油气地球化学
地球化学中的油气运移及环境效应
地球化学中的油气运移及环境效应地球是人类赖以生存的家园，而油气是我们生活中不可或缺的能源，其产生与运移对地球化学环境产生了极大影响。
本文将从油气的运移机制、环境效应两方面探讨地球化学中的油气运移及其环境效应。
一、油气运移机制油气运移是指油气从地下岩层中向上运移的过程。
其主要机制有两种，一种是依靠岩石孔隙、裂隙来运移，另一种是通过岩石固体与流体之间的相互作用而进行运移。
1、岩石孔隙、裂隙运移这是油气运移的一种常见机制，岩石中存在着不同大小的孔隙与裂隙，油气通过这些空隙向上运移。
对于孔隙较大的岩石，如砂岩、泥岩等，油气可以直接在孔隙中储存；而对于孔隙较小的岩石，如页岩、板岩等，油气无法直接运移，必须通过压裂等方式才能释放出来。
2、相互作用运移这是油气运移的另一种机制，通过岩石固体与流体之间的相互作用，油气分子可以跨越石英烷基等的界面向上运移。
这种机制主要发生在页岩、泥岩等非常规油气储层中。
二、油气运移的环境效应油气运移不仅对经济、社会发展有着巨大意义，也对环境产生了一定的影响。
这些环境效应主要有以下几点。
1、地下水质污染油气的开采、运输与储存等过程中，往往会产生一些有毒有害物质，如挥发性有机化合物、重金属等，这些物质会直接污染地下水，并可能造成地下水的非可恢复性污染。
2、温室气体排放随着人们对油气的需求不断增长，油气采集与运输所产生的温室气体排放量也在不断上升，这会直接加剧全球气候变暖的程度。
3、地表水体污染油气开采和运输会产生大量的水、污染物等废水，如果不合理排放或处理，就会对地表水体造成直接或间接的污染，这种污染将直接危及人类饮用水的安全和生态环境的健康。
4、土壤污染油气开采和运输过程中，经常与机械、设备等有机化合物直接接触，这些物质可能经过雨水等途径被带到地表，对土壤产生污染，对植物和生态环境的破坏也非常严重。
综上所述，油气在地球化学中的运移以及其环境效应是一个复杂而又深刻的问题，我们需要共同探讨并找到解决方案，让油气的开发利用在满足人类需求的同时也不对环境造成过大影响。
油气地球化学
1.油气地球化学主要研究的是：A.地球的磁场变化B.油气藏的形成、分布和演化规律（答案）C.地震波的传播特性D.地球的岩石圈结构2.下列哪项是油气地球化学的重要研究内容之一？A.地球的自转速度B.油气藏的地球化学特征（答案）C.地球的板块构造D.地球的重力场分布3.油气地球化学在勘探和开发油气资源中的主要作用是：A.预测地震活动B.评估油气藏的储量和品质（答案）C.研究地球的气候变化D.探测地球的矿产资源4.下列哪项技术不是油气地球化学常用的研究方法？A.地震勘探技术（答案）B.地球化学测井技术C.油气地球化学模拟技术D.油气地球化学分析技术5.油气地球化学中的“生油岩”是指：A.能够产生石油的岩石（答案）B.含有大量天然气的岩石C.具有特殊磁性的岩石D.富含矿物质的岩石6.下列哪项因素不是影响油气藏形成的主要地球化学因素？A.烃源岩的有机质含量B.储集岩的孔隙度和渗透率C.地球的自转速度（答案）D.盖层的质量和分布7.油气地球化学中的“油气窗”是指：A.油气藏在地下的分布范围B.有利于油气生成和保存的温度和压力条件范围（答案）C.油气藏上方的岩石层D.油气藏下方的岩石层8.下列哪项不是油气地球化学在环境保护方面的应用？A.评估油气开发对地下水的影响B.研究油气泄漏对土壤和植被的破坏C.预测地震活动（答案）D.监测油气开发过程中的大气污染9.油气地球化学研究中的“成熟度”是指：A.油气藏的埋藏深度B.烃源岩中有机质向油气转化的程度（答案）C.油气藏的温度和压力条件D.油气藏的形成年代10.下列哪项技术是利用油气地球化学原理进行油气勘探的？A.磁力勘探技术B.地震勘探技术C.地球化学勘探技术（答案）D.重力勘探技术。
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。
油气地球化学指标计算-举例答案
芳香烃含量较低，表明该样品受到的生物降解作用较弱，保存了较多 的原始有机质。
04
样品中含有的甲烷、乙烷等低分子量烃类气体较少，说明该样品生成 的油气以中高分子量为主。
原油样品指标分析
原油样品密度为 0.85g/cm³，粘度为30cp， 表明该原油属于轻质油。
原油中饱和烃含量较高， 芳香烃含量适中，说明该 原油主要来源于成熟烃源 岩的裂解作用。
油气地球化学指标计算-举例答案
目录
• 油气地球化学指标概述 • 烃源岩地球化学指标计算 • 油气地球化学指标计算实例 • 油气地球化学指标计算结果分析 • 油气地球化学指标计算软件介绍
01 油气地球化学指标概述
定义与分类
定义
油气地球化学指标是用来描述和评估油气藏特征和含量的参 数，通常通过分析地层中的有机和无机化合物来获取。
ABCD
样品中含有的硫、氮等杂 原子较少，说明该原油品 质较好。
样品中含有的重金属元素 较少，表明该原油在形成 过程中受到的生物降解作 用较弱。
天然气样品指标分析
01 02 03 04Fra bibliotek天然气样品中甲烷含量较高，乙烷、丙烷等低分子量烃类气体含量较 低，说明该天然气以甲烷为主。
样品中含有的硫化氢、二氧化碳等酸性气体较少，说明该天然气品质 较好。
意义
油气地球化学指标的计算有助于深入了解油气藏的成因机制、演化过程和资源 潜力，提高油气勘探的成功率和效益，为我国能源安全和经济发展做出贡献。
常用指标介绍
烃类化合物
主要包括饱和烃、芳香烃和沥青质等，是油气藏中最为重要的化合物之一。通过 分析烃类化合物的组成和含量，可以了解油气藏的来源、成熟度和演化过程等信 息。
热解峰温（Tmax）是指岩石样品在加热过程中，释放出的烃类 量最大的温度点。热解峰温越高，说明有机质成熟度越高，生烃 潜力越大。
油气地球化学-中国石油大学北京
2017 至 2018 学年第二学期
教学日历
课程名称＿油气地球化学＿＿＿性质＿必修＿
总学时＿40＿讲课＿32＿实验＿8 ＿其它＿＿＿
授课班级＿＿＿＿＿＿学生人数＿＿＿＿＿＿＿
任课教师＿钟宁宁＿＿＿＿＿＿职称＿教授＿＿
所在院(系、部)___地球科学学院_______________
系(教研室)主任签字_________________________
教材名称：油气地球化学作者：卢双舫、张敏主编
出版单位：石油工业出版社出版时间：2013年11月
中国石油大学(北京)教务处制
填写说明：
1．每上一次课填写一行，节次填写数字“1－5”，一天共分5大节课，例如：一周上三次课填写三行，并在周学时栏合并单元格填写“6”，周一第3、4节，在节次栏中填写2。
2．教学日历一经制订，不应出现大的变动，但允许主讲教师在完成课程教学大纲规定的教
学要求前提下，进行必要的调整，以适应不断出现的新情况。
如有变动，须经课程所属系主任（教研室主任）批准，并报院（系、部）办公室备查。
3．上机、大作业、课堂讨论、外出参观、考试等如占课内学时，在“备注”栏内注明。
4．教学日历由教师自存一份、课程所属系存一份，在每学期开学后第一周内送课程所属院（系、部）办公室并发一份电子版给课程所属院（系、部）办公室；有实验和上机学时的须发一份电子版的给实践科sjk@。
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。
绪论 石油的化学组成_油气地球化学
thiophene (C4H4S)
￭ 第一节
石 油 的 化
Hydrogen Sulphide
原油的组成
硫化氢
学
组 成
thiophene (C4H4S) 噻吩
corrosion
￭ 第一节
原油的组成
2）含氮化合物（Nitrogen compounds） ：
石 • 含量为万分之几至千分之几，约有90％存在于渣油中 油 • 分为碱性和非碱性两种：碱性化合物有吡啶、喹啉、异喹 的 化
热成熟作用、气侵或脱沥青作用使
石油重组分减少，轻组分增加，油质变好，
密度变小。
学
组 成
氧化作用和生物降解作用使石油的
重组分即胶质、沥青质组分增加，密度增 加。
学
组 成
￭ 第一节
石 油 的 化
原油的组成
• 正烷烃同系物是 一个连续系列 • 低分子>高分子
学
组 成
（不同碳原子正烷烃相对含量的分布曲线）
￭ 第一节
石 油 的 化
原油的组成
管线中的结蜡（C33＋）
学
组 成
￭ 第一节
2）异构烷烃 ——属侧链烃
原油的组成
石 油 的 化
C10内的异构烷烃含量较高，在C5～C8范围内，最常见的构型是具有 一个叔碳原子（2-甲基或3-甲基），其次是两个叔碳原子的构型。在中 等分子量范围内最重要的异构烷烃是异戊二烯类烷烃，它们是C9～C25的 异构烷烃，每隔三个碳原子有一个甲基支链，含量常占原油的1％。 最重要：异戊二烯型烷烃（植烷，姥鲛烷）生物标志化合物 。
学
组 成
￭ 第一节
1、烷烃：
原油的组成
-C-C-C-C-
油气地球化学复习资料
油气地球化学复习题一、名词解释：（5’×5）1、R0：亦称镜质体反射率，指光线垂直入射时，镜质体中的反射光强度和入射光强度的比值。
（温度和有效加热时间的函数且具不可逆性）（1）、干酪根：沉积岩中不溶于非氧化性酸、碱溶剂和常用有机溶剂的沉积有机质。
2、生物标记化合物：是指沉积有机质、原油、油页岩、煤中（书：沉积物或者岩石中）那些来源于活的生物体，在有机质演化过程中具有一定稳定性，没有或较少发生变化，基本保存了原始生化组分的碳骨架，记载了原始母质的特殊分子结构信息的有机化合物。
因此，它们具有特殊的“标志作用”。
3、氯仿沥青“A”：指可溶于有机溶剂氯仿中的有机质。
氯仿从岩石中提取出来的有机质质量与岩石样品质量之比的百分数，就是氯仿沥青“A”的含量。
它是反映了岩石中分散沥青物质中性部分的含量，一般认为氯仿沥青“A”与石油的性质相近似。
（课件：指岩石中可抽提有机质的含量）4、生物降解作用：当含有溶解氧和微生物的地表水进入到浅层油藏界面后，微生物将以石油烃类为碳源进行繁殖，多是选择性消耗石油烃类使得石油化学组成发生重要改变的过程（这主要是需氧微生物的降解过程，异氧微生物的降解即是硫酸盐还原菌的厌氧氧化作用。
）（可以不用写吧）生物降解的结果一方面是使原有的性质变差，有的粘度增加，形成重质油；另一方面，生物降解也会产生沥青沉淀，堵塞孔隙喉道，是储层物性变差，从而降低油气藏的开发价值。
5、藿烷：五环三萜类中分布较广泛的生物标志物，由死亡生物体经地球化学过程演化而来的反映原核微生物(细菌)的输入的化合物。
有4个六元环和1个五元环组成。
碳数为27-35，（在C-4、C-8、C-10、C-14、C-18均有甲基，C-21是烃基取代基，它可以是-H、-CH3、C2H5等，）这类化合物的立体异构主要发生在C-17、C-21、C-22上，正常藿烷的碳数为30。
（当某碳位上少一个-CH2时，称为降藿烷；少两个-CH2时称为二降藿烷；少三个-CH2时称为三降藿烷。
油气地球化学
油气地球化学一、名词解释1．生物圈：生物的活动仅限于地球外圈，包括接近地表的大气圈、地壳表面薄层和水圈，合称为生物圈。
2．有机圈：生物及其产生的有机质分布的空间。
包括生物圈和沉积岩石圈。
3．烃源岩：已经生成或可能生成油气，或具有生成油气潜力的细粒岩石。
4．凡是被中性有机溶剂从沉积岩中溶解出来的有机质称为可溶有机质。
5．可溶有机质分类：沥青“A”：使用有机溶剂从沉积物或岩石中直接抽提出来的可溶有机质。
沥青“B”:有机溶剂抽提后的残渣，经高温热解后在用有机溶剂抽提出来的可溶有机质。
沥青“C”：已抽提出沥青“A”的沉积物或岩石用酸处理后再用有机溶剂抽提出来的可溶有机质。
6．干酪根：泛指一切不溶于常用有机溶剂的沉积岩中的有机质。
7．成岩作用：松散的沉积物脱离沉积环境而被固结成岩石期间所发生的作用。
8．生烃门限：沉积盆地中干酪根明显热降解生烃作用的起始成熟度和深度。
9．生油窗：能是液态烃大量生成的温度范围。
10．脱沥青作用：由于大量的气体或轻烃溶解到原油中，使得重质到中等的原油中的沥青质沉淀下来的过程。
11．水洗作用：原油中水溶性相对较高的组分被地层水优先萃取出去，从而改变原油的组成，使其变重的过程。
12．硫化作用：元素S或S化物与石油烃类反应生成有机硫化物的过程。
13．生物标志化合物：他是沉积物或岩石中来源于活体生物并基本保持原始生化组分碳骨架的记载原始生物的母质特征分子结构信息的化合物。
14．异戊二烯法则：由异戊二烯亚单元组成的化合物的生物合成作用是通过C5—类异戊二烯亚单元合理聚合而形的。
15．有机质丰度：单位质量岩石中有机质的数量。
16有机碳是指岩石中存在于有机质中的碳。
17热失重是指受热前干酪根的重量减去受热后干酪根的重量。
填空：1油气气球化学主要应用于：烃源岩评价、油源对比、油藏和开发地球化学。
2油气成因理论的发展大致经历了四个阶段：无机成因说、早期有机成因说、晚期有机成因说、现代油气成因理论。
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
油气地球化学的发展概况
油气地球化学的发展概况回顾油气地球化学的发展历程，可以说油气地球化学是有机地球化学理论和技术最重要的应用领域之一，同时它也是目前有机地球化学新理论和新技术最为重要的生长点。
甚至可以这样说，油气地球化学体现了现代有机地球化学的进展。
正是这种基础理论研究、应用基础研究与地质应用相得益彰，油气地球化学被誉为现代基础科学与应用科学结合的典范(钟宁宁等，1998)。
可以这样认为，有了有机地球化学就产生了油气地球化学，这是因为最早的有机地球化学工作以及它的发展与石油和煤等能源的研究密切相关。
早在20世纪20年代，苏联学者B．H．维尔纳茨基就开始研究地质体中有机质的地质作用，他曾着重研究过石油的有机组成和石油有机成因等问题。
因此，在他的主要著作《地球化学概念》和《生物圈》等书中，详细论述了石油的有机组成和石油成因的主要依据，论述了生物和有机质(如腐殖质)在沉积锰矿以及其他金属元素表生富集过程中的重要意义。
当时维尔纳茨基工作的实验室即是1927年苏联建立的世界上第一个有关的实验室(活性炭研究室)的前身，后来该实验室又改名为生物地球化学研究室。
1934年，A．特莱布斯(Treibs，1936)首次从石油中分离并鉴定出卟啉化合物，从而被认为是真正的现代意义上的有机地球化学概念诞生的标志。
他首次发现并证实了卟啉化合物广泛存在于不同时代、不同成因的石油、沥青等地质体中，认为这些卟啉化合物来源于植物叶绿素，从而为石油有机成因理论提供了一个极其重要的证据。
经过对各种地质体进行了广泛深入的研究之后，A．特莱布斯认为这种石油卟啉就是植物叶绿素和动物血红素降解的产物，进而提出了从叶绿素a向石油卟啉转化途径的假说。
这样就开创了一种新的有机地球化学研究方法，即直接对比生物先质体中的生化组分和原油中的有机组分。
迄今为止，关于其他许多生物标志物的成因研究仍然基于这一基本思想，即地质历史时期中生物的生物化学转化机理可以用现代沉积的事实来解释，这也是有机地球化学最重要的基础学科——分子地球化学诞生的标志。
油气地球化学
第四章沉积有机质1.说明生物的发育与沉积环境的关系？能解释原因吗？1〕海洋环境分为滨海、浅海、海湾和深海。
滨海水体动乱，含氧量高，由于水体能量过高，陆源，水生生物、高等植物、细菌、浮游动物均发育较少。
浅海环境由于阳光充足，温度适宜，江河、波浪、潮汐带来陆岸大量营养，故水生生物、浮游动植物、细菌均发育良好，陆源生物、高等植物发育良好。
海湾水生生物、细菌，浮游动植物十分发育。
深海区由于远离大陆缺乏营养来源，温跃层、盐跃层的存在又使深层含营养物的水不易升到表层，生物极少产量最低。
3〕湖泊分为滨湖、深湖、浅湖、半深湖相。
滨湖水体能量高，各种生物均不发育，浅湖区由于河流的注入，同时带来营养物质的陆源生物、水生生物、浮游动物发育中等，深湖、半深湖区由于比海洋浅的多，阳光充足，河流注入带来大量的营养物质，各种生物均十分发育。
2．以湖泊为例说明影响生物类型及沉积有机质发育的因素。
湖泊是大陆上地形相对低洼和流水聚集的地区，也是沉积物和有机质堆积的重要场所。
就有机质的供应来说，湖泊沉积环境出了本身产出的水生生物外，同时还由于琥珀的规模比海盆小，受陆原有机质影响较大，从而造成有机质来源的二元性。
此外，湖泊被大陆所包围，入湖的河流可以从四面八方带来有机质，造成陆源有机质来源的多方向性，使得其沉积物中的有机质具有二元多向性。
陆源有机质影响的大小，一方面与陆源有机质的发育程度〔取决于气候条件〕有关，同时还与湖盆的大小有关。
但总体上讲，越往湖盆中心，陆源有机质影响越小〔重力流影响除外〕。
就有机质的保存条件来说，尽管不同的湖盆有明显的差异，但总体上讲，从湖泊边缘到中心，随着水体逐渐加深，湖盆从滨湖，浅湖逐步过渡到深湖半深湖相，水体的搅动程度逐渐减弱，沉积物逐渐变细，环境的复原性逐渐增强，有机质的保存条件逐渐变好。
1/10总体上看，从湖盆边缘到中心，有机质的丰度逐渐升高，陆源有机质的奉献逐渐减少，有机质类型逐渐变好，且复杂，一般在大型湖泊的深湖相，由于远离陆源有机质的影响，根本上以产烃能力强的水生生物奉献为主，有机质类型好。
实验二油气地球化学分析
实验二油气地球化学分析
实验目的：通过油气地球化学分析，了解石油和天然气的组成及相关特性。
实验设备：
1. 油气样品
2. 石油分析仪：用于分析样品中各组分的含量和性质，如闪点、凝点、蒸留范围等。
3. 气体分析仪：用于分析天然气样品的组成和性质，如甲烷含量、气体密度等。
4. 地球化学仪器：如质谱仪、红外光谱仪等，用于对样品进行进一步的成分分析。
5. 安全设备：如安全眼镜、手套、防护服等。
实验步骤：
1. 准备油气样品：从不同来源收集石油和天然气样品，保持样品的完整性和纯度。
2. 石油分析：使用石油分析仪，依次对样品进行闪点测定、凝点测定、蒸馏范围分析等。
3. 天然气分析：使用气体分析仪，对天然气样品进行甲烷含量分析、气体密度测定等。
4. 地球化学分析：使用地球化学仪器，对样品进行进一步的成分分析，比如使用质谱仪对石油样品中的各种化合物进行鉴定，使用红外光谱仪对样品中的官能团进行分析等。
5. 数据处理和分析：整理实验数据，并根据数据结果对样品的组成和特性进行分析和解释。
注意事项：
1. 实验过程中要注意安全，遵守实验室的相关规定，合理使用实验设备。
2. 样品的选择要代表性，能够反映石油和天然气的一般组成。
3. 在实验过程中要注意对实验设备的维护和校准，以保证实验结果的准确性。
4. 实验结束后要及时清理实验设备和实验场地，保持实验环境的整洁。
实验结果：
根据分析结果，可以得出石油和天然气的组成和特性，比如各组分的含量、闪点、凝点、蒸馏范围、甲烷含量、气体密度等。
这些数据可以用于石油和天然气的开发、利用和地质勘探等方面的研究和应用。
油气地球化学
油⽓地球化学《油⽓地球化学》考试试卷（第⼀套）⼀、名词解释（每题2分，共16分）1、⽴体异构⽴体异构是指具有相同的分⼦式和相同的原⼦连接顺序，但是由于分⼦内的原⼦在空间排布的位置不同⽽产⽣的异构2、稳定同位素根据⽬前的测试⽔平和技术条件，凡未发现有放射性衰变或裂变的同位素称为稳定同位素3、⼲酪根⼲酪根是指不溶于⾮氧化的⽆机酸、碱和有机溶剂的⼀切有机质4、镜质体反射率指在油浸介质中测定的镜质体⼊射光强度与反射光强度的百分⽐。
（指在油浸介质中测定的镜质体反射率）。
5、有机成因天然⽓指沉积岩中分散状或集中状的有机质通过细菌作⽤、物理化学作⽤等形成的天然⽓6、地质⾊层作⽤油⽓在运移过程中，岩⽯矿物对⽯油中不同组分的吸附能⼒不同以及油⽓运移路径的差异等所引起的油⽓化学组成的变化称为地质⾊层作⽤。
7、⽣物标志化合物沉积物或岩⽯中来源于活体⽣物，并基本保存原始⽣化组分碳⾻架的、记载原始⽣物母质特殊分⼦结构信息的有机化合物。
8、潜在烃源岩能够⽣成但尚未⽣成具有⼯业价值油⽓流的岩⽯。
1、构造异构构造异构是指具有相同的分⼦式，但由于分⼦中原⼦结合的顺序不同⽽产⽣的异构2、放射性同位素根据⽬前的测试⽔平和技术条件，凡发现有放射性衰变或裂变的同位素称为放射性同位素。
可利⽤放射性同位素测定古代沉积物的地质年龄。
4、⽣油门限在烃源岩热演化过程中油⽓开始⼤量⽣成时所对应的地层温度或地层埋藏深度称为⽣油门限。
5、⽆机成因天然⽓泛指在任何环境下由⽆机物质形成的天然⽓。
6、分⼦离⼦峰分⼦受到电⼦轰击后失去⼀个外层电⼦形成的正离⼦为分⼦离⼦或母体离⼦，质谱图中对应于分⼦离⼦的峰为母峰或分⼦离⼦峰。
7、脱沥青作⽤在油⽓藏过程中或多期次成藏时，当⼤量⽓态烃（特别是湿⽓或凝析⽓）注⼊时，使原油中沥青质、胶质分离出来的作⽤，称为脱沥青作⽤。
稳定同位素分馏：稳定同位素分馏是指稳定同位素在两种同位素⽐值不同的物质之间的分配，包括同位素的动⼒分馏效应和同位素的交换分馏效应。
油气地球化学
青山口组灰色泥岩和页岩，平均厚度530m，最厚地区达1150m；有机碳平均含量 为0.5％～1.7％。62年，正式提出围绕生油坳陷找油的观点，并取得良好勘探效益。 60年代末以来，国外也相继出现了与“源控论”相近的观点，并在勘探实践中得到 广泛验证。71年，B．P．蒂索在研究巴黎盆地侏罗系生油问题时，发现所有油田及 孤立油流井均位于生油层最好地区，而生油潜力小于500g/t的地区只钻出了干井。 前苏联学家罗诺夫研究表明，伏尔加—乌拉尔含油气区附近泥盆系地层含碳量比俄罗 斯其他地区高得多，产油区平均有机碳含量为1.6％，无油区仅为0.51％。可见“源 控论“不仅适用于陆相盆地，也适用于海相盆地。所以烃源条件研究已成为现代资源 评价和油气勘探的基础，特别是在区域勘探阶段，是必须首先遵循的一条重要原则。
高，这是涉及到“稳定东部、发展西部”的战略实施能否取得成功，这就要求
我们必须从盆地评价、烃源岩评价、油气藏形成与分布规律多角度去研究、去 认识、去总结。
油气地球化学在勘探
开发中的作用主要表现
在:
在区域勘探中，确定有效烃 源岩的分布区域，进行远景资 源评价，降低勘探风险，提高 油气井的钻探成功率。统计表 明，使用包括地球化学参数和
长5%，约1000×104t油气当量），主产油区含水很高，勘探难度加
大，后备资源不足，油气工业发展面临相当严峻的形势。
因此，二十一世纪我国油气地球化学发展具有如下特征：
我国西北区将是油气地球化学研究的主战场
1989年，总公司提出“稳定东部，发展西部，油气并举”的战略方针，“西气 东输”工程也于2001年全面启动，西北区油气勘探得到进一步发展，但在油气 地球化学研究方面，无论深度或广度上都还有不少重要的油气地球化学问题需要 探索、解决，如：西北地区油气资源潜力（以往对塔里木盆地下古生界石油资源 期望过大，而对侏罗系和天然气资源量的评价偏低）、已知油气田的充注、成藏 史等油藏地球化学研究、天然气的多期、多阶混源问题以及昆仑山前侏罗系坳陷 的油源评价、煤系地层中煤及煤系泥岩对成烃的贡献大小等都是值得深入研究的 课题。
油气地球化学实验报告(全)
实验一：有机碳含量测定一、实验目的通过实验，加强对反映烃源岩各种地球化学特征的相关指标的认识，掌握基本分析方法和操作步骤及其地质应用。
二、实验原理有机碳含量是指岩石中所有有机质含有的碳元素的总和占岩石总重量的百分比。
有机质含量=有机碳含量×K将去除无机碳的样品，在1300℃~1500℃高温充分氧气存在的条件下进行灼烧45~90秒。
有机碳被氧化为CO2、二价硫被氧化为SO2。
生成SO2、CO2和CO气体，流经各种吸收管除去杂质。
SO2进入硫红外池，检测出样品中硫元素的百分含量。
CO2和CO进入催化炉，将CO转化为CO2，然后进入硫红外池，检测出样品中碳的百分含量。
三、实验步骤1.样品的前处理(1)碎样：将要分析的岩样洗去表面污物，在40~60℃的烘干箱内烘干后粉碎；(2)过筛：过100目标准筛，装入样品袋，放入干燥器待用；(3)称样：在万分之一天平称取0.5~1.0克岩样，放入透水瓷坩埚中；(4)酸化：（去除无机碳）将坩埚放入50ml烧杯中，加25ml 10%的盐酸溶液，浸泡3~4小时后，将烧杯放在水浴锅上加热，温度控制在70℃，使烧杯中的液体慢慢蒸发40分钟；(5)水洗：取出冷却到室温，将坩埚放在抽滤器上，用蒸馏水洗至中性；(6)烘干：取出盛样坩埚放在烘箱内60~80℃烘干，时间为6~8小时。
取出放入干燥器内准备分析测定。
2.样品上机测定(1)开机稳定1个小时；(2)打开氧气、空气分压表，压力控制在36磅/平方英尺；(3)所有最初启动程序必须全部完成，正常操作为自动形式；(4)样品上机测定：从干燥机内将样品取出，在每一个样品中加铁助熔剂0.5克，加铜助熔剂0.2克。
输入样品编号和样品质量，然后将坩埚放入感应炉，按一下分析开关，分析自动进行，结果显示于计算机上；(5)取出废坩埚，放入第二块样品，按上述步骤分析，依次进行下去；(6)空白实验：从某一分析结果中选取标准值，它的差异平均值是新的空白值。
- 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)。
一、名词解释1.生物圈: 是指生物生存的地球外圈，包括大气圈、水圈和地壳表层。
2.有机圈: 是以古今生物为来源的有机质的分布、演变空间。
有机圈包括生物圈。
3.地球化学界面：又称地球化学墙，是指Eh或pH值的某种特定值或特定界限，特定的矿物或沉积物只在界限一边存在，不在界限另一边出现。
4.有机物界面：又称有机物墙,位于Eh值为零的面上，在此界面之上为氧化环境，有机质不能保存；在此界面之下为还原环境，有机质才能保存。
5.干酪根：泛指一切不溶于常用有机溶剂的沉积岩中的有机质。
6.沥青“A”:用常用有机溶剂（如氯仿）从烃源岩中直接抽提出的可溶有机质称为沥青“A”7.沥青“B”有机溶剂抽提后的残渣，经高温热解后再用有机溶剂抽提出来的可溶有机质。
8.沥青“C”：使用有机溶剂从沉积物或岩石中抽提出可溶有机质后，用有机溶剂从酸(HCl)处理过的沉积物或岩石中抽提出来的可溶有机质。
9.原油族组成:是族组分分离过程中得到的组成成分，包括饱和烃、芳香烃、非烃和沥青质。
10.原油馏份组成：石油组分分析中，用某个温度范围内蒸馏出的馏分百分含量(重量或体积)所表示的石油组成11.有机显微组分：显微组分就是指这些在显微镜下能够认别的有机组分。
12.稳定碳同位素相对丰度：的度量可以用12C/13C比值表示，而习惯上以δ13C表示，即(表达式略)13.腐泥质：是在滞水盆地条件下（海湾、泻湖、湖泊等）堆积的有机淤泥。
14.腐殖质：是由高等植物的细胞和细胞壁（主要由木质素、纤维素、丹宁组成）在有氧条件下沉积而成的有机物质。
15.有机质成熟度：是指有机质的热演化水平，是沉积有机质在地温升高的条件下有机质化学性质和物理性变化规律的总和。
16.原油的热蚀变作用：是指在油藏条件下经历高温作用原油发生的地球化学作用过程。
17.储层的热蚀变作用：在储层中，石油和天然气中的烃类若处在更高温的地热系统中，会向着分子结构更稳定、自由能降低的方向继续演化，最终形成在该温度、压力下稳定的混合物。
这一过程叫烃类储层的热蚀变作用。
18.有机质的生烃演化模式：是有机质在生烃演化过程中所表现的基本规律的总和。
19.生烃门限：是指沉积盆地中干酪根开始热降解生烃作用的起始成熟度或深度。
20.液态窗：是指烃源岩有机质在生烃演化过程中的生油主带。
21.未熟－低熟油：是在未熟－低成熟阶段，特殊类型的生烃母质经低温生物化学或低温化学作用形成的原油，与正常成熟原油比较，其主要差别是生烃演化机理的差别。
22.生物标志化合物：是指沉积有机质或矿物燃料中那些来源于活的生物体，在有机质的演化过程中具有一定的稳定性、基本保存了原始化学组份的骨架特征、没有或较少发生变化，记录了原始生物母质特殊分子结构信息的有机化合物，具有特殊的标志性意义。
23.质量色谱图：某一质量（或某一质量范围）离子流强度的总和与时间（或扫描次数）的对应关系图叫质量色谱图。
24.质谱图：化合物在电子的轰击后会，根据化合物的结构属性离解成不同质量的碎片。
依据碎片质量大小的相对顺序和每一碎片的相对强度得到的碎片质量的频数分布图叫质谱图。
25.色谱图：是化合物经色谱分离并经检测器对其检测后，得到的一系列化合物相对强度（电信号）与其保留时间之间的二维关系图。
26.类异戊二烯烷烃：由类异戊二烯结构单元形成的链烷烃类。
27.甲基菲指数：甲基菲指数（MPI）是用芳烃馏分是甲基菲表示的成熟度参数。
MPI＝1.5×[（3-MP）+（2-MP ）]/[（P+(9-MP)+(1-MP)）]式中，P为菲，MP为甲基菲28.生物气：指有机质在未成熟阶段经厌氧细菌生物化学降解生成的气态产物。
29.油型气又称为腐泥型天然气，简称腐泥气或油型气，是由I、Ⅱ型干酪根生成的天然气。
30.煤型气又称之为腐殖型天然气，简称腐殖气或煤型气，是由Ⅱ2、Ⅲ型干酪根生成的天然气。
31.煤成气：是指腐殖型为主的有机质(包括煤层和分散的Ⅱ和Ⅲ型有机质)在热力条件下煤化作用过程中生成的气态物质(主要是烃类气体)。
32.煤层气：指以吸附状态存在于煤层中的煤型气。
33.生物降解作用：指微生物对某些类型烃类化合物的选择性消耗。
34.原油伴生气：在原油热降解生成过程中伴随生成的烃类气体。
35.原油裂解气：主要是指形成的油藏在高温条件下发生裂解作用形成的天然气。
广义上讲，岩石中的残留烃类裂解形成的天然气也叫原油裂解气。
36.焦油席：是指具有明显界定范围的富沥青质的石油带，是在不同地质、地球化学条件下石油中沥青质相对富集的结果。
37.硫化作用：在硫酸盐还原细菌作用下，硫酸盐可以氧化烃类，还原形成H2S、S。
38.热降解作用和热裂解作用：沉积有机质在形成干酪根后经热力条件的作用发生化学和地球化学作用。
其中，在有机质成熟作用阶段的作用称之为热降解作用，而在高成熟-过成熟作用阶段发生的作用称之为热裂解作用。
39.运移分馏效应：油气在运移过程中，存在被矿物颗粒选择性吸咐的现象，这势必造成油气化学成分和物理性质的变化。
运移过程造成的烃类流体成份变化的现象叫运移分馏效应。
40.初次运移：是指烃类从烃源岩到储集岩（储层）的运移过程。
41.二次运移：则指油气在储集层中的一切运移过程。
42.沥青质：氯仿沥青“A”的族组分之一，溶于氯仿但不溶于石油醚的沥青部分。
43.煤成气：是指腐殖型为主的有机质(包括煤层和分散的Ⅱ和Ⅲ型有机质)在热力条件下煤化作用过程中生成的气态物质(主要是烃类气体)。
44.煤层气：指以吸附状态存在于煤层中的煤型气。
45.生物降解作用：指对某些类型烃类化合物的选择性消耗。
简答题：1．简述有机质沉积的一般地质特征。
1)地球上大多数沉积有机质以分散的形式存在，只有少部分以煤和油气藏的富集方式存在;2)有机质的沉积分布特征随地质时代而变；3)有机质的数量和性质随岩性而变;4)有机质的数量和性质随沉积环境（相）而变。
2.海洋环境有机质的沉积特征1)滨岸带不利于有机质沉积保存;2)浅海陆棚是海洋内有机质的主要沉积区 ;3)大陆斜坡及其邻近的深海盆地是有机质沉积较为丰富的地区，仅次于浅海带 ;4)远洋盆地（半深海－深海）是有机质沉积的贫瘠区3.湖泊环境有机质的特征1)有机质来源的二元多方向性；2)营养湖浪基面以下的还原环境，是有机质的富集区;3)湖泊环境的差异较大，沉积有机质的差异也较大;4)深湖-半深湖是富有机质泥岩的的要沉积环境;5)盐湖环境利于有机质的保存，泥质岩有机质丰度高;6)单断式“箕状”断陷湖盆，有机质也呈不对称分布4.造成沉积盆地干酪根类型差异的主要原因。
1)原始有机质的输入特征;2)沉积环境；3)有机质成熟度。
原始有机质的输入特征决定了进入沉积地层有机质的物质基础；沉识环境影响有机质的保存条件和元素组成特征；成熟度则改变有机质的化学组成。
5.有机质生烃演化的主要阶段及特点有机质的演化过程大体可分为三个主要阶段，即未熟阶段、成熟阶段和过成熟阶段。
○1未熟阶段：相当于有机质的成岩作用阶段，也就是干酪根的形成阶段，该阶段有机质经历的温度较低，对应的干酪根镜质组反射率（Ro）小于0.5%。
该阶段形成的产物主要是生物成因气；○2成熟阶段：相当于深成作用阶段，对应的干酪根镜质组反射率（Ro）范围较大，为0.5-2.0%。
有机质的生烃演化跨越沉积有机质生成液态烃（包括凝析油）的全过程，也是烃源岩生成油气的主要阶段。
其中，Ro为0.5-0.7%的阶段为成熟作用早期阶段，形成未熟-低熟油气。
Ro0.7-1.3%为成熟作用中期阶段，是有机质的主要生油阶段，即生油主带。
Ro1.3-2.0%为高成熟作用阶段，生成的产物为凝析油和湿气。
○3过成熟阶段：相当于变质作用阶段，Ro大于2.0%，生成产物以甲烷气为主，生烃潜力逐步枯竭。
6.烃源岩生烃潜力评价的主要研究内容及评价指标。
烃源岩生烃潜力评价的主要研究内容包括三个方面：即有机质丰度、有机质类型和有机质成熟度。
○1有机质丰度指标如有机碳（Corg）、可溶烃量、热解生烃潜量等；○2有机质类型指标较多，如烃源岩C、H、O元开素组成，有机显微组成、热解类型指数、降解率等；○3成熟度参数主要有：镜质组反射率（Ro）、热解最高峰温（Tmax）、可溶有机质中的生物标志化合物参数等。
7.有机成因气的主要类型。
有机成因气是指在沉积岩中由分散状或富集状有机质形成的天然气。
按母质来源有机成因气可分为油型气和煤型气；按有机质演化程度可分为生物成因气、生物-热催化过渡带气、热解气和高温裂解气。
8.简述有机质晚期热降解生烃理论的主要观点及证据。
晚期有机成因说认为，进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，随着埋深的进一步增大，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石油。
主要证据：○199％以上的石油产自于与有机质密切有关的沉积岩，产油的储层岩系与富含有机质的细粒岩石有密切的关系。
○2许多生物标记化合物，如卟啉、异戊二烯型烷烃、甾烷、萜烷，在原油中的普遍存在及石油的旋光性强烈支持其有机成因。
○3石油和动植物残体之间的组成及碳同位素组成的相近性提供了两者之间成因联系的进一步证据。
○4于沉积物和生物体中发现的烃类和原油中的烃类存在非常大的差别。
○5大量的实验室内的热模拟实验已经证实，干酪根在实验室受热时，的确可以产生大量类似于油的烃类和非烃类产物，其为物组成与勘探实践中发现的石油的化学组成特征基本一致。
○6自然地质剖面的实际资料显示，富含有机质的沉积岩中的烃类含量在达到一定的深度后开始大量升高。
9.不同类型干酪根的生烃演化模式有哪些主要差异？(1)不同类型干酪根或烃源岩生油门限存在较大差别；对应于Ⅰ、Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅲ型干酪根，随着有机质类型的变差，生烃模式中的生油门限深度（或成熟度）逐渐增加；而生油主峰由早而晚的出现的顺序是：Ⅱ2类、Ⅲ类、Ⅱ1 类和Ⅰ类；(2) 各类干酪根的最大产烃率不同；(3)不同类型干酪根在不同演化阶段的产物中的气油比（GOR）不同。
Ⅰ类和Ⅱ1类生成的产物中油多气少, Ⅱ2类和Ⅲ类气多油少；(4)不同类型有机质的演化阶段的划分也存在差异。
10.综述造成油藏流体非均质性的主要原因有哪些。
1）油藏储集岩的孔隙空间和孔结构存在非均质性；2）油藏的充注作用过程造成油藏流体的继承性非均质性。
油藏的充注作用过程与烃源岩的生烃演化过程是联系在一起的。
烃源岩在不同时生成的烃类组成的差异是油藏充注作用过程造成流体非均质性的基础；3）流体在储层的扩散混合作用不合完全消除油藏充注过程造成的非均质性。
流体在储层的扩散和混合作用在纵向上可能是快速完成的，而横向上的是缓慢进行的。
11．描述水体环境的参数有哪些？对有机质的沉积和保存有何影响？描述水体环境的参数分为三大类，即描述水体环境的物理参数、化学参数和环境的参物参数。