干酪根的研究意义论文

根据油气有机成因理论，生物体是油气生成的最初来源。浮游植物、浮游动物、细菌以及高等植物等随着埋藏时间增加逐渐演化为沉积有机质，沉积有机质经历了复杂的生物及化学变化逐渐形成干酪根，成为生成大量石油及天然气的先躯。干酪根是真正的油气之母。

干酪根（Kerogen）一词最初被用来描述苏格兰油页岩中的有机质，它经蒸馏后能产生似蜡质的黏稠石油。现在为人们所普遍接受的概念是：干酪根是沉积岩中不溶于一般非氧化性酸、碱及非极性有机溶剂的沉积有机质。与其相对应，岩石中可溶于有机溶剂的部分，称为沥青。

干酪根是沉积有机质的主体，约占总有机质的80%～90%，研究认为80%～95%的石油烃是由干酪根转化而成。干酪根是一种高分子聚合物，没有固定的化学成分，主要由碳、氢、氧和少量的硫、氮等元素组成，没有固定的分子式和结构模型。

在不同沉积环境中，由不同来源的有机质形成的干酪根，其性质和生油气潜能差别很大。干酪根可以划分为以下三种主要类型：

Ⅰ型干酪根（称为腐泥型）：原始高氢含量和低氧含量，主要来自海洋或湖泊藻类沉积物，生油潜能大，每吨生油岩可生油约。

Ⅱ型干酪根（称为腐泥—腐殖型）：氢含量较高，但较Ⅰ型干酪根略低，主要来源于海相浮游生物和微生物，生油潜能中等，每吨生油岩可生油约。

Ⅲ型干酪根（称为腐殖型）：具低氢和高氧含量，主要来源于陆生高等植物，海陆过渡相的三角洲平原或滨海潮坪是其有利的发育环境，每吨生油岩可生油约，对生油不利，但可成为有利的生气来源。

Ⅰ型干酪根

Ⅱ型干酪根

Ⅲ型干酪根

以上三种干酪根在我国近海盆地均有发现。由于不同类型的干酪根生油或生气的潜能不同，其研究结果对于油气勘探方向有重要的意义。

通过以上讨论，我们对源岩中干酪根和可溶有机质在成油演化中的行为和贡献有了一个初步了解，为了更深入的认识问题，下面主要通过族组分和总烃的资料对两者的贡献做定量探讨。

从物质平衡的角度，在理想的条件下，二种有机质在同一实验温阶生成的同一种产物的总和应与源岩在相同条件下热模拟产生的同一产物的量相等。但实际上，两种有机质分开模拟所处的介质条件和环境只能说和源岩有相似性，但并不完全相同。此外，分离和模拟过程中的实验误差和轻烃的损失都会影响分离和实验过程的闭合度，即使这样，我们仍能通过实验，看到两种有机质在不同温阶对油气生成的贡献。

设：X为源岩中某一组分的产率；

Y为干酪根中某一组分的产率；

Z为可溶有机质中某一组分的产率。

则有Z=X—Y

求出干酪根模拟生成某产物产率占源岩生成该产物总产率的百分数，剩余的即为可溶有机质生成某产物产率占源岩生成该产物总产率的百分数。取干酪根，可溶有机质对源岩产出总烃、非烃、沥青贡献的百分数随热演化程度做图，可直观的地看出在不同演化阶段干酪根和可溶有机质对源岩生油主要组成贡献的变化。由图6-15可以看出在274℃干酪根和可溶有机质对总烃的贡献发生了变化，在这之前以可溶有机质贡献为主，在这之后两者的贡献几乎相当。干酪根和可溶有机质对非烃＋沥青质贡献的变化点与总烃类似，为276℃。显然274～276℃是干酪根和可溶有机质对油气贡献的转折点，Ro约为～。模拟实验结果表明，该烃源岩具有两个生油高峰见图6-16。

图6-15干酪根、可溶有机质分别对总烃、非烃、沥青贡献随温度的变化

图6-16烃转化率曲线

第一生烃高峰结束时（即300℃，Ro为），相当于未成熟-低成熟阶段的生烃高峰，可溶有机质对生烃的贡献占总烃的76%，干酪根占24%。第二生油高峰从350～400℃（Ro为～），可溶有机质的贡献占，干酪根的贡献占。实验结果表明，这种富含藻类的钙质页岩，有机质相当富集，并且可溶有机质占了较大的比例，对石油的形成始终做着贡献，尤其在未熟-低熟阶段对石油的形成更有意义。

目前在济阳坳陷东营凹陷南坡发现1×108t未熟油储量，经油对比表明，其生油岩体埋深小于2800m,Ro小于。据上述模拟实验研究结果，东营凹陷南坡的低熟油主要（占76%）来自可溶有机质的直接降解。