油气生成

二、低熟油的母质 1．显微组分“分期生烃” 显微组分“分期生烃”
在烃源岩中，那些化学性质不稳定、 在烃源岩中，那些化学性质不稳定、活化能较 树脂体、木栓质体、高等植物蜡、 树脂体、木栓质体、高等植物蜡、藻类生物 低的富氢显微组分有可能生成低熟油。 低的富氢显微组分有可能生成低熟油。Ⅱ-S型干 类脂物及含硫大分子（非烃、沥青质和Ⅱ 类脂物及含硫大分子（非烃、沥青质和 酪根）等的生烃贡献明显早于其它组分， 酪根）等的生烃贡献明显早于其它组分，成为低 温早熟生油的主要母质。 温早熟生油的主要母质。
杜阿拉盆地洛格巴巴岩系可溶 巴黎盆地下托尔阶页岩可溶 有机质随深度的变化 有机质随深度的变化
2．烷烃随深度的变化 ．
各种烃类数量随深 度变化
正构烷烃 一般随深度增加， 一般随深度增加 ， 主 峰碳数降低， 峰碳数降低 ， 碳数范围 由 高 碳 数 范 围 C23~C33 向 C ~C 低 碳 数 范 围 C15~C21 或 更 低范围C15-移动， 低范围C15-移动，奇偶优 势消失。 势消失。
①高密度、高粘度、高含硫石油； 高密度、高粘度、高含硫石油； 密度一般为0.89～0.98g/cm3，粘度从数百至数千 密度一般为0.89～ 0.89 高密度、低蜡、Hale Waihona Puke Baidu硫石油： ②高密度、低蜡、低硫石油： mPa·s 其最大特点是高含硫（多超过2%），反映了 2%）， mPa s，其最大特点是高含硫（多超过2%），反映了 高盐度强还原环境的特点。 高盐度强还原环境的特点。 高蜡、低硫、 0.87～0.94g/cm 含硫小于0 高密度石油： ③高蜡、低硫、中—高密度石油：3，含硫小于0.6%，粘 密度一般为0 高密度石油 密度一般为 87～ 94g/cm 以江汉的广华寺、王场油田、河南的泌阳油田、 以江汉的广华寺、王场油田、河南的泌阳油田 度似乎在不同地区差别较大， 低的不足35mPa·s ， 高 度似乎在不同地区差别较大 ， 低的不足 35mPa s 、 35mPa 胜利的八面河油田、大港的沧东油田为代表。 25% 胜利的八面河油田 低凝点石油： ，一般都大于25% 最特征的标志是石油含蜡量高，一般都大于 最特征的标志是石油含蜡量高 的超过2265mPa·s 、大港的沧东油田为代表。 25%， 2265mPa 的超过 2265mPa s 。 高粘度并非是由石油蚀变作用所 低密度、低粘度、 ④低密度、低粘度、低凝点石油：其生源母质与高等 ， 密度0.86 0.90%， 0.86～ mPa·s 密度0.86～0.90%，粘度为几个mPa 可能与石油中重质极性馏分含量较高有关。 致，可能与石油中重质极性馏分含量较高有关。 植物富氢组分有关， 粘度为几个mPa s。石油中高含 植物富氢组分有关，尤其与煤系地层中树脂体和木栓 蜡反映生源母质可能与富长链脂肪族的高等植物和富 质体的关系更为密切，属沼泽相沉积环境。 质体的关系更为密切，属沼泽相沉积环境。、 辽河的高 以胜利的沾化凹陷、 以胜利的沾化凹陷 苏北的海安凹陷、 含类脂质的生物有关，其沉积条件为弱还原的微咸水 含类脂质的生物有关，、 苏北的海安凹陷 升油田为代表。 升油田为代表。 在大港油田板桥凹陷沙一段和青海柴达木盆地上侏 环境。 环境。 罗统地层中以凝析油产出。 罗统地层中以凝析油产出。 以大港的南皮凹陷、大庆的新北（黑帝庙）油田、 以大港的南皮凹陷、大庆的新北（黑帝庙）油田、 胜利的德1 广西的百色盆地为典型。 胜利的德1井、广西的百色盆地为典型。
第五章 油气的生成
第一节 烃类的演化与干酪根成烃作用模式
油气的成因是油气地球化学的一个基本理论问题。 油气的成因是油气地球化学的一个基本理论问题。 一、烃类的形成及演化 石油、天然气是流体，由于其流动性， 石油、天然气是流体，由于其流动性，常使产出地与 1．生成地不一致，就使油气的成因研究变的很复杂。但 抽提物和总烃含量 生成地不一致，就使油气的成因研究变的很复杂。 随深度的变化 经过长期的油气勘探实践和研究， 经过长期的油气勘探实践和研究，人们对油气的主要 成因机理有了深刻的认识。 成因机理有了深刻的认识。 在埋藏深度浅于 1500m时，可溶有机质数 1500m时 量随深度增加的变化较小, 量随深度增加的变化较小, 当埋藏深度在1500 1500～ 当埋藏深度在1500～ 2200m时 2200m时，饱和烃的含量 大幅度增加， 大幅度增加，可溶有机质 的数量迅速增大， 的数量迅速增大，当埋藏 深度大于2200m 2200m时 深度大于2200m时，可溶 有机质在达到最大数量后， 有机质在达到最大数量后， 又迅速降低。 又迅速降低。
洛杉矶盆地正构烷烃随 埋深的变化
异构烷烃 随埋深增加 而减少。 而减少。济阳坳 陷东营凹陷下第 三系沙三段烃源 岩异构烷烃的演 化也显示类似的 规律。 规律。
岩中类异戊二烯烃与 正构烷烃演化对比
东营凹陷沙三段烃类随埋深的演化（据程克明， 东营凹陷沙三段烃类随埋深的演化（据程克明，1982） ）
环烷烃 随深度由浅到深：多环（ 六环） 随深度由浅到深：多环（四、五、六环）环烷烃 逐渐降低，单环、二环环烷烃含量逐渐增高。 逐渐降低，单环、二环环烷烃含量逐渐增高。 芳香烃 生油高峰期之后饱/芳比有随深度增加而变小的 生油高峰期之后饱/ 趋势。从结构上来看，浅处多以芳香环烷烃为主， 趋势。从结构上来看，浅处多以芳香环烷烃为主，碳 27~30 与生物成因的环状化合物关系密切。 30， 数 27 30 ，与生物成因的环状化合物关系密切。 深部 多以1 3环的苯。 菲系列芳香烃为主， 多以 1~3环的苯。 萘、 菲系列芳香烃为主， 而高分子 量芳香环烷烃趋于消失。 量芳香环烷烃趋于消失。
二、干酪根成烃作用的一般模式
烃类生成与烃类埋藏深度关系的一般模式示意图
第二节 低熟油的形成机理
按照传统的生油模式及以其为基础建立的资源评价 方法，一般以烃源岩Ro Ro＝ 生油门限” Ro＜ 方法 ，一般以烃源岩Ro ＝ 0.5%为 “生油门限”， Ro＜ 50% 者被视为无效烃源岩。 而对于Ro Ro＝ 50～ 70% 0.50% 者被视为无效烃源岩 。 而对于 Ro ＝ 0.50 ～ 0.70% 之间的低成熟烃源岩，被认为其未达到“生油高峰” 之间的低成熟烃源岩，被认为其未达到“生油高峰”， 生成的油气资源相当有限。 生成的油气资源相当有限。
三、低熟油的性质与判识标志
1．低熟油的一般物理化学性质 （1）低熟油的物性特点 从 0.7 ～ 1.0g/cm3 ， 绝大多数低熟油的密度介于 85～ 94g/cm 之间， 0.85 ～ 0.94g/cm3 之间 ， 与普通石油相比显示出其油 质偏重的特点。但其中也不乏象吐哈盆地、 质偏重的特点。但其中也不乏象吐哈盆地、柴达木盆 地所产的低熟凝析油和轻质油。 地所产的低熟凝析油和轻质油。 周光甲等（1994） 周光甲等（1994）根据低熟油的物理化学性质特 把我国的低熟石油划分为四种类型： 点，把我国的低熟石油划分为四种类型：
有机显微组分 藻类类脂物与蜡质 细菌改造的Ⅱ型有机质 含硫大分子（非烃、沥青质 ＜0.3 及Ⅱ-S 型干酪根） 树脂体 木栓质体 镜质组 孢子体 角质体 藻类体 壳屑体 0.35 0.35 0.45 0.55 0.5 0.6~0.7 0.40~0.70 0.35~0.6 0.50~1.00 0.70~0.90 0.70~0.90 0.75~1.1 取决于母源组分的性质 高 高 中等 高 高 极高 0.30~0.50 高 生油门限（Ro%） 0.3 0.35 生油高峰（Ro%） 0.30~0.60 0.35~0.60 生油潜力 极高 极高
3．低熟烃源岩的地化特征
（1）氯仿沥青“A”的族组成 氯仿沥青“ 的族组成 与成熟源岩相比， 与成熟源岩相比，低熟源岩的族组成总体上具有饱和 烃含量低（一般小于60%），非烃含量相对较高 60%），非烃含量相对较高（ 烃含量低（一般小于60%），非烃含量相对较高（占氯仿 沥青“ 族组成的20%以上），非 沥比大（一般远大于1 族组成的20%以上）， 沥青“A”族组成的20%以上），非/沥比大（一般远大于1） 的特点。 的特点。
（2）化合物分布特征 高饱/芳比（ 10）和高非/沥比（ 17） 高饱/芳比（达2～10）和高非/沥比（1～17）的特 点。 饱和烃馏分以正构烷烃为主（ 含量占60 80% 60～ 饱和烃馏分以正构烷烃为主 （ 含量占 60 ～ 80% ） ， 生物标志物含量丰富。 生物标志物含量丰富。 芳烃馏分包含常规多环芳烃、芳香甾萜类和各种含 芳烃馏分包含常规多环芳烃、 硫化合物等成分。 硫化合物等成分。 低熟石油与源岩常含有相当数量热稳定性低的生物 粪甾烷、 β(H),21β(H)标志物：例加， β(H)粪甾烷 17β(H),21β(H) 藿烷、 标志物：例加，5β(H)粪甾烷、17β(H),21β(H)-藿烷、 13α(H),14α(H) 三环萜烷、脱羟基维生素E α(H),14α(H)—三环萜烷 13α(H),14α(H) 三环萜烷、脱羟基维生素E、卟啉以 及长侧链噻吩类，标志这些石油和源岩的低熟性。 及长侧链噻吩类，标志这些石油和源岩的低熟性。
低熟油形成机理的研究是对现有油气成因理论的进 一步补充和完善， 一步补充和完善，对于促使油气资源评价技术方法的改 进与发展，拓宽油气勘探领域，具有重要的实际意义。 进与发展，拓宽油气勘探领域，具有重要的实际意义。
一、低熟油的涵义
所谓的低熟油系指所有非干酪根晚期热降解成因 所谓的低熟油系指所有非干酪根晚期热降解成因 的各类低温早熟的非常规石油。 的各类低温早熟的非常规石油。 即在生物甲烷气生烃高峰之后， 即在生物甲烷气生烃高峰之后，烃源岩中某些 特定有机质， 特定有机质，在埋藏升温达到干酪根晚期热降解大 量生油高峰以前（相应的源岩镜质体反射率Ro Ro＜ 量生油高峰以前（相应的源岩镜质体反射率Ro＜ 0.70%左右），经由不同生烃机制的低温生物化学或 左右）， 0.70%左右），经由不同生烃机制的低温生物化学或 低温化学反应生成并释放的烃类。 低温化学反应生成并释放的烃类。 包括凝析油、轻质油、正常石油、 包括凝析油、轻质油、正常石油、重油和高凝 固点油等。 固点油等。低熟油生烃阶段相应的源岩镜质体反射 Ro大体上在0.20～0.70%范围内 大体上在0.20 范围内， 率Ro大体上在0.20～0.70%范围内，相当于干酪报生 烃模式的未成熟和（ 低成熟阶段。 烃模式的未成熟和（或）低成熟阶段。
2.可溶有机质的贡献 2.可溶有机质的贡献
在沉积物和年轻岩石中存在一定数量的有机 其中包括烃类物质。在成岩作用阶段， 质 ， 其中包括烃类物质。 在成岩作用阶段，烃源 岩中可溶有机质的变化十分活跃， 岩中可溶有机质的变化十分活跃 ， 含杂原子的非 烃不断脱除杂原子基团转化为烃类，而且这一过 烃不断脱除杂原子基团转化为烃类， 程不需要很高的热力条件， 程不需要很高的热力条件 ， 属典型早期低温转化 过程。可溶有机质对低熟油有十分重要的贡献。 过程。可溶有机质对低熟油有十分重要的贡献。
（2）低熟油的族组成特征
我国低熟油的族组成具有饱和烃含量相对校低、 我国低熟油的族组成具有饱和烃含量相对校低、 饱和烃含量相对校低 的共性。 非烃十沥青质”含量相对较高的共性 “非烃十沥青质”含量相对较高的共性。 饱/芳比低和非/沥比高是低熟油在族组成上的 芳比低和非/沥比高是低熟油在族组成上的 另一共同特征。 另一共同特征。 绝大多数油样（ 80%） 绝大多数油样（占80%）饱/芳比值介于1～4， 芳比值介于1 这与低熟油重杂原子含量高、 这与低熟油重杂原子含量高、烃含量低的特征是一 致的。与成熟石油相比，低熟油的非/ 致的。与成熟石油相比，低熟油的非/沥比相对较 其中75%以上油样的非/沥比大于5 75%以上油样的非 高，其中75%以上油样的非/沥比大于5，而在成熟 石油中通常小于3 石油中通常小于3。