• / 15
  • 下载费用:2 下载币  

《石油地质学》总结资料

关 键 词:
地质 储层 沉积 地化 层序地层
资源描述:
1第一章 油气水的组成和性质 1 石油:以液态形式存在于地下岩石孔隙中、由多种碳氢化合物和少量杂质组成的可燃有机矿产。2 石油的族分和组分:根据石油对吸附剂和有机溶剂选择性吸附和溶解的性能:饱和烃、芳香烃、非烃、沥青质等四种族分;油质、胶质、沥青质三种组分。3 石油的元素组成:主要是碳和氢,其次是硫、氮、氧。4 烃类:指全部由氢和碳原子构成的化合物——烷烃、环烷烃、芳香烃。1)烷烃:分子中碳原子以单键相连成链状;无支链者称正烷烃,有支链者称异烷烃;密度、熔点、沸点均随相对分子量增加而升高;相对密度小于 1,几乎不溶于水。2)正烷烃分布曲线特征:①陆相有机质形成的石油:高碳数(≥烷烃多;海相:低碳数( ≤烷烃多。②年代老、埋深大、有机质演化程度高的石油:低碳数正烷烃多。③受微生物强烈降解的石油:正烷烃常被选择性降解,一般含量较低,低碳数的更少。3)环烷烃:相对密度、熔点、沸点都比碳原子数相同的烷烃高,但相对密度仍小于 1。4)芳香烃:含有 6 个碳原子和 6 个氢原子组成的特殊碳环——苯环的化合物。属不饱和烃。单环芳香烃具特殊气味,有毒,比水轻,不溶于水,但溶于汽油、乙醇、乙醚等有机溶剂。5 石油的非烃组成:1)含硫化合物:多数情况下,以硫化氢,硫醇,硫醚,噻吩及其同系物等形态出现。根据含量分:高硫石油,S>2% ;低硫石油, S<含硫石油。我国多属低硫石油。2)含氮化合物:碱性氮化物:多为吡啶、喹啉、异喹啉和吖啶及其同系物;非碱性氮化物:主要是吡咯、卟啉、吲哚和咔唑及其同系物。动物血红素和植物叶绿素都属卟啉类化合物。金属卟啉化合物最为重要,石油有机成因证据之一。3)含氧化合物:氧在石油中均以有机化合物存在,分酸性氧化物和中性氧化物。前者有环烷酸、脂肪酸及酚,总称有机酸;后者有醛、酮等,含量极少。环烷酸在水中溶解度很小,易溶于石油烃,易生成各种盐类,碱金属的环烷酸盐易溶于水,在与石油接触的地下水中常含这种环烷酸盐,可作为找油的一种标志。6 石油的物理性质:1)颜色:颜色变化大,从无色到黑色;胶质)相对密度:20℃时石油的质量与 4℃时同体积水的质量的比值。一般在 之间。影响因素:胶质、沥青质含量大,高分子含量大,溶解气含量大,则密度大。和波美度与密度在数值上相反。3)粘度:代表石油流动时分子之间相对运动引起的内摩擦力的大小。温度升高,粘度降低(受温度影响极大);压力增大、环烷烃及芳香烃含量高、高分子碳氢化合物含量高的,粘度大;溶解气含量高,粘度低。4)荧光性:石油在紫外线照射下产生荧光的特性。石油中只有不饱和烃及其衍生物具有荧光性。荧光色随不饱和烃的浓度及相对分子质量增加而加深。芳香烃呈天蓝色,胶质呈黄色,沥青质呈褐色。勘探中常用荧光性来鉴定岩样中是否含石油。5)旋光性:大多数石油具有将偏振光的振动面旋转一定角度的能力。且多为右旋。几分之一到几度之间。6)溶解性:烃难溶于水,溶解度(除甲烷) 随相对分子质量增大而减小。易溶于有机溶剂。7 天然气的概念:广义,自然界中的一切气体;狭义,与油气田有关的烃类气体。8 天然气的产状:依其存在的相态可分为游离态、溶解态、吸附态和固态气水合物;依其分布特征可分为聚集型和分散型;依其与石油产出的关系可分为伴生气和非伴生气。1) 气藏气:有商业价值的单独的天然气聚集。2) 气顶气:呈游离态与油共存于油气藏顶部的天然气。3) 油溶气:含量高时,应回收。为湿气4) 水溶气:分高压和低压,高压水溶气在降低压力下,会强烈排气。为湿气5) 煤层气:煤层中吸附和游离状态的天然气。26) 固态气水合物:水与天然气结合形成的白色固态的结晶物。7) 凝析气:当地下温度压力超过临界条件后,液态烃逆蒸发形成凝析气。为湿气9 天然气的化学组成:以烃类为主,烃中又以甲烷为主。干气:甲烷>95%,蓝色火焰;湿气:,重烃气>5%黄色火焰。10 天然气的物理性质:1) 相对密度:标况下,单位体积天然气与同体积空气的质量之比。一般 度:随温度和压力增加而变大,随分子量增加而减小。3)蒸气压力:将气体液化时所需施加的最低压力,称为饱和蒸气压力。随温度升高而增大,相对分子量越小,蒸气压力越大。4)溶解性:天然气和水互溶性差,而与石油具有较强的互溶能力(10 倍) 。5)扩散性:自发地从高浓度区向低浓度区转移。 11 油田水的概念:广义:油气田范围内的地下水,包括油层水和非油层水;狭义,油气田范围内直接与油层连通的地下水,即油层水。12 油田水的来源主要有 4 种:沉积水(沉积物堆积过程中保存在其中的水) 、渗入水(大气降雨渗入地下空隙和渗透性岩层中的水)、深成水、转化水。13 矿物在水中的溶解度:硅酸盐1 高,甲苯酚为主 环烷酸为主非油层水 ,甲苯/苯差。4)溶解作用:增大孔隙。5)破裂作用:构造裂缝和成岩过程导致的破裂,对孔隙度的影响很小,在特定情况下对渗透率的改善有重要意义。五、碳酸盐岩储集层1 岩石类型:石灰岩 白云岩 白云质灰岩 生物灰岩 礁灰岩2 主要储集空间:1)原生孔隙:粒间孔隙、粒内孔隙、生物骨架孔隙、生物体腔孔隙等。2)次生孔洞:晶间孔隙、溶蚀孔隙(孔径2)裂缝:构造裂缝 成岩裂缝 风化裂缝 压溶裂缝 巨缝>2缝储层厚度边水;油气藏高度1。④甾烷、萜烷异构化比值:随热演化程度增加,低稳定的构型向高稳定的转化。⑤岩石热解参数:成熟度越高,岩石热解的 高。生烃强度:有效烃源岩分布范围内单位面积的生烃量。八、油源对比:依靠地质和地球化学证据,确定石油和烃源岩间成因联系的工作。包括油(气) 与源岩之间的对比,不同储层中油气之间的对比。1 油源对比目的:追索油气来源、判断油气运移的方向和距离以及油气的次生变化,搞清油气与源岩之间的成因联系,圈定可靠的油源区,确定勘探目标,指导勘探。2 油源对比的依据:①来自同一烃源岩的油气在化学组成上具相似性;不同烃源岩生成的油气差异较大。②烃源岩中排出的油气与残留油气具有相似性。3 常用油源对比指标:①正烷烃分布特征:如原油与烃源岩有亲缘关系,则它们的正构烷烃分布特征(气相色谱指纹) 具相似性。正构烷烃对细菌降解、热力作用敏感,还受运移作用影响,所以正构烷烃指标一般只对低到中等成熟度的原油才有较好的效果。②碳同位素 δ13C:原油的饱和烃、芳烃、非烃和沥青质的 13C 值依次增加。若油、岩有亲缘关系,这些组分的 13C 值延长线应落在烃源岩干酪根的 13C 值上及其附近。δ13C 干≥δ13C 沥青质≥δ13C 非烃≥δ13C 芳烃≥δ13C 饱和烃。③异戊间二烯型烷烃:在石油和沥青中存在着异戊二烯烷烃系列,其中尤以 20 在色谱图上最为明显。主要采用二种:系列对比(比值对比:h,Pr/h/。④甾、萜烷化合物特征:生油岩与原油有亲缘关系时甾、萜烷的相对含量、组合特征应相似。生物标志化合物:来源于生物体,基本保持原始组分的碳骨架,记载了原始石油母质特殊分子结构的有机化合物。是石油有机成因重要证据。异戊间二烯型烷烃、甾、萜烷均属此类化合物,其结构独特,性质稳定,可抵抗微生物降解,在油源对比中起着很大的作用。第五章 石油和天然气的运移1 岩石的润湿性:润湿性指流体附着固体的性质,是一种吸附作用。(不)易附着在岩石上的流体叫(非) 润湿流体。在多种互不混溶的流体共存于岩石孔隙中时,( 不)易附着在岩石上的流体叫(非)润湿相。岩石颗粒多为水润湿,因水是极性分子,能在颗粒表面形成吸附水膜。烃源岩为部分亲水、部分亲油的中间润湿,因含有许多亲油的有机质颗粒。岩石的润湿性具有非均匀性、混合润湿性。2 油气运移的基本方式:渗滤与扩散。3 地层压力:地下地层岩石空隙中流体的压力。静水压力:静止水柱的重量产生的压力。静岩压力:地下岩石的重量产生的压力,亦地静压力。12异常高压:高于静水压力的地层压力。异常低压:低于静水压力的地层压力。4 初次运移:油气从烃源岩层向储集层的运移。1) 动力:压力超过静水压力则产生剩余压力,若剩余压力超过毛管压力就会使流体流动。动力的演变:中实作用为主要动力;中 常高压为主要动力。①压实作用:当孔隙压力=静水压力时沉积物处于压实平衡状态,当上覆地层重量增加则产生剩余压力使流体排出。对碎屑沉积盆地:微观上,流体由泥岩向砂岩运移;宏观上,由深部向浅部、由盆地中心向盆地边缘运移。②异常高压欠压实作用:欠压实现象指泥质岩类在压实过程中,因渗透率难以满足排液速度的要求,使孔隙流体不能正常排出,使孔隙流体压力高于静水压力,形成异常高压。欠压实特征:孔隙度异常高、流体压力异常高。有机质生烃作用:干酪根在热演化过程中生成的油气的体积超过原干酪根体积,使孔隙流体体积增加,在正常压实阶段将推动油气运移,在欠压实阶段促进异常高压形成。蒙脱石脱水作用:指蒙脱石向伊利石转化过程中释放层间水的过程。这些水进入孔隙使孔隙流体体积增加,在正常压实阶段将推动油气运移,在欠压实阶段促进异常高压形成。另,干的蒙脱石在吸水后体积有时可增大数倍,从而增加压力。流体热增压作用:地层温度增高,流体受热体积膨胀使层内压力增高。构造应力作用:构造应力指由构造运动产生的地应力,可引起地层的压缩和变形而使孔隙空间减小而形成高压。 ③烃类的浓度梯度:即扩散作用,对天然气的初次运移意义较大。2)相态①水溶相:烃类溶解在水中以单相流动。天然气在地下水中溶解度很大,故水溶气相是天然气初次运移的一种重要方式;对石油不是主要运移方式。②游离相:是石油初次运移最重要的相态,游离油相运移的高峰是在中等压实阶段;烃源岩大量生气而地层水很少时,天然气主要呈游离气相初次运移。③气溶油相:油溶于气,以“气溶”方式运移。这也是一种游离相运移方式。④油溶气相:气溶于油,是天然气初次运移的一种重要相态。⑤分子状态运移:天然气的扩散作用导致的一种天然气运移相态。3)相态演化: 5道:未熟—低熟阶段:孔隙、微层理面;成熟—过成熟阶段:微裂缝;异常高压导致烃源岩产生微裂缝,微裂缝具有周期性开启与闭合的特点。5)时期:主要为主生油期。6)距离:烃源岩靠近储集层 15 米左右最好,烃源岩单层厚度为 30最好。砂泥岩互层条件下,排烃效率最好。7)方向:由生油层中部向顶部、底部运移。8)初次运移模式:压实排烃模式(未成熟阶段) 、异常高压微裂缝排烃模式 (成熟)、扩散排烃模式( 高成熟、过成熟)。呈现多种相态、动力和通道等多种组合。5 二次运移:油气进入储集层后的一切运移。最终结果是停止运移,在圈闭中聚集成藏。1)主要作用力:①浮力和重力:浮力上浮力,上浮力大于阻力则向上运移。浮力为动力,重力为阻力。②毛细管力:阻力和动力。③水动力:水的流动产生的压力即水动力。水流方向与浮力方向相反为阻力,相同为动力。④构造运动力:动力。2)相态:石油主要呈游离相态运移;天然气呈游离态、水溶相态、油溶相态、分子扩散状态运移,根据温度、压力条件的不同而呈不同相态运移。3)时期:最早的大规模二次运移时期在主生油期。4)通道:①疏导层:具有发育的孔隙、裂缝或孔洞的地层,即渗透性地层。②断层:具两重性,通道或13遮挡作用,这决定于断层的规模、断层的性质及产状、断层断穿地层的岩性组合等许多因素。③不整合面。5)方向:沿着阻力最小的途径,由高势区向低势区运移。6)距离:我国以短距离运移为主,一般 50内,最大约 80体势:单位质量流体所具有的总机械能。6 油气二次运移方向的研究方法:①地质分析;②流体势分析;③地球化学分析。第六章 油气聚集与油气藏的形成一、油气藏形成的基本条件六大成藏要素:生油层—油气藏形成的物质基础;储集层—油气的储集空间和运移通道;盖层—封闭油气,油气藏的保护层;圈闭—油气聚集的场所;运移—油气从分散到集中的聚集过程;保存—油气藏免遭破坏,得以保存。1 充足的油气来源①烃源岩的规模和质量:烃源岩的面积大、层系多、厚度大是基础。烃源岩质量应是有机质的丰度高、类型好、成熟度适当。②烃源岩的排烃条件:砂岩储集层单层厚约 10~15m,泥岩烃源岩单层厚约 30~40m,二者呈略等厚互层的地区,砂泥岩接触面积最大,排烃条件好。③有利的运移条件。2 有利的生储盖组合:生油层中生成的丰富油气能及时运移到良好储集层中,同时盖层的质量和厚度能使油气保存下来的生储盖组合。如互层式、指状交叉式生储盖组合。生储盖组合:地层剖面上生油层、储集层和盖层同时存在并紧密联系的一个组合。按空间配置关系分:①正常式生储盖组合:烃源岩在下,储集层在中,盖层在上。②顶生式:烃源岩与盖层同属一层,储集层在下。③侧变式:岩性、岩相的横行变化使烃源岩与储集层同属一层,盖层在上。④自生自储自盖式:烃源岩、储集层、盖层都同属一层。如泥岩中的砂岩透镜体储油、石灰岩中局部裂缝发育段储油、泥岩中裂缝发育段储油。互层式可看成是正常式和顶生式的有机结合,是油气聚集效率最高的组合。按时代关系分:新生古储、古生新储、自生自储。3 有效的圈闭圈闭的有效性:具有油气来源的前提条件下圈闭聚集油气的实际能力。①圈闭有效容积的大小:越大越好。大小决定于圈闭闭合面积大小、储层有效厚度大小、储层有效孔隙度大小。②圈闭与油气源区的距离:越近越好。③圈闭所在位置与油气运移主方向关系:圈闭位置在运移方向上为好。④圈闭形成时间:主生油期以前、主运移期以前形成的圈闭有效性都好,主运移期以后形成的圈闭为无效圈闭。⑤水动力强度和流体性质:水动力条件要相对稳定。油水界面倾角天然气密度,故油水界面倾角>气水界面倾角。同一圈闭在相同条件下,对油聚集有效,对气肯定有效;对气聚集有效,对油则不一定有效。4 必要的保存条件:①良好的区域性盖层;②相对稳定的大地构造环境;③相对稳定的水动力环境。二、油气聚集:油气在圈闭中聚集形成油气藏的过程。1 单一圈闭中油气的聚集:在静水条件下油气不断进入圈闭分三个阶段。第一阶段,油气进入圈闭,水在下。第二阶段,先油水界面一直下降到溢出点,然后一部分石油便溢出。第三阶段,石油全部溢出,圈闭被天然气充满。2 系列圈闭中油气的聚集141)油气差异聚集原理:油比气先溢出进入下一个圈闭;形成“气心油环” 。2)油气差异聚集的必备条件①在区域倾斜的背景上存在溢出点依次抬高的一系列连通圈闭。②烃源区位于系列圈闭的下倾方向,在静水条件下油和游离气一起运移。③有足够数量的油气补给;具有区域性较长距离运移的条件。3)常见的干扰因素:①支流油气供给;②油内溶解气随温压降低而逸出;③油气成藏后发生的油气再分布;④水动力作用影响。另一种情况是:毛管压力遮挡的圈闭中的油气聚集形成“油心气环” 。 三、天然气藏形成机理1 天然气成藏过程的特殊性①天然气在地层水中的溶解和水溶气析出成藏:溶解度随压力降低和地层水矿化度升高而降低,随温度升高而先降低后增大。②天然气通过盖层的扩散:天然气更易发生扩散和疏漏作用。③天然气藏形成与保存的动态过程:一方面通过初、二次运移进入圈闭,一方面通过扩散等原因通过盖层散失,处于“聚”和“散”的动态过程中。2 凝析气藏:在地下深处高温高压条件下的烃类气体经采到地面后,因温度压力降低而凝结出液态石油——凝析油,这种气藏就是凝析气藏。以高气油比和高度富集轻烃组分为特征。1)相态特征①临界温度和临界压力:液体能维持液相的最高温度称为该物质的临界温度;临界温度时该物质气体液化所需的最低压力称为临界压力。②凝析气藏的 系曲线与相态特征 成条件:①烃类物系中气体数量多于液体数量,液相反溶于气相。②地层温度介于烃类物系的临界温度与临界凝结温度间,地层压力超过该温度时的露点压力。3 深盆气藏:一种赋存于盆地深凹陷部位、低孔低渗储集层中的气水关系倒置的非常规气藏。常规天然气藏:气在圈闭中的聚集符合重力分异原理,形成上气下水的常规分布。1)深盆气藏的特点:①一般分布在盆地的凹陷或斜坡下倾部位,无常规意义上的圈闭条件;②储集层的孔渗性差;③气水关系倒置;④异常地层压力。2)形成机理:①毛细管力封闭和力平衡原理:天然气在储集层中运移受阻而形成异常高压,以“活塞式”方式驱替储集层中的孔隙水而形成气下水上的深盆气藏。②天然气的“聚”和“散”的动态过程制约深对比内容 天然气藏 油藏烃类来源广泛,具多源、多阶段性。既有有机气,又有无机气。各类有机质在不同演化阶段均生成天然气。多源天然气复合成藏。来自腐泥、腐殖-腐泥型有机质。主要生成于一定埋藏深度的生油窗中。储、盖层条件对储层要求低、对盖层要求高。盖层封闭机理多样,烃浓度封闭可起重要作用。对储层要求高、对盖层要求低。盖层封闭机理为物性封闭、异常压力封闭。运移方式易于运移且方式多样:渗滤、脉冲式混相涌流、扩散、水溶对流,其中扩散和水溶对流为重要运移机制。 主要是渗滤和脉冲式混相涌流。聚集机理多样:游离天然气直接排替地层水成藏,已聚集石油的圈闭被天然气驱替成藏,水溶气脱溶成藏,富含气的地层水可形成水溶气藏。较单一。游离相石油排替地层水聚集成藏。演化和保存条件易于散失,扩散损失重要。气藏形成始终处于聚和散的动平衡中,成藏期晚有利于气藏的保存。聚集效率低。主要为渗滤损失。扩散损失不很重要,聚集效率相对较高15盆气藏的分布范围。4 天然气水合物:在特定的低温和高压条件下,甲烷等气体分子天然地被封闭在水分子的扩大晶格中,形成似冰状的固态水合物。1)形成条件:低温、高压。2)分布特征:多分布在极地、永久冻土带及大洋海底。分为:大陆型水合物气藏、海洋型水合物气藏。5 煤层气藏:具有一定规模并含有商业性开采价值煤层气的煤岩体。煤层气:储集在煤层中的自生自储式的天然气。1)赋存状态:游离、吸附、溶解。在煤储集层主要依赖吸附作用,圈闭无关要紧,这是与常规天然气聚集的最主要差别。通常将煤层最低可采厚度作为煤层气储层厚度的下限值,一般把煤层厚度下限值定为 1m。2)控制煤层气富集的地质因素:①煤的组成;②煤的变质程度;③煤层厚度;④煤层的埋深厚度;⑤煤层围岩的封闭性;⑥地质构造运动。6 油气藏破坏:①剥蚀和断裂作用;②热蚀变作用;③生物降解作用;④氧化作用;⑤水动力作用和水洗作用;⑥渗漏和扩散作用。7 油气藏破坏的产物:①次生油气藏;②油气苗;③固体沥青。8 油气藏形成时间的确定:①圈闭发育史:油气藏形成时间晚于圈闭的形成时间。②烃源岩生排烃期:油气藏形成时间不会早于生排烃期。③流体包裹体的形成期次和均一温度④储层自生伊利石同位素年代学分析9 流体包裹体:矿物生长过程中被包裹在矿物晶格的缺陷或窝穴中的成矿流体。按相态分:气体包裹体、液体、气液包裹体;按成分:盐水包裹体、油气包裹体。第七章 油气聚集与分布单元1 含油气盆地:具有商业性油气田的沉积盆地。2 含油气盆地构造:含油气盆地的基底、周边、盖层。3 含油气盆地内部构造( 含油气盆地的类型:裂谷型盆地、造山型盆地。5 油气田:受单一局部构造单位所控制的同一面积内的油藏、气藏、油气藏的总和。6 油气田的分类:①构造型油气田②地层型油气田③岩性型油气田④复合型油气田。7 油气聚集带:同一个二级构造带中,互有成因联系、油气聚集条件相似的一系列油气田的总和。
展开阅读全文
  石油文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:《石油地质学》总结资料
链接地址:http://www.oilwenku.com/p-53862.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2016-2020 石油文库网站版权所有
经营许可证编号:川B2-20120048,ICP备案号:蜀ICP备11026253号-10号
收起
展开