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目 录 2

第一部分石油地质基础 2

图1—1 中国区域构造单元分区略图 2

图1—2 中国及邻区板块构造划分示意图 3

图1—3中国板块构造盆地分类 4

图1—4中国含油气盆地群带划分 5

图1—5碳酸盐岩、蒸发盐岩、煤和冰碛岩的纬向出现频率 5

图1—6中国含油气沉积盆地类型图 6

图1—7显生宙全球海平面变化旋回 6

图1—8中国莫霍面深度 7

图1—9地球历史上的重大生物变革 8

图1—10在以往地质历史中，古浮游植物群和总浮游植物丰度的变化 9

图1—11 陆地植物的出现和演化 9

图1—12地质历史上陆壳增生、湖泊发展、生物演化与高蜡油时代分布的关系 10

图1—13 中国陆相主要生油层系和储集层系对比图 11

图1—14中国陆相主要生油层系和储集层系对比图（续） 12

图1—15成岩作用阶段划分及与油气生成和储集的关系 13

图1—16中国主要沉积盆地热流分布图 14

表1—1全球标准年代地层（地质年代）表的主要单位 15

表1—2中国及邻区构造旋回划分及大地构造年表 16

表1—3中国地壳构造发展简史 17

表1—4中国地壳演化构造阶段 18

表1—5中国中新生代构造幕划分与成盆期对比表 19

表1—6盆地演化序列与构造旋回 20

表1—7陆相中各种沉积相的主要鉴别标志 21

表1—8湖盆主要砂体类型沉积特征和鉴别标志 23

表1—9几种沉积相的主要鉴别标志 24

表1—10海相中各种沉积相的主要鉴别标志 26

表1—11碳酸盐岩理想的标准相带模式 27

表1—12中国主要油气区含油气层系表 28

表1—13 中国含油气盆地分类 29

表1—14中国油田驱动类型 30

表1—15各种岩性的测井特征 30

表1—16测井相模版 31

表1—17碎屑岩系八大沉积作用的储层表征及勘探开发中的问题 32

第二部分地球化学基础 34

图2—1在远景评价中通过应用地球化学参数改进预测效果 34

图2—2不同地质时期中石油和有机碳的分布 35

图2—3原油和岩石中可溶有机质主要化合物组成 35

图2—5不同类型化合物在水中的溶解度 36

图2—4石油中典型化合物的API和密度分布图 36

图2—6在地质历史中水生沉积物中有机物质的主要天然组合 37

图2—7各种生物体中碳同位素（δ13C）演变序列图 37

图2—8沉积时期及沉积之后有机质综合演化图 38

图2—9在沉积和成岩作用过程中有机质的演变 38

图2—10沉积有机质演化的一般模式 39

图2—11有机质成烃演化模式图 40

图2—12在与有机物质演化有关的地质条件下烃类的来源 41

图2—13典型的沥青质结构图 41

图2—15根据饱和烃与芳香烃的碳同位素判断海相陆相环境 42

图2—14不同干酪根类型的结构成分示意图 42

图2—16塔里木原油研究表明海相油和陆相油似乎并不服从Sofer划分线 43

图2—17 541个油田中六种类型原油的组成三角图 43

图2—18不同类型原油的宏观组成分布 44

图2—19表示原油热成熟作用和蚀变作用主要趋势的三角图 45

图2—20苏林的油田水分类 45

图2—21 不同地质时代原油的δ13C值分布图 46

图2—22正常原油的碳同位素曲线 46

图2—23我国不同沉积环境沉积有机质中干酪根δ 13C值分布特征 47

表2—3原油的分类 48

表2—2有机质演化主要阶段及其特征 48

表2—1现代海洋、湖泊和陆地各种生物中碳同位素（δ 13C）统计表 48

表2—4按粘度、相对密度对原油分类标准 49

表2—5 中国主要含油气盆地重质油常规物性参数 49

表2—6正链烷烃的一般名称和物理常数 50

表2—7一些常用的油—油／油—源对比参数表 50

表2—8 由各种类型有机质生成的原油的一些典型特征 51

表2—9碳酸盐岩和页岩原油的一些特征 51

表2—10石油分析中经常涉及的红外光谱特征吸收峰的归属 52

表2—11苏林的天然水成因分类表 52

表2—12中国海相含油气盆地油田水化学主要特性指标表 53

表2—13中国中新生代陆相含油气盆地油田水化学主要特性指标表 54

第三部分烃源岩地球化学 56

图3—1根据TOC和总烃含量判断烃源岩的质量 56

图3—2根据有机碳和PG值判断烃源岩生烃潜力 56

图3—3应用热解资料评价烃源岩可使用对数坐标或正常坐标 57

图3—4烃源岩的概率统计分布图 58

图3—5地球化学录井和烃源岩评价常用的一种绘图格式 58

图3—6干酪根的H/C-O/C原子比三分法 59

图3—7划分干酪根H/C原子比范围的依据 59

图3—9干酪根显微组分或全岩显微组分三角图是最常用的一种直观表现形式 60

图3—8根据氢指数和氧指数判断有机质类型图版 60

图3—10根据热解资料评价烃源岩 61

图3—11 降解率D与Tmax值划分生油岩类型图版 62

图3—12 Ⅰ型生油岩Tmax与Ro关系图版 62

图3—13 Ⅱ型生油岩Tmax与Ro关系图版 63

图3—14 Ⅲ型生油岩Tmax与Ro关系图版 63

图3—15有机质的测井响应及识别 64

图3—16孢子体荧光光谱变化特征 65

图3—17孢子体的荧光参数与镜质组反射率的关系 66

图3—19镜质组反射率与深度呈对数关系 67

图3—18根据镜质组反射率VR资料估算最大古温度与海拔高度的关系 67

图3—20三个盆地不同时代烃源岩的最大古温度与镜质组反射率的关系 68

图3—21 阿拉斯加North Slope盆地某井根据测定逐段回归确定的平均镜质组 68

反射率 68

图3—22镜质组反射率与温度和有效时间的关系图 69

图3—23有机变质阶段与有效受热时间的关系 69

图3—24有机质成熟度与温度关系的Karweil图版 70

图3—25根据Karweil图和TZ1井埋藏史推算沥青形成地质时期的计算方法 71

图3—26应用镜质组反射率资料估算剥蚀厚度 71

图3—28有机碳恢复系数曲线 72

图3—27根据温度与海拔高度的关系估算剥蚀量 72

图3—29国内外早期文献常用的成熟度指标LOM与镜质组反射率的关系图 73

图3—30中国中、新生界生烃门限的时温关系曲线 73

图3—31 中国各地质时代生油岩中有代表性的转化率曲线 74

图3—32 Waples-lopatin方法图 74

图3—33 Lopatin图版 75

图3—34泌阳凹陷烃源岩残余有机碳的恢复系数 75

表3—2 中国学者干酪根类型指标的对应关系 76

表3—3描述未成熟烃源岩石油潜能（数量）的地球化学参数 76

表3—1 中国学者陆相生油层评价标准 76

表3—4描述干酪根类型和排出产物特点的地球化学参数 77

表3—5描述热演化程度的地球化学参数 77

表3—6有机质的测井响应 77

表3—7中国含油气盆地主要生油层地球化学基本参数 78

表3—8中国油页岩岩样热解分析基础数据表 80

表3—9我国油页岩成熟度判别表 81

表3—10烃源岩有机组分（干酪根）分类（透射光） 81

表3—11烃源岩有机组分分类（反射光，荧光） 82

表3—12沉积物中分散有机质的分类 83

表3—13中国陆相烃源岩分散有机质的分类 84

表3—14烃源岩显微组分分类 85

表3—15烃源岩显微组分中英文对照分类表 86

表3—16有机成熟度指标汇总及在评价下古生界高过成熟烃源岩的有效性 87

表3—17 TTI与Ro的关系表 87

表3—18生油量计算方法一览表 88

图7—27 原油中的苯并［a］咔唑和苯并［c］咔唑浓度与比值和原油运移距离关系 1 89

图4—1 根据轻烃特征判断油层或非油层 90

第四部分轻烃和天然气地球化学 90

图4—2川南地区油、气、水层典型的气样组分特征 91

图4—3轻烃组成三角图判断油气产层 91

图4—4轻烃成熟度参数庚烷值图版 92

图4—5根据C4—C7轻烃组成判断原油的类型 92

图4—6 C7烃类形成的动力学模式图 93

图4—7不同类型的天然气在不同的成熟阶段C1—C3同位素的大致范围 93

图4—8 原油和凝析油Mango参数图 94

图4—9根据轻烃参数区分不同来源的油 95

图4—10塔里木盆地141个原油的P2与N2/P3关系图 95

图4—11 根据轻烃的化学组成区分原油的母质 96

图4—12根据原油芳香烃（C6A）、链烷烃（C6P）、烷烃（C6N）组成进行原油 96

类型划分 96

图4—15根据轻烃六员与五员环的比值关系区分原油的母质类型 97

图4—14根据原油轻烃中的苯／环己烷和甲苯／甲基环己烷可判断原油的成熟度 97

图4—13根据原油Mcy C5/nC6、CyC6/nC6和BZ/nC6可对原油的类型进行划分 97

图4—16原油的C7轻烃组成可帮助鉴别海相油和煤成油 98

图4—17根据轻烃特征判定原油的分馏效应 98

图4—18有关天然气碳同位素成因的一些基本图件 99

图4—19根据甲烷的碳同位素和比例确定天然气的成因 100

图4—20 Ⅲ型有机质甲烷和乙烷的碳同位素与成熟度的关系 100

图4—21 根据碳同位素成分进行天然气分类 101

图4—22用Chung图来表示柯克亚地区天然气的碳同位素分布与组成 102

图4—23 Ⅰ、Ⅱ型干酪根几种同位素与成熟度的关系图 102

图4—25根据甲烷、乙烷、丙烷的碳同位素鉴别天然气是否为煤成气 103

图4—24张义刚X型鉴别图 103

图4—26根据甲烷碳同位素及C1/（C2+C3）判断天然气的成因 104

图4—27根据甲烷、乙烷和丙烷的碳同位素判断有机烷烃气的成因 105

图4—28根据甲烷、乙烷和丙烷的碳同位素可大致确定煤层甲烷气的成熟度 105

图4—29根据甲烷、乙烷碳同位素对天然气进行分类 106

图4—30根据δ13C3—δ13C2划分天然气的类型 106

图4—31 根据塔里木盆地氢同位素和δ13C2—δ13C1划分天然气类别 107

图4—32根据甲烷、乙烷碳同位素对塔里木盆地天然气进行分类 107

图4—33根据天然气的组成和碳同位素判定天然气的成因 108

图4—35根据甲烷和乙烷碳同位素值判断天然气的混源情况 109

图4—34 Ⅱ型干酪根生成的两种混合气的混合图 109

图4—36混源天然气的特征 110

图4—37煤成气和油型气混合造成甲烷和乙烷碳同位素的变化 110

图4—39根据δ13C1—Ro图鉴别油型甲烷和煤型甲烷 111

图4—38煤成气与油型气混合的比例造成C1—C4碳同位素的变化 111

图4—40根据甲烷碳氢同位素成分判断天然气的类别 112

图4—41煤层甲烷的主要特征图 112

图4—42根据δ13C4—δ13C3和δ13C1进行天然气分类 113

图4—43煤层和裂解气中二氧化碳与甲烷的关系图 113

图4—44 CO2含量与碳同位素的关系图 113

图4—45有机与无机二氧化碳的鉴别图 114

表4—2天然气成因类型综合鉴别表 115

表4—1煤成气和油型气综合鉴别指标 115

表4—3中国海相天然气成因分类判识综合数据表 116

表4—4中国陆相天然气成因分类判识综合数据表 116

表4—5根据石蜡指数和烷芳指数判断油型气和煤成气 116

表4—6中国主要含油气陆相成因天然气分类参数表 117

表4—7生物降解作用对异构己烷的变化 117

表4—8天然气对比用的某些配对化合物 117

表4—9油型气降解的级别 118

第五部分饱和烃化合物 120

图5—1烃源岩生物标志物基本骨架结构例举 120

图5—3倍半萜烷的鉴定图版 121

图5—2支链烷烃化合物的鉴定图版 121

图5—4陆源母质来源的原油（a和b）与海、陆混合母质来源的原油（c和d） 122

的甾烷分布对比 122

图5—5二萜类化合物的鉴定图版 123

图5—6 甲藻甾烷的质量色谱图鉴定图版 123

图5—7不同类型的甲基甾烷的保留时间 124

图5—8三萜烷的化合物鉴定图版 125

图5—9应用雷达图可比较好的表现多参数之间的相关性 126

图5—10根据金刚烷系列化合物判定有机质的类型 127

图5—11姥姣烷和植烷的一种主要形成途径 127

图5—12根据干酪根的同位素及可溶有机组成Pr/Ph判定烃源岩的母质类型 128

图5—13应用Pr/Ph、Pr/nC17和Ph/nC18判断原油成因 128

图5—14海相原油的类异戊二烯烷烃组成随成熟度的变化特征 129

图5—15 Pr/nC17和Ph/nC18区分烃源岩有机质类型 129

图5—16应用类异戊二烯烷烃确定可溶烃的母质类型 129

图5—18根据裂解色谱特征判定不同烃源岩的产物 130

图5—17根据类异戊二烯烷烃判断原油的沉积环境 130

图5—19根据二萜类化合物判断原油和烃源岩的生源组成 131

图5—20根据Pr/Ph及C35/C34藿烷确定吐哈原油的类别 131

图5—21应用二萜烷指数对吐哈原油的生源研究 132

图5—22根据甾烷C27—C29组成三角图 132

图5—23重排甾烷含量与粘土矿物含量及成熟度的关系图 133

图5—24运移效应对各种成熟度参数的影响 133

图5—25各种生物标志物参数的适用范围及与Ro的关系 134

图5—26应用各种生标参数区分塔中原油和柯克亚原油 134

图5—27根据饱和烃CPI参数和甾烷参数划分原油及烃源岩成熟度 135

图5—28根据甾烷、萜烷划分原油和岩石的成熟度 136

图5—30根据C29/C27重排甾烷和Pr/Ph关系确定原油的生烃母质 137

图5—29生物标志物绝对定量研究对进行深入地球化学研究至关重要 137

图5—31 根据C26重排甾烷比值24－降胆甾烷／（24－降胆甾烷+27－降胆甾烷）和甲藻甾烷比值可区分不同来源的原油 138

图5—32根据C26甾烷的比值和奥利烷的比值判定原油的时代 138

图5—33北阿拉斯加地区原油中C26甾烷随地质年代的变化特征 139

图5—34根据4－甲基甾烷、3－甲基甾烷和甲藻甾烷区分塔里木盆地 139

不同来源原油 139

图5—35根据C26重排甾烷和C26甾烷估计的古纬度 140

图5—36 24－降胆甾烷／（24－降胆甾烷+27－降胆甾烷）C26重排甾烷随地质年代的变化 141

图5—37 根据原油的成熟度参数及岩石的成熟度参数可提供有关原油的烃源岩 142

层信息 142

图5—38根据甲藻甾烷和C26降甾烷区分塔里木盆地不同来源的油 142

图5—39松辽盆地烃源岩中的4－甲基甾烷（m/z231）分布型式 143

图5—40根据不同类型生标组成判定原油的沉积环境 144

表5—1饱和烃馏分常见化合物的特征碎片 145

表5—2饱和烃馏分中常见化合物鉴定表 146

表5—3原油中一些生物标记化合物时代分布 146

表5—4作为生物输入和沉积环境指示物的非环状生物标志物 147

表5—5饱和烃馏分中常见的生物标志物 148

表5—6南方海相地层中生物标记烃生源及分布 149

表5—7常见支链烷烃化合物保留指数表 150

表5—8黄县褐煤二萜类鉴定表 151

表5—9常见的甾烷化合物鉴定表 151

表5—10烃源岩和原油中C30甾烷鉴定表 152

表5—11五环三萜类化合物综合鉴定结果 152

第六部分芳香烃和非烃化合物 154

图6—1 萘系列化合物鉴定图 154

图6—2应用二苯并噻吩可估计烃源岩的镜质组反射率 154

图6—4 3－甲基联苯／2－甲基联苯与成熟度的关系 155

图6—3典型来源于碳酸盐岩和泥页岩的原油的二苯噻吩参数投影图 155

图6—5下扬子地区原油中几个常见多环芳香烃系列内组成的变化规律 156

图6—7西加拿大盆地菲系列化合物随深度的变化特征 157

图6—6根据三芴系列化合物组成判断原油生烃母质或烃源岩的沉积环境 157

图6—8不同的研究者所得到的甲基菲指数MPI1与Ro的关系 158

图6—9MPI1甲基菲指数与镜质组反射率Ro的关系图 158

图6—10根据Pr/Ph和DBT/P确定原油及烃源岩的沉积相带 159

图6—11根据DBT/P和硫含量可将高硫原油划分成两类 159

图6—12二苯并噻吩（DBT）可作为一种有效的成熟度参数 160

图6—13海、陆相原油的DBT-MDBT-DMDBT相对含量三角图 161

图6—14根据菲、苯并噻吩、二苯并噻吩的分布三角图可以帮助确定原油的 161

生烃母质及烃源岩的沉积环境和氧化还原条件 161

图6—16根据惹烯和1,7-DMP参数区分原油和烃源岩的生源 162

图6—15 甲基二苯噻吩比值（MDBT）和甲基二苯并呋喃比值（MDBF）与 162

镜质组反射率的关系 162

图6—17根据原油中的萘系列化合物帮助确定原油的有机质生源输入和原油 163

的类型 163

图6—18芳香烃参数计算中常用的几个化合物质量色谱图 164

图6—19根据萘系列和菲系列化合物确定原油及烃源岩的生源母质 165

图6—20根据芳香烃化合物的分布判断不同层段中高等植物的丰度 166

图6—21 根据？系列化合物判断烃源岩的成熟度 167

图6—22脱羟基维生素E（m/z121+135+149）系列化合物分布图 167

图6—24烷基咔唑系列谱图 168

图6—23根据苯并芘系列化合物确定烃源岩的成熟度 168

图6—25三芳甲藻甾烷在不同地质时代中的分布 169

图6—26苯酚标样经衍生化后作GC/MS的TIC图 170

图6—27烷基咔唑的质量色谱图 170

表6—1常见芳香烃化合物特征碎片离子 171

表6—2芳香烃化合物鉴定表 172

表6—3常用的芳香烃地球化学参数 173

表6—4常用的萘系列化合物成熟度参数 174

图7—1 原油的密度与HPI的相关关系 176

图7—2根据GPI,OPI,HPI判定原油性质 176

第七部分油藏及开发地球化学 176

图7—3轻质原油储集岩含油等级划分图版 177

图7—4中质原油储集岩含油等级划分图版 177

图7—5重质原油储集岩含油等级划分图版 177

图7—6原油性质判别图版 178

图7—7储层热解烃总量ST与有效孔隙度φe关系图版 178

图7—8储层热解总烃含量ST与有效孔隙度φe关系图版 179

图7—9储层的热解总烃ST与有效孔隙度φe的判别图版 180

图7—10不同程度生物降解对典型成熟原油的影响 181

图7—12应用轻烃参数判定蒸发分馏效应和生物降解的作用 181

图7—11根据轻烃组成判断蒸发分馏作用 181

图7—13应用生物标志物判断生物降解程度 182

图7—14轮南油区原油全油δ13C值与芳香度（甲苯／正庚烷）关系图 183

图7—15轮南油区原油Ts/（Ts+Tm）值和C27重排甾烷／C27甾烷值关系图（a）和原油分馏指数[FI=nC10/（nC16+nC25）]与饱和烃／芳香烃值关系图（b） 183

图7—16轮南油区原油石蜡度（正庚烷／甲基环己烷值）与芳香度（甲苯／正庚烷值）关系图（a）和原油分馏指数[FI=nC10/（nC16+nC25）]与蜡含量关系图（b） 184

图7—17气洗作用对正构烷烃分布的影响 184

图7—18油藏注入充填的过程 185

图7—19断层面对油气运移方向的影响 185

图7—20石油中酚随运移距离的变化 186

图7—21估计油藏混合作用所需的时间 186

图7—22 m/z195质量色谱图 187

图7—23不同运移距离原油的含氮化合物特征 187

图7—24根据含氮化合物判断油气的运移方向 187

图7—25苯并咔唑与成熟度的关系 188

图7—26根据色谱指纹判断夏502地区剖面上油藏连通性 188

图7—28海相油和煤的抽提物进行混源模拟实验得到的各种生标参数 189

图7—30根据含氮化合物判断油气的运移方向 190

图7—29根据甲基酚类化合物判断油气运移方向 190

图7—32应用Z1和Z2确定的烃类相态图 191

图7—31砂岩中原油包裹体捕集的模式 191

图7—33利用天然气组分确定油气藏相态 192

图7—34利用气体地球化学系数φ1和气油比确定烃类相态 192

图7—35根据色谱指纹判断夏502地区不同断块原油的油藏连通性 193

表7—1油藏地球化学的方法与应用 194

表7—2原油生物降解的顺序 195

表7—3原油中性含氮化合物的类型 195

表7—6预测烃类相态的轻烃指标 196

表7—7划分不同油气藏相态的油气比和气体化学系数界限 196

表7—4利用气体的Z成分区别油气藏的相态 196

表7—5不同油气藏相态气组分的比例关系 196

附录 197

附表1 国际单位制的基本单位和辅助单位 197

附表2国际单位制的基本单位 197

附表3地质年代和地层时序表 199

附表4全国主要的地学类刊物通讯地址 206

真实的院士个性与科研工作 209