油气成因理论概述.ppt

油气成因理论概述
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第二章 油气成因理论及其发展
油气成因理论的发展大致经历了四个阶段：
无机成因说
早期有机成因说
晚期有机成因说
以晚期有机成因为主兼顾其它成因理论
由于石油工业早期找到的更多的是油，因此早期的油气成因理论更多关注的是原油的成因问题。但现代石油成因理论应既包括油也包括气。
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第二章 油气成因理论及其发展
第一节 无机成因说
无机成因理论认为：
油气是由无机化合物经化学反应形成的。它们或者是由地球深部高温条件下原始碳或其氧化态经还原作用形成，如Д·И·门捷列夫（1876）提出的“碳化说”，库德梁采夫（1951）提出的“岩浆说”；或者是在宇宙（地球）形成初期即已经存在，后来随着地球冷却被吸收并凝结在地壳的上部，由这些碳氢化物沿裂隙溢向地表过程中便可形成油气藏。如索柯洛夫（В·Д·СΟКΟЛΟВ，1889）、Gold等（1982，1984，1993）提出的“宇宙说”。这一观点在二十世纪三十年代之前占支配地位 。
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第二章 油气成因理论及其发展
第一节 无机成因说
无机成因说的主要证据
证据之一：烃类已经在实验室内通过无机物合成
例如，著名的俄国化学家门捷列夫很早就已在实验室中由无机的碳化物合成出烃类
FeC2+2H2O→HC≡CH+Fe(OH)2
Szatmari（1989）、张景廉（2001）等认为地幔脱气生成的CO2，CO，H2沿破裂带上升到超基性的蛇纹岩带，发生费－托合成反应：
300～400℃
CO2+H2
Fe,Co,Ni,V(催化）
CnHm+H2O+Q
费－托反应合成的烃类伴随着岩浆活动（如火山喷发）沿花岗岩缺失的“通道”上升，并运移到储集层形成油气藏。
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第二章 油气成因理论及其发展
第一节 无机成因说
证据之二：天体的光谱中有烃类的显示，陨石中也已检测到烃类化合物。如在水星、土星、天王星、海王星等的气圈中以及慧星的头部都有发现。地球上的有机质和生命最初也是有无机过程合成的。
证据之三：在火山气和火成岩中有烃类存在。如东太平洋海隆、红海、冰岛，我国的五大连池、云南腾冲等火山区均发现有这类成因的天然气，许多含油气盆地都已在火山岩储层中发现了油气聚集。
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第二章 油气成因理论及其发展
第一节 无机成因说
无机成因说主要弱点或不利证据
（1）实验室或者高温条件下合成的只能是简单的烃类化合物（高温条件下，复杂的分子量较高的液态烃类将裂解成简单的烃气），难以解释地质条件下所发现的由无数烃类构成的、极其复杂的油气组成。
（2）在火成岩中发现的大多数烃类都能被有机成因解释。如松辽盆地火成岩中发现的油气绝大多数都能够被证明与沉积岩中有机质生成的烃类的运移有关。
（3）无机成烃说无法指导油气勘探。按无机成烃说，油气勘探的有利区应该在与高温相联系的岩浆岩、喷出岩发育区，至少也应该在变质岩发育区。但事实上，目前绝大多数油气都是在沉积岩发育区的沉积岩中找到的。
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第二章 油气成因理论及其发展
第一节 无机成因说
尽管直到近期，仍然有一些学者执着地坚持油气的无机成因说（Gold等，1982，1984，1993；Szatmari，1989；张景廉，2001），但由于上述难以解释的矛盾，进入上世纪三十年代以后，随着石油有机成因证据的逐步积累，石油勘探工作者开始更多地相信，油气是有机成因的。不过，最初提出的油气有机成因说可以看作是早期有机成因说。
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第二章 油气成因理论及其发展
第二节 早期有机成因说
石油是由沉积物（岩）中的分散有机质在早期的成岩作用阶段经生物化学和化学作用形成的。即这一学说认为，石油是在近现代形成的，由许多海相生物中遗留下来的天然烃的混合物，即它仅仅是生物体中烃类物质的简单分离和聚集。由于此时的有机质还埋藏较浅，故也被称为浅成说。这一学说在十九世纪末期（，1888）即被提出，但在上世纪三十年代到六十年代受到更多的关注。
早期有机成因说的主要观点
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第二章 油气成因理论及其发展
第二节 早期有机成因说
早期有机成因说的主要证据
（1）99％以上的石油产自于与有机质密切有关的沉积岩，产油的储层岩系与富含有机质的细粒岩石有密切的关系。
（2）许多生物标记化合物，如卟啉、异戊二烯型烷烃、甾烷、萜烷，在原油中的普遍存在及石油的旋光性强烈支持其有机成因。
上述具有特征、复杂结构的生物标记化合物只可能由生命过程