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干酪根

王朝百科·作者佚名  2010-03-12
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kerogen

石油及天然气来源于沉积有机质。对生成石油及天然气的原始物质而言,以沉积岩中的分散有机质为主。沉积物(岩)中的沉积有机质经历了复杂的生物化学及化学变化,通过腐泥化及腐殖化过程形成干酪根,成为生成大量石油及天然气的先躯。

干酪根(Kerogen)一词最初被用来描述苏格兰油页岩中的有机质,它经蒸馏后能产出似蜡质的粘稠石油。现在为人们所普遍接受的概念是:干酪根是沉积岩中不溶于一般有机溶剂的沉积有机质。与其相对应,岩石中可溶于有机溶剂的部分,称为沥青。

干酪根是沉积有机质的主体,约占总有机质的80%-90%,研究认为80%以上的石油烃是由干酪根转化而成。干酪根的成分和结构复杂,是一种高分子聚合物,没有固定的化学成分,主要由C、H、O和少量S、N组成,没有固定的分子式和结构模型。Durand等对世界各地440个干酪根样品的元素分析结果表明,平均C占76.4%,H占6.3%,O占11.1%,三者共占93.8%,是干酪根的主要元素成分。

又称油母质、油母。来源于希腊字keros,是蜡的意思。1912年,杜威(A G Duown)首次用该术语表示苏格兰油页岩中的有机物质,它们经过蒸馏生成蜡状稠油。以后的学者通常将干酪根与生油母质联系起来。1980年,杜朗(B Durand)在《干酪根》一书中将其定义为:沉积物中不溶于常用有机溶剂的所有有机质,包括各种牌号的腐殖煤(泥炭、泥煤、烟煤、无烟煤)、藻煤、烛煤、地沥青类物质(天然沥青、沥青、焦油矿中的焦油)、近代沉积物和泥土中的有机质。这个定义的内涵太广泛,于是将其简化为:干酪根是沉积物中的溶于非氧化的无机酸、碱和有机溶剂的一切有机质。干酪根是由腐黑物进一步缩聚来的,被认为是生油原始物质。它在沉积岩中分布非常广泛,占了沉积物中总有机质的70%~90%以上。[1]

在不同沉积环境中,由不同来源有机质形成的干酪根,其性质和生油气潜能差别很大。干酪根可以划分为以下三种主要类型:

I型干酪根(称为腐泥型):以含类脂化合物为主,直链烷烃很多,多环芳烃及含氧官能团很少,具高氢低氧含量,它可以来自藻类沉积物,也可能是各种有机质被细菌改造而成,生油潜能大,每吨生油岩可生油约1.8kg。

Ⅱ型干酪根:氢含量较高,但较Ⅰ型干酪根略低,为高度饱和的多环碳骨架,含中等长度直链烷烃和环烷烃较多,也含多环芳烃及杂原子官能团,来源于海相浮游生物和微生物,生油潜能中等,每吨生油岩可生油约1.2kg。

Ⅲ型干酪根(称为腐殖型):具低氢高氧含量,以含多环芳烃及含氧官能团为主,饱和烃很少,来源于陆地高等植物,对生油不利,每吨生油岩可生油约0.6kg,但可成为有利的生气来源。

 
 
 
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