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“古盆地蒸发沉淀有机酸盐”生油气机理河北省安国市祁州镇流霜村2006年10月石军柱4结论２有机酸盐热分解实验3结果与讨论主要内容１古盆地有机酸盐的生成一、古盆地有机酸盐的生成1.有机成因的有机酸。2.无机成因的有机酸。3.古盆地有机酸盐的生成和富集。4.现今地球上有机酸盐岩的蛛丝马迹。1.有机成因的有机酸。(1)生物体本身就含有机酸(如:蚁酸、草酸、苹果酸等）。（2）生物体发酵产生有机酸（如做醋）。（3）生物体不完全燃烧（烟内有有机酸）。（4）被埋藏的古生物体，在地质热作用下产生大量的有机酸（参考:生物热解油）。生物热解油成分表表中表明：杨木、枫木、松木热解总产酸量是8.4—11.4％，乙酸含量：5.4—6.3％。玉米桔杆热解总产酸量是15.8％，乙酸含量：13.0％2.无机成因的有机酸。（1）原始大气层中的甲烷，在大气层中有氧后，在火山周围不完全燃烧。生成有机酸。（2）费—托地质合成，变价金属碳酸盐在地质热作用下，产生有机酸。•3.古盆地有机酸盐的生成和富集不管是有机，还是无机生成的有机酸，它们接触到金属离子后，如果能起反应，就生成和金属离子相对应的有机酸盐。有机酸盐在水介质的帮助下，在蒸发作用下富集于蒸发盐盆地。4.现今地球上有机酸盐岩的蛛丝马迹岩石、岩石包裹体里有有机酸、有机酸盐。油田水中有有机酸、有机酸盐。昆明理工大学矿物博物馆内，就陈列着多种多样的有机酸盐岩石。如醋胺石、草酸铁钾石、草酸铁矿石、醋氯钙石等。有关有机酸盐生油气方面的研究资料二、有机酸盐热分解实验1.有机酸盐的熬制2.反应釜3.实验方法4.结果将30%的甲酸钙、45%的乙酸钙、15%的乙酸钠、10%碳酸钠混合，加入适量水，再加少许草酸铁、熬制,脱掉大部分结晶水为止。1.有机酸盐的熬制2.反应釜（１）自制：直径60mm长300mm不锈钢棒，当中钻30mm的孔，孔深250mm。（２）500℃高温下,耐压70MPa（１）把有机酸盐压入釜内．（２）开放式升温，排除水（干相有利生油）。（３）釜内有机酸盐开始分解时，关闭阀门继续升温升压到４５０℃、５０ＭＰa时停止升温．（４）２０分钟后，打开阀门泄压。油蒸汽、水汽经过冷凝器收集在试管中，气体放空。3.实验方法:釜内压好有机酸盐照片生油后开釜照片2.讨论三、结果与讨论1.热解产物和油盐比2.油样分析3.讨论1.热解产物和油盐比在有机酸盐生烃模拟实验中，有机酸盐中的金属离子生成相对应的碳酸盐；有机酸根生成油气、CO2和H2O。３０－５０克有机酸盐生一克油（气体烃大量）。2.油样分析(1)油样气相色谱烃分布范围分析(2)油样饱和烃分析分析单位：石油大学（北京）资源与信息学院地球化学实验室（１）油样气相色谱烃分布范围分析（2）油样饱和烃分析把一毫升油样倒入盛有浓硫酸的试管中，充分混合后，静止，等分层后，上层就是饱和烃。幻灯片背景就是分析照片。3．讨论１．有机酸盐生成油。２．碳酸盐岩是不是烃源岩。３．油气初次运移。４．石油高度集中的现象。•按理论上说,高纯度甲酸盐热分解时得到的是甲烷和碳酸盐。乙酸盐得到的是丙酮和碳酸盐。草酸盐得到的是CO和碳酸盐。•为了模拟古盆地蒸发盐生成，把它们混在一起熬制，得到的混合有机酸盐，在热分解时便得到大分子烃。这是为什么呢？•这是因为混合溶液中的有机酸盐，在熬制时按自己的化学性质生成络合物、螯合物、混合物，得到的混合有机酸盐，热分解时产生出多种自由基，生成多种多样组分的油。•分析上述只有混合才能生油的现象联想到，这可能是地球上最古老、最原始、最基本的“交配”方式。１．有机酸盐生成油络合物状态下的混合有机酸盐２．碳酸盐岩是不是烃源岩碳酸盐岩是不是烃源岩，是石油界目前最头痛的问题。不是烃源岩，可是碳酸盐岩中储藏了占世界可采量一半的油气。是烃源岩，可是固结了的碳酸盐岩，使油气初次运移说不清楚。根据以上实验，按有机酸盐生油说,晚期生油说所说的烃源岩，碳酸盐岩，实际是生过油气的油渣，它的前身是蒸发沉淀有机酸盐。３．油气初次运移按目前石油成因理论，油气初次运移解释难于自圆。有机酸盐生油气理论，属于早期生油范筹，有机酸盐在热分解前就脱掉了结晶水，腾出了相当大的“空间”，给初次运移准备了道路，还有有机酸盐热分解时，生成颗粒碳酸盐，这更有利于油气的初次运移。根据多次模拟实验总结出油气运移：（1）油自己在高温下生成蒸汽．（2）油溶于其它低碳烃或水气中。（3）靠盆地热源的驱赶力，背向热源运移。（４）油气总是向着相对压力低、能泄压的地方运移。４．石油高度集中的现象。石油高度集中的现象，给石油地质界出了一个难题。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50%以上的油气。按有机酸盐生油气机理分析，那就是在地质时期，波斯湾地区，从寒武纪到新近纪有6个地质年代产出蒸发盐岩，约3亿年长期巨大的蒸发作用，不光熬出了无机盐，而且熬出了有机酸盐；悬浮胶质、络合物、螯合物等。另一方面，大量的海水蒸发掉，半封闭海盆会产生海流，海流把海洋中的大量有机物也带进蒸发盐盆地，有机酸盐、“海流沉积有机质”，在地质作用下，生成拥有世界可采储量50%以上的油气。四、结论（１）通过对古地球上有机、无机成因有机酸盐生成的研究，阐明古地质时期地球能够生成含有有机酸盐的盆地。（２）指出蒸发盐盆地中，生烃“岩”是有机酸盐及“海流沉积有机质”。并首次提出有机质海流富集说。（３）生烃模拟实验表明，小分子有机酸盐能生成大分子烃。有助于“原始有机汤池”形成的研究。（４）进行古盆地“蒸发沉淀有机酸盐”生油气机理的研究，对盐下、生前古老油气勘探有重大意义。致谢•感谢：北京石油大学校长张一伟、盆地与油藏研究中心姜振学主任、朱丹、张枝焕老师给予的大力支持和帮助。•感谢：中石油勘探开发研究院戴金星院士、廊坊分院李剑所长给予的大力支持和帮助。•感谢：国土资源部油气资源战略研究中心张大伟主任给予的全力支持。•感谢：中石油青海油田勘探开发研究院甘贵元工程师给予的鼓励和支持。•感谢：中国石油学会王霞秘书长在我们最困难的时候给予了鼓励、支持和帮助．谢谢大家!第四届油气成藏机理与油气资源评价国际学术研讨会2006年10月于北京石油大学