中国石油大(北京)石油地质学复习题

1 石油 又称原油 一种存在于地下岩石孔隙介质中 的由各种碳氢化合物与杂质组成的 呈液态和稠态的油 脂状天然可燃有机矿产 2 石油的灰分 石油的元素组成除了碳 氢 氧 氮 硫以外 还含有几十种微量元素 石油中的微量元素就 构成了石油的灰分 3 组分组成 石油中的化合物对有机溶剂和吸附剂具有 选择性溶解和吸附性能 选用不同有机溶剂和吸附剂 将石油分成若干部分 每一部分就是一个组分 4 石油的比重 是指一大气压下 20 石油与 4 纯水 单位体积的重量比 用 d420 表示 5 石油的荧光性 石油在紫外光照射下可产生延缓时间 不足 10 7 秒的发光现象 称为荧光性 6 天然气 广义指岩石圈中存在的一切天然生成的气体 石油地质学中研究的主要是沉积圈中以烃类为主的天然 气 7 气顶气 与石油共存于油气藏中呈游离气顶状态产出 的天然气 8 气藏气 单独聚集的天然气 分为干气气藏和湿气气 藏 9 凝析气 凝析油 当地下温度 压力超过临界条件 后 由液态烃 逆蒸发而形成的气体 开采出来后 由于 地表压力 温度较低 按照逆凝结规律而逆凝结为轻质 油即凝析油 10 固态气水合物 是在冰点附近的特殊温度和压力条件 下由天然气分子和水分子结合而成的固态结晶化合物 11 煤型气 煤系地层中分散有机质在热演化过程中所生 成的天然气 12 煤成气 煤层在煤化过程中所生成的天然气 13 煤层气 煤层中所含的吸附和游离状态的天然气 14 油田水 是指油田范围内直接与油层连通的地下水 即油层水 15 油田水矿化度 即水中各种离子 分子和化合物的总 含量 以水加热至 105 蒸发后所剩残渣重量或离子总 量来表示 单位 ml l g l 或 ppm 16 储集层 凡具有一定的连通孔隙 能使液体储存 并在其中渗滤的岩层 称为储集层 17 孔隙度 岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩样总 体积的比值 18 效孔隙度 岩样中彼此连通的超毛细管孔隙和毛细 管孔隙体积与岩石总体积的百分比 19 绝对渗透率 单相液体充满岩石孔隙 液体不与岩石 发生任何物理化学反应 测得的渗透率称为绝对渗透率 20 有效渗透率 储集层中有多相流体共存时 岩石对每 一单相流体的渗透率称该相流体的有效渗透率 21 相对渗透率 对每一相流体局部饱和时的有效渗透率 与全部饱和时的绝对渗透率之比值 称为该相流体的相 对渗透率 22 孔隙结构 指岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状 大小 分布以及相互关系 23 流体饱和度 油 气 水在储集岩孔隙中的含量分别 占总孔隙体积的百分数称为油 气 水的饱和度 24 砂岩体 是指在一定的地质时期 某一沉积环境下形 成的 具有一定形态 岩性和分布特征 并以砂质为主 的沉积岩体 25 盖层 指在储集层的上方 能够阻止油气向上逸散的 岩层 26 排替压力 表示非润湿相开始注入岩样中最大连通喉 道的毛细管压力 在曲线压力最小的拐点 27 油气圈闭 适于油气聚集 形成油气藏的场所叫闭圈 其聚集了油气的叫油气藏闭圈 28 油气藏 是相当数量的油气在单一圈闭中的聚集 在 一个油气藏内具有统一的压力系统和统一的油 气 水 界面 是地壳中最基本的油气聚集单元 29 构造圈闭 油气藏 由于地壳运动使储集层顶面发 生了变形或变位而形成的圈闭 称为构造圈闭 在其中 聚集了烃类之后就称为构造油气藏 30 背斜圈闭 油气藏 由于储集层发生褶皱变形 其 上部又为非渗透性岩层所覆盖遮挡 底面或下倾方向被 高油气势面或非渗透性岩层联合封闭而形成的圈闭即为 背斜圈闭 聚集油气后 成为背斜油气藏 31 断层圈闭 油气藏 断层圈闭是指沿储集层上倾方 向受断层遮挡所形成的圈闭 聚集油气后即成为断层油 气藏 32 裂缝性背斜圈闭 在背斜构造控制下 致密而脆性的 非渗透性岩层 由于各种原因可以出现裂缝特别发育而 使孔隙度和渗透性变好的局部地区 周围则为非渗透性 围岩和高油气势面联合封闭形成的油气低势区 称为裂 缝性背斜圈闭 聚集了油气之后即形成裂缝性背斜油气 藏 33 刺穿圈闭 地下岩体 包括软泥 泥膏岩 盐岩及各 种侵入岩浆岩 侵入沉积岩层 使储集层上方发生变形 其上倾方向被侵入岩体封闭而形成的圈闭称为刺穿圈闭 聚集油气后称为刺穿油气藏 34 地层圈闭 油气藏 由于储集层的岩性在横向上发 生变化或储集层的连续性发生中断形成的圈闭 在其中 聚集了烃类之后则称为地层油气藏 35 不整合圈闭 油气藏 由于储集层的连续发生中断 由不整合面封闭而形成的圈闭 在其中聚集了烃类之后 则称为不整合油气藏 36 岩性圈闭 油气藏 储集层的岩性在横向上发生变 化 四周或上倾方向为非渗透性岩层遮挡而形成的圈闭 称岩性圈闭 聚集油气之后形成岩性油气藏 37 水动力油气藏 在水动力作用下 储集层中被高油 气势面 非渗透性遮挡单独或联合封闭而形成的油或气 的低势区称为水动力圈闭 在其中聚集了烃类之后则称 为水动力油气藏 38 闭合 高 度 是指圈闭顶点到溢出点的等势面垂直的 最大高度 39 油气藏高度 是指油气藏顶到油气水界面的最大高差 40 流体势 单位质量的流体所具有的机械能之和 41 沉积有机质 通过沉积作用进入沉积物中并被埋藏下 来的那部分有机质称为沉积有机质 42 干酪根 为沉积岩中所有不溶于非氧化的酸 碱和非 极性有机溶剂的分散有机质 43 生油门限 门限温度 门限深度 有机质随着埋藏 深度的增加 温度升高 当温度和深度达到一定数值 有机质才开始大量转化为石油 这个界限称成油门限 门限温度 随着埋藏深度的增加 当温度升高到一定 数值 有机质开始大量转化为石油 这个温度界限称门 限温度 门限深度 与门限温度相对应的深度称门限深 度 44 生油窗 在热催化作用下 有机质能够大量转化为石 油和湿气 成为主要的成油时期 称为生油窗 45 烃源岩 指富含有机质能生成并提供工业数量石油的 岩石 如果只提供工业数量的天然气 称生气母岩或气 源岩 46 有机碳 指岩石中与有机质有关的碳 是残留的有机 碳 即岩石中有机碳链化合物的总称 通常用百分含量 表示 47 有机质成熟度 指沉积有机质向石油转化的热演化程 度 48 氯仿沥青 A 岩石中可提取的有机质含量 49 CPI 值 正烷烃中奇碳分子比偶碳分子的相对浓度 50 TTI 法 值 有机质成熟度主要受温度和时间控制 因此 依据时间和温度定量计算有机质热成熟度的方法 称为 TTI 法 值 51 油气运移 指石油 天然气在某种自然动 力的驱使 下在地壳中发生位置的转移 52 油气初次运移 是指生油层中生成的石油和天然气 从生油层向储集层 或输导层 中的运移 是油气脱离烃 源岩的过程 又称为排烃 53 油气二次运移 指油气脱离生油岩后 在孔隙度 渗 透率较大的储集层中或大的断裂 不整合面中的传导过 程 它包括聚集起来的油气由于外界条件的变化而引起 的再次运移 54 异常 高 地层压力 地层中孔隙流体由于各种原因 使得流体压力偏离静水压力 这种地层压力称为异常地 层压力 55 排烃效率 是指烃源岩排出烃的质量与生烃的质量百 分比 56 生油 烃源 岩有效排烃厚度 生油层中只有与储集 层相接触的一定距离内的烃类才能排出来 这段厚度就 是生油层排烃的有效厚度 57 油气聚集 指油气在储层中由高势区向低势区运移的 过程中遇到圈闭时 进入其中的油气就不能继续运移 而聚集起来形成油气藏的过程 58 成烃坳陷 是指地质历史时期曾经是广阔的有利于有 机质大量繁殖和保存的封闭或半封闭的沉积区 成熟烃 源岩有机质丰度高 体积大 并能提供充足的油气源 形成具有工业价值的油气聚集 58 有利 生储盖组合 生储盖组合是指烃源层 储集 层 盖层三者的组合型式 有利生储盖组合是指三者在 时 空上配置恰当 有良好的输导层 使烃源层生成的 油气能及时地运移到储集层聚集 盖层的质量和厚度能 确保油气不致于散失 59 有效圈闭 是指在具有油气来源的前提下 能聚集并 保存维油气的圈闭 60 临界温度 液体能持液相的最高温度称为该物质的临 界温度 61 临界压力 在临界温度时该物质气体液化所需要的最 低压力 62 沉积盆地 是指在某一特定地史时期 长期不断下沉 接受沉积物堆积的地貌单元 63 含油气盆地 具有良好的生储盖组合和圈闭条件 并 且已经发生油气生成 运移和聚集 发现工业性的油气 聚集的沉积盆地 称含油气盆地 64 一级构造单元 隆起 凹陷和斜坡都是底盘起伏而 形成的构造 是盆地内最高一级的构造 通称一级构造 65 二级构造单元 三级构造在盆地的展布并不是孤立的 和杂乱无章 而是按一定的规律成群 成带出现 这些 群和带的规模 处于一级构造和三级构造之间 通称二 级构造 66 三级构造 盆地内沉积盖层因褶皱和断裂活动而形成 的构造 67 含油气系统 被定义为是一个自然的系统 包含活跃 的烃源岩及所有已形成的油 气藏 并包含油 气藏形 成时所必不可少的一切地质要素及作用 68 油气聚集带 在沉积盆地中受同一个二级构造带所控 制的 油气聚集条件相似的一系列油气田的总和 69 油气田 在地表同一产油面积上地下所有油气藏的总 和 我们称为油气田 70 地温梯度 在地表上层 深约 20 130m 之下 地 温随埋藏深度而有规律的增加 现将深度每增加 100m 所 升高的温度 称为地温梯度 71 地层压力 地下多孔介质中流体的压力称为地层压力 72 均 化温度 在常温常压下见到的包裹体往往含气相 与液相两种流体 在冷热台上升温加热 在显微镜下可 见两相转化为单相流体 这时纪录的温度即为均一温度 二 简答 1 简述石油的元素组成 组成石油的化学元素主要是碳 氢 氧 氮 硫 碳含量为 84 87 平均 84 5 氢含量为 11 14 平均 13 两元素在石油中一般占 95 99 平均为 97 5 剩下的硫 氮 氧及微量元素的总含量一般只有 1 4 其中 氧 0 1 4 5 一般小于 0 5 硫 小 于 1 平均 0 65 氮 小于 0 1 2 简述石油中化合物组成的类型及特征 石油中化合物包括烃类化合物非烃化合物及沥青质 烃类化合物 正构烷烃碳数有 C1 C45 大部分正 烷烃碳数 C35 石油中多数占 15 5 体积 轻质石 油可达 30 以上 而重质石油可小于 15 其含量主要 取决于生成石油的原始有机质的类型和原油的成熟度 异构烷烃以 C10 为主 且以异戊二烯烷烃最重要 以 植烷 姥鲛烷的研究和应用最多 环烷烃多为五员环或 六员环 其含量与成熟度有关 一般 单 双环占环烷 烃的 50 5 三环占环烷烃的 20 四 五环占环烷烃的 25 芳香烃根据其结构可分为单环 多环 稠环三类 在石油的低沸点馏分中 芳香烃含量较少 且多为单环 芳香烃 随沸点升高 芳香烃含量亦增多 非烃化合物 主要是含硫 氮 氧三种元素的有机化 合物 尽管这三种元素的含量只占石油元素组成的 2 左 右 但与其有关的化合物却占 10 20 甚至更多 这些 非烃组分主要集中在石油的高沸点馏分中 3 何谓正构烷烃分布曲线 在油气特征分析中有哪些应 用 在石油中 不同碳原子数正烷烃相对含量呈一条连 续的分布曲线 称为正烷烃分布曲线 同类型原油的正烷烃分布特点不同 1 未成熟的石 油 主要含大分子量的正构烷烃 2 成熟的石油中 主 要含中分子量的正构烷烃 3 降解的石油中 主要含中 小分子量的正构烷烃 根据主峰碳数位置及形态 可将正烷烃分布曲线分 为三种基本类型 A 主峰小于 C15 且主峰区较窄 表明低分子正烷烃高 于高分子正烷烃 代表高成熟原油 B 主峰大于 C25 主峰区较宽 奇数和偶数碳原子烃的分布很有规律 二 者的相对含量接近相等 代表未成熟或低成熟的原油 C 主峰区在 C15 C25 之间 主峰区宽 代表成熟原油 应用 与成油母型 成油环境及演化程度密切相关 能 反映三者的情况 并被广泛的应用于石油的成因和油源 对比研究 1 能反映成油环境 陆相有机质形成的石油 高碳数 C22 正烷烃多 海相有机质 菌藻类 形成的石油 低碳数 C21 正烷烃含量多 2 能反映有机质演化程度 年代老 埋深大 有机质演 化程度较高的石油 低碳数正烷烃多 有机质演化程度 较低的石油 正烷烃碳数偏高 3 能反映成油母型 受微生物强烈降解的原油 正烷烃 被选择性降解 一般含量较低 低碳数的更少 4 简述 Tissot 和 Welte 三角图解的石油分类原则及类 型 分类原则 依据石油化合物组成的含量划分 即以烷烃 环烷烃 芳烃 N S O 化合物作为三角图解的三个端 元 以饱和烃含量 50 为界把三角图分为两大部分 在 饱和烃含量 50 的区域内 再根据石蜡烃含量 50 40 处 建立次一级分类界线 将饱和烃 50 区域分为三种基本 类型 石蜡型 环烷型和石蜡环烷型 在芳烃 N S O 化合物大于 50 的区域内 以石蜡烃含量 10 建立分类界线 将石蜡烃含量 10 的区域作为芳香 中 间型原油 而石蜡烃 10 为重质降解原油 在重质降解 原油中 以环烷烃含量 25 处建立分类界线 将环烷烃 含量 25 的称芳香 环烷型 而 25 的称芳 香沥青型 5 简述海陆相原油的基本区别 如何鉴别海相原油和 陆相原油 6 描述石油物理性质的主要指标有哪些 1 颜色 从白色 淡黄 黄褐 深褐 墨绿色至黑色 2 比重 是指一大气压下 20 石油与 4 纯水单位体 积的重量比 用 d420 表示 3 石油的粘度 代表石油流动时分子之间相对运动所引 起的内摩擦力大小 4 荧光性 石油在紫外光照射下可产生延缓时间不足 10 7 秒的发光现象 称为荧光性 5 旋光性 石油能将偏振光的振动面旋转一定角度的能 力 6 溶解性 石油难溶于水 但却易溶于多种有机溶剂 石油凝固和液化的温度范围是随其组成而变化的 无固 定数值 含高分子的烃越多 凝固点越高 7 导电性 石油是不良导体 在地下属高电阻 7 简述天然气依其分布特征在地壳中的产出类型及分布 特征 依天然气分布特征可分为聚集型和分散型 1 聚集型天然气 a 气顶气 与石油共存于油气藏中呈游离气顶状态产出 的天然气 b 气藏气 单独聚集的天然气 可分为干气气藏和湿气 气藏 c 凝析气 当地下温度 压力超过临界条件后 由液态 烃 逆蒸发而形成的气体 开采出来后 由于地表压力 温度较低 按照逆凝结规律而逆凝结为轻质油即凝析油 2 分散型天然气 a 油内溶解气 溶解于石油中的天然气 b 水内溶解气 溶解于水中的天然气 c 煤层气 煤层中所含的吸附和游离状态的天然气 d 固态气水合物 是在冰点附近的特殊温度和压力条件 下形成的固态结晶化合物 主要分布在冻土 极地和深 海沉积物分布区 8 油田水的主要水型及特征 按照苏林 Sulin 分类 其分类原则是根据 HCO3 SO42 Cl 和 Ca2 Na Mg2 6 种阴 阳离子的相 对含量 以 Na Cl Na Cl SO4 和 Cl Na Mg 这三个 成因系数 把天然水划分为四种基本类型 以氯化钙型为 主 重碳酸钠型次之 硫酸钠型和氯化镁型较为罕见 水的类型 成因系数 浓度比 Na Cl Na Cl SO4 Na Cl Mg 大陆水 硫酸钠型 1 1 1 1 0 海水 氯化镁型 1 0 1 深层水 氯化镁型 1 1 9 碳同位素的地质意义 碳同位素的组成特征可用于鉴别石油和天然气生成的环 境和成熟度 1 原油中碳同位素的组成特征 13C 一般为 22 33 平均值为 25 26 海相原油 13C 值较高 陆相原油 13C 值偏低 随年代变化 微变低 13 随组分分子量的增大 急剧增大 2 天然气中碳同位素的组成特征 13C 随天然气成熟度 的增大而增大 生物成因气 60 95 热解成因气 50 20 以上两种气的混合气 50 60 天然气成 份中 13C1 13C2 13C31 V Ni 27 碳同位素 13C 值 29 3 三角洲砂岩体 以砂岩为主 岩性偏细 可分三个亚 相带 各亚相带主要的砂体有 三角洲平原 分流河道 砂岩体 以粉砂岩 砂岩为主 偏细 三角洲前缘 水 下分流河道 河口砂坝 细 粉砂 分选好 远砂坝 粉砂 细砂和少量粘土 前三角洲 席状砂 砂质纯 分 选好 以前缘带的砂坝砂岩体和前三角洲的席状砂岩体 分选好 粒度适中 为三角洲储集层最发育的相带 4 湖泊砂岩体 平行湖岸成环带状分布滨湖相 浅湖相 深湖相 砂体集中于滨湖区和浅湖区 这两区颗粒受波 浪的淘洗 粒度适中 分选 磨圆好 胶结物多为泥质 浅湖区为泥质和钙质混合 相对来讲 浅湖区砂体物性 优于滨湖区 5 滨海砂岩体 超覆和退覆砂岩体 由于海进海退的频 繁交替形成 海进砂岩体 下覆三角洲平原或其它海岸 沉积物 不利生油 海退砂岩体 下伏海相页岩 是很 好的生油岩 滨海砂洲 平行海岸线分布 平面上呈狭长带状 形 成较好的生储组合 剖面上呈底平顶拱的透镜状 由下 到上粒度变粗 向上物性变好 向海一侧砂岩与页岩分 界明显 渗透性好 向陆一侧砂岩渐变为页岩和粘土 富 含泥质 渗透性变差 走向谷砂岩体 在海进过程中的海 岸上 沿单面山古地形陡崖或断层陡阶走向分布的滨海 砂岩体 岩性以中 细砂为主 分选磨圆好 松散 物 性好 6 浊流砂岩体 由根部到前缘 由下部到上部 沉积物 由粗变细 分选由差变好 前方和上部是分选较好的砂 质沉积 可构成良好的储集层 浊积砂岩体发育在深水 泥岩之中 有丰富的油源 构成了油气藏面积不大 但 油层厚 储量大 7 风成砂岩体 由成份纯 圆度好 分选佳 胶结弱的 砂粒组成 无泥质夹层 厚度大 孔隙渗透性好 最有 利的碎屑岩储集体 13 碳酸盐岩储集层的孔隙类型有哪些 碳酸盐岩储集层 按储集空间可分为哪几种类型 其物性的影响因素是什 么 1 碳酸盐岩储集层的孔隙类型 1 原生孔隙 粒间孔隙 粒内孔隙 包括生物体腔孔隙 和 鲕内孔隙 生物骨架孔隙 生物钻空孔隙 鸟眼孔 隙 2 次生孔隙 晶间孔隙 角砾孔隙 溶蚀孔隙 包括粒 内溶孔或溶模孔 粒间溶孔 晶间溶孔和岩溶溶孔洞 裂缝 构造裂缝 非构造裂缝 成岩裂缝 风化裂缝 压溶裂缝 裂缝孔隙系统和基块孔隙系统 2 碳酸盐岩储集层按储集空间可分为 孔隙型储集层 包括孔隙 裂缝性 溶蚀型储集层 裂缝型储集层 复合型储集层 3 影响碳酸盐岩储集层的因素 由于碳酸盐岩储集层储集空间多样 尤其是次生改造 作用 使得其物性的影响因素及分布规律较为复杂 要 视不同的储集层类型而不同 a 孔隙型储集层发育的影响因素取决于原来岩石的沉积 特征 沉积环境 即碎屑岩储集层 其孔隙度 渗透 率大小与粒度 分选 磨圆 杂基含量以及造礁生物发 育程度 b 溶蚀型储集层发育的影响因素 碳酸盐岩溶解度 与成 分 结构有关 地下水的溶蚀能力 取决于地下水的 PH 值 CO 2含量 SO 42含量 温度 压力 c 裂缝型储集层发育的影响因素 岩性控制因素 构造的控制作用 地下水的控制作用 14 试述碎屑岩储层和碳酸盐岩储层储集空间及物性影响 因素的区别 碳酸盐岩与碎屑岩相比 由于其化学性质不稳定 容易 遭受剧烈的次生变化 通常经受更为复杂的沉积环境及 沉积后的变化 有以下几点区别 1 碳酸盐岩储集层储集空间的大小 形状变化很大 其 原始孔隙度很大而最终孔隙度却较低 因易产生次生变 化所决定 2 碳酸盐岩储集层储集空间的分布与岩石结构特征之间 的关系变化很大 以粒间孔等原生孔隙为主的碳酸盐岩 储层其空间分布受岩石结构控制 而以次生孔隙为主的 碳酸盐岩储层其储集空间分布与岩石结构特征无关系或 关系不密切 3 碳酸盐岩储集层储集空间比碎屑岩储集层多样 且后 生作用复杂 构成孔 洞 缝复合的孔隙空间系统 4 碳酸盐岩储集层孔隙度与渗透率无明显关系 孔隙大 小主要影响孔隙容积 总之 碳酸盐岩储层的主要特点 储集空间发育具不 均一性或突变性 也称各向异性 15 简述盖层封闭作用的主要机理 盖层较致密 岩石孔径小 渗透性差 无或少开启裂缝 即使产生裂缝 由于其可朔性较好 也容易弥合成为闭 合裂缝 盖层具较高的排替压力 异常压力带也能阻止 油气向上逸散而成为盖层 16 简述度量圈闭和油气藏的参数 1 评价圈闭的参数包括 闭合面积 闭合高 度 储集层的有效厚度和有效孔隙度 闭合度 是指圈闭顶点到溢出点的等势面垂直的最大高 度 闭合面积 在静水条件下是通过溢出点的构造等高线所 圈定的封闭区的面积 有效孔隙度 根据实验室 测井资料的统计分析求得 储集层有效厚度 按照有效储集层的孔隙度 渗透率分 级的标准 扣除储集层中非渗透性夹层而剩余的厚度 2 评价油气藏的参数包括 油气藏高度 油气柱高度 含油边界 含油面积 气顶和油环 油气藏高度 是指油气藏顶到油气水界面的最大高差 油气柱高度 是指油气的最高点到最低点的海拨高度 油 气 水界面与储集层顶 底面的交线称为含油边界 由相应含油边界所圈定的面积称为含油面积 前述油气藏中油 气 水具有气居顶 油居中 水在 下的分布特征 气居顶称为气顶 油在气水之间 平面 上是环带状分布 称油环 17 简述圈闭 油气藏类型划分的依据及主要类型 1 圈闭的分类就是以起主导作用的封闭因素为基础 结 合储集层的特点而制定的 可将圈闭分为 构造 地层 水动力和复合圈闭四大类 A 构造圈闭根据其变形或变位及储层的变化特点可分为 a 背斜圈闭和油气藏包括 褶皱作用形成的背斜圈闭和 油气藏 与基底活动有关的背斜圈闭和油气藏 与同生 断层有关的逆牵引背斜圈闭和油气藏 与塑性流动物质 有关的背斜圈闭和油气藏 与剥蚀作用及压实作用有关 的差异压实背斜和油气藏 b 断层圈闭和油气藏 弯曲或交错断层与单斜构造结合 组成的圈闭和油气藏 三个或更多断层与单斜或弯曲岩 层结合形成的断层或断块圈闭和油气藏 单一断层与褶 曲 背斜的一部分 结合形成的断层圈闭和油气藏 逆 和逆掩断层与背斜的一部分结合形成的逆 或逆掩 断 层圈闭和油气藏 c 裂缝性背斜圈闭和油气藏 可分为碳酸盐岩和其他沉 积岩两大类 d 刺穿圈闭和油气藏 盐栓 核 遮挡圈闭和油气藏 盐帽沿遮挡圈闭和油气藏 盐帽内透镜状圈闭和油气藏 B 地层圈闭根据形成机理的不同可进一步分为岩性圈闭 不整合圈闭 a 岩性圈闭 它包括透镜型岩性圈闭和上倾尖灭型岩性 圈闭 成岩圈闭和礁型圈闭 b 不整合圈闭和油气藏分成 地层超覆圈闭和油气藏 不整合面下不整合圈闭和油气藏 古潜山圈闭和油气藏 基岩油气藏 C 水动力圈闭主要有三种类型 鼻状构造和构造阶地型 水动力圈闭 单斜型水动力圈闭 纯水动力油气藏 D 复合圈闭可分为 构造 地层复合圈闭和油气藏 构 造 水动力复合圈闭和油气藏 这种类型常见的有背斜 水动力和断层 水动力复合圈闭 地层 水动力复 合圈闭和油气藏 构造 地层 水动力复合圈闭和油气 藏 18 试述背斜油气藏的成因类型及特征 背斜油气藏的油气分布特征 1 油气局限于闭合区内 2 背斜油气藏中的储油层呈层状展布 尽管绝大多数油 层的储集性纵 横向存在较大的变化 但应是相互连通 的 3 相互连通的多油层构成统一的块状储集体 常形 成巨大油气藏 背斜油气藏的成因分类 1 褶皱作用形成的背斜圈闭和油气藏 主要在侧压力挤 压作用下而形成 这类背斜多见于褶皱区 背斜轴向一 般与区域构造线平行 两翼倾角较大 不对称 靠近褶 皱山一侧较另一侧缓 闭合高度较大 且伴生有断层 从区域上看这种背斜分布在褶皱区的山前坳陷及山间坳 陷 常成排成带出现 2 与基底活动有关的背斜圈闭和油气藏 在地台区由于 基底断块上升 使上覆地层隆起而形成同生背斜构造 其特点是 直接覆于基底之上的地层弯曲较显著 有时 还可遇到受基底断裂控制的继承性断裂 向上地层弯曲 渐趋平缓 而后逐渐消失 两翼地层倾角缓 闭合度小 闭合面积大 此类背斜常成带分布 组成长垣或大隆起 3 与同生断层有关的逆牵引背斜圈闭和油气藏 这种背 斜圈闭的特点 都位于同生断层的下降盘 多为小型宽 缓不对称的短轴背斜 靠近断层一翼陡 远离断层一翼 缓 轴线与断层线近于平行 常沿断层成串分布 背斜 高点距断层较近 一般为 0 5 1 5 公里 且高点向深 部逐渐偏移 偏移轨迹大体上与断层面平行 背斜的形 态 宽度等均受同生断层的控制 断层面弯曲度越大 背斜形态线越趋穹窿状 倾角越缓 4 与塑性流动物质有关的背斜圈闭和油气藏 由于地下 塑性地层受不均衡压力作用 向着压力降低的上方流动 使上覆地层弯曲形成的背斜圈闭 地下塑性地层常见的 有盐岩和泥岩类 其中尤以盐岩占主要 5 与剥蚀作用及压实作用有关的差异压实背斜和油气藏 在古侵蚀面上常存在各种地形突起 它可以是结晶的基 岩 致密坚硬的沉积岩或生物礁块等 当接受新的沉积 时 在突起部分的上覆沉积物较薄 而周围的沉积物则 较厚 由于突起和其周围沉积物厚度的不同 负荷悬殊 在成岩过程中 差异压实的结果在突起的部位形成了背 斜构造 这种背斜通常称为披盖背斜 它反映了下伏古 地形突起的分布范围和形状 但其闭合度则比古地形突 起的高度小 并向上递减直至消失 在成因上很难与基 底隆起有关的背斜区分开 19 断层油气藏形成的机理 基本特征和主要类型 断层在油气藏形成中的作用 断层在地质历史发展过程 中的不同时期或者同一断层在不同的位置 常起着封闭 或通道两种截然相反的作用 对油气藏的形成至关重要 1 封闭作用 封闭作用是指由于断层的存在 使油气在 纵 横向上都被密封而不致逸散 其结果是形成油气藏 断层是否起封闭作用取决于断层本是否封闭和断层两盘 岩性的接触关系 断层本身的封闭性决定于断层带的紧 密程度 它与断层的性质 断层角砾岩和断层泥是否存 在以及断层带中流体的情况有关 断层横向上是否封闭 则取决于断距的大小及断层两盘岩性的接触关系 若断 层使储层上倾方向完全与非渗透性岩层相接 则为完全 封闭 上倾方向的上方部分与非渗透层相接 则为部分 封闭 与渗透层相接 则为不封闭 2 通道作用 断层另一种作用是破坏原生油气藏 成为 油气运移的通道 其结果是油气运移至浅处 若遇圈闭 可形成次生油气藏 若无遮挡油气逸散至地面而散失 断层油气藏的基本特征 断层油气藏的基本特征主要是 沿断层附近储集层因岩层被挤压破裂而渗透性变好 断 层的发育使油气藏复杂化 构造断裂带内的油气藏被断 层切割为许多断块 分隔性强 各断块内含油层位 含 油高度 含油面积很不一致 油气常富集在断层靠油源 一侧 断层圈闭和油气藏的类型 根据断层与储集层的平 面组合关系 可将断层圈闭分为以下四种基本类型 弯 曲或交错断层与单斜构造结合组成的圈闭和油气藏 三 个或更多断层与单斜或弯曲岩层结合形成的断层或断块 圈闭和油气藏 单一断层与褶曲 背斜的一部分 结合 形成的断层圈闭和油气藏 逆和逆掩断层与背斜的一部 分结合形成的逆 或逆掩 断层圈闭和油气藏 20 论述断层封闭的因素及其在油气藏形成中的作用 断层在油气藏的形成中起着双重作用 封闭作用和通 道作用 1 封闭作用是指由于断层的存在 使油气在纵 横向上 都被密封而不致逸散 其结果是形成油气藏 断层是否 起封闭作用取决于断层本是否封闭和断层两盘岩性的接 触关系 断层本身的封闭性决定于断层带的紧密程度 它与断层的性质 断层角砾岩和断层泥是否存在以及断 层带中流体的情况有关 断层横向上是否封闭则取决于 断距的大小及断层两盘岩性的接触关系 若断层使储层 上倾方向完全与非渗透性岩层相接 则为完全封闭 上 倾方向的上方部分与非渗透层相接 则为部分封闭 与 渗透层相接 则为不封闭 2 断层另一种作用是破坏原生油气藏 成为油气运移的 通道 其结果是油气运移至浅处 若遇圈闭可形成次生 油气藏 若无遮挡油气逸散至地面而散失 21 试述地层油气藏类型 特点及其分布 1 不整合油气藏 a 特征 储集层上倾方向为不整合面 下倾方向油 气 水界面与储集层顶面交线与储集层顶面等高线平行 油 气 藏常为层状 但潜山型多为块状 储集层孔渗性 好 b 分类 位于不整合面之上的地层超覆油气藏和位于不 整合面之下的地层不整合遮挡油气藏 地层不整合遮挡 油气藏还包括 潜伏剥蚀突起油气藏和潜伏剥蚀构造油 气藏 潜伏剥蚀背斜构造圈闭和潜伏剥蚀单斜构造圈闭 c 分布 地层超覆油气藏多分布在海相沉积盆地的滨海 区 大而深的湖相沉积盆地的浅湖区 地层不整合遮挡 油气藏在地台区及褶皱区都有分布 其中地台区较多 在褶皱区的沉积盆地边缘也易形成这种圈闭条件 2 礁型圈闭和油气藏 a 特征 主要为块状 油气水界面与礁体表面交线与礁体 顶面等高线平行 礁型油气藏油气分布取决于礁体储集 性的情况 一般礁核储集性好于礁前 礁后储集性较礁 前差 另外礁型油气藏储量较大 烃柱高 常呈带分布 形成丰富的产油气区 b 分类 礁型油气藏根据油气分布的控制因素可分为 整个生物礁形成统一的古地貌突起 油气藏居于岩礁突 起顶部 底部有水 油气的分布类似于古潜山油气藏 礁体内岩体物性不均匀 油气仅分布于礁体内部局部渗 透带中 油气藏受礁体古地貌与物性双重控制 生物礁 产状呈背斜 油气藏受礁体和背斜构造双重控制 c 分布 从分布地区看 礁型油气藏分布的重要地区有 加拿大西部阿尔伯达盆地 美国二叠盆地 原苏联乌拉 尔山前拗陷 墨西哥湾盆地 包括墨西哥及美国两部分 其中以墨西哥部分更重要 中东波斯湾盆地 利比亚 锡尔盆地以及印度尼西亚萨拉瓦蒂盆地等 22 简述岩性油气藏的主要类型及形成的沉积背景 根据岩性油气藏的形成机理可将岩性油气藏分为两 种类型 它包括透镜型岩性油气藏和上倾尖灭型岩性油 气藏 在三角洲相 河流相 滨海 湖 相及浊积相最易 发现岩性油气藏 1 透镜体岩性和油气藏的发育背景 碎屑岩透镜体岩性 圈闭多与岸带附近的砂体有关 常见的有河道砂体 三 角洲分流河道砂体 沿岸带分布的河口坝 堡坝砂体 2 上倾尖灭型岩性和油气藏的发育背景 储层多以碎屑 岩为主 发育的沉积类型与透镜体岩性圈闭类似 有河 道砂体侧翼 岸带附近的三角洲砂岩体前缘或侧翼 滨 岸砂坝 水下扇的前缘或侧翼等 由于岸线附近常形成 与岩性尖灭有关的呈带状分布的油气藏 故常把这类油 气藏带称海滨线 23 试述古潜山油气藏与基岩油气藏的异同点 古潜山油气藏是由长期遭受风化剥蚀的古地形突起 被上覆不渗透岩层所覆盖形成圈闭条件 油气聚集其中 而形成的 基岩油气藏指油气储集于沉积岩基底结晶岩 系中的油气藏 实际上它是属于特殊类型的古潜山油气 藏 二者的储集空间 运移通道 油气藏特征相同 都 拥有渗透性良好的缝网裂缝系统作为为油气聚集的空间 都拥有不整合面及断层面等供油通道 油气藏呈块状分 布 不受层位控制 它与古潜山油气藏的区别主要在于 储集层类型 古潜山为沉积岩裂缝 溶蚀孔洞为主要的储集空间 基 岩油气藏为变质结晶岩 构造运动和风化作用产生的裂 缝为其主要的储集空间 油气来源 古潜山油气藏油 气可来源于比潜山时代新的生油岩 也有与潜山同时代 或比潜山老的生油岩 而基岩油气藏的油气只能来源于 不整合面以上的沉积岩系的生油岩 不可能来源于基岩 下面的生油岩 基岩油气藏的储集体有前寒武系 古生界和中生界 潘钟祥教授将那些构成中新生代盆地基底的前中生界 即古生界 元古界 沉积岩系中所形成的不整合面下的 潜山型油气藏 油气源来自不整合面之上沉积岩系的 亦称基岩油气藏 24 水动力油气藏形成的基本原理 油 气 水都是流体 在地层中的流动要遵循流体 力学规律 也就是说流体在其达到势能最低值以前 总 是在各自力场的支配下 由各自的高势区向低势区流动 在这种情况下 在油或气的低势区 倾斜或弯曲的等油 气势面就可以形成水动力圈闭 若油气在其中能够聚集 油水界面顺水流方向发生倾斜 当油水界面倾角小于背 斜顺水压梯度一侧的储集层倾角 背斜有效的圈闭油气 形成水动力油气藏 当油水界面倾角大于背斜顺水压梯 度一侧的储集层倾角 汽水界面的倾角小于背斜顺水流 方向一翼的倾角时 仅能形成天然气圈闭 25 沉积有机质的生化组成主要有哪些 对成油最有利的 生化组成是什么 沉积有机质的生物种类来源首先是浮游植物 其次 是细菌 高等植物 浮游动物 对沉积有机质来源提供 最多的生化组成是类脂化合物 蛋白质 碳水化合物和 木质素 其中脂类化合物的元素组成和分子结构与石油 的最接近 是形成石油的主要组成 26 按化学分类 干酪根可分为几种类型 简述其化学组 成特征 型干酪根 是分散有机质干酪根中经细菌改造的极端 类型 或称腐泥型 富含脂肪族结构 富氢贫氧 H C 高 一般为 1 5 1 7 而 O C 低 一般小于 0 1 是高 产石油的干酪根 生烃潜力为 0 4 0 7 型干酪根 是生油岩中常见干酪根 有机质主要来源 于小到中的浮游植物及浮游动物 富含脂肪链及饱和环 烷烃 也含有多环芳香烃及杂原子官能团 H C 较高 约 1 3 1 5 O C 较低 约 0 1 0 2 其生烃潜力较高 为 0 3 0 5 型干酪根 是陆生植物组成的干酪根 又称腐殖 型 富含多芳香核和含氧基团 H C 低 通常小于 1 0 而 O C 高 可达 0 2 0 3 这类干酪根生成液态石油的 潜能较小 以成气为主 生烃潜力为 0 1 0 2 27 论述有机质向油气转化的现代模式及其勘探意义 试述干酪根成烃演化机制 分三个阶段 成岩作用阶段 未成熟阶段 深成作用 阶段 成熟阶段 变质作用阶段 过成熟阶段 成岩作用阶段 未成熟阶段 该阶段从沉积有机质被 埋藏开始至门限深度为止 以低温 低压和微生物生物 化学为主要特点 主要形成的烃是生物甲烷气 生成的 正烷烃多具明显的奇偶优势 成岩作用阶段后期也可形 成一些非生物成因的降解天然气以及未熟油 该阶段 Ro 小于 0 5 深成作用阶段 成熟阶段 该阶段从有机质演化的门 限值开始至生成石油和湿气结束为止 为干酪根生成油 气的主要阶段 按照干酪根的成熟度和成烃产物划分为 两个带 生油主带 Ro 为 0 5 1 3 又叫低 中成熟阶段 干酪根通过热降解作用主要产生成熟的液态石油 该石 油以中 低分子量的烃类为主 奇碳优势逐渐消失 环 烷烃和芳香烃的碳数和环数减少 凝析油和湿气带 Ro 为 1 3 2 0 又叫高成熟阶 段 在较高的温度作用下 剩余的干酪根和已经形成的 重烃继续热裂解形成轻烃 在地层温度和压力超过烃类 相态转变的临界值时 发生逆蒸发 形成凝析气和更富 含气态烃的湿气 准变质作用阶段 过成熟阶段 该阶段埋深大 温度 高 Ro 2 0 已经形成的轻质液态烃在高温下继续裂 解形成大量的热力学上的最稳定的甲烷 该阶段也称为 热裂解甲烷 干 气阶段 该理论的勘探意义 在实际勘探中 可以依据该理 论判断各种成因石油和天然气在盆地的分布 在浅层 主要分布生物成因气 在中间深度段 主要分布热成因 的石油或湿气和凝析气 在深部主要寻找高成熟度的干 气 28 试述有机质成烃的主要控制因素 简述时间 温度 指数 TTI 的理论依据 方法及其应用 石油成因研究证明 有机质成烃演化过程中温度和 时间是主导因素 当有机质被埋藏后随着深度和地温的 增加 埋藏时间的延长 有机质将发生热演化 其成熟 度会不断提高 当达到某一门限值时 才能大量生成石 油 且成烃演化过程具有明显的阶段性 理论依据 当有机质被埋藏后随着深度和地温的增 加 埋藏时间的延长 有机质将发生热演化 其成熟度 会不断提高 当达到某一门限值时 才能大量生成石油 且成烃演化过程具有明显的阶段性 温度与时间是石油 生成和破坏过程中的一对互为补偿的重要因素 温度其 绝对控制作用 时间起补偿作用 方法 基本公式如下 1 ittiin 成 熟 度 式中 t i代表 i 温度间隔沉积所对应的时间 为 温度因子 n表示温度与成熟度呈指数关系 i 为 i 温度间隔内达到的成熟度 成熟度是指有机物理埋藏后所经历时间内 由于增 温效应引起的变化 由于成熟度对有机质的影响是叠加 的 不可逆的 所以一个盆地的总成熟度 实际上是每 个间隔所获得成熟度的总和 即 2 TInn值 ti miax 式中 nmin和 nmax是经历最低到最高温度的间隔数 应用 1 研究成熟度 确定特定层位的油气保存 状态 2 确定有利生油气区范围 3 确定石油生成时间并 对圈层进行评价 29 试述有利于油气生成的大地构造环境和岩相古地理环 境 地质条件 晚期生油理论认为 油气生成必须具备两个条件 一是有足够的有机质并能保存下来 一是要有足够的热 量保证有机质转化为油气 1 大地构造环境 有三种构造环境 过补偿 欠补偿和补偿 为了确保 有机质不断堆积 长期处于还原环境 并提供足够的热 能供有机质热解需要 地壳必须有一个长期持续下沉 以及沉积物得到相应补偿的构造环境 只有盆地的下降 速度与沉积速度大致相当时有机质才有可能大量堆积和 保存 才有利于有机质转化为油气 这种大地构造环境 主要分布在 板块的边缘活动带 板块内部的裂谷 坳 陷 造山带的前陆盆地 山间盆地 2 岩相古地理环境 丰富有机质的堆积和保存石油气生成的基本前提 这首先取决于生物的大量繁殖 其次取决于周围的氧化 还原环境 A 在海盆里 从海岸线到广海区 依次分为滨海 浅海 大陆架 大陆坡和深海平原 滨海区和深海区都不利于 有机质的堆积和保存 唯有浅海区水深 阳光 温度适 宜 生物繁盛 特别是近三角洲地带 是与生物大量繁 殖 并接受河流搬运来的大量陆源有机质 有机质异常 丰富的聚集 有机质的大量存在 消耗水中的氧 形成 还原环境 保证了剩余有机质和新补充的有机质免受分 解破坏 大陆架上的泻湖 海湾以及闭塞的深海盆地等 也是良好的低能还原环境 既有利于有机质的堆积 又 有利于有机质的保存 是良好的生油区 B 内陆湖泊从边缘向中心亦可划分为滨湖 沼泽区 浅 湖区 半深湖区和深湖区几个地带 最有力的生油环境 是半深湖 深湖区 那里水体较深 水体表层处于动 荡回流状态 其底部水流停滞 由于水底有机质的分解 氧气又得不到及时补充 便形成稳定的还原环境 是有 利的生油区 30 天然气可划分哪些成因类型 有哪些特征 天然气按成因可分为四种类型 生物成因气 油型 气 煤型气 和无机成因 一 生物成因气 在成岩作用阶段因微生物化学作用而 形成 化学组成以甲烷为主 含量高于 98 重烃含量 小于 0 2 为典型的干气 13C 值一般为 55 90 二 油型气 有机质在深成作用阶段热力作用下以及石 油热裂解形成 化学成分重烃含量大于 5 最高可达 40 50 过成熟气以甲烷为主 13C 值随成熟度增高而增 大 从 55 35 三 煤型气 是煤系地层中的有机质在热演化过程中而 生成的 化学组成重烃含量可达 10 以上 甲烷一般占 70 95 含有非烃成分 13C 值一般为 41 24 9 四 无机成因气 由地壳内部 深海大断裂 深海沉积 物形成 化学组成甲烷占优势 非烃含量较高 13C 值 大于 20 31 试述生油理论的发展 1 未熟 低熟油形成机理 a 未熟 低熟油 指所有非干酪根晚期热降解成因的各 种低温早熟的非常规油气 包括在生物甲烷气生烃高峰 之后 在埋藏升温达到干酪根晚期热降解大量生油之前 经由不同生烃机制的低温生物化学反应生成并释放出来 的液态和气态烃 b 未熟 低熟油的成因包括 树脂体早期生烃 木栓质 体早期生烃 细菌改造陆源有机质早期生烃 高等植物 蜡质早期成烃 藻类类脂物早期生烃和富硫大分子有机 质早期降解生烃等 树脂体早期生烃 树脂酸作为含羧基的非烃生物类脂 物 其化学成分 分子结构及聚合程度都比干酪根简单 的多 树脂酸脱羧基 加氢转化成环烷烃的化学反应所 必需的活化能和热力条件也较干酪根热降解生烃的条件 低得多 因此当干酪根尚处于未熟 低熟阶段时树脂 体可能在低温条件下率先早期成烃 木栓质体早期生烃 木栓脂作为木栓质体的前生物 具有低聚合度和多长链类脂物的特点 决定了木栓质体 可在低的热力学条件下发生低活化能的化学反应 生成 并释放以链状结构为主的烃类 细菌改造陆源有机质早期生烃 沉积物沉积 成 岩过程中 在适宜的介质环境条件下 大量陆源有机质 的存在可以为细菌繁衍提供充足的碳源和能源 而细菌 作用的结果又对陆源有机质进行降解改造 细菌类脂物 成分代谢产物的加入可反过来改造陆源有机质的结构 增加其 H C 原子比 提高富氢程度和 腐泥化程度 并 使有机质热降解或热解聚 脱官能团与加氢生烃反应所 需要的活化能降低 从而有利于生成低熟油气 高等植物蜡质早期成烃 蜡质所含的羧基 羟基和 酮基官能团的长链化合物经脱官能团形成原油中的 C22 正构烷烃 这类化学反应过程无需高活化能 可在低温 阶段完成 藻类类脂物早期生烃 藻的生物类脂物均属于分子 结构简单的含氧官能团的非烃化合物及部分烃类 未发 生明显的聚合作用 只要具备还原性的沉积 成岩条 件 在低温化学反应阶段即可转化成链烷烃和环烷烃 成为低熟油的主要组成成分 富硫大分子有机质早期降解生烃 在早期成岩阶段 沉积盆地水体咸化至硫酸盐相阶段无机硫与有机分子的 加成反应形成富硫大分子有机质 而干酪根早期低温降 解作用使 S S 键和 S C 键优先断裂可以使富硫大分子有 机质形成低熟油 2 腐殖煤的成烃机理 a 煤成烃 煤系地层的有机质在不同的演化阶段 其富 氢组分所生成的气态和液态烃类 煤究竟生气还是生油 及其生成液烃的能力大小 与煤的类型和显微组分组成 密切相关 煤中主要显微组分的生油 烃 能力从大到 小的顺序为壳质组 镜质组 惰质组 b 煤的成烃模式 沥青化作用是煤的显微组分的主要演 化途径 其结果一方面是产生石油和天然气 一方面是 固体残余物进行芳构化和缩聚作用 煤中不同显微组分 沥青化作用是不一致的 由于煤中个显微组分发生沥青 化作用的时期不同 其生烃特征和演化模式存在差异 造成煤中液态烃的生成具有多阶段性 因此不同演化阶 段各种显微组分对生烃的贡献有别 32 评价生油岩质量的主要指标 1 有机质丰度 常用指标有有机碳 氯仿沥青 A 总烃 一般这些指标高 丰度高 2 有机质的类型 常用的指标有化学分析法 采用 H C 和 O C 原子比绘制相关图 即范氏图 Van Krevelen 图 来判断 热解资料的氢指数和氧指数 有 机质的显微组分 生物标志化合物来确定 型 型 干酪根为主要生油母质 型干酪根为主要生气源岩 3 有机质的成熟度 可用镜质体反射 孢粉和干酪根 颜色 岩石热解资料 正烷烃奇偶优势来确定 颜色越 深 Ro 大于 0 5 CPI 值接近 1 为成熟源岩 4 有机质的转化指标 采用氯仿沥青 有机碳 总烃 有机碳 总烃 氯仿沥青 饱和烃 芳烃 总烃 非烃等比 值可以进一步了解有机质的转化率 33 油源对比的基本原则是什么 目前常用的油源对比的 指标有哪几类 A 油源对比原则 对比的原则 性质相同的两种油气应源于同一母岩 母岩 排出的石油应与母岩中残留的石油相同 实际上油气在 运移过程中会受到各种因素的影响 因此 相似即同源 B 常用对比指标 a 正烷烃分布曲线 将原油与生油岩的正构烷烃分布曲 线进行比较 曲线基本接近则可能存在油源关系 如根 本不相同则没有油源亲缘关系 b 微量元素 常用钒和镍 V Ni1 为海相环境 而且 V Ni 随年代越老 比值越小 可能 由于 V 较 Ni 不稳定 c 生物标志化合物 比较卟啉 异戊二烯烷烃或甾 萜 化合物的相对含量 有亲缘关系的原油与生油岩的同一 化合物相对含量相似 d 碳同位素 对比碳同位素类型曲线 若原油的饱和烃 芳烃 非烃和沥青质的 13C 值的延长线落在生油岩干 酪根的 13C 值上及其附近 偏离值在 5 之内 则可认 定二者有良好的亲缘关系 C 意义 油源对比包括油 岩 油 油 气 气 油 气岩 的对比 实际上地化对比的核心问题就是油 岩和气 岩的对比以及天然气的成因分类 其主要意义是 查明 盆地内含油层与生油层的关系 确定生储盖组合的产能 及分布特征 了解油气运移的方向和途径 34 论述油气初次运移的主要动力因素 压实作用 是沉积物在上覆沉积负荷作用下 沉积物 致密程度增大的地质现象 在压实作用过程中 沉积物 通过不断排出孔隙流体 孔隙度不断减少 在正常压实 过程中 当烃源岩生成的油 气溶解在孔隙水中 就能 够随着孔隙水一起被压实排出 实现油气的初次运移 如果排水不畅 造成欠压实 可以延缓孔隙流体的排出 如果流体的排出正好被推迟到主要生油时期 则将对油 气初次运移起到积极作用 还有利于有机质的热成熟 也是驱使油气进行初次运移的潜在动力 热力作用 由于埋藏深度的增加 孔隙体积膨胀远远 小于孔隙流体的膨胀 造成异常高压 为油气运移提供 了一个动力 烃类及非烃气体生成的作用 干酪根在热降解生成石 油和甲烷气体等烃类的同时 也产生大量的水和非烃气 体 主要是 CO2 而这些流体的体积大大超过原来干酪 根的体积 引起页岩孔隙流体压力大幅度的提高 使异 常高压进一步增强 这种压力的增加将导致微裂缝的产 生 使石油进入渗透性的载岩和储集层 粘土矿物的脱水作用 泥岩在埋藏过程中 随着深度 的增加 粘土矿物要发生成岩作用 放出大量的层间水 在没有增大的孔隙体积中造成异常高压 也是油气运移 的一个动力 扩散作用 以浓度差为驱动的动力因素 油气以扩散 作用向外排出 35 论述异常高压产生的原因及在油气藏形成中的作用 产生原因 欠压实作用 热增压作用 有机质生烃作用 和蒙脱石的脱水作用 作用 欠压实所造成的异常高压 可以延缓孔隙流体的 排出 如果流体的排出正好被推迟到主要生油时期 则 将对油气初次运移起到积极作用 异常高压使更多的水 较长时间处于较高温度压力下 有利于有机质的热成熟 也是驱使油气进行初次运移的潜在动力 还有利于石油 在水中的溶解 对油气的运移有利 若是非生油岩 异 常高压起到封盖的作用 36 油气初次运移的相态有哪些 其相态演变方式 1 油气初次运移相态包括 a 水溶相运移指油气被水 溶解成溶液 水作为油气运移的载体进行运移 包括分 子溶液和胶体溶液运移 b 游离相运移是油气呈游离的 油相从烃源岩中渗流排出 当孔隙中含油饱和度很低时 就呈分散状油相运移 饱和度高时就呈连续油相运移 连续油相运移 还包括气溶于油和油溶于气的情况 此 外 分子扩散是分子本身自由运动的结果 扩散作用是 天然气运移中的有效方式 2 相态演变方式 对于泥质烃源岩来讲 在埋藏较 浅的未成熟阶段 由于石油还未大量生成而地层孔隙度 又较大 此时烃源岩中含油饱和度很低只可能有水相运 移 对于富含 型干酪根的腐殖型源岩来说 因为烃源 岩以产气为主 多以游离相进行初次运移 进入大量生 油的成熟阶段后 一方面生油量大大增加 另一方面孔 隙度又较小 源岩中的含油饱和度变大以致超过临界运 移饱和度而发生连续油相运移 随着源岩进一步埋深 在较高温度下 演化进入高成熟的湿气阶段 此时石油 可以呈气溶相运移 再往深处石油发生热裂解产生大量 甲烷气体 可以产生游离气相和扩散相运移 所以初次 运移相态随埋深的演变规律主要是水溶相 油相 气溶 相 对于碳酸盐岩来讲 油气多在具备排烃动力后以 游离相排出 37 解释油气初次运移的途径及方式 油气初次运移的通道有烃源岩中的孔隙系统 裂缝 系统 孔隙裂缝网络 运移方式取决于动力因素 初次 运移的主要动力是压力差和浓度差 压力差包括正常压 实和欠压实的异常高压 对应于上述的动力因素 油气 初次运移有三种方式 正常压实排烃模式是在正常压实 作用下 油气溶解于水中 通过孔隙系统被压实出来 异常压力排烃模式是在异常高压作用下 若不足以引起 岩石产生微裂缝 则油气通过孔隙慢慢已连续方式排出 若岩石产生微裂缝 则油气以游离态通过微裂缝排出 扩散模式 由浓度差驱动 通过孔隙和裂缝系统排出烃 38 油气二次运移中质点的受力情况 即运移机理 在油气二次运移中 对于单位质量的油气质点受到 以下 4 个力的作用 垂直向下的重力 垂直向上的浮力 水动力和油气在孔隙介质中运移所受的毛细管阻力 油 气二次运移还应具备以下两个必要条件 首先必须具有 一定的油气饱和度 只有当油气饱和度大于临界油气饱 和度时 才有相对渗透率和有效渗透率 其次 油柱必 须大于临界油柱高度 具有足够的浮力和水动力来克服 毛细管阻力 油气经过初次运移进入储层时可能是分散的游离状 态 这时油气数量少 体积小 所受驱动力不大 不足 于