水在烃源岩生烃中的作用
在高压釜中加热水淹的烃源岩样品，即加水热模拟实验（hydrous pyrolysis），反应后在水中可收集到与地下原油相似的产物。根据Lewan（1993）的实验，加水热模拟实验过程中，样品的干酪根含量逐渐降低，伴随着排油量的增大，并在350℃左右排油量达到最大，此后由于油裂解，排油量降低。与排油量对应的是残留在源岩中的沥青抽提物，沥青抽提物的含量与排油量变化趋势相同，也是先增大后减小，不过沥青抽提物的峰值先于排油量到达，在330℃左右，一般解释为干酪根先生成沥青然后生成石油（注意：沥青抽提物，如氯仿沥青“A”，与沥青的区别），其中沥青是中间产物。与源岩无水热模拟实验相比，加水热模拟实验表明，源岩的生烃在较低的温度下即可进行（无水热模拟实验一般需要500℃左右），而且可以得到类似地下原油的产物。
水在烃源岩中是普遍存在的，水对源岩的生排烃的作用不容忽视。那么水在源岩的生烃中到底起什么作用呢？Lewan（1997）的研究结果表明，水在干酪根转换成沥青的过程中（首先断开弱化学键）作用不明显，但对于沥青进一步转换成石油（断开共价键，形成自由基）却是重要的因素。在无水条件下，沥青主要发生交联作用，生成焦沥青（pyrobitumen）；而有水条件下，沥青主要发生裂解作用，生成饱和烃。Schimmelmann(1999,2001)等通过重水（D2O）示踪研究加水热模拟实验中氘的流向进而研究水的作用机理，结果表明烃源岩加水生烃过程中，普遍存在水的氢转换成有机质中的氢。这种转换程度与源岩的渗透率及源岩颗粒大小有关；渗透率越大，颗粒越小，水与源岩的接触面积越大，这种转化程度也越高。相对其它有机质类型，Ⅰ型干酪根主要为烷基链，不易形成自由基，因此Ⅰ型有机质生成的油中含有的来自水的氢的含量最低，其余几种类型有机质生成的石油中的来自水的氢的比例依次增加：Ⅱ≈Ⅲ>ⅡS。
启示：水中的氢在生烃过程中可以转换成有机氢，因此，对于一些贫氢的有机质的生烃作用，我们可能需要重新审视。
主要参考文献：
[1]Arndt Schimmelmann, Jean-Paul Boudou, M.D Lewan and etc. (2001) Experimental controls on D/H and 13C/12C ratios of kerogen bitumen and oil during hydrous pyrolysis.Org Geochem, 32(8):1009-1018.
[2]M.D Lewan. (1993)Laboratory simulation of petroleum formation: hydrous pyrolysis. Org Geochem, New York 1993,419-442.
[3]M.D Lewan. (1997)Experiments on the role of water in petroleum formation. Geochimica et Cosmochimica Acta, 61(17), 3691-3723.
