天然气成烃、成藏三元地球化学示踪体系及实践(刘文汇等著)思维导图

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任何两组分烃体系相图的特点
①临界点： a.②两相区： 混合物的临界压力都高于各组分的临界压力，混合物的临界温
b.随着混合物中较重组分比例的增加，临界点向右迁移（即向 度介于两纯组分的临界温度之间。 c. 混合物中哪一组分的含量占优势，泡点线或露点线就靠近 d. 两组分性质差别越大，则两相区面积越大。 两组分的分配比例愈接近，两相区的面积愈大；两组分中 重组分饱和蒸汽压方向偏移）。 a.b. 所有混合物的两相区都位于两纯组分的饱和蒸汽压线之间； 哪一组分的饱和蒸汽压线； 只要有一个组分占绝对优势，相图的面积就变得狭窄；
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三、单、双、多组分体系相态特征
1、单组分体系的相态特征(single-component) 单组分体系：一个独立组分构成的物系 (1)相图特征 一点：临界点C（Tc、pc） (critical point)
一线：饱和蒸汽压线
pressure curve)
(vapor-
两区：液相区(liquid)
（triangular/ternary/ pseudo-ternary)
主要用于研究地层条件下注气混相
驱和非混相驱提高原油采收率。 (gas injection注气) (miscible flooding混相驱) (immiscible flooding非混相驱)
(enhanced oil recovery提高原油采收率)
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三、单、双、多组分体系相态特征
3、油气体系的相态特征★
(1)相图特征
油气体系为典型多组分(multi-component)复杂物系。
A
H D
三点：临界点C、
临界凝析温度CT、临界凝析压力CP 两线：包络线、等液量线；

临界压力(Mpa) 4.604 4.880 4.294 3.796
解： （1） Tpc y Ti ci
0.94 190.6 305.4 0.03 369.8 0.02 425.2 0.01 199.974(K)
（2） ppc y pi ci
0.94 4.604 4.880 0.03 4.294 0.02 3.796 0.01 4.598(MPa)
取1摩尔天然气来研究，有：
g (M g /Vg ) /(Mair /Vair )
因为： M air 28.97
又： g M g / M air
有： g M g / 28.97
应用举例:
体系的视相对分子质量：
汽相 c1 , c2 , c3
M y M n
g
i1 i
i
M g y1M1 y2M 2 y3M 3 0.916.043 0.05 30.07 0.05 44.097 18.147
总体积:
V
V1
V2
V3
V4
Vn
n
Vi
i1
体积分数：
yi
Vi V
Vi V n
i
i1
显然
n
yi 1
i1
摩尔组成 ：
总摩尔数:
n
n1
n2
n3
n4
nn
n
ni
i1
摩尔分数：yi
ni n
ni n n
i
i1
显然
n
yi 1
i1
对于理想气体，体积分数等于摩尔分数。
在高压下的气体偏离理想气体，数值不同。
b R Mg
3、应用举例：
根据天然气密度的定义，在标准状况下：

0.40~0.70 0.35~0.6 0.50~1.00 0.70~0.90 0.70~0.90 0.75~1.1 取决于母源组分的性质
生油潜力 极高 极高
高
高 高 中等 高 高 极高
2.可溶有机质的贡献
在沉积物和年轻岩石中存在一定数量的有机 质，其中包括烃类物质。在成岩作用阶段，烃源 岩中可溶有机质的变化十分活跃，含杂原子的非 烃不断脱除杂原子基团转化为烃类，而且这一过 程不需要很高的热力条件，属典型早期低温转化 过程。可溶有机质对低熟油有十分重要的贡献。
绝大多数油样（占80%）饱/芳比值介于1～4， 这与低熟油重杂原子含量高、烃含量低的特征是一 致的。与成熟石油相比，低熟油的非/沥比相对较 高，其中75%以上油样的非/沥比大于5，而在成熟 石油中通常小于3。
2．低熟油化合物分布特征
（1）饱和烃馏分组成
低熟油饱和烃馏分的烃类组成与常规石油并没有本 质的区别。所不同的是含有相当数量的热稳定性差的化 合物。
（2）芳烃馏分组成
与常规石油相比，低熟油的芳烃馏分组成显得格外 复杂。其中不但能检测到萘、菲、屈等系列常规多环芳 烃，而且还能检测到具有不同芳构化程度的甾、萜类化 合物和一些含硫（如烷基噻吩类）和含氧（如脱羟基维 生素E系列）化合物。
（3）非烃馏分含氧化合物组成 在低熟油非烃馏分中检测到的含氧化合物包括各种脂
第五章 油气的生成
第一节 烃类的演化与干酪根成烃作用模式
一、烃油类气的的形成成因及是演油化气地球化学的一个基本理论问题。
石油、天然气是流体，由于其流动性，常使产出地与 1．生抽成提地物勘探实践和研究，人们对油气的主要
成在因埋机藏理深有度了浅深于刻的认识。
饱和烃馏分以正构烷烃为主（含量占60～80%）， 生物标志物含量丰富。

在油气生成的机理和时间上，亦有早期生成论和晚期生成 论之争
第一节 油气生成理论研究概述
（一）早期成油论
主张：油气是地质历史时期中生物有机质在还原环境中转化而来 依据：1）实验发现，一些生物组分如脂类、蛋白质等在一定条件 下可以生成烃类 2）在现代沉积物中发现了液态烃，用放射性碳同位素14C测 定了烃的年龄，证明它们是现代生成的，最老的年龄只有1.46万年 3）某些细菌是有机质加氢、去羧基转化为烃类的媒介，这 一过程完成于沉积物埋藏不深的阶段，说明烃类只能在早期生成 难点：1）世界上发现的原生油气藏几乎都在上新世（N2）以前 2）现代沉积物中烃类的性质与石油不同
第一节 油气生成理论研究概述
晚期成油论的意义： ①提出了生油岩“成熟度”的概念；指出石油的生成需要一 定的温度；生油过程有阶段性；从而区分出未成熟生油层与成 熟生油层、过成熟生气层；并且提出了一套划分成熟度的指 标； ②预测一个盆地能找油还是能找气，如是根本没有成熟生 油层，找油希望甚小； ③根据不同演化阶段的生油率，更精确地计算生油量。
第一节 油气生成理论研究概述
（二）晚期成油论
拉尔斯卡娅（1964）：北高索中新 生代生油岩时发现：生油层埋深＞ 1200～1500m、地温超过50～60℃时，烃 类才会大量生成，沥青A/C 有 的比值才会 明显增大 菲利皮（1965）：文图拉和洛杉机 盆地中新统生油岩，发现分别在3600m和 2400m 深 处 出 现 烃 /C 有 机 比 值 的 明 显 增 大；且正构、异构和环烷烃的组成也发 生明显变化，逐渐与石油趋于一致
第一节 油气生成理论研究概述
2、宇宙说：索可洛夫，1889年 主张：在地球呈熔融状态时，碳氢化合物就包含在它的气圈中；随着 地球冷凝，碳氢化合物被冷凝岩浆吸收，最后，凝结于地壳中而成石油。 基本论点：1）在天体中碳和氢的储量大 2）由碳、氢合成碳氢化合物是出现在天体发展的早期阶段 3）同其他天体一样，地球上形成的碳氢化合物后来为岩浆 所吸收 4）当岩浆进一步冷却和紧缩时，包含在其中的碳氢化合物 就沿断裂或裂隙分离出来 碳化物说和宇宙说所依据的由无机物制成简单碳氢化合物的实 验，至今未找到任何实地证据说明在自然界也发生过这样的过程。

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16、云无心以出岫，鸟倦飞而知还。 17、童孺纵行歌，斑白欢游诣。 18、福不虚至，祸不易来。 19、久在樊笼里，复得返自然。 20、羁鸟恋旧林，池鱼思故渊。
天然气成藏地质学进展
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