本領域主要是應用化學原理研究地質體中有機質演化過程與特征，以及演化產物（石油、天然氣及其次生產物）的組成、結構、性質及分布，并深入討論油氣生成、運移、聚集、保存和破環等地質過程中的地球化學原理及其在油氣勘探中應用的科學。
公司在地球化學研究領域具有較強的新技術研發和實際勘探應用實力，以侯讀杰教授領導的地球化學團隊，在地球化學領域深耕幾十年，開展與油氣地質研究領域相關的應用研究，面向油氣科學發展前沿，以現代地球化學分析技術為手段，發揮地質學和地球化學等多學科綜合優勢，分別在應用地化、物探、測井資料進行烴源巖評價和平面展布預測、復雜油氣源對比及混源分析、生烴動力學及油氣形成機理模擬實驗研究、油氣資源量評價、天然氣地球化學及其形成與成藏綜合判識體系研究、油氣運移方向和充注途徑分子地球化學示蹤、非常規油氣資源與評價、油藏開發地球化學等領域具有鮮明的特色。負責完成國家科技重大專項、國家自然科學基金項目和中海油、中石油、中石化課題多項。
研究的領域與方向主要包括但不限于如下幾個方面：
● 烴源巖評價和優質源巖分布預測
● 復雜油氣混源分析及主力源巖確定
● 生烴動力學及油氣資源量評價
● 天然氣地球化學及成藏綜合判識體系
● 成藏地球化學研究
研究成果獲得專家的一致認可并發表了大量學術論文，其出版的圖書作為大學的教材被眾多石油院校廣泛使用。
烴源巖評價和優質源巖分布預測
開展烴源巖基礎地球化學研究，對烴源巖的有機質豐度、類型、成熟度、母質來源與沉積環境進行分析，綜合評價烴源巖的生烴潛力與發育模式。
復雜油氣混源分析及主力源巖確定
油氣源對比是指在綜合地質和地球化學資料的基礎上，建立油、氣與烴源巖的成因關系，其實質是運用有機地球化學的基本原理，合理地選擇對比參數（指標）來研究石油、天然氣、烴源巖之間的相互關系
生烴動力學及及油氣資源量評價
生烴動力學方法是Tissot根據干酪根的熱降解過程符合化學動力學一級反應定律的原理提出的，它把時間、溫度因素引入干酪根的熱降解過程。
天然氣地球化學及成藏綜合判識體系
隨著天然氣勘探向深層—超深層、非常規領域的拓展，以及勘探難度的不斷增大、多種類型復雜氣藏如原油裂解氣（包括聚集和分散型液態烴裂解氣）及高含氮、高含二氧化碳氣藏的發現。
成藏地球化學研究
成藏地球化學是新興的一門地球化學分支學科,主要采用現代地球化學分析測試技術油藏流體的非均質性分布規律及其形成機理，探索油氣充注、聚集歷史與定位成藏機制。
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