石油天然气地质学第123章生油运移.ppt

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1、西南石油学院研究生课程西南石油学院研究生课程石油天然气地质学石油天然气地质学主讲主讲:廖明光廖明光石油天然气地质学石油天然气地质学 目 录 第一章第一章 油气地质新进展油气地质新进展 笫二章笫二章 油气生成理论油气生成理论 第三章第三章 油气运移油气运移 第四章第四章 储层研究方法及进展储层研究方法及进展 第五章第五章 盖层研究盖层研究 第六章第六章 “三场三场”与油气藏形成的关系与油气藏形成的关系 第七章第七章 流体压力封存箱流体压力封存箱 第八章第八章 油气系统油气系统 第九章第九章 凝析气藏的形成与分布凝析气藏的形成与分布第一章第一章 油气地质新进展油气地质新进展 第一节第一节 石油地质

2、理论进展石油地质理论进展 第二节第二节 油气勘探发展动向油气勘探发展动向 第三节第三节 石油地质综合研究进展石油地质综合研究进展 第一节第一节 石油地质理论进展石油地质理论进展 近几十年来，石油地质学无论在基本理论、近几十年来，石油地质学无论在基本理论、勘探方法和分析技术等方面都取得了重大的突勘探方法和分析技术等方面都取得了重大的突破和新的进展。破和新的进展。1.1.生油理论上生油理论上初步揭示了陆相生油和海相生油的本初步揭示了陆相生油和海相生油的本质。对陆相沉积盆地中有机质的丰度演化阶段、转化质。对陆相沉积盆地中有机质的丰度演化阶段、转化效率，效率，油源对比等方面都有了显著的进展。油源对比等

3、方面都有了显著的进展。2 2油气田形成方面，建立了陆相盆地油气田形成方面，建立了陆相盆地中油源区控制中油源区控制油气分布的理论油气分布的理论。3 3板块构造理论板块构造理论研究含油气盆地类型及演化，指导研究含油气盆地类型及演化，指导了油气勘探。了油气勘探。板块构造学说的诞生被誉为板块构造学说的诞生被誉为“地质学上的革命地质学上的革命”它给它给石油地质学也带来了新的活力，表现在：石油地质学也带来了新的活力，表现在：含油气盆地分类方案繁多含油气盆地分类方案繁多 油气无机成因说重新活跃油气无机成因说重新活跃。在巨大转换断层带和环太平。在巨大转换断层带和环太平洋俯冲带发现了大量烃类显示，说明油气生成与

4、上地幔的洋俯冲带发现了大量烃类显示，说明油气生成与上地幔的物质活动有关。物质活动有关。逆掩推覆体找油引起重视逆掩推覆体找油引起重视。以往地质学家们认为逆掩断。以往地质学家们认为逆掩断层带构造复杂，保存条件差，很少列为油气勘探对象。由层带构造复杂，保存条件差，很少列为油气勘探对象。由于板块构造学说将烃类生成及显示与上地幔活动联系起来，于板块构造学说将烃类生成及显示与上地幔活动联系起来，大型逆掩断层带正可成为深部油气向上运移的通道，在圈大型逆掩断层带正可成为深部油气向上运移的通道，在圈闭中聚集成藏。闭中聚集成藏。第一节第一节 石油地质理论进展石油地质理论进展第一节第一节 石油地质理论进展石油地质理

5、论进展4.4.地震地层学的应用地震地层学的应用 地震地层学划分为地震地层学划分为区域地震地层学区域地震地层学(含层序地震地层学含层序地震地层学)储层地震地层学储层地震地层学(含开发地震学含开发地震学)两个范畴。两个范畴。区域地震地层学区域地震地层学 是用地震反射剖面结合岩心与测井资料是用地震反射剖面结合岩心与测井资料 1.1.研究盆地内各沉积环境，分析体系域的类型、特点研究盆地内各沉积环境，分析体系域的类型、特点 及分布，及分布，重塑沉积史及构造史重塑沉积史及构造史 ，2.2.对生、储、盖、圈等条件作出评价，寻找非构造圈对生、储、盖、圈等条件作出评价，寻找非构造圈 闭，为预探井提供钻探对象。闭

6、，为预探井提供钻探对象。储层地震地层学储层地震地层学 是近几年萌芽的一个新研究动向，对一个是近几年萌芽的一个新研究动向，对一个局部构造或沉积单元内，地震资料进行特殊处理，综合测井局部构造或沉积单元内，地震资料进行特殊处理，综合测井及岩心资料，及岩心资料，1.1.定量研究薄砂层，确定薄层厚度，计算孔隙度、渗透率、定量研究薄砂层，确定薄层厚度，计算孔隙度、渗透率、泥质含量等物性参数泥质含量等物性参数 2.2.确定含气饱和度、含油饱和度、气水界面、油水界面、确定含气饱和度、含油饱和度、气水界面、油水界面、剩余孔隙流体压力含烃性参数，剩余孔隙流体压力含烃性参数，3.3.探索直接寻找气藏或油藏的方法，为

7、详探井、生产井、探索直接寻找气藏或油藏的方法，为详探井、生产井、调整井等提供钻探对象。调整井等提供钻探对象。5.5.储层评价技术的系统研究储层评价技术的系统研究 其内容包括：区域储层、单井储层、开发储层、动态储层、其内容包括：区域储层、单井储层、开发储层、动态储层、敏感储层等五套储层评价技术敏感储层等五套储层评价技术 6.6.有机地球化学的应用有机地球化学的应用 使石油地质学的基本原理发生了天翻地覆的变化，使油气使石油地质学的基本原理发生了天翻地覆的变化，使油气成因研究从定性向定量发展，提高了勘探成功率。现在有机地成因研究从定性向定量发展，提高了勘探成功率。现在有机地球化学技术正被推广用来探讨

8、油气运移、聚集和保存问题，用球化学技术正被推广用来探讨油气运移、聚集和保存问题，用来发展地面地球化学勘探技术，探索直接找油气的途径和方法。来发展地面地球化学勘探技术，探索直接找油气的途径和方法。第一节第一节 石油地质理论进展石油地质理论进展 7.7.数学地质和计算机的应用数学地质和计算机的应用正在促使石油地质学发生深正在促使石油地质学发生深刻的革命。刻的革命。8.8.石油地质学原理石油地质学原理从静态向动态、从单学科向多学科综合从静态向动态、从单学科向多学科综合发展。主要表现在以下三方面：发展。主要表现在以下三方面：地温场、地压场、地应力场与油气藏形成的关系；地温场、地压场、地应力场与油气藏形

9、成的关系；流体压力封存箱；流体压力封存箱；油气系统。油气系统。9.9.在勘探方法上在勘探方法上，采用了综合勘探方法：重磁、电、地，采用了综合勘探方法：重磁、电、地震、参数井等综合勘探。发展了以前的单纯的构造条件找油。震、参数井等综合勘探。发展了以前的单纯的构造条件找油。10.10.室内分析技术的发展室内分析技术的发展丰富了生油理论、油气藏形成理丰富了生油理论、油气藏形成理论。特别是有机质的成熟度分析发展很快。论。特别是有机质的成熟度分析发展很快。第一节第一节 石油地质理论进展石油地质理论进展第二节第二节 油气勘探发展动向油气勘探发展动向 当前世界各国油气勘探在新的基本理论指导下，当前世界各国油

10、气勘探在新的基本理论指导下，采用越来越先进的勘探方法和分析技术不断发现新采用越来越先进的勘探方法和分析技术不断发现新的大型油田，同时勘探的难度也越来越大。展望其的大型油田，同时勘探的难度也越来越大。展望其发展动向，可归纳为以下方面：发展动向，可归纳为以下方面：第二节第二节 油气勘探发展动向油气勘探发展动向 1.1.寻找多种类型油气藏寻找多种类型油气藏 由于世界石油工业的飞速发展，明显易找的由于世界石油工业的飞速发展，明显易找的背斜型油气藏背斜型油气藏大都进行了勘探开发，而其他隐蔽型的油气聚集用常规的勘大都进行了勘探开发，而其他隐蔽型的油气聚集用常规的勘探方法不易发现，现在已经发展起来的地震数字

11、技术和计算探方法不易发现，现在已经发展起来的地震数字技术和计算机处理地震地层学，沉积地质学岩相古地理学等新勘探方法机处理地震地层学，沉积地质学岩相古地理学等新勘探方法和技术更促进了和技术更促进了非背斜油气藏非背斜油气藏进军。今后小型油气田是重要进军。今后小型油气田是重要勘探方向勘探方向。第二节第二节 油气勘探发展动向油气勘探发展动向 1.1.寻找多种类型油气藏寻找多种类型油气藏典型油田实例：典型油田实例：背斜型油气藏：加瓦尔油田（沙特，世界第一，背斜型油气藏：加瓦尔油田（沙特，世界第一，N N可可104.7104.7亿吨）亿吨）布尔干油田（科威特，世界第二，布尔干油田（科威特，世界第二，N N

12、可可9090亿吨）亿吨）西西伯利亚盆地的大型气田（乌连戈依）西西伯利亚盆地的大型气田（乌连戈依）地层油气藏：玻利瓦尔油区（地层油气藏：玻利瓦尔油区（19171917，N N可可47.747.7亿吨）亿吨）东东texastexas油田（油田（19301930，N N可可7.37.3亿吨），亿吨），潘汉得尔油气田，普鲁德霍湾油田（潘汉得尔油气田，普鲁德霍湾油田（N N可可13.1213.12亿吨）亿吨）世界的世界的134134个巨型油田和巨型气田中，个巨型油田和巨型气田中，43%43%的石油储量和的石油储量和30%30%的天然气储量来的天然气储量来自地层圈闭。自地层圈闭。（波斯湾盆地和前苏联的大油

13、气田主要是构造油气藏）（波斯湾盆地和前苏联的大油气田主要是构造油气藏）第二节第二节 油气勘探发展动向油气勘探发展动向 2.2.向深部钻探向深部钻探 深井钻探是攫取地下深处油气资源和在其油田下面发现新深井钻探是攫取地下深处油气资源和在其油田下面发现新油气层。增加后备储量的一个重要手段，世界上陆地总钻井数油气层。增加后备储量的一个重要手段，世界上陆地总钻井数（19811981）为）为330330万口。目前预测，今后若干年内全球年平均将万口。目前预测，今后若干年内全球年平均将钻十万口井。已生产的油气田油层深度大多在钻十万口井。已生产的油气田油层深度大多在2000-30002000-3000米。米。陆

14、上最深的油井是陆上最深的油井是8093.158093.15M M（射孔深度）射孔深度）19971997年美国德克萨斯年美国德克萨斯州。州。1960 1960年以前，只有美国能钻年以前，只有美国能钻60006000米以下，当时的世界纪米以下，当时的世界纪录为录为77247724米。米。19601960年以后，世界上已有年以后，世界上已有1313个国家能够钻过个国家能够钻过60006000米。米。最深井为前苏联巴伦支海沿岸最深井为前苏联巴伦支海沿岸SG3SG3井。达井。达1206612066米。米。（我国四川，井深（我国四川，井深71757175m m。19771977年）年）随着深井、超深井技术

15、的发展，为随着深井、超深井技术的发展，为研究凝析气藏和纯气藏研究凝析气藏和纯气藏的形成及分布规律提供了条件。的形成及分布规律提供了条件。第二节第二节 油气勘探发展动向油气勘探发展动向3.3.向海洋发展向海洋发展 “海洋是人类未来财富的源泉海洋是人类未来财富的源泉”。随着大陆油气资源的消。随着大陆油气资源的消耗，海洋地球物探和海上钻井技术装置的改善，耗，海洋地球物探和海上钻井技术装置的改善，大陆架浅海区大陆架浅海区成为了世界油气勘探的新战场。水深成为了世界油气勘探的新战场。水深200200米以内米以内的大陆架面积的大陆架面积约有约有30003000万万KMKM2 2。据估计这一海域内油气潜在储量

16、为据估计这一海域内油气潜在储量为23002300多亿吨。多亿吨。约为目前全世界陆地探明可采储量的约为目前全世界陆地探明可采储量的1.51.5倍。如果把大陆架以倍。如果把大陆架以外的石油资源在内，这个数值就大得多了。外的石油资源在内，这个数值就大得多了。海上勘探的领域从大陆架扩展到大陆坡，今天已向深海和海上勘探的领域从大陆架扩展到大陆坡，今天已向深海和极地发展。目前所钻的极地发展。目前所钻的探井探井水深可达水深可达21002100m m，开发井开发井水深达水深达400400m m。近近3030年来是海洋石油迅速发展的时代。产量、储量都逐年来是海洋石油迅速发展的时代。产量、储量都逐年提高。现在已有

17、七十多个国家开展了海上油气勘探。其中年提高。现在已有七十多个国家开展了海上油气勘探。其中4545个国家找到了海上油气田。预测个国家找到了海上油气田。预测20102010年时，海洋油气产量年时，海洋油气产量将占世界总量的将占世界总量的50%50%以上。以上。4.4.加强天然气勘探加强天然气勘探 天然气成因比石油更广，以发展趋势看，今后的油、气天然气成因比石油更广，以发展趋势看，今后的油、气当量比，无论是储量或产量，天然气都可望超过石油。当量比，无论是储量或产量，天然气都可望超过石油。气气/油当量比：油当量比：我国：储量我国：储量0.03:10.03:1，产量，产量0.10:10.10:1 美国：

18、美国：1.45:1 1.09:1 1.45:1 1.09:1 世界：世界：1.03:1 0.66:1 1.03:1 0.66:1我国寻找与油、煤有关的油型气和煤型气具有广阔的前景。我国寻找与油、煤有关的油型气和煤型气具有广阔的前景。综观上述动向，综观上述动向，我国有着及其广阔的石油勘探前景，无论我国有着及其广阔的石油勘探前景，无论我国大陆我国大陆，还是东南沿海拥有巨大的含油气远景。目前我国大，还是东南沿海拥有巨大的含油气远景。目前我国大陆上已经发现的大小陆上已经发现的大小300300多个沉积盆地统计，可供石油勘探的多个沉积盆地统计，可供石油勘探的总面积约占我国领土面积的总面积约占我国领土面积的

19、44%44%。另外还拥有含油气丰富的广。另外还拥有含油气丰富的广阔海域等待我们进一步勘探和开发。阔海域等待我们进一步勘探和开发。第二节第二节 油气勘探发展动向油气勘探发展动向第三节第三节 石油地质综合研究进展石油地质综合研究进展一、盆地、区带、圈闭等评价研究一、盆地、区带、圈闭等评价研究 在盆地、区带、圈闭三级评价研究中，在盆地、区带、圈闭三级评价研究中，盆地分析是基础，盆地分析是基础，区带评价是手段，圈闭描述是目的区带评价是手段，圈闭描述是目的，通过三级评价研究，优，通过三级评价研究，优选出最佳圈闭作为钻探对象，发现油气藏，特别是大中型油选出最佳圈闭作为钻探对象，发现油气藏，特别是大中型油气

20、藏，揭开盆地油气勘探序幕，展现油气勘探新局面。这是气藏，揭开盆地油气勘探序幕，展现油气勘探新局面。这是盆地、区带、圈闭三级评价研究的最终目的。盆地、区带、圈闭三级评价研究的最终目的。盆盆地地分分析析内内容容沉积史沉积史查明各时代层序沉积体系、沉积相，查明各时代层序沉积体系、沉积相，编制沉积环境图，指出有利的生、储、编制沉积环境图，指出有利的生、储、盖相带分布盖相带分布 重塑沉积发育史。重塑沉积发育史。构造史构造史编制各层序等厚图，阐明坳陷隆起发育演编制各层序等厚图，阐明坳陷隆起发育演化，化，查明二级构造带类型、特征及分布查明二级构造带类型、特征及分布，为优选区带奠定基础为优选区带奠定基础。生烃

21、史生烃史分析各层序烃源岩有机质丰度、类型、分析各层序烃源岩有机质丰度、类型、成熟度等基本参数，确定烃源层，划分生成熟度等基本参数，确定烃源层，划分生油气区，恢复盆地生烃史，为早期资源评油气区，恢复盆地生烃史，为早期资源评价提供依据。价提供依据。运聚史运聚史研究各层序烃源岩层油气运移的方向和时研究各层序烃源岩层油气运移的方向和时期，指出有利的油气运聚方向及部位，预期，指出有利的油气运聚方向及部位，预测远景目标。测远景目标。盆地分析方法盆地分析方法岩石学法岩石学法系统进行岩性、岩相、厚度及岩石类型组合系统进行岩性、岩相、厚度及岩石类型组合的观察描述的观察描述(根据根据野外露头、钻井岩心、岩屑、野外

22、露头、钻井岩心、岩屑、实验分析等实验分析等)预测可能的生储盖层及组合的纵预测可能的生储盖层及组合的纵向分布特征，建立岩性岩相、生储盖组合基向分布特征，建立岩性岩相、生储盖组合基干剖面。干剖面。地球化学法地球化学法在剖面上确定有效烃源层，建立地球化学在剖面上确定有效烃源层，建立地球化学剖面在平面上区分生油、气区。剖面在平面上区分生油、气区。区域地震地区域地震地层层 学学，层层 序序 地层学法地层学法将地震相转换为沉积相，划分体系域，确将地震相转换为沉积相，划分体系域，确定定沉沉积积体体系系与与沉沉积积相相，在在盆盆地地广广大大区区域域内内预测有利的油气生、运、聚相带预测有利的油气生、运、聚相带

23、构造地质学构造地质学采采用用平平衡衡剖剖面面技技术术，重重塑塑盆盆地地原原型型及及其其发发育史育史。区带评价区带评价内内 容容 区带类型区带类型 构构 造造 带带 长垣、挤压或滚动背斜带、断裂带等长垣、挤压或滚动背斜带、断裂带等 非构造带非构造带 超、退覆带、近岸水下扇、远岸浊积超、退覆带、近岸水下扇、远岸浊积 扇、三角洲、河道砂、生物礁古潜山扇、三角洲、河道砂、生物礁古潜山 等等 沉积体系沉积体系 沉积相沉积相 储集相或储集体储集相或储集体 储集层储集层 储层、油源、圈闭配置关系储层、油源、圈闭配置关系 第三节第三节 石油地质综合研究进展石油地质综合研究进展第三节第三节 石油地质综合研究进展

24、石油地质综合研究进展圈圈 闭闭 描描 述述内内 容容圈闭类型圈闭类型储层横向储层横向变化变化成藏模式成藏模式储量预测储量预测方方 法法构造地质测量法构造地质测量法三维地震法三维地震法区域或单井储层评价区域或单井储层评价储层地震地层学储层地震地层学地震精细解释与特殊处理地震精细解释与特殊处理,编制储编制储层等厚图层等厚图,描述圈闭大小、油层厚描述圈闭大小、油层厚度、流体压力、储层物性参数、含度、流体压力、储层物性参数、含油饱和度等，编制相应的等值线图，油饱和度等，编制相应的等值线图，预测成藏模式预测成藏模式野外露头野外露头第第二二章章 油气生成理论油气生成理论 当当前前，国国内内外外生生油油理理

25、论论中中，以以干干酪酪根根热热降降解解晚晚期期生生油油说说占占压压倒倒优优势势，且用于勘探实践中，并指导了油气田勘探。且用于勘探实践中，并指导了油气田勘探。自自19801980年年以以来来，对对干干酪酪根根热热降降解解成成油油理理论论不不断断出出现现不不同同观观点点的的文文章章。近近几几年年来来这这些些反反面面观观点点的的文文章章有有不不断断增增加加的的趋趋势势，将将严严重重冲冲击击着着蒂蒂索索威威尔尔特特康康南南亨亨特特等等人人所所建建立立的的影影响响很很深深远远的的油油气气成成烃烃的的经经典典模模式式。各各种种不不同同学学术术观观点点的的激激烈烈争争论论，将将有有可可能能把把生生油油研研究

26、究推推入入到到一一个个更更高高的的阶阶段段。这这些反面观点的文章主要包括以下几方面的内容：些反面观点的文章主要包括以下几方面的内容：1.1.深层无机成油理论深层无机成油理论 2.2.超深井有机生油理论超深井有机生油理论 3.3.浅层微生物成油理论浅层微生物成油理论 4.4.早成、早移论早成、早移论 5.5.晚成说的晚成说的“门限值门限值”提高的意见提高的意见我们将以上的生油理论统称为我们将以上的生油理论统称为非常规生油理论非常规生油理论。第第二二章章 油气生成理论油气生成理论第一节第一节 常规生油理论的模式常规生油理论的模式第二节第二节 无机生油说无机生油说第三节超深井有机生油研究第三节超深井

27、有机生油研究第四节微生物成油说第四节微生物成油说第五节早成说、早期运移说第五节早成说、早期运移说第六节第六节 煤成油探讨煤成油探讨 为了把常规和非常规生油理论作对照，先将常规生油模式为了把常规和非常规生油理论作对照，先将常规生油模式作如下概括：作如下概括：主要观点：石油是沉积物中作为有机质主体的干酪根在成主要观点：石油是沉积物中作为有机质主体的干酪根在成岩过程的晚期热降解而生成的。岩过程的晚期热降解而生成的。1.1.石油生成的温度范围大致在石油生成的温度范围大致在60 150 60 150 2.150180 2.150180或或RoRo1.35 1.35，液态烃热裂解；液态烃热裂解；3.3.石

28、油生成成熟反应为一级动力学反应，温度每升高石油生成成熟反应为一级动力学反应，温度每升高1010，反应速度增加一倍；，反应速度增加一倍；4.4.温度与时间为互补关系；温度与时间为互补关系；5.5.热变质作用和石墨形成，出现的温度为热变质作用和石墨形成，出现的温度为200-250200-250之间之间 第一节第一节 常规生油理论的模式常规生油理论的模式 主要论点主要论点 石油无机成因学派认为：石油是自然界的无机物形成的。石油无机成因学派认为：石油是自然界的无机物形成的。这些无机物来源与地球内部的或宇宙中的碳氢元素，经过复杂这些无机物来源与地球内部的或宇宙中的碳氢元素，经过复杂的化学作用形成了烃类的

29、化学作用形成了烃类石油。石油。主要代表说主要代表说(炭化说、岩浆说、宇宙说炭化说、岩浆说、宇宙说)炭化说炭化说 这是俄国著名学者门捷列夫这是俄国著名学者门捷列夫 1876 1876年在俄罗斯化学年在俄罗斯化学协会上首次提出的。协会上首次提出的。主要内容：地球内部水和重金属碳化物相互作用下，就可主要内容：地球内部水和重金属碳化物相互作用下，就可以产生碳氢化合物。以产生碳氢化合物。3 3FeFem mCn+4MHCn+4MH2 20mFe0mFe3 3O O4 4+C3+C3n nH H8m8m 第二节第二节 无机生油说无机生油说生成过程生成过程：在地球形成时期，由于温度很高，使碳和铁变为液在地球

30、形成时期，由于温度很高，使碳和铁变为液态而互相作用生成碳化铁，由于比重大而深埋地下。态而互相作用生成碳化铁，由于比重大而深埋地下。由于地面水岩地壳裂缝向下渗透，与碳化铁作用产由于地面水岩地壳裂缝向下渗透，与碳化铁作用产生碳氢化合物。生碳氢化合物。已生成的碳氢化合物沿缝上升到冷却部分形成石油已生成的碳氢化合物沿缝上升到冷却部分形成石油而储集在空隙岩层中。由于假说的主要生油原始物质是金而储集在空隙岩层中。由于假说的主要生油原始物质是金属碳化物，所以称为碳化说。属碳化物，所以称为碳化说。近年来近年来无机生油说无机生油说又提出了新的观点：又提出了新的观点：随随“能能源源危危机机”的的出出现现，无无机机

31、论论者者力力图图通通过过理理论论的的探探讨讨或或实际的验证引起石油工业对无机油源的注意。实际的验证引起石油工业对无机油源的注意。1.1.美美国国石石油油地地质质杂杂志志19811981年年第第四四卷卷第第2 2期期上上发发表表了了乔乔治治亚亚大大学学A.A.A.A.加加迪迪尼尼等等人人的的文文章章，报报道道了了他他们们根根据据实实测测计计算算出出的无机生油量和可采储量的无机生油量和可采储量。无无机机生生油油的的深深度度为为地地壳壳下下100400100400公公里里或或更更深深的的地地幔幔上上部部。对对金金钢钢石石中中石石油油类类化化合合物物包包体体的的计计算算得得出出：3131亿亿年年间间（

32、金金钢钢石石结结晶晶时时间间）由由地地幔幔向向地地表表共共扩扩散散1.5101.5101515吨吨石石油油类类化化合合物物。如如果果其其中中仅仅有有11进进入入壳壳层层而而后后被被搜搜集集的的话话，壳壳层层石石油油可可达达1.51.5万万亿亿吨吨，按按采采收收率率3030计计，可可采采石石油油储储量量达达45004500亿亿吨。吨。第二节第二节 无机生油说无机生油说 2.2.美国天文学家、科内尔大学教授托马斯美国天文学家、科内尔大学教授托马斯戈尔德提出戈尔德提出了一个石油成因新理论了一个石油成因新理论。戈尔德认为；太阳系里贮量最丰。戈尔德认为；太阳系里贮量最丰富的元素中，碳元素名列第四，在大行

33、星、小行星、流星富的元素中，碳元素名列第四，在大行星、小行星、流星和慧星中发现的和慧星中发现的C C元素都以元素都以“HC”HC”化合物形式存在。化合物形式存在。当原当原生气旋凝结成太阳及其卫星时，大量生气旋凝结成太阳及其卫星时，大量“HC”HC”堆积在星球内堆积在星球内部，其中一部分向上渗入多孔岩层中，形成中东那样易于部，其中一部分向上渗入多孔岩层中，形成中东那样易于开采的大油田。开采的大油田。戈尔德预言戈尔德预言，如果继续向地层深处探查，石油贮量将，如果继续向地层深处探查，石油贮量将远远超过我们目前的推测量远远超过我们目前的推测量 戈尔德的新理论得到了一些著名科学家的支持和赞同。在戈尔德的

34、新理论得到了一些著名科学家的支持和赞同。在美国天然气研究所的支持下，瑞典政府已投资美国天然气研究所的支持下，瑞典政府已投资14001400万美元，用万美元，用以寻找瑞典中部锡利盐湖地区的天然气。根据戈尔德的理论，以寻找瑞典中部锡利盐湖地区的天然气。根据戈尔德的理论，锡延湖是三亿多年前由一颗大陨石撞击形成的。陨石撞击可能锡延湖是三亿多年前由一颗大陨石撞击形成的。陨石撞击可能使这里的花岗岩层断裂，导致天然气上逸，所以该区可能贮藏使这里的花岗岩层断裂，导致天然气上逸，所以该区可能贮藏着丰富的天然气。着丰富的天然气。19881988年，在锡利盐湖地区已钻出年，在锡利盐湖地区已钻出6 6口口1515OO

35、OO一一2 2OOOOOO英尺的井。英尺的井。虽然尚未发现典型的石油和天然气沉积物，但已表明有虽然尚未发现典型的石油和天然气沉积物，但已表明有“CH”CH”的痕迹。如果事实证明戈德尔是正确的，那末，地质学教科书的痕迹。如果事实证明戈德尔是正确的，那末，地质学教科书和地质学辞典的修订将是一项极大的工作。和地质学辞典的修订将是一项极大的工作。原苏联地质部预计钻原苏联地质部预计钻2020口超深井口超深井(800015000(800015000米米)，其目，其目的是探索无机成因气的真面目。的是探索无机成因气的真面目。第二节第二节 无机生油说无机生油说第三节超深井有机生油研究第三节超深井有机生油研究 以

36、以Price Price 等人为代表先后对几口超深井做生油岩实验，等人为代表先后对几口超深井做生油岩实验，其结果与现在流行的常规生油理论不相符合，提出油气成因其结果与现在流行的常规生油理论不相符合，提出油气成因的新观点的新观点1.1.美国俄克拉荷马州美国俄克拉荷马州Bertha Rogers 1Bertha Rogers 1号井深达号井深达95909590米，米，从从POPO地层做了总有机碳、抽提物地层做了总有机碳、抽提物C C1515+饱和烃和芳烃的气相饱和烃和芳烃的气相色谱、质谱、热解、干酪根元素分析、色谱、质谱、热解、干酪根元素分析、X X衍射及干酪根镜下衍射及干酪根镜下鉴定等项目的系统

37、研究，其结果与常规生油理论相矛盾。鉴定等项目的系统研究，其结果与常规生油理论相矛盾。第三节超深井有机生油研究第三节超深井有机生油研究 在很大深度、很古老的岩层和较高温度中存在着大量在很大深度、很古老的岩层和较高温度中存在着大量的沥青的沥青。按现代的生油理论，按现代的生油理论，80008000M M深的岩层，只能保留甲烷深的岩层，只能保留甲烷和石墨，而这口超深井却不是这样。从该井埋深和石墨，而这口超深井却不是这样。从该井埋深40004000M M以下的以下的3232块岩样分析中发现有块岩样分析中发现有3030块样品中块样品中C C1515+沥青已超过了沥青已超过了100100PPMPPM，其中其

38、中2121块样品超过块样品超过200200PPMPPM，还有还有1212个样品超过个样品超过300300PPMPPM。尤其是尤其是在在84568456M M深深 C C1515+沥青为沥青为30103010PPMPPM，相当于相当于CD CD 页岩，温度达页岩，温度达226226，有机碳高达，有机碳高达3.593.59，C C1515+饱和烃的浓度高达饱和烃的浓度高达14501450PPMPPM，这样高的值，对于常规油气生成理论是无法解释的。这样高的值，对于常规油气生成理论是无法解释的。按近代生油理论按近代生油理论:深度超过深度超过7000800070008000M M，温度超过温度超过180

39、200180200，干酪根已，干酪根已转变成甲烷和石墨了。而该超深井却不是这样，转变成甲烷和石墨了。而该超深井却不是这样，H/CH/C原子比也没原子比也没有随着埋藏深度增加而减少。此外，用近代生油理论不好理解有随着埋藏深度增加而减少。此外，用近代生油理论不好理解的是的是:有许多样品，从镜质体反射率值已相当于有机变质带了，有许多样品，从镜质体反射率值已相当于有机变质带了，还保留有很高的烃类生成潜力，或大量的可抽提沥青。还保留有很高的烃类生成潜力，或大量的可抽提沥青。总之，井底温度总之，井底温度225225的保留高浓度热解烃用现代生油论的保留高浓度热解烃用现代生油论不能解释不能解释。按康南的时间温

40、度模式计算，该井最年轻岩层（按康南的时间温度模式计算，该井最年轻岩层（P P，2.52.5亿年）石油生成应当出现在亿年）石油生成应当出现在6666附近。而从该井热解附近。而从该井热解数据看，却在数据看，却在8250-87508250-8750米深度的干酪根中生成（米深度的干酪根中生成（C C1 1SS1 1），），现代温度为现代温度为221233221233这说明该深度的烃类生成和破坏所需要的温度条件，比这说明该深度的烃类生成和破坏所需要的温度条件，比现代生油理论预测的高得多。现代生油理论预测的高得多。第三节超深井有机生油研究第三节超深井有机生油研究 2.2.美国南得克萨斯墨西哥湾沿岸钻一口深

41、美国南得克萨斯墨西哥湾沿岸钻一口深7546.87546.8米米的深井分析资料：的深井分析资料：井底温度达井底温度达300300的高热深井。的高热深井。测试样品是井下岩芯，而不是岩层，把污染减小测试样品是井下岩芯，而不是岩层，把污染减小到最小程度。到最小程度。美地质调查局实验室与雪佛龙公司测试数据接近，美地质调查局实验室与雪佛龙公司测试数据接近，证明结果准确性高，证明结果准确性高，第三节超深井有机生油研究第三节超深井有机生油研究有以下两方面论据有以下两方面论据证明不符合常规证明不符合常规：从现今温度为从现今温度为262296262296，深，深6400-75446400-7544米下白垩统的米下

42、白垩统的样品分析样品分析C C1515烃类浓度很高，沥青系数变化范围是烃类浓度很高，沥青系数变化范围是50050022002200PPMPPM，样品中的干酪根仍然具有一些产烃能力样品中的干酪根仍然具有一些产烃能力 岩石中显示了烃衰减或绿片岩浅变质带的特征岩石中显示了烃衰减或绿片岩浅变质带的特征 RoRo4.44.84.44.8（极高）极高）H/CH/C0.30.30.580.58（低）低）饱烃饱烃/芳烃芳烃7.0520.67.0520.6（极高）（极高）烃烃/非烃非烃2.65-4.662.65-4.66（高）（高）转化系数转化系数S S1 1/(S/(S1 1+S+S2 2)0.610.610

43、.870.87（高）高）第三节超深井有机生油研究第三节超深井有机生油研究 由此可见：有异常压力的半封闭系统之高温由此可见：有异常压力的半封闭系统之高温（300300）在一个地质时期中是相当稳定的。这也进一步补）在一个地质时期中是相当稳定的。这也进一步补充了充了Bertha Rogers 1Bertha Rogers 1号井资料的论证，即常规生油论中烃热号井资料的论证，即常规生油论中烃热消亡及其以后石墨形成和绿片岩变质作用与超深井资料相矛消亡及其以后石墨形成和绿片岩变质作用与超深井资料相矛盾。盾。但是根据几口超深井的综合数据却得出如下的结论：但是根据几口超深井的综合数据却得出如下的结论：超深埋藏

44、的沉积物中，埋藏时间为超深埋藏的沉积物中，埋藏时间为4025040250百万年，温度百万年，温度为为240300240300，其样品的，其样品的C C1515烃类可以很丰富，浓度可达烃类可以很丰富，浓度可达36003600PPMPPM。超深井中发现超深井中发现RoRo4 45 5的干酪根仍具有很大的生烃的干酪根仍具有很大的生烃潜力。（常规潜力。（常规RoRo1.35%1.35%时，时，C C1515裂解为甲烷和裂解为甲烷和C C4 4-C-C7 7烃）烃）第三节超深井有机生油研究第三节超深井有机生油研究 高温下，较长地质时间中，深埋的岩层可以保存未成高温下，较长地质时间中，深埋的岩层可以保存未

45、成熟有机质的地化特点。熟有机质的地化特点。成熟度成熟度深度的关系图（如深度的关系图（如H/CH/C原子比、正烷烃的原子比、正烷烃的CPICPI值、饱和烃的色谱分布图等）没有按预见的变化趋势发展，值、饱和烃的色谱分布图等）没有按预见的变化趋势发展，而是变化不大，有的甚至显示出相反的趋势。而是变化不大，有的甚至显示出相反的趋势。在检验的超深井（井底温度在检验的超深井（井底温度300300）中没有见到石墨形）中没有见到石墨形成和绿片岩变质作用迹象。成和绿片岩变质作用迹象。石油生成成熟反应不是一级反应，应用阿仑纽斯方程石油生成成熟反应不是一级反应，应用阿仑纽斯方程是不合适的。是不合适的。主要论点主要论

46、点：在：在28002800米以内，温度米以内，温度70708080为下限，细菌不为下限，细菌不仅促使有机质转化为烃类，而在于细菌本身可在体内直接合仅促使有机质转化为烃类，而在于细菌本身可在体内直接合成烃类，成烃类，细菌本身就是成油母质。细菌本身就是成油母质。细菌可以部分地或全部地细菌可以部分地或全部地转化成可溶于有机溶剂的抽提物和烃类。转化成可溶于有机溶剂的抽提物和烃类。论论 据：据：统计全世界统计全世界546546个大油田中有个大油田中有271271个浅于个浅于12201220米，米，192192个位于个位于1220244012202440米之间，这部分说明一些大油田的油米之间，这部分说明一

47、些大油田的油是就地运移的，油源岩在近旁，而不是深层。该观点的论据是就地运移的，油源岩在近旁，而不是深层。该观点的论据不足。不足。第四节微生物成油说第四节微生物成油说 主要论点主要论点：有机质埋藏到有机质埋藏到10001000米深度就达到了生烃条件，米深度就达到了生烃条件，随烃类的不断生成也同时运移进入储层中随烃类的不断生成也同时运移进入储层中。论论 据：据：以尼日尔河三角洲盆地为例以尼日尔河三角洲盆地为例 1.1.盆地地质情况盆地地质情况：尼日尔三角洲沉积单元划分：尼日尔三角洲沉积单元划分：贝宁组贝宁组陆相沉积陆相沉积 07000 07000英尺英尺 阿格伯达组阿格伯达组砂页岩海陆交替层序厚砂

48、页岩海陆交替层序厚100015000100015000英尺英尺 阿卡塔组阿卡塔组底积海相页岩、泥岩和一些浊流砂岩底积海相页岩、泥岩和一些浊流砂岩,厚厚200020000200020000英尺英尺.油气富集于（储层）油气富集于（储层）:始新世始新世古新古新世的阿格伯达组砂岩中世的阿格伯达组砂岩中.第五节早成说、早期运移说第五节早成说、早期运移说 2.2.成因研究成因研究十多年来对盆地的石油来自哪层的争论，基本上可分为十多年来对盆地的石油来自哪层的争论，基本上可分为石油早期生成说和晚期生成说两派。石油早期生成说和晚期生成说两派。晚成说认为油来自深层的阿卡塔组生油岩，需要垂晚成说认为油来自深层的阿卡

49、塔组生油岩，需要垂向运移几公里才能到达阿伯格达储层；向运移几公里才能到达阿伯格达储层；早成说认为油来自该交互层中的页岩早成说认为油来自该交互层中的页岩 早期运移论据：早期运移论据：深部的阿卡塔组未能提供有效的运移通道深部的阿卡塔组未能提供有效的运移通道 钻到阿卡塔组没有见到裂缝论据钻到阿卡塔组没有见到裂缝论据 阿格伯达组的同生断层都随着埋藏深度增加而弯曲阿格伯达组的同生断层都随着埋藏深度增加而弯曲得几乎与层里面平行，断不到阿卡塔组得几乎与层里面平行，断不到阿卡塔组 阿格伯达组的砂、页岩比是阿格伯达组的砂、页岩比是1:11:1，这有利于油气聚集，这有利于油气聚集 分析化验论据分析化验论据：X X

50、衍射和电镜对阿格伯达组砂岩自生粘土衍射和电镜对阿格伯达组砂岩自生粘土进行了研究，发现：进行了研究，发现：凡含烃的储层中高岭石占凡含烃的储层中高岭石占60-8060-80，凡不含烃的储层，凡不含烃的储层中以伊利石、蒙脱石为主。中以伊利石、蒙脱石为主。这说明烃类已早期进入储集层，这说明烃类已早期进入储集层，油气生成于近海页岩，并向邻近储层中运移油气生成于近海页岩，并向邻近储层中运移 在在10001000M M深左右的地层中发现有机碳含量达深左右的地层中发现有机碳含量达4.44.4，可，可溶有机质溶有机质18301830PPMPPM，每克有机碳的可溶有机质达每克有机碳的可溶有机质达4141mgmg，