有机地球化学知识荟萃

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1、有机地球化学有机地球化学河北工程大学孙玉壮1借鉴内容2借鉴内容第一章第一章石油、天然气、油田水的成分和石油、天然气、油田水的成分和性质性质3借鉴内容第一节 石油沥青概述4借鉴内容1.组分组成5借鉴内容6借鉴内容7借鉴内容8借鉴内容2.族分组成族分组成9借鉴内容3.3.馏分组成馏分组成10借鉴内容11借鉴内容第二节第二节石油的成分与性质石油的成分与性质12借鉴内容一、石油的化学成分一、石油的化学成分13借鉴内容14借鉴内容15借鉴内容16借鉴内容17借鉴内容18借鉴内容19借鉴内容20借鉴内容21借鉴内容22借鉴内容二、原油的物理性质二、原油的物理性质23借鉴内容24借鉴内容25借鉴内容26借鉴

2、内容27借鉴内容28借鉴内容三、石油地球化学分类三、石油地球化学分类29借鉴内容30借鉴内容四、海陆相石油的基本区别四、海陆相石油的基本区别31借鉴内容第三节第三节天然气的成分和性质天然气的成分和性质32借鉴内容33借鉴内容34借鉴内容35借鉴内容36借鉴内容37借鉴内容硫化氢：硫化氢：无色有毒气体，具有强烈的臭鸡蛋气味；当空气中的硫化氢含量达到1.54毫克升时，人就会中毒死亡。 硫化氢经粘膜吸收快，皮肤吸收甚慢。人吸入70至150毫克/立方米硫化氢1至2小时出现呼吸道及眼刺激症状，2至5分钟后嗅觉疲劳闻不到臭味。吸入760毫克/立方米数秒钟后很快出现急性中毒，呼吸加快后呼吸麻痹而死亡。硫化氢

3、硫化氢38借鉴内容39借鉴内容40借鉴内容41借鉴内容42借鉴内容第四节第四节油田水的成分与性质油田水的成分与性质 一、油田水的含义一、油田水的含义43借鉴内容二、油田水的来源二、油田水的来源 44借鉴内容上层水：在含油气层系之上的含水层中的水； 夹层水：位于两个油气层之间的含水层中的水； 下层水：在含油气层系之下的含水 三、油田水产状三、油田水产状45借鉴内容46借鉴内容47借鉴内容四、油田水矿化度四、油田水矿化度 48借鉴内容五、油田水化学组成五、油田水化学组成 49借鉴内容50借鉴内容51借鉴内容52借鉴内容第五节第五节重油和沥青砂重油和沥青砂 53借鉴内容54借鉴内容55借鉴内容56借

4、鉴内容57借鉴内容固体沥青固体沥青 58借鉴内容59借鉴内容60借鉴内容61借鉴内容62借鉴内容63借鉴内容第六节第六节石油沥青类中的碳氢等同位素石油沥青类中的碳氢等同位素 64借鉴内容65借鉴内容1、碳稳定同、碳稳定同位素66借鉴内容67借鉴内容68借鉴内容69借鉴内容（2）碳同位素丰度表示法）碳同位素丰度表示法 70借鉴内容（3）油气中碳同位素分布特点）油气中碳同位素分布特点 71借鉴内容二、氢同位素二、氢同位素 72借鉴内容73借鉴内容第二章第二章现代油气成因理论现代油气成因理论 第一节第一节油气成因理论发展概述油气成因理论发展概述第二节第二节生成油气的物质基础生成油气的物质基础第三节第

5、三节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第四节第四节有机质演化与成烃模式有机质演化与成烃模式第五节第五节天然气的成因类型及特征天然气的成因类型及特征第六节第六节烃源岩研究与油源对比烃源岩研究与油源对比74借鉴内容第一节第一节油气成因理论发展概述油气成因理论发展概述 一、油气成因有争议的原因一、油气成因有争议的原因 75借鉴内容二、两大成因学派二、两大成因学派 根据在生油气原始物质问题上观点的差异，分：根据在生油气原始物质问题上观点的差异，分： 76借鉴内容两种有机成因论：两种有机成因论： 77借鉴内容三、油气成因假说综述三、油气成因假说综述 78借鉴内容79借鉴内容

6、80借鉴内容81借鉴内容82借鉴内容83借鉴内容84借鉴内容四、有机说主要证据四、有机说主要证据 85借鉴内容86借鉴内容五、无机说主要证据五、无机说主要证据 87借鉴内容88借鉴内容89借鉴内容第二节第二节生成油气的物质基础生成油气的物质基础 90借鉴内容91借鉴内容二、沉积有机质二、沉积有机质 92借鉴内容三、干酪根三、干酪根Kerogen 93借鉴内容94借鉴内容95借鉴内容96借鉴内容1、干酪根的形成、干酪根的形成 97借鉴内容2.干酪根结构干酪根结构 98借鉴内容3、干酪根的类型、干酪根的类型 99借鉴内容100借鉴内容101借鉴内容102借鉴内容103借鉴内容104借鉴内容105借

7、鉴内容106借鉴内容107借鉴内容108借鉴内容109借鉴内容110借鉴内容111借鉴内容112借鉴内容4.Kerogen演化113借鉴内容114借鉴内容第三节第三节油气生成的地质环境与物油气生成的地质环境与物理化学条件理化学条件 115借鉴内容一、地质条件一、地质条件 116借鉴内容长期持续下沉，伴随适当的升降，沉降速度与沉积速度相近或稍大，可长期保持适于生物大量繁殖和有机质沉积保存的环境，形成巨厚的生油岩系，有利于有机质迅速向油气转化。 117借鉴内容118借鉴内容119借鉴内容岩相古地理条件：岩相古地理条件： 深水-半深水湖泊是陆相生油岩发育的有利区域 近海地带的深水湖盆是最有利区古气候

8、条件：古气候条件： 直接影响生物的发育，温暖湿润的气候有利于生物的繁殖和发育，是油气生成的有利条件。120借鉴内容二、物理化学条件二、物理化学条件 1.细菌作用细菌作用 121借鉴内容122借鉴内容123借鉴内容124借鉴内容125借鉴内容126借鉴内容127借鉴内容128借鉴内容129借鉴内容130借鉴内容131借鉴内容132借鉴内容133借鉴内容134借鉴内容135借鉴内容第四节第四节有机质演化与成烃模式有机质演化与成烃模式 136借鉴内容137借鉴内容138借鉴内容139借鉴内容140借鉴内容141借鉴内容142借鉴内容143借鉴内容二. 现代油气生成理论进展 144借鉴内容145借鉴内

9、容低熟油形成机理低熟油形成机理 （1）树脂体早期生烃（2）木栓质体早期生烃（3）细菌改造陆源有机质早期生烃（4）高等植物蜡质早期生烃 （5）藻类类脂物早期生烃 （6）富硫大分子有机质早期降解生烃146借鉴内容低熟油的地球化学特征低熟油的地球化学特征 一般相对密度较重，也有低熟凝析油和轻质油。 饱和烃含量较低，非烃和沥青质相对含量较高，饱/芳比低。 甾烷的立体异构化程度低，如C29 20S/(20S+20R) 小于0.4为低熟油,小于0.2为未熟油147借鉴内容低熟油的形成的地质模型低熟油的形成的地质模型 148借鉴内容 2.腐殖煤的成烃机理及生烃模式腐殖煤的成烃机理及生烃模式 煤和煤系地层中集

10、中和分散的煤和煤系地层中集中和分散的陆源有机质陆源有机质陆源有机质陆源有机质，在，在煤化作用的同煤化作用的同煤化作用的同煤化作用的同时时时时所生成的烃类被称为所生成的烃类被称为煤成烃煤成烃煤成烃煤成烃。Oil from coal ； Oil derived from coal 煤的生烃模式煤的生烃模式 149借鉴内容150借鉴内容第五节第五节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：天然气：广义上，自然形成的、在标准状态广义上，自然形成的、在标准状态下呈气态的单质和化合物。下呈气态的单质和化合物。 狭义的天然气：一种以烃类气体为主狭义的天然气：一种以烃类气体为主体体,常伴有一定数量非

11、烃的元素和化合常伴有一定数量非烃的元素和化合物的混合物物的混合物151借鉴内容一、天然气类型一、天然气类型 152借鉴内容153借鉴内容154借鉴内容155借鉴内容二、无机成因天然气二、无机成因天然气 156借鉴内容157借鉴内容158借鉴内容159借鉴内容160借鉴内容161借鉴内容三、有机成因气三、有机成因气 162借鉴内容163借鉴内容164借鉴内容165借鉴内容166借鉴内容167借鉴内容168借鉴内容 生物生物-热催化过渡带热催化过渡带 概念：在未成熟概念：在未成熟-低成熟阶段，可溶有机低成熟阶段，可溶有机质极性分子通过脱羧基和脱官能团作用、质极性分子通过脱羧基和脱官能团作用、不溶有

12、机质芳环结构的缩合作用形成小分不溶有机质芳环结构的缩合作用形成小分子烃类。子烃类。标志：甲烷含量变化很大，多数为湿气；标志：甲烷含量变化很大，多数为湿气；13C1一般为一般为-60-50169借鉴内容170借鉴内容171借鉴内容172借鉴内容173借鉴内容174借鉴内容175借鉴内容176借鉴内容177借鉴内容178借鉴内容179借鉴内容180借鉴内容181借鉴内容182借鉴内容183借鉴内容184借鉴内容185借鉴内容186借鉴内容187借鉴内容188借鉴内容第六节第六节烃源岩研究与油源对比烃源岩研究与油源对比 189借鉴内容一、一、烃源岩的地质特征烃源岩的地质特征 190借鉴内容二、烃源岩

13、的有机地球化学特征二、烃源岩的有机地球化学特征 191借鉴内容192借鉴内容193借鉴内容194借鉴内容195借鉴内容196借鉴内容197借鉴内容198借鉴内容199借鉴内容200借鉴内容201借鉴内容202借鉴内容203借鉴内容204借鉴内容205借鉴内容206借鉴内容207借鉴内容208借鉴内容209借鉴内容三、油源对比三、油源对比 210借鉴内容油源对比的前提和原则油源对比的前提和原则 211借鉴内容常用的油源对比指标常用的油源对比指标 212借鉴内容213借鉴内容214借鉴内容215借鉴内容216借鉴内容217借鉴内容218借鉴内容219借鉴内容220借鉴内容221借鉴内容222借鉴内

14、容 地温场与油气成藏关系地温场与油气成藏关系 223借鉴内容224借鉴内容古地温的测定古地温的测定 1）镜质体反射率法）镜质体反射率法（2）孢子颜色法）孢子颜色法（3）自生矿物法）自生矿物法（4）流体包裹体法）流体包裹体法（5）磷灰石裂变径迹法）磷灰石裂变径迹法225借鉴内容（1）镜质体反射率镜质体反射率(R0)法法 根据沉积岩中根据沉积岩中镜质体的反射率镜质体的反射率镜质体的反射率镜质体的反射率可以估算在地质历史上经可以估算在地质历史上经受的最高古地温。受的最高古地温。lnR0=0.0078Tpeak1.2226借鉴内容227借鉴内容（2）孢子颜色和热变指数法孢子颜色和热变指数法 有机质所经

15、受的最高古地温。有机质所经受的最高古地温。用碳酸盐岩用碳酸盐岩牙形石色变指数，牙形石色变指数，牙形石色变指数，牙形石色变指数，也可探求古地温。也可探求古地温。228借鉴内容（3）自生矿物法自生矿物法 229借鉴内容（4）流体包裹体均一温度流体包裹体均一温度(Th)法法 230借鉴内容（5）磷灰石裂变径迹法磷灰石裂变径迹法 231借鉴内容第七节第七节固态气水合物固态气水合物 在特定的压力与温度条件下（高压低温），甲烷在特定的压力与温度条件下（高压低温），甲烷等气体分子天然地被封闭冻结在水分子的扩大晶格中等气体分子天然地被封闭冻结在水分子的扩大晶格中所形成的固态结晶物。所形成的固态结晶物。 形成条件：高压、低温、液态水形成条件：高压、低温、液态水分布：极地、冻土带、深海沉积物分布区分布：极地、冻土带、深海沉积物分布区232借鉴内容233借鉴内容234借鉴内容235借鉴内容236借鉴内容237借鉴内容238借鉴内容239借鉴内容240借鉴内容3、地化特征、地化特征 甲烷主要是微生物成因，即生物气。甲烷主要是微生物成因，即生物气。甲烷含量大于甲烷含量大于99%， 13C小于小于-60。天然气水合物形成所需的甲烷数量应大大超天然气水合物形成所需的甲烷数量应大大超过甲烷在水中的溶解度，需要的有机质数量大。过甲烷在水中的溶解度，需要的有机质数量大。241借鉴内容