专家走进孙老师的课堂

2023-09-07

吕洺炎整理

专家信息：

姜福杰教授

中国石油大学现任地球科学学院党委书记，国家高科技人才

主要从事含油气盆地分析与资源评价和油气藏形成机理与分布规律的研究工作

孙老师：让专家走进课堂，让科普走向大众。大家好，我是你们的孙老师。上周上完岩浆岩与变质岩的课程后，有同学问：岩浆岩和变质岩中是否可以找到石油或天然气呢？石油和天然气的形成和储存条件是什么样的呢？

让我们带着这个问题，一起走进今天的专家进课堂。

今天的专家进课堂我们邀请到了中国石油大学地球科学学院的姜福杰教授。

姜老师您好。

姜老师：孙老师好，同学们好

孙老师：姜老师，请问形成和保存石油或天然气的条件是什么呢？

姜老师：目前，石油和天然气形成的学说主要是有机生油说。石油和天然气是由有机质生成的,也就是生物体死后尸体在地层中埋藏、分解，最终形成油气。而生物体的形成需要有水，这些生物死后,他们尸体的一部分会被氧化分解破坏,但仍然有一部分会在适宜的条件下在泥沙等沉积物中保存下来,随着时间的流逝这些沉积物会越埋越深,在埋藏的过程中这些有机物经历了复杂的生物化学和化学变化,通过腐泥化和腐殖化过程形成了干酪根。干酪根是指生成油气的原始物质是不溶于有机溶剂的分散有机质，这些在以后的石油地质学课程上会学到。随着埋藏深度的进一步加大,在一定的温度和压力条件下干酪根逐步发生催化裂解和热裂解形成了最初形态的“原石油”。

其次，油气生成与沉积环境有关。要具备特殊的缺氧、还原的环境，还需具有使有机物向石油转化的各种因素，如温度、压力等物理条件。在沉积盆地中，有机质通常被淤积在泥沙或砂石层中，随后被越来越多的沉积物所埋藏。沉积物埋藏到较大深度，到了成岩作用晚期或后生作用初期，沉积岩中的不溶有机质（指干酪根）在温度的作用下达到成熟，通过热降解生成大量液态石油和天然气。 

对于石油和天然气的保存条件，良好的区域性盖层是保护盆地中的油气免遭散失的重要屏障。一般，盖层主要是由泥岩类或膏岩类岩石组成的地层，其孔隙度、渗透率极差，可以起到封堵油气的作用；除此之外，稳定的大地构造条件对油气的保存也具有重要影响。其中，强烈的构造抬升会使储集层遭到风化。同时，由地壳运动引起的断层活动也会破坏圈闭的完整性，这都会导致油气大量流失，使油气藏遭受破坏。

孙老师：谢谢姜老师。您刚也提到沉积岩地层易于生油，但实际上岩浆岩或变质岩也可以作为地层，为什么他们就是贫油的呢？

姜老师：嗯，好的孙老师。石油或天然气是普遍赋存在沉积岩中的，这是有明确的证据的。研究发现石油或天然气中的某些成分在沉积岩中的动物尸体上都有存在。油气一般很少形成在岩浆岩中，岩浆岩形成温度较高，又由于火山喷发时，岩浆快速喷出，有机物会化成灰，难以形成油气，因此岩浆岩不适宜油气形成和保存下来。变质岩中油气也很难形成，因为变质岩有温度、压力、流体等多重的后期作用，使得岩石发生变质，油气难以在此条件下形成以及保存。沉积岩形成温度接近于地表，油气形成时，没有岩浆作用或是变质作用破坏其中的有机物，温度适宜再加上没有后期变形作用影响，因此石油和天然气都主要赋存在沉积岩中。

孙老师：好的，谢谢姜老师的解答。那今天我们有这个机会可以向姜老师直接对话，那哪位同学有问题向姜老师请教呢？

同学：姜老师好，我想问一下，岩浆岩中的玄武岩有气孔、也富含有机质，那是否具有生油、储油的潜力？

姜老师：好的，我们之前提到石油或天然气是普遍赋存在沉积岩中，那么具有孔隙、渗透性、能够储集油气，孔隙连通、能够渗滤油气的岩石称之为储集层。岩浆岩中的玄武岩，富含气孔，气孔是很好储集空间，是喷出岩类的储层。其中又富含有机质，有机质是重要的生油物质，玄武岩明显具备储集层的特点，可以作为储油层，因此玄武岩是具有储油潜力的。

同学：谢谢老师。

孙老师：好的，谢谢姜老师。感谢刘老师今天走进我们的课堂，我们下次再见！

姜老师：好的，谢谢孙老师，同学们再见！