无机说的石油生成机理
日期:2007-06-07 来源:国际能源网 作者:本站整理
关键词:
石油
生成机理
与有机学派类似,无机学派内部也有不同主张。有人认为烃类早在地球尚处于宇宙星云物质阶段即已存在了。也有人主张烃类形成于地球深部。共同的特点是,都认为沉积岩中的油气来源于地下深处。
二十世纪五十年代,克罗波特金(П.Н.Кропоткин)按天体物理学家施米特(Ο.Ю.Шмидт)的理论,地球是由冷的宇宙尘埃和气体所组成。这种原始气体中包含有He、H2,也包含有烃。因此认为烃类早在地球发育早期就已存在了。波尔菲里耶夫(В.Б.Порфирьеа)在六十年代根据赫埃里的宇宙起源说,也认为烃象铁、硅酸盐、水、二氧化碳、氢等一样,都是元古宇宙中的实体。这些原始星云物质在凝聚过程中烃好象胶似地起粘结作用;后来在重力影响下轻的烃和水被挤向地表,只是命运不同;烃由于氧化及紫外线照射而散失,只有其残余保留在储集岩中。到了七十年代有了人造卫星探测的新资料,波尔菲里耶夫改变了宇宙成因的主张,转而倾向于地球深部成因。克罗波特金也修正了自己的看法,明确宣称地球深部是最大的烃源。认为在地壳深处和上地幔存在着自由氢与主呈固相的碳,同时还有一氧化碳和水等,在温度压力适合的深度上就可以有烃的形成和保存。地下深处形成的原始天然气混合物(其中包含有烃、CO、CO2、NH3、H2S等),在以脉冲式向地表喷射过程中可能发生重烃的凝聚,随着温度压力的变化,流体混合物分离成各自独立的相,从而形成带有大气顶的油藏。后来在长期的保存中气体缓慢逸散,而剩下的油藏氧化变质,吸收了N、S、O成分。只有凝析气藏最接近于深部原始天然气混合物的成分。
库德里亚夫采夫认为,烃是由碳和氢构成的,氢不仅存在于太阳和星球之中,而且也存在于地球的岩浆之中。在高温下碳和氢有可能形成CH、CH2、CH3等,尔后温度降低,这些化合物又在高压下发生聚合作用和加氢作用,从而形成各种烃类。由于各种烃的数量比例不同,以及与岩石的相互作用,于是造成不同性质的石油。他并不否认沉积岩中的油藏比结晶岩中要多,原因是沉积岩的渗透条件较好,有利于深处石油在其中运移和聚集。结晶岩只能使油气呈很少的包裹体存在。
赤崛四郎(1969)认为,石油可由水作用于金属碳化物而形成,但更可能是在星云凝聚成原始地球时由-CH2叠合而成。当时的地球是富含氢的,它使得大部分的碳变成烃,大部分的氮变成氨。木星的大气正是由甲烷和氨所组成。
以上是无机生油理论成烃机理的一些具有代表性的观点。无机说往往把石油的生成同天体或地下深处相联系,而这些正是人们认识比较薄弱的环节;地质上难于进行实际验证,因而也难于更深入地探讨。无机学说把简单的碳氢化合物与复杂的石油等同起来,往往单纯从化学反应式出发考虑石油生成,难免脱离地质条件的允许。
无机学派同有机学派一样重视储层和圈闭条件,但前者不承认有什么生油岩,认为石油发源于地球深部,因而比较注重深大断裂的作用,确信其为沟通深处与表层的通道。无机学派普遍认为烃类至今还在不断积蓄之中,它的蕴藏量几乎是取之不尽的。无机成因油气不仅存在,而且远景巨大,将有可能比有机成因的油气潜力大得多(陈沪生,1998)。较典型的有如对中东油气富集的认识:波斯湾地区几十个油气田分布在一条500英里长的地带,占地球表面积不到2%,却拥有世界可采储量的50%以上。这些油气藏显示了很宽的地质年龄谱;而且烃类产在构造和地层变化都很大的环境中,各种圈闭都是严重泄漏的,油气渗流随处可见,且由来已久;显然是一种过度供给的情形。这里的石油组成极为相同,因而推测它们是同一来源。但这个来源是什么呢?不少地质学家认为可能是地幔来的无机成因烃源(P.A切诺韦斯,1993;转引自陈沪生,1998)。从这一点上说,也许有机学说认为石油枯竭之时,正是无机学说可以定论之时。
应该承认,并不排除在自然界也有非生物起源的烃类,特别是气烃。但就目前所发现具有工业价值的油气田(藏)来说,其主体应是有机成因的;而且基本上是在有机生油理论指导下找到的。
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