通过石油时，偏光面会旋转一定角度，这种特性称为旋光性。左旋物质，右旋物质；天然石油多为右旋。0.1度~几十分。随含油地层年代增长而减小。（六）溶解性烃类难溶于水，易溶于氯仿，四氯化碳，苯，石油醚等有机溶剂。（七）导电性（Conductivity）高电阻率—电阻率测井

作为了解内容第24页/共83页第24页/共84页四、天然气天然气（广义）：天然存在于自然界的一切气体。如：大气、地表气、沉积岩中的气、宇宙气、火山气。天然气（狭义）：指与油气田有关的以烃类为主的可燃气体。（一）天然气的组成1.元素组成

CH为主，少量N+O+S。含量：C~65--80%H~12--20%2.化合物组成（1）烃类气体

CH4（Methane）占80--90%

重烃气（C2-EthaneC3-PropaneC4-Butane）<10%干气（drygas）：CH4>95%蓝色火焰，少含汽油蒸汽。湿气（wetgas）：含重烃气，黄色火焰。（2）非烃气体

N2CO2H2S等，一般含量少，少数例外—脱硫处理：美国：本得隆起

二迭系砂岩气藏

N2

达8.6%中国：广东

三水盆地

砂头峪气田

CO2达99.5%河北赵兰庄油气田孔一段（地层含石膏）H2S达92%第25页/共83页第25页/共84页四、天然气（二）天然气的赋存形态（产状）1．气藏气（干气，贫气）：烃类气体单独聚集成藏，不与石油伴生。C1一般大于95%，重烃气含量极少（1—4%）。N2为主的气藏数量＜10%，CO2或H2S为主的气藏＜1%2．气顶气（湿气，富气）：与石油共存于油气藏中，呈游离气顶状态的天然气。重烃气含量可达百分之几—几十（仅次于甲烷）（gascap）3．溶解气（dissolvedgas）：地层条件下溶解在石油和水中的气体。----湿气重烃气含量变化大：20—80%原始溶解气油比变化大：几—上千m3/m3水中溶解气：0.0几～5m3/m34．凝析气（condensategas）：当地下温度压力超过临界条件后，液态烃逆蒸发形成凝析气。----湿气一般埋深较大（3千—4千米以下），采出过程中反凝析出凝析油。（新疆柯克亚）热裂解生凝析气其他：天然气水合物水溶气（新能源）第26页/共83页第26页/共84页四、天然气（三）天然气的物理性质1．相对密度：标准状况下，单位体积天然气与同体积空气的重量比值。0.5~0.7。与分子量成正比。2．粘度：与化学组成及所处的温度、压力有关，0.012mPa.s。

分子量增加粘度减小；温度、压力增高，粘度增大。3．蒸气压力：气体液化时所施加的最低压力称蒸气压力。分子量越小，蒸汽压越大。4．溶解性：易溶于石油、较难溶于水（石油中的溶解度10倍于水），与温度、压力有关。5．热值：每立方米天然气燃烧时所发出的热量。与重烃含量有关。

热值排序：煤<干气<石油<湿气<氢气

第27页/共83页第27页/共84页五、油田水（补充）（一）、

油田水的概念及来源

1.油田水(广义):油田区域内或含油气构造内的地下水包括油层水和非油层水

(上层下层夹层水)2.油田水(狭义):油田范围内直接与油层连通的地下水

边水:油藏外边缘以外，围绕油藏分布的地下水底水:油藏外边缘以内，在下边衬托油藏的地下水第28页/共83页第28页/共84页油田水的两个主要来源：1.沉积水：在沉积物堆积过程中保存在其中的水。又称原生水。

含盐度和化学组成与沉积时的古海（湖）水的特征有密切关系，并受埋藏后的改造作用明显影响。2.渗入水：渗入到地层中的大气降雨及地表水。五、油田水第29页/共83页第29页/共84页五、油田水（二）、

油田水的化学组成无机组分(占绝大部分）有机组分（含量一般很小）基本以离子形式存在Na+K+Ca2+Mg2+Cl-SO42-HCO3-CO32-烃类气体苯甲苯环烷酸酚（找油的重要水化学标志）钡缌铵溴

碘硼…第30页/共83页第30页/共84页Alberta盆地Nisku地层水中的苯苯的浓度(ppm)距生产井区的距离(英里)第31页/共83页第31页/共84页未发现的油探井地层水中可检测到的苯和甲苯利用水化学方法直接找油第32页/共83页第32页/共84页五、油田水单位体积水中各种离子的总含量称水的矿化度。

用mg/L或ppm表示(ppm-重量百万分数;1ppm=百万分之一)

换算:mg/L=ppm/水的密度（三）、油田水的矿化度油田水通常以高矿化度为特征(数万-数十万ppm)地表河水/湖水多为淡水(数百ppm)海水的平均矿化度为35000ppm

矿化度资料可用于研究油气藏保存条件及圈定有利的油气聚集区域油田水的矿化度常随深度增加而增大第33页/共83页第33页/共84页地层水矿化度随深度的增大而增高（据Dickey，1979）（美国俄克拉荷马州宾夕法尼亚系Cherokee砂岩）第34页/共83页第34页/共84页五、油田水油田水是天然水的一部分。人们常根据水中离子的组合及其比例将水分成不同类型。目前应用较广的是苏林（1946）提出的分类方案。根据这一方案，天然水可分为四种基本水型：

（四）、

油田水的类型第35页/共83页第35页/共84页硫酸钠型(Na2SO4)重碳酸钠型(NaHCO3)氯化镁型(MgCl2)氯化钙型(CaCl2)地表水原生水水型浓度(meq%)比NaNa-ClCl-NaClSO4Mg>1<1<0>1>1<0<1<0<1<1<0>1苏林分类的主要水型（据Dickey，1986）第36页/共83页第36页/共84页五油田水油田水的水型以氯化钙型为主，其次为重碳酸钠型，而硫酸钠型和氯化镁型较为罕见。第37页/共83页第37页/共84页五油田水（五）、油田水的物理性质（一）比重：一般>1。矿化度越高，比重越大。（二）颜色：一般不透明而呈浑浊状；并常带有颜色。（三）溴味：常具汽油味或煤油味，有咸味、苦味、腐臭味（含H2S时）。（四）导电性：因含多种离子而导电。矿化度越高，导电性越好。

（

用途：电测井解释油气水层）第38页/共83页第38页/共84页第二节油气生成现代油气生成理论认为:

保存在沉积物中的有机质在不断埋深的过程中,在细菌、温度等因素的作用下，经历未成熟、成熟和过成熟等阶段，陆续转化成石油和天然气。第39页/共83页第39页/共84页一、油气成因无机说和有机说两大学派：

有机成油说—生物有机质在沉积成岩过程中演化而成的。

无机成油说—无机物合成的，来源于地球内部或宇宙中的C、H元素。（一）无机说（碳化物说，宇宙说，岩浆说）（二）有机说

1.早成说：沉积有机质在成岩作用早期（温度不高，细菌作用明显）生成的石油。

2.晚成说：沉积有机质在成岩作用晚期，由不溶有机质（干酪根）在温度作用下生成的。

--干酪根生油说

第40页/共83页第40页/共84页二、石油有机成因说的证据

1.沉积岩中的油气田：占99.9%，海相沉积，陆相沉积。2.油气的地质年代分布与有机质分布状况吻合（煤、油页岩等）；3.近代的海、湖相沉积中发现了有机质向油气的转化的过程.(smith,1954,诺贝尔奖）4.油气化学成分的复杂多样性及C/H比值（5.9—8.5%之间）的大致一致性与生物有机质相关性好5．已知油气层温度大多＜100℃，极少超过140℃，说明低温生成；6．石油中金属卟啉类化合物，异戊间二烯型烷烃类，旋光性与生物成因密切相关；7．上新世至更新世地层发现商业油藏，说明生成石油并聚集成藏的时间大约不到一百万年。“唯海相生油论”----陆相生油（我国，潘钟祥，1941）70年代初，法国Tissot干酪根热降解生烃演化模式（晚期生烃学说）“未熟—低熟”石油的存在煤成烃理论（60年代以来）第41页/共83页第41页/共84页三生成油气的原始物质（一）、沉积有机质及其来源

原始来源：活的有机体及其在生命活动中的代谢产物（分泌物、排泄物）。

水生低等生物（尤其是藻类）陆生高等植物浮游动物和高等动物对沉积有机质的贡献相对很小沉积有机质：随无机质点一道沉积并保存下来的生物残留物质第42页/共83页第42页/共84页生物体的组成（干重%）植物蛋白质碳水化合物脂类木质素云杉木166429橡树叶652537针松叶8472817浮游植物2366110硅藻296380石松孢子842500动物浮游动物6022180挠足类6525100牡蛎5533120高等无脊椎动物7020100(据Hunt,1996)第43页/共83页第43页/共84页物质CHSNO碳水化合物44650木质素6350.10.331.6蛋白质53711722脂类761212石油851310.50.5天然有机物质的平均化学组成(重量%)(据Hunt,1996)各类有机物质的C/N+S+O原子比:碳水化合物~1:1蛋白质~3:1脂类~10:1第44页/共83页第44页/共84页保存下来的生物有机质平均仅为其原始产量的0.8%左右氧化分解生化分解生物吞食有机质的沉积第45页/共83页第45页/共84页生成油气的原始物质（二）影响沉积物有机质丰度的主要因素

生物产率控制因素包括:营养供给、光照强度、温度、掠食生物、水化学性质等。具有较高生物产率的环境：浅海（生物死亡营养原地再循环；河流带入陆源营养）

海水上涌区第46页/共83页第46页/共84页生成油气的原始物质（二）影响沉积物有机质丰度的主要因素

生物产率控制因素包括:营养供给、光照强度、温度、掠食生物、水化学性质等。具有较高生物产率的环境：浅海（生物死亡营养原地再循环；河流带入陆源营养）

海水上涌区

保存条件控制因素包括:氧化作用强度、有机质的类型、沉积物的堆积速度第47页/共83页第47页/共84页生成油气的原始物质缺氧带（Anoxiczone）：溶解氧含量<0.2mL/L

(仅厌氧菌能存活)充氧带（Oxiczone）：溶解氧含量>0.5mL/L

(喜氧菌)第48页/共83页第48页/共84页密度分层乏氧的底水滞水盆地(湖泊)第49页/共83页第49页/共84页密度分层表层水流入或流出乏氧的水浅障壁盆地(水深>~200m)第50页/共83页第50页/共84页

沉积速度（厘米/千年）沉积速度与有机质含量的关系第51页/共83页第51页/共84页生成油气的原始物质（二）影响沉积物有机质丰度的主要因素

生物产率控制因素包括:营养供给、光照强度、温度、掠食生物、水化学性质等。具有较高生物产率的环境：浅海（生物死亡营养原地再循环；河流带入陆源营养）

海水上涌区

保存条件控制因素包括:氧化作用强度、有机质的类型、沉积物的堆积速度

稀释作用第52页/共83页第52页/共84页

沉积物堆积速度（米/百万年）过快速堆积造成的“稀释作用”第53页/共83页第53页/共84页（三）沉积有机质中的干酪根1干酪根（Kerogen）Kerogen：泛指现代沉积物和古代沉积岩中不溶于一般有机溶剂的沉积有机质。常温常压下不溶于有机溶剂的固体有机质，但在热解或加氢分解产生烃类物质。Hunt（1979）：沉积岩中所有不溶于非氧化性的酸、碱和非极性溶剂的分散有机质。岩石中可溶于有机溶剂的部分—称沥青（bitumen）。第54页/共83页第54页/共84页2元素组成

C为主，H、O次之，少量S、N等。C：H：O：N—77：7：11：2成分结构复杂的高分子聚合物。占沉积有机质的80-90%±。细软粉末，暗棕到黑色。第55页/共83页第55页/共84页干酪根是地球上有机质分布最广泛的形式，是煤和液态石油的1,000倍和非储集岩岩石中分散天然沥青的50倍（Hunt，1972；Tissot＆Welte，1978）。

干酪根是最主要的原始成烃物质，但并非原始成烃物质的全部。应该说形成油气的原始物质是沉积有机质，而不仅是干酪根。第56页/共83页第56页/共84页3结构复杂，环状结构，三维网状系统，由多个核被桥键和官能团连接而成。

4类型（化学分类）由CHO含量组成不同，可分为三类：第57页/共83页第57页/共84页Ⅰ型干酪根Ⅲ型干酪根Ⅱ型干酪根我国陆相盆地统计(王铁冠)：Ⅰ型干酪根占22.9%，Ⅱ型干酪根占48.5%，Ⅲ型干酪根占28.6%。

单细胞藻类（海藻）残体组成，富含脂类化合物，H/C高，O/C低，含大量脂肪族烃结构（链式结构为主），少环芳烃和含氧官能团，生成液态石油潜力大，油页岩属此类。典型腐泥质类型（sapropelic）。最大转化率80％。

Ⅲ型干酪根：源于富木质素和碳水化合物的高等陆源植物碎屑形成的，H/C低，O/C高，多环芳香烃结构为主，生油潜力小，天然气的主要母质。典型腐殖质类型（humic）。最大转化率30％。

介于Ⅰ、Ⅲ之间，过渡性，来源于海洋飘浮植物及浮游动物，具多环饱和烃结构。生油气潜能介于二者之间。类脂型（liptimitic）。第58页/共83页第58页/共84页

第59页/共83页第59页/共84页四生油条件沉积有机质向油气演化的过程是有机质不断的去氧、加氢、富集碳的过程。第60页/共83页第60页/共84页（一）、油气生成的岩相古地理条件形成沉积有机质的主要场所是海洋、湖泊。

A.海洋环境

1.浅海大陆架2.三角洲地区3.海湾和泻湖是浮游生物最发育的海洋环境。水体宁静，水深不超过200米，阳光充足，温度适宜,因此是生物繁衍最有利的地区，保存好。

是海洋和陆地交汇的地区。原地生长的海生生物发育，河流搬运来自陆地，陆源有机质丰富，故生油母质非常充足。

由于群岛、半岛、堤坝或生物礁的阻止，使其与海洋隔离，含氧海水不易进入，形成封闭、半封闭环境，对沉积有机质的形成、保存有利，如：三大湾（波斯湾、墨西哥湾、马拉开波湖）。

第61页/共83页第61页/共84页（一）、油气生成的岩相古地理条件形成沉积有机质的主要场所是海洋、湖泊。

B.大陆环境

湖泊（lacustrine）中，深水湖相--半深水湖相是陆相盆地中油气生成最有利的地区。特别是近海深水湖盆更是最有利的生油坳陷。

1汇聚周围河流带来的大量有机质，增加湖泊营养和有机质数量；

2有一定深度的稳定水体，提供水生生物繁殖发育条件（浮游生物和藻类繁盛）。如我国陆相沉积盆地：准噶尔盆地（晚二叠世）、陕甘宁盆地（晚三叠世）、松辽盆地（早白垩世）、渤海湾盆地（早第三纪）、柴达木盆地（早第三纪）（二）古气候条件温暖潮湿的气候有利于生物繁殖和发育，是油气生成的有利外界条件之一。第62页/共83页第62页/共84页细菌、温度、时间、催化剂、放射性。

1细菌包括：喜氧细菌通氧细菌厌氧细菌（三）促使有机质向油气转化的因素在隔氧条件下，有机质的大分子被分解，ONS被分离，使CH富集—有机化合物—分解、聚合—稳定干酪根，伴有部分甲烷、CO2、H2，H2S

在早期阶段作用显著。

第63页/共83页第63页/共84页2温度与时间埋藏加大，地温增高，沉积有机质—热分解—石油（最有效、最持久的作用因素）1作用机理两个实验：（1）页岩中的不溶有机质（干酪根）--加热—烃类产物（低分子烷烃）；（2）现代海洋沉积物的干酪根—加热—挥发性产物，液态、固态产物结论：（1）不溶有机质—热力作用—烃类；（2）随温度增加，其产物有规律变化，T达一定时，气态产物首先产出；一般地，相同时间，温度愈高，生成石油愈多。

（三）促使有机质向油气转化的因素第64页/共83页第64页/共84页表明：lnt与1/T呈直线关系，即反应时间的自然对数与绝对温度成反比直线关系。

故，地温梯度高的沉积盆地，油气资源较丰富。松辽盆地3.1~4.8℃/100m；加瓦尔油田（中东）5.1℃/100m—世界第一大油田。

生油门限：随着埋藏深度的增大，当温度升高到一定数值，有机质开始大量转化成石油的温度，或称成熟温度。达到门限温度的深度叫成熟点。生油窗：主要生油期一般地，50~120℃作为石油门限温度范围。（60-65居多）

第65页/共83页第65页/共84页不同沉积盆地，不同层位，生油门限温度不同。与有机质类型、埋藏时间有关。时间与温度相互补偿。温度是转化过程的决定作用。

第66页/共83页第66页/共84页第67页/共83页第67页/共84页3催化剂（Catalyst）

一定的促进作用，加快化学反应。破坏原始结构，分子重新分布—稳定的烃类物质

（1）粘土矿物（吸附性）：蒙脱石比表面大，催化能力最强；伊利石次之；高岭石最弱；（2）酵母素：由动植物，微生物产生，在有机质分解早期有重要意义。4放射性（Radioactivity）

UThK放射性元素，粘土岩（泥、页岩）、碳酸盐岩中有一定的富集。作用：不断提供游离氢的来源。

总结：

1细菌的作用主要发生在沉积物埋藏不深、温度不是很高的情况下；

2放射性作用不断提供游离氢的来源，但并非必要；

3温度与催化剂在成油过程中起着重要作用，温度与时间互为补偿。

第68页/共83页第68页/共84页五有机质演化与成烃模式

1、生物化学生气阶段

深度：<数百米~1500m，温度：10~60℃。生物化学气（biogenicgas），干气，浅层气藏。始于有机质沉积之初，与沉积物的成岩作用（diagenesis）阶段相当，以细菌（厌氧细菌）活动为主，在还原环境中，沉积有机质被部分分解，可产生CO2、CH4、NH3、H2S、H2O等。

从生物有机质-干酪根形成过程示意图第69页/共83页第69页/共84页五有机质演化与成烃模式

2、热催化生油气阶段（Thermaldegradation）

深度：1500~4000m，温度：60-180℃。细菌作用减弱，主要因素是地热催化作用。主要是干酪根在温度、压力与粘土催化剂的共同作用下大量生成油气，故又称“生油窗”。右图说明：有机质各组成随深度的变化

(据B.Durand,1980)

1-CO2+H2O;2-油;3-湿气;4-甲烷;5-胶质+沥青质;6-不溶于有机溶剂的有机质;7-可溶于碱的有机质;8-可溶于酸的有机质;虚线表示这些组成可能叠置第70页/共83页第70页/共84页3、热裂解生凝析气阶段（Thermalcracking）

深度：4000-7000m，温度：180-250℃。温度逐渐超过烃类物质的临界温度，已生成的烃类物质出现热裂解，产物以凝析气为主并伴有轻质油，早期有一定数量的液态烃生成，以后则主要是生成气态烃。

4、深部高温生气阶段深度：>6000-7000m，温度：>250℃。进入变生作用（metagenesis）阶段，有机质转化末期。此阶段已生成的液态烃和重质气态烃强烈分解，转变成最稳定的甲烷，以及碳质残渣（碳沥青或石墨）。五有机质演化与成烃模式

第71页/共83页第71页/共84页说明：不同沉积盆地，不一定全经历上述四个阶段。不同学者的划分结果，但大致相同。作为母岩埋深函数的烃类形成的一般模式

(据Tissot等，1974)第72页/共83页第72页/共84页第三节生油岩与生油层

烃源岩（sourcerock）：（又称生油岩）曾经生成并排出足以形成工业数量油气的岩石。（Hunt1979

）(有效烃源岩)张厚福：能够生成石油和天然气的岩石。

生油层：由生油岩组成的地层。

生油气层系：在一定地质时期内具有相同岩性、岩相特征的若干生油层与其间非生油层的组合，称生油层系。

生油区(油/气源区)：盆地内生油层系分布的区域。

第73页/共83页第73页/共84页一生油岩的岩石类型及特征

1粘土岩类生油层

1）岩类：泥岩（mudstone）、页岩（shale）、粘土岩（clayrock）

2）特征：（1）颜色较暗，以灰色、灰黑色、灰绿色为主（有机质丰富）。

（2）生物化石丰富，沉积环境安静、缺氧，水体稳定。（3）富含分散状原生黄铁矿，水平层理。

2碳酸盐岩类生油层（carbonaterock）

1）岩类：石灰岩（limestone），生物灰岩（biosparite），泥灰岩（micrite）。

2）特征：（1）岩性主要为低能环境下形成的隐晶－粉晶灰岩。（2）颜色较深，多为灰色、深灰色、褐灰色。（3）含生物化石丰富，含原生黄铁矿。

第三节生油岩与生油层

第74页/共83页第74页/共84页第三节生油岩与生油层

第75页/共83页第75页/共84页二、烃源岩的地球化学指标

1有机质丰度指标

1)总有机碳（TotalOrganicCarbon－TOC）：单位重量的干岩石中有机碳的重量百分数。（也称残余/剩余有机碳)。可作为筛选烃源岩和评价生油气能力的指标

粘土岩类的有机碳含量高于碳酸盐岩类：对有机质的吸附能力不同;

碳酸盐岩的晶析作用和成岩作用。第三节生油岩与生油层

烃源岩的TOC下限:0.5%

好的烃源岩TOC>1-2%第76页/共83页第76页/共84页2、有机质的成熟度指标（补充）

成熟度表示沉积有机质向石油转化的热演化程度。

1）镜质体反射率（Ｒo）—Vitrinitereflectance第三节烃源岩及生油层镜质体:富氢的显微组分;干酪根的基本成分为镜质体碎片和非晶质有机物。Ro与有机质演化的阶段之间存在以下对应关系：未成熟阶段Ro<0.5%成熟阶段主生油带Ro<1.3%