大学精品课件:第2章油气生成.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《大学精品课件:第2章油气生成.ppt》由用户(罗嗣辉)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 大学 精品 课件 油气 生成
- 资源描述:
-
1、第二章第二章 油气的成因及生油层油气的成因及生油层油气成因概述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*生成油气的主要阶段生成油气的主要阶段*生油层生油层*天然气的成因类型天然气的成因类型成因复杂:成因复杂:油气为流体,在地下可运移;油气为流体,在地下可运移;*发现地发现地生成地生成地成份复杂:受外界影响大成份复杂:受外界影响大难以判断来源;难以判断来源;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(需要广泛的知识)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;第一
2、节第一节 油气成因概述油气成因概述 有机成因说有机成因说:油气是由地质历史上分散于沉积岩中油气是由地质历史上分散于沉积岩中的生物有机质在适当条件下生成的。的生物有机质在适当条件下生成的。生物有机质油气生物有机质油气无机成因说:无机成因说:无机物(无机物(C、H、O、Fe)油气。油气。焦点焦点:生油气生油气原始物质原始物质在实验室中,无机物可以合成烃类;在实验室中,无机物可以合成烃类;nCO+nHnCO+nH2 2onHCHn2)(催化一、油气无机成因说一、油气无机成因说 无机物在高无机物在高T T、高、高P P条件下,转化为油气。条件下,转化为油气。主要依据:主要依据:火山喷出气体中有甲烷、乙
3、烷等烃类成分;火山喷出气体中有甲烷、乙烷等烃类成分;火星等太阳系星球上发现有烃类;火星等太阳系星球上发现有烃类;石油的分布常常与深大断裂有关;石油的分布常常与深大断裂有关;(断开地壳,作为通道)。(断开地壳,作为通道)。mnPTHComFe8343 高高1.1.碳化说碳化说 18761876年年 俄国俄国 门捷列夫门捷列夫3FemCn3FemCn(碳化铁)(碳化铁)+4mH4mH2 2o o(沿大断裂或大裂隙流入沿大断裂或大裂隙流入)2.2.宇宙说宇宙说 18891889年年1010月月3 3日,俄、索可洛夫日,俄、索可洛夫天文学家在木星、土星、天王星等行星气圈及慧星尾部发现有烃类天文学家在木
4、星、土星、天王星等行星气圈及慧星尾部发现有烃类nCo+nHnCo+nH2 2onHCHn2)(催化3.3.岩浆说岩浆说 19491949年年 库德梁采夫库德梁采夫基岩岩浆中基岩岩浆中C C、HCHCHHCHCH2 2CHCH3 3CHCH4 4烃类物质烃类物质天然气天然气 有机成因有机成因+无机成因无机成因 一、油气无机成因说一、油气无机成因说 “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。1.1.最早:最早:有机说有机说十八世纪中叶,十八世纪中叶,罗蒙诺索夫罗蒙诺索夫:二、油气有机成因说二、油气有机成因说 19321932年年古勃金古勃金提出提出“混成说混成说”
5、:“含有各种类型的分散有机质的淤泥,在成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(微石油),在压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,形成油气藏。实过程中和水一起进入储层,形成油气藏。”早期有机成因说早期有机成因说2.2.混成说混成说19321932年古勃金年古勃金 二、油气有机成因说二、油气有机成因说 “石油是有机质在沉积物(埋藏成岩)早期石油是有机质在沉积物(埋藏成岩)早期生成的,是许多海相生物遗留下来的天然烃生成的,是许多海相生物遗留下来的天然烃的混合物的混合物”。5.19525.195219541954年间,年间,P.V.SmithP.V
6、.Smith有机成因早期生油说有机成因早期生油说3.3.早期说早期说1952195219541954年间年间P.V.Smith P.V.Smith “石油是沉积岩中占有机质7090%的不溶部分(干酪根)经过一定的埋藏演化,在成岩作用晚期,经热解产生的。”6.19636.1963年,阿贝尔松(年,阿贝尔松(P.H.P.H.AbelsonAbelson):):干酪根热解成油说(有机成因晚期成油说)干酪根热解成油说(有机成因晚期成油说)4.4.晚期说晚期说19631963年阿贝尔松(年阿贝尔松(P.H.AbelsonP.H.Abelson)二、油气有机成因说二、油气有机成因说 早期说早期说+晚期说晚
7、期说 早期说(浅成说)早期说(浅成说):油气是沉积物中的分散有机质在油气是沉积物中的分散有机质在地壳浅部地壳浅部,沉积物沉积物成岩早期成岩早期,在,在细菌生物化学作用细菌生物化学作用下生成的下生成的晚期说晚期说(深成说):(深成说):油气是有机质被埋藏到油气是有机质被埋藏到一定深度一定深度,达到,达到一定一定温度温度,在,在热力和催化剂作用热力和催化剂作用下转化成的。下转化成的。世界世界99%99%以上的石油产自沉积岩,少数岩浆岩,变质岩中的石油以上的石油产自沉积岩,少数岩浆岩,变质岩中的石油 是来自相邻近的富含有机质的沉积岩。是来自相邻近的富含有机质的沉积岩。含油盆地中,含油层位与富含有机质
8、的层位有依存关系;油气含油盆地中,含油层位与富含有机质的层位有依存关系;油气 在各时代地层中的富集、分布不同;在各时代地层中的富集、分布不同;石油中存在生物体特有的化合物、旋光性等。石油中存在生物体特有的化合物、旋光性等。生物物质加热催化,可形成烃类。生物物质加热催化,可形成烃类。石油及多数天然气中的碳稳定同位数组成与生物物质的碳稳定石油及多数天然气中的碳稳定同位数组成与生物物质的碳稳定 同位数组成接近;同位数组成接近;油气有机成因的依据油气有机成因的依据 沉积有机质在特定的地质(还原)环境中,在细菌、沉积有机质在特定的地质(还原)环境中,在细菌、催化剂、温度和时间、放射性等各种作用下,经历催
9、化剂、温度和时间、放射性等各种作用下,经历生物化学、热催化、热裂解、高温变质阶段,陆续生物化学、热催化、热裂解、高温变质阶段,陆续转化成石油和天然气。转化成石油和天然气。第二节第二节 生成油气的原始物质生成油气的原始物质 沉积岩中有机质数量沉积岩中有机质数量3.83.810101515吨吨主要分布在泥、页岩中主要分布在泥、页岩中在外力地质条件作用下,在还原环在外力地质条件作用下,在还原环境中伴随其它矿物一起沉积、保存境中伴随其它矿物一起沉积、保存下来的生物残留物质下来的生物残留物质一、一、沉积有机质沉积有机质的来源的来源 低等水生动植物低等水生动植物为主为主藻类藻类3 310101515吨吨0
10、.01%(0.01%(转化率转化率)3)310101111吨(石油)吨(石油)%9080%2010)()(干酪根不溶有机质烃胶质可溶沥青可容有机质氯仿苯乙醚等有机溶剂沉积有机质二、干酪根二、干酪根(KerogenKerogen)油母质油母质沉积岩中不溶于一般有机溶剂(非氧化性酸、沉积岩中不溶于一般有机溶剂(非氧化性酸、碱碱和非极性有机溶剂)的分散的沉积有机质。和非极性有机溶剂)的分散的沉积有机质。1.1.定义?定义?生物聚合体生物聚合体生物单体生物单体较小碎片较小碎片 地质聚合体地质聚合体腐殖物质腐殖物质 干酪根干酪根生物有机组分生物有机组分 水体水体化学及生物化学降解化学及生物化学降解综合作
11、用、聚合作用综合作用、聚合作用聚合、失去聚合、失去O O2 2 H H2 2O NHO NH3 3成成岩岩作作用用2.2.干酪根的成分及结构干酪根的成分及结构 黑色或褐色粉末,无固定的化学成分;黑色或褐色粉末,无固定的化学成分;C C(79%79%)H H(9%9%)O O(3.0%3.0%)S S(5%5%)N N(2.0%2.0%)微量)微量石油富集碳去氧加氢,多个核桥键和各种多个核桥键和各种官能团联接形成的官能团联接形成的三维网状结构;三维网状结构;干酪根 3.3.干酪根类型干酪根类型 化学分类化学分类 I型干酪根:型干酪根:原始原始H/CH/C高(高(1.251.25-1.751.75
12、),),O/CO/C低(低(0.0260.026-0.120.12)。以链状结)。以链状结构多为特征,富含类脂和蛋白质分解产物。主要来源于水生低等生构多为特征,富含类脂和蛋白质分解产物。主要来源于水生低等生物,富物,富C12C12。生油潜能大,最主要生油母质。生油潜能大,最主要生油母质。0.06-0.160.06-0.161.1-1.61.1-1.6型干酪根:型干酪根:原始原始H/CH/C原子比原子比0.650.65-1.251.25,O/CO/C原子比原子比0.040.04-0.130.13。含大量中等。含大量中等长度直链烷烃和环烷烃,也含多环芳香烃及杂原子官能团。主要来长度直链烷烃和环烷烃
13、,也含多环芳香烃及杂原子官能团。主要来自海相浮游生物、植物和微生物混合有机质。生油潜能中等。自海相浮游生物、植物和微生物混合有机质。生油潜能中等。分两类:分两类:1、2型。型。0.08-0.20.08-0.21.1-1.351.1-1.35型干酪根:型干酪根:原始原始H/C原子比原子比0.460.93,O/C原子比原子比 0.050.30。以芳香结构以芳香结构及含氧官能团多为特征,饱和烃很少。主要来源于陆地高等植物,及含氧官能团多为特征,饱和烃很少。主要来源于陆地高等植物,富富C13。生烃潜力低,主要可形成煤、芳烃、天然气。生烃潜力低,主要可形成煤、芳烃、天然气。0.10.250.10.250
14、.7-1.10.7-1.1 0.7-1.1 0.1-0.25 0.7-1.1 0.1-0.25 H/CH/C O/CO/C 来源来源 生油潜力生油潜力1.1-1.60 0.06-0.16 1.1-1.60 0.06-0.16 1.10-1.35 0.08-0.2 1.10-1.35 0.08-0.2 型型型型型型 藻类为主藻类为主大大浮游生物浮游生物水生低等生物水生低等生物中中等等陆地高等植物陆地高等植物 低低天然气的母源天然气的母源 第三节第三节 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有机质烃类去O、加H、富集C还原条件地质+理化条件痕量痕量-4硫硫痕量痕量-44-6氮氮痕
15、量痕量-415-35氧氧11-157-10氢氢83-8752-71碳碳石油,石油,%沉积岩中的有机质,沉积岩中的有机质,%元素元素痕量痕量-4硫硫痕量痕量-44-6氮氮痕量痕量-415-35氧氧11-157-10氢氢83-8752-71碳碳石油,石油,%沉积岩中的有机质,沉积岩中的有机质,%元素元素一、生成油气的地质条件一、生成油气的地质条件 沉积速率沉降速率:水体变浅、沉积物暴露地表沉积速率沉降速率:水体变浅、沉积物暴露地表大地构造条件:大地构造条件:有利于有机质堆积、保存和向油气转化的地区:地质历史上形成巨厚沉积岩层的沉积盆地。板块的边缘活动带,板块内部的裂谷、坳陷,以及造山带的前陆盆地、
16、山间盆地等大地构造单位。沉降速度与沉积速度:沉降速度与沉积速度:若沉降速度大大超过沉积速度(VsVd),水体急剧变深,不利于生物的发育和有机质的保存;若VsVd,水体迅速变浅,盆地上升为陆,有机质易受氧化,不利于有机质的堆积和保存。1 1 大地构造条件大地构造条件沉积速率沉降速率:水体急剧变深、生物体易氧化沉积速率沉降速率:水体急剧变深、生物体易氧化 持久保持还原环境,适于大量生物繁殖和有机质免遭持久保持还原环境,适于大量生物繁殖和有机质免遭氧化的水体深度,丰富的原始有机质沉积;沉积厚度大、氧化的水体深度,丰富的原始有机质沉积;沉积厚度大、埋深大、地温梯度高、生储盖组合良好;迅速向油气转埋深大
17、、地温梯度高、生储盖组合良好;迅速向油气转化并广泛排烃的地质环境。化并广泛排烃的地质环境。长期、持续稳定下沉的沉积盆地长期、持续稳定下沉的沉积盆地一、生成油气的地质条件一、生成油气的地质条件-大地构造条件大地构造条件沉积速度沉积速度沉降速度沉降速度丰富的沉积有机质丰富的沉积有机质 迅速向油气转化的地质环境迅速向油气转化的地质环境渤海湾盆地早第三纪、沉积厚度达渤海湾盆地早第三纪、沉积厚度达3000-5000m,沉积速率,沉积速率0.12-0.18mm/a,埋藏深度达,埋藏深度达4000-8000m,地温梯度平均,地温梯度平均3.95-5/100m。盆地盆地名称名称陆陆 盆盆面积面积10104 4
18、KmKm2 2持续时间持续时间MaMa最大厚度最大厚度mm塔里木塔里木56.356.3175175(J K RJ K R)1000010000陕甘宁陕甘宁32.032.0155155(T J KT J K)36003600渤海湾渤海湾21.321.3133133(K R QK R Q)1000010000松辽松辽26.126.1175175(J K RJ K R)50005000四川四川23.023.0120(J K)120(J K)柴达木柴达木12.112.118(J K R Q)18(J K R Q)1200012000准噶尔准噶尔13.113.1265(P T J K R)265(P T
19、 J K R)1000010000一、生成油气的地质条件一、生成油气的地质条件-大地构造条件大地构造条件滨海滨海 浅海(陆棚)浅海(陆棚)半深海(陆坡)半深海(陆坡)深海(深海平原)深海(深海平原)高能环境海水高能环境海水进退频繁进退频繁沉积物粗沉积物粗不利于繁殖、不利于繁殖、堆积和保存堆积和保存水体营养丰富,水体营养丰富,阳光充足阳光充足水体较安静水体较安静生物大量繁殖生物大量繁殖最有利最有利水体营养不足水体营养不足生物不发育生物不发育生物遗体下沉经历巨厚水体生物遗体下沉经历巨厚水体大部分遭到破坏,大部分遭到破坏,陆源有机质很少陆源有机质很少2 2岩相古地理条件岩相古地理条件一、生成油气的地
20、质条件一、生成油气的地质条件-岩相古地理条件岩相古地理条件海相:海相:浅海浅海海陆过渡海:海陆过渡海:三角洲相三角洲相波斯湾盆地中新生界,西西伯利亚朱罗系、白波斯湾盆地中新生界,西西伯利亚朱罗系、白 垩系,四川盆地的志留系、二叠系垩系,四川盆地的志留系、二叠系陆相:陆相:深湖、半深湖相深湖、半深湖相 (松辽、渤海湾)(松辽、渤海湾)深度适当,面积较大,有机物丰富的水体;深度适当,面积较大,有机物丰富的水体;低能还原环境;低能还原环境;3.3.古气候条件古气候条件直接影响生物的发育,直接影响生物的发育,温暖、潮湿气候有利于生物的繁殖和发育。温暖、潮湿气候有利于生物的繁殖和发育。二、生成油气的理化
21、条件二、生成油气的理化条件油气生成是一个不断吸收能量的过程油气生成是一个不断吸收能量的过程1.1.细菌作用细菌作用富含有机质的开阔海沉积物中微生物富含有机质的开阔海沉积物中微生物 代谢作用的生化环境剖面图代谢作用的生化环境剖面图按生活习性按生活习性 喜氧细菌喜氧细菌 厌氧细菌厌氧细菌 通氧细菌通氧细菌细菌:细菌:分布最广、繁殖最快、分布最广、繁殖最快、适应性最强适应性最强 生油原始物质生油原始物质 细菌对有机质分解,产生相应的有机化合物和甲烷细菌对有机质分解,产生相应的有机化合物和甲烷 气。分离出氧、硫、氮等杂元素,富集碳、氢。气。分离出氧、硫、氮等杂元素,富集碳、氢。按生活习性按生活习性 喜
展开阅读全文