浅谈石油生成的地质条件

浅谈石油生成的地质条件

摘要：现代的人们怎样去认识几百万年甚至更早以前油气生成的历史呢?如果说历史学家认识人类历史是研究史书的记载和各种文物的话，那么，地质学家追溯油气的生成条件就要去研究地层中生油层的各种信息。这里所指的生油层就是沉积岩层中的暗色泥岩层或碳酸盐岩层。使用现代的物理、化学分析手段，已经完全能够做到把它们在生成油气过程中，所残留下来的各种信息提取出来，加以研究和认识，不断地探索油气生成的条件。

关键词：石油地质生成条件

一、概述

石油是储存在岩石的孔隙、洞穴和裂缝之中。凡是具有孔、洞、缝，液体又可以在其中流动的岩石，就叫做储集层。石油就是在储集层中储集和流动的。专业人员主要用孔隙度和渗透率两个因素来衡量储集层的优劣。孔隙度的数值大，表明储藏油的空间大、可以容纳较多的石油。渗透率的数值高，则表示孔隙、缝洞之间的连通性好，石油容易流动，容易采出来，可以获得较高的产量。

天然气作为石油的伴侣，它也是以碳氢化合物为主要成分，而是以气体状态从地下岩石中来到地面的。但天然气的生成条件要比石油更为多样化。就生成阶段来说，石油要达到一定深度才能大量生成，而天然气从浅到深都能生成;就物质来源来说，生成石油主要以水中浮游的动、植物或称腐泥型有机质为主，而生成天然气，除此以外还可以有高等植物或称腐植型的有机质;就成因来说，有机成因的，也有无机成因的，这种多样化的成气条件为我们提供了更为广阔的找气领域.根据天然气的形成条件。

二、石油生成的地质条件

要使沉积物中的有机质能够保存下来，需要有特定的地质条件。大家都知道“水往低处流”的道理。泥沙和有机质是在水的携带下，在一个低洼的地区沉积下来。因此，首要的地质条件就是要有一个低洼的地形。这种低洼地形，根据它的规模大小，分别称为盆地、坳陷、凹陷、洼槽等，并在各个地质历史时期中是不断变化的。若随着地壳的运动继续下沉，它就能继续保持低洼的地形，可以继续接受沉积物，使地层厚度不断增大。若随着地壳运动上升，则低洼幅度就逐渐变小，接受沉积物就少，使沉积的地层厚度变薄。如果升到水面以上，则失去了低洼的形态，不但不接受沉积物了，反而使早先沉积的东西会被风化剥蚀掉。由此可见，不断下沉的盆地或坳陷对有机质的聚集才是有利的。这里提到了两个因素，一个是地层沉积，另一个是盆地下沉。它们在进行过程中都有一个快慢问题，前者叫“沉积速度”，这与沉积物来源的充足与否有关系;后者叫“沉降速度”，这与地壳运动的强弱有关系。二者要有恰当的配合是最为理想的。如果沉积速度小于沉降速度，就会使洼地内水体的深度相对增大，使有机质的下沉到底的距离加长。

这样沉积物受水中氧的作用时间也就长了，对有机质会起到破坏作甩。如果沉积速度大于沉降速度，则洼地的水体会变浅，甚至干枯成为陆地，使有机质暴露在大气中受氧的作用，以致遭到更大的破坏。因此，有利于有机质保存的另一个地质条件，就是两种速度要大体相当，即沉降多少，沉积物就补充多少。这被称为“补偿性的沉积速度”。

要生成石油还有一个必须具备的地质条件，就是缺氧的“还原环境”。这就是要求接受沉积物后的洼地水体能保持封闭或半封闭，或富含有机质的沉积物能迅速被后来的沉积物所覆盖，使之与氧隔绝，防止有机质的氧化和逸散。

现代的生油理论还认为，生物体中的有机质先要转化成一种特殊的有机质，这种特殊有机质叫做“干酪根”，再由干酪根转化成石油。这种转化要在一定的物理化学条件下才能实现，这个条件主要是地下温度。干酪根开始变成石油的温度范围大致是100~130°C，因为地下温度从浅到深是逐渐升高的，早先的沉积物不断被后来的沉积物所覆盖，埋藏也就越来越深，有机质只有在达到一定的埋藏深度时才能转化成石油。除了温度的因素以外，还与埋藏的时间长短有关，温度和时间两个因素可以互补。也就是说如果温度低一些但埋藏时间较长，或者温度高一些但埋藏时间较短，两种情况对干酪根转化成油的影响效果都是一样的。

三、地质构造运动对煤层气保存的影响

地壳的升降运动可以改变地层的温压条件，打破煤层中原有的平衡条件，使吸附气与游离气相互转化，从而影响煤层气的保存：(1)如果地壳台升并遭受剥蚀，则地层压力和温度都降低，煤中气体的吸附能力降低，就会使未饱和气藏向饱和气藏过渡，或使饱和气藏达到过饱和而出现游离气((2)相反，地壳下降接受沉积，由于压力和温度的提高使气体的吸附能力提高，游离气则向吸附气转化，有利于煤层气的保存。

断裂运动会使地层发生断裂，断裂对于常规天然气藏无疑会成为油气散失的通道，而对于煤层气藏，因为煤层气是以吸附状态赋存于煤岩中的，断裂作用就有所不同：(1)处于饱和区，煤层中的游离气就会通过断层逸散，在地层水交替较弱条件下，即使断层是开启的，煤层气也不一定就大量散失，并可最终达到接近于饱和状态；(2)如果地层水交替强烈，吸附气也会逸散，致使煤层成为欠饱和气藏；(3)如果断裂作用使盖层产生裂隙，则会降低封盖。能力而不利于煤层气的保存。在断裂不破坏盖层封盖性能条件下而使煤层产生裂隙，则会提高煤层气藏的产能(Ｐａｓｈｉｎ等，1995)，在滚动背斜、牵引背斜、断阶附近或褶曲的轴部等都发现了此类高产能气井。由此在煤层气藏选区时，应选择断裂作用不十分强烈的地区，既有利于煤层产生裂隙而提高煤层的渗透率，又不致于破坏盖层的封盖能力。

四、结语

石油的地质条件是综合性的，它既需要在沉积过程中保持“补偿沉积速度”的条件，又需要使得沉积物能具有缺氧的“还原环境”，还需要有相应的地层温度

(即要有一定的地层埋藏深度)的作用等多方面因素的配合，才能有效地生成石油。