油气生成与烃源岩的关系
合集下载
相关主题
- 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)。
§2 干酪根热降解成油机理
一 烃的演化 二 油气生成的阶段性及特征 三 生油理论的新进展 四 油气生成的影响因素
第二章 油气生成与烃源岩
二、油气生成的阶段性及特征
门限温度：随着埋
藏深度的增加，当温度 升高到一定的数值，有 机质才开始大量转化为 石油，这个温度界限称 为门限温度。
门限深度：与门限
温度相对应的深度称为 门限深度。
无机假说
岩浆说：1949年10月3日，在纪念宇宙说六十周年 时苏联库德梁采夫突然由有机说的观点转变为无机说， 认为地球深处的岩浆中，含有C、H，还有O、N、S及 石油中其他灰分元素。在6000℃—12000℃下，C、H 可形成甲炔基，到3000—4000℃可形成次甲基，随着 温度降低，可形成甲基，最后形成甲烷，甲炔基可聚 合形成各种烃，在温度、压力适合时形成石油。
>2.0%
贫煤、半 无烟煤、 无烟煤
第二章 油气生成与烃源岩
第二章 油气生成与烃源岩
第二章 油气生成与烃源岩
§2 干酪根热降解成油机理
第二章 油气生成与烃源岩
§1 油气生成的原始物质
一 原始物质的来源 二 原始物质的形成 三 生油母质——干酪根
第二章 油气生成与烃源岩
一、原始物质的来源
1. 生物种类来源
沉积有机质的生物种类来源首先是浮游植物， 其次是细菌、高等植物、浮游动物。
2. 生化组分来源
对沉积有机质来源提供最多的生化组成是脂 类化合物、蛋白质、碳水化合物和木质素。
I2
I1
1.3～1.5
> 1.5
0.25～0.15
0.15～0.10
< 0.10
0.35～0.80
> 0.80
／
1.25～3.25
> 3.25
／
-25.5～ -28
< -28
／
260～475
> 475
／
第二章 油气生成与烃源岩
2.0
孙虎沙三段
Ⅰ1来自百度文库
孙虎沙四段
Ⅰ2
孙虎孔二段
1.5
前磨头沙三段
Ⅱ
H/C 1.0
第二章 油气生成与烃源岩
分两类： 1. 原生的沉积有机质：指通过沉积作用，
直接或间接进入沉积物中的有机质。包括：氨 基酸、脂肪酸、脂类及木质素。
2. 新生的沉积有机质：指原生的沉积有机 质通过埋藏作用和化学作用重新合成和演化形 成的有机化合物。如腐殖酸、干酪根、烃和非 烃。
第二章 油气生成与烃源岩
消耗含氧的杂原子化合 物为主，有机质没有大 量转化为烃类，O/C 大
生物成因气 CH4
缺少 C3～C14，特别是 C4～C8； 芳烃为双环、三环以 上；
≤0.5%
泥煤～褐 煤
大降低。
正烷烃具奇数碳优势。
热催化生油气
深成作用 阶段
阶 段 1500 ～ 4000 米（成熟 阶段）
60～180 o
干 酪 根 开 始 大 量 热 降 大量液态烃 解，H/C 大大降低。 少量气
古代沉积岩中分散有机质的组成： 烃类：岩石中可溶于有机溶剂的有机质。
是有机体生化作用的产物。 沥青：可溶于有机溶剂，是烃类和非烃类
物质的混合物。可分为油质、胶质及沥青质， 是有机质向油气转化的中间产物。
干酪根：不能溶解于有机溶剂的固体分散 有机质。
第二章 油气生成与烃源岩
§1 油气生成的原始物质
一 原始物质的来源 二 原始物质的形成 三 生油母质——干酪根
正烷烃碳数递减，奇数
碳优势不明显； 环烷烃、芳烃碳原子数 也递减；
0.5 ～ 1.3%
长烟煤 ～焦煤
环数减少。
（ 1500 ～ 6000 米）
热裂解生凝析 气阶段 4000～ 6000 米（高熟
180～250 o
阶段）
液态烃大量 继续断开杂原子官能团 减少，C2～C8 和侧链；大量 C-C 键裂 大大增加；生 解，环烷烃开环、破裂。 成 凝 析 油 并
第二章 油气生成与烃源岩
Ⅰ型干酪根：称腐泥型，富含脂肪族结构，富氢贫 氧，H/C高，一般为 1.5～1.7，而O/C低，一般小于 0.1，生烃潜力为 0.4～0.7。
第二章 油气生成与烃源岩
Ⅱ型干酪根：富含脂肪链及饱和环烷烃，也含有多 环芳香烃及杂原子官能团。H/C 较高，约 1.3～1.5， O/C 较低，约 0.1～0.2，生烃潜力为 0.3～0.5。
第二章 油气生成与烃源岩
3.准变质作用阶段—过成熟阶段 有机质特征： 埋深大、温度高，由于在
成熟阶段干酪根中绝大部分可以断裂的侧链 和基团已消耗殆尽，所以石油潜力枯竭，残 余的少量烷基链，尤其是已经形成的轻质液 态烃在高温下继续裂解形成大量的热力学上 的最稳定的甲烷。 干酪根的结构进一步缩聚 形成富碳的残余物质。
第二章 油气生成与烃源岩
3.性质 从岩石中提纯出来的干酪根呈黑 色或褐色粉末，是复杂的有机高分子 聚合物。在沉积岩中干酪根呈细微分 散状态，有时以局部富集的纹层存在 于泥岩中。
第二章 油气生成与烃源岩
4.组成及结构
元素组成：干酪根的元素组成中以 C 为主。 一般分布范围是 C：70～90%，H：3～10%， O：3～19%，N：0.4～4 %，S：0.2～5%（据 Tissot，1984）。干酪根的元素组成跨有很大范 围，它的化学成分和结构会因原始物质的类型 和演化程度而变化。
第二章 油气生成与烃源岩
第二章 油气生成与烃源岩
一、烃的演化 1. 氯仿沥青“A”和总烃的演化
第二章 油气生成与烃源岩
第二章 油气生成与烃源岩
第二章 油气生成与烃源岩
2. 烷烃的演化
正构烷烃的演化 异构烷烃的演化 环烷烃的演化 芳香烃的演化
第二章 油气生成与烃源岩
第二章 油气生成与烃源岩
主要产物及特征： 热裂解甲烷。 鉴别指标： Ro＞2.0%。
第二章 油气生成与烃源岩
有机质成烃演化与油气生成各阶段特征
成岩阶段 油气生成阶段 温度、压力 有机质变化特征
主要产物
烃的特征
Ro
煤阶
生物化学作用为主，以
成岩作用 阶段（小 于 1500 米
生物化学生气 阶段（未成熟）
低温、低压 （小于 50～ 60o）
第二章 油气生成与烃源岩
2.形成
六、七十年代，关于干酪根的形成研究日渐完善， 日本大石渡良志1976年提出认为干酪根的形成的以下 三种途径：
1.不饱和化合物 （氧化 聚合）中间产物 （聚合）干酪根
2. 碳水化合物、蛋白质 （聚合）腐殖酸 （聚合）干酪根
3. 脂肪、碳水化合物、蛋白质 （微生物作用） 腐殖酸 （聚合）干酪根
凝析油和湿气带（高成熟阶段）：
有机质特征： 高温下，剩余的干酪根和已 经形成的重烃继续热裂解。
主要产物及特征： 液态烃急剧减少，C1～ C8的轻烃将迅速增加。在地层温度和压力超过 烃类相态转变的临界值时，这些轻质轻就会发 生逆蒸发，反溶解于气态烃之中，形成凝析气 和更富含气态烃的湿气。
鉴别指标： Ro为1.3～2.0%。
伴生湿气。
低分子正烷烃大大增 加； 少量低碳原子数的环 烷烃、芳烃。
1.3 ～ 2.0%
焦煤～瘦 煤
变质作用 阶段 （ 6000 ～ 7000 米）
深部高温生气 阶段（过成熟 阶段）
高温、高压 >250 o
已形成的液态烃和重质 气态烃强烈裂解成甲 烷； 干酪根进一步聚合，向 碳质沥青和石墨转化。
干气甲烷 碳沥青或石 墨
第二章 油气生成与烃源岩
分三个阶段： 成岩作用阶段——未成熟阶段 深成作用阶段——成熟阶段 变质作用阶段——过成熟阶段
第二章 油气生成与烃源岩
1.成岩作用阶段—未成熟阶段 从沉积有机质被埋藏开始至门限深度为止。 地层条件：低温（小于50～60℃）、低压。 有机质特征：微生物化学作用为主，有机质以形 成干酪根为主，没有形成大量烃类，O/C大大降低， H/C稍微下降。 主要产物及特征：生物成因气，有少量的烃类来 自于活生物体，大部分为C15以上的重烃，为生物标志 物。正烷烃多具明显的奇偶优势。成岩作用阶段后期 也可形成一些非生物成因的降解天然气以及未熟油。 鉴别指标：Ro小于0.5%。
成因假说？
成油原始物质 ：无机 ？有机 ？ 成油时间 ：早期 ？晚期 ？
无机假说
碳化说：1876年俄国化学家门捷列夫：石油是地下 深处的金属碳化物与下渗的水相互作用所生成。生成 的石油蒸气在冲向地壳的过程中冷凝形成油气藏。
宇宙说：1889年俄国索柯洛夫：碳氢化 合物是宇宙所固有的，在地球处于熔融阶 段时即已存在于气圈这中了，以后地球冷 却被吸附凝结在地壳上部形成油气藏。
简单烃类与石油组成复杂性?
生物成因 ?
有机假说
19世纪中叶以来，研究者根据观察和实验 以低等动物为主的“动物学说”； 以藻类为主的“植物说”； “动植物混成说”。
证据：生物标志化合物及旋光性
成油时间
“石油是早期生成的烃类富集而成的” 数量上：现代沉积物的烃含量及烃转化率远 远低于古代沉积物； 质量上：现代沉积物的烃组成与原油和生油 岩均有较大的区别。 当母岩埋藏达到一定的深度和温度时，有机 质才可大量生成液态烃。
第二章 油气生成与烃源岩
2.深成作用阶段—成熟阶段 深成作用阶段为干酪根
生成油气的主要阶段。该阶 段从有机质演化的门限值开 始至生成石油和湿气结束为 止。按照干酪根的成熟度和 成烃产物划分为两个带：
生油主带（低—中成熟阶 段）
凝析油和湿气带（高成熟 阶段）
第二章 油气生成与烃源岩
生油主带（低—中成熟阶段）：
Ⅲ1
Ⅲ2
0.5
0.0
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
O/C
§2 干酪根热降解 成油机理
上节的内容： 生油物质来源——沉积有机质 生油母质干酪根的形成、特征及类型
问题的提出： 随着温度、压力的增高，干酪根将会发生什么
变化？
第二章 油气生成与烃源岩
§2 干酪根热降解成油机理
一 烃的演化 二 油气生成的阶段性及特征 三 生油理论的新进展 四 油气生成的影响因素
Ⅲ
Ⅲ
2
1
< 0.8
0.8—1.0
0／C
> 0.30
0.30～0.25
红 1460／1600 < 0.20
0.20～0.35
外 2920／1600 < 0.65
0.65～1.25
δ13C(‰)
> -22.5
-22.5～ -25.5
HI(岩石热解)
< 65
65～260
腐殖腐泥型 Ⅱ
1.0—1.3
含腐殖腐泥型 标准腐泥型
第二章 油气生成与烃源岩
§1 油气生成的原始物质
一 原始物质的来源 二 原始物质的形成 三 生油母质——干酪根
第二章 油气生成与烃源岩
二、原始物质的形成
沉积有机质：通过沉积作用进入沉积物中并 被埋藏下来的那部分有机质称为沉积有机质。
形成：
生物 死亡
氧化成简单的分子 沉积有机质（只占0.8%左右）
有机质特征：干酪根热降解作用为主， H/C大大降低。
主要产物及特征：成熟的液态石油。以 中—低分子量的烃类为主，正烷烃中奇碳优势 逐渐消失，环烷烃和芳香烃的碳数和环数减少， 曲线由双峰变单峰。W.C.Pusery把它称为“液 态窗”或“石油窗”。
鉴别指标： Ro为0.5～1.3%。
第二章 油气生成与烃源岩
第二章 油气生成与烃源岩
Ⅲ型干酪根：称腐殖型。富含多芳香核和含氧基团。 H/C 低，通常小于 1.0，而 O/C 高，可达 0.2～0.3，生烃 潜力为 0.1～0.2。
第二章 油气生成与烃源岩
国内陆相有机质由于分异性差，不能充分 区分，常采用黄第藩（1986）的三类五分法。
H／C
标准腐殖型 含腐泥腐殖型
第二章 油气生成与烃源岩
天然有机质与石油平均元素组成
C%
H%
碳水化合物 44
6
木质素 63
5
蛋白质 53
7
类脂
76 12
石油 84.5 13
S%
N%
O%
-
-
50
0.1
0.3 31.6
1
17
22
-
-
12
1.5
0.5
0.5
类脂物质的特征是抗腐力较强，能在各种地质条件下保存起来。
其元素组成和分子结构最接近于石油烃，是生成油气的主要原 始物质。
第二章 油气生成与烃源岩
结构：干酪根是一个由很多“桥键”交连的 “核”组成，在核和桥上带有各种官能团，类 脂化合物可被聚集在核间的空隙中的立体大分 子。
第二章 油气生成与烃源岩
5.类型
Tissot（1974） 根据干酪根的元素分 析 采 用 H/C 和 O/C 原子比绘制相关图， 即 范 氏 图 （ Van Krevelen 图 ） ， 将 其主要分为三大类 。
第二章 油气生成与烃源岩
三、生油母质——干酪根
1.概念
干酪根：为沉积岩中所有不溶于非氧化的酸、碱 和非极性有机溶剂的分散有机质（ 1979年，亨特）。
沉积有机质包括：有机溶剂可抽提的沥青；不溶 于有机溶剂的干酪根。干酪根是有机碳的最重要形式。 它比煤和储集层中石油含量之和还要多上千倍，比非 储集层中沥青和其它分散的石油多50倍。在古代沉积 岩中，有机质的80～99%是干酪根。
一 烃的演化 二 油气生成的阶段性及特征 三 生油理论的新进展 四 油气生成的影响因素
第二章 油气生成与烃源岩
二、油气生成的阶段性及特征
门限温度：随着埋
藏深度的增加，当温度 升高到一定的数值，有 机质才开始大量转化为 石油，这个温度界限称 为门限温度。
门限深度：与门限
温度相对应的深度称为 门限深度。
无机假说
岩浆说：1949年10月3日，在纪念宇宙说六十周年 时苏联库德梁采夫突然由有机说的观点转变为无机说， 认为地球深处的岩浆中，含有C、H，还有O、N、S及 石油中其他灰分元素。在6000℃—12000℃下，C、H 可形成甲炔基，到3000—4000℃可形成次甲基，随着 温度降低，可形成甲基，最后形成甲烷，甲炔基可聚 合形成各种烃，在温度、压力适合时形成石油。
>2.0%
贫煤、半 无烟煤、 无烟煤
第二章 油气生成与烃源岩
第二章 油气生成与烃源岩
第二章 油气生成与烃源岩
§2 干酪根热降解成油机理
第二章 油气生成与烃源岩
§1 油气生成的原始物质
一 原始物质的来源 二 原始物质的形成 三 生油母质——干酪根
第二章 油气生成与烃源岩
一、原始物质的来源
1. 生物种类来源
沉积有机质的生物种类来源首先是浮游植物， 其次是细菌、高等植物、浮游动物。
2. 生化组分来源
对沉积有机质来源提供最多的生化组成是脂 类化合物、蛋白质、碳水化合物和木质素。
I2
I1
1.3～1.5
> 1.5
0.25～0.15
0.15～0.10
< 0.10
0.35～0.80
> 0.80
／
1.25～3.25
> 3.25
／
-25.5～ -28
< -28
／
260～475
> 475
／
第二章 油气生成与烃源岩
2.0
孙虎沙三段
Ⅰ1来自百度文库
孙虎沙四段
Ⅰ2
孙虎孔二段
1.5
前磨头沙三段
Ⅱ
H/C 1.0
第二章 油气生成与烃源岩
分两类： 1. 原生的沉积有机质：指通过沉积作用，
直接或间接进入沉积物中的有机质。包括：氨 基酸、脂肪酸、脂类及木质素。
2. 新生的沉积有机质：指原生的沉积有机 质通过埋藏作用和化学作用重新合成和演化形 成的有机化合物。如腐殖酸、干酪根、烃和非 烃。
第二章 油气生成与烃源岩
消耗含氧的杂原子化合 物为主，有机质没有大 量转化为烃类，O/C 大
生物成因气 CH4
缺少 C3～C14，特别是 C4～C8； 芳烃为双环、三环以 上；
≤0.5%
泥煤～褐 煤
大降低。
正烷烃具奇数碳优势。
热催化生油气
深成作用 阶段
阶 段 1500 ～ 4000 米（成熟 阶段）
60～180 o
干 酪 根 开 始 大 量 热 降 大量液态烃 解，H/C 大大降低。 少量气
古代沉积岩中分散有机质的组成： 烃类：岩石中可溶于有机溶剂的有机质。
是有机体生化作用的产物。 沥青：可溶于有机溶剂，是烃类和非烃类
物质的混合物。可分为油质、胶质及沥青质， 是有机质向油气转化的中间产物。
干酪根：不能溶解于有机溶剂的固体分散 有机质。
第二章 油气生成与烃源岩
§1 油气生成的原始物质
一 原始物质的来源 二 原始物质的形成 三 生油母质——干酪根
正烷烃碳数递减，奇数
碳优势不明显； 环烷烃、芳烃碳原子数 也递减；
0.5 ～ 1.3%
长烟煤 ～焦煤
环数减少。
（ 1500 ～ 6000 米）
热裂解生凝析 气阶段 4000～ 6000 米（高熟
180～250 o
阶段）
液态烃大量 继续断开杂原子官能团 减少，C2～C8 和侧链；大量 C-C 键裂 大大增加；生 解，环烷烃开环、破裂。 成 凝 析 油 并
第二章 油气生成与烃源岩
Ⅰ型干酪根：称腐泥型，富含脂肪族结构，富氢贫 氧，H/C高，一般为 1.5～1.7，而O/C低，一般小于 0.1，生烃潜力为 0.4～0.7。
第二章 油气生成与烃源岩
Ⅱ型干酪根：富含脂肪链及饱和环烷烃，也含有多 环芳香烃及杂原子官能团。H/C 较高，约 1.3～1.5， O/C 较低，约 0.1～0.2，生烃潜力为 0.3～0.5。
第二章 油气生成与烃源岩
3.准变质作用阶段—过成熟阶段 有机质特征： 埋深大、温度高，由于在
成熟阶段干酪根中绝大部分可以断裂的侧链 和基团已消耗殆尽，所以石油潜力枯竭，残 余的少量烷基链，尤其是已经形成的轻质液 态烃在高温下继续裂解形成大量的热力学上 的最稳定的甲烷。 干酪根的结构进一步缩聚 形成富碳的残余物质。
第二章 油气生成与烃源岩
3.性质 从岩石中提纯出来的干酪根呈黑 色或褐色粉末，是复杂的有机高分子 聚合物。在沉积岩中干酪根呈细微分 散状态，有时以局部富集的纹层存在 于泥岩中。
第二章 油气生成与烃源岩
4.组成及结构
元素组成：干酪根的元素组成中以 C 为主。 一般分布范围是 C：70～90%，H：3～10%， O：3～19%，N：0.4～4 %，S：0.2～5%（据 Tissot，1984）。干酪根的元素组成跨有很大范 围，它的化学成分和结构会因原始物质的类型 和演化程度而变化。
第二章 油气生成与烃源岩
第二章 油气生成与烃源岩
一、烃的演化 1. 氯仿沥青“A”和总烃的演化
第二章 油气生成与烃源岩
第二章 油气生成与烃源岩
第二章 油气生成与烃源岩
2. 烷烃的演化
正构烷烃的演化 异构烷烃的演化 环烷烃的演化 芳香烃的演化
第二章 油气生成与烃源岩
第二章 油气生成与烃源岩
主要产物及特征： 热裂解甲烷。 鉴别指标： Ro＞2.0%。
第二章 油气生成与烃源岩
有机质成烃演化与油气生成各阶段特征
成岩阶段 油气生成阶段 温度、压力 有机质变化特征
主要产物
烃的特征
Ro
煤阶
生物化学作用为主，以
成岩作用 阶段（小 于 1500 米
生物化学生气 阶段（未成熟）
低温、低压 （小于 50～ 60o）
第二章 油气生成与烃源岩
2.形成
六、七十年代，关于干酪根的形成研究日渐完善， 日本大石渡良志1976年提出认为干酪根的形成的以下 三种途径：
1.不饱和化合物 （氧化 聚合）中间产物 （聚合）干酪根
2. 碳水化合物、蛋白质 （聚合）腐殖酸 （聚合）干酪根
3. 脂肪、碳水化合物、蛋白质 （微生物作用） 腐殖酸 （聚合）干酪根
凝析油和湿气带（高成熟阶段）：
有机质特征： 高温下，剩余的干酪根和已 经形成的重烃继续热裂解。
主要产物及特征： 液态烃急剧减少，C1～ C8的轻烃将迅速增加。在地层温度和压力超过 烃类相态转变的临界值时，这些轻质轻就会发 生逆蒸发，反溶解于气态烃之中，形成凝析气 和更富含气态烃的湿气。
鉴别指标： Ro为1.3～2.0%。
伴生湿气。
低分子正烷烃大大增 加； 少量低碳原子数的环 烷烃、芳烃。
1.3 ～ 2.0%
焦煤～瘦 煤
变质作用 阶段 （ 6000 ～ 7000 米）
深部高温生气 阶段（过成熟 阶段）
高温、高压 >250 o
已形成的液态烃和重质 气态烃强烈裂解成甲 烷； 干酪根进一步聚合，向 碳质沥青和石墨转化。
干气甲烷 碳沥青或石 墨
第二章 油气生成与烃源岩
分三个阶段： 成岩作用阶段——未成熟阶段 深成作用阶段——成熟阶段 变质作用阶段——过成熟阶段
第二章 油气生成与烃源岩
1.成岩作用阶段—未成熟阶段 从沉积有机质被埋藏开始至门限深度为止。 地层条件：低温（小于50～60℃）、低压。 有机质特征：微生物化学作用为主，有机质以形 成干酪根为主，没有形成大量烃类，O/C大大降低， H/C稍微下降。 主要产物及特征：生物成因气，有少量的烃类来 自于活生物体，大部分为C15以上的重烃，为生物标志 物。正烷烃多具明显的奇偶优势。成岩作用阶段后期 也可形成一些非生物成因的降解天然气以及未熟油。 鉴别指标：Ro小于0.5%。
成因假说？
成油原始物质 ：无机 ？有机 ？ 成油时间 ：早期 ？晚期 ？
无机假说
碳化说：1876年俄国化学家门捷列夫：石油是地下 深处的金属碳化物与下渗的水相互作用所生成。生成 的石油蒸气在冲向地壳的过程中冷凝形成油气藏。
宇宙说：1889年俄国索柯洛夫：碳氢化 合物是宇宙所固有的，在地球处于熔融阶 段时即已存在于气圈这中了，以后地球冷 却被吸附凝结在地壳上部形成油气藏。
简单烃类与石油组成复杂性?
生物成因 ?
有机假说
19世纪中叶以来，研究者根据观察和实验 以低等动物为主的“动物学说”； 以藻类为主的“植物说”； “动植物混成说”。
证据：生物标志化合物及旋光性
成油时间
“石油是早期生成的烃类富集而成的” 数量上：现代沉积物的烃含量及烃转化率远 远低于古代沉积物； 质量上：现代沉积物的烃组成与原油和生油 岩均有较大的区别。 当母岩埋藏达到一定的深度和温度时，有机 质才可大量生成液态烃。
第二章 油气生成与烃源岩
2.深成作用阶段—成熟阶段 深成作用阶段为干酪根
生成油气的主要阶段。该阶 段从有机质演化的门限值开 始至生成石油和湿气结束为 止。按照干酪根的成熟度和 成烃产物划分为两个带：
生油主带（低—中成熟阶 段）
凝析油和湿气带（高成熟 阶段）
第二章 油气生成与烃源岩
生油主带（低—中成熟阶段）：
Ⅲ1
Ⅲ2
0.5
0.0
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
O/C
§2 干酪根热降解 成油机理
上节的内容： 生油物质来源——沉积有机质 生油母质干酪根的形成、特征及类型
问题的提出： 随着温度、压力的增高，干酪根将会发生什么
变化？
第二章 油气生成与烃源岩
§2 干酪根热降解成油机理
一 烃的演化 二 油气生成的阶段性及特征 三 生油理论的新进展 四 油气生成的影响因素
Ⅲ
Ⅲ
2
1
< 0.8
0.8—1.0
0／C
> 0.30
0.30～0.25
红 1460／1600 < 0.20
0.20～0.35
外 2920／1600 < 0.65
0.65～1.25
δ13C(‰)
> -22.5
-22.5～ -25.5
HI(岩石热解)
< 65
65～260
腐殖腐泥型 Ⅱ
1.0—1.3
含腐殖腐泥型 标准腐泥型
第二章 油气生成与烃源岩
§1 油气生成的原始物质
一 原始物质的来源 二 原始物质的形成 三 生油母质——干酪根
第二章 油气生成与烃源岩
二、原始物质的形成
沉积有机质：通过沉积作用进入沉积物中并 被埋藏下来的那部分有机质称为沉积有机质。
形成：
生物 死亡
氧化成简单的分子 沉积有机质（只占0.8%左右）
有机质特征：干酪根热降解作用为主， H/C大大降低。
主要产物及特征：成熟的液态石油。以 中—低分子量的烃类为主，正烷烃中奇碳优势 逐渐消失，环烷烃和芳香烃的碳数和环数减少， 曲线由双峰变单峰。W.C.Pusery把它称为“液 态窗”或“石油窗”。
鉴别指标： Ro为0.5～1.3%。
第二章 油气生成与烃源岩
第二章 油气生成与烃源岩
Ⅲ型干酪根：称腐殖型。富含多芳香核和含氧基团。 H/C 低，通常小于 1.0，而 O/C 高，可达 0.2～0.3，生烃 潜力为 0.1～0.2。
第二章 油气生成与烃源岩
国内陆相有机质由于分异性差，不能充分 区分，常采用黄第藩（1986）的三类五分法。
H／C
标准腐殖型 含腐泥腐殖型
第二章 油气生成与烃源岩
天然有机质与石油平均元素组成
C%
H%
碳水化合物 44
6
木质素 63
5
蛋白质 53
7
类脂
76 12
石油 84.5 13
S%
N%
O%
-
-
50
0.1
0.3 31.6
1
17
22
-
-
12
1.5
0.5
0.5
类脂物质的特征是抗腐力较强，能在各种地质条件下保存起来。
其元素组成和分子结构最接近于石油烃，是生成油气的主要原 始物质。
第二章 油气生成与烃源岩
结构：干酪根是一个由很多“桥键”交连的 “核”组成，在核和桥上带有各种官能团，类 脂化合物可被聚集在核间的空隙中的立体大分 子。
第二章 油气生成与烃源岩
5.类型
Tissot（1974） 根据干酪根的元素分 析 采 用 H/C 和 O/C 原子比绘制相关图， 即 范 氏 图 （ Van Krevelen 图 ） ， 将 其主要分为三大类 。
第二章 油气生成与烃源岩
三、生油母质——干酪根
1.概念
干酪根：为沉积岩中所有不溶于非氧化的酸、碱 和非极性有机溶剂的分散有机质（ 1979年，亨特）。
沉积有机质包括：有机溶剂可抽提的沥青；不溶 于有机溶剂的干酪根。干酪根是有机碳的最重要形式。 它比煤和储集层中石油含量之和还要多上千倍，比非 储集层中沥青和其它分散的石油多50倍。在古代沉积 岩中，有机质的80～99%是干酪根。