干酪根演化规律..
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第二章石油和天然气的成因2.8 干酪根与可溶性有机质(沥青)的演化2.8.1 干酪根的演化在连续沉积和沉降的沉积盆地中,随着埋深的增加,成岩作用阶段所形成的干酪根的结构,不再与环境呈平衡状态,干酪根的组成和结构必然要进行重新调整,以达到一个更稳定的有序状态,这个过程就是干酪根的演化。
1)元素含量及产物不同来源干酪根的元素分析图三类干酪根的原始化学成分和结构有显著区别。
随埋深加大,干酪根热演化程度增强:O/C和H/C先后相继减小,元素组成向碳极收敛。
12C相对含量降低,13C相对含量升高。
•阶段1:O/C急剧下降(杂原子链破裂),形成CO2、H2O 等杂原子化合物,以及CH4。
干酪根类型范氏图(据Tissot和Welte,1984简化)1)元素含量及产物•阶段2:H/C下降快(C-C键破裂),形成大量烃类(石油、湿气)。
干酪根类型范氏图(据Tissot和Welte,1984简化)1)元素含量及产物•阶段3:O/C、H/C继续下降,形成天然气(大量CH4;CO、CO2、H2O ),最终转化为次石墨。
干酪根类型范氏图(据Tissot和Welte,1984简化)1)元素含量及产物芳族结构热稳定性强 不稳定结构的脱除和芳构化作用2)干酪根结构的演化随着埋深加大和热演化程度的提高脂族:长链烷烃含量减少 次石墨 芳碳比例在总碳数中所占比例不断增高 次石墨短侧链结构+芳构化2.8.2 沥青的组成和演化•沥青:沉积有机质中可以被有机溶剂溶解的部分。
氯仿沥青“A”:岩样未经稀盐酸处理,直接用氯仿抽提出的产物,又称游离沥青。
组分:饱和烃、芳香烃、非烃(胶质)、沥青质。
有缘学习更多+谓ygd3076或关注桃报:奉献教育(店铺)2.8.2 沥青的组成和演化随深度的增加和干酪根含量的减少,氯仿沥青“A”含量显著增加。
干酪根含量的减少和沥青含量的增加有互补性和成因上的联系性。
杜阿拉盆地洛格巴巴岩系可溶有机质随深度的变化(P.Albrecht,1976)2.8 干酪根与可溶性有机质(沥青)的演化。
干酪根的演化化学干酪根是一种沉积物中的有机质,经过地质演化形成的。
它在化学上具有独特的特点,对石油勘探和石油地质研究具有重要意义。
干酪根的形成主要与有机质的化学成分和环境因素有关。
有机质是由碳、氢、氧、氮、硫等元素组成的复杂混合物,其中碳元素是主要成分。
在地质演化过程中,有机质经历了生物分解、颗粒运移、沉积作用等过程,逐渐转变为干酪根。
干酪根的化学成分主要包括生物聚合物、腐殖质和胶体物质等。
生物聚合物是有机质中重要的组成部分,主要由蛋白质、核酸、多糖等大分子有机化合物组成。
腐殖质是有机质中的一种不溶于水的物质,具有较高的分子量和较强的稳定性。
胶体物质是有机质中的一种胶体溶胶体系,具有较小的粒径和较大的比表面积。
干酪根的演化过程可以分为生物分解、成熟和石化三个阶段。
生物分解是指有机质在生物作用下发生分解和氧化的过程。
成熟是指有机质在地下埋藏过程中受到高温高压作用,逐渐转变为干酪根的过程。
石化是指干酪根在长时间的埋藏过程中,经过化学反应和结构改变,形成石油和天然气的过程。
干酪根的演化过程与化学反应密切相关。
在生物分解阶段,有机质中的蛋白质、核酸等生物聚合物会发生水解、氧化等反应,产生一些小分子有机物。
在成熟阶段,有机质中的腐殖质会发生裂解、脱氢等反应,生成石油和天然气的前体物质。
在石化阶段,干酪根中的有机质会发生裂解、聚合等反应,形成石油和天然气。
干酪根的演化过程还受到环境因素的影响。
温度、压力、埋藏深度等环境条件会影响干酪根的演化速度和产物类型。
高温和高压有利于干酪根的成熟和石化,但过高的温度和压力会导致有机质的热解和热裂,降低石油和天然气的产率。
埋藏深度越大,干酪根的演化程度越高,石油和天然气的含量也越高。
干酪根的演化对石油勘探和石油地质研究具有重要意义。
通过研究干酪根的化学成分和演化过程,可以了解地下沉积环境的特点,判断石油和天然气的形成条件和分布规律。
同时,干酪根中的有机质也是石油和天然气的主要来源,研究干酪根有助于预测石油和天然气资源的潜力和开发前景。
摘录:干酪根的介绍一、干酪根的定义及制备干酪根(Kerogen,曾译为油母)一词来源于希腊语Keros,指能生成油或蜡状物的有机质。
1912年Brown第一次提出该术语,表示苏格兰油页岩中有机物质,这些有机物质干馏时可产生类似石油的物质。
以后这一术语多用于代表油页岩和藻煤中有机物质,直到1960年以后才开始明确规定为代表不溶于有机溶剂的沉积有机质。
但不同学者的定义还是有着一定的差别。
Tissot 和Welte (1978)将干酪根定义为沉积岩中既不溶于含水的碱性溶剂,也不溶于普通有机溶剂的沉积岩中的有机组分,它泛指一切成油型、成煤型的有机物质,但不包括现代沉积物中的有机质(腐殖质)。
Hunt(1979)将干酪根定义为不溶于非氧化的酸、碱溶剂和有机溶剂的沉积岩中的分散有机质。
Durand(1980)认为,干酪根系指一切不溶于常用有机溶剂的沉积有机质,它既包括沉积物、也包括沉积岩中的有机质,既包括分散有机质,也包括富集有机质。
王启军(1984)的定义中去掉了Hunt定义中的“分散有机质”,但认为实际应用时,重点还是在古代沉积物和沉积岩中的分散有机质。
比较可以看出,关于干酪根定义的差别体现在以下三方面:(1)是否包括富集状态的有机质(如煤)?(2)是否包括沉积物中的不溶有机质?(3)是否限定为“不溶于非氧化的酸、碱溶剂”的有机质?关于第一点,由于富集状态的有机质也是生油气母质,而从后面的讨论中将可以看到,干酪根被视为是主要的产油气母质。
因此,本书认为,干酪根的定义中应该包括像煤这样的富集状态的有机质。
关于第二点,尽管沉积物中的腐殖质和沉积岩中的不溶有机质并没有一个严格的界线,沉积岩中也存在溶于酸碱的腐殖酸,表明腐殖质在演化过程中事实上延伸入沉积岩中,但由于油气基本上是由沉积岩中的有机质转化而成的,因而油气地球化学更为关注的对象是沉积岩而不是沉积物中的有机质。
因此,作为生油气母质的干酪根的定义应该反映这一点,即不包括沉积物中的有机质。
第一章石油和天然气的成分和性质1、石油与可燃有机矿产的概念石油: 指地下岩石空隙中天然生成的,以液态烃为主要化学组分的可燃有机矿产。
由古代的动物、植物遗体演变而来,属有机成因,又具有燃烧能力,总称为可燃有机矿产或可燃有机岩。
2、石油的主要元素组成和化合物组成?石油的元素组成和化合物组成有什么特点?组成石油的化学元素主要有:C、H、O 、S、N,其中C和H两种元素占绝对优势。
元素组成特点:一般石油中碳的含量占84—87%,氢含量为11一14%,两者在石油中以烃的形态出现,占石油成分的97—99%。
剩下的硫、氮、氧及微量元素的总含量一般只有1—4%。
但是,在个别情况下主要由于硫分增多,这个比例可高达3%-7%。
石油的化合物组成归纳起来,主要可分为烃和非烃两类。
烃类:(1)烷烃(2)环烷烃(3)芳香烃非烃化合物主要包括:含硫、含氮、含氧化合物化合物组成特点:碳、氢、硫、氮、氧五种主要元素在石油中可以构成巨大数量的化合物。
不论其数量如何多,但其化学性质都取决于这些元素构成的官能团;每一种官能团都具有特殊的化学特征,在其所连接的各种有机化合物中起着相同的作用。
3、石油的颜色有那些?为什么有白色石油?石油的颜色变化范围很大,从白色、淡黄色、黄褐色、深褐色、黑绿色至黑色。
石油的颜色与胶质—沥青质含量有关,含量越高颜色越深。
白色石油的形成,可能于运移过程中,带色的胶质和沥青质被岩石吸附有关。
4、索可洛夫根据存在的环境将天然气分为哪八大类?①大气;②表层沉积物中的气体;③沉积岩中的气体;④海洋中的气体;⑤变质岩中的气体;⑥岩浆岩中的气体;⑦地慢排出气;⑧宇宙气。
5、根据产出状态,天然气有哪些类型?何谓气藏气、气顶气、凝析气?① 气藏气② 气顶气③ 溶解气④ 凝析气⑤固态气体水合物气藏气:指基本上不与石油伴生,单独聚集成纯气藏的天然气气顶气:指与石油共存于油气藏中呈游离气顶状态的天然气。
凝析气:当地下温度、压力超过临界条件后,液态烃逆蒸发而形成的气体。