油气成因理论

从十八世纪七十年代以来，对油气成因的认识基本上分为无机成油和有机成油学说两大学派。

（一）无机成因说１、碳化说：1876年俄国化学家门捷列夫：石油是地下深处的金属碳化物与下渗的水相互作用所生成。

生成的石油蒸气在冲向地壳的过程中冷凝形成油气藏。

３FemCn+4mH2O——mFe3O4+C3nH3m ２、宇宙说：1889年俄国索柯洛夫：碳氢化合物是宇宙所固有的，在地球处于熔融阶段时即已存在于气圈之中了，以后地球冷却被吸附凝结在地壳上部形成油气藏。

３、岩浆说：苏联库德梁采夫(1949,10)，在纪念宇宙说六十周年时突然由有机说的观点转变为无机说，认为地球深处的岩浆中，含有C、H，还有O、N、S及石油中其他灰分元素。

在6000℃—12000℃下，C、H可形成甲基，到3000—4000℃可形成次甲基，随着温度降低，可形成甲基，最后形成甲烷，甲炔基可聚合形成各种烃，在温度、压力适合时形成石油。

其证据是：岩浆岩、变质岩中相继发现油气藏，二）有机成因说１、十八世纪中叶，罗蒙诺夫提出“石油是煤在地下高温蒸馏的产物——蒸馏说２、二十世纪初，发现石油中有卟啉化合物，石油有旋光性——有机说盛行“植物说”、“动物说”、混合说、脂肪说、碳水化合物说、蛋白质说３、“混成说”（1932年古勃金）：含有各种类型的分散有机质的淤泥，在成岩早期产生分散状态的石油，在压实过程中和水一起进入储层形成油气藏。

——早期有机成因说４、早期有机论（P.V.Smith，1952—1954）：石油是有机质在沉积（埋藏成岩）早期生成的，是许多海相生物遗传下来的天然烃的混合物。

５、晚期成油说（P.H.Abelson，1963）：石油是由沉积岩中占有机质７０－９０％的不溶部分（干酪根）经过一定的埋藏演化，在成岩作用晚期，经热解产生的。

——干酪根热解成油说６、液态窗（Pusey，1973）：液态烃分布规律，主要分布66.5～148.9℃地温间，高于此温度大部分为凝析气田、气田、干气田；低于此温度则为生物成因气。

油气无机成因论概述中国石油大学（华东）谭丽娟2.1 油气无机成因论概述19世纪70年代以来两大成因学派：无机起源、有机起源根本分歧：对成烃母质的认识。

油气无机成因说：石油及天然气是由无机物转化而来的。

泛宇宙说和地球深部的无机合成说2.2.1 泛宇宙说包含烃类在内的有机化合物是在宇宙天体的无机演化过程中形成的，地球在形成时就包含有机物。

证据：陨石和行星中发现有机化合物；地球火山喷气和幔源岩浆岩中存在有机包裹体。

宇宙说、岩浆说、地幔脱气说1）宇宙说1889年，俄国В.Д.索柯洛夫•碳氢化合物是宇宙间固有的。

证据对太阳系中的木星、土星、天王星和海王星等行星的气圈以及彗星的尾部等天体光谱分析发现有甲烷;发现烃类化合物可由 Fischer-Tropsch 反应合成。

2）岩浆说 • 石油的形成与基性岩浆冷却时碳氢化合物的合成有关。

证据：岩浆岩、变质岩中相继发现油气藏；基性岩浆中发现天然气。

石油地质学家 库德梁采夫 （前苏联，1949） 碳 氢 氧 氮 硫 高温高压 CH 、CH 2、CH 3 聚合反应加氢作用 各种碳氢化合物3）地幔脱气说——深源气T.Gold（1993）•地球深部存在大量在地球形成时就已有的甲烷及其它非烃气体。

在地球演化过程中，这些气体从地球深部被加热而通过深大断裂等通道或伴随火山活动释放出来并向上运移，部分保存在地壳和上地幔中，形成天然气藏；部分逸散到大气圈中。

证据：火山岩气藏；超深井钻探发现非生物成因气。

2.2.2 地球深部的无机合成说油气是在地球深处，由于高温、高压和催化剂的作用下由H2O、CO2、H2等简单无机物反应形成的。

碳化物说、费-托地质合成说、高温生成说、橄榄石蛇纹石化生油说1）碳化物说1876年俄国化学家门捷列夫（Д．И．Менелеевд）•地下深处有重金属碳化物(碳化铁等)与水作用可产生烃类。

3Fe m C n+4mH2O→mFe3O4+C3n H8m 证据：当时大多数地表油气显示和油田都分布在山脊附近。

关于油气成因的认识xx9回顾众说纷纭的石油成因争论，主要体现为有机起源与无机起源两大派别的对垒。

19世纪中叶，随着采油事业的兴起，石油成因广泛引起了学者们的兴趣。

进入20世纪，由于在石油中找到了生物起源的直接证据，即卟啉和旋光性，其核心即石油起源于生物物质，自此有机起源学说一直占据主导地位，并一直指导我们的勘探事业至今，在此理论的指导下，人们也确实找到了成千上万的大大小小的油气田。

油气成因争论的核心是起源物质和油气生成过程。

因此，油气成因学说历来是无机起源和有机起源两大学派对垒。

而在有机学派中，又分为早期成油说和晚期成油说两种。

一、油气无机成因说19世纪中叶，近代石油工业的兴起，引起了许多学者对油气成因研究的兴趣。

因而各种无机起源学说应运而生，其中最完整、最有影响的是1876年著名俄国化学家Менделеев提出的碳化物说。

他认为把石油起源同煤相联系的提法与实际观察到的油田剖面有矛盾，而在当时已有许多实验可由无机合成途径产生烃类，于是他提出石油是地下深处炽热的重金属碳化物与沿裂缝下渗的水相互作用而生成。

如：3FemCn＋4mH2O → mFe3O4+C3nH8m所生成的石油蒸气在涌向地壳过程中冷凝在多孔岩层中，当条件适宜时就可形成油气藏。

1889年另一无机学派的典型代表Соколов提出了宇宙说，他依据对太阳系中的木星、土星、天王星和海王星等行星的气圈中以及彗星的尾部等天体光谱分析发现有甲烷，以及烃类化台物可由Fischer-Tropsch反应无机合成：nCO+2nH2→（-CH2）n+nH2OСоколов认为碳氢化台物是宇宙中固有的，在地球尚处于熔融状态时即已存在于大气圈中，后随着地球的冷却收缩，被凝结于地壳上部，并沿裂隙分离出来，当有孔隙性地层和其上被非渗透层覆盖时则可聚集成油气藏。

1904年Coste把石油起源与火山活动相联系又提出了火山说。

1．有机成因的不足1．在中亚的红色地层中找到了石油以后，前苏联的石油地质专家就提出：红色泥岩也能生油。

第二章石油和天然气的成因2.2 油气有机成因理论概述《油气地质与勘探》2.2 油气有机成因理论概述油气有机成因说：油气是在地球上生物起源之后，在地质历史发展过程中，由保存在沉积岩中的生物有机质逐步转化而成。

1）蒸馏说18 世纪中叶米哈伊尔·瓦西里耶维奇·罗蒙诺索夫 石油是煤在地下高温蒸馏的产物。

2）有机质地质作用的研究维尔纳茨基20世纪20年代初期系统研究了有机质的地质作用：《地球化学概论》、《生物圈》详细论述了石油的有机组成和石油有机成因的主要依据，提出了碳循环的模式。

3）石油中卟啉化合物和旋光性的发现20世纪30年代①特雷布斯（Treibs，1933）：发现并证实了卟啉化合物广泛存在于不同时代、不同成因的石油、沥青中，认为这些卟啉化合物来源于植物叶绿素。

②发现石油有旋光性。

——石油有机成因说的重要依据和有力支持。

4）混成说1932年古勃金含有各种类型的分散有机质的淤泥，在成岩早期产生分散状态的石油（微石油），在压实过程中和水一起进入储层，形成油气藏。

5）油气有机成因早期说的建立P.V.Smith（美国）、B.B.维尔别（前苏联）1952-1954年20世纪40年代，怀特莫尔等：生油过程仅仅是生物体中烃类物质的分离和聚集。

20世纪50年代，美国学者史密斯和前苏联维尔别等：石油是有机质在沉积物（埋藏成岩）早期生成的，是许多海相生物遗留下来的天然烃的混合物。

——早期生油说。

6）油气有机成因晚期说的建立①Bray 等（1961）发现：现代沉积物和生物体中的正烷烃碳数分布具奇偶优势，正脂肪酸碳数分布具偶奇优势，古老沉积岩和原油（或油田水）中不具此优势。

揭开了有机质成岩演化机理及其与石油形成关系研究的序幕。

6）油气有机成因晚期说的建立②阿贝尔松（P. H. Abelson，1963）：石油是沉积岩中占有机质70～90%的不溶部分（干酪根Kerogen）经过一定的埋藏演化，在成岩作用晚期，经热解产生的。