石油地质2-1油气成因概述.ppt

石油地质2-1油气成因概述.ppt

《石油地质2-1油气成因概述.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《石油地质2-1油气成因概述.ppt（41页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

石油天然气地质与勘探石油天然气地质与勘探主讲人：

张传河主讲人：

张传河中国石油大学胜利学院中国石油大学胜利学院1石油天然气地质与勘探石油天然气地质与勘探绪论绪论绪论绪论第一章第一章第一章第一章石油、天然气、油田水的基本特征石油、天然气、油田水的基本特征石油、天然气、油田水的基本特征石油、天然气、油田水的基本特征第二章第二章第二章第二章石油和天然气的成因石油和天然气的成因石油和天然气的成因石油和天然气的成因第三章第三章第三章第三章储集层和盖层储集层和盖层储集层和盖层储集层和盖层第四章第四章第四章第四章石油和天然气的运移石油和天然气的运移石油和天然气的运移石油和天然气的运移第五章第五章第五章第五章油气聚集与油气藏的形成油气聚集与油气藏的形成油气聚集与油气藏的形成油气聚集与油气藏的形成第六第六第六第六章章章章油气藏的类型及特征油气藏的类型及特征油气藏的类型及特征油气藏的类型及特征第七第七第七第七章章章章油气聚集单元与油气分布油气聚集单元与油气分布油气聚集单元与油气分布油气聚集单元与油气分布第八第八第八第八章章章章油气资源评价与勘探理论技术油气资源评价与勘探理论技术油气资源评价与勘探理论技术油气资源评价与勘探理论技术第九第九第九第九章章章章油气田勘探的程序和任务油气田勘探的程序和任务油气田勘探的程序和任务油气田勘探的程序和任务22油气成因概述油气成因概述油气成因概述油气成因概述油气生成的原始物质油气生成的原始物质油气生成的原始物质油气生成的原始物质油气生成的地质环境与物理化学条件油气生成的地质环境与物理化学条件油气生成的地质环境与物理化学条件油气生成的地质环境与物理化学条件有机质成烃演化模式有机质成烃演化模式有机质成烃演化模式有机质成烃演化模式天然气的成因类型及特征天然气的成因类型及特征天然气的成因类型及特征天然气的成因类型及特征烃源岩特征与油源对比烃源岩特征与油源对比烃源岩特征与油源对比烃源岩特征与油源对比第二章第二章石油和天然气的成因石油和天然气的成因石油天然气地质与勘探石油天然气地质与勘探3第一节第一节油气成因概述油气成因概述油气成因、油气藏形成、油气分布规律，油气成因、油气藏形成、油气分布规律，是石油地质学的三大研究课题，而油气生成是石油地质学的三大研究课题，而油气生成是其中的根本性问题。

要进行油气勘探工作，是其中的根本性问题。

要进行油气勘探工作，需要选择有利的勘探区和有利层位，首先必需要选择有利的勘探区和有利层位，首先必须解决盆地的油气生成问题。

须解决盆地的油气生成问题。

油油气气成成因因问问题题，在在原原始始物物质质、客客观观环环境境及及转转化化条件等方面，长期存在争论。

条件等方面，长期存在争论。

4第一节第一节油气成因概述油气成因概述一、一、油气无机成因说油气无机成因说二、二、油气有机成因说油气有机成因说三、两种成因说的主要证据三、两种成因说的主要证据5油气成因争议的原因油气成因争议的原因:

1.油气是流体，可运移，非原地矿藏，油气是流体，可运移，非原地矿藏，即产油气地即产油气地生油气地。

生油气地。

2.化学成分复杂。

化学成分复杂。

3.原始母质原始母质油气？

油气？

4.涉及学科多。

涉及学科多。

6两大成因学派两大成因学派:

无机成因说：

无机成因说：

石油及天然气是在地下深石油及天然气是在地下深处高温、高压条件下由无机物通过化学处高温、高压条件下由无机物通过化学反应形成的反应形成的无机物（无机物（C、H、O、Fe）油气油气有机成因说有机成因说：

油气是在地球上生物起源之后，：

油气是在地球上生物起源之后，在地质历史发展过程中，由保存在沉积岩中在地质历史发展过程中，由保存在沉积岩中的生物有机质逐步转化而成。

的生物有机质逐步转化而成。

生物有机质生物有机质油气油气根据在生油气原始物质问题上观点的差异：

7自俄国著名化学家门捷列夫于1876年提出油气成因的“碳化物说”以来，有关油气的无机成因研究，一直有研究者在不断的探索。

综观不同研究者的成因说归纳起来可以分为两大类：

（一）泛宇宙说

（一）泛宇宙说：

（二）地球深部的无机

（二）地球深部的无机合成说合成说：

一、油气无机成因说一、油气无机成因说8

（一）泛宇宙说

（一）泛宇宙说：

包含烃类在内的有包含烃类在内的有机化合物是在宇宙天体的无机演化过程机化合物是在宇宙天体的无机演化过程中形成的，在地球形成时就包含有有机中形成的，在地球形成时就包含有有机物。

物。

陨石和行星中普遍发现了很多有机化合物、地球火山喷气和幔源岩浆岩中存在有机包裹体等，是这一类成因说的主要证据。

一、油气无机成因说一、油气无机成因说9

（二）地球深部的无机

（二）地球深部的无机合成说合成说：

油气是在地球的深处，由于高温、高压油气是在地球的深处，由于高温、高压和催化剂的作用下和催化剂的作用下由由H2O、CO2、H2等等简简单无机物反应形成的。

单无机物反应形成的。

一、油气无机成因说一、油气无机成因说10

（一）泛宇宙说

（一）泛宇宙说11宇宙说：

宇宙说：

由俄俄国国学学者者索索可可洛洛夫夫于1889年年10月月3日日在莫斯科自然科学研究者协会年会上首次提出。

“碳氢化合物是宇宙间固有的碳氢化合物是宇宙间固有的。

”在在地地球球呈呈熔熔融融状状态态时时，碳碳氢氢化化合合物物就就包包含含在在它它的的气气圈圈中中，随随着着地地球球冷冷凝凝，碳碳氢氢化化合合物物被被冷冷凝凝岩岩浆浆吸吸收收，最后，它们凝结于地壳中而形成石油。

最后，它们凝结于地壳中而形成石油。

证据：

证据：

彗星等天体上发现了碳氢化合物。

彗星等天体上发现了碳氢化合物。

11n基本论点为：

在天体中碳和氢的储量很大，因此同样可以假设这些元素在地球上也很丰富；由碳、氢合成碳氢化合物出现在天体发展的早期阶段n同其它天体一样，地球上形成的碳氢化合物后来为岩浆所吸收；当岩浆进一步冷却和体积收缩时，包含在其中的碳氢化合物就沿断裂或裂隙分离出来。

12基性岩浆中存在C.H.O等元素，随其冷却时可化合为碳氢化合物。

证据证据岩浆岩、变质岩中相继发现油气藏，岩浆岩、变质岩中相继发现油气藏，基性岩浆中发现天然气。

基性岩浆中发现天然气。

19491949年，前苏联，库德梁采夫年，前苏联，库德梁采夫岩浆说岩浆说13T.Gold（1993）：

地球深部存在着大量在地球形成时就已大量存在的甲烷及其它非烃气体。

在地球演化过程中，这些气体从地球深部被加热而通过深大断裂等通道或伴随火山活动释放出来并向上运移，部分保存在地壳和上地幔中，形成天然气藏；部分逸散到大气圈中。

目前火山岩气藏正越来越多地被发现。

东太平洋海隆、红海、冰岛、中国五大连池、云南腾冲等火山岩区均有这类成因的天然气。

实验及理论研究也表明，地球深部存在非生物成因的甲烷等气体。

22地幔脱气说地幔脱气说141碳化物说碳化物说：

门捷列夫，门捷列夫，1876地地球球内内部部水水与与重重金金属属碳碳化化物物相相互互作作用用，可可以以产产生生碳碳氢化合物氢化合物3FemCn+4mH2OmFe3O4+C3nH8m地球形成时期，温度很高，使碳和铁变为液态，互相作用而形成碳化铁。

由于它们比重较大，保存在地球深处。

后来，地表水沿地壳裂隙向下渗透，与碳化铁作用产生碳氢化合物，后者又沿着裂隙上升到地壳部分，冷凝形成石油，并在孔隙性岩层中聚集成油藏；或浸入岩石形成油页岩、藻煤及其它含沥青岩石；或在地表附近受氧化形成地沥青等产物。

无法证实地球的深部存在金属碳化物无法证实地球的深部存在金属碳化物

（二）地球深部的无机

（二）地球深部的无机合成说合成说152高温生成说高温生成说切卡留克切卡留克（19711971）：

）：

根根据据合合成成金金刚刚石石的的实实验验，用用装装满满矿矿物物混混合合物物（方方解解石石、石石英英、六六水水泻泻盐盐等等）代代替替石石墨墨反反应应器器，在在高高压压6000-70006000-7000MPaMPa和和高高温温18001800ooKK下下，几几分分钟钟后后由由反反应应器器中中分分离离出出易易挥挥发发组组分分，包包括括甲甲烷烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷及少许庚烷。

乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷及少许庚烷。

在在深深约约150150公公里里的的上上地地幔幔古古顿顿堡堡层层内内，在在温温度度超超过过15001500ooKK、压压力力50005000MPaMPa下下，由由于于有有FeOFeO及及FeFe33OO44的的参参与与，HH22OO与与COCO22还还原原而而成成烃烃类类。

在在强强烈烈褶褶皱皱作作用用时时，深深部部石石油油进进入入地地壳壳沉沉积岩，并由低分子烃转化为高分子烃及环状烃。

积岩，并由低分子烃转化为高分子烃及环状烃。

16耶兰斯基耶兰斯基（19711971）：

）：

橄榄石橄榄石的蛇纹石化作用可以产生烃类的蛇纹石化作用可以产生烃类33（Fe,MgFe,Mg）22SiOSiO44+7H+7H22O+SiOO+SiO22+3CO+3CO22=2Mg=2Mg33（OHOH）44SiSi22OO55+3Fe+3Fe22OO33+C+C33HH66+Q（+Q（热热）在埋深22-40km的地壳玄武岩层底橄榄岩发育带，若上覆地壳深坳陷发生张裂，水沿断裂渗入下部橄榄岩发育带，从而发生橄榄石蛇纹石化作用；生成烃类的又沿着断裂而进入沉积岩。

证据：

某些油田分布于蛇纹岩及强烈蛇纹岩化的橄榄岩中3蛇纹石化生油说蛇纹石化生油说174费费-托地质合成说托地质合成说化化学学家家RRobinson（1963，1966）：

地地球球上上原原始始的的石石油油可能是可能是20亿年前通过如下费亿年前通过如下费-托反应生成的托反应生成的证据：

原油中正构烷烃的分布与费证据：

原油中正构烷烃的分布与费-托合成油中的相同，托合成油中的相同，世界油气的一半以上与板块俯冲及其相联系的各种断裂有关世界油气的一半以上与板块俯冲及其相联系的各种断裂有关。

催化催化费费-托反应最适宜的部位：

俯冲板块的接触带、蛇绿岩推覆体托反应最适宜的部位：

俯冲板块的接触带、蛇绿岩推覆体中、裂谷作用所薄化的地壳中。

费中、裂谷作用所薄化的地壳中。

费-托反应合成的烃类伴随着断托反应合成的烃类伴随着断裂岩浆活动上升，并运移到储集层中形成油气藏。

裂岩浆活动上升，并运移到储集层中形成油气藏。

18二、油气有机成因说二、油气有机成因说2.2.维尔纳茨维尔纳茨二十世纪二十世纪二十年代初期二十年代初期系统研究了有机质的地质作用地球化学概论和生物圈系统研究了有机质的地质作用地球化学概论和生物圈详细论述了详细论述了石油的有机组成石油的有机组成和和石油有机成因的主要石油有机成因的主要依据依据，提出了碳循环的模式。

，提出了碳循环的模式。

油气有机生成学说的建立是一个漫长的过程，许多研究油气有机生成学说的建立是一个漫长的过程，许多研究者进行了探索，取得了卓有成效的成果。

者进行了探索，取得了卓有成效的成果。

1、最早：

十八世纪中叶，、最早：

十八世纪中叶，罗蒙诺索夫罗蒙诺索夫“石油是煤在地下高温蒸馏的产物。

石油是煤在地下高温蒸馏的产物。

蒸馏说蒸馏说193.1932年年古勃金古勃金提出提出“混成说混成说”“含有各种类型的分散有机质的淤泥，含有各种类型的分散有机质的淤泥，在成岩早期产生分散状态的石油（微石在成岩早期产生分散状态的石油（微石油），在压实过程中和水一起进入储层，油），在压实过程中和水一起进入储层，形成油气藏。

形成油气藏。

”早期有机成因说早期有机成因说20“植物说植物说”、“动植物动植物”、“混合说混合说”、“脂肪说脂肪说”、“碳水化合物说碳水化合物说”、“蛋白质说蛋白质说”4.特雷布斯（特雷布斯（Treibs1933）：

首次发现并证实了首次发现并证实了卟啉化合物卟啉化合物广泛存在于广泛存在于不同时代、不同成因的石油、沥青等中。

不同时代、不同成因的石油、沥青等中。

认为：

卟啉化合物来源于植物叶绿素认为：

卟啉化合物来源于植物叶绿素石油有机成因重要依据。

石油有机成因重要依据。

有机说的盛行期有机说的盛行期215.5.20世纪世纪50年代年代美国美国P.V.Smith（P.V.Sm