含油氣系統課程第1頁/共100頁含油氣系統在油氣勘探中的應用第2頁/共100頁含油氣系統在油氣勘探中的應用一含油氣系統概述二含油氣系統的研究內容三含油氣系統的分類含油氣系統的成藏作用Processes

含油氣系統的識別與模擬含油氣系統研究的實例對含油氣系統的認識第3頁/共100頁一含油氣系統概述1、含油氣系統的由來及發展－1

（1）石油地質學研究方法、思路上的巨大進步石油地質學的理論和研究思路、方法的變化和進步表現在以下四個方面：首先，研究的整體性第二，研究的系統性第三、研究的動態性第四，研究的定量性總之，石油地質學的發展已經使人們從靜態的分別研究和評價一個地區的生、儲、蓋、運、圈、保等油氣藏形成條件，發展到把一個地區的這些成藏條件和生、運、聚的作用當作一個整體的動態演化發展的系統加以研究，并運用多種模擬手段，力求從定量的角度進行評價，因而從理論上逐漸形成了“含油氣系統”和“成藏動力學系統”的概念。

OilSystem和PetroleumSystem的譯名各不相同，有譯為石油成礦系統、石油系統、油氣系統、成油體系、含油氣系統，本文采用總公司系統的習慣譯法——含油氣系統。

第4頁/共100頁1、含油氣系統的由來及發展－2

（2）含油氣系統概念的提出和形成-1

國內含油系統理論的發展

中國是一個有豐富陸相油源的國家。晚古生界末期以來，海水從中國華北大陸退出，中二疊世以來，海水從中國南方退出。在中新生代期間，湖相沉積在中國廣泛發育，時間長、規模大、沉積厚、類型多，有機質豐度高、類型好，形成廣泛分布的油氣田。①含油氣系統概念的提出

早在1963年，我國大慶油田石油地質工作者在總結松遼盆地陸相大油氣田形成和分布規律時就提出了“成油系統”這一概念。認為“油氣藏的形成和分布，是地質發展歷史的綜合結果”，“必須將油藏形成的靜止條件，即生、儲、蓋層和發展過程即生、運、聚統一綜合分析比較更符合實際”。他們提出的成油系統“是指某一地質時期，由統一的油氣運移、聚集過程聯系在一起的油源、儲集層、蓋層、圈閉等四個成油要素所組成的整體。每一個成油系統有自已的特征和主導成油要素，有相對的獨立性，并形成一個和數個油氣聚集帶”。第5頁/共100頁1、含油氣系統的由來及發展－3

（2）含油氣系統概念的提出和形成

-2國內含油氣系統理論的發展②源控論陸相含油氣盆地成熟生油巖對油氣藏形成、分布具有控制作用，油氣田通常都分布于有成熟源巖的生油洼陷周圍，因此在勘探布署上強調定洼（凹）的重要性。③成油組合的概念

1983年以來，陳發景、田世澄等同志在研究異常流體壓力對油氣分布的控制作用時注意到成熟源巖中的油氣排出后沿兩個異常高流體壓力帶間的砂層作側向運移，因而提出排液組合和成油組合的概念，并具體討論了其對油氣運移聚集和成藏的作用。④復式油氣成藏的概念中國陸相斷陷盆地具有多沉積旋回、多源層、多套生儲蓋組合、多圈閉類型、多期成藏，因而中國的油氣田、油氣聚集帶具有復式成藏的特點。第6頁/共100頁1、含油氣系統的由來及發展－4

（2）含油氣系統概念的提出和形成-3

國外含油氣系統理論的形成和發展①1972年W.G.Dow在AAPG年會上論述海相威尼斯頓盆地油—源巖相關性在油氣勘探中的應用時首先提出了“OilSystem”石油系統的概念;②1980年PerrodonA首先應用了“PetroleumSystem”含油氣系統的概念;③1992，1994年，Magoon和Dow發表了“含油氣系統—從源巖到圈閉”一文，對含油氣系統的概念，鑒定特征，研究方法及其在勘探上的應用作了系統的總結。第7頁/共100頁作者名稱及意義時間Dow.W.G.OilSystem–

石油系統1972，1974PerrodonPetroleumsystem–

含油氣系統1980,1983,1984DemaisonGenerativebasin–

產油盆地（有效烴源巖覆蓋的地區，稱產油拗陷，一個或多個產油拗陷稱產油盆地）1984MeinssnerHydrocarbonmachine–

石油生成器（包括烴源巖中油氣生成之后的運移聚集過程中所有基本要素的層系、統稱為自然地質條件下的石油生成器）1984UlmishekIndependentpetroliferoussystem————獨立含油氣系統1986MagoonEssentialelements——基本要素（首次使用了基本要素，保存時間）1987Magoon&DowThePetroleumsystem:fromsourcetotrap.Processes–

成藏作用（對此問題作了總結）1992國外含油氣系統理論發展簡況

第8頁/共100頁2、含油氣系統的概念

定義：Magoon等人（1994年）把含油氣系統定義為是“一個自然的系統，它包含活躍的烴源巖及與該源巖有關的所有已形成的油、氣，并包含油氣藏形成時所必不可少的一切地質要素及作用的天然系統”。（1）所謂活躍的烴源巖是指地質歷史中曾經活躍的油氣源巖，但現在也許已不再活躍或者說已消耗殆盡；（2）所謂“油氣”一詞，包括高度聚集賦存于常規儲層的任何烴類物質、天然氣水合物以及致密儲集層、裂縫性頁巖和煤層中的熱成因及生物成因的天然氣；儲集在硅質碎屑巖、碳酸鹽巖中的凝析油、原油、重油及固態瀝青；（3）地質要素包括油氣源巖、儲集巖、蓋層及上覆巖層這些靜態因素；（4）地質作用包括圈閉的形成及烴類的生成、運移和聚集這一動態的發展過程。（5）所謂“系統”一詞描述相互依存的各地質要素和地質作用，這些地質要素和作用組成了形成油氣藏的功能單元。這些基本要素和作用必須有適當的時空配置，才能使源巖中的有機質轉化為油氣，進而形成油氣藏。第9頁/共100頁3、含油氣系統在油氣勘探中的地位－1Magoon將沉積盆地、含油氣系統、油氣聚集帶、勘探目標看作是石油調查中的不同階段，也可看作是油氣研究的四個等級。沉積盆地的研究是描述地層層序和沉積巖的構造樣式；含油氣系統研究強調源巖和油氣藏之間的成因關系；油氣聚集帶的研究著眼于現在存在的一系列圈閉的相似性；勘探目標的研究是針對單一圈閉，是要決定其是否有經濟價值和開采是否可有可利用的技術和工具。四個研究層次的研究內容不同，決定其研究方法和側重點也有所區別。沉積盆地含油氣系統油氣聚集帶勘探目標與經濟條件無關與經濟條件有關第10頁/共100頁研究對象內容方法側重點圈閉指示圈閉含油氣性及地質風險分析，估算資源量，優選鉆探目標對地質要素的地質、地球物理分析

現在存在的圈閉的研究油氣聚集帶對一類有成因聯系的圈閉進行含油氣性、分布規律及地質風險分析以及資源量計算對地質要素的地質、地球物理分析圈閉之間的內在聯系、分布規律分析沉積盆地分地類型及其形成演化，沉積巖類型及體系對地質要素的地球物理、地質及地球化學分析盆地類型、沉積巖厚度、分布范圍、各地質要素的定性描述和定量半定量分析含油氣系統是否有油氣，有多少油氣，是油還是氣，油氣生成運聚過程及控制因素地質、物理、化學綜合分析源巖層段在時空上的分布，關鍵時刻的確定以及各地質要素和作用在時空上的變化規律油氣研究不同等級的研究內容、方法及側重點對比3、含油氣系統在油氣勘探中的地位－2第11頁/共100頁二含油氣系統的研究內容含油氣系統有其特定的區域、地層展布及時間范圍；其研究內容包括：含油氣系統的關鍵時刻、展布范圍、基本要素、持續時間、保存時間、可靠性等級及命名。用來描述含油氣系統的圖件有四種：含油氣系統的埋藏史圖；含油氣系統在關鍵時刻的平面展布圖和剖面圖；含油氣系統事件圖。第12頁/共100頁1、含油氣系統基本要素－1

（1）基本要素

含油氣系統的基本要素包括源巖、儲集巖、蓋層及上覆巖層。圖1為Deer-Boar*含油氣系統的埋藏史圖，圖的左邊橫坐標以絕對年齡表示的是所研究的各套沉積層的時代，縱坐標是埋藏深度，圖內的各條曲線表示各套地層的埋藏歷史以及生油窗頂底的深度和關鍵時刻的部位。圖的中間是表示各個層位的巖性厚度名稱，圖的右邊是表示成油要素發育的層位及相互關系。第13頁/共100頁

圖中顯示了Deer-Boar*含油氣系統的地層展布及關鍵時刻的源巖、儲集巖、蓋層及上覆巖層等基本要素的空間關系。生油窗頂之下的源巖為活躍生油巖，之上為未成熟生油巖，油氣賦存于儲集巖中，上面有蓋層起封閉作用。第14頁/共100頁1、含油氣系統基本要素－2

（2）基本要素研究的主要內容

①烴源巖描述烴源巖發育的有利巖相帶、有效分布區、生烴富集層、關鍵層段、烴源巖質量(TOC、干酪根類型等)及其平面變化，烴源巖熱演化程度及其生排烴量，可用相關圖件(如有效烴源巖平面分布圖、TTI圖、產烴量圖等)進行表述；油—油、氣—氣、油(氣)—源對比及物質平衡計算也是烴源巖描述的內容。

②儲集巖描述儲層沉積相類型及宏觀展布、儲層類型及空間展布、儲集性能及影響因素、有利儲集層段、成巖作用及儲層地球化學作用，儲集體預測、建模及評價等。③蓋層描述區域蓋層層位、巖石類型及空間展布，局部蓋層的空間展布及封蓋能力、過渡層(“假蓋層”)厚度及展布。④上覆巖層上覆巖層研究是查明烴源巖曾經歷的最大古埋深，它與地溫特征的結合是確定源巖是否達到生排烴門限、何時生排烴以及生排烴狀態的關鍵，對上覆巖層的研究包括上覆巖層的主要層位、厚度及空間展布、不整合面次數、剝蝕厚度、剝蝕時間與范圍，剝蝕量的定量計算等，對上覆巖層進行描述可為研究油氣的生、運、聚、保作用提供大量信息。第15頁/共100頁2、關鍵（臨界）時刻、持續時間、保存時間－1（1）關鍵（臨界）時刻

關鍵時刻

是指含油氣系統中大部分油氣生成—運移—聚集的時間。通常以源巖處于最大埋深稍晚的時刻為關鍵時刻。它以地層的埋藏史圖為依據，通過計算時溫指數(TTI值)來顯示大部分烴類的生成時間，從地質角度看，油氣的運移和聚集發生在短暫的時間段內。第16頁/共100頁（2）持續時刻

是指形成一個含油氣系統所需的時間。含油氣系統需要經過足夠的地質時期方能具備所有的基本要素和完成形成油氣藏所必要的那些地質作用。如果源巖是沉積的最初要素，且源巖成熟所需的上覆巖層是最后要素，那么最初和最后要素之間的時間差就是該含油氣系統的持續時間。持續時刻持續時刻保存時刻保存時刻第17頁/共100頁圖4為Deer-Boar*含油氣系統事件圖，圖中顯示八種不同的事件：上部四種事件記錄了幾個基本要素的地層沉積時間，接下兩個事件記錄了含油氣系統形成過程的時間:圈閉的形成時間是根據地球物理資料、各種地質數據和構造地質分析來確定；油氣的生成—運移—聚集或者說含油氣系統的形成時間是根據地層和油氣地球化學研究及埋藏史圖來確定的。第18頁/共100頁2、關鍵（臨界）時刻、持續時間、保存時間－2

（3）保存時間

是指烴類在該系統內被保存、改造或被破壞的時間段，它在油氣生成—運移—聚集作用完成之后開始。在保存時間內發生的作用包括油氣的再次運移、物理或生物降解作用及至烴類完全被破壞。在保存時間內，再次運移(三次運移)的油氣可聚集在持續時間之后沉積的儲集層中，若保存時間內構造活動輕微，則油氣藏仍保留其原來的位置，只有在保存時間內發生褶皺、斷裂、抬升或剝蝕作用才會出現油氣的再次運移。如果所有的油氣及其基本要素在保存時間內遭到破壞，就沒有含油氣系統存在過程的證據；如果含油氣系統中的油氣生成、運移、聚集一直延續至今，則無保存時間，可以認為大部分石油都被保存，而只有少量石油被降解或破壞。第19頁/共100頁3、含油氣系統展布范圍、可靠性等級及命名－1

（1）含油氣系統展布范圍圖為Deer-Boar*含油氣系統在關鍵時刻古生代末的平面圖，位于生油、氣窗之內的為活躍烴源巖，其外為未成熟的烴源巖，含油氣系統的區域展布范圍由一條線來圈定，這條線圈定了活躍烴源巖及所有有關的已發現的油氣顯示。

關鍵時刻含油氣系統區域展布范圍由活躍烴源巖及所有來自該源巖的常規和非常規油、氣藏、油氣顯示的界線所圈定。第20頁/共100頁3、含油氣系統展布范圍、可靠性等級及命名－2

（2）可靠性等級及命名

Magoon根據生油洼陷生油并形成聚集的可靠性可將含油氣系統分為三個級別：已知（！）、假定（*）和推測（？）。可靠性等級實際上是一個油源可靠性問題，它指明了一個油氣藏中的油氣來源于某一成熟源巖的可靠程度。

已知的含油氣系統（！）：油氣藏中的油氣與源巖之間的地球化學指標具良好的可比性；

假想的含油氣系統（*）：地化資料可確定源巖，但油氣藏中的油氣與源巖之間不具可比性；

推測的含油氣系統（？）：源巖和油氣藏都是根據地球物理資料來推測的。對其命名則是以生油巖的名稱、儲集巖名稱再加上上述定性符號。如塔里木盆地庫車坳陷侏羅—第三系(!)油氣系統等。第21頁/共100頁三含油氣系統的分類1、國外分類－1

（1）以盆地動力學背景為依據的分類Perrodon(1992)根據沉積盆地的動力學背景，按含油氣盆地的性質將含油氣系統分為三種主要類型：①主要存在于大陸裂谷盆地中的大型裂谷型含油氣系統；②主要存在于一些簡單克拉通盆地或離散邊緣盆地中的臺地型含油氣系統；③擠壓區和活動邊緣盆地中特別是弧前盆地和前陸盆地的前淵中的造山型含油氣系統。第22頁/共100頁1、國外分類－2

（2）含油氣系統的成因分類－1

從含油氣系統成因的角度出發，它包括以下三種地質因素的作用：①充注因素：以源巖的原始豐度和成熟生油巖體積估算，考慮運移過程的散失量，可分為過充注，正常充注和欠充注三種。②運移排烴方式：受構造和地層格架控制，從盆地的區域構造及地層格架進行預測，可分為垂直排烴和側向排烴。③捕集方式：阻止油氣大量排出散失的物理阻力程度，取決于構造變形程度和封閉的有效性，可分為高阻捕集和低阻捕集兩種形式。含油氣系統生成子系統運移－捕集子系統①充注因素過充注正常充注欠充注②運移排烴方式垂向運移側向運移③捕集方式高阻低阻選定限制因素對含油氣系統分類第23頁/共100頁Demaison和Huizing(1994)應用油氣充注、運移和圈閉三要素對油氣系統進行分類。充注要素考慮了源巖原始豐度和成熟源巖體積，將其綜合為源巖潛量指數(SPI)。SPI，是指地下1平方米面積的源巖柱內能生成油氣的最大量(圖3-2)，這樣就可以將源巖的凈厚度和豐度有效地合并成一個參數SPI。

1、國外分類－2

（2）含油氣系統的成因分類－2h：源巖凈厚度；：平均生油潛力；ρ：源巖密度，t/m3；S1：1巖石加熱出的油氣；S2：1巖石中干酪根熱解產生的油氣。第24頁/共100頁表3-1為世界上一些盆地生烴潛能指數

第25頁/共100頁通過對世界上諸多含油氣系統的研究發現，在油氣以垂向運移為主，SPI<5時，為低(或欠)充注；5<SPI<15時，為正常充注；SPI>15時，為超充注。在油氣以側向運移為主，SPI<2時，為低充注；2<SPI<7時，為正常充注；SPI>7時，為超充注。當油氣運移為側向與垂向聯合時，油氣系統充注情形介于上述值之間。據SPI值以半定量地描述一個含油氣系統內可被捕獲的油氣總量，也可據此進行含油氣系統的比較研究（圖3-3）。（通常見于垂向排烴系統）（通常見于側向排烴系統）圖3-3初步的源巖潛力指數（SPI）分類第26頁/共100頁

據上述三個因素可對一個含油氣系統進行分類(表3-2)，如阿拉斯加北坡超充注、側向運移、高阻抗含油氣系統，蘊含了普拉德霍灣巨型油田。

從盆地充填的構造與地層格架可確定油氣運移的兩種基本方式：垂向運移(常以斷層和裂縫為運移通道)和側向運移（常以不整合面和薄的運載層為運移通道），據此可推測油氣富集帶相對于成熟烴源巖的位置。構造格架、蓋層的存在及有效性決定了圈閉樣式，反映了阻止油氣分散的能力，相應地有高阻抗與低阻抗捕集之分。

第27頁/共100頁2、國內分類－1

（1）以盆地類型為依據的分類①李德生按時代把我國含油氣系統進行分類，如把渤海灣盆地分為下古生代、上古生代、中生代、第三系四個含油氣系統。

②胡見義根據構造提出了我國含油氣系統類型劃分的意見，把我國的含油氣系統分為裂陷型、拗陷型、擠壓型，并提出了超系統的概念。第28頁/共100頁第29頁/共100頁2、國內分類－2

（2）含油氣系統成因分類方案

趙文智提出一種含油氣系統的綜合分類方案，包含三方面的含義：其一是對表3-3中的基本因素進行類比，找出制約這些油氣系統內油氣富集程度的關鍵所在；其二是比較含油氣系統的油氣地質儲量或豐度，或比較可采率、生—聚率(GAE)等指標以確定影響這些油氣系統的關鍵要素或作用；其三是通過上述兩方面的比較，對這些含油氣系統的每一因素的效度(或貢獻)進行評價，從而將評價結果引入圈閉組合或圈閉地質評價與油氣資源評價之中。

第30頁/共100頁3、簡單型含油氣系統與復雜型含油氣系統

一個油氣區或盆地往往并不只有一個含油氣系統，例如，中國東部就有下第三系含油氣系統、中生界含油氣系統、上古生界含油氣系統、下古生界含油氣系統等四個含油氣系統疊置的情況。因此這些含油氣系統(以兩個含油氣系統為例)在空間與時間上常具有多種組合型式：并列型、交叉型、疊置型、側接型、

同時型、連續型、

間斷型、分段型。第31頁/共100頁四含油氣系統的成藏作用Processes

油氣生成、運移和在圈閉中聚集成藏是成藏作用的全過程，也是石油天然氣地質學研究的主體內容。

（一）有機質在成巖作用、后生作用、變生作用中的成烴作用和演化

有機質在成巖作用、后生作用和變生作用中的變化，是碳循環中發生的三個連續不可逆轉的轉換階段，構成了有機質的熱成熟演化過程，各個階段都有其獨特的地質和地球化學特點和產物，掌握這一變化及其產物，在油氣勘探中具有重要意義第32頁/共100頁第33頁/共100頁1成巖作用階段干酪根的形成成巖作用發生于沉積歷史的早期，建立了生物圈與巖石圈之間的聯系。成巖作用階段是指地球表面松散的沉積物經深埋、脫水、硬結成巖的過程。對于有機質來說是指水生和（或）陸生生物殘骸蝕變和（或）由生物和低溫化學反應降解的蝕變過程的早期階段。蝕變作用開始于水體環境，持續經過松散沉積物階段，直到沉積巖壓實以后（典型情況為Ro<0.5%,T<50℃）。其主要的作用是干酪根形成和繼承性的生物標志化合物選擇性的保存。主要的產物有生物作用的甲烷氣，二氧化碳和水。第34頁/共100頁干酪根的形成干酪根主要是由有機質經成巖反應形成和直接由生物體包括孢子花粉細胞壁等保存下來而形成。（1）微生物作用沉積有機質沉積后首先遭受微生物的降解。微生物作用在沉積物和水體的交界面及淺埋深度上活動最為強烈，它使高含量的原始沉積有機質降解為簡單分子，如CO2，N2和H2O（有氧環境）以及NH2，H2S和CH4（無氧環境）。微生物降解的主要殘余物是三種化學上未明確定義的大分子物質組成，即：富里酸、腐殖酸和腐殖質，三者都可認為是干酪根的潛在母體，有機質經細菌等微生物作用形成氨基酸，糖和酚，它們經隨機的再聚合和濃縮過程，形成富里酸和腐殖酸。酚也形成于蛋白質、多糖和木質素的微生物分解過程（Stevenson,1974）。這些過程均已在實驗室進行過模擬(Maillard,1913;Hoering,1973;Hedges,1978;Rubinsztain等，1984)。不飽和類脂化合物（如某些藻類中發現的）可以直接聚合也可以通過硫原子以相似的方式聚合成大分子有機物。富里酸和腐殖酸既見于水體中（Stuermer和Harvey，1974），也見于沉積物中（如Rashid和King,1969;Orem等，1986），它們是所有類型的官能團化合物的地球化學“轉換器”，如蠟酸和蠟醇來自于植物角質層（Larter等，1983），異戊間二烯化合物來自于葉綠素a（Larter等，1979）、原始細菌的膜成分（Michaelis和Albrecht，1979）和維生素E（Goossens等，1984）。隨著成巖作用的發展，富里酸和腐殖酸的濃度不斷下降，這是伴隨成巖作用發生的累進混合作用的結果，同時隨干酪根逐漸生成，使雜原子成分減少，如N2，H2O和CO2（Huc&Durand,1977）。干酪根的形成過程一直到成巖作用的末期才逐漸完成。腐植酸和富里酸的濃度也降至最低。第35頁/共100頁（2）生物體繼承作用另一部分干酪根是由保存完好的穩定的細胞壁組成，而不是成巖作用過程中形成的。多見于腐殖質中，包括形態完好的和不完好的結構植物碎片、孢子、花粉、菌核等，以及一些極細的具有一定形態的細胞壁碎屑。這些均可從顯微鏡和電子顯微鏡下觀測到。第36頁/共100頁（3）影響干酪根類型的因素影響干酪根類型的因素主要是原始有機質的成份和沉積時的環境，它們共同影響著成巖反應形成的和直接保留下來的干酪根的比例，影響干酪根的類型。氣候和生物組成的差異導致原始生物群組成差異，影響了穩定的生物聚合物和其它細胞物質之間的比例，有機質生物降解能力的差異也會造成非水解成份的選擇性保存。而沉積環境的差異，導致了最終保存下來的沉積有機質的差異。在強還原條件下，即使那些對降解作用抵抗力較弱的植物成分（如纖維素），只要有充足的濃度，在部分降解后也可能形成富里酸和腐殖酸，并對干酪根的形成做出較大的貢獻。相反，同樣的初始物質也可能在飽含氧水中的抵抗力強形成富含生物聚合物的干酪根，該過程可發生于硅質碎屑和碳酸鹽烴源巖的沉積和早期成巖作用階段。通常認為，成巖作用帶相當于未成熟帶，但也有例外。我國開展的未成熟油的研究已取得豐碩成果。富硫干酪根和某種類型的陸生植物有機質可在低熱成熟度情況下生油。因為大多數海相干酪根含有降解藻和細菌殘骸，而湖相干酪根含有孢子體、鏡質體和角質體，較重的早期石油生成開始于成巖作用晚期，常見于碳酸鹽巖、蒸發鹽巖、磷灰巖和硅質巖（硅藻巖）中。相互交聯的硫原子橋形成于早期成巖作用階段，在碳——碳鍵開始裂開之前就已經破裂。這樣就容易形成富瀝青質和膠質的重瀝青，最終形成可流動的石油。與此相似，當富含樹脂體的有機質在產生凝析汪時，早期的油氣生成已經開始。同樣地，形成于陸生植物木栓組織的木栓質體在成巖作用中經歷過較大的結構轉化階段，顯然也可以生油。第37頁/共100頁2成巖作用中的可溶有機質與生物標志化合物成巖作用中的可溶有機質來源沉積有機質中有一小部分是可溶有機質，含有類脂化合物，這些類脂物有的是從生物母體有機物中直接繼承下來的，有的是由于水解使大的細胞組織，如細胞壁或細胞膜破裂而來的。大多為官能團化的極性類脂物，在早期成巖階段經歷過脫羧基作用和脫水作用，形成凝析油產生了生飽和烴及烯烴類物質，后一種烴在成巖作用中將進一步還原（氫化）為飽和烴。第38頁/共100頁生物標志化合物從生物母體繼承下來的烴，在粘土礦物催化作用下有一些碳格架重組，但基本上仍有與它們的官能團化前的生物母體相似的碳格架和立體構型。這些保留了它們生物起源特性的碳格架，就是生物標志物，對于油源對比極為有用，它們所經歷的進一步立體化學上的變化也是確定熱歷史極有價值的標志。1）n——烷烴奇數碳原子的強大優勢在成巖過程中從高等植物蠟中見到的高值大大減低（如碳優勢指數CPI降低）(Eglisnton和Hamilton,1963)，主要是因為含偶碳原子數的醇類和脂肪酸被還原但卻保留了它們的碳格架的反應(Bray和Evans,1961;Brooks和Smith,1967)。2）葉綠素a的中央鎂離子在成巖作用最早期失去，形成暗色脫鎂葉綠酸或被其它金屬離子置換，特別是被Ni2+或VO2+置換(Baker和Louda,1986)。從綠素類到卟啉類的脫氫作用伴隨有含氧官能團的損失或還原，是下一步的反應(Barwise和Roberts,1984)，并持續到成巖作用末期當Ni-或VO-的脫氧葉紅素初卟啉（DPEP）占優勢為止。第39頁/共100頁3）姥鮫烷（C19）和植烷（C20）及一些低碳數類異戊間二烯化合物為飽和烴類，形成于成巖作用早期。姥鮫烷與植烷比值常做為沉積條件（氧化——還原電位）的標志。認為碳格架是植醇（C20，來自于葉綠素a的側鏈）在缺氧環境下轉化過程中保存下來的，姥鮫烷形成于脫羧酸失去一個碳原子的氧化反應過程。這一方案對超咸環境不實用，因為植烷如原古細菌類脂物的替代來源也必須考慮進去。4）甾類和藿烷類，其在成巖作用過程中所發生的化學反應、中間產物和最終產物已了解很多，上百種化合物已有所研究。在成巖階段，甾類經歷了一系列脫官能團化作用、異構化作用芳構化作用。當大多數反應都包含不飽和甾烯時，它們的飽和烴同類物將在成巖作用末期的沉積物中占主導地位。而當不直接牽涉到雙鍵異構化反應時，甾烷的奇拉爾中心仍然具有生物母體分子的立體構型。在芳香烴餾分中，單環芳香烴甾類將是主要的。同甾類一樣，藿烷類含氧生物母體的脫官能團化作用可導致藿烯加氫形成飽和藿烷，藿烷類重要的主體化學反應在成巖作用階段比甾類要早。第40頁/共100頁3后生作用

緊隨成巖作用之后的后生作用是生油過程中的主要階段。它的定義是鏡質體反射率Ro為0.5%～2.0%，特點為干酪根熱降解，伴隨形成石油。生油窗Ro為0.5%<Ro<1.3%，生氣窗Ro為1.3%<Ro<4.0%，濕氣到干氣的門限為2.0%。1、后生作用階段干酪根的成烴演化后生作用階段，由于溫度的升高，干酪根發生熱降解作用，干酪根結構中各組分逐漸喪失的先后取決于鍵力的大小，弱鍵總是先于強鍵斷裂。不同類型的干酪根熱降解開始的門限不同。后生作用階段早期，未成熟的富硫Ⅱ型干酪根，由于弱碳——硫鍵的存在，它的油氣潛能分布比正常Ⅱ型干酪根的平均活化能低，因此在后生作用早期，硫隨著這些鍵的斷裂從干酪根中失去。Ⅱ型、Ⅲ型干酪隨著溫度的升高而發生不同組份的熱降解。這一點可從巖石熱解峰溫Tmax隨著熱成熟度提高而升高可以看出。Ⅰ型干酪根的油氣潛力分布于一個很窄的活化能范圍內，比Ⅱ型干酪根有更高的生油門限。Ⅲ型干酪根也具有相對較高的整體穩定性。在干酪根降解過程中，首先是脂族成份減少，Ⅱ型干酪根CH3/CH2比值增加，而芳香成分有所增加，其絕對值取決于干酪根的類型。隨著熱成熟度增加，Ro也隨之增加，熱解產物和低分子量芳香烴也隨之增加，發生了芳構化作用。苯酚結構減少與H2O，CO2（CH2）n和CH4從鏡質體中脫出有關。隨著干酪根中化學鍵的破裂，油氣的大量生成，干酪根穩定的原子基的濃度提高。第41頁/共100頁隨著后生作用的進行，三種類型干酪根中氫含量逐漸減少，揮發組分逐漸枯竭、殘渣或“死”碳比例增加。在后生作用的成烴演化過程中生成的未經蝕變的原油在總體成份上的差異，包括原油中石臘族、環烷族、芳香族和瀝青族組分的巨大差異主要是來自干酪根母體結構的類型有很大的差異。石油與干酪根熱解物之間存在著經驗成份關系。這種關系可以用于評價源巖是生凝析油，高、低臘混合基原油（石臘族——環烷族——芳香族）以及高、低臘石臘原油的潛力。但由于地下原油的成份受地質條件的影響和相態的變化，要建立起一個確定的關系還十分困難。新的研究表明，許多藻類干酪根平均碳鏈長度在熱成熟度較大范圍內基本保持不變。而平均碳鏈長度的縮短在綠河頁巖的干酪根中僅發生于熱成熟的早期。在元古界，古生界烴源巖的熱解產物中，生物有機質遺留下來的長鏈成份甚至可以保持到變生作用階段，這一方面表明，長鏈成份是油——油對比，油——源對比的好工具，另一方面也為高成熟區認識原始生油潛力提供一個工具。同時生油窗的底界可以由長鏈成分的衰竭來確定，這種衰竭比通常的油相階段(Ro=1.3%)發生得早。另一值得注意的是，關于石臘基原油中的奇偶優勢，過去認為母體是蠟脂或產生于樹葉角質層的自由烴。由于大多數熱成熟烴源巖和“海相”原油的碳數優勢接近統一，故有理由認為高蠟原油形成于低熱成熟度條件。這也適用于一些煤巖。然而，植物角質薄膜的脂族生物聚合物所產生的正烷烴具有明顯的奇數碳優勢，甚至到熱轉化的很高程度亦如此，這表明高蠟油的母體并非只有一種，而且它還可以生成于后生作用晚期。第42頁/共100頁2、成烴演化中分子成熟度參數干酪根成烴演化的進程，也就是它的熱成熟度，可以用一系列分子成熟度參數來描述，從正構烷烴的OEP，CPI到復雜的生物標志化合物的變化，總的來說，生油的早期和高峰期多用飽和烴系列的參數，而高成熟度階段多用芳烴系列的參數。1）正構烷烴大多數情況下，隨機熱解所產生的正烷烴無奇偶碳優勢。由于這類新生化合物的增加，它們將沖淡成巖作用階段保存下來的生物遺傳奇碳優勢。干酪根裂解也有利于生成姥鮫烷，故而當熱成熟度升高后，姥鮫烷與植烷比值也相應增大。與此相似，由于正烷烴的優勢生成姥鮫烷/n-C17和植烷/n-C18卻隨成熟度提高而下降。這些參數僅適用于具有幾乎完全相同的原始有機質的地層層序中，因為干酪根的類型變化對成熟度控制的變化機理具有影響。2）甾族化合物的同分異物和芳構化甾類烴的同分異構比是應用最廣的生物標志熱成熟參數。當初期建立這些參數時，還認為甾烷在C20側鏈上經歷了差向異構反應，因而將生物成因的20R構型轉換成地質上的20S構型。該反應一直到平衡系數達到0.54才結束。與此相似，甾烷C14和C17環系的生物形態在反應中明顯改變，形成了熱動力極其穩定的甾烷同分異構體：5α（H），14β（H），17β（H）——甾烷（20S+20R）（Mackenzie等，1980）。后來發現，甾烷同分異構比并不是總與熱成熟度相關，它們還依賴于干酪根的相態。這是因為有一些特定的母體分子形成了早期的地質差向異構體。這種現象在碳酸鹽巖和蒸發鹽巖烴源巖中特別重要，它們的甾烷同分異構比不能做為熱成熟指標。與此相反，甾類的芳構化作用，如單環甾類芳烴向三環甾類芳烴轉化似乎與干酪根相無關，這種作用已成功地用做碳酸鹽巖烴源巖和成因上有聯系的原油的熱成熟指標。無論甾烷的同分異構化還是芳構化反應，人們對其反應機理的認識都還遠不充分，有些觀察到的系統變化的化學基礎比先前想象的復雜得多，因而，有關的熱成熟度參數應該謹慎應用，很顯然它們是標定熱史的一個重要方法。第43頁/共100頁3）藿烷的熱成熟度指標討論后生作用階段烴源巖中藿烷的成分變化包括17α（H）——藿烷與莫烷比值的提高和22，29，30——三降新藿烷相對于它的C2717α（H）——藿烷對應物在數量上的增加。這兩個參數不僅依賴于熱成熟度，而且還隨有機相的不同表現出極大的差異。另一方面，由于擴展藿烷（C31—C35）的差向異構化作用在后生作用開始之前就已經停止。因而它無法用做熱成熟度指標。4）卟啉的熱成熟度指標過去一直認為卟啉在較低溫度下是穩定的，在較高溫度下就會解體，五員同環喪失。現在研究認為在這個過程中DPEP卟啉逐漸轉化為初卟啉，這一參數在生油窗之外是有用的。5）芳香烴成熟度參數芳香烴成熟度參數可檢測甲基化聯苯、萘和菲的同分異構體分布中的熱感應變化。這些參數已經由煤巖或者含陸源有機物的沉積巖進行過標定。應用范圍可延伸至Ro為1.5%或更高。與鏡質體反射率的相關性對煤有機質最好，因而這種分子參數常用于計算鏡質體反射率的相應參數。盡管在某些場合已有成功應用的實例，但這些參數用于海相有機質還有問題。第44頁/共100頁4變生作用階段變生作用帶，可延伸到綠片巖變質作用的開始。最終的產物是甲烷、氫和高碳化固體有機物（2.0%<Ro<4.0%）。生氣窗為1.3%<Ro<4.0%，在變生作用階段，芳香烴不斷累加，芳構化作用不斷增加。主要產物已是甲烷干氣。H2S或N2可分別由碳酸鹽巖和煤巖的雜環干酪根生成。總之，熱成熟作用的研究對絕大多數油氣勘探人員都是相當熟悉的，因為它是圈定成熟烴源巖的一個最重要的標準。熱成熟參數，如鏡質體反射率仍用于日常評價現今成熟度分區，而一些術語，如成巖作用、后生作用及變生作用，另外還有生油窗和生氣窗等，已廣泛用于描述熱蝕變的范圍。干酪根分類的重要性也應重視，至少已查明Ⅱ，Ⅲ型干酪根在油或氣潛力上，整體存在一定的差異。這些基本概念在很大程度上經受了時間的考驗，人們對熱成熟的認識也有不斷的提高，已將這些認識應用于勘探，以降低勘探風險。許多石油公司都采用動力學和物質平衡模型進行定量評價，成熟歷史的研究可以不考慮現今的成熟程度，僅通過生物標志物的反應動力學特性（對熱史標定起關鍵作用）就能確定，另外，要認清干酪根母體和產物之間的關系有助于上述研究的進行。使用固定的鏡質體反射率來確定生油階段的始末有很大的局限性。必須考慮不同干酪根類型的差別。物質平衡模型（取決于未成熟和成熟烴源巖同類物的配對）和二次運移模式（利用所生成油氣的成分信息）要求有目前Ⅰ，Ⅱ和Ⅲ型干酪根分類無法提供的信息，因而日益需要進行新的分子干酪根分類。另外一個基本問題是要澄清壓力和礦物催化劑影響地下油氣形成反應速率的程度。只有解決好這兩個問題，才能使成烴演化研究更加深入。第45頁/共100頁（二）天然原油從源巖中的排出過程

1含水封閉裂解研究排烴

9個溫度點的實驗結果列于圖4-2上，由圖上可以看出明顯的四個階段：（1）生油氣以前，為原始樣品，該樣品中含有約15%的干酪根，有超過0.5%的瀝青質可溶有機質。（2）生瀝青階段，通過加熱300℃/72小時，320℃/72小時，330℃/72小時，三個點，可以看到，巖石加熱后干酪根部分分解成瀝青，隨著溫度的增加，干酪根迅速降低，而瀝青的產出量迅速增加，這一反應中產出的瀝青主要為焦油物質，由高分子量組成，這一反應所須的低活化能（10—20kcal/mol）表明，干酷根降解為瀝青主要是由弱的非共價鍵（包括氫鍵，電子給體—受體鍵等）斷裂所造成。（3）初期生油階段，繼續增加溫度、干酪根總量變化很小，瀝青質初期變化不大，后迅速減少，而油的產量迅速增加，表明此階段的變化主要是瀝青轉化為相當量的可排出的油，這一反應的活化能為34—67kcal/mol，是由共價鍵斷裂所須的能量。（4）焦瀝青—氣生成階段，再繼續增加溫度，干酪根的呈基本不發生變化瀝青質的含量迅速降低，排出的油量也迅速降低，瀝青質轉化為不溶的有機質焦瀝青，減少的原油轉化為同當量的氣的過程。第46頁/共100頁圖4-3a反應開始時，假定瀝青分子是眾多不同分子結構的一種，均產生于干酪根熱分解時非共價鍵的斷裂作用。這些高分子量的分子組成了瀝青的可溶部分，它們在含水裂解條件下飽含來自于原始孔隙、巖石縫隙和裂縫中的溶解水。隨熱成熟度提高，與來自于分解的干酪根或其它瀝青分子的外來自由基團相遇后可在瀝青分子中形成自由基團的位置。當達到這一點時，Lewan(1991)認為瀝青中來自于溶解水的氫常常使這些自由基團位置中斷產生開發環（圖4-3b），使β位置上的C—C共價鍵裂紋與中斷了的自由基團位置（如β—剪裂）隔開。那些在后來仍未中斷的自由基位驅使瀝青分子發生β—剪裂（圖4-3c）。斷開的自由基碎片此時由水驅氫中斷或至中斷發生前繼續β—剪裂。由β—剪裂形成的高含脂肪酸的碎片在特征上是親油的，并與水飽和瀝青分離形成非混油相即圖4-3c帶點區域。第47頁/共100頁2與無水封閉裂解實驗的對比

首先，無水裂解實驗自始至終均無油排出。在巖樣的表面既無油粒，也無油膜。而含水裂解實驗產油從300℃的0.65%增長到350℃時的4.15%，其產油率與前面實驗相似。第二，對此實驗的第一溫度段，產物均為瀝青，其量相差不大，含水裂解同時有0.65的油產出，這是因為這一溫度段主要是干酪根熱降解生瀝青的階段，有水、無水似乎影響不大，而在330℃和350℃的對比實驗中，有水實驗瀝青含量逐漸減少，而產油量大大增加，而無水實驗中瀝青含量逐漸減少，而無石油產生，表明，在封閉無水條件下瀝青隨溫度的增加，瀝青分子最終成為不溶的焦瀝青和氣。Lewan（1991）認為，由于封閉瀝青中缺乏溶解水，通過自由基重組和歧化作用，分別導致交聯聚合反應和芳構化反應。第48頁/共100頁由表4-1可以看到兩種實驗結果最終壓力有很大差別，于是專門進行了一次壓力對產物影響的實驗。其辦法是在實驗容器中預先加入氦氣，加入巖塊，以減少實驗容器的體積，使生成的氣體達到一定的壓力，其對比實驗的結果如表4-2。第49頁/共100頁圖4-4封閉系統中無水裂解條件下瀝青熱成熟的一般反應路徑(a)干酪根通過弱非共價鍵破裂導致的部分分解形成的瀝青分子；(b)瀝青分子中自由基位形成于瀝青分子與外來自由基相遇時，外來自由基來自于其它瀝青分子和分解的干酪根；(c)缺乏自由基終止的水驅氫由β—剪裂導致頻繁的共價鍵破裂。最終的自由基碎片由于缺乏水飽和瀝青而保持混溶，而且沒有油相；(d)自由基碎片（空環）的終止由再混合作用形成，導致C—C鍵互聯和不溶焦瀝青形成第50頁/共100頁3與開放無水實驗的對比表4-3比較了在生油高峰時的巖石熱解和含水裂解產物，兩種方法的總裂解產物相似，巖石熱解沒有將瀝青，油氣分開，無水裂解生成的烴要比含水裂解排出的油要多大約2倍。第51頁/共100頁一個值得深思的現象是，加熱速率不同，產出的烴的量也不同，在相同源巖的條件，加熱速率越快，產出的烴越多，反之則越少，如圖4-5所示。第52頁/共100頁圖4-6無水裂解條件下開放體系瀝青成熟的一般反應路徑（據MichaelD.Lewan,1994）干酪根中弱非共價鍵破裂使其部分分解形成的瀝青分子；通過與來自于其它瀝青分子和分解干酪根的外來自由基相遇而形成于瀝青分子中的自由基位（實圓）；由于缺乏自由基終止的水驅氫使共價鍵發生β—剪裂而斷開。如果裂解條件促使自由基碎片被歧化作用終止，形成烯烴，或者被獲得的氫受體（空圓）終止，則形成烷烴。如果裂解條件促使自由基碎片慢速蒸發或從熱成熟瀝青中逸出，那么，更多的瀝青將由于再混合終止而分解成非按發性的焦瀝青。

第53頁/共100頁（三）油氣的二次運移與聚集二次運移是油氣從有效烴源巖的成油區向圈閉的運移過程，石油以離散的不混溶相穿過飽和地層水的巖石進行運移。1運移的相態和動力圖4-7樹枝狀運移途徑（據WilliamA.England,1994）石油總體上沿上傾方向運移，但運移路徑不同部位的毛管排替壓力差值會導致石油傾向于沿最粗的層位運移。在均質巖體中，毛管力影響很小，石油傾向于沿運載層較上的部位運移第54頁/共100頁2二次運移的方式辨認出油氣二次運移的方式，有助于尋找到大的油氣匯聚區，油氣聚集帶和油氣藏，含油氣系統可以分為：側向運移的含油氣系統垂向運移的含油氣系統。第55頁/共100頁垂向運移的含油氣系統第56頁/共100頁垂向運移的含油氣系統第57頁/共100頁3二次運移的效率一個含油氣系統的二次運移效率，指的是這一含油氣系統中生成的油氣，經過二次運移聚集在可識別的圈閉中工業聚集的數量，它占整個系統中總油氣生成量之比。運移效率，無論對評價一個含油氣盆地的含油氣遠景，還是對估計到達任一個圈閉中的油量都是一項重要的未知參數，甚至是至關重要的參數，同時又是一個難以準確度量的參數。設一個含油氣系統運移的總效率是：PSEFF%，HCG為它的總生烴量，HCA為它的在可識別的圈閉中的工業聚集，則：PSEFF%=HCA/HCG×100%第58頁/共100頁（1）初次運移的損失，即未能從烴源巖中排出的烴，包括進入烴源巖死孔隙中的烴，被烴源巖中粘土礦物吸附的烴，溶解在烴源中未排出的流體中的烴，被干酪根網絡滯留的烴等等，都是初次運移過程中損失的烴。（2）排出后直接運移至地表而損失的烴。（3）二次運移過程中損失的烴，包括被輸導系統吸附的烴，滯留在輸導系統中死孔隙中的烴，經輸導系統中的流體溶解帶走的烴等等。（4）已經聚集在圈閉中，但達不到工業開采規模的油氣。因此生成的烴中，只有一小部分可能成為工業油氣聚集。二次運移中油氣損失的因素分析圖4-16是一個含油氣系統從有效烴源排出后經二次運移過程的烴類損失分析，可以看到在整個過程中都有一系列的損失因素。第59頁/共100頁估算二次運移效率的方法與思路（1）類比法（2）統計法類比法的深化和發展（3）門限法1987年England等提出一個二次運移模型，認為烴類在圈閉中聚集之前必須達到一個特定的嚴格的成熟度標準，Mackenzie和Quigley（1988）將這個概念引入快速地化遠景評價中。實際上人們將二次運移的路徑設想為石油管線，認為在管線體積占滿之前，沒有油從出口端流出。VE等于烴源巖排道運移通道的體積；Vc為供應到圈閉中的體積；VL等于（損失體積）管線體積；（4）計算機模擬法第60頁/共100頁油氣的捕集，需要有良好的封閉條件油氣的充注，是一個波狀式的推進過程，油氣在推進中混合第61頁/共100頁（四）油氣圈閉圈閉的要素圈閉的條件第62頁/共100頁構造圈閉的主要類型與褶皺有關的圈閉第63頁/共100頁褶皺和斷層復合圈閉第64頁/共100頁斷層作用控儲集層蓋層層段的圈閉類型第65頁/共100頁原生或沉積地層圈閉第66頁/共100頁與不整合有關的地層圈閉第67頁/共100頁次生成巖地層圈閉沉積構造復合圈閉第68頁/共100頁水流量和方向以及烴類的密度對烴類圈閉的影響水動力圈閉第69頁/共100頁（五）油氣藏的保存與破壞1、概述2、影響原油組成變化的主要因素（1）熱成熟作用（2）后果力分異作用（3）差異動移作用（4）脫瀝青作用（5）水洗—生物降解作用和氧化—蒸發作用第70頁/共100頁五含油氣系統的識別與模擬（一）含油氣系統的描述1、成藏要素的描述2、成藏作用描述（1）油氣運移描述（2）油氣聚集與保存描述（3）油氣調整與再分配描述3、用四圖一表描述整個系統的特征，四圖：埋藏史演化圖、成藏要素剖面圖；含油氣系統平面圖、成藏事件圖以及油氣田油氣顯示表第71頁/共100頁（二）含油氣系統的識別1、油源對比（1）油源對比的意義及地球化學對比的發展歷史（2）油源對比的基礎和指標常規的語法；分子對比法；（3）油源對比方法的發展方向第72頁/共100頁2、天然氣氣—源巖對比（1）天然氣的類型和來源第73頁/共100頁（2）區分天然氣特征的地球化學指標天然氣的類型有機氣：生物成因氣；生物熱催化氣；石油伴生氣；石油熱裂解氣；煤型氣；無機氣：殼源氣；幔源氣；第74頁/共100頁天然氣的濃度；天然氣的分子組成和比值；第75頁/共100頁非烴氣體非烴氣體有硫化物（HS,H2S)N2,H2,CO2和惰性氣體。硫化物氣體主要是細菌對硫酸鹽的還原作用。高溫裂解反應可形成化不還原的含硫氣體；二氧化碳氣體，來源多樣，有生物質成因、殼源成因和幔源成因；氮是天然氣氣中常見的組分，可占3%或78%，一是有機質含氮釋放；二是粘土礦物釋放；三是地幔釋放；四是大氣溶解滲入。穩定同位素成分

是相對于已知村準同位素比值的樣品同位素比值的百分之幾（ppm）的額定值量級；能常用δ符號。第76頁/共100頁碳同位素比值甲烷碳同位素比值是天然氣分類的最常見的同位素比值。通常用甲烷碳同位素比值與輕烴成份比值區分類型。天然氣的特性采用天然氣成分比值與同位素組分進行天然氣分類，Bernard將氣的分子%

進行比較，區分出濕凝析熱成因氣、干細菌氣、晚熟氣或煤（腐殖）氣，進行混合和氧化產物。

第77頁/共100頁熱成熟度評價（I和II型干酪根）Faber(1987)認為，對I和II型干酪根而言，碳同位素比與鏡質體反射率R0%之間的關系如下：‰‰12圖2示，碳同位素和熱成熟度比較圖，適用于R0等于1.0~1.5。第78頁/共100頁熱成熟度評價（III型干酪根）甲烷碳同位素比值和III型干酪根烴源成熟之間的經驗關系，多條曲線是不同作者先后提出。可以看到趨勢相同但有較大差異。原因是（1）干酪根中僅有很少一部分參與反應形成烴；（2）生成的C2—C4氣有限；（3）KLEs相對較小；（4）腐殖或煤質源巖由于吸附作用能保持住烴，而吸附作用促使氣混合（細菌氣和煤氣）并且導致烴的分子和同位素發生分鎦；（5）煤類型在各大陸的差異，如岡瓦納、北美或北歐煤的差異。此外，同與油伴生的天然氣相比，對III型干酪根生成的輕氣所做研究較少。第79頁/共100頁同生天然氣利用天然氣中除甲烷，同生或共生氣如乙烷、丙烷、二氧化碳和氮氣中常能獲得一些輔助信息。下列方程是甲烷—乙烷、甲烷—丙烷和乙烷—丙烷關系式。‰‰‰‰‰‰123圖3為細菌天然氣中共生甲烷和二氧化碳間的碳同位素差異第80頁/共100頁氮是識別深埋腐殖（煤）源巖或其它過成熟烴源巖的一個重要指標。氮15同位素與氮氣的體積百分含量區分天然氣的成因類型甲烷的碳13同位素與氮氣體積區分天然氣的成因類型第81頁/共100頁氫同位素甲烷氫同位素是區分天然氣類型和其有機烴源巖的一個判別指標。不同區域表示不同的成因類型。（圖1）天然氣的次生作用天然氣的次生作用包括：不