第二章现代油气成因理论 名词解释 干酪根:泛指现代沉积物和古代沉积岩中不溶于一般有机溶剂的沉积有机质。 Ⅰ型干酪根:原始氢含量高和氧含量低,HC原子比介于1.25-1.75,OC原子比介于 0.026-0.12 Ⅱ型干酪根:原始氢含量较高,但稍低于Ⅰ型甘酪根,HC原子比介于0.65~1.25,OC原 子比介于0.040.13 Ⅲ型干酪根:原始氢含量低和氧含量高,HC原子比介于046-0.93,OC原子比介于 0.05~0.30。 生油门限:随着埋藏深度的增大,当温度升高到一定数值,有机制才开始大量转化为石油, 这个温度界限为有机质的成熟温度或生油门限。 生油窗:在热催化作用下,有机质能够大量转化为石油和湿气,成为主要的生油时期,在国 外称为生油窗 催化剂:是一种加速某种化学反应速率而本身并不在反应中消耗的物质 生物化学气:在低温(小于75℃)还原环境下,厌氧细菌对沉积质进行生物化学降解所形 成的富含甲烷气体成为生物化学气。 干气与湿气:甲烷含量在气体成分长占95%以上,重烃气含量极少,称为干气。反之,称 为湿气。 油型气:腐泥型有机质的热解气和裂解气称为油型气。 煤型气:把腐殖型有机质的热解气和裂解气称为煤型气 煤成气:是专指煤层在煤化过程中所生成的天然气,属煤型气的一种 煤层气:是指以吸附状态存在于煤层中的煤成气,是描述煤成气产状的术语 无机成因气:系指不涉及有机质物质反应得一切作用和过程所形成的气体 生油层系:在一定地质时期内,具相同岩性一岩相特征的若干生油层与其间非生油层的组合, 成为生油层系 有机碳含量(TOC):有机碳含量是国内外普遍采用的有机质丰度指标,系指岩石中残留的 有机碳含量 剩余有机碳含量:因为生油气层中油气生成溢出后,岩石中残留下来的有机质中的碳含量 就是在实验室所测定的数值,称为有机碳含量
第二章 现代油气成因理论 名词解释 干酪根：泛指现代沉积物和古代沉积岩中不溶于一般有机溶剂的沉积有机质。 Ⅰ型干酪根：原始氢含量高和氧含量低，H/C 原子比介于 1.25~1.75，O/C 原子比介于 0.026~0.12。 Ⅱ型干酪根：原始氢含量较高，但稍低于Ⅰ型甘酪根，H/C 原子比介于 0.65~1.25，O/C 原 子比介于 0.04~0.13。 Ⅲ型干酪根：原始氢含量低和氧含量高，H/C 原子比介于 0.46~0.93，O/C 原子比介于 0.05~0.30。 生油门限：随着埋藏深度的增大，当温度升高到一定数值，有机制才开始大量转化为石油， 这个温度界限为有机质的成熟温度或生油门限。 生油窗：在热催化作用下，有机质能够大量转化为石油和湿气，成为主要的生油时期，在国 外称为生油窗。 催化剂：是一种加速某种化学反应速率而本身并不在反应中消耗的物质。 生物化学气：在低温（小于 75℃）还原环境下，厌氧细菌对沉积质进行生物化学降解所形 成的富含甲烷气体成为生物化学气。 干气与湿气：甲烷含量在气体成分长占 95%以上，重烃气含量极少，称为干气。反之，称 为湿气。 油型气：腐泥型有机质的热解气和裂解气称为油型气。 煤型气：把腐殖型有机质的热解气和裂解气称为煤型气。 煤成气：是专指煤层在煤化过程中所生成的天然气，属煤型气的一种。 煤层气：是指以吸附状态存在于煤层中的煤成气，是描述煤成气产状的术语。 无机成因气：系指不涉及有机质物质反应得一切作用和过程所形成的气体。 生油层系：在一定地质时期内，具相同岩性—岩相特征的若干生油层与其间非生油层的组合， 成为生油层系。 有机碳含量（TOC）：有机碳含量是国内外普遍采用的有机质丰度指标，系指岩石中残留的 有机碳含量。 剩余有机碳含量：因为生油气层中油气生成溢出后，岩石中残留下来的有机质中的碳含量， 就是在实验室所测定的数值，称为有机碳含量
氯仿沥青“A”:是指岩石中可抽提有机质的含量 成熟度:是表示沉积有机质向石油转化的热演化程度。 镜质组反射率(R0):是一项衡量生油岩经历的时间一古地温史、有机质热成熟的良好指标。 简答题: 1.简述晚期生油理论 答:石油是沉积物中不溶有机质(干酪根)成岩作用晚期,经过热解作用生成的。该理论认 为,随着埋藏温度增加,低温不断上升,有机质向油气的转化显示出明显的阶段性。(1)生 物化学生气阶段:(2)热催化生油气阶段:(3)热裂解生凝析气阶段;(4)深部高温生气阶 段。石油主要在热催化作用时期生成,此时有机质埋藏深度大于1500米 2.简述按照成因天然气的分类。 答:可用下列表来表示: 「无机成因气」幔源气、岩浆成因气、放射成因气、变质成因气、宇宙气、无机盐分解气 成熟度 母质 未成熟未熟一低熟阶段成熟阶段 过熟阶段 类型、类型 有机成因气 油型热解气 油型气油型生物气油型过渡带气原油伴凝析型裂解气 Ⅱ型 生气气 Ⅱ型 煤型热解气 煤型气煤型生物气|煤型过渡带气‖(常伴生凝析‖煤型裂解气 Ⅲ型 油) 混合成因气 大气、气水合物、同岩两源混合气、异岩两源混合气 3.生成油气的原始有机物主要有哪些 答:生成油气的沉积有机物主要由类脂化合物、蛋白质、碳水化合物以及木质素等生物化学 聚合物组成 4.简述Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型干酪根的基本特征 答:Ⅰ型干酪根的基本特征:(1)原始氢含量高,氧含量低:(2)以含脂类化合物为主;(3) 生油潜能大 Ⅱ型干酪根的基本特征:(1)岩石氢含量较高,但低于Ⅰ型干酪根:(2)来源于海相浮 游生物和微生物的混合有机质;(3)生油潜能中等
氯仿沥青“A”：是指岩石中可抽提有机质的含量。 成熟度：是表示沉积有机质向石油转化的热演化程度。 镜质组反射率（R0）：是一项衡量生油岩经历的时间—古地温史、有机质热成熟的良好指标。 简答题： 1. 简述晚期生油理论 答：石油是沉积物中不溶有机质（干酪根）成岩作用晚期，经过热解作用生成的。该理论认 为，随着埋藏温度增加，低温不断上升，有机质向油气的转化显示出明显的阶段性。（1）生 物化学生气阶段；（2）热催化生油气阶段；（3）热裂解生凝析气阶段；（4）深部高温生气阶 段。石油主要在热催化作用时期生成，此时有机质埋藏深度大于 1500 米。 2. 简述按照成因天然气的分类。 答：可用下列表来表示： 无机成因气 幔源气、岩浆成因气、放射成因气、变质成因气、宇宙气、无机盐分解气 有 机 成 因 气 成熟度 母质 成因 类型 类型 未成熟 未熟—低熟阶段 成熟阶段 过熟阶段 Ⅰ型 | Ⅱ型 油型气 油型生物气 油型过渡带气 油型热解气 油型裂解气 原油伴 生气 凝析 气 Ⅱ型 | Ⅲ型 煤型气 煤型生物气 煤型过渡带气 煤型热解气 （常伴生凝析 油） 煤型裂解气 混合成因气 大气、气水合物、同岩两源混合气、异岩两源混合气 3. 生成油气的原始有机物主要有哪些。 答：生成油气的沉积有机物主要由类脂化合物、蛋白质、碳水化合物以及木质素等生物化学 聚合物组成。 4. 简述Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型干酪根的基本特征。 答：Ⅰ型干酪根的基本特征：(1)原始氢含量高，氧含量低；（2）以含脂类化合物为主;(3) 生油潜能大。 Ⅱ型干酪根的基本特征：（1）岩石氢含量较高，但低于Ⅰ型干酪根；（2）来源于海相浮 游生物和微生物的混合有机质；（3）生油潜能中等
Ⅲ型干酪根的基本特征:(1)原始氢含量低,氧含量高;(2)来源于陆地高等植物:(3) 可成为有利的生气来源。 5.简述有利于油气生成的大地构造背景 答:长期持续下沉中伴随适当的上升,沉降速率与沉积速率相近或前者稍大于后者,才能持 久保持还原环境。在这种条件下,不仅可以长期保持适于细菌大量繁殖,有机质免遭氧化的 有力水体深度,保证有机质沉积下来,而且可以造成沉积厚度达,埋藏深度大、地温梯度大 的环境,生储层频繁相间,广泛接触,有利于有机质迅速向油气转化并造成广泛排烃的优越 环境 6.简述有利于油气生成的岩相古地理和古气候条件。 答:1.岩相古地理条件: (1)勘探实践证明:无论海相或陆相,都可能具备适合于油气生成的岩相古地理条件 (2)在海相环境中,一般认为浅海区及三角洲区是最有利于油气生成的古地理区域 (3)陆相环境中,深水一半深水湖泊是生油岩发育区 2.古气候条件:古气候条件也直接影响生物的发育。年平均温度高、日照时间长、空 气湿度大,都能显著增强生物的繁殖能力。所以,温暖湿润的气候有利于生物的繁殖和发育 是油气生成的有利外界条件之 7.简述在油气生成过程中,温度与时间的关系 答:沉积有机质向油气演化的过程,同任何化学反应一样,唯独是最有效和最持久的作用因 素。在反应过程中,温度不足可用延长反应时间来弥补,温度与时间似乎可以互为补偿:高 温短时间作用和低温长时间作用可能产生近乎同样的效果。所以,在油气生成的全过程忠, 温度与时间是一对同时发挥作用的主要因素 8.简述生物化学气的形成条件 答:生物化学气大量形成的条件可归纳为以下几点: (1)拥有丰富的原始有机质,特别是腐殖型和混合型有机质,这是细菌活动所需碳源的物 质基础 (2)严格的缺游离氧、缺硫酸盐环境,这是厌氧细菌的甲烷菌群繁殖的必要条件。 (3)地温低于π0℃时,甲烷菌才能大量繁殖,且随温度升高甲烷产率增多;当温度超过75℃ 时,甲烷菌大量死亡,不利于甲烷气的生成。 (4)最适合甲烷菌繁殖的pH值为6.5~7.5 9.有机物质相油气转化过程可以分成哪几个阶段?各阶段有何特征?
Ⅲ型干酪根的基本特征：（1）原始氢含量低，氧含量高；（2）来源于陆地高等植物：（3） 可成为有利的生气来源。 5. 简述有利于油气生成的大地构造背景。 答：长期持续下沉中伴随适当的上升，沉降速率与沉积速率相近或前者稍大于后者，才能持 久保持还原环境。在这种条件下，不仅可以长期保持适于细菌大量繁殖，有机质免遭氧化的 有力水体深度，保证有机质沉积下来，而且可以造成沉积厚度达，埋藏深度大、地温梯度大 的环境，生储层频繁相间，广泛接触，有利于有机质迅速向油气转化并造成广泛排烃的优越 环境。 6. 简述有利于油气生成的岩相古地理和古气候条件。 答：1. 岩相古地理条件： （1）勘探实践证明：无论海相或陆相，都可能具备适合于油气生成的岩相古地理条件。 （2）在海相环境中，一般认为浅海区及三角洲区是最有利于油气生成的古地理区域。 （3）陆相环境中，深水—半深水湖泊是生油岩发育区。 2. 古气候条件：古气候条件也直接影响生物的发育。年平均温度高、日照时间长、空 气湿度大，都能显著增强生物的繁殖能力。所以，温暖湿润的气候有利于生物的繁殖和发育， 是油气生成的有利外界条件之一。 7. 简述在油气生成过程中，温度与时间的关系。 答：沉积有机质向油气演化的过程，同任何化学反应一样，唯独是最有效和最持久的作用因 素。在反应过程中，温度不足可用延长反应时间来弥补，温度与时间似乎可以互为补偿：高 温短时间作用和低温长时间作用可能产生近乎同样的效果。所以，在油气生成的全过程忠， 温度与时间是一对同时发挥作用的主要因素。 8. 简述生物化学气的形成条件。 答：生物化学气大量形成的条件可归纳为以下几点： （1）拥有丰富的原始有机质，特别是腐殖型和混合型有机质，这是细菌活动所需碳源的物 质基础。 （2）严格的缺游离氧、缺硫酸盐环境，这是厌氧细菌的甲烷菌群繁殖的必要条件。 （3）地温低于 70℃时，甲烷菌才能大量繁殖，且随温度升高甲烷产率增多；当温度超过 75℃ 时，甲烷菌大量死亡，不利于甲烷气的生成。 （4）最适合甲烷菌繁殖的 pH 值为 6.5~7.5。 9. 有机物质相油气转化过程可以分成哪几个阶段？各阶段有何特征？
答:(1)生物化学生气阶段:这一阶段的深度范围是从沉积界面到数百米乃至1500m深处, 温度介于10-60℃,以细菌活动为主。有机物除形成少量烃类和挥发性气体以及早期低熟石 油外,大部分转化为干酪根保存在沉积岩中。这个阶段生成生物化学气,即细菌气,甲烷含 量在95%,属干气,甲烷稳定碳同位素值异常低,介于-85‰~-55‰ (2)热催化生油气阶段:耐藏深度超过1500~2500m,进入后生作用阶段前期,有机质 经受的地温升至60~-180℃,蒙脱石脱水转化为伊利石,这一阶段干酪根开始降解,大量液 态烃。在热催化作用下,有机质能够大量转化为石油和湿气 (3)热裂解生凝析气阶段:沉积物深度超过3500~4000m,地温达到180~250℃,液态烃 急剧减少,〔以上高分子正烷烃含量渐趋于零,只有少量的低碳原子数的环烷烃和芳香烃, 这一阶段的生成物主要是凝析气 (4)深部高温生气阶段:深度超过6000-7000m,沉积物己进入变生作用阶段,温度超过 了250℃。干酪根残渣释出甲烷后进一步缩聚,HC原子比降至0.45~0.3,接近甲烷生成的 最低限。这个阶段出现了全部沉积有机质热演化的最终产物干气甲烷和碳沥青或次石墨 10.衡量烃源岩有机质丰度的指标主要有哪些? 答:衡量烃源岩有机质丰度的指标主要有:有机碳含量、岩石热解参数(生烃潜量)、氯仿 沥青“A”和总烃(HC)含量
答：（1）生物化学生气阶段：这一阶段的深度范围是从沉积界面到数百米乃至 1500m 深处， 温度介于 10~60℃，以细菌活动为主。有机物除形成少量烃类和挥发性气体以及早期低熟石 油外，大部分转化为干酪根保存在沉积岩中。这个阶段生成生物化学气，即细菌气，甲烷含 量在 95%，属干气，甲烷稳定碳同位素值异常低，介于-85‰~-55‰。 （2）热催化生油气阶段：耐藏深度超过 1500~2500m，进入后生作用阶段前期，有机质 经受的地温升至 60~180℃，蒙脱石脱水转化为伊利石，这一阶段干酪根开始降解，大量液 态烃。在热催化作用下，有机质能够大量转化为石油和湿气。 （3）热裂解生凝析气阶段：沉积物深度超过 3500~4000m，地温达到 180~250℃，液态烃 急剧减少，C25以上高分子正烷烃含量渐趋于零，只有少量的低碳原子数的环烷烃和芳香烃， 这一阶段的生成物主要是凝析气。 (4)深部高温生气阶段：深度超过 6000~7000m，沉积物已进入变生作用阶段，温度超过 了 250℃。干酪根残渣释出甲烷后进一步缩聚，H/C 原子比降至 0.45~0.3，接近甲烷生成的 最低限。这个阶段出现了全部沉积有机质热演化的最终产物干气甲烷和碳沥青或次石墨。 10. 衡量烃源岩有机质丰度的指标主要有哪些？ 答：衡量烃源岩有机质丰度的指标主要有：有机碳含量、岩石热解参数（生烃潜量）、氯仿 沥青“A”和总烃（HC）含量