油气源对比

第二章石油和天然气的成因2.19 油源对比的原理与常用方法1）油源对比的含义油源对比是依靠地质和地球化学证据，确定油气和烃源岩间成因联系的工作。

油(气)与源岩之间的对比、不同储层油气之间的对比。

2）油源对比的目的追索油气来源，搞清油气与源岩之间的成因联系；判断油气运移的方向、距离以及油气的次生变化；圈定可靠的油源区，确定勘探目标，指导油气的勘探和开发工作。

3）油源对比的理论依据油气是有机成因的。

来自同一烃源岩的油气有亲缘关系，化学组成上相似。

不同烃源岩生成的油气差异较大。

烃源岩中排出的油气与残留油气成熟度相似。

油气运移中，无或很少有不同烃源层的油气混合。

4）油源对比指标选择原则原油与源岩共同含有的，受运移、热变质作用影响较小的性质相对稳定的化合物。

要采用多种指标，综合分析。

5）油源对比的主要方法①应用正构烷烃分布特征进行油源对比正构烷烃的碳数分布范围、主峰碳数、碳数分布型式：受母质类型、有机质演化程度等影响。

油-岩有亲缘关系：正构烷烃分布特征具相似性。

威利斯顿盆地石油和烃源岩抽提物C15+正构烷烃对比图（Williams，1974）威利斯顿盆地石油和烃源岩抽提物C 15+正构烷烃对比图（Williams ，1974）与三套烃源岩分别具有亲缘关系的三种石油：②应用稳定碳同位素组成进行油源对比油气物质的δ13C取决于：原始有机质性质、生成环境、演化程度。

原始有机质和热演化条件相同时，油气与源岩之间的碳同位素组成可比。

若油-岩有亲源关系，δ13C：干酪根>石油；干酪根≥沥青质≥非烃≥芳烃≥饱和烃；这些组分的δ13C值延长线，应落在源岩干酪根δ13C值上及其附近。

冷湖地区原油族组成和干酪根碳同位素类型曲线对比图③应用生物标志化合物参数进行油源对比生物标志化合物（Biomarker）沉积物、原油、油页岩和煤中的某些有机化合物，在有机质热演化过程中具有一定稳定性，没有或很少发生变化，基本保存了原始生化组分的碳骨架，记载了原始生物母质特殊分子结构信息。

油源对比及运移地化指标参考1.1气相色谱（GC）气相色谱广泛用于油与沥青的筛选和对比研究。

气相色谱对于有机质输入，生物降解、热熟化等次生作用是很敏感的。

1.1.1老鲛烷／植烷（Pr/Ph）Powell和Mckirdy（1973）指出，非海相源岩生成的高蜡原油和凝析油，Pr/Ph比的范围为5到11，而海相源岩生成的低蜡原油，Pr/Ph的范围只有1到3。

Pr/Ph比值会随成熟作用增加而象征性地增加(Alexander 等，1981)有些老鲛烷和植烷在成岩作用期间还可能来自除植醇以外的一些母源（ten Haven ,1987）1.1.2类异戊二烯烷烃类／正石蜡烃类在开阔水体条件下沉积岩石生成的石油，Pr／nC17 小于0.5，而源于内陆泥炭－沼泽相沉积的石油，该比值小于1。

Pr／nC17和Ph／nC18都随石油热成熟度而增加。

这比值也容易受生物降解等次生作用的影响。

通常正构石蜡烃类要先于类异戊二烯烷烃类受到喜氧菌的吞食。

1.1.3气相色谱“指纹”正构烷烃的双峰群分布，以及偏nC23至nC30的正构烷烃分布，通常与陆生高等植物腊有关。

与碳酸盐岩生油岩有关的沥青和油，通常表现为偶碳数正构烷烃优势；而与泥岩（页岩）相关的沥青和油一般表现为低于nC20的奇数碳正构烷烃优势。

正构烷烃的奇数碳优势通常见于许多源于页岩类生油岩的湖相油和海相油。

包括生物降解作用、熟化作用和运移作用在内的一些次生过程很容易改变这些化合物。

正构烷烃的双峰群分布以及偶碳数或奇碳数优势，会随着热成熟度的增加而消失。

1.1.4稳定同位素（1）相关的石油之间，成熟度差异引起同位素的变化可达2-3‰（2）碳同位素差值大于约2-3％的油，一般来说是不同油源的（3）一般来说，沥青的13C含量要比源岩干酪根低0.5-1.5‰，同理，石油要比相应的沥青低0-1.5％。

一种元素由重同位素形成的键发生断裂所需要的能量要比轻同位素形成的键要多。

这是同位素动力学效应的基础。

布、指出主峰碳，判断原油的沉积环境和成熟度。

六、综合分析题（15分）某两个天然气样品的天然气组成和碳同位素分析数据如下表所示：和排出了具有商业价值油气聚集的岩石。

（1分）5、门限温度：门限温度是指有机质在热演化过程中开始大量生成油气时所对应的温度。

6、氯仿沥青“A”：是指以氯仿作溶剂（1分）得到的岩石抽提物。

（1分）7、生物标志化合物：指沉积物或岩石中来源于活的生物体，在有机质演化过程中具有一定稳定性，没有或较少发生变化，基本保存了原始生化组分的碳骨架（1分），记载了原始生物母质的特殊分子结构信息的有机化合物（1分）。

8、干酪根：干酪根是指沉积物或沉积岩中不溶于非氧化（0.5分）的无机酸、碱、有机溶剂和水（1分）的一切有机质。

（0.5分）9、大型气田：天然气探明储量大于300×108m3的气田。

（2分）10、油气源对比：油气源对比是指应用有机地球化学的基本原理（1分），合理地选择对比参数（指标）来研究油、气、岩之间的相互关系。

（1分）d b c a b a a a b d1、（×）2、（ ）3、（ ）4、（ ）5、（×）6、（ ）7、（×）8、（×）1、（1）干酪根分类方法：元素组成分类、显微组成分类、热解特征分类。

（4分）（2）优点。

（2分）（3）缺点。

（2分）2、（1）生物甲烷气阶段：主要特征、作用因素及产物特征（2分）。

（2）石油形成阶段：主要特征、作用因素及产物特征（4分）。

（3）热烈解甲烷气阶段：主要特征、作用因素及产物特征（2分）。

3、（1）、主要类型。

（4分）（2）、主要应用：判断母质来源。

判断有机质的热演化程度。

研究油气运移。

油气源对比。

4、（1）、次生变化类型（4分）（2）、结果（4分）5、（1）、有机质成油成气过程属于一级化学反应，符合阿仑尼乌斯方程。

（2）、油气生成过程中温度是最主要的影响因素。

（3）、反应速度与活化能也有明显的关系。

腐泥组：包括无定形体和藻类体，富氢组分主要来源于藻类或藻类被改造的残余壳质组来源于植物的孢子、角质、表皮组织、树脂、蜡质等。

包括孢子体、角质体、树脂体和木栓质体，富氢组分镜质组是植物的茎、叶和木质纤维经过凝胶化作用形成的各种凝胶体。

是富氧组分。

惰质组丝炭化组分。

由木质纤维素经丝炭化作用而形成。

属稳定组分，富含氧有机质成熟度 成熟度是表示沉积有机质向石油转化的热演化程度。

常用指标①镜质体反射率（Ro）在热演化过程中，链烷热解析出，芳环稠合，出现微片状结构，芳香片间距逐渐缩小，致使反射率增大，透射率减小、颜色变暗，这是一种不可逆反应。

(1) 生物化学生气阶段: Ro <0.5%-0.7%——未成熟阶段，(2)热催化生油气阶段: 0.5%-0.7%<Ro <1.3%——成熟阶段，(3)热裂解生凝析气阶段:1.3%<Ro <2.0%——高成熟，(4)干气阶段：Ro>2%——过成熟，②正烷烃分布特征和奇偶优势比正烷烃奇偶优势比：是指石油或岩石抽提物中奇、偶碳原子正烷烃的相对丰度。

可用来粗略地估计原油的成熟度。

它有两种表示方法：(1)有机质未成熟阶段：奇碳优势。

（2）有机质成熟阶段奇碳优势逐渐消失油气－岩对比油气源对比：包括油（气）与烃源岩之间以及不同油层中油气之间的亲缘关系对比，即油-岩对比、油-油对比。

油气源对比指标（1）生物标志物组成特征对比（2）正构烷烃分布特征对比（3）稳定碳同位素对比正构烷烃分布特征正构烷烃的组成和分布特征受母质类型、有机质演化程度等多种因素的影响，一般认为，如果原油与生油岩有亲缘关系，那么原油与生油岩的正构烷烃分布特征应具有相似性。

稳定碳同位素组成碳有C12、C13、C14三个同位素，前两者为稳定同位素，第三者是放射性同位素。

C14的半衰期太短，不能用于第四纪以前的古代沉积.石油地质学中主要研究C12 和C13的相对丰度，可用δ13C或C12/C13比值表示储集层：能够储存流体，并且能渗滤流体的岩层称为储集层孔隙性决定着岩层储存油气的能力超毛细管孔隙毛细管孔隙微毛细管孔隙渗透性控制岩层内油气流动的能力渗透性是指在一定的压力差下，岩石允许流体通过的能力。

油气地球化学知识框架(总11页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--油气地球化学第一章生物有机质组成与沉积模式第一节有机质的形成与全球碳循环一、生命的起源与演化二、光合作用三、对地球上有机质有主要贡献的生物1、浮游植物（时间长、水体面积高、繁殖率高）2、细菌（时间长、分布广、适应性极强、繁殖快）3、高等植物（出现晚，分布在陆地保存难、可富集演化为煤层）4、浮游动物（食物消费者产率低、低等浮游动物数量较大）四、有机碳的循环1、有机圈2、有机碳的循环 (1)生物化学亚循环 (2)地球化学亚循环第二节生物有机质的组成和性质一、碳水化合物二、蛋白质和氨基酸（一）蛋白质(二)氨基酸(三)酶三、脂类1．脂肪酸2．腊3.萜类和甾类化合物4.甾族化合物四、木质素和丹宁五、色素第三节有机质沉积模式一、有机质沉积的控制因素1、生物控制因素:微生物降解、原始生产速率2、物理控制因素:有机质沉积速率、沉积环境、有机质的搬运作用二、缺氧环境的类型1、大型缺氧湖泊（1）深水是缺氧湖泊发育的重要条件（2）缺氧湖泊的发育与纬度有关（四季变化明显的湖泊底水含氧量大,热带湖泊含氧量少）2、海相缺氧环境(1)缺氧封闭局限海盆(2)由上升流形成的缺氧沉积第二章沉积有机质组成及成岩演化第一节腐殖质的组成、结构和性质1、腐殖质的概念：是指土壤、天然水和现代沉积物中不能水解的、不溶于有机溶剂的暗色有机质。

2、腐殖质的形成、提取及分类(1)形成有机质受细菌作用后剩余的木质素、氨基酸、脂肪酸、酚、纤维素等在微生物作用下缩合而成（在强还原环境下可以不形成腐殖质）(2)提取与分类富啡酸（FA）、胡敏酸(HA)、胡敏素(3)腐殖酸元素组成主要为C、H、O、S、N，其中C、O两项占90%以上3.腐殖酸的结构A富克斯结构模型 B费尔伯克结构模型 C特拉古诺夫结构模型 D库哈连科结构通式4.腐殖酸的物理化学性质(1)胶体性和可溶性(2)明显的酸性(3)亲水性(4)热解性质5.腐殖质的演化第二节可溶有机质一、可溶有机质的定义凡是被中性有机溶剂从沉积岩（物）中溶解（抽取）出来的有机质称为可溶有机质，或可抽提有机质，也成为沥青。