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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（第一套）课程号3404007030考试时间100分钟一、名词解释（每题2分，共16分）1、立体异构立体异构是指具有相同的分子式和相同的原子连接顺序，但是由于分子内的原子在空间排布的位置不同而产生的异构2、稳定同位素根据目前的测试水平和技术条件，凡未发现有放射性衰变或裂变的同位素称为稳定同位素3、干酪根干酪根是指不溶于非氧化的无机酸、碱和有机溶剂的一切有机质4、镜质体反射率指在油浸介质中测定的镜质体入射光强度与反射光强度的百分比。（指在油浸介质中测定的镜质体反射率）。5、有机成因天然气指沉积岩中分散状或集中状的有机质通过细菌作用、物理化学作用等形成的天然气6、地质色层作用适用专业年级（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油气在运移过程中，岩石矿物对石油中不同组分的吸附能力不同以及油气运移路径的差异等所引起的油气化学组成的变化称为地质色层作用。7、生物标志化合物沉积物或岩石中来源于活体生物，并基本保存原始生化组分碳骨架的、记载原始生物母质特殊分子结构信息的有机化合物。8、潜在烃源岩能够生成但尚未生成具有工业价值油气流的岩石。二、填空题（每空1分，共30分）1、干酪根主要由芳核、侧链、含杂原子基团组成，从元素组成看，干酪根的热演化是去氢、脱氧、富碳的过程。2、储集层中石油可能发生次生变化，其中脱沥青作用、热蚀变作用使原油性质变好，生物降解、氧化作用、水洗作用使原油性质变差。3、实验室在分离石油的族组分过程中，通常用正己烷分离饱和烃，用苯分离芳香烃。4、研究表明在相同演化阶段，油型气碳同位素相对富集12C，而煤型气碳同位素相对富集13C，成熟度相当或相近的煤型气碳同位素重于油型气。5、根据有机质的热演化程度，有机成因气可以分为以下几种类型生物气、生物-热催化过渡带气、热解气、热裂解气。6、选择碳酸盐岩烃源岩有机碳含量下限标准时，除考虑应将油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源岩与气源岩分开考虑外，还应考虑我国碳酸盐岩烃源岩的区域地质背景、烃源岩成熟度的影响、有机质演化的阶段性三方面因素。7、非常规天然气包括煤层气、页岩气、天然气水合物和致密砂岩气。8、姥鲛烷（Pr）和植烷（Ph）是叶绿素的植醇侧链在不同氧化还原环境中形成的，因此，Pr/Ph比值是反映原油或烃源岩沉积环境的指标。9、Ts表示18(H)-22,29,30-三降藿烷，Tm表示17(H)-22,29,30-三降藿烷，Ts/Tm值随成熟度的增加而增大。10、随着成熟度的增加，利用m/z191质量色谱图计算的C31藿烷22S/(22S+22R)逐渐增大，直到达到平衡值。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、原油和岩石抽提物的族组成是饱和烃、芳烃、胶质和沥青质，原油的密度随胶质和沥青质的含量增加而降低。（×）原油和岩石抽提物的族组成是饱和烃、芳烃、胶质和沥青质，原油的密度随胶质和沥青质的含量增加而增大2、烃源岩评价主要从有机质母质类型、有机质成岩作用中的演化程度、有机质的沉积环境三个方面来进行。（×）烃源岩评价主要从有机质母质类型、有机质成岩作用中的演化程度、有机质的丰度三个方面来进行3、在成熟阶段，腐泥母质生成的天然气中的重烃含量比腐殖母质生成的天然气低。（×）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在成熟阶段，腐泥母质生成的天然气中的重烃含量比腐殖母质生成的天然气高4、不同类型干酪根的原始密度不同，随着干酪根的热演化程度增加，其镜质体反射率Ro降低，密度增大。（×）不同类型干酪根的原始密度不同，随着干酪根的热演化程度增加，其镜质体反射率Ro增大，密度增大5、在饱和烃气相色谱图中，基线越平，表明色谱图的质量越好；并且，要求姥鲛烷和nC17、植烷和nC18两对峰的分离度小于50%。（×）在饱和烃气相色谱图中，基线越平，表明色谱图的质量越好；并且，要求姥鲛烷和nC17、植烷和nC18两对峰的分离度大于50%五、简答题（每题4分，共20分）1、简述不同类型干酪根的成油成气特征。①不同类型干酪根或生油岩生油门限先后顺序不同，生油主峰的先后顺序是Ⅱ2、Ⅲ、Ⅱ1和I型干酪根。（1分）②不同类型干酪根的最大产烃率不相同，其中I型＞Ⅱ1型＞Ⅱ2型＞Ⅲ型（1分），I和Ⅱ1型的最大生烃强度位置在生油主峰附近，而Ⅱ2和Ⅲ型的最大生烃强度位置在干气阶段。（1分）③不同类型干酪根产物中油气比例不同，其中I型和Ⅱ1型油多气少，Ⅱ2型和Ⅲ型，气多油少。（1分）2、简述影响天然气烃类组分的主要因素。①母质类型（0.5分）主要表现在成熟阶段，腐泥母质生成的天然气比腐植母质的天然气重烃含量高。②成熟作用（0.5分）天然气烃类组成随成熟度而变化，从未成熟～成熟～过成熟，甲烷含量由高～低～高，重烃含量由低～高～低。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③运移与保存条件（1分）甲烷比重烃气的分子量小、结构简单、密度低、被吸附能力弱，因而在天然气运移过程中，甲烷运移会更快和更远，致使一些油气田上部气藏的天然气相对富集甲烷，出现天然气组分自下而上甲烷含量逐渐增高、重烃气含量逐渐减少的现象。另一方面，在油气藏的保存过程中，当天然气的扩散作用起到主要作用时，埋藏较浅的扩散影响就越大。④生物降解作用（1分）已形成的天然气在细菌作用下，可以发生生物降解，使天然气中甲烷相对富集而成为干气。⑤混合作用（1分）在同一地区，存在多种天然气来源时，不同成因、不同组成的天然气沿着各自的运移途径可能聚集在同一构造、同一储集层中，形成多源气藏，致使气藏中天然气的组成变得更为复杂，其中混合比例的大小控制着天然气的组成的变化3、简述生物标志化合物在油气地球化学研究中的应用。①由于生标物的特征、稳定的结构而具有独到的溯源意义，被广泛地应用于指示生源输入、母质类型、沉积环境，如反映高等植物输入的标志物中具有奇偶优势的高相对分子量正构烷烃和C29甾烷优势，而水生生物输入的标志物中存在nC15或nC17优势和C27甾烷优势，但没有明显奇偶优势的中等相对分子量正构烷烃，具奇偶优势的正构烷烃和Pr/.Ph低值指示强还原环境，而偏氧化的典型煤系地层沉积的沼泽环境以Pr/.Ph＞3为特征，高者可以＞8。伽马蜡烷的富集则与高盐度沉积环境有关，而重排甾烷的高含量则与酸性环境有关。（0.5分）②正是不同生物输入、不同沉积环境、不同岩性、不同时代的生标物具有不同特征，使生标物在油气源对比研究中应用最广，同时也是最为有效、成功的对比指标。（1分）③由于油气分子在大小、结构和极性等方面的差异，必然导致在运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移过程中产生一定的运移分异效应，如远距离聚集的原油中富集三环萜烷，从而为研究油气运移和油气成藏充注方向以及油藏流体非均质性提供了依据。（1分）④由于不同的生标物对微生物降解具有不同的抵抗力，使得生标物描述原油经历微生物降降过程及程度的最佳指标。（0.5分）⑤生物标志化合物在地质演化过程中的一定变化，如构型异构化、重排、芳构化、侧链断裂等，又使得它们成为灵敏的成熟度及沉积速率、热历史评价的指标。如C29甾烷20S/20S+20R和αββ/ααα+αββ随成熟度增加而增大，Ts/Tm一般也随成熟度的增加而增大。（1分）4、简述影响沉积有机质丰度的主要因素。沉积有机质的聚集受多种因素的控制，但最重要的控制因素是沉积环境条件，主要包括物理因素、化学因素和生物因素三类：（1分）①水体环境物理参数对沉积有机质丰度的控制作用（1分）水体环境的物理参数是指沉积物和有机质沉积过程中沉积介质的动态和静态物理性质，包括水流速度、粘土矿物与有机质的絮凝作用、水体深度与浪基面的深度、沉积速度与沉降速度，较深的平静水体环境以及适宜的沉积速度和沉降速度对有机质的保存有利。②水体环境的化学参数对沉积有机质丰度的控制作用（1分）水体环境的化学参数包括氧化还原电位（Eh值）、酸碱度（PH值）、盐度和温度，对沉积有机质最重要的是氧化—还原条件，氧化环境不利于有机质的保存。③水体环境的生物参数对沉积有机质丰度的控制作用（1分）主要表现在：提供有机质和沉积物来源；改变沉积环境；加速沉积过程；消耗、改造有机质。5、简述油藏中原油的次生变化类型及其结果。①热成熟作用（1分）石油的形成与聚集是有机质化学稳定性与埋藏条件下地层温度、压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力不断平衡的产物。当油气藏埋藏到了一定深度时，石油就会发生热成熟作用或裂解作用，向分子结构稳定、自由能降低的方向继续演化，形成该温度、压力条件下稳定的混合物，最后形成轻组分和一些剩余物，石油中各类烃的转化规律是：链烃中碳链断裂形成低分子量烃，异构烷烃脱去侧链形成正构烷烃；芳香烃的裂解产物是低分子量的芳烃、烷烃和高度聚合的高碳物质；环烷烃一方面开环加氢形成链烃，多环断裂为单环、双环，另一方面脱氢形成芳香烃。因此在热成熟作用下，原油的品质将逐渐变好。②生物降解作用和水洗作用（1分）油气成藏后，区域构造大幅度抬升可使油气藏产生生物降解作用和水洗作用。一般认为原油生物降解作用是发生在含氧环境的埋藏较浅的储集层中。凡是接近地表的储集层和在相对低的温度下有大气淡水进入的储集层时常会发生生物降解作用。不同强度的生物降解作用和不同的持续时间，使原油表现出不同的变化程度。好氧和厌氧生物降解作用的结果，可造成正构烷烃、少量支链烷烃、低环环烷烃及芳香烃组分部分或全部地消失。生物降解作用可使原油组分发生改变，向重质方向变化。油气藏的水洗作用是指地下水把溶解的分子氧和微生物带入油藏并运移到油水界面附近，在这种条件下，好氧的生物处于优势地位，但同时油气藏中极性分子不断溶解在地下水中被带走。由于烃类的溶解度不同，使水选择性地吸收某些烃，也改变原油的组成。厌氧生物降解作用是某些细菌靠还原硫酸盐取得氧，使原油发生降解作用。水洗作用往往与生物降解作用相伴生。水洗作用同样使原油的密度和粘度升高，并导致轻烃特别是轻芳烃的选择性除去，因为低分子量的芳烃化合物在水中比相同碳数的饱和烃更容易溶解。③氧化作用（1分）石油的氧化作用是由构造抬升或保存受到破坏、圈闭开启以及地下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水活跃引起的。有时石油甚至可以通过断层通道直接运移到地表面被氧化。石油的氧化作用可分为游离氧和由硫酸盐等含氧化合物中结合氧的氧化作用，但游离氧作用的范围是有限的，对石油成分影响较大的是结合氧的氧化作用。地下水中或围岩中的硫酸盐，在硫酸盐还原菌的作用下会将烃类直接氧化成CO2和H20。这种氧化作用的结果都是将环烷烃氧化成环烷酸、醇；芳香烃氧化成酚、芳香酸；烷烃氧化成酮、酸、醇等，使石油中胶质、沥青质组分增加，石油质量变差。④气侵或脱沥青作用（1分）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，称为脱沥青作用。气侵或脱沥青作用是油藏中普遍发生的一种次生变化作用。这在中等或重质原油中是一种自然存在的过程。在自然条件下，大量气体在深成作用过程中形成或二次运移从外部注入先期形成的油藏时（天然气与油可能是同源的，也可能是异源的），就会发生脱沥青作用。这将使石油中高分子量的组分发生沉淀，形成沥青质沥青，而使油藏中的液态烃变得更轻。因此使油藏中的油产生相分异，一方面形成轻质油藏或凝析气藏，另一方面也会产生沥青沉淀，使储层受到伤害，也可形成稠油油藏，从而影响到油气的开发总之，石油的组成复杂，受多种因素影响。不同类型的有机质是造成石油组成千差万别的内因，有机质的热演化和石油形成后的次生变化则是组成