第四次课:第二章 烃源岩
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第二章石油和天然气的成因2.15 烃源岩的含义及地质特征2.15.1 烃源岩的含义(Source rock;Hydrocarbon source rock)广义上,烃源岩是指所有具有潜在生烃能力的岩石。
从油气地质勘探角度,主要是指已经生成并排出足以形成商业性油气聚集的烃类的岩石。
(有效烃源岩)在进行研究的初期,尚未确定研究对象是否有大量烃类的生成和排出时,可称之为可能烃源岩。
由烃源岩组成的地层称为烃源岩层。
相同地质背景和一定地史阶段内所形成的具有相近岩性岩相特征的若干烃源岩与非烃源岩的组合,称烃源岩系。
其中夹有储集岩并含有油气的烃源岩系,称含油岩系。
•原生油气藏:含油岩系所形成的自生自储油气藏。
如:渤海湾盆地沙河街组油藏。
•次生油气藏:非自生自储的油藏。
如:渤海湾盆地馆陶组油藏-古生新储;华北任丘古潜山油藏-新生古储。
2.15.2 烃源岩的地质特征有机成因角度:暗色、细粒、富含有机质和微体生物化石,常见分散状原生黄铁矿或菱镁矿,偶尔可见原生油苗。
形成于一定深度、安静乏氧的稳定水体;富含有机质及低价铁化合物,颜色多呈暗色,如灰黑、深灰、灰、灰绿色。
① 泥质岩类烃源岩——泥岩、页岩——泥质岩类、碳酸盐岩类1)岩性以低能环境下形成的富有机质普通灰岩、生物灰岩、泥灰岩为主。
常含泥质成分,灰-灰黑。
隐晶-粉晶结构,多呈厚层-块状,水平层理或波状层理发育。
② 碳酸盐岩类烃源岩——泥质岩类、碳酸盐岩类1)岩性2)有利于烃源岩发育的地质条件和沉积环境大地构造条件:长期稳定下沉、补偿性沉积。
古地理、古气候环境:低能静水、还原性;温暖湿润。
水介质环境:弱碱性。
有利于形成烃源岩的沉积环境:封闭性浅海环境、前三角洲环境、深水-半深水湖泊环境。
有缘学习更多+谓ygd3076或关注桃报:奉献教育(店铺)2.15 烃源岩的含义及地质特征(完)。
(五)证实柴达木盆地震旦系-下古生界发育良好的烃源岩(1)烃源岩地质特征柴达木盆地震旦系-下古生界发育稳定型、活动型两类沉积地层。
在柴北缘欧龙布鲁克地区稳定型沉积地层中,发育震旦系全吉群上部、下古生界两套烃源岩。
在柴达木盆地其它地区活动型下古生界沉积地层中,发育滩间山群a段、铁石达斯群A段烃源岩。
在柴北缘全吉山-欧龙布鲁克一带,震旦系-下古生界为稳定型沉积。
震旦系全吉群下部为一套紫红色砾岩沉积,中部为一套纯净的石英砂岩沉积部,上部发育灰黑色-黑色页岩夹泥质粉砂岩,碎屑岩总厚度为1179.44m,其中暗色页岩厚度为185.06m。
下古生界寒武系为一套台型碳酸盐岩沉积,总厚度956.47m。
下奥陶统多泉山组下部亮晶灰岩与亮晶白云岩互层段,上部岩性以灰色-深灰色泥晶灰岩、细晶灰岩为主,厚度1187.44m。
石灰沟组发育厚层黑色页岩,厚度280m。
中奥陶统大头羊沟组为一套砾岩-含砾砂岩-砂质白云岩-角砾状灰岩-灰岩组成的滨海-浅海相沉积建造。
柴达木盆地其它地区下古生界为活动型沉积,在柴北缘为滩间山群,在柴南缘为铁石达斯群。
滩间山群、铁石达斯群是一套中基性火山岩,细碎屑岩(类复理石)和碳酸盐岩组成的弧后火山-浅海沉积建造,由海相碳酸盐岩、碎屑岩以及火山岩组成。
滩间山群分为五个岩段,包括b.d两个火山岩段以及a.c.e三个沉积岩段。
a岩段为泥岩夹结晶灰岩段,c.e都为砾岩段,c岩段中发育火山碎屑沉积且c岩段发生强烈动力变质作用。
滩间山群a段(O3tn a)、铁石达斯群A段发育黑色泥岩,部分已变质成千枚岩,主要出露在滩间山、石棉矿和纳赤台地区,其中滩间山地区黑色泥岩厚约70.01m,为好的烃源岩。
(2)烃源岩地球化学特征①有机质丰度A、欧龙布鲁克剖面:全吉群的黑色页岩TOC值为0.02~0.55%,平均值为0.27%;氯仿沥青“A”范围为0.001%~0.0041%,平均值为0.002%(图2-24);生烃潜量S1+S2范围为0.01mg/g~0.05mg/g,平均值为0.02mg/g。
一、董清水《石油地质学》课件:1、大量实验已证实,在有机质生烃过程中,低温时生烃速度极为缓慢,当达到某一温度时,烃开始大量生成,此温度就是石油界常说的门限温度,也叫成熟温度。
门限温度是指生油母质开始大量向石油烃类转化时的温度。
门限温度一般在50—120 ℃。
与其相对应的深度,也就是生油母质开始大量向石油烃类转化的深度,称之为门限深度或成熟点。
2、3、生油阶段的起始温度一般不低于50℃,终止温度不高于175℃,这也就是地壳中的生油过程所局限的生油温度或深度范围。
据世界油田统计,多数油田储存在65.6℃—148.9℃之间,此液态烃出现的温度范围又叫做液态窗口。
由上可见,温度在有机质生烃过程中有着决定性的作用,是有机质生烃的主要作用因素。
研究表明母质生成石油的数量与温度呈指数关系。
4、据估计,温度每增加10℃,反应速度可增加1—2倍,也即反应时间缩短了1—2倍,相反,若温度相对较低,可以用较长的反应时间加以补偿,同样可以达到相同的转化量,但必须达到门限温度以后。
5、为了综合表示时间与温度两种因素同时对沉积物中有机质热成熟度的影响,前苏联学者洛帕京提出了时间温度指数——TTI的概念。
后经美国学者的发展完善,目前已被广泛地用于石油地质研究当中。
TTI值就是根据时间、温度定量计算有机质成熟度的效应值。
6、分析时间因素作用时,必须结合沉积埋藏史的研究,否则将有可能得出片面的结论,例如:若沉积物埋藏过程中曾一度出现强烈上升,接着又恢复沉降,则有可能造成迟延生油或再次生油的现象,从而影响时间作用因素的推断。
7、油气成因的现代模式一般将有机质的成岩演化分为:成岩阶段、深成阶段和准变质阶段。
它们分别对应着石油生成的未成熟阶段、成熟阶段和过熟阶段。
8、准变质作用阶段(过熟阶段、深部高温生气阶段)此阶段生油潜力逐渐枯竭,有机质和已形成的石油发生强烈裂解,只能生成气态烃——即热裂解气。
此阶段生成的热裂解气以及深成作用阶段所生成的热降解气统称为热解气。
烃源岩发育机制
烃源岩是石油和天然气的主要来源,它们形成的机制涉及多个地质、化学和生物过程。
下面是烃源岩发育的主要机制:
1. 有机物质的积累:烃源岩通常在古代湖泊、海洋或河流等水体中形成。
在这些环境中,大量有机物质(如植物残渣、藻类、微生物等)会在沉积过程中逐渐积累。
这些有机物质是烃源岩的主要成分。
2. 沉积和压实:随着时间的推移,沉积在湖泊或海洋底部的有机物质逐渐被沉积岩层所覆盖。
这些岩层会施加高压和高温,促使有机物质发生化学变化。
3. 有机质的热演化:在高温和高压下,有机物质会经历热演化过程,包括热解和裂解。
这些过程将有机物质转化为烃类化合物,如石油和天然气。
这个过程被称为热成熟。
4. 矿物质和烃类的相互作用:矿物质和有机质之间的相互作用也是烃源岩发育的关键。
矿物质中的储存空间可
以作为储集石油和天然气的容器,并与烃源岩之间的压力差一起促使烃类向储集层迁移。
5. 依赖于地质条件的沉积环境:不同的沉积环境(如海洋、湖泊、河流等)会影响烃源岩的类型和性质。
例如,有机质在富含有机碳的湖泊环境中更容易积累,而在富含氧气的海洋环境中,有机质会受到分解的影响。
总的来说,烃源岩的发育涉及有机物质的积累、高温高压下的热演化以及与储集层的相互作用。
这些过程需要数百万年才能完成,最终形成石油和天然气资源。
对烃源岩的深入研究和勘探有助于发现新的能源资源,并对能源产业做出重要贡献。