干酪根演化规律..

根颜色由于芳核的缩合而发生明显的变化，逐渐变深，荧光
减弱。该阶段以主要以脱氢为特征。
（3）准变质阶段
温度继续升高，镜质体反射率继续增大，Ro>2.0％，残
留的干酪根中仅含少量短烷基链。H/C和O/C原子比均降到 最低值，红外光谱中只有与芳核结构有关的谱带。干酪根 颜色变为黑色，荧光消失，芳香片层排列定向，干酪根形 成了愈来愈稳定的结构。该阶段以富碳、缩聚为特征。
3 、 热裂解甲烷气阶段——准变质阶段 • Ro 2％为深成阶段后期，有机质为高成熟 经过上述的深成阶段，干酪根上绝大部分可以断裂的 侧链和基团基本消失，已不再具有形成长链液态烃的能力。
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。因此，该阶段也称为干气阶 段。 • 特点：
a: 碳酸盐源岩由于缺乏粘土矿物，其生烃演化存在
迟缓效应。如四川盆地川西北雷口坡组一段的RO为
1.65%，而凝析油含量为1000克/m3，油对于陆相煤系有机质，特别是富含树脂体的有机
质，加拿大地球化学家Snowdom(1985)也提出其生烃模
式。印度尼西亚库特盆地马哈坎三角洲、澳大利亚的
准变质阶段：残余干酪根中仅含少量短烷基侧链，H/C、
O/C比值均到最低值，RO2.0%，芳香片定向排列，产物主 要甲烷和残碳。
第三节
油气生成模式
Welte，1974）
一、油气生成模式及各演化阶段的产物
以II型干酪根为例（Tissot and

油气生烃模式 (干酪根降解成油理论)基本观点
各演化阶段的产物
段。
产物：液态石油和伴生气，形成油藏 • （2） 凝析油和湿气带：
•
在高温下C—C键断裂更快，剩余的干酪根和已经形成的重烃继续
热裂解，轻烃（C1—C8）比例迅速增加。
•
产物：凝析油和凝析气
在地层温度和压力超过烃类相态转变的临界值时，这些轻质烃就会
发生逆蒸发，反溶解于气态烃中，形成凝析气和更富含气态烃的湿气。 这是高成熟阶段，凝析油也主要形成于该阶段。
以上分析得出两点认识：

有机质含量变化、干酪根结构变化及生成烃类组成的变
化说明油气生成具有阶段性，从而提出生油门限，门限温度 和成熟度等概念，为找油找气提供深度和温度的范围。
成油门限值--有机质开始大量向石油转化的温度称成
油门限温度，相应的深度为成油门限深度。不同盆地门限值 不同 。 不同演化阶段产物不同 低成熟油气（早期）、成熟阶段油气和高过成熟阶段的 油气
演化阶段性及各演化阶段的生成的烃类特征 成岩阶段：干酪根结构松散，芳香片排列无序，缩合程
度低，Ro低于0.5%，含O高，O/C大，C=O的IR吸收峰
（1710cm-1）随演化程度增高而降低；此阶段为脱氧，产物： H2S，H2O，CH4；
深成阶段：干酪根开始裂解，H/C速降低，大量排烃，
RO到1.0%，热失重明显，产物主要是烃类（油气），是生 烃主要阶段；
吉普斯兰盆地煤系地层RO在0.4%，生成富含环烷烃的
凝析油，其生烃母质主要是树脂体。
碳酸盐源岩的生烃机制与泥页岩存在一些差异，
由于碳酸盐源岩缺乏粘土矿物，生烃演化存在迟缓
效应。生油高峰期滞后于泥页岩，这些是干酪根晚
期降解理论的局限性，Snowdom生烃模式是干酪根
晚期降解理论的发展与完善。
不 同 类 型 有 机 质 演 化 模 式
（1）成岩阶段：刚形成的年轻干酪根结构松散、芳香片
排列无序，缩聚程度低，故镜质体反射率低，小于 0.5 ％， 颜色较浅，荧光强。含氧高， O/C 原子比大，相应于 C ＝ O 的 红外吸收峰（1710cm-1）明显。随着演化，O/C原子比迅速下 降。该阶段主要以脱氧为特征。 （ 2）深成阶段：随埋深和温度升高，镜质体反射率增大， Ro 0.5—2.0 ％，干酪根开始降解，伴随着大量烃类的生成， H/C原子比迅速下降，相应于CH3、CH2的红外谱带减弱，干酪
I型
生油上限 生油下限 （凝析油气）
生油高峰：Ro=1.0%，伴生气 凝析油气：Ro=1.3%，凝析气 III型
生烃高峰：Ro=1.0%，油气并存
不同类型有机质生烃演化模式图
综合以上各种分析手段所获得的大量资料可以看到，随
深度（温度、时间）的增加，干酪根经历了地球化学的演化 过程，这个过程可分为三个阶段：
原始的干酪根组成取决于有机质的类型及细菌改造的程度，在成岩
阶段后期杂原子键断裂，形成CO2和H2O以及一些高分子量的杂原子 化合物，如胶质、沥青质。成岩阶段后期也可形成一些非生物成因的
热降解天然气及未成熟油。
2 石油形成阶段
0.5％～0.7％<Ro<1.0％～1.3％
（1）生油主带：
随着温度持续上升，有机质开始成熟，当达到门限值时，干酪根便 在热催化下大量裂解形成液态烃及一定量的气体，这是生油的主要阶
以上得出：油气演化存在阶段性，不同演化阶段的产物不同
• 生烃模式（分三个阶段）
1. 生物甲烷气阶段——成岩阶段 Ro<0.5％～0.7％为成岩阶段，有机质未成熟。
特点：
• 有机质未成熟（未大量转化为烃类） • • 低温、低压微生物作用为主 主要产物 形成甲烷和低成熟油（干酪根中结构不稳定的最先脱落下来），在 有利的保存条件下可形成生物气藏和一定量低熟油（富含胶质和沥青 质） 。
I型和II型
生油上限 生油下限 （凝析油气）
生油高峰：Ro=1.0%，伴生气 凝析油气：Ro=1.3%，凝析气 III型 生烃高峰：Ro=0.8~1.0%，油气 并存
过成熟
过成程
（1） 油气的生成具有阶段性，分成熟、高成熟和过成熟三个阶段，各个阶 段油气地球化学特征不同。根据储层油气特征确定捕获的阶段性。 （2） 正常油及轻质油与湿气伴生 （3） III型有机质RO1.5%以后进入干气生成 阶段
（1）干酪根已达过成熟，可裂解部分消失，烃类裂解为主；
（2）产物：甲烷气
二、陆相生油岩的生烃模式
干酪根晚期降解成油理论的局限性
上述的生烃模式是真对I型和II型干酪根。对于III型干酪根，尤其是富含 树脂体的陆相有机质，Ro为0.4%时即可生油，这种油富含环烷烃的轻质 油。
注意两点（两个特例）：