《石油地质学》第四章复习思考题

第四章 复习思考题

讲课的知识点都是必须掌握的内容

在掌握课堂知识的基础上回答下列问题：

1、 除书上讲的五种无机成因学说外，还有哪些无机成因说？

地幔脱气说、费-托合成说（nCO+(2n+1)H2→CnH2n+2+nH2O)） 2、 什么是现代宇宙说？

在太阳系某些星球的大气中，其主要成分为甲烷，从一个侧面说明了太阳系星球中碳氢化合物宇宙成因的可能性，这就是现代宇宙说

3、“不同石油的成分相似，但不相同”的现象为什么能够支持石油的有机成因？

石油的相似性是主要的，正好说明他们的成因可能大致相同，而他们在成分上的差异则可能与原始生油物质和生成环境的不尽相同、油气生成后经历的变化有关。

4、现代沉积物中的油气生成过程。

沉积物埋藏到较大深度，到了成岩作用晚期或后生作用初期，沉积岩中的不溶有机物（干酪根）在温度的作用下达到成熟，通过热降（裂）解生成大量液态石油和天然气

5、干酪根的类型及不同类型有机质（干酪根）的产烃率。

I型干酪根原始氢含量高，氧含量低，来自藻类堆积物，产烃率80% II型干酪根原始氢含量较高，来自海相浮游生物（植物为主），产烃率60% III型干酪根原始氢含量低，氧含量高，来自陆地高等植物，产烃率30% 6、各种类型干酪根的H/C原子比和O/C原子比。

I型干酪根H/C在1.25~1.75之间，O/C在0.026~0.12之间 II型干酪根H/C在0.65~1.25之间，O/C在0.04~0.13之间

III型干酪根H/C在0.46~0.93之间，O/C在0.05~0.30之间 7、有机质与干酪根在概念上有什么区别和联系？

有机质包含干酪根，干酪根指沉积岩中所有不溶于非氧化性的酸、碱和非极性有机溶剂的有机质，包含分散的和集中状态的。 8、沉积有机质划分为哪几种类型？

腐泥型和腐殖型

9、干酪根的类型与有机质的类型有什么联系？

不同有机质类型形成的干酪根类型不同，I型干酪根来自藻类堆积物，II型干酪根来自海相浮游生物（植物为主），III型干酪根来自陆地高等植物。 10、沉积岩中有机质的赋存状态有哪几种？

分散状态和集中状态

11、如何从沉积岩中分理出可溶有机质和干酪根？

岩石粉碎，用氯仿溶解出可溶有机质，剩下的用非氧化性的酸、碱溶解，过滤得到干酪根

12、干酪根的显微组分与干酪根的类型有何区别与联系？

干酪根显微组分有腐泥组、壳质组、镜质组、惰质组，腐泥组主要来源于水生植物，含腐泥组多的干酪根为I型；而壳质组主要来源于植物的孢子、角质，可形成II型干酪根；镜质组、惰质组来源于陆生高等植物较多，形成III型干酪根。

13、干酪根是如何形成的？何谓腐殖化作用？何谓腐泥化作用？

生物体埋藏→生物降解和转化→腐泥化、腐殖化形成地质聚合物→成岩作用过程中形成具有很高相对分子质量的干酪根

腐殖化作用是动物、高等植物、微生物残体在微生物作用下，经过生物、化学作用转变为腐殖质的过程。

腐泥化作用是低等植物和浮游生物遗体在生物、化学作用下转变为腐泥的过程。

14、原始有机质与干酪根的中间产物是什么？

结构规则的大分子生物聚合物（蛋白质、碳水化合物等）部分或完全被分解，形成一些单体分子，它们或遭破坏、或构成新的地质聚合物，通过腐殖化、腐泥化作用实现，其产物是一些结构不规则的大分子。 15、如何从干酪根结构上理解干酪根生油的化学机理？

干酪根由具有方向结构的核和具有脂肪族链状结构的支链组成，干酪根形成有其的过程就是干酪根核生连接着这些支链的化学键发生断裂使支链从核上脱落的过程。使化学键断裂的主要能量来自地下的温度，干酪根形成油气的过程受时间和温度的控制。

16、何谓化学动力学？何谓化学动力学参数，有何物理意义？ 化学动力学是研究化学反应速率及其影响因素的一门科学。

反应速率常数 k、活化能Ea、指前因子A、R气体常数、热力学温度T。这些参数可以表征反应体系的速率特征。

17、干酪根的化学动力学参数与油气生成有什么关系？ 可以表征干酪根生成油气时与温度和时间的关系。 18、干酪根生烃过程中温度和时间的作用和关系是什么？

干酪根的反应程度与温度呈指数关系，与时间呈线性关系，温度的影响是主要的，时间的影响是次要的。

19、如何理解油气生成过程中时温互补原理？

高温短时间和低温长时间可以使干酪根达到相同的反应程度。 20、生油门限温度的高低与哪些因素有关？

与埋藏时间有关，地层越老，干酪根的生油门限温度越低。

21、生油门限深度（成熟点）的深度与哪些因素有关？

与地温梯度和埋藏时间有关

22．干酪根活化能的高低对油气生成有什么影响？ 活化能越高，生成油气所需要的时间越长、温度越高。

23．除了研究温度对油气生成的影响外，阿伦纽斯方程还可以应用于哪些领域？ 可用于研究活化能、时间对油气生成的影响，可用于研究其他化学反应中外界条件对反应速率的影响。

24．化学动力学推导得出的油气生成过程中的时间和温度的影响如何与地质实际相结合？

沉积盆地中的干酪根赋存与沉积地层中，地层的年龄和温度近似代表了其中所含干酪根生烃的时间和温度，将干酪根刚刚开始大量生烃的点，的门限温度倒数和时间的对数作图，呈直线分布，证明了温度的影响呈指数关系、时间的影响呈线性关系，温度影响是主要的，时间影响是次要的；并且实际地质资料显示地层越老，生油门限温度越低，证明了油气生成过程中温度和时间作用的互补性。 25．有机质生油门限处的Ro值是多少？ 0.5%

26．生油门限在油气勘探中的意义是什么？

干酪根开始大量生烃的温度，其对应的埋藏深度为成熟点。对于油气勘探来说，低于生油门限温度的地层无法找到油气，生油门限可以指导人们确定一个盆地是否具有成熟的烃源岩。 27．生油门限如何确定？

有机质演化曲线，A/TOC和深度关系图中的拐点即为生油门限。 28．什么是正烷烃的奇数碳优势？奇数碳优势说明什么地质意义？

即奇数碳的正烷烃含量比偶数碳正烷烃多很多，说明有机质的演化正处于生

物生气（未成熟）阶段

29．随着有机质演化程度的增加，其形成的正构烷烃分布的主峰碳位置如何变化？为什么？

正烷烃碳原子数及分子量递减，奇数碳优势消失，相对分子量低的正烷烃剧增。原因是温度升高，长链烃裂解成小分子烃，甚至使已形成的液态石油C-C键断裂形成相对分子量较低的气态烃。

30．为什么在有机质的高成熟阶段有干酪根直接生成的天然气较少？而主要是液态石油裂解形成的天然气？

因为，高成熟阶段Ro在1.2%~2.0%之间，干酪根热降解气大量生成的Ro值在1.0%~1.8%之间，主体在Ro<1.6%已经完成；而原油热裂解气大量生成在Ro>1.6%的阶段，明显晚于干酪根降解气的生成时间，而生气量大约是干酪根的4倍。

31．“石油窗”与“生油窗”有什么不同？

石油窗指热催化生油阶段和热裂解生湿气阶段，代表地下液态石油赋存的范围，而生油窗指热催化生油阶段，即石油的生成范围，热裂解生湿气阶段主要是液态石油的裂解阶段了，不包括在生油窗的范围。 32．在什么条件下烃源岩可以发生“二次生烃”？

在地质发展史较复杂的沉积盆地，如果经历数次升降作用，地层中的有机质可能在演化到一定程度，生成一定数量的油气之后又遭遇太盛，因此演化和生烃过程停止，直到沉降埋藏到相当深度（比原深度深）后又发生生烃过程，即为所谓的“二次生烃”

33．在有机质演化的不同阶段形成的天然气，其甲烷含量有什么变化规律？ 生物成因气高→伴生气低→裂解气高

34．在有机质演化的不同阶段形成的天然气，其甲烷碳同位素值有什么变化规

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