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西南石油大学试卷第1页共8页密封线姓名考试日期学号课程号教学班年级课程名称专业《油气地球化学》考试试卷（第二套）课程号3404007030考试时间100分钟一、名词解释（每题2分，共16分）1、构造异构构造异构是指具有相同的分子式，但由于分子中原子结合的顺序不同而产生的异构2、放射性同位素根据目前的测试水平和技术条件，凡发现有放射性衰变或裂变的同位素称为放射性同位素。可利用放射性同位素测定古代沉积物的地质年龄。3、沉积有机质活体生物遗体及其分泌物和排泄物直接或间接进入沉积物、或经过生物降解作用和沉积埋藏作用被掩埋在沉积物中、或经过缩聚作用演化生成新的有机化合物及其衍生物的那部分有机质称为沉积有机质。4、生油门限在烃源岩热演化过程中，油气开始大量生成时所对应的地层温度或地层埋藏深度称为生油门限。5、无机成因天然气适用专业年级（方向）：资源勘查工程2008级考试方式及要求：笔试闭卷题号一二三四五六总分得分阅卷人西南石油大学试卷第2页共8页密封线姓名考试日期学号课程号教学班年级课程名称专业泛指在任何环境下由无机物质形成的天然气。6、分子离子峰分子受到电子轰击后失去一个外层电子形成的正离子为分子离子或母体离子，质谱图中对应于分子离子的峰为母峰或分子离子峰。7、脱沥青作用在油气藏过程中或多期次成藏时，当大量气态烃（特别是湿气或凝析气）注入时，使原油中沥青质、胶质分离出来的作用，称为脱沥青作用。8、有效烃源岩指已经生成并排出具有工业价值油气流的岩石。二、填空题（每空1分，共30分）1、在Rock-eval分析图谱中，S1峰代表岩石中300℃以下已存在的游离烃，S2代表300～500℃岩石中干酪根热解烃的含量（潜在烃），也含少量的重质组分的裂解产物，S3峰代表干酪根中含氧基团热解为CO2的含量，Tmax代表岩石的最高热解温度。2、在低演化阶段有机质的烃类产物常具有奇偶优势，在油气地球化学中用OEP和CPI值可以反映有机质的成熟度。3、干酪根红外光谱图中720cm-1和1710cm-1吸收峰分别代表脂肪链（CH2）n，n＞4和酯、酮、酸、醛中C=O基团或官能团的振动。4、沉积岩中的有机质，依据其可溶性可分为两部分：通常将岩石中不溶于有机溶剂的有机组分定义为干酪根；而可溶于有机溶剂的有机组分称为可溶有机质（或氯仿沥青）。5、油气地球化学是运用化学原理研究油气的生成、运移、聚集西南石油大学试卷第3页共8页密封线姓名考试日期学号课程号教学班年级课程名称专业和演化，阐述油气分布规律，并用这些知识指导勘探和开发石油、天然气及有关的沥青矿的一门应用科学。6、随着成熟度的增加，利用m/z217质量色谱图计算的C29甾烷20S/(20S+20R)逐渐增加，直到达到平衡值。7、稳定同位素的分馏机理包括同位素动力分馏效应、同位素交换分馏效应。8、年轻沉积物中甾类化合物的主要构型是5α（H）14α（H）17α（H）20R，随着成熟度的增加，在C-14、C-17和C-20产生异构化，因此可以根据甾烷中几种异构体的相对含量来反映原油和烃源岩的成熟度。9、请指出下列图中姥鲛烷的立体构型：（6（R）10（S）姥鲛烷）（6（S）10（R）姥鲛烷）（6（R）10（R）姥鲛烷）（6（S）10（S）姥鲛烷）10、δ值是描述样品中两种稳定同位素的比值相对于某一标准样品对应比值的千分差，其表达式为δ（‰）=（R样品-R标准）/R标准×1000‰。11、生物标志化合物是指沉积物或岩石中来源于活的生物体，在有西南石油大学试卷第4页共8页密封线姓名考试日期学号课程号教学班年级课程名称专业机质演化过程中具有较稳定的化学结构，没有或较少发生变化，基本保存了原始生化组分的碳骨架，记载了原始生物母质的特殊分子结构信息的有机化合物。12、页岩气主要是以吸附或游离态的形式存在于页岩地层中的气。13、在干酪根制备过程中，用稀盐酸的目的是为了去除岩石中碳酸盐岩矿物，用氢氟酸除去硅酸盐矿物。三、是非判断题，正确的括号内打√，错误的括号内打×，并加以改正（每题2分，共10分）1、重排甾烷的形成与成岩作用阶段早期和深成作用阶段的碳酸盐岩存在有关。（×）重排甾烷的形成主要与成岩作用阶段和深成作用阶段的粘土矿物存在有关（或重排甾烷的形成主要与酸性介质环境有关）2、庚烷值和异庚烷值的大小只与成熟度有关，不受母质类型的影响。（×）庚烷值和异庚烷值的大小不仅与成熟度有关，也受母质类型的影响。3、氯仿沥青“A”和总烃都是评价烃源岩丰度的常用指标。氯仿沥青“A”是岩石中的不溶有机质；总烃是氯仿沥青“A”族组分中胶质和沥青质之和。（×）氯仿沥青“A”和总烃都是评价烃源岩有机质丰度的常用指标。氯仿沥青“A”是岩石中的可溶有机质；总烃是氯仿沥青“A”族组分中饱和烃和芳香烃之和。4、Pr/nC17和Ph/nC18这一对参数通常随成熟度的增加而降低，在原油受生物降解不太严重的情况下，随降解程度增加，Pr/nC17和Ph/nC18西南石油大学试卷第5页共8页密封线姓名考试日期学号课程号教学班年级课程名称专业增加。（√）5、氧化作用会使原油中轻组分增加，重组分减少。（×）氧化作用会使原油中重组分增加，轻组分减少。五、简答题（每题4分，共20分）1、简述影响石油化学组成的主要地质因素①石油的组成虽然都是以烃类化合物为主的，但是不同盆地或地区的石油的化学组成可以有很大的差异。造成这种差异的原因很多，概括为两大方面：一是成因内在方面的原始有机质的类型和性质，二是外部因素起主要作用的有机质的热演化程度、油气运移和成藏后所经历的次生变化。（1分）②以腐泥型有机质来源的原油具有中等分子量(C12～C20)的正构烷烃，以高等植物来源为主的石油多为高蜡型，同时随成熟度增加，石油密度和含硫量降低，轻馏分和烷烃尤其是正构烷烃增加。（1分）③随着运移距离的增加，石油中轻组分含量增加，极性的烃类化合物含量降低，胶质、沥青质、卟啉化合物及其它非烃类含量降低。（1分）④油气成藏后，石油在储层中的次生变化也会使石油组分发生改变，热成熟作用、气侵或脱沥青作用使石油重组分减少，轻组分增加，油质变好，密度变小；相反，氧化作用、生物降解作用和水洗作用使石油的重组分即胶质、沥青质组分增加，密度增加。（1分）2、简述湖泊环境的有机质沉积特征①有机质来源具有二元和多方向性（1分）②营养型湖的浪基面以下的还原环境是有机质的富集区（1分）③湖泊环境差异大，沉积有机质也有较大差异（0.5分）④营养型淡水湖泊的较深—深湖及前三角洲亚环境沉积富有机质泥岩，可形成碎屑—粘土岩旋回（0.5分）⑤盐湖中富含有机质的油页岩、泥岩可与蒸发岩形成旋回（0.5分）⑥单断式“箕状”断陷不对称盆地，有机质的分布亦呈不对称展布（0.5西南石油大学试卷第6页共8页密封线姓名考试日期学号课程号教学班年级课程名称专业分）3、简述油气源对比及其对比参数选择的基本原则？①为避免非成因因素的影响，尽可能选择一些受运移、演化和次生变化影响较小、能直接反映原始有机质特征的化合物或沸点和溶解度相近的化合物的相对浓度比值作为对比参数（1分）②选择在演化、运移和次生变化中较稳定的特征化合物，尤其是那些能够直接反映原始有机质特征的化合物作为对比参数。目前生物标志化合物，尤其是其中的甾烷、萜烷已广泛地用于油气源对比。（0.5分）③不同类型的油气采用不同的对比参效，如油-油对比可用C15+烃类的分布形式，而油-凝析油则主要对比其轻烃组分（C1-C10），气—气对比中同位素起着重要作用。（0.5分）④为了减少次生因素的影响，尽量采用有机化合物的分布形式及相对比值。（0.5分）⑤单一参数总有其局限性，因此任何对比都应选用多种参数组合进行综合对比，且应考虑地质构造、岩相等多方面资料。（0.5分）⑥广泛地采用数理统计方法和计算机应用的成果，科学地定量地研究对比参数之间的相关性。（0.5分）⑦样品间的正相关性不一定是样品相关的必要证据，但负相关性却是样品之间缺乏相关性的有力证据。（0.5分）4、简述油气生成的一般模式油气的形成具有明显的阶段性，可划分为生物甲烷气、石油形成和热裂解甲烷气三个阶段（1分）：生物甲烷气阶段以低温（一般小于70℃）、低压和微生物生物化学作用为主要特点，有机质未成熟，没有大量转化为烃类，干酪根表现为强烈的去杂原子化，主要产物是水与CO2，此外，干酪根还可裂解形成一些富沥青质与胶质的重烃。对于Ⅱ、Ⅲ型干酪根，能形成一定数量的气态烃，主要形成的烃是甲烷。这是有机质尤其是富含纤维素的有机质为西南石油大学试卷第7页共8页密封线姓名考试日期学号课程号教学班年级课程名称专业厌氧细菌发酵的产物，在有利的保存条件下也可形成生物气藏。有少量的烃类来自于活生物体，大部分为C15+重烃，具特征结构，为生物标志化合物。（1分）在生油主带，随着温度持续上升，有机质开始成熟，当达到门限值时，干酪根便在热催化下大量降解形成液态烃及一定量的气体，这是生油的主要阶段，新生的烃具有中到低分子量，没有特征的结构及特殊的分布，它们数量不断增加，逐渐稀释了继承性的生物标志化合物。在凝析油和湿气带，在高温下C-C键断裂更快，剩余的干酪根和己经形成的重烃继续热裂解，轻烃（C1-C8）比例迅速增加，在地层温度和压力超过烃类相态转变的临界值时，这些轻质烃就会发生逆蒸发，反溶解于气态烃中，形成凝析气和更富含气态烃的湿气。根据烃体系相态研究，当气油比超过600～1000m3/t时，主要为凝析油气体系。凝析油和湿气带的镜质组反射率值一般确定为1.3%～2.0％（1分）经过上述的深成阶段，干酪根上绝大部分可以断裂的侧链和基团基本消失，己不再具有形成长链液态烃的能力。残余的少量烷基链，尤其是己经形成的轻质液态烃在高温下继续裂解形成大量的最稳定的甲烷。干酪根的结构进一步缩聚形成官碳的残余物质。因此，该阶段也称为干气阶段（1分）5、比较原子比、显微组分、岩石热解分析干酪根类型的优缺点根据原子比分析干酪根类型的优点：采用的是原子比参数，反映干酪根总体的元素组成及其性质，对确定干酪根的类型和生油潜力是有意义的。不足：该分类方法受有机质演化程度的影响，从VanKrevelen图上可看出：各类型干酪根随埋深增加、温度升高而发生演化，其H/C、O/C原子比逐渐趋于接近，因而在干酪根成熟度较高的情况下用此法分类较困难。另一方面，相同类型干酪根，因受近地表风化的影响，其O/C原子比有较大增加，H/C原子比稍下降。（1.5分）根据显微组分分类的优点：能通过干酪根的形态、颜色、透明度、西南石油大学试卷第8页共8页密封线姓名考试日期学号课程号教学班年级课程名称专业荧光等特征，直接观察干酪根，确定干酪根的显微组分，具有直观、快速、经济、简单等优点，应用也较广泛，适用于有机质的各个演化阶段。不足：观察到的只是一个样品中干酪根的很少一部分，而具有形态的干酪根，包括一些动、植物微化石和碎屑，如藻、孢子等，又只代表干酪根显微组分的一小部分。完整的微化石很少，大部分为无定形干酪根，没有确定的形态和结构，无法根据光学性质加以鉴定。（1.5分）根据岩石热解参数分类法具有快速的优点，但也存在明显的不足，主要表现在：S3测不准；随成熟度增高，S2不断降低，导致H/C变低，而且在成熟度高时与应用H/C原子比和O/C原子比划分干酪根类型一样，就区分不开了；Ⅱ和Ⅲ之间的界限太宽。（1分）6、为什么常用镜质体反射率来反映烃源岩的热演化程度？①在煤的显微组分中，镜质体反射率变化幅度大，规律明显。大多数煤的显微组分以镜质体为主，在测定过程中容易识别，且便于横向对比。（0.5分）②丝质组的反射率在演化过程中变化幅度小，脂质组的反射率变化虽大，但在成油阶段以后不太稳定，因此两者都不宜作鉴定标准。（0.5分）③沉积岩中分散的镜质体具有和煤相似的有机分子结构，即以芳香环为核、带有烷基侧链。（1分）④热成熟过程中侧链裂解作为挥发份析出，芳香稠环缩合度不断加大，形成更加密集的结构单元，从而使透射率降低，反射率增高。（1分）⑤作为分子芳构化和缩聚程度标志的镜质体反射率所反映的生油岩经历的时间—古地温史、有机质热演化程度具有不可逆性，因