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石油天然气地质-4-5二次运移通道、距离时间、研究方法

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
资源描述:
第一节 油气运移概述第二节 油气初次运移第三节 油气二次运移第四节 油气运移研究方法第四章 石油和天然气的运移二次运移 :油气 进入储层之后的一切运移。包括在储集层内部、沿断层或不整合面、油气藏调整和破坏的再运移。与初次运移相比,二次运移环境: 运移通道粗,毛细管阻力小,流体压力较低,含盐度较高,油气以游离相为主,气可呈水溶相 ,浮力为主要运移动力。主要内容: 相态、动力和阻力、通道、时期、方向和距离第三节 油气二次运移一、油气二次运移的相态和流动类型相态: 连续油相,连续气相。流动类型: 渗 流、浮力流、扩散流动力: 浮力、构造应力、水动力、扩散力阻力: 毛细管力、吸附力、水动力二、油气二次运移的动力和阻力连通孔隙裂缝断层: 垂向运移 主通道不整合面: 侧向运移 重要通道三、油气二次运移的通道与输导体系基本通道1、油气二次运移的通道指油气从烃源岩到圈闭过程中所经历的所有路径网及其相关围岩,包括 连通砂体、断层、不整合及其组合 。2、油气输导体系•有效运移通道:运载层中真正发生了运移作用的通道,称为有效运移通道。 有效运移通道空间的大小主要受岩石的组构控制优势运移通道:是指油气自然优先流经的二次运移通道。是有效通道的一部分。 受 运载层 的连通性和构造形态控制, 控制着运移油气的大部分。3、有效运移通道 与 优势运移通道三、油气二次运移通道与输导体系油气运移优势通道地质概念模型封闭性断层对运移通道及远景圈闭风险评价的影响上图:断层不封闭,对运移无影响;下图:断层封闭,运移通道偏转到另一构造李明诚先后在大民屯、歧口等 8个凹陷,用油气录井资料求得各凹陷有效运移通道空间平均约占整个运载层孔隙空间的 5%西部满加尔凹陷古生界二次运移有效通道空间系数平均为 级差优势通道控油气作用地质概念模型① 级差优势通道: 输导层内 孔渗性结构分布差异 形成的优势通道 。 油气在这类介质中总是 沿着级差优势最大的通道 向前运移 。优势通道 的主要类型:区域盖层分隔槽控制油气运移方向和优势通道地质概念模型a-分隔槽向供烃中心左侧运移,油气趋向右侧运移;b-分隔槽向供烃中心右侧运移,油气趋向左侧运移。② 分隔优势通道: 指有效烃源岩之上的输导层沉降中心的有序偏移所形成的油气运移通道 。 区域性盖层底部形成的分隔槽 是最终决定油气流向的地质要素 。流向优势通道控油气作用地质模型③ 构造脊优势通道:在浮力作用下,油气沿储层顶面的构造脊运移盖层条件满足时,油气的运移主要取决于运载层顶界面的构造起伏:在油气生成区的上方,油气的运移通道或路径数量很多并形成一张密布的网络;远离油气生成区,油气运移的主要模式是沿有限的、集中的通道或路径进行横向运移。•油气沿着渗透性最好、 阻力最小的路径运移( 运移高速公路 )。•总方向:盆地中心 → 边缘或中央隆起带,• 深层 → 浅层•主要指向:生油凹陷中或邻近地区长期继承性发育的正向构造带。四、生烃强度等值线, 2—地温梯度等值线, 3— 油田,4— 凹陷边界构造背景与油气二次运移区域指向的关系•影响油气二次运移方向的因素•运载层:类型、连续性、 孔隙连通性和渗透性• 运移具有 “向源性”美国湾岸区德克萨斯州渐新统三角洲的油气运移方向及油气田分布运载层及相关地层的构造起伏:储集层运载层和不整合面运载层和上覆盖层的构造起伏、断层面的构造起伏对优势运移通道的控制作用。油气向运载层倾斜斜率最大的方向运移,在构造脊线的部分聚敛并向上倾方向运移,运载层顶面的构造脊线为优势通道。断层的几何形态和产状决定垂向运移油气的具体路径,凸面断层使流线汇集形成优势运移通道,而凹面断层则使流线向上呈发散状,不会形成优势通道。断层的阻挡和连通:封盖层的分布 与产状凸状的盖层形态有利于优势通道的形成,而凹状和平板状的盖层形态则形成分散的运移路径。盆地结构和形状形态封盖层的形态和产状对二次运移路径的影响不同的 封盖层 形态运移特征不同。不同的断面形态运移特征不同:凸面主要起汇聚流的作用;凹面主要起发散作用,不利于油气聚集。断面形态和产状对二次运移路径的影响不同形状的盆地油气二次运移方向影响因素: 运移通道、运移动力、圈闭及盖层的有效性、盆地规模等一般:大盆地、海相盆地较长陆相盆地、断陷盆地较短源控论 :油源区控制油气田分布近距离运移为主2、二次运移的距离横向:几米 — 上百公里;垂向:几米 — 几千米图:济阳凹陷下第三系生油中心与油气富集关系(东营凹陷部分)1— 地层剥蚀线, 2— 生烃强度等值线, 3— 油田盆地名称 运移距离(公里)一般 最大松辽盆地 小于40鄂尔多斯盆地 小于40 60渤海湾盆地 小于20 30江汉盆地 小于10 15南襄盆地 小于10 20酒泉盆地 5~20 30准噶尔盆地 30~50 80我国部分含油气盆地油气运移距离90%以上的烃类在运移过程中散失!开始时期:初次运移之后发生主要运移时期:生油期后 第一次大规模构造运动 时期或主要生排烃期后构造 相对活动时期多期构造运动 形成 多期运移 成藏期五、油气二次运移的主要时期第一节 油气运移概述第二节 油气初次运移第三节 油气二次运移第四节 油气运移研究方法第四章 石油和天然气的运移第四节 油气运移研究方法有机地球化学方法地球物理方法实验模拟方法水动力学方法一、有机地球化学方法研究油气运移1、利用有机地球化学参数研究石油的初次运移根据剖面上地球化学指标的变化确定烃源岩排烃情况2、利用有机地球化学参数研究油气的二次运移生物标志化合物、正烷烃、碳同位素、族组分等地化指标,进行油源对比,追索油气来源;储层中原油的物性变化和储层沥青的分布特征判断石油运移方向。层析作用: 沿着运移方向 ,石油被矿物选择性吸附,化学成分和物理性质规律性变化。( 1) 非烃化合物逐渐减少 。非烃化合物最易吸附于矿物的表面或溶解于水中。( 2) 高分子化合物和芳烃含量减少 。高分子化合物易吸附,芳香烃比正烷烃和环烷烃的极性强。( 3)某些生物标记化合物有规律变化 。如甾烷的 5α , 14β , 17β 异构体比 5α , 14α , 17α运移快, αββ 甾烷 / ααα 甾烷比值由小变大。( 3) 13C/12芳香烃中 13C/1213212 13C/12 4)石油密度、粘度降低。酒泉盆地老君庙背斜带油气运移方向从鸭儿峡向老君庙、石油沟方向,原油正烷烃主峰值逐渐降低, 23以下的比值逐渐增加,原油比重、粘度、含蜡量逐渐变低四川泸州古隆起阳新统,嘉陵江组天然气 133天然气来源的方向 )变大,而在隆起顶部 (运移的前方 ),其含量逐渐减小运移过程中氧化作用占主导时,沿运移方向: 原油 由轻变重 , 由稀变稠 ,其它参数也呈有规律性的变化表 4 - 5 辽河西部凹陷各油田原油性质数据 ( 据石油工业部石油勘探开发研究院, 1977) 部位 油田 相对密度, ( 50 ℃ ) × 10- 3 s 凝固点 ℃ 含蜡 % 胶质 + 沥青质 % 含硫 % 备注 双台子 24 双 7 井 凹 陷 内 部 兴 隆 台 马圈子地区 15 马 50 井 兴隆台北部 - 12 兴 58 井 曙 光 二 区 30 2 - 6 - 6 井 凹 陷 中 部 双 喜 岭 高 垒 带 35 (沥青质) 双 12 井 高 升 1598 4 高 3 井 凹 陷 外 缘 曙 光 三、四区 ( 100 ℃ ) 34 曙 13 井 二、地球物理方法 期)、排烃方向,估算排液量和地层压力三、实验模拟方法模拟排烃:砂泥岩层模拟二次运移:连续充注、幕式充注, 运移通道实验中人工泥岩的构成为 30%石英砂与 70%粘土矿物配成。另外, 3% 压实排液物理模拟参数选择:层:包括断层面的几何形态、宽度、断层充填物的储集物性;括砂体的几何形态、储集物性、砂层组合;括流体动力学条件、油水密度差和流体压力差;括注入方式、注入量等;取二种注入方式(均匀注入和突发注入),二种断层宽度,二种断面充填物储集物性(与周围砂岩相比孔隙度大于 5%和相等)。济阳坳陷上第三系油气运移实验 (据胜利油田)馆上段馆下段油的运移路径 连续充注:①首先油进入主断层( 并向上运移,充注其两侧的砂体 2;②油在馆下段( )的顶部发生侧向运移;③侧向运移的油进入次级断层( 并向上运移,充注次级断层两侧的砂体 4。馆上段馆下段 幕式充注:①首先油充注主断层( 下部和馆下段的( B、 D)砂层。②沿主断层上升,并在馆下段( )砂层侧向运移。③进入次级断层( 同时充注主断层和次级断层两侧砂体。
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