油气的生成和生油层、储集层
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1.早期有机成因论
2.晚期有机成因论
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5
二、生成油气的物质基础
古生物、有机质、酐酪根
元素% C H O S N
主要特征
类脂 76 12 2 化合物
/ / 包括：脂肪、有机酸、甾萜类、蜡、色素等。 主要来自：低等植物（菌藻）、动物中。 ——主生油母质。
蛋白质 53 7 22 1 17 氨基酸聚合物，较利于生油。 ——低C数烃和含N化合物主要来源。
厌氧细菌将有机质分解，产生相应的有机化合物，这
些有机化合物又相互作用，进一步分解、聚合，可形成酐
酪根。在这个过程中还可以生成甲烷等气体。
细菌作用主要发生在沉积盆地水体的下部、未固结的
沉积物及埋藏较浅的沉积岩中。随着沉积物埋藏深度加大， 地温逐渐升高，当温度超过100℃后，细菌作用就消失了。
可编辑版
11
于有机质保存的低能、还原性环境
——海相：浅海封闭环境、前三角洲、海湾
、泻湖；
——陆相：半深－可编深辑版 湖
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（二）油气生成的物化条件
促使有机质转化为油气的条件（物理、 化学、生物化学条件）主要有：
热力作用、细菌作用、催化作用、 压力、放射性作用、还原条件等。
1.热力作用
主要体现在温度和时间两个方面，大量的油田实际和实
甲烷气、腐植煤
标准腐泥型 （Ⅰ1） 含腐植腐泥型（Ⅰ2）
中间型（Ⅱ）
可编辑版
含腐泥的腐植型（Ⅲ1） 标准腐植型（Ⅲ2） 8
三、油气生成的外在条件
（一）油气生成的地质条件
有利于有机质堆积、保存、转化的地质环境
大地构造条件: 长期稳定下沉的盆地（V沉积≈V沉降）
岩相古地理环境:
深度适当、面积较大、有机质丰富的水体；利
可编辑版
16
4.深部高温生气阶段
深度：＞7000m 主要特征：高温高压
温度：＞250℃ 作用因素：热变质 主要产物：干气、碳沥青或石墨
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五、生油层
凡能生成并提供具有工业价值的石 油和天然气的岩石，称为生油气岩（或 烃源岩、生油岩）。由烃源岩组成的地 层称为生油（气)层。
在一定地质时期内，具相同岩性和沉积相特征的 若干生油层与其间非生油层的组合，称为生油层系。
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第二节 油气的生成
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2
一、油气成因学说：
油气成因问题，在原始物质、客观环境及转化 条件等方面，长期存在争论。
根据在生油气原始物质问题上观点 的差异，石油成因理论分：
无机成因说 有机成因说
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3
无机成因说：
认为在高温条件下，石油是由碳、
氢元素或这些元素的无机化合物通过化
学反应合成，与有机物质无关。
碳水 44 6 50 / / 糖类（葡萄糖、麦芽糖、淀粉、纤维素…）。
化合物
——易水解难保存，非主成油物质。
可成煤、气、芳烃。
木质素 63 5 31.6 0.1 0.3 芳香族化合物，抗腐能力强，来自高等植物。 ——主成煤。另：天然气、芳烃。
石油 84.5 13 0.5 1.5 0.5 可编辑版
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酐酪根、沥青、原油化学元素组成表
有机质种类 元素 组成%
原油
沥青
酐酪根
C
84
83
79
H
13
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O
2
4
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S
0.5
2
3
N
0.5
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酐酪根类型
根据原始生物和成矿方向的不同，分：
酐酪根类型
原始生物
主要成矿方向
腐泥型 富含类脂的孢子和 石油、油页岩、
（Ⅰ型） 水生浮游生物
Байду номын сангаас
腐泥煤
腐植型 （Ⅲ型）
富含木质素、纤维 素的陆生高等植物
验室研究结果表明，在有机质向石油转化过程中，温度是最
持久和有效的作用因素，温度不足可用延长反应时间来弥补。
高温短时间的热力作用与低温长时间的热力作用可以产
生同样的效果。
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2、细菌作用
三类：喜氧细菌、厌氧细菌、通性细菌
体现在两方面：一方面细菌本身是生油的原始物质，
另一方面厌氧细菌可以促使有机质向油气转化。
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（一）地质研究
1.岩性、岩相特征
决定有机质的含量，即丰富程度、类型和 生烃潜力
2.厚度和分布范围
决定有机质的总量，也决定排烃效率
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•岩性特征
一般为暗色、细粒、富含有机质和微体生物化 石，并且常含指示还原环境的分散状黄铁矿，偶 尔可见原生油苗。
按其岩性特征，可分为：
泥质岩类生油层
两种类型
主要包括富含有机质的泥岩、页岩
碳酸盐岩类生油层
主要包括暗色石灰岩、生物灰岩、泥
灰岩及可编礁辑版灰岩等
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•岩相特征
一般为有利于生物大量繁殖、保存，且有利于 生油岩发育的环境。
浅海、前三角洲、海湾、泻湖 半深－深湖
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（二）地球化学研究
1、有机质丰度指标 如，有机碳含量
2、有机质类型 3、有机质成熟度 4、有机质转化指标
碳化说 （门捷列夫，1879） 宇宙成因说（索可洛夫，1889） 火山起源说（考斯特，1904） 岩浆说 （库德梁采夫，1949） 高温生油说（切卡留克，1971）
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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
主要产物：生物成因气、酐酪根、少量油
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2.热催化生油气阶段
深度：1500～2500m
温度：60℃～180℃
作用因素： 热力作用和粘土的催化剂的作用
主要产物：大量石油 原油伴生气 残余酐酪根
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3.热裂解生凝析气阶段
深度：4000～7000m 温度：180～250℃ 作用因素：石油热裂解、热焦化 主要产物：凝析气、湿气、酐酪根残渣
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沉积有机质转化成油气，是还原 条件下上述各种地质、动力条件在漫长 的地质时期综合作用的结果。
在不同地区，在油气生成的不同阶 段，某种因素可能起主导作用。
经历一个加氢、去氧、富集碳的过程。
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四、有机质向油气转化的阶段
1.生物化学生气阶段
埋深：0-1500m 温度：10～60℃
作用因素： 细菌生物化学作用和有机催化剂作用
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第三节 储集层
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能够容纳和渗滤流体的岩 层称为储集层。
油（气）层：储集层（岩）中含有工业价值油（气）流。 产层：已投入开采的油（气）层。
3. 催化剂作用
无机盐类：无机催化剂，它能加速沉积有机质向
油气转化。 最主要的是粘土矿物，蒙脱石催化能力最强，高岭石
最弱。成岩中晚期。
有机酵母：是一种有机催化剂，能加速有机质的
分解。催化作用强，不耐高温。成岩早期。
4.压力作用
高压可以阻止液态烃裂解为气态烃。
5.放射性作用
可以提供游离氢的来可源编辑版
2.晚期有机成因论
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二、生成油气的物质基础
古生物、有机质、酐酪根
元素% C H O S N
主要特征
类脂 76 12 2 化合物
/ / 包括：脂肪、有机酸、甾萜类、蜡、色素等。 主要来自：低等植物（菌藻）、动物中。 ——主生油母质。
蛋白质 53 7 22 1 17 氨基酸聚合物，较利于生油。 ——低C数烃和含N化合物主要来源。
厌氧细菌将有机质分解，产生相应的有机化合物，这
些有机化合物又相互作用，进一步分解、聚合，可形成酐
酪根。在这个过程中还可以生成甲烷等气体。
细菌作用主要发生在沉积盆地水体的下部、未固结的
沉积物及埋藏较浅的沉积岩中。随着沉积物埋藏深度加大， 地温逐渐升高，当温度超过100℃后，细菌作用就消失了。
可编辑版
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于有机质保存的低能、还原性环境
——海相：浅海封闭环境、前三角洲、海湾
、泻湖；
——陆相：半深－可编深辑版 湖
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（二）油气生成的物化条件
促使有机质转化为油气的条件（物理、 化学、生物化学条件）主要有：
热力作用、细菌作用、催化作用、 压力、放射性作用、还原条件等。
1.热力作用
主要体现在温度和时间两个方面，大量的油田实际和实
甲烷气、腐植煤
标准腐泥型 （Ⅰ1） 含腐植腐泥型（Ⅰ2）
中间型（Ⅱ）
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含腐泥的腐植型（Ⅲ1） 标准腐植型（Ⅲ2） 8
三、油气生成的外在条件
（一）油气生成的地质条件
有利于有机质堆积、保存、转化的地质环境
大地构造条件: 长期稳定下沉的盆地（V沉积≈V沉降）
岩相古地理环境:
深度适当、面积较大、有机质丰富的水体；利
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4.深部高温生气阶段
深度：＞7000m 主要特征：高温高压
温度：＞250℃ 作用因素：热变质 主要产物：干气、碳沥青或石墨
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五、生油层
凡能生成并提供具有工业价值的石 油和天然气的岩石，称为生油气岩（或 烃源岩、生油岩）。由烃源岩组成的地 层称为生油（气)层。
在一定地质时期内，具相同岩性和沉积相特征的 若干生油层与其间非生油层的组合，称为生油层系。
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第二节 油气的生成
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一、油气成因学说：
油气成因问题，在原始物质、客观环境及转化 条件等方面，长期存在争论。
根据在生油气原始物质问题上观点 的差异，石油成因理论分：
无机成因说 有机成因说
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无机成因说：
认为在高温条件下，石油是由碳、
氢元素或这些元素的无机化合物通过化
学反应合成，与有机物质无关。
碳水 44 6 50 / / 糖类（葡萄糖、麦芽糖、淀粉、纤维素…）。
化合物
——易水解难保存，非主成油物质。
可成煤、气、芳烃。
木质素 63 5 31.6 0.1 0.3 芳香族化合物，抗腐能力强，来自高等植物。 ——主成煤。另：天然气、芳烃。
石油 84.5 13 0.5 1.5 0.5 可编辑版
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酐酪根、沥青、原油化学元素组成表
有机质种类 元素 组成%
原油
沥青
酐酪根
C
84
83
79
H
13
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O
2
4
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S
0.5
2
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N
0.5
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酐酪根类型
根据原始生物和成矿方向的不同，分：
酐酪根类型
原始生物
主要成矿方向
腐泥型 富含类脂的孢子和 石油、油页岩、
（Ⅰ型） 水生浮游生物
Байду номын сангаас
腐泥煤
腐植型 （Ⅲ型）
富含木质素、纤维 素的陆生高等植物
验室研究结果表明，在有机质向石油转化过程中，温度是最
持久和有效的作用因素，温度不足可用延长反应时间来弥补。
高温短时间的热力作用与低温长时间的热力作用可以产
生同样的效果。
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2、细菌作用
三类：喜氧细菌、厌氧细菌、通性细菌
体现在两方面：一方面细菌本身是生油的原始物质，
另一方面厌氧细菌可以促使有机质向油气转化。
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（一）地质研究
1.岩性、岩相特征
决定有机质的含量，即丰富程度、类型和 生烃潜力
2.厚度和分布范围
决定有机质的总量，也决定排烃效率
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•岩性特征
一般为暗色、细粒、富含有机质和微体生物化 石，并且常含指示还原环境的分散状黄铁矿，偶 尔可见原生油苗。
按其岩性特征，可分为：
泥质岩类生油层
两种类型
主要包括富含有机质的泥岩、页岩
碳酸盐岩类生油层
主要包括暗色石灰岩、生物灰岩、泥
灰岩及可编礁辑版灰岩等
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•岩相特征
一般为有利于生物大量繁殖、保存，且有利于 生油岩发育的环境。
浅海、前三角洲、海湾、泻湖 半深－深湖
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（二）地球化学研究
1、有机质丰度指标 如，有机碳含量
2、有机质类型 3、有机质成熟度 4、有机质转化指标
碳化说 （门捷列夫，1879） 宇宙成因说（索可洛夫，1889） 火山起源说（考斯特，1904） 岩浆说 （库德梁采夫，1949） 高温生油说（切卡留克，1971）
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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
主要产物：生物成因气、酐酪根、少量油
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2.热催化生油气阶段
深度：1500～2500m
温度：60℃～180℃
作用因素： 热力作用和粘土的催化剂的作用
主要产物：大量石油 原油伴生气 残余酐酪根
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3.热裂解生凝析气阶段
深度：4000～7000m 温度：180～250℃ 作用因素：石油热裂解、热焦化 主要产物：凝析气、湿气、酐酪根残渣
12
沉积有机质转化成油气，是还原 条件下上述各种地质、动力条件在漫长 的地质时期综合作用的结果。
在不同地区，在油气生成的不同阶 段，某种因素可能起主导作用。
经历一个加氢、去氧、富集碳的过程。
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四、有机质向油气转化的阶段
1.生物化学生气阶段
埋深：0-1500m 温度：10～60℃
作用因素： 细菌生物化学作用和有机催化剂作用
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第三节 储集层
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能够容纳和渗滤流体的岩 层称为储集层。
油（气）层：储集层（岩）中含有工业价值油（气）流。 产层：已投入开采的油（气）层。
3. 催化剂作用
无机盐类：无机催化剂，它能加速沉积有机质向
油气转化。 最主要的是粘土矿物，蒙脱石催化能力最强，高岭石
最弱。成岩中晚期。
有机酵母：是一种有机催化剂，能加速有机质的
分解。催化作用强，不耐高温。成岩早期。
4.压力作用
高压可以阻止液态烃裂解为气态烃。
5.放射性作用
可以提供游离氢的来可源编辑版