地层温与压力课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,0,根据地下温度变化，常把地壳划分为下,4个地温带,：,2、地壳的地温带划分,温度日变化带,：该带温度,受每天气温的影响,，,该带深度范围一般为,12,m,。,温度年变化带,：该带温度,受季节性的气温变化影响,，,深度变化范围一般为,1530,m,左右,。,恒温带,：,30,m,以下,深度，不受季节性气温变化的影响。,增温带,：恒温带之下，地层温度随埋深增加而升高。,一、概述,第1页/共36页,根据地下温度变化，常把地壳划分为下4个地温带：2、地壳,1,3、地温梯度与地温级度,地温梯度,：在恒温带之下，埋藏深度每增加100,m,地温增高的度数。计算公式如下：,G-,地温梯度，/100,m；,t,-,井深,H,处的温度，；,t,o,-,平均地面温度,或,恒温带温度,，；,H,-,井下,测温点,与,恒温带,深度之差,，,m。,地温级度,：在恒温带之下，地温每增高1时，深度的增加值，计算公式：,第2页/共36页,3、地温梯度与地温级度 地温梯度：在恒温带之下，埋藏深度每,2,右图为根据,东营凹陷,133口预探井,资料编绘的地温与深度关系图。从该图可得,地温与深度的,线性关系式,：,东营凹陷地温与深度关系图,（据杨绪充，1984）,地温梯度：3.6/100,m,平均地面温度：14,第3页/共36页,右图为根据东营凹陷133口预探井资料编绘的地温与深度关,3,地球的平均地温梯度,3/100,m,-,正常地温梯度,。,3/100,m,-,地温梯度负异常,；,3/100,m,-,地温梯度正异常,。,第4页/共36页,地球的平均地温梯度3/100m-正常地温梯度。第,4,1、地温测量,2、地温场特征,3、地温场与油气分布的关系,4、影响地温场分布的因素,二、地温场研究,第二节 地层温度,第5页/共36页,1、地温测量 二、地温场研究第二节 地层温度 第5页/共3,5,1、地温测量,关井实测,：,在打开油层的,第一批探井,中实测,。,关井，待井内流体温度与围岩原始温度一致时测量。,外推法,：,测温前，循环井内泥浆，计下,循环泥浆耗时,t,；,循环停止后，下入温度计，并计下,钻井液停止循环后到温度计到井底,(或研究深度),的时间,t,；,最后，起出温度计并读取温度,(测量次数3次以上),。将直线外推到无限远时间,(,t/(t+,t)=1),，,直线与纵轴交点为静止地层压力,。,外推法求静止地层温度,第6页/共36页,1、地温测量 关井实测：在打开油层的第一批探井中实测。,6,2、地温场的分布特征,地温梯度在,纵向上,、,平面上,都具有明显的规律性变化。,地温梯度的纵向变化,下表为东营凹陷6口井的系统井温资料。,第7页/共36页,2、地温场的分布特征 地温梯度在纵向上、平面上都具有明显,7,根据井温资料可编制,井温与深度关系图,，了解,地温梯度在纵向上的变化,：,这种变化,主要受各段岩石,热导率,控制,。,东营凹陷系统测温井,温度与深度关系图,稍高,较高,稍低,较低,上第三系稍高，,3.614.08/100,m；,下第三系,Ed-Es,3,较高；,下第三系,Es,4,-E,k,稍低，,2.55/100,m；,前寒武系较低，2.16/100,m,第8页/共36页,根据井温资料可编制井温与深度关系图，了解地温梯度在纵向上,8,地温场平面展布,整体来看，地温异常的平面分布,明显受,区域构造,和,大断层,的控制,；,地温梯度等值线与,区域构造轮廓,基本一致,。,东营凹陷地温梯度(/100,m),等值线图,(杨绪充，1984),陈南断层,第9页/共36页,地温场平面展布 整体来看，地温异常的平面分布明显受区,9,1、地温测量,关井实测；外推法,2、地温场特征,地温梯度的纵向变化；地温场平面展布,3、地温场与油气分布的关系,4、影响地温场分布的因素,二、地温场研究,第二节 地层温度,第10页/共36页,1、地温测量二、地温场研究第二节 地层温度 第10页/共3,10,一般而言，,单位面积上探明储量：,高梯度值区,(4/100,m),比中梯度值区,(24/100,m),高9倍,，,比低梯度值区,(,2/100,m,),高120倍,。,天然气单位面积上的探明储量：,高值区比中值区,高5.6倍,；比低值区,高28倍,。,3、地温场与油气分布的关系,地温与油气生成,较高的地温对于油气生成十分重要,。,第11页/共36页,一般而言，单位面积上探明储量：3、地温场与油气分布的关,11,油气分布与地温、地温梯度,统计资料表明，油田分布深度在,6005000,m,之间；,多数在,15003000,m,。,相应,地温为60150,，且大多数,不超过,100,。,油气田位置与地温场分布关系,含油气盆地内,地温低,的一般为,油田,，,地温高,的一般为,气田,油藏周围的温度比油藏本身要低,；,气藏分布,的构造高点处,地温明显升高,。,3、地温场与油气分布的关系,第12页/共36页,油气分布与地温、地温梯度 统计资料表明，油田分布深度,12,四川隆昌,某气田,构造剖面及地温剖面,第13页/共36页,四川隆昌某气田构造剖面及地温剖面第13页/共36页,13,4、影响地温场分布的主要因素,实际资料表明，地温场是很不均一的。,影响地温场的主要因素,有：,大地构造性质、基底起伏、岩浆活动、岩性、,盖层褶皱、断层、地下水活动、烃类聚集 等。,但是，,起主导作用和具全局性影响,的因素是：,大地构造的性质,，,如：,地壳的稳定程度,及,地壳的厚度,等。,第14页/共36页,4、影响地温场分布的主要因素 实际资料表明，地温场是很不,14,大地构造性质,大地构造性质及所处构造部位,是决定区域地温场基本背景的,最重要,的,控制因素,：,大洋中脊-高地温；,海沟部位-低地温；,海盆部位-一般地温；,稳定的古老地台区-较低地温；,中新生代裂谷区-较高地温。,4、影响地温场分布的主要因素,第15页/共36页,大地构造性质 大地构造性质及所处构造部位是决定区域地,15,地壳厚度对地温也有重要影响,。,如我国东部地区地壳普遍薄于西部，故东部各盆地的地温及地温梯度一般均高于西部。,中国东西向地壳厚度变化与地温关系示意图,(据王钧等，1990),第16页/共36页,地壳厚度对地温也有重要影响。中国东西向地壳厚度变化与地,16,由于,基底的热导率往往高于盖层,，,-,深部热流向基底隆起处集中,，,使,基底隆起区,具有,高热流,、,高地温梯度,特征，,坳陷(凹陷区),具有,低地温,特征。,基底起伏,地温异常与重力异常相当吻合,-,重力异常是基岩埋深的反映：,两者的,低值区,同处于,凹陷内部,、,两者的,高值区,同处于,凹陷的边部,和,基岩潜山,凸起带,。,-,地温分布,在平面上,与基底起伏,密切相关,。,第17页/共36页,由于基底的热导率往往高于盖层，基底起伏 地温异,17,东营凹陷布格重力异常,(,mGal),图(据杨绪充，1984),东营凹陷,地温梯度,(/100,m),等值线图,(杨绪充，1984),第18页/共36页,东营凹陷布格重力异常(mGal)图(据杨绪充，1984)东,18,岩浆活动,岩浆活动,对现今地温场的影响,，主要从,2方面,考虑：,侵入体的规模、几何形状及围岩产状和热物理性质,等,如：,冷却速率,与岩浆侵入体半径的平方成反比；,冷却的延续时间与岩体半径平方成正比：,-,岩体半径,增大1倍,，,冷却时间,延长4倍,。,岩浆侵入或喷出的地质年代：,时代越新,，所保留的余热就越多，对现今地温场的,影响就,越强烈,，有,可能形成地热高异常区,。,第19页/共36页,岩浆活动 岩浆活动对现今地温场的影响，主要从2方面考,19,火成岩、碎屑岩的导热率,碳酸盐岩；,基岩盖层；,盐岩石膏泥岩,；,砂岩泥岩,岩性（岩石的导热能力）,岩性差异,导致了,纵向上不同组段,地温梯度,明显变化,；,随地层,埋深,和,年龄,增加,，,地温梯度,总体呈,下降趋势,。,导热能力可用导热率表示。,岩石的导热率大，地球深处热量向上传导能力强，岩层剖面上地温梯度大,。,4、影响地温场分布的主要因素,第20页/共36页,火成岩、碎屑岩的导热率 碳酸盐岩；岩性（岩石的,20,沉积盖层的,褶皱构造,-对地温场具有明显的影响；,断层,-可以使地温,升高,，也可以使地温,降低,。,构造条件,盖层褶皱,热流传导具各向异性：,顺层面,比,垂直层面,更易传播,。,背斜使热流聚敛，向斜使热流分散。,地温和地温梯度由背斜两翼向其轴部或核部增高,：,-,背斜,顶部,地温梯度大,，,翼部,地温梯度小,。,-两翼倾角,越陡,，背斜顶部与两翼的,温差,就更大,。,第21页/共36页,沉积盖层的褶皱构造-对地温场具有明显的影响；构造条件,21,背斜与向斜区热流分布示意图,平行于层理方向较,垂直层面方向的导热性好,，,热量容易向岩层上倾方向集中,。,第22页/共36页,背斜与向斜区热流分布示意图 平行于层理方向较垂直层面方向的,22,研究断层与地温场的关系时，应考虑两个方面：,在主断层线上是否出现,地温异常,；,沿着断层走向热流是否有,变异,。,断 层,一般的,封闭性断层或压扭性断层：,因,压扭,、,摩擦,产生热量，形成,附加热源,-,地温增高,。,一般的,开启性断层：,可作为,地下水循环通道,，,将近,地表,及,浅处,低温地下水,引至深部-,地温降低,；,或因,深部地下水,沿断层,上升,-,地温增高,。,-,应视具体情况区别对待,。,第23页/共36页,研究断层与地温场的关系时，应考虑两个方面：断 层,23,烃类聚集-,油气分布,烃类聚集,(油气田),上方往往存在地温高异常,(地温梯度高),；,而且，,气田区高于油田区,。,地温异常,很,微弱,，一般为0.24.5左右；,相当,普遍地分布在油气田上方的浅部和地面,。,前苏联的什罗卡盆地内油田上地温剖面图,100,m,深处温度曲线,在油藏正上方显示出,升高,趋势,。,第24页/共36页,烃类聚集-油气分布 烃类聚集(油气田)上方往往存在地,24,首先，,油气藏本身,提供了,附加热源,：,主要来自,：,烃类,需氧和乏氧的,放热反应、,和,放射性元素的集中,等。,导致烃类聚集上方地温异常的主要原因：,盖层的,导热性差,，,阻止,热量向上,扩散,；,顺层面,比垂直层面更,易于传播,(对褶皱而言)；,另外，,流体向上,渗逸时,将油气藏中的,过剩热量,带至,浅部和地表,。,第25页/共36页,首先，油气藏本身提供了附加热源：导致烃类聚集上,25,区域性地下水循环将,深部热水带至浅层,，,使地温普遍增高,，,地温梯度变大,。,地下水活动,（循环）,由于地质条件和水文地质条件的差异，,地下水与围岩温度场的相互关系,复杂多变,。,地下水活动可引起围岩温度降低,：,地表水,补给,、径流条件良好，地下水侧向活动强烈。,如,华北盆地西部山前在相当深度内呈现低温状况。,4、影响地温场分布的主要因素,第26页/共36页,区域性地下水循环将深部热水带至浅层，地下水活动（循,26,油气藏驱动类型,：,指地层中驱动油、气流向井底以至采出地面的,能量类型,。,（也称,驱动方式,）,第三节 油气藏驱动类型,油气藏的驱动类型：,决定油气藏的,开发方式,以及油气井的开采方式，,直接影响油气,开采的成本,和油气的,最终采收率,，,因此，,投入开发之前，必须尽量搞清油气藏驱动类型,。,第27页/共36页,油气藏驱动类型：指地层中驱动油、气流向井底以至采出地面的,27,第三节 油气藏驱动类型,一、油气藏驱动能量（驱动方式）,二、油气藏驱动类型与油气采收率,第28页/共36页,第三节 油气藏驱动类型一、油气藏驱动能量（驱动方式）第28,28,一、油气藏驱动能量,(驱动方式),天然驱动能量,（重点讨论）,油层岩石和其中流体的弹性能,含水区弹性能和露头水柱压能,油藏含油区内溶解气的弹性能,油藏气顶的弹性膨胀能,油藏的重力驱动能,人工驱动能量,注水采油,热力采油-注入热水