第2章 生油
第二章 油气生成
油气生成的物质基础
沉积 有机质
干酪根
概念
保存
来源
成份
分类
分类
概念
成份
生物体及其分泌物和排泄物可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保存在沉积物或沉积岩中，或经过缩聚作用，演化生成新的有机化合物及其衍生物，这些有机质通常被称为沉积有机质。
沉积有机质的概念
（1）在海洋或湖盆沉积环境中浮游生物 （2）但在一些浅水地区的水底植物。 （3）在上述两种情况下，对死亡植物进行再改造的细菌，可被认为是沉积有机质的主要补充来源。
沉积有机质的保存条件
沉积岩中常温常压下不溶于有机溶剂的固体有机质称干酪根（Kerogen）。与此对应，岩石中可溶于有机溶剂的部分称为沥青。 干酪根在热解或加氢分解时产生烃类物质。 干酪根是沉积有机质的主体，约占总有机质的80~90%， 80~95%的石油烃是由干酪根转化而成。
干酪根的概念
干酪根分离法
第二章 石油与天然气成因及生油层
石油与天然气的成因理论 油气生成的物质基础 油气生成的地质环境与物化条件 有机质的演化与生烃模式 天然气的成因类型及其特征 生油岩研究与油源对比
石油综述第二章石油的组成及性质
第二章油气的组成及性质第一节油气在地层中，油气则是指原油与天然气混合形成的矿藏能源。
油气的组成则是要把原油的组成与天然气的组成分开讲解。
原油即石油，也称黑色金子，是一种粘稠的、深褐色（有时有点绿色的）液体。
习惯上称直接从油井中开采出来未加工的石油为原油，它是一种由各种烃类组成的黑褐色或暗绿色黏稠液态或半固态的可燃物质。
地壳上层部分地区有石油储存。
它由不同的碳氢化合物混合组成，其主要组成成分是烷烃，此外石油中还含硫、氧、氮、磷、钒等元素。
可溶于多种有机溶剂,不溶于水,但可与水形成乳状液。
按密度范围分为轻质原油、中质原油和重质原油。
不过不同油田的石油成分和外貌可以有很大差别。
石油主要被用来作为燃油和汽油，燃料油和汽油组成世界上最重要的一次能源之一。
石油也是许多化学工业产品——如溶剂、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。
原油是一种黑褐色的流动或半流动粘稠液，略轻于水，是一种成分十分复杂的混合物；就其化学元素而言，主要是碳元素和氢元素组成的多种碳氢化合物，统称“烃类”。
原油中碳元素占83%一87%，氢元素占11%一14%，其它部分则是硫、氮、氧及金属等杂质。
虽然原油的基本元素类似，但从地下开采的天然原油，在不同产区和不同地层，反映出的原油品种则纷繁众多，其物理性质有很大的差别。
原油的分类按组成分类：石蜡基原油、环烷基原油和中间基原油三类；按硫含量分类：超低硫原油、低硫原油、含硫原油和高硫原油四类；按比重分类：轻质原油、中质原油、重质原油以三类。
第二节原油的组成及物理化学性质原油的性质包含物理性质和化学性质两个方面。
物理性质包括颜色、密度、粘度、凝固点、溶解性、发热量、荧光性、旋光性等；化学性质包括化学组成、组分组成和杂质含量等。
密度原油相对密度一般在0.75～0.95之间，少数大于0.95或小于0.75，相对密度在0.9～1.0的称为重质原油，小于0.9的称为轻质原油。
粘度原油粘度是指原油在流动时所引起的内部摩擦阻力，原油粘度大小取决于温度、压力、溶解气量及其化学组成。
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。
第2章石油及天然气的成因
碳水化合物
蛋白质 类脂
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第二章 石油及天然气的成因
1、木质素 木质素的特点： 不易水解，但可被氧化成芳香酸和脂肪酸。
在缺氧的水体中，在水和微生物的作用下，木质素分
解，与其它化合物生成腐植酸，腐植酸又与烃类形成 络合物，从而成为烃类从陆上流到海洋的运载体。 与木质素具有相似结构的物质是丹宁，它们都是沉积有 机质中芳香结构的重要来源，是成煤的重要前身物，也 可生成天然气。
从而具备了丰富的生油原始物质。 在海洋或湖泊中，不仅有丰富的水生生物，还因水体起
到了隔绝空气的作用，阻止了有机残体的腐烂分解，于
是与矿物质一起被沉积埋藏起来。因此海洋、湖泊、三 角洲等古地理区域都是生油的有利地区。
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第二章 石油及天然气的成因
随着沉积盆地的不断下沉，沉积物不断加厚，地层的压力 与温度也不断增加，沉积物经历一系列的物理化学变化而
现在的分类方法，根据H/C和O/C原子比分类： Ⅰ型干酪根：H/C原子比较高（1.25~1.75），O/C原子比
较低（0.026~0.12），富含类脂物质，主要是由脂肪链组
成，多环芳烃和含氧官能团较少，是生油潜能最高的一 种干酪根。
Ⅱ型干酪根：常见类型，较高的氢含量，H/C原子比为
0.65~1.25，O/C原子比在0.04～0.13之间；属高度饱和的 多环碳骨架，含较多中等长度的直链烷烃和环烷烃，也 含多环芳烃和杂原子官能团，是良好的生油母质。
石油的热催化转化和脱沥青过程使石油的相对密度减小，
轻组分增加，饱和烃尤其是正构烷烃含量增加。 石油的氧化、生物降解作用使石油的相对密度和粘度增 加，胶状沥青状物质含量增加致使原油质量变差。
石油成因
作用，阻止了有机残体的腐烂分解，于是与矿物质一起被沉积埋藏起来。
因此海洋、湖泊、三角洲等古地理区域都是生油的有利地区。
Petroleum Chemistry
随着沉积盆地的不断下沉，沉积物不断加厚，地层的压力与温度也不断
增加，沉积物经历一系列的物理化学变化而变成了沉积岩，含有分散有机 质的沉积岩称为生油岩。 除了浅海外，内陆湖泊也有丰富的有机残体，并具备还原条件，是良 好的生油区 。
2、干酪根裂解成油阶段（成熟阶段）
当有机质埋藏深度达1500～2500米时，温度升高至60～180℃，干酪根 便在热催化作用下大量裂解形成液态烃以及一定量的气体，这一阶段被称
之为生油的主要阶段。
Petroleum Chemistry
这一阶段生成的石油，按其组成可分为： 低成熟原油：非烃组分较多，重质烃比例高，生物标志物多，密度较大 。 成熟原油：形成更多的轻质烃，非烃组分大大减少，密度较低。
石油中生物标志物的存在是石油有机成因的有力证据。
石油的元素组成与有机物质或有机矿物质相近似，而与无机物相差甚远。
Petroleum Chemistry
天然石油普遍具有旋光性，非晶体的旋光性与物质分子的碳原子不对称
结构有关，而只有从生物界才能获得这种物质。 各种生物通过热降解均可得到或多或少的烃类。
腐殖物质：来源于高等植物，以酚结构 为主，脂肪结构较少。 氨基酸 糖、酚 脂肪酸 缩聚
腐泥物质：来源于水生生物，富含脂链 、脂环、肽链。
溶于NaOH水溶液的腐植酸
腐殖(泥)物质
不溶于NaOH水溶液的胡敏素
Petroleum Chemistry
随着埋藏深度的增加，最终完全转化成胡敏素，与周围矿物质络合，稳 定保存下来，它们就是干酪根的前身物。随着埋藏深度的进一步增加，胡
第2章 油气的生成与生油层
第三，在沉积作用中，适度的沉积颗粒的沉积速度对 沉积有机质的保存有利。有机质供应量一定，则有机质在 沉积物中的浓度与沉积速度成反比。
1.大地构造条件
地质历史上，长期、持续稳定下沉的盆地是 生成油气最重要的地质条件之一。
三种构造环境：
①过补偿环境 ②欠补偿环境 ③补偿环境 水体变浅 水体变深 保持一定水体深度 Vs<<Vd Vs>>Vd Vs≈或>Vd
只有盆地的沉降速度（Vs）与沉积速度（Vd）大致相 当或者前者稍大时，使水体保持一定的深度，即有利于生 物大量繁殖，又能使有机质免遭氧化，保证大量有机质沉 积下来，而且造成沉积厚度大，埋藏深度大，地温梯度高， 生储频繁相间广泛接触，有利于有机质向油气转化并排烃 的优越环境。
浅海（有利区域）
深海
不利区域—滨海区
滨海区，海水 进退频繁，浪潮作 用强烈，不利于生 物繁殖和有机质的 堆积保存；
不利区域—深海区
深海区生物数量少，死 后下沉至海底需经历巨厚水 体，易遭氧化破坏，不有利 于有机质的堆积和保存。
②陆相环境 滨湖 浅湖
半深湖-深湖
一方面湖泊具有一 定深度，一定面积的稳 定水体，为水生生物的 大量繁殖提供有利条件。 另一方面河流也可携带 大量陆源物质入湖，使 湖泊中具有相当丰富的 水生和陆源有机质；第 三，深水-半深水湖区水 体较深，水体表层处于 动荡回流状态，其底部 水流停滞，由于水底有 机质的分解，氧气又得 不到及时补充，便形成 稳定的还原环境，是有 利的生油区。
第二章.石油成因理论
第一节 油气成因理论
中间产物 干酪根 沥青
沉积物中的有机质在成岩作用的过程中，逐渐地转化成 沉积物中的有机质在成岩作用的过程中， 为可溶有机溶剂中的沥青与不溶于有机溶剂中的干酪根 沥青与不溶于有机溶剂中的干酪根两大 为可溶有机溶剂中的沥青与不溶于有机溶剂中的干酪根两大 部分。 部分。 20世纪60年代后期，一些前苏联学者倾向于把沥青视为生 世纪60年代后期， 世纪60年代后期 成石油的直接源泉。 成石油的直接源泉。 20世纪70年代西欧的一些学者认为干酪根为生油的母质， 世纪70年代西欧的一些学者认为干酪根为生油的母质， 世纪70年代西欧的一些学者认为干酪根为生油的母质 而沥青为干酪根热解过程的中间产物。 而沥青为干酪根热解过程的中间产物。
第一节 油气成因理论
成油时间 早期 晚期
在石油有机形成理论建立之后， 在石油有机形成理论建立之后，争论的焦点转为石油是成 岩早 还是成岩晚期生成的。 晚期生成的 期还是成岩晚期生成的。 20世纪50年代 早期成油主张相当活跃,当时， 20世纪50年代，早期成油主张相当活跃,当时，斯密特在现代沉积 世纪50年代， 物中发现了烃类，包括液态烃， 物中发现了烃类，包括液态烃，得出了石油是在沉积的早期形成的 理论,突破了30～40年代特拉斯克关于现代沉积物不存在烃类的著 理论, 突破了30～ 40年代特拉斯克关于现代沉积物不存在烃类的著 30 名研究,这是一个飞跃的突破。为此，斯密特曾获得了诺贝尔奖。 名研究,这是一个飞跃的突破。为此，斯密特曾获得了诺贝尔奖。 因为早期生成的烃与晚期生成的烃无论在数量上或是在质量上均 有较大的差别。最近的一、二十年来，菲利比.蒂索、 有较大的差别。最近的一、二十年来，菲利比.蒂索、阿尔伯莱切特 等对生油剖面的详细研究表明，当母岩埋深到一定的温度和深度时， 等对生油剖面的详细研究表明，当母岩埋深到一定的温度和深度时， 有机质才能产生成熟的石油烃。同时也承认，在成岩作用的晚期是 有机质才能产生成熟的石油烃。同时也承认， 石油的主要生成期，但不排除早期转换所做的准备。 石油的主要生成期，但不排除早期转换所做的准备。
第二章-3-生油岩
3. 使用热解方法测定成熟度
对岩样加温热解可测出 其中所含吸附烃(S1)， 干酪 其中所含吸附烃 ， 根热解烃（ 根热解烃（S2）和二氧化碳 等物质。 （S3）等物质。 根 据 转 化 率 S1/(S1+S2) 和热解峰温t(热解过程中温 和热解峰温 热解过程中温 度达到的高峰值)可以用来 度达到的高峰值 可以用来 确定有机质的成熟度。 确定有机质的成熟度。 S1/(S1+S2) 达 到 0 . 1 时 ， 有机质进入成熟生油区。 有机质进入成熟生油区。 S1/(S1+S2)达到 以后， 达到0.4以后 达到 以后， 进入湿气带。 进入湿气带。
（三）有机质成熟度： 有机质成熟度：
有机质必须经过成熟作用方能形成石油和天然气， 有机质必须经过成熟作用方能形成石油和天然气 ， 成熟作用的水平决定着生成物的性质和数量。用于研究 成熟作用的水平决定着生成物的性质和数量。 成熟度的方法主要有下列几方面： 成熟度的方法主要有下列几方面： 1. 使用光学方法测定生油岩有机质的成熟度： 使用光学方法测定生油岩有机质的成熟度： (1) 孢粉和干酪根的颜色： 孢粉和干酪根的颜色： 孢粉和干酪根的颜色随有机质成熟度的增强而加深。 孢粉和干酪根的颜色随有机质成熟度的增强而加深。 未成熟时，孢粉和干酪根的颜色以黄色为主； 未成熟时，孢粉和干酪根的颜色以黄色为主； 成熟时，孢粉的颜色以褐色为主， 成熟时，孢粉的颜色以褐色为主，干酪根的颜色为 橙色、褐色、褐黑色； 橙色、褐色、褐黑色； 过成熟时，孢粉和干酪根的颜色皆变为黑色。 过成熟时，孢粉和干酪根的颜色皆变为黑色。
第四节
生油岩的概念： 一. 生油岩的概念：
生油岩
生油岩这一概念，不同的人有不尽相同的理解， 生油岩这一概念，不同的人有不尽相同的理解，按照 亨特的定义： 亨特的定义： 生油岩是指曾经产生并排出足以形成工业性油、 生油岩是指曾经产生并排出足以形成工业性油、气聚 集之烃类的细粒沉积物。 集之烃类的细粒沉积物。 当然，在实际研究工作中，尤其在研究初期， 当然，在实际研究工作中，尤其在研究初期，有时很 难确定是否排出过足够的烃，对这样的生油岩可称之为可 难确定是否排出过足够的烃，对这样的生油岩可称之为可 能生油岩。 能生油岩。
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石油工业概论题库及答案GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8-第一章绪论一基本概念1.石油：石油是储藏在地下岩石空隙内的不可再生的天然矿产资源，它主要是以气相、液相和固相烃类为主的，并且含有少量非烃类物质的混合物，具可燃性。
2.石油基本性质：①主要化学成分：C和H，其中C占84%~87%，H占11%~14%。
烃类化合物有：烷烃、环烷烃、芳香烃。
②非烃类化合物有：含硫化合物、含氮化合物、含氧化合物。
③密度：比水轻，相对密度一般在0.75~0.95之间。
④颜色浅的原油一般密度小，粘度低，油中含轻烃成分较多；含胶质和沥青质少，密度小。
⑤粘度：随温度的增高而减小，随密度的减小而减小。
含烷烃多的原油黏度较小；含胶质、沥青质多的原油粘度较大。
⑥凝固点：原油含蜡越多，凝点越高。
⑦闪点、燃点、自然点：原油和成品油越轻，其闪点和燃点月底，而自燃点却越高。
⑧溶解性：不溶于水，能溶于有机溶剂（如氯仿、四氯化碳、苯、醇等）。
⑨原油中的有害物质。
3.天然气的成分：主要是气态烃，以甲烷为主，其中还有少量的C2-C5烷烃成分及非烃气体。
气密度一般在0.5-0.7之间，比空气轻。
4.天然气水合物：又称可燃冰，是甲烷和水在低温和高压环境下相互作用形成的一种冰状的水合物。
5.液化天然气（LNG）；液化天然气是天然气经经净化处理后，通过低温冷却而成的液态产物，气体积为原气态体积1/600。
6.天然气分类：按照矿藏特点，可分为气藏气、油藏气、凝析气藏气；按烃类的组成，可分为干气、湿气；按硫化氢和二氧化碳的含量，可分为酸气、净气。
7.石油工业：从事石油和天然气的勘探、开发、储存和运输等的生产部门统称为石油工业。
8.对外依存度：是指一个国家原油净进口量占本国原油消费量的比例，表现一个国家原油消费数量对国外原油的依赖程度。
常用来描述原油安全的程度。
9.储采比：又称回采率或回采比。
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。
石油地质学第二章-2-成烃模式
温度对有 机质的转 化作用主 要表现在 两方面：
① 促进不溶有机质（即生油母质干酪根）的 热降解（所谓热降解就是指高分子化合物 在热作用下分子键破裂形成低分子化合 物的作用）。
② 加速有机质向烃类转化的反应速度，决定 烃的数量。
生油阶段的起始温度一般不低于50℃，终止温度不高于 175℃，这也就是地壳中的生油过程所局限的生油温度或深度 范围。
据世界油田统计，多数油田储存在65.6℃—148.9℃之间， 此液态烃出现的温度范围又叫做液态窗口。
由上可见，温度在有机质生烃过程中有着决定性的作用， 是有机质生烃的主要作用因素。研究表明母质生成石油的数 量与温度呈指数关系。
在湖泊里，最有利于油气母岩（生油岩）形成的地理环境不是滨 湖—沼泽区，也不是浅湖区，而是半深—深湖区。另外，湖泊三角洲的 前三角洲，也是非常有利的油气母岩（生油岩）形成相带。
最有利于油气形成的主要古地理环境有：浅海、半深湖—深湖、三 角洲相三个沉积区带。
（三）古气候条件：
古气候条件直接影响着生物的发育，温暖潮湿的气候 条件有利于生物的繁殖和发育，是油气母质形成的有利条件 之一。
勘探实践证明，无论海相还是陆相都可出现适宜油气形成的岩相 古地理条件。
在海相环境的滨海区，海水进退频繁，氧气自由进入，对有机质保 存十分不利；深海区有机质供给十分有限；只有浅海区，水体宁静，有 机质供给充分，最有利于油气母岩（生油岩）的形成。特别是泻湖，海 湾和前三角洲相是最有利的油气母岩（生油岩）形成环境。
1、 细菌：
细菌 温度 时间 催化剂
按其生活习 性可以分为:
喜氧细菌 厌氧细菌
1) 喜氧细菌:喜氧细菌生活在沉积物的表层，它 对有机质主要起破坏分解作用。
第02章 石油和天然气的成因
随无机质点一起沉积并保存下来的 那部分生物有机质，称沉积有机质，又 叫地质有机质。
沉积有机质的来源： 原地有机质、 异地有机质 、再沉积有机质
1.沉积有机质的分布特点
——总量很大，分布很不均衡。
①不同岩性中分布不均匀。 泥质岩多：2.1%±；砂岩0.05%；碳酸盐岩0.29%。
原子比 H/C 1.68 1.66 1.39 1.44 1.37 1.32 1.34 1.43 1.25 1.33 1.34 1.30 0.96 0.84 0.79 0.93 0.92 0.99 O/C 0.16 0.14 0.03 0.12 0.13 0.08 0.08 0.12 0.20 0.17 0.14 0.13 0.14 0.09 0.15 0.23 0.22 0.19
藻类体（腐泥组） 800 ×
孢子体1（来自菌类）， 反射荧光下观察，600×
角质体（壳质组） 800×
木栓体（壳质 组） 60×
结构镜质体1 （多无荧光）
胶质镜质体
丝质体（惰质组） （亮点：无机矿物）
5．干酪根的分类
根据原始生物和成矿方向的不同，有机质分：
有机质类型 腐泥型有机质 腐殖型有机质 原始生物 富含类脂的孢子和 水生浮游生物 富含木质素、纤维 素的陆生高等植物 主要成矿方向 石油、油页岩、 腐泥煤 甲烷气、 腐殖煤
4.干酪根的显微组成
组
以透射 光为基 础的干 酪根显 微组分 分类
分
亚 组 分 无定形—絮状，团粒状，薄膜状有机质 藻质体 孢粉体—孢子、花粉、菌孢 树脂体
腐泥组
壳质组
角质体 木栓质体 表皮体
镜质组 惰质组
结构镜质体 无结构镜质体 丝质体
各显微组分的来源及生油潜力
第2章油气生成lmg
第二章 油气生成
• 无机生成主要学说
– 碳化物说 门捷列夫. 1876
– 宇宙说 索可洛夫. 1889 – 岩浆说 库得梁采夫. 1949 – 高温生成说 库得梁采夫. 1971
6000-7000MPa 方解石 石英 六水舄（Xi)盐———————— 甲烷 …己烷
1800K
– 蛇纹石化生油说 耶兰斯基. 1966 1971
氧化分解 生化分解 生物吞食
海洋盆地中有机体的产量
有机体
浮游植物 浮游动物 底栖生物 鱼类 经损失后能到沉积物中的 （占总量的0.6%）
年产量（干重）103t/km2
里 海 南加州陆缘海
460
560
34
44
41
19
2
1.3
3.2
3.8
第2章油气生成lmg
第1节 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
第二章 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2章油气生成lmg
第1节 生成油气的原始物质
一、沉积有机质及其来源 沉积有机质：随无机质点一道沉积并保存下来的生物残留1
0.3 31.6
蛋白质
53
7
1
17
22
脂类
76
12
12
石油
85
13
石油工程概论复习知识点
第一章绪论1.石油是自然界中存在于地下的以气态、液态和固态烃类化合物为主,并含有少量杂质的复杂化合物;2.原油是石油的基本类型,存在于地下储集层内,在常温常压条件下成液态;3.石油用途：作为能源,化工原料,其他用途润滑油,沥青,石蜡4.国内外使用形势论述①煤油时代②汽油时代③燃料和化工原料时代第二章石油地质5.地球内部结构：①内圈：地壳,地幔,地核；②外圈：大气圈,水圈,生物圈；6.地质作用定义：由于自然力引起的地壳物质组成、内部结构、地表形态变化和发展的作用内力地质作用：由地球内部的热能、重力能和地球自转所产生的动能所引起;②外力地质作用：由地球范围以外的能源引起的,是指由于太阳辐射能和重力能引起的温度、风、雨水、河流、地下水、生物德尔活动变化,对地表岩石进行风华剥蚀,继而搬运和沉积,促使地表不断夷平,改变地表面貌的地质作用;包括风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和成岩作用;0.岩石：①岩浆岩②沉积岩占地壳总体积的5%,但是99%的石油天然气在此③变质0.地质构造：①倾斜岩层②褶曲构造③断层④裂缝0.油汽生成①有机成因说：石油和天然气是在一定条件下由沉积岩中的有机物质转化而来的;②无机成因说：石油是在地壳深处高温、高压下,由无机碳和氢经过化学作用而形成;0.储集层和盖层：具有一定的孔隙度和渗透性,能够储存油气等流体,并可在其中流动的岩层称为储集层;具有两个基本特性：孔隙性和渗透性;盖层是指位于储集层之上能够封隔储集层,避免其中的油气向上逸散的保护层;具备不渗透性,盖层的好坏直接影响油气在储集层中的聚集和保存;0.储集层分类：①碎屑岩储集层②碳酸岩储集层③其他岩石变质岩,岩浆岩0.孔隙度：储集层岩石中孔隙的总体积占岩石总体积的比值;0.渗透率：岩石允许流体通过能力的一种量度;0.含油饱和度：孔隙里含油、气和水,油层空隙里含油体积与空隙体积的比值叫含油饱和度;0.圈闭：指能够阻止油气继续运移,并储集遮挡油气使其聚集的场所;储集层盖层遮挡物0．圈闭分类：①构造圈闭②地层圈闭③岩性圈闭0.油气藏类型：①按日产量：高产油气藏、中产油气藏、低产油气藏和非工业性油气藏;②根据油气藏形态：层状如背斜油气藏、块状、不规则油气藏;③根据烃类组成：油藏、气藏、油气藏、凝析气藏、④根据圈闭成因：构造油气藏、地层油气藏、岩性油气藏0.油气构造：上-气；中-油；下-水0.润湿性：指存在两种非混合相流体时,其中某一相流体沿固体表面延展或附着的倾向性; 0.溶解汽油比：通常把某一压力、温度下的地层原油在地面进行脱气后,得到1m3地面原油时所分出的气体体积称为该压力、温度下地层原油的溶解气油比;0.体积系数：原油在地下的体积与其在地面脱气后的体积之比;0.地温梯度：在地壳的常温带以下,深度每增加100m,地温升高的摄氏度;0.地温级度：地温每升高1℃时,所需加深的地层深度;0.地下温度影响因素：①岩石热导率不同②地下水的循环③局部构造影响P450.油气储量分类：①地质储量最大②可采储量最小P450.按容积法计算原油储量P470.油气储量评价标准：①流度②地质储量丰度③油气产能大小④储集层埋藏深度P49第三章石油勘探0.勘探目的：寻找油气田0.勘探程序：①调查②勘探P550.勘探过程①区域勘探②工业勘探P550.勘探方法P56①地面地质法②地球物理勘探法重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探主要方法③地球化学勘探法④钻井勘探法0.地球物理测井P60地球物理法：地球物理勘探和地球物理测井地球物理测井方法：电法测井、电阻率测井、声波测井、放射性测井第四章石油开发0.油气田开发P66油气田开发就是依据详探成果和必要的生产性开发试验,从实际情况和生产规律出发,制订出合理的开发方案并对油气田进行建设和投产,使油气田按预定的生产能力和经济效益长期生产,直至生产结束;0.油气田开发设计P67①进行油气藏描述,建立油气藏的实际地质模型②选择合理的开采方式③合理划分开发层系④部署井网⑤确定油气田合理的开发速度和生产水平⑥采用油气藏数值模拟等方法对各种开发方案进行计算,以便对比各项开发指标⑦确定油气田钻采工艺及测井技术⑧结合地面设施,全面进行经济技术指标的分析和对比,选择出最佳的开发方案⑨制定方案实施细则0．采出程度：指油田某时刻积累采油量与地质储量之比,反映油田储量的采出情况百分数0.采收率：油田采出的油量与地质储量的比值0.注采比：注入量与采出量之比0.水油比：产水量与产油量之比,单位m3/t,每采出一吨油要采多少水0.原始地层压力：开发前从探井中测得的油层中部压力,用于衡量油田的驱动能量和油井的自喷能力0.流动压力：油井正常生产时所测得的油层中部压力0.采油压差：油井关井时,油层压力处于平衡状态,当油井开井生产后,井底压力突然下降,由于油层内的压力仍然很高,所形成的压力差;0.渗流：油气通过储集层多孔介质的流动P710.渗流参数：渗流速度,渗流形式,边界压力与井底压力P720.渗流过程中的力：动力：流体重力、岩石及流体弹力；阻力：惯性力、粘滞力；毛管压力0.单相液体的稳定渗流物理模型P74：地层是均匀、水平、等厚、不可压缩且各项同性的；流体是单相、不可压缩的牛顿流体;0.试井作用：P77①确定原始地层压力和平均地层压力；②确定流体在地层内的流动能力,即流动系数等；③判断完井效率、油井实施增产措施的效果,如酸化和压裂的效果；④探边测试,了解油藏边界的性质,如断层、尖灭和油水边界等；⑤探测井与井之间的地层连通情况；⑥估算油井的单井控制储量;0.划分开发层系原则：P79①同一层系内各油层的性质应相近,以保障各油层对注水方式和井网具有共同的适应性,减少开采过程中的层间矛盾；②一个独立的开发层系应具有一定的储量,以确保达到较高的经济指标；③开发层系间必须具有良好的隔层,以便在注水开发条件下,层系间能严格的分开,确保层系间不发生串通和干扰；④同一开发层系内油层构造形态、油水边界、压力系统和原油物性应比较接近；⑤应考虑当前的采油工艺技术水平；⑥同一油藏的相邻油层应尽可能组合在一起;0.油井开发方式P80：①利用天然能量开发：弹性能量开采,溶解气能量开采,气顶能量开采,水压驱油能量开采☆②保持压力开采：人工注水P81边缘注水、切割注水、面积注水、点状注水人工注气0.开发方式选择P84：既要合理利用天然能量又要又要有效的保持油藏能量,确保油田具有较高的采油速度和较长的稳定时间;0.开发方案调整P85：①目的：调整能使油田的层系、井网、注采系统、工作制度以及其他技术政策和措施更加适应油田的地质情况和不断变化的地下动态;②调整内容P86：层系调整,开发井网调整,驱动方式调整,注采井别的调整;第五章石油钻井0.国际上常把石油产量和钻井深度作为衡量一个国家石油工业水平的主要标准0.现代钻井工艺技术将围绕以下三个方面发展：①提高钻井速度,降低生产成本;②保护生产层,减少油气层的污染和损害③改善固井、完井技术,适应采油要求,延长油气井寿命0.钻井技术进步要速度,要质量,要经济效益;安全,高效,优质,追求吨油成本最低;0.钻井方法：①冲击钻井方法：又称顿钻、“中国式”钻井,井口敞开,无控制装置,钻井间断,进展慢②旋转钻井方法：又称转盘钻,钻井速度高,适应多种复杂情况,世界上广泛使用0.钻头类型及特点①刮刀钻头：最早使用,构造简单,制造方便；适用于转松软的地层,有较高机械钻速和钻头进尺；不适合钻硬且研磨性高的地层;②牙轮钻头：最广泛使用,牙轮钻头旋转时具有冲击,压碎和剪切破碎岩石作用,牙齿与井底的接触面积小、比压高,工作扭矩小,工作刃总长度大,适用于多种性质岩石;③金刚石钻头：结构简单,近年来金刚石钻头品种增大,适使用范围扩大,从极软地层到极硬地层均可使用,并取得满意的效果;0.钻井液作用：①清洗井底,携带岩屑②冷却和润滑钻头、钻柱③形成泥饼,保护井壁④控制和平衡地层压力⑤悬浮岩屑和加重剂⑥提供所钻地层的有关资料⑦将水功率传给钻头⑧防止钻具腐蚀0.钻井液的性质：一般用密度,粘度,切力,失水量,泥饼,PH值,稳定性,胶体率,汗盐含砂量等项指标来表示钻井液性能的好坏;0.井斜控制：井斜控制的标准为井眼曲率不大于3°/100m,其它因地区不同而定;0.井内压力控制P101☆0.固井技术P105☆①固井作业：在井眼内下入套管柱,并在套管柱与井壁环形空间注入水泥浆进行封固的作业过程;②固井技术的主要内容：套管柱设计和柱水泥工艺③固井目的：为了加固井壁,保证继续安全钻进,封隔油层、气层和水层,确保勘探期间的分层试油以及在整个开采过程中合理的油气生产,0.完井定义：是钻井工程的最后一个重要环节,主要包括钻开生产层、确定完井方法、安装井底和井口装置以及试油投产;一口井投产前的工作称为完井0.井底完成方法：①眼完井法：一般只适用于岩层坚硬致密且无油、水、气夹层的单一油气单元②孔完井法：目前最广泛的方法,在直井、定向井及水平井中都可采用③割缝衬管完井法：多用于出砂不严重的中粗砂岩油气层,直井、定向井及水平井④砾石填充完井法：在直井、定向井中都可采用,但在水平井中慎用;第六章采油方法0.采油方法是指将井底的原油举升到地面所采用的方法分类：①自喷采油法：依靠油层本身的能量使原油喷到地面的方法②人工举开法或机械采油法：借助外界补充的能量使原油喷到地面的方法气举采用、有杆泵采油、无杆泵采油0.气举采油：是从地面将高压气体注入油井中,降低油管内气、液混合物的密度从而降低井底流压的一种机械采油方法;利用气体的膨胀能举开井筒中液体,使停喷、间喷或自喷能力差的油井恢复生产或增强生产能力;0.气举采油分为：连续气举和间歇气举0.泵举：补充机械能①利用抽油杆传递能量：常规有杆泵、地面驱动螺杆泵②利用电缆传递能量：电动潜油离心泵、电动潜油螺杆泵③利用液体传递能量：水力活塞泵、射流泵、涡轮泵0.采油指数：指单位生产压差下的产油量,反映油层性质,流体参数,完井条件,泄油面积等条件的综合指标;PI0.表皮因子：与油井的完善程度有关;0.油井流入动态：油井产量与井底流动压力的关系IPR曲线P1200.原油从井底流至井口,是油井生产的第二个流动过程,气、液在垂直油管中的分布形态称为两相流的流动型态：泡流、段塞流、过度流、环雾流0.有杆泵采油:利用特殊结构的井下泵将原油举升到地面的采油方法0.抽油装置：抽油机,抽油杆,抽油泵又称深井泵0.抽油泵主要部件：工作筒、柱塞、游动阀、固定阀0.柱塞上下移动一次称为”一个冲程”,也称为”一个抽汲周期”第七章系统方向思考题打五角星的貌似是传动也说过的0.为什么要对油田进行注水注水是最重要的油田开发方式,是在提高采油速度和采收率方面应用最广泛的措施;在油田开发的中后期,注水是油田稳产、增产及维持正常生产的前提0.☆注入水水质的基本要求 P161：水质稳定,不与地层水反应生成沉淀；不使油层粘土矿物产生水化膨胀或悬浊；低腐蚀,低悬浮；混合水源应保证其配伍性好;①控制悬浮固体②控制腐蚀性介质③控制含油量④控制细菌含量⑤控制水垢0.水处理措施：沉淀-过滤-杀菌-脱气-除油-曝晒0.☆吸水指数：注水井指示曲线斜率的倒数就是吸水指数,表示注水井单位井底压差下的日注水量,秒速注水井单井或单层的吸水能力;单位油层上的吸水指数称为比吸水指数或每米吸水指数;日注水量与井口注入压力之比称为视吸水指数;0.吸水剖面：指的是水井各个层位对于注入水的分配比例0.☆破裂压力梯度：为某点破裂压力与该点深度的比值;用途：根据破裂压力梯度αF可以大致估算压裂裂缝的形态;若αF＜~m,形成垂直裂缝若αF＞~m,形成水平裂缝0.压裂液的类型：①按不同阶段所起作用：前置液,携砂液,顶替液②按性质：水基压裂液,油基压裂液,乳化压裂液,泡沫压裂液,酸基压裂液0.支撑剂的性能要求P172六点：①0.裂缝导流能力：是指在储集层闭合压力作用下,裂缝输送储集层流体的能力,通常以填砂裂缝渗透率Kf与裂缝宽度w的乘积表示;其大小直接影响水力压裂的增产效果0.☆酸化工艺及各自原理P177：①酸洗②☆基质酸化③压裂酸化0.☆油井增产措施：注水,水力压裂,酸化0.注水增产原理：注水是一种二次采油方法;通过向地层注水,将地下原油驱替到生产井,增加一次采油后原油的采收率;注入水发挥驱替原油和补充地层能量的双重作用,促使油井产更多原油;0.☆提高采收率的方法及各自原理：P189 图7-180.酸压：压裂酸化简称酸压,是在高于岩石的破裂压力下将酸液挤入储集层,压开裂缝;酸液与岩石发生化学反应0.一次采油,二次采油,三次采油P1590.提高采收率方法：对裂缝表面进行非均匀刻蚀,形成流动沟槽,减小渗流阻力,从而使油气田增产;0.0.0.0.7.油主要在哪里：9．哪些构造存油,不存油,生油,10.油气藏的形成那种两种,那种广泛11.哪些生油层,哪些盖层,哪些储集层14.油气运移：油驱,水驱,气驱16.虹吸力,阻力,动力18.储量计算公式,计算方法,原理20.油气层压力与温度22.地下温度影响因素23.地质储量24.可采储量26.石油勘探手法：27.石油勘探步骤：28.石油勘探哪些方法,对应结果30.石油开发过程,计划,钻进,作用39.位置45.井斜控制：46.井内压力控制：51.注气怎样减少功率消耗,启动压力59.临界压力61.贾敏效应：62.完善井,超完善井,不完善井名词解释53填空20判断151选择101简答56论述16+18。
第二章5节 烃源岩及其地球化学研究
如美国犹英他盆地
始新统沉积物。
第二章 石油和天然气的形成
b. 甾萜烷
第二章 石油和天然气的形成
C27甾 烷主 要来 自浮 游生 物
C29甾 烷主要 来自陆 源高等 植物
第二章 石油和天然气的形成
孙虎—前磨头地区源岩三种甾烷组成的三角图
第二章 石油和天然气的形成
（三）有机质的成熟度
——盆地中有机质热演化程度
其它干酪根分类（中国陆相）
标准腐殖型 Ⅲ2 H／C 0／C 红 外 1460／ 1600 < 0.8 > 0.30 < 0.20 < 0.65 > -22.5 < 65 含腐泥腐殖型 Ⅲ1 0.8—1.0 0.30～0.25 0.20～0.35 0.65～1.25 -22.5～ -25.5 65～260 腐殖腐泥型 Ⅱ 1.0—1.3 0.25～0.15 0.35～0.80 1.25～3.25 -25.5～ -28 260～475 含腐殖腐泥型 I2 1.3～1.5 0.15～0.10 > 0.80 > 3.25 < -28 > 475 标准腐泥型 I1 > 1.5 < 0.10 ／ ／ ／ ／
对于非环状体系与手征碳原子连接的四个基团按质量大小依次为abcd假定观测者位于质量最小的原子或原子团d的对面abc是顺时针方向排列时则称为r生物体中单一的异构化变成两种热稳定性相似的异构体的混合物如甾族形成在c20位置型异构体的混合物
第二章 石油和天然气的形成
第五节 生油层层研究与油源对比
烃源岩：指富含有机质能生成并提供工 业数量油气的岩石。 生油岩：只提供工业数量的石油的岩石。 生气母岩或气源岩：如果只提供工业数量的 天然气的岩石。
第二章 油气成因及生油层
油气成因概述 生成油气的原始物质* 生成油气的原始物质* 生成油气的地质条件及理化条件*** 生成油气的地质条件及理化条件*** 油气生成的主要阶段*** 油气生成的主要阶段*** 生油层** 生油层**
第一节
成因复杂： 成因复杂：
油气成因概述
1.油气为流体，在地下可运移； *发现地 生成地 油气为流体，在地下可运移； 发现地 发现地≠生成地 油气为流体 2.成份复杂：运移受外界影响大 难以判断来源； 成份复杂： 受外界影响大→难以判断来源 成份复杂 运移受外界影响大 难以判断来源； 3.成因往往涉及多学科综合分析 需要广泛的知识） 3.成因往往涉及多学科综合分析（需要广泛的知识） 成因往往涉及多学科综合分析（ 4.缺乏对石油及其原始母质过渡形式的明确认识； 缺乏对石油及其原始母质过渡形式的明确认识； 缺乏对石油及其原始母质过渡形式的明确认识 焦点与学派： 焦点与学派：
根据碳、 根据碳、氢、氧元素的组成，将干酪根 氧元素的组成， 分为Ⅰ 种类型。 分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型 3种类型。
类型
Ⅰ型
Ⅱ型
Ⅲ型
H/C 1.1-1.6 1.1-1.35 0.7-1.1 O/C 0.06-0.16 0.08-0.2 0.1-0.25 藻类、 藻类、水 水生低 来源 生低等微 高等植物 等生物 体生物 生油 潜力 大 中等 低
生物有机组分 较小碎片
水体
生物化学及化学降解
形成过程： 形成过程：
ห้องสมุดไป่ตู้
缩合作用、聚合作用 缩合作用、
腐殖物质
失去O 失去O2 H2O NH3
成 岩 作 用
干酪根
油母质—干酪根 油母质 干酪根
生 物 体
死亡
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第二节
生成油气的地质及动力条件
二、动力条件
1.热力作用 •温度是最有效和最持久的作用因素；
•反应过程中，温度不足可用延长反应时间来弥补，温度 与时间似乎可以互为补偿：高温短时作用与低温长时作用 可能产生近乎同样的效果。
•随着沉积有机质埋藏深度加大，地温相应升高，生成烃类 的数量有规律地按指数增长；
•同原始有机质的性质相近。
二、热催化生油气阶段
深度和温度范围：随着沉积物埋藏深度超过1500～2500m ；有机质经受的地温升至60～180℃。 理化条件：促使有机质转化的最活跃因素是热催化作用（ 热力和催化剂的作用）。粘土矿物的催化作用可以降低有 机质的成熟温度，促进石油生成。 产物及其特征：干酪根热降解，产生二氧化碳、水、氮、 硫化氢等挥发性物质逸散，获得大量低分子液态烃和气态 烃，这个过程多次发生；所以，在热催化作用下，有机质 能够大量转化为石油和湿气，成为主要的生油时期，在国 外常称为“生油窗”。
•若沉积物埋藏太浅，地温太低，有机质热解生成烃类所需 反应时间很长，实际上难以生成工业数量的石油
随埋深增大，当温度升高到一定数值，有机质才开始大 量转化为石油，这个温度界限称为有机质的成熟温度或生 油门限。
不同地区不同层系由于 地质条件的差异，成熟温 度会有所区别。 地温梯度较高的地区， 有机质不需埋藏太深就可 能成熟转化为石油。
第一节
生成油气的原始物质
根据油气有机成因理论，生物体是生成油气的最初来源， 生物死亡后的残体经沉积作用埋藏于水下的沉积物中，经过一
定的生物化学、物理化学变化形成石油和天然气。
脂类：类脂化合物是形成石油的主要有机组分之一。
蛋白质：蛋白质可能是石油中低碳烃的来源之一。
碳水化合物：可能是石油中芳香烃和天然气的母质之一 木质素和丹宁：木质素和丹宁可能也是石油中芳香烃和天然气的 母质之一。 烃类
3.成分和结构
成分和结构非常复杂，给研究干酪根带来困难。
是一种高分子聚合物，没有固定的化学成分，分子式可用〔 C12H12ON0.16S0.43〕×表示。 平均C：76.4%，H：6.3%，O：11.1%，是主要成分。 干酪根结构呈三维网状系统，由多个核被桥键和各种官能团 联接而成。
绿河页岩干酪根结构图解 (据法B.P.Tissot等，1978) A-微弱演化；B-强烈演化
第一节
生成油气的原始物质
一、沉积有机质的来源
沉积有机质是随无机质点一起沉积并保存下来的生物残留物 质。其中既包括生物的遗体，也包括生物生命过程中的排泄物和 分泌物。 生物死后其遗体将受到化学分解和细菌分解，大部分成为气 态或水溶成分而逸散；还有些要受到生物的吞食。真正能进入沉 积物中去的只是一小部分。 有人估算，有机质原始产量中平均只有0.8%可以保存在沉积 物中。
(7)近代沉积物中确实存在着油气生成过程至今还在进行
•早期成油说
认为石油烃类是地壳浅处，沉积物成岩作用早期，由沉积 岩中的分散有机质在生物化学作用下生成的。
•晚期成油说
• 石油是有机物质被埋藏后，在一定深度、一定温度，在热力 作用和催化剂作用下，由有机物质转化而来的。 •20世纪70年代初，法国著名地球化学家Tissot等建立了干酪根 热降解生烃演化模式，提出并完善了干酪根晚期生烃学说，完善 了油气有机生成学说。
第三节
有机质演化与成烃模式
原始有机质伴随其他矿物质沉积后，随埋深逐渐加大，地温 不断升高，在乏氧的还原环境下，有机质逐步向油气转化。 不同深度范围内有机质向石油和天然气的转化反应性质及主 要产物有明显的区别，具有明显阶段性。
油气形成演化过程划分为四个逐步过渡的阶段：
生物化学生气阶段 、热催化生油气阶段、 热裂解生凝析气阶段、深部高温生气阶段。
尽管保存下来的比例很低，但巨大的基数和持久的地质时 间使绝对数量仍然十分可观。
总量很大，约95%集中在页岩之中呈分散状态存在。不同地 质时代中也不均，年代越老含量越少。世界范围三迭和志留纪 有两低峰，与气候变冷或大规模海退有关。该两地层也是含油 最少的。
第一节
生成油气的原始物质
二、干酪根（Kerogen）
Ⅲ型干酪根 •原始氢含量低和氧含量高，H/C原子比0.46～0.93，O/C原子 比 0.05～0.30。 •以含多环芳香烃及含氧官能团为主，饱和烃链很少，被联接 在多环网格结构上； •来源于陆地高等植物，含可鉴别的植物碎屑很多，可被河流 带入海、湖成三角洲或大陆边缘；热解时可给出30%产物，
•与Ⅰ、Ⅱ型相比，对生油不利，但埋藏到足够深度时，可成 为有利的生气来源。
一、生物化学生气阶段
深度范围：当原始有机质堆积到盆底之后，开始了生物化 学生气阶段。该阶段的深度范围是从沉积界面到数百至 1500m深处。与沉积物的成岩作用阶段基本相符 温度范围：温度介于10～60℃。 理化条件：以细菌活动为主。 产物及其特征：还原环境，厌氧细菌活跃，有机质被选择 性分解为分子量更低的生物化学单体，部分有机质被完全 分解成CO2、CH4、NH3、H2S和H2O等简单分子 该阶段生成生物化学气，甲烷含量95%以上属干气；甲烷稳 定碳同位素值异常低，介于-55～-85‰。可富集成藏，埋 深浅，易于勘探和开发，经济效益高。
沉积有机质 深部热演化模式
a-腐殖酸；b-富非酸； c-碳水化合物+氨基酸+类脂化合物； 1- 生物化学甲烷；2-原有沥青、烃、非烃化合物；3-石油；4湿气、凝析气；5-天然气；6和温度范围：深度超过6000～7000m，达到有机质转 化的末期。温度超过了250℃。 理化条件：以高温高压为特征。
我国不同盆地不同时代生油岩埋藏深度与油气生成的关系（黄 第藩，1991）
2.细菌作用
对油气生成来讲，最有意义的是厌氧细菌，在缺乏游 离氧的还原条件下，有机质可被厌氧细菌分解而产生甲烷 、氢气、二氧化碳以及有机酸和其他碳氢化合物 细菌的作用实质是将有机质中的氧、硫、氮、磷等元 素分离出来，使碳、氢，特别是氢富集起来，并且细菌作 用时间越长，这种作用进行得越彻底。
海、陆相生油问题
在石油形成的地质环境问题上，唯海相生油论曾在相当 长的一段时间内统治着人们的思想。在国外尤其如此，只是南 庭格尔曾于1939年探讨过陆相生油的可能性。 20世纪40年代，我国学者潘钟祥、黄汲清等力排众议， 以丰富的中国油田实例雄辩地论证了陆相生油的现实性，使唯 海相生油论发生了动摇。 现在已很少有人再反对陆相生油了。无论海相、陆相只 要条件适宜均可生油。
•我国陕甘宁盆地下侏罗统延安组的干酪根属此类。
5.干酪根的演化 •随埋深增加，三种类型干酪根都会沿各自轨迹演化，H/C比值 和O/C比值逐渐降低，碳富集，都向碳极收敛，即统一向一个 方向演化。演化途径最后趋于一致。
•三种类型都有生油、生气的能力和时间，但生成油气的时间长
短各不相同。Ⅰ、Ⅱ型干酪根受热后主要生油，生油量大；Ⅲ
化学分类：法国石油研究院将干酪根划分为三种类型
I型干酪根 • 原始氢含量高和氧含量低，H/C原子比介于1.25～1.75，O/C 原子比介于0.026～0.12。 • 以含类脂化合物为主，直链烷烃很多，多环芳香烃及含氧官 能团很少； • 它可以来自藻类堆积物，也可能是各种有机质被细菌强烈改 造，留下原始物质的类脂化合物馏分和细菌的类脂化合物； • 生油潜能大。
2.数量 干酪根在沉积岩中分布广泛，可以说它是地球上有机碳最 普遍的一种存在形式。 干酪根是沉积有机质的主体，约占总有机质的80～90% 从这些数据不难看出，干酪根在地层中的数量是很充足的 ，足以生成大量石油和天然气。但是，不同沉积盆地中干酪根 含量有较大的差别，不同类型的干酪根的生油潜力也不同。
1.定义和形成
干酪根指沉积岩中所有不溶于碱、非氧化型酸
和非极性有机溶剂的分散有机质。
干酪根的形成可分为两步： 有机质转化为地质聚合物:有机组织构成一些新的结构不规
则的大分子，即地质聚合物。这些地质聚合是干酪根的前驱，但
还不是真正的干酪根。 地质聚合物转化成干酪根：地质聚合物变得更大、更复杂
、结构欠规则，干酪根才真正发育起来。
3.催化作用
在自然界有机质向油气转化的过程中，主要存在无机 盐类（粘土矿物是自然界分布最广的无机盐类催化剂。蒙 脱石粘土催化能力最强）和有机酵母两类催化剂
有机质向油气转化过程中，上述各条件作用强度不同。
•细菌和催化剂都是在特定阶段作用显著，加速有机质降
解生油、生气； • 温度与时间在油气生成全过程中都有着重要作用。 •有机质向油气的转化，是在适宜的地质环境里，多种因 素综合作用的结果。
油田开发地质学
2010年4月-6月
第二章
石油和天然气的生成
生成油气的原始物质 生成油气的地质及动力条件 有机质演化与成烃模式
第一节 第二节 第三节
第四节
烃源岩
石油、天然气的化学成分比较复杂，又是流体，现在找到油 气藏的地方往往不是油气生成的地方，这为研究油气成因问题 带来了许多复杂性。 无机成因认为： 石油是由自然界的无机物形成的。
产物及其特征：已形成的液态烃和重质气态烃强烈裂解，
变成热力学上最稳定的甲烷；干酪根残渣释出甲烷后进一 步缩聚，H/C原子比降至0.45～0.3， 这个阶段出现了全部沉积有机质热演化的最终产物干气甲 烷和碳沥青或石墨。
型干酪根主要生气。
干酪根类型及其演化
(据B.P.Tissot，1974)
第二节
生成油气的地质及动力条件
沉积岩中有机质要向石油转化必须经历碳、氢不断增 加而氧不断减少的过程，即为一个去氧加氢富集碳的过程
第二节
生成油气的地质及动力条件
一、地质条件
•在地质历史上曾经发生长期持续下沉。 •海相或陆相都可具备适于油气生成的条件。 •深水-半深水是生油岩发育的区域。 •温暖湿润的气候有利于生物的繁殖和发育，是油气生 成的有利条件。
碳化物说、宇宙说和岩浆说