4-第三章 干酪根1
油气地球化学
油气地球化学1、油气地球化学的定义应用化学原理，研究地质体（沉积盆地）中生成油气的有机物、石油、天然气及其次生产物的组成、结构、形成、运移、聚集和次生变化的有机地球化学机理及其在勘探中的应用。
2、地球化学的分支学科(1)元素地球化学； (2)同位素地球化学；(3)流体地球化学； (4)地球化学热力学和动力学；(5)各种地质作用地球化学； (6)有机地球化学；(7)环境地球化学； (8)气体地球化学。
（9）海洋地球化学（10）区域地球化学3、油气地球化学的研究对象沉积盆地或地壳中油气、生成油气的有机物及相关物质。
4、油气地球化学研究的主要内容Ø 与沉积作用有关的活性生物有机质及其在沉积、保存和埋藏条件下的演化;Ø 石油成因和演化;v 干酪根地球化学v 可溶有机质地球化学Ø 天然气地球化学;Ø 油气地球化学在油气勘探、开发中的应用;v 盆地的油气勘探远景和资源预测v 油气地球化学勘探v 油田水地球化学v 油田开发地球化学11、有机圈（organosphere）：系指地球上古今生物及其形成的有机物，分布和演变的空间。
有机碳的循环：（1）生物化学亚循环：为较小的亚循环(碳总量约为3×1012吨) ，其循环周期不超过一百年，包括三个次一级循环：（2）地球化学亚循环：为大的亚循环(碳总量约为12×1015吨)，包括沉积圈中有机质的演化途径，其循环周期以百万年计算，其中也包括三个次级循环11、旋光异构当一个碳原子同时和四个不同的原子或原子团键合时，四个基团在碳原子的周围会有两种排列方式，它们互为镜像但不能重合，这种立体异构体叫对映体，它们可使偏振光的偏振面发生反向旋转，因而被称为旋光异构。
11、沉积有机质的概念分布在沉积物或沉积岩中的分散有机质。
它们来源于生物的遗体及其分泌物和排泄物。
直接或间接进入沉积物中；或经过生物降解作用和沉积埋藏作用被掩埋在沉积物中；或经过缩聚作用演化生成新的有机化合物。
石油地质复习题
⽯油地质复习题第1章油⽓⽔⼀、名词解释：1 ⽯油；2⽯油的馏分；3⽯油的组分；4⽯油的⽐重；5⽯油的荧光性；6⽯油的旋光性；7压缩系数；8膨胀系数。
9 天然⽓（狭义）；10⽓顶⽓；11湿⽓（⼲⽓）；12重烃；11凝析⽓；15临界温度；16临界压⼒；17饱和压⼒；18蒸⽓压⼒；21 油⽥⽔（狭义）22油层⽔；23底⽔；24边⽔25矿化度；26碳同位素差值率；27能源结构；⼆、填空：1、“⽯油”⼀词最早是由北宋时期著名科学家提出来的，记载于。
2、⽯油中的及化合物具萤光性。
3、胶质和沥青质通常组成⽯油中的馏分，它们通常由化合物组成。
4、卟啉是⽯油中的含化合物，⽯油中常见卟啉类化合物可分为卟啉和卟啉；海相⽯油中多卟啉，陆相⽯油多卟啉。
5、⽯油的元素构成主要是和。
6、油⽥⽓与⽓⽥⽓共同的特点是其烃类组成以为主，不同点是油⽥⽓含有较多的。
7、典型的油⽥⽔其⽔型通常为型⽔和型⽔。
8、⽯油中环烷烃主要是员环和员环。
三、选择性填空（每题选择⼀正确答案）：1、“⽯油”⼀词我国最早是由⾸先提出的。
A、李冰；B、沈括；C、班固；D、郦道元。
2、我国早在1840年前后，四川天然⽓井的钻采深度就已经达到。
A、2000⽶以上；B、1000⽶；C、5000⽶；D、⼏⼗⽶。
3、⽯油中的化合物不具萤光性。
A、饱和烃；B、芳⾹烃及其衍⽣物；C、⾮烃；D、胶质及沥青质。
的关系是：API值愈⼤，⽯油的⽐重。
A、越⼤；B、⽆变化；C、越⼩；D、可⼤可⼩。
5、卟啉化合物是⽯油中常见的。
A、含氮化合物；B、含硫化合物；C、含氧化合物；D、芳⾹烃族化合物。
6、在有围限的条件下，天然⽓粘度随着温度的升⾼⽽。
A、⽆规律变化；B、⽆变化；C、降低；D、升⾼。
7、划分氯化钙型⽔是根据⽔中。
A、rNa/rCl＞1，rNa-rCl/rSO4＜1；B、rNa/rCl＜1，rCl-rNa/rMg＜1；C、rNa/rCl＞1，rNa-rCl/rSO4＞1；D、rNa/rCl＜1，rCl-rNa/rMg＞1。
干酪根的介绍
摘录：干酪根的介绍一、干酪根的定义及制备干酪根(Kerogen，曾译为油母)一词来源于希腊语Keros，指能生成油或蜡状物的有机质。
1912年Brown第一次提出该术语，表示苏格兰油页岩中有机物质，这些有机物质干馏时可产生类似石油的物质。
以后这一术语多用于代表油页岩和藻煤中有机物质，直到1960年以后才开始明确规定为代表不溶于有机溶剂的沉积有机质。
但不同学者的定义还是有着一定的差别。
Tissot 和Welte (1978)将干酪根定义为沉积岩中既不溶于含水的碱性溶剂，也不溶于普通有机溶剂的沉积岩中的有机组分，它泛指一切成油型、成煤型的有机物质，但不包括现代沉积物中的有机质（腐殖质）。
Hunt（1979）将干酪根定义为不溶于非氧化的酸、碱溶剂和有机溶剂的沉积岩中的分散有机质。
Durand（1980）认为，干酪根系指一切不溶于常用有机溶剂的沉积有机质，它既包括沉积物、也包括沉积岩中的有机质，既包括分散有机质，也包括富集有机质。
王启军（1984）的定义中去掉了Hunt定义中的“分散有机质”，但认为实际应用时，重点还是在古代沉积物和沉积岩中的分散有机质。
比较可以看出，关于干酪根定义的差别体现在以下三方面：（1）是否包括富集状态的有机质（如煤）？（2）是否包括沉积物中的不溶有机质？（3）是否限定为“不溶于非氧化的酸、碱溶剂”的有机质？关于第一点，由于富集状态的有机质也是生油气母质，而从后面的讨论中将可以看到，干酪根被视为是主要的产油气母质。
因此，本书认为，干酪根的定义中应该包括像煤这样的富集状态的有机质。
关于第二点，尽管沉积物中的腐殖质和沉积岩中的不溶有机质并没有一个严格的界线，沉积岩中也存在溶于酸碱的腐殖酸，表明腐殖质在演化过程中事实上延伸入沉积岩中，但由于油气基本上是由沉积岩中的有机质转化而成的，因而油气地球化学更为关注的对象是沉积岩而不是沉积物中的有机质。
因此，作为生油气母质的干酪根的定义应该反映这一点，即不包括沉积物中的有机质。
名词解释大全
一、名词解释绪论1石油地质学是矿床学的一个分支，是在石油和天然气勘探及开采的大量实践中总结出来的一门新兴学科，它是石油及天然气地质勘探领域的重要理论基础课。
第一章石油、天然气、油田水的成分和性质1石油沥青类天然气、石油及其固态衍生物，统称为石油沥青类。
它们同煤类、油页岩、一部分硫，都是自然界常见的可燃矿产。
2可燃有机矿产或可燃有机岩天然气、石油及其固态衍生物，统称为石油沥青类。
它们同煤类、油页岩、一部分硫，都是自然界常见的可燃矿产。
因为这些矿产多由古代的动物、植物遗体演变而来，属有机成因，又具有燃烧能力，所以常被人们总称为可燃有机矿产或可燃有机岩。
3石油（又称原油）一种存在于地下岩石孔隙介质中的由各种碳氢化合物与杂质组成的，呈液态和稠态的油脂状天然可燃有机矿产。
4 气藏气系指基本上不与石油伴生，单独聚集成纯气藏的天然气。
5 气顶气系指与石油共存于油气藏中呈游离气顶状态的天然气。
6凝析气当地下温度、压力超过临界条件后，液态烃逆蒸发而形成的气体，称为凝析气。
一旦采出后，由于地表压力、温度降低而逆凝结为轻质油，即凝析油。
7固态气体水合物在洋底特定压力和温度条件下，甲烷气体分子天然地被封闭在水分子的扩大晶格中，形成固态气体水合物，或冰冻甲烷或水化甲烷。
8油田水所谓油田水，从广义上理解，是指油田区域(含油构造)内的地下水，包括油层水和非油层水。
狭义的油田水是指油田范围内直接与油层连通的地下水，即油层水。
9底水是指含油(气)外边界范围以内直接与油(气)相接触，并从底下托着油气的油层水。
10边水是指含油(气)外边界以外的油层水，实际上是底水的外延。
11重质油是指用常规原油开采技术难于开采的具有较大的粘度和密度的原油。
与常规油相比，包含了数量较多的高分子烃和杂原子化合物，在物理性质上，具有密度大、粘度大、含胶量高、含蜡量低、凝固点低的特点。
第二章油气显示1油气显示石油、天然气以及石油衍生物在地表的天然露头。
2油苗液态原油由地下渗出到地面叫油苗。
干酪根的介绍
摘录：干酪根的介绍一、干酪根的定义及制备干酪根(Kerogen，曾译为油母)一词来源于希腊语Keros，指能生成油或蜡状物的有机质。
1912年Brown第一次提出该术语，表示苏格兰油页岩中有机物质，这些有机物质干馏时可产生类似石油的物质。
以后这一术语多用于代表油页岩和藻煤中有机物质，直到1960年以后才开始明确规定为代表不溶于有机溶剂的沉积有机质。
但不同学者的定义还是有着一定的差别。
Tissot 和Welte (1978)将干酪根定义为沉积岩中既不溶于含水的碱性溶剂，也不溶于普通有机溶剂的沉积岩中的有机组分，它泛指一切成油型、成煤型的有机物质，但不包括现代沉积物中的有机质（腐殖质）。
Hunt（1979）将干酪根定义为不溶于非氧化的酸、碱溶剂和有机溶剂的沉积岩中的分散有机质。
Durand（1980）认为，干酪根系指一切不溶于常用有机溶剂的沉积有机质，它既包括沉积物、也包括沉积岩中的有机质，既包括分散有机质，也包括富集有机质。
王启军（1984）的定义中去掉了Hunt定义中的“分散有机质”，但认为实际应用时，重点还是在古代沉积物和沉积岩中的分散有机质。
比较可以看出，关于干酪根定义的差别体现在以下三方面：（1）是否包括富集状态的有机质（如煤）（2）是否包括沉积物中的不溶有机质（3）是否限定为“不溶于非氧化的酸、碱溶剂”的有机质？关于第一点，由于富集状态的有机质也是生油气母质，而从后面的讨论中将可以看到，干酪根被视为是主要的产油气母质。
因此，本书认为，干酪根的定义中应该包括像煤这样的富集状态的有机质。
关于第二点，尽管沉积物中的腐殖质和沉积岩中的不溶有机质并没有一个严格的界线，沉积岩中也存在溶于酸碱的腐殖酸，表明腐殖质在演化过程中事实上延伸入沉积岩中，但由于油气基本上是由沉积岩中的有机质转化而成的，因而油气地球化学更为关注的对象是沉积岩而不是沉积物中的有机质。
因此，作为生油气母质的干酪根的定义应该反映这一点，即不包括沉积物中的有机质。
油气地球化学知识框架
油气地球化学知识框架(总11页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--油气地球化学第一章生物有机质组成与沉积模式第一节有机质的形成与全球碳循环一、生命的起源与演化二、光合作用三、对地球上有机质有主要贡献的生物1、浮游植物（时间长、水体面积高、繁殖率高）2、细菌（时间长、分布广、适应性极强、繁殖快）3、高等植物（出现晚，分布在陆地保存难、可富集演化为煤层）4、浮游动物（食物消费者产率低、低等浮游动物数量较大）四、有机碳的循环1、有机圈2、有机碳的循环 (1)生物化学亚循环 (2)地球化学亚循环第二节生物有机质的组成和性质一、碳水化合物二、蛋白质和氨基酸（一）蛋白质(二)氨基酸(三)酶三、脂类1．脂肪酸2．腊3.萜类和甾类化合物4.甾族化合物四、木质素和丹宁五、色素第三节有机质沉积模式一、有机质沉积的控制因素1、生物控制因素:微生物降解、原始生产速率2、物理控制因素:有机质沉积速率、沉积环境、有机质的搬运作用二、缺氧环境的类型1、大型缺氧湖泊（1）深水是缺氧湖泊发育的重要条件（2）缺氧湖泊的发育与纬度有关（四季变化明显的湖泊底水含氧量大,热带湖泊含氧量少）2、海相缺氧环境(1)缺氧封闭局限海盆(2)由上升流形成的缺氧沉积第二章沉积有机质组成及成岩演化第一节腐殖质的组成、结构和性质1、腐殖质的概念：是指土壤、天然水和现代沉积物中不能水解的、不溶于有机溶剂的暗色有机质。
2、腐殖质的形成、提取及分类(1)形成有机质受细菌作用后剩余的木质素、氨基酸、脂肪酸、酚、纤维素等在微生物作用下缩合而成（在强还原环境下可以不形成腐殖质）(2)提取与分类富啡酸（FA）、胡敏酸(HA)、胡敏素(3)腐殖酸元素组成主要为C、H、O、S、N，其中C、O两项占90%以上3.腐殖酸的结构A富克斯结构模型 B费尔伯克结构模型 C特拉古诺夫结构模型 D库哈连科结构通式4.腐殖酸的物理化学性质(1)胶体性和可溶性(2)明显的酸性(3)亲水性(4)热解性质5.腐殖质的演化第二节可溶有机质一、可溶有机质的定义凡是被中性有机溶剂从沉积岩（物）中溶解（抽取）出来的有机质称为可溶有机质，或可抽提有机质，也成为沥青。
干酪根
煤结构示意图
干酪根的基本化学结构
低熟阶段：H/C=1.64,O/C=0.06 高熟阶段：H/C=0.83,O/C=0.013
以脂肪链为主，芳 香环为次，侧链杂原 子含量低，且以醚型 杂原子官能团为主。 主要的生油母质
Ⅰ型干酪根（Behar等，1987）
干酪根的基本化学结构
低熟阶段：H/C=1.34,O/C=0.196 高熟阶段：H/C=0.73,O/C=0.026
干酪根的元素 组成测定方法 元素分析仪
元素 分析 仪的 基本 原理
有机物在氧气燃烧，用 氧化剂使其充分氧化，使 各元素定量的转化为其对 应的氧化物
C转化为CO2 H转化为H2O N转化为N2O、 再还原为N2
热导池检测器
柱色谱
3、有机质官能团特征（红外光谱）
基团类型 主要吸收频带(cm-1) 2930 2860 烷基类型 (H) 1455 1375 720 1630~1600 芳基类型 (C) 反应的基团振动特征
具形态 部分
惰质组
粗粒体 菌类体
碎屑惰性体
有机碎屑
镜质体
菌藻类
颗石藻
层状藻
葡萄藻
菌解无定形
结构镜质体
惰质体
条 带 镜 质 体
菌 孢
菌核
菌核
角质体
孢粉体
孢粉体
孢粉体
暗色泥岩－藻类体
暗色泥岩－壳质组
暗色泥岩－镜质组和惰质组
2、干酪根的元素组成 干酪根是一种高分子聚合物，又不同于一般的 纯有机化合物，因而没有固定统一的元素组成
固定碳（%）
镜煤反射率RO（% ） H/C原子比 地 温（℃） 深 度（m） 孢粉颜色 主要反应 有机质成熟度
—55
油气田开发地质基础习题
大庆石油大学油气田开发地质基础网上习题（全部）绪论1 、地质学的研究对象和研究内容是什么？2 、地质学研究对象具有哪些特殊性？3 、地质学主要研究方法有哪典？4 、地质学与油气田勘探开发具有什么关系？5 、何谓历史比较法，其具有哪些重要的研究意义？第一章地球1 ．名词解释：软流圈、岩石圈、重力、地温梯度、地温深度、磁偏角、重力异常2 ．地球的层圈构造是如何划分的？3 ．地壳可划分为哪两种基本类型，二者的差异有哪些？4 ．试述对流层与平流层的差异。
5 ．试述地球的主要物理性质。
6 ．根据地内温度分布状况可以分为哪几个层，他们的特征是什么？第二章地质作用1 、名词解释地质作用、内力地质作用、外力地质作用、岩浆作用、变质作用、接触变质作用、混合岩化作用、动力变质作用、震源、震中，、震中距、地震震级、地震烈度、风化作帮、风化壳、残积物、基岩、露头、剥蚀作用、河谷、水系、分水岭、河流纵剖面、河流的侵蚀基准面、河流的平衡剖面、潜水、层间水、落水洞、溶洞、冰川、风蚀城、搬运作用、沉积作用、机械沉积分异作用、横向搬运、化学沉积分异作用、掺和作用、成岩作用、重结品作用2 、论述地质作用的分类及内外地质作用的关系。
3 、简述火山的类型及火山机构。
4 、论述基性熔浆与酸性熔浆的差异。
5 、论述岩浆侵入体的类型及特征。
6 、论述变质作用的基本类型。
7 、论述风化作用（类型、方式、产物）8 、论述风化壳的研究意义。
9 、论述河流侵蚀作用。
10 、论述单向环流的成因及地质作用。
11 、论述地下水的水源、存在形式及其类型。
12 、论述岩溶地貌的类型13 、论述大陆冰川和山岳冰川的区别。
14 、论述常见冰蚀地貌和风蚀地貌的类型。
15 、论述基岩海岸的侵蚀地貌。
16 、论述海洋的环境分区。
17 、论述湖泊的沉积作用。
18 、论述滨海的沉积地貌。
19 、论述浅海的沉积作用。
20 、简述风积的原因。
21 、论述风成砂和风成黄土的特征。
干酪根
干酪根是一种高分子聚合物，又不同于一般的 纯有机化合物，因而没有固定统一的元素组成
干酪根的元素 组成测定方法
元素分析仪
元素 分析 仪的 基本 原理
有机物在氧气燃烧，用 氧化剂使其充分氧化，使 各元素定量的转化为其对
应的氧化物
热导池检测器
柱色谱
C转化为CO2 H转化为H2O N转化为N2O、 再还原为N2
能团。
低演化阶段
高演化阶段
芳香族环状化合物 饱和环状化合物
杂环化合物 脂族链
II 型干酪根中心分子排列的构造模式
（Tissot,1975）
o
10 A
直径一般小于10A 浅处
层间距 3.4A~8A
深处
层间距 3.4A~4A
每一层由 7~8个芳 香核组成
5~6层单层 碳网组成
d Lc
La
d=3.352A
深 度（m） 孢粉颜色 主要反应
—1,000
浅黄，橙 黄
生物化学
1,000 —4,000 橙 —— 褐 热催化
轻质油，湿 气
低挥发分的 烟煤
75 —85
1.3 —2.0
0.69 —— 0.62
150 —200
4,000 — 6,000
深褐
热裂解
准变质阶段
高温甲烷 半无烟煤，无
烟煤 85 — 2.0 —
重
轻
-10
-15
-20
-25
-30
-35 13C
果胶 蛋白质 半纤维素 总碳水化合物 总有机碳
乙醇抽提类脂物 纤维素 木质素 氯仿抽提类脂物 海相高等植物 湖沼高等植物 陆生生物 浮游生物 淡水浮游生物
重
-20
油气地球化学
二、生物标志化合物
• 3．甾萜化合物
• 1）萜类化合物 • 是分布广泛含量丰富的标志物，包括环状和非
环状结构的化合物 • 主要指环状结构的萜类。包括双环倍半萜、三
环双萜、长链三环萜、四环萜和五环三帖。双 环倍半萜和三环双萜来自于高等植物 • 长链三环萜主要分布海相沉积中，藻类成因 • 五环三帖包括藿烷和非藿烷系列 • 藿烷是重要的生物标志物；主要来源于细菌和 蓝绿藻和低等植物。 • 四环萜是无环萜类降解产物
• 1959年在美国匹兹堡成立了第一个国际性的有机地球化 学分会。
• 1962年在意大利米兰召开了第一次国际会议，出版了 《有机地球化学进展》，规定两年召开一届学术会议。
• 1963年布雷格主编《有机地球化学》，论述天然有机物 地球化学。
• 1964年苏联出版《有机质地球化学》，论述沉积金属矿 产的有机地球化学，标志着有机地球化学学科独立。
• 80年代以后对煤成油的机理取得了深刻的认识。
二、油气地球化学的发展史
• 在相当长的一段时间内，油气地球化学仍会为石油形成 与分布的研究作出应有的贡献。
• 对新区勘探和老区深化研究； • 对低成熟油、煤成油以及碳酸盐成烃机制的深入认识； • 运用生物标志物，尤其是非烃化合物来研究油气运移； • 油藏地球化学着重研究孔隙形成无机-有机反映并预测
三、有机质的研究方法
• 2.分离和纯化 • 根据研究的目的进一步进行组分的分离和纯化。 • 主要采用方法有柱色层、薄层色谱、络合物加成等。 • 3.干酪根的分离 • 抽提后的岩样中还含有大量不溶于有机溶剂的干酪
根。分离的方法有物理的和化学的， • 物理方法不会影响干酪根的成分，但不能完全除去
全部矿物，尤其是黄铁矿，其与干酪根紧密共生。 • 化学方法可以较完全分离干酪根，但多少改变干酪
石油与天然气复习思考题
石油和天然气思考题第一章石油和天然气的成分和性质1、石油与可燃有机矿产的概念2、石油的主要元素组成和化合物组成？石油的元素组成和化合物组成有什么特点?3、石油的颜色有那些？为什么有白色石油？4、索可洛夫根据存在的环境将天然气分为哪八大类？5、根据产出状态，天然气有哪些类型?何谓气藏气、气顶气、凝析气?第二章现代油气成因理论1、油气成因两大学派的根本分歧是什么?油气无机成因理论的主要观点有哪些?有机成因理论的主要观点有哪些?2、生成油气的原始有机质主要有哪些？成烃潜力如何?3、何谓干酪根？酪根化学组成有何特点?通常可将其分成几类？不同类型的干酪根的特征有何异同点？干酷根的演化特点如何?5、影响油气生成的主要因素有哪些？它们是如何影响油气生成的?6、温度和时间如何影响有机物质向油气转化? TTI的基本概念和利用TTI可解决那些问题?7、有机质向油气转化的过程可以分成哪几个阶段?各阶段有何特征?8、何谓生油门限、生油窗、低熟油?9、何谓烃源岩、烃源岩系?烃源岩的岩性特征？10、通常从哪几个方面来评价生油岩质量的好坏？何谓有机质丰度、目前常用的丰度指标有哪些？评价有机质的成熟度指标有哪些?（通常从哪几个方面来评价生油岩质量的好坏?常用的有机质丰度、类型和成熟度的地球化学指标分别有哪些?）11、何谓氯仿沥青“A”?氯仿沥青“A”的族组分有哪些?12、何谓油源对比？油源对比的基本原理和目的是什么？目前常用油源对比的主要方法有哪几类?第三章储集层和盖层1、储集层、盖层？2、何谓有效孔隙度及总孔隙度?3、什么是总孔隙度、有效孔隙度、绝对渗透率、有效渗透率(或相渗透率)率?4、孔隙结构？岩石孔隙结构对储集层物性有哪些影响，它与哪些因素有关?5、试比较砂岩和碳酸盐岩储集性质的差异？6、什么是盖层?可分为哪些类型?盖层封闭油气的机理有哪些?7、影响盖层封闭性的主要因素有哪些?试分析盖层封闭油气的相对性。
8、什么是排替压力？排替压力与岩石的那些因素有关？9、根锯生、储、盖层三者在时间上和空间上的相互配置关系，可将生储盖组合划分为哪四种类型？第四章石油和天然气的运移1、油气的运移、初次运移、二次运移？油气运移研究的内容？2、油气运移的基本方式是？3、什么是地层压力？4、油气初次运移的相态与相态演化？5、油气初次运移的主要动力？讨论烃源岩中异常压力的形成及其在初次运移中的作用。
石油地质学
绪论1、石油地质学：就是研究地壳中油气成因、油气成藏的基本原理和分布规律的一门学科。
2、背斜理论认为：石油与天然气聚集于背斜构造中，石油、天然气和地层水按其密度分异油气的密度低，占据背斜的顶部，而水占据底部。
因此，背斜褶皱的顶部被公认为是勘探油气的最佳对象。
3、干酪根热降解生油说：原始有机质沉积以后，首先在经过复杂的生物化学作用和聚合缩合作用形成干酪根，干酪根在达到一定的埋藏深度和，主要在温度的作用下发生热降解作用逐渐生成石油。
4、源控论：中国陆相含油气盆地普遍具有多隆多坳的特征，而陆相沉积又具有近物源、短水流的特点，陆相地层岩性岩相变化快、断裂发育，油气很难进行长距离运移。
因此生油坳陷生成的石油主要聚集在生油坳陷的内部和周缘，主要生油区控制了大中型油气田的分布。
5、复式油气藏聚集带：就是主要受二级构造带、区域断裂带、区域岩性尖灭带、物性变化带、地层超覆带、地层不整合带等控制的，形成以一种油气藏类型为主，而以其他油气藏类型为辅的多种类型油气藏成群成带分布，在平面和剖面上构成不同层系、不同类型油气藏叠合连片分布的含油气带。
6、未熟—低熟油：干酪根晚期热降解生烃模式可能是常规的生烃模式，但不是唯一的生烃模式。
在自然界中还存在着相当数量的各类早期生成的非常规油气资源。
特别在陆相盆地沉积物中，常含有某些活化能低的特定有机母质，可以低温早熟生成油气，就是未熟油气。
7、煤成油理论：一般认为，煤系地层主要含Ⅲ型干酪根，以生气为主，不能形成大油田。
人们认识到煤系地层到底是生气还是生油与煤的显微组分有关。
如果煤系地层含有的富氢显微组分达到一定的比例就可以生成商业价值的液态石油，并形成大油田，同时还对煤系富氢显微组分的类型、形成环境、生烃机理、排烃条件等诸多方面进行了深入研究，形成了系统的煤成油理论。
第一章1、石油：是以液态烃形式存在于地下岩石孔隙中，由各种碳氢化合物和少量杂质组成的可燃有机矿产。
2、石油的族分：一般分为饱和烃、芳香烃、非烃和沥青质四种族分。
石油地质名词解释
第三章
1油气圈闭：圈闭是指地下适合油气聚合的场所，圈闭由三部分构成：储集层，盖层，阻止油气继续运移的造成油气聚集的遮挡物。
2 油气藏：圈闭中同时聚集了油气就形成了油气藏。若油气聚集的数量足够大，具有开采价值，则称为商业油气藏。
3构造圈闭（油气藏）：构造圈闭是指构造作用使底层发生变形或变位而形成的圈闭，构造圈闭中的油气聚集就是构造油气藏。
3、圈闭的有效性：在具有油气来源的前提下圈闭聚集油气的实际能力。
4、扩散作用：物质在浓度梯度作用下自发地发生的从高浓度区向低浓度区转移以达到浓度平衡的一种物质传递过程，是物质以分子状态发生的一种转移过程。
7、天然气:广义的天然气是指存在于自然界的一切气体；作为石油及天然气地质学研究的天然气主要是指与油田和气田有关的气体，其主要成分是烃类气体，也包含少量的非烃类气体，如：二氧化碳，硫化氢，即狭义的天然气。
8、气顶气：是指与油共存于油气藏中呈游离态存在于油气藏顶部的天然气。
9、天然气的扩散性：扩散作用是指物质在浓度梯度的作用下自发的发生的从高浓度区向低浓度区转移以达到浓度平衡的物质传递过程。天然气的分子体积小，在地下具有很强的扩散性。
3、石油组分的组成：油质、胶质、沥青类。
4、石油的相对密度：是指20摄氏度时石油的质量与4摄氏度时同体积水的质量之比。
5、石油的粘度：石油流动时分子间相对运动引起的内摩差力的大小，分为运动粘度和动力粘度。
6、石油的旋光性：大多数石油具有将偏振光的振动面旋转一定角度的能力，这就是石油的旋光性。
3生油窗：生ห้องสมุดไป่ตู้量达到最高峰为主要生油期。
4油型气：由腐泥型有机质及其干酪根生成的天然气称为油型气。
5煤型其：由腐殖型有机质及其干酪根生成的天然气称为煤型其。
《油气成藏机理》第三章 生烃动力学与生烃模拟
第三章生烃动力学与生烃模拟（Hydrocarbon Generation Kinetics and Modeling）生烃动力学与生烃模拟研究目的：解决干酪根生烃历史。
模拟烃源岩经历成熟门限、生油阶段、生气阶段的历史，为油气成藏动态分析奠定基础生烃动力学与生烃模拟提纲¾一、干酪根生烃动力学反应机理、反应动力学模型与参数、反应模式二、干酪根生烃模拟实验三、烃源岩生烃史模拟(1)TTI(2)EasyRo(3) 叠合型盆地高过成熟烃源岩生烃史模拟四、烃源岩生烃量计算五、超压盆地生烃作用动力学反应机理研究现状：干酪根热解生烃动力学的研究始于60年代，是吸收和移植20年代煤和油页岩的热解动力学的研究成果，先后提出了总包反应动力学模型、串联反应动力学模型、平行反应动力学模型、以沥青为中间产物的连串反应动力学模型。
70年代中后期，法国（IFP，Institute of French Petroleum）Tissot首次提出了干酪根热解平行反应动力学模型。
80年代早中期开始，美国加利福尼亚大学劳伦斯实验室（LLNL，Lawrence Livermore National Laboratory）大力发展和应用平行反应动力学模型来解决干酪根的油气生成量计算和预测。
我国也在80年代早期开始引进研究干酪根热解生烃动力学。
杨文宽，1982，一级反应方程的近似解及其在油气定量预测中的应用，石油与天然气地质，第3卷，第2期，99-112。
反应机理沉积有机质（干酪根，Kerogen）的（晚期）生烃动力学（化学反应动力学—机理）研究：¾反应条件—浓度（C）、温度(T )、时间(t)、介质（催化作用）、压力(P )¾符合化学动力学定律一级反应，即反应速率只同反应物质浓度的一次方成正比¾油气生成反应的动力学模型及参数（E 、A）适用于阿仑尼斯方程（Arrhenius Equation）k A k ==lnThe generation of gases from typesⅠand Ⅱorganic matters with temperature赵文智，王兆云，何海清，等. 中国海相碳酸盐岩烃源岩成气机理[J].中国科学，D辑，2005，35（7）：638~648.程克明，王兆云. 碳酸盐岩生烃机制及评价研究中的几个问题[J].石油勘探与开发，1996，23（5）：1~5.王兆云，程克明. 碳酸盐岩生烃机制及三段式生烃模式研究[J].中国科学，D 辑，1997，27（3）：250~254.煤中不同显微组分生油模式（据程克明，1995）生烃动力学与生烃模拟提纲一、干酪根生烃动力学反应机理、反应模型与动力学参数、反应模式¾二、干酪根生烃模拟实验三、烃源岩生烃史模拟(1)TTI(2)EasyRo四、烃源岩生烃量计算五、烃源岩生烃若干问题(1) 超压盆地生烃作用动力学(2) 碳酸盐岩层系生烃史模拟(3) 叠合型盆地高成熟烃源岩生烃史模拟烃源岩生成油气的热模拟试验¾干酪根生烃的自然过程是漫长的低温演化过程，主要影响因素有温度、时间、压力（可能）和催化作用。
第三章 沉积有机质——【石油有机地球化学】
富啡酸
海相及湖相 沉积物中 的腐殖酸
H及O含量 较高，
C含量较低
H/C原子比为 1.0~1.5
比
泥炭和煤中
H含量较低，
H/C原子比为
较
的腐殖酸
C含量较高
0.5~1.0
土壤中 的腐殖酸
H 及C含量 都较高
H/C原子比为 0.8~1.2
> > > H/C
原子比：
海相
湖相
土壤
泥炭
不同学者提出的结构 模式不同
青海湖底沉积物有机碳百分含量等值线
明显影响有机沉积作用的是水动力状况，水深和沉积物的还原 条件。
我国的松辽盆地白垩系 （主要油源岩）基本为 温湿气候下的湖泊沉 积。在湖泊的发展过程 中经历了两次大的湖进， 湖面水体面积在9104km2 以上，气候温暖潮湿， 盆地相对稳定，沉降速 度快，形成了巨大的深 湖静水体，沉积了富含 有机质的黑色页岩、油 页岩、泥灰岩等。 因为为还原环境，泥质岩 中底栖生物稀少。以浮 游生物为主，有完整鱼 化石。层面上分布粉末 状自生黄铁矿,有机碳 含量达1.74~2,25%。 松辽盆地巨大的石油 资源主要在湖中心较深 —深湖亚环境形成的。
亚速海
黑海
马尔马拉海
黑海中有机质的来源
5
2
100
<15 有机质的来源
黑海中有机质的归宿
>80
3
有机质的归宿
10
5
4
4
碳的进入用 g碳/ m2 /a表示
近2000年来黑海中有机碳估算。大约有机碳总输入量的4%固定在沉积岩中
河流
波痕 离岸流
滨线 砂
浑浊层
盆地
海底峡谷 陆架边缘
干酪根的介绍
干酪根的介绍一、干酪根的定义及制备干酪根(Kerogen，曾译为油母)一词来源于希腊语Keros，指能生成油或蜡状物的有机质。
1912年Brown第一次提出该术语，表示苏格兰油页岩中有机物质，这些有机物质干馏时可产生类似石油的物质。
以后这一术语多用于代表油页岩和藻煤中有机物质，直到1960年以后才开始明确规定为代表不溶于有机溶剂的沉积有机质。
但不同学者的定义还是有着一定的差别。
Tissot 和Welte (1978)将干酪根定义为沉积岩中既不溶于含水的碱性溶剂，也不溶于普通有机溶剂的沉积岩中的有机组分，它泛指一切成油型、成煤型的有机物质，但不包括现代沉积物中的有机质（腐殖质）。
Hunt（1979）将干酪根定义为不溶于非氧化的酸、碱溶剂和有机溶剂的沉积岩中的分散有机质。
Durand（1980）认为，干酪根系指一切不溶于常用有机溶剂的沉积有机质，它既包括沉积物、也包括沉积岩中的有机质，既包括分散有机质，也包括富集有机质。
王启军（1984）的定义中去掉了Hunt定义中的“分散有机质”，但认为实际应用时，重点还是在古代沉积物和沉积岩中的分散有机质。
比较可以看出，关于干酪根定义的差别体现在以下三方面：（1）是否包括富集状态的有机质（如煤）？（2）是否包括沉积物中的不溶有机质？（3）是否限定为“不溶于非氧化的酸、碱溶剂”的有机质？关于第一点，由于富集状态的有机质也是生油气母质，而从后面的讨论中将可以看到，干酪根被视为是主要的产油气母质。
因此，本书认为，干酪根的定义中应该包括像煤这样的富集状态的有机质。
关于第二点，尽管沉积物中的腐殖质和沉积岩中的不溶有机质并没有一个严格的界线，沉积岩中也存在溶于酸碱的腐殖酸，表明腐殖质在演化过程中事实上延伸入沉积岩中，但由于油气基本上是由沉积岩中的有机质转化而成的，因而油气地球化学更为关注的对象是沉积岩而不是沉积物中的有机质。
因此，作为生油气母质的干酪根的定义应该反映这一点，即不包括沉积物中的有机质。
(完整word版)油气地球化学复习题
第三章生物的类型与化学组成名词解释：1.浮游植物：指在水中营浮游生活的微小植物。
2.浮游动物：指没有运动器官或具极不发达运动器官，对水流等不发生作用，而只能随波逐流的一类水生生物，浮游动物大多骨骼不发育体积小。
3.碳水化合物：是多烃基的醛类或酮类化合物，有C、H、O3种元素组成，其中H、O原子比例数为2：1，与水分子中H、O比例相同。
4.蛋白质：是由氨基酸单体通过肽键组成的生物大分子多聚体。
5.脂类：指所有生物组成的不溶于水而溶于乙醚氯仿苯等非极性溶剂中的生物体组分。
6.蜡：是不溶于水德固体，是由高级脂肪酸与高级一元醇和甾醇形成的酯。
7.高等植物：苔藓植物，蕨类植物，种子植物的合体。
一．概述油气成因理论的四种学说无机成因说：油气是由无机化合物经化学反应形成的。
它们或是由地球深部高温条件下原始碳或其氧化态经还原作用形成；或是在宇宙形成初期已存在，后随地球冷却被吸收并凝结在地壳的上部，有这些碳氢化合物沿裂隙溢向地表过程中便可形成油气藏。
按照这一学说，无机成因油气不仅存在而且远景巨大，将有可能比有机成因的油气潜力大的多，其蕴藏量几乎是取之不尽的。
油气的早期有机成因说：石油是由沉积物（岩）中的分散有机质在早期的成岩作用阶段经生物化学和化学作用形成的。
这一学说认为石油是在近现代形成的，是许多海相生物中遗留下来的天然烃的混合物，即它仅仅是生物体中烃类物质的简单分离和聚集。
由于此时的有机质还埋藏较浅故也被称为浅成熟。
油气的晚期成因说：认为并入沉积物中的生物聚合体首先在生物化学和化学的作用下，经分解，聚合，缩聚，不溶等作用，在埋深较大的成岩作用晚期成为地质大分子——干酪根。
之后，随着埋深的继续增大在不断升高的热应力作用下，干酪根才逐步发生催化裂解和热裂解形成大量的原石油（或称为沥青，包括烃类和非烃类）。
在一定条件下，这些原石油从生成它的细粒岩中运移出来，在储层中聚集成为油气藏。
与早期成因说相同的是，它也认为油气源于有机质。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(Fulvic acid)
腐殖质的分类： 腐殖质按土壤学研究（Kononova,1966）通常分为三类： •富啡酸（FA） •胡敏酸(HA) •胡敏素 腐殖酸的组成： 腐殖酸
腐殖酸的平均元素组成
元素组 成：主要为C、 H、O、S、N， 其中C、O两 项占90%以上。
元素（%） C H N
FA
HA
在干酪根中发现的特殊脂类化合物如藿烃类和古细 菌类异戊二烯化合物含量较少，由于这些生物分子通常 含有极性基团，在成岩作用早期，可通过官能团之间的 反应结合在一起，变成稳定的大分子得以保存下来。
3．干酪根形成理论的综合模型
从干酪根的生物大分子先体抗蚀变能力方面讲，传统 演化及选择保存这两种形成机理可以作为两个极端。将两 者统一在一起，把干酪根看作是抗蚀的生物大分子，地质 缩合大分子，富硫大分子及特殊脂类化合物的混合物可能 更为合理。
指沉积岩中的不溶有机质。
由于人们的认识方法和研究方法和目的的不同， 对于干酪根所下的定义也就不完全一致。
国外几家学者的定义
•Forsmann (1963)和Hunt (1958) ： 一切不溶于普通有机 溶剂的古代沉积岩中的分散状的有机质。 •Tissot和Welte(1978) ： 沉积岩中不溶于碱性溶剂，也不 溶于有机溶剂的有机质。 它泛指一切成油型、成煤型的有机物质，但不包括现 代沉积物中的腐殖物质。 •Durand (1980) ：一切不溶于常用有机溶剂的沉积有机质。 包括各种牌号的腐殖煤(泥炭、褐煤、烟煤、无烟煤)、 藻煤、烛煤、地沥青类物质(天然沥青、沥青、焦油砂中 的焦油)，近代沉积物和泥土中的有机质。这是所有干酪 根定义中内涵最广泛的。
亲水性 由于分子中存在有桥键，碳网具有疏松的海绵状结构， 大量水分子就可以分布于这些海绵状空隙中。 风干了的腐殖酸也还可能含有25%的水分。 腐殖酸的亲水程度取决于芳核与侧链间的比例，即取决 于缩合程度。 热解性质： 腐殖酸是良好的热不稳定性物质，受热分解，含氧减 少。
250-400 ℃，侧链官能团热解 500℃以上时，核分解，540 ℃ 不再含氧。
干酪根大部分是以分散状态存在于沉积物和沉积岩中， 但有时也可呈富集状态存在于岩层中（如油页岩或煤） 。 干酪根是地壳中有机碳最重要 的存在形式。它比煤和储层中石油 的有机碳含量高1000倍，比非储层 中可溶有机碳含量高50倍。 按有机质数量统计，干酪根是 沉积岩有机质中分布最普遍，最重 要的一类，约占地质体总有机质的 95%。估计岩石平均含干酪根0.3%， 地壳中干酪根总量约为3×10 15 t， 大约相当于煤总储量的1000倍和石 油总储量的16000倍(Weeks，1958)。
孢粉素 孢子体 正构烷烃和芳烃 角质层 角质体 正构烷烃
除前述的这两种形成机理外，在一些特定的干酪根 结构中还发现了另两种组分，即高分子有机硫化物和特 殊脂类化合物。 高分子有机硫化物主要存在于海相地层中，它是在 成岩作用早期由脂类化合物与无机硫化物通过分子间结 合而形成的。 如类异戊二烯类烷烃，细菌藿烷类、长链不饱和的 酮和烯等，含有双键的有机化合物可与H2S反应生成含硫 有机分了，这些分子通过分子间加成反应就能生成高分 子有机硫化物。对于含有多个C=C键的含硫化合物，可以 通过分子内加成反应生成环状含硫化合物，环的大小取 决于双键的相对位置。最初形成的是饱和环，随着热的 作用可以逐渐转变为芳香环。
富啡酸 胡敏酸 浅黄 43-52 51-40 1.5-0.8 1420-890 626 大 极大 缩聚程度增高 暗褐 黄褐 灰黑 52-71 71 40-20 <20 1.25-0.56 1-0.5 890-485 0 更大 2000000 小 很小 残留煤 黑色
颜色 元素含量C%
O%
H/C原子比 总酸度（mgN/100g） 分子量 亲水性 絮凝极限
干酪根的选择性保存理论得到煤岩学研究的支持。 表3-1-2 抗蚀生物大分子与其相关的干酪根显微组分 在煤和干酪根结构中，都已识别出了一些保存下来的生 及预期的热演化产物（Tegelaar等1989） 物组织，如角质层、孢子、花粉，由此来看选择性保存 机理是合理的，在煤结构中尚且可以保存生物体的稳定 抗蚀大分子 显微组分 热演化主要产物 组织，比煤形成更趋还原性的干酪根形成环境中，保存 藻类体 藻质体 正构烷烃和部分芳烃 更多的生物组织是可以理解的。 对干酪根按密度进行分离实验表明，干酪根确实可 木栓质 木栓质体 正构烷烃和芳烃 以看成是不同抗蚀大分子组成的混合物。用不同分离组 分进行快速热解色谱分析，可以得到不同的烷烃、烯烃 木质素 镜质体/丝质体 芳烃和甲烷 和芳烃组分。对煤进行相同的实验，其结果也非常相似。 树 脂 树脂体 倍半萜和芳烃 选择性保存理论为显微组分和生物来源间建立起了成因 联系。 宁 丹 镜质体/荧光质体 芳烃
Schnitzer 1971
腐殖酸降解中主要产物是酚酸和苯羧酸。 还有脂肪酸等脂族化合物。它们可视为腐殖酸组成 的基本单元。 腐殖酸主要降解产物
主要降解产物 FA(%) HA(%)
脂肪族化合物 酚类 笨羧酸类
22.2 30.2 23.0 75.4
24.0 20.3 32.0 76.3
脂族结构 中50%为脂肪 酸和酚羟基形 成的酯。
本课程主要是阐述油、气地球化学，结合目前油气地 质、地球化学研究的现状，我们认为将干酪根定义为： 沉积物和沉积岩中不溶于非氧化的无机酸、碱 和常用有机溶剂的一切有机质。 这里定义的干酪根包括两种干酪根： （1）Young kerogen——现代沉积物和第四系中的干酪根。 （2）Fossil kerogen——古代沉积岩中的干酪根。 定义的合理性主要在于： ①有效的明确了研究对象：限定在了沉积物和沉积岩 中，即不包括其它诸如生物体中和水体中具有类似物理化 学性质的有机物。 ②该定义附合现今分离干酪根的常用方法。
酚—酚 酚—氨基酸 缩合作用包括 酚—脂肪酸 醣—胺缩合
OH
HO
O
腐 殖 质 分 离 流 程 简 图
土壤及岩石 中总有机质
NaOH 0.1N PH=13
Na2P2O7 0.1N
不溶
溶解
胡敏素（H）
(Humin)
腐殖酸
HCl PH=2
Humic acid 溶解 富啡酸(FA)
不溶 胡敏酸(HA)
(Humic acid)
S O
45.7 5.4 2.1 1.9 44.8 35.5 100.4
不同沉积环境中形成的腐殖酸，其元素含量有一定的差异 海相及湖相： 氢和氮含量较高，碳含量较低;H/C原子比为1.0~1.5。 土壤腐殖酸： 碳、氮含量都较高H/C仅为0.5~1.0，N/C原子比低于 海湖相。
在泥炭和煤：氮含量较低，碳含量较高，N/C原子比低于土壤
不同成因腐 殖酸 H/C－O/C, H/C－N/C图
1.水体沉积物 2.灰化土
3.泥炭 4.黑钙土
腐殖酸的结构
腐殖酸的分子结构十分复杂，以下为 几个学者提出的腐殖酸结构模型： 土壤 海水 Gagosian 1976
Dragunov 1958 Stevenson et al 1969
树胶 维管植物 +
几丁质
胞壁质 含树脂的聚萜类 木质素 丹宁
节肢动物；桡脚动物；甲壳动物；真菌；藻类
真菌 维管植物 维管植物 维管植物；藻类
+
+ +/++ ++++ +++/++++
藻类体
角质层 木栓质
藻类
维管植物 维管植物
++++
++++ ++++
保存潜力中-代表在沉积环境中容易被降解，++++代表在所有沉积环境中基本不被降解
传统的途 硫化 作用生成 经形成地 富硫大分 质大分子 子，这种 情况在不 选择 同的沉积 保存的途 环境中的 经形成抗 重要性不 蚀的生物 尽相同， 大分子物 在强还原 质 非碎屑沉 积环境中 更为普遍。
成岩作 用未期生成 的相对少量 的沥青主要 来自保存的 类脂组分。
干酪根形成的综合模式（S．D．Killops和V．J．Killops）
第一节
二、干酪根的形成
1．干酪根形成的传统理论
概
述
传统的理论认为，干酪根的形成经由了腐殖物质的 演化阶段。 下面介绍腐殖质的组成、结构及性质
腐殖质的概念： 腐殖物质通常用来指土壤和现代沉积物中不能水解的、 不溶于有机溶剂的有机质。
腐殖质的形成
它是沉积有机质受细菌作用后剩余的木质素、氨基酸、 脂肪酸、酚、纤维素等在微生物作用下缩合而成的。 在强还原环境下可以不形成腐殖质。
一、干酪根的分离方法
岩样（或沉积物）—粉碎至40-80目，氯仿抽提出可溶有机质 去除碳酸盐矿物：稀盐酸溶解—过滤（水洗） 去除硅酸盐 浓氢氟酸溶解→水浴
60度，过量酸 搅拌4min
过滤
碳酸胺溶解氟化物→过滤→冲洗 重液浮选→烘干→用苯再抽提 干酪根分离提纯是研究干酪根的基础工作。 一般提取的干酪根纯度一般在60-80%。 杂质中最多的是黄铁矿。 分离的干酪根为很细的柔软无定形，灰褐-黑色粉末。
1．干酪根形成的传统理论
2．干酪根形成理论的发展—选择性保存理论
一些常见生物大分子在现有生物中的分布及
随着干酪根研究的深入，人们逐渐发现干酪根的形 实验研究表明，来自生物体保护组织的生物大分 在沉积和成岩作用中的保存潜力（Tegelaar等1989） 成比原先估计的要早，在成岩作用的相对早期阶段就已 子，如表皮组织，具有不溶、不水解和抗微生物降解 生物大分子 生物来源 保存潜力 形成，而且，干酪根的相当部分来自于选择性保存的， 的特性。虽然它们在生物体中含量较少，但在成岩过 淀粉 维管植物；部分藻类和细菌 有时局部发生了蚀变的稳定生物大分子。 程中，可随含量较高，能快速水解的生物聚合物如蛋 纤维素 维管植物；部分真菌 -/+ 白质和碳水化合物的不断降解而相对富集起来。 -/+ 蛋白质 所有生物