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煤能生成石油和天然气吗

煤能生成石油和天然气吗

在多年的石油勘探工作中,一个奇特的现象始终围绕着石油地质工作者们:石油与煤似乎是“相克”的,即在产煤的盆地中找不到石油,而在产出石油的盆地中也见不到煤的踪迹。
在新疆吐鲁番——哈密一带有许多煤层,中间夹有富含有机质的泥岩层,地质学上把这类地层称为“煤系”。近年来,在这些盆地中发现了由煤系形成的油田和气田,在塔里木盆地北缘的库车地区也发现了煤系形成的大气田,这些发现说明煤系不仅能生成石油更能生成天然气。
 
    为什么煤岩也能生成天然气呢?关于天然气的形成因素前面已有论述,即地层中发育有以陆源高等植物为主要生源的烃源岩,其有机质母岩多为腐殖型干酪根,煤系即属此类型;同时,有机质成熟度以及热演化程度需要达到高成熟阶段以上。
 
    那么煤系生成石油的条件是什么呢?这不能只简单地用母质类型和热演化条件等来说明。实际上,煤系所处的古沉积环境(古水深、沉积相)、受热过程(即其埋藏史和热演化史)以及利于生成石油的显微组分的富集等因素都对煤系石油的生成有决定性的影响。
 
    煤岩主要发育在沼泽地区,水体深度不大,一般呈现氧化环境,那里生长着大量的高等与低等的植物。而在湖泊——沼泽相区,则反映各类植物生存水体深度较大,靠近湖泊,主要是弱氧化——弱还原环境,这种环境有利于煤系的有机显微组分中发育有一定数量的利于成油的组分。
 
    一般来说,氧化环境的沼泽相区更适合煤岩的发育。大约在1.5亿年以前的侏罗纪,中国大陆的气候温暖潮湿,陆生植物生长十分繁茂,河流、沼泽湿地大面积发育,后来又未历经大规模的沉降深埋,是很有利的成煤环境。这种成煤时期和环境影响并决定了我国目前煤田以及煤成油田分布的格局。
 
    煤系中的有机显微组分含有一定比例的富氢组分是有利于生成石油的另一重要条件。有机质生成石油的主要元素是碳、氢、氧等,其中氢组分含量是生成石油的关键,而煤系岩层中碳、氧元素十分丰富。煤岩有机显微组分,主要是富含镜质体和脂质体组分,还含有少量壳质体和丝质体组分。煤岩中一般缺少富含氢的腐泥质体和壳质体,这类组分的发育和富集程度与煤系形成的古地理环境相关。三角洲相煤系处在较深水的湖泊——沼泽区的弱还原环境下才有利于富含孢子花粉、藻类的腐泥质体和壳质体发育,同时也有利于富氢组分的发育。据资料表明:煤系中腐泥组分的含量大于15%时才可能形成煤成油。不难看出,这种煤系成油的条件比较苛刻,需特定的地质、地球化学环境,并不是所有的煤系都能生成石油。
 
    在我国的一些煤矿中,工人们采煤时常会发现煤层中夹杂的石油,有时还会被从煤层中冒出来的石油溅得浑身油乎乎的,虽然这些石油达不到工业化的程度,但却是煤能够生成石油的直接证据。
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