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油气田开发地质基础(完整版)

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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油气田开发地质基础刘吉余 主编 黎文清主审 石油工业出版社第一章、圈、生物圈。水圈的循环作用:(1)净化空气和大自然;(2)源源不断的制造淡水供给陆地;(3)通过河流将陆地表面的松散泥沙及溶解物送入海洋。幔、地核,其中地壳和地幔的分解面试莫霍界面,地幔和地核的分界线是古登堡界面。力、密度、压力、地球的磁性、地球的弹性和塑性。热增温率):在内热层中,深度每增加 100 米所升高的温度数值。一般为 平均为 热增温级):在内热层中,温度每升高 1℃所需加深的深度,以米表示。倾角和磁场强度三个地磁要素来表示。月引力可以摄引地壳升降 7~15固体潮。第二章、自然动力引起地球的物质组成、内部结构、构造和地表形态变化和发展的作用。分为内力地质作用和外力地质作用。地球内部能力引起的岩石圈甚至地球的物质成分、内部结构、构造和地表形态变化发展的作用。 内力地质作用地壳运动 水平运动升降运动岩浆作用 地球内动力作用引起的地壳或岩石圈物质的机械运动,称为地壳运动或者构造运动。分为垂直运动和水平运动。垂直运动系指地壳或岩石圈沿地球半径方向或者垂直于大地水准面的方向发生的大规模的升降运动。升降运动可以引起海陆变迁、地势高低的改变、岩石的垂直位移以及层状岩石形成大型平缓弯曲。水平运动是指地壳或者岩石圈沿着大地水准面的切线方向的运动,表现为大规模的水平位移,主要引起地壳的拉张(大洋中脊的扩张) 、挤压(板块的消减、碰撞) 、平移甚至旋转,从而使岩层发生弯曲和断裂,地形上则形成山脉和盆地。壳深部的高温高压的硅酸盐熔融体称为岩浆。当地下平衡破坏或者局部压力降低时,岩浆就会向着压力低的方向流动,侵入地壳上部或者喷出。在这个过程中岩浆与周围的岩石相互作用,改变着围岩和自身的化学成分和物理状态。这种从岩浆的形成、演化直至冷凝,岩浆本身发生的变化以及周围岩石影响的全部地质作用过程称为岩浆活动或岩浆作用。岩浆从深部发源地上升但没有到达地表就冷凝形成岩石,这种作用称为侵入作用,冷凝形成的岩石称为侵入岩。岩浆从深部发源地上升直至溢出地面,或者喷到空中,称为喷出作用或者火山作用。喷出地表后大部分挥发组分逸散后的熔融体,称为熔浆,冷却后形成的岩石称为熔岩。指原岩处在特定的地质环境中,由于物理、化学条件的改变,使原岩的矿物成分、结构、构造发生变化,形成新岩石的过程。经过变质作用所形成的新岩石称为变质岩。(1)变质作用的因素:温度、压力和化学活动性流体。(2)接触变质作用:岩浆岩体与围岩的接触部位上,由岩浆散发的热量和流体引起的一种变质作用。可以分为:热接触变质作用和接触交代作用。(3)动力变质作用:由构造运动所产生的定向压力引起岩石发生的破碎、变形和重结晶等的一种变质作用。 在变质过程中化学效应微弱,主要为机械过程。(4)区域变质作用:通常发生在大范围内,区域变质带长达数百甚至数千千米,宽数十至数百千米。(5)混合岩化作用:当变质温度逐渐升高,在接近高温极限时,岩石产生部分熔融现象,这种原岩与熔融岩石相互交叉混合的作用,称为混合岩化作用。源:地表以下始发震动的位置。具有一定的空间范围,称为震源区。震中:震源垂直投影到地面的点。具有一定的空间范围,称为震中区。震源深度:震中到震源的距离。按震源深度不同可以分为浅源地震(深度小于 70,中原地震(深度介于 70深源地震(深度大于 300。震中距:地面上任意一点到震中的距离。震源距离:地面上任意一点到震源的距离。地震震级:是表示一次地震释放能量大小的量度。震源发出的能量越大,震级就越大。4) 。磁性、电性、然元素矿物、硫化物及其它类似化合物矿物、氧化物及氢氧化物矿物、含氧酸盐矿物、卤化物矿物(1)石英:柱状或锥状晶体,柱面上有横纹,集合体有晶簇状、粒状、致密块状,无色或乳白色、紫、烟灰、黑等色,晶面为玻璃光泽,断口为油脂光泽,透明至半透明,硬度 7,无解理,贝壳状断口。较稳定,不溶于酸(氢氟酸除外)可以分为显晶质和隐晶质,显晶质有紫水晶、烟水晶、黄水晶、蔷薇石英、蓝石英、乳石英、砂金石等。隐晶质有石髓(玉髓) 、碧玉、蛋白石鉴定特征:六方柱及晶面横纹,典型的玻璃光泽,很大的硬度,无解理,贝壳状断口及端口上有油脂光泽。(2)长石:正长石:肉红、褐黄、浅黄色,玻璃光泽、透明,硬度 6,两组完全解理,解理面之间呈直角。产于岩浆岩和变质岩中。微斜长石:化学成分与物理性质与正长石相同,晶体形态也类似,但是两组解理面之间的夹角为 89°40′,因其近似于 90 度而得名。产于岩浆岩和变质岩中。斜长石:细柱状或板状,白到灰白色,解理面上具双晶纹,小刀刻不动。(3)方解石:锤击呈菱形碎块,小刀易刻动,遇稀盐酸强烈起泡。(4)方解石相似,遇热的或浓盐酸才起反应。(5)白云母:假六方柱状或板状或片状,无色透明,含杂质则带他色,玻璃光泽,解理面为珍珠光泽,有一组极完全解理,可劈成薄片,薄片有弹性。绝缘及隔热性很好。 ,(6)黑云母:褐色或黑色,有时微带浅绿至深绿色,不具绝缘性,其它与白云母相似。较白云母易风化形成氢氧化物和粘土物质。(7)绿泥石:晶体呈片状或板状,集合体呈鳞片状,也有鲕状和致密块状。颜色为浅绿至深绿色,玻璃光泽或油脂光泽,解理面上为珍珠光泽。具及完全解理,能使晶体裂成薄片,薄片具有挠性。(8)海绿石:绿色、细小圆粒状、沉积岩中的共生矿物。(9)高岭石:土状、性软、粘舌,具有可塑性(10)蒙脱石:隐晶质、土状集合体,白色或带浅红、浅绿、浅蓝色,具油脂光泽,干燥时无光泽,吸水体积膨胀和强烈的吸附性。(11)黄铁矿:晶体为立方体或五角十二面体及其聚形,晶面上有三组彼此垂直的平行条纹,浅黄色、条痕绿黑色,硬度较大(小刀刻不动) ,无解理,燃烧时有硫磺臭味。(12)赤铁矿:片状或板状集合体的赤铁矿叫镜铁矿,钢灰色,樱红色条痕,金属光泽,不透明;鲕状、肾状、块状或粉末状集合体为沉积型赤铁矿,暗红色,樱红色条痕,半金属暗淡光泽。(13)磁铁矿:铁黑色,条痕黑色,强磁性,金属或半金属光泽,不透明。(14)褐铁矿:铁黑或黄褐色,条痕黄褐色(15)石盐:立方体晶形,集合体呈粒状或块状,味咸,燃烧有黄色火焰。(16)石膏:一组及完全解理,可裂成薄片,形态为板状或纤维状,硬度低,指甲可以刻动。(17)重晶石:板状晶形,硬度小,完全解理,相对密度大,不溶于酸。(18)普通角闪石:绿黑色、长柱状晶体,相交成 124°的解理。(19)普通辉石:绿黑或黑色,近八边形短柱状,两组解理近垂直。(20)橄榄石:橄榄绿色、玻璃光泽、硬度高。第四章、等质量分数可以将岩浆岩分为 4 类。超基性岩:<45%;基性岩 45%1000粗砾 粗砾岩 1000砾岩 100砾岩 10砂岩 砾岩 砂岩 粉砂岩 粉砂岩 土(泥) 粘土岩 1低弯度(区流河(蛇区河) 网状河(2)河流相沉积的一般特征:矿物成分复杂,成熟度低;沉积构造丰富,具有特征的“二元结构序列” ;生物化石稀少;特征的砂体形态。(3)河流相又可以分为:河床、堤岸、河漫、牛轭湖四个亚相。河床亚相:是河谷中经常流水的部分。其横剖面呈槽型,上游较窄,下游较宽,流水的冲刷是河床底部现实明显的冲刷界面,构成河流沉积单元的基底。堤岸亚相:常发育在河床沉积的上部,相对河床亚相而言,属顶层沉积。岩石类型简单,粒度较细,以小型小错层理为主。河漫亚相:位于天然堤的外侧,地势低洼而平坦。主要有粉砂岩和粘土岩。粒度是河流沉积中最细的,层理类型单调,主要有波状层理和水平层理。牛轭湖亚相:弯曲河道的截弯取直作用是被截掉的弯曲河道废弃,形成牛轭湖。沉积主要为粉砂岩和粘土岩,粉砂岩有交错层理,粘土岩有水平层理,常含有淡水软体动物化石和植物残骸。岩体呈透镜状,延伸最大可达数千米,厚可达数十米。)湖泊的分类湖泊从湖水的含盐度分为咸水湖和淡水湖,其中含盐度>为咸水湖,在 1%间的半咸水湖;在 1%之间的为微咸水湖,<为淡水湖;按照沉积特征分为碎屑沉积湖泊和化学沉积湖泊,前者以陆源碎屑沉积为主,后者以化学沉积为主;按照湖泊所在地理位置分为:近海湖泊和内陆湖泊;按照湖泊成因可分为:构造湖(断陷湖、拗陷湖) 、河成湖(如潘阳湖、洞庭湖) 、火山湖(如长白山的天池) 、岩溶湖和冰川湖等。(2)碎屑湖泊相沉积的一般特征:岩石类型单一,主要以粘土岩、砂岩和粉砂岩为主,砾岩少见;沉积构造多样;生物化石丰富;垂向层序多成反韵律,多出现由深湖至滨海的下细上粗的反旋回程序;分布范围比河流大比海相小,相带、岩性、沉积厚度大致呈环带状分布。(3)碎屑湖泊相得亚相及特征:根据湖水的深度和所处的自然地理位置,进一步将湖泊划分为滨湖区、浅湖区和深湖区。在此基础上,再根据沉积物特征、砂体类型及所处位置将路远沉积湖泊相分为:湖泊三角洲、滨湖、浅湖、半深湖湾、湖泊重力流等亚相。滨湖亚相:是洪水期湖岸线与枯水期湖岸线之间的地带。浅湖亚相:枯水期的湖面以下,波基面以上的潜水地带。半深湖于湖泊内部波基面以下的深水地区、不受湖浪影响,多半为水体安静的还原环境;湖湾亚相:在滨浅湖地区,由于沙嘴、沙坝、水下隆起的障壁遮挡作用,使近岸水流受到限制而形成半封闭的湖湾。湖泊三角洲:是指在岸上平原区河流流入湖泊的浅水缓坡处、沙泥堆积形成的、向湖心突出的、似三角形的沉积体。浪、潮汐和海流三种形式。(1)海相组沉积的一般特点:岩石类型多样,以砾岩、砂岩、粉砂岩、粘土岩、碳酸岩等在海相组中广为分布,岩石厚度大、分布广、岩性稳定,结构成熟度和成分成熟度高,圆度及分选好;海相沉积中发育有各种类型的层理、波痕、雨痕、泥裂及其它构造;自生矿物以海绿石为主,长于碎屑岩、碎屑灰岩共生;生物化石较多。(2)滨岸相:又叫海岸相一般特带你为:水动力作用强烈而复杂;岩石类型以砂岩分布最广,碎屑的圆度和分选好,成熟度高、稳定重矿物集中;见有对称和不对称的波痕及各种交错层理;生物化石丰富。(3)滨岸相的亚相:海岸沙丘、后滨、前滨、近滨。(4)浅海陆棚相:由近滨外侧至大陆坡内边缘的宽阔海域。浅海陆棚相包括过渡带和滨外陆棚两个亚相。(5)半深海相:(6))三角洲的发育过程:河口坝和河道分叉的形成;决口扇的形成与三角洲的扩大。(2)三角洲形成的控制因素:河流的作用,河流的流量和输沙量是形成三角洲的基础,流量和输沙量越大,最大流量和最小流量的比值越高,越有利于泥沙在河口的堆积,对三角洲的形成发育有利;蓄水池的密度与河水密度的差异;蓄水体的水动力作用;河口区蓄水体水底地形;蓄水盆地的构造特征。(3)三角洲的主要类型:三角洲前缘 冲积扇 辫状河平原 分流平原河控 河控扇三角洲 河控辫状河三角洲 河控三角洲浪控 浪控扇三角洲 浪控辫状河三角洲 浪控三角洲潮控 潮控扇三角洲 潮控辫状河三角洲 可称为内陆海、陆内海、大陆海等,是指位于大陆内部或陆棚内部的、低坡度的(海底坡度一般小于 1ft/、范围广的、很浅的浅海。陆缘海:也可称为大陆边缘海,是位于大陆边缘或陆棚边缘或大洋边缘、坡度较大的、范围较小的、深度较大的浅海。礁:狭义的礁也叫生态礁,是指造礁生物原地生长造成的坚固的抗浪骨架,它在地形上具有隆起的正性地貌特征。广义的礁实际是指厚的碳酸盐岩体,横向眼神不愿,即是一个三度空间上的碳酸盐岩几何体,包括石化礁、生物礁、生物岩礁、有机建造、生物丘、灰泥丘、生物层、层状礁、地层礁等。第十章 石油、1)高硫石油:含硫量>2%;低硫石油:含硫量<含硫石油:含硫量在 2%之间。(2)石油的馏分:轻馏分 中馏分 重馏分馏分石油气 汽油 煤油 柴油 重瓦斯油 润滑油 渣油温度,℃ <35 3590602060500(3)石油的物理性质颜色:白色、淡黄色、黄褐色、淡红色、黑绿色至黑色都有,颜色与其胶质、沥青质含量有关。其含量越高,颜色越深;密度及相对密度:石油的密度是指单位体积的质量,相对密度是指在标准条件下(20℃,,原油密度与 4℃时纯水密度比值。石油的相对密度一般介于 间。石油密度大小取决于胶质和沥青质的含量及石油组分的分子量。地下石油的密度的大小还与其所处的温度、压力条件及溶解气的数量有关。粘度:流体质点相对移动时所受到的内部阻力称为粘度。粘度的大小与温度、压力、气体的溶解量有关。温度越高粘度越低,压力越大粘度越大,所含溶解气量越多粘度越小。凝固点:液体石油冷却到失去流动性时的温度称为凝固点。石油凝固点与蜡质和烷烃碳数有关,含蜡量越高凝固点越高。凝固点高的石油容易使井底结蜡,给石油开采带来困难。导电性:石油具有极高的电阻率,是一种非导体。溶解性:石油在水中的溶解度很小,处甲烷外,各族烃类在水中的溶解度,随分子量增加而减小。随温度压力的增大的增大。石油易容易有机溶剂。荧光性:石油在紫外线照射下产生荧光,这种特性称为荧光性。发光颜色随石油或沥青质的性质而变,石油溶于有机溶剂发光颜色不受溶剂性质的影响,发光强度随石油或沥青物质的浓度而发生变化。石油的热值:每千克可燃矿产燃烧时所产生的热量为热值。石油是一种优质燃料。1)干气:甲烷含量在气体成分中占 95%以上,重烃气含量极少,一般不会超过 1%称为干气。干气一般不与石油伴生可单独形成纯气藏。湿气:凡是气体中重烃气含量较多者为湿气,一般与石油伴生,且与凝析气藏有关。干气湿气的区别:湿气有微弱的汽油味,燃烧时火焰呈黄色,通入水中水面常出现彩色油膜;干气燃烧时火焰呈蓝色,通入水中无油膜出现。(2)天然气的物理性质:相对密度:在标准状况下,单位体积天然气的质量与同体积空气的质量之比值,一般在 间。临界温度和压力:使天然气由气相变为液相时的最高温度。每一种物质都有一个特定的温度,当高于这个温度时无论加多大压力,都不能使气体转化为液体,这个特定的温度就叫做临界温度。在临界温度时,是气体转化为液体的最低压力,叫做临界压力。蒸气压力:将气体液化时所需要施加的压力称为该气体的饱和蒸气压力。蒸气压力随温度的升高而增大。在同一温度下,烃的分子量越小,其蒸气压力越大。溶解性:天然气溶解于水和石油,它在水或油中的溶解能力用溶解系数表示。当温度一定时,每增加一标准大气压所溶解在单位体积石油中的天然气量称为溶解系数。粘度:天然气的粘度与化学组成及所处饿环境有关,低压时,粘度随温度的增加而增加,高压时,粘度随压力的增大而增加,随温度的增大而降低,随分子量的增加而增加。热值:每立方米天然气燃烧所发出的热量称为天然气的热值。(3)天然气的分类:按在地下的产状可分为:油田气、气田气、凝析气、水溶气、煤层气及固态气体水合物等。油田气:系指与石油共存的天然气,可溶于油内或在油气藏中呈游离气顶,也可单独形成气藏与油藏共处于同一油气田中。气田气:系指不与油藏伴生的单一天然气聚集中的气体。凝析气:当地下温度、压力超过临界条件时,液态烃逆蒸发而形成饿气体,称为凝析气。水溶气:系指溶于水中的气体。煤层气:系指煤层中的游离气和吸附气。固态气体水合物:系指在特定压力和温度下,气体分子天然的被封闭在水分子的扩大晶格中,呈固态的结晶化合物,也称冰冻甲烷。义的油田水是指油田范围内储集油气的地层中的地下水,即油层水。(1)油田水的矿化度:即水中各种离子、分子和化合物的总含量。油田水的狂化度一般都较高。(2)油田水的产状:按油田水存在的状态吸附水:吸毒仔岩石颗粒表面、呈薄膜状的谁。这部分即使在高温高压条件下也不能自由运动。毛细管水:存在与毛细管或裂隙中的水,只有当作用于水的外力超过毛细管力时才能在空隙中流动。自由水:存在于超毛细管孔隙、裂隙、空洞中的水,在重力作用下能在其中自由流动。(3)油田水的物理性质颜色与透明度:油田水常带色并混浊不清,哈硫化氢时,呈青绿色;含铁质胶体时,带淡红色、褐黄或淡黄色。粘度及密度:均比纯水高。含盐量越高,则密度及粘度越大。温度升高粘度降低。嗅觉及味觉:比较特殊,含有的物质不同,气味就不相同。温度:随深度的增加而增加。导电性:具有导电性。(4)油田水的分类:(5)油田水在油气勘探中的应用利用地下水中有机组分预测含油气性;地下水中微量元素组分可作为含油性的间接标志;高矿化度的氯化钙和碳酸氢钠型水合物作为含油性标志。第十一章 油气的生成与生油层97.(1)油气成因:从物态上看:石油天然气是流体,在地下一定条件下,不断流动,现在所找到的油气藏并非其生成地方,而是经过一定距离运移而聚集起来的。从化学成分上看:组成复杂,地下运移过程中或者其他条件改变,其成分也发生变化,其现今的组成并不代表其原貌。目前对石油天然气的了解尚不充分。(2)干酪跟:沉积岩中所有不溶于非氧化的酸、碱和非极性有机质溶剂的分散有机质称为干酪跟。干酪跟是一种高分子聚合物,没有个固定的化学成分,主要有碳、氢、氧和少量硫、氮组成,没有固定的分之式和结构模型。(3)油气生成的地质环境大地构造条件:只有那些曾经发生过持续下沉的沉积盆地才是有利于生物生长的环境,才有沉积物的沉积,才能为油气生成、运聚提供有利的场所。岩相古地理条件:海相和陆相都适合于油气生成的岩相古地理条件。浅海区及三角洲区最有利于油气的生成。气候条件:温暖潮湿的气候有利于生物的繁殖和发育,是油气生成的有利外界条件。(4)物理、化学条件温度与时间:温度与时间是可以互补的,高温短时作用与低温长时作用可能产生同样的效果。(随埋深加大,当温度升高一定数值,有机质才开始大量转化为石油,这个温度界限称为有机质的成熟门限温度。其相应的深度称为门限深度。 )细菌活动:厌氧细菌在缺乏游离氧的还原条件下,有机质可悲厌氧细菌分解而产生甲烷、氢气、二氧化碳以及有机酸和其它碳氢化合物。催化作用:油气生成过程中的催化作用在于催化剂与分散有机质作用,破坏了后者的原始结构,促使分子重新分布,形成内部结构更稳定的物质——烃类。放射性元素师促使有机质向油气转化的能源之一。压力作用:压力可以促进反应的进行。(5)油气生成过程:生物化学生气阶段、热催化生油气阶段、热裂解生凝析气阶段、深部高温生气阶段。)生油(气)岩:能够生成石油和天然气、并能排出聚集成商业性油气藏的岩石,称为生油(气)岩。(2)有机质的丰度:生油层中有机质的相对含量。目前常用的有机质丰度指标主要包括有机碳含量(、岩石热解参数(生烃浅量 2) 、氯仿沥青 A 和总烃含量。(3)有机质(干酪跟) ,Ⅰ型干酪跟生烃能力最大,以生油为主,Ⅲ型干酪跟生烃能力最小,以生气为主,Ⅱ型干酪跟介于两者之间。(4)有机质成熟度:有机质向石油和天然气转化的热演化 程度。目前用于评价生油岩成熟度的地球化学指标有:时间、镜质组反射率(、热变质数、孢粉碳化程度、热解参数;可溶性抽提物化学组成等。此外,还有饱和烃组成、自由基含量、干酪跟颜色、H/C—O/C 原子比关系、生物标志物等。第十二章 够储存和渗滤流体的岩层。必须具备两个条件:孔隙性和渗透性。孔隙性的好坏直接决定着储集层储存油气的数量,渗透性的好坏则控制了储集层内所含油气的产能。)超毛细管孔隙:管形孔隙直径大于 500μm,或裂缝宽度大于250μm,在自然条件下能够自由流动,服从静水力学的一般规律。(2)毛细管孔隙:管形孔隙直径介于 间,间,由于毛细管力的作用,已经不能自由流动,只有在外力大于毛细管力的情况下,才能在其中流动。(3)微毛细管孔隙:管形孔隙直径小于 于流体与周围分子之间的巨大引力,在通常温度和压力下,不能流动。增加温度和压力,也只能引起流体呈分子或分子团状态扩散。=单位时间内流体通过岩心的流量 Q*流体的粘度 μ*岩石的长度 L/岩样两端的压差△P*岩心的截面积 果岩石孔隙中只有一种流体(单项)存在时,而且这种流体不予岩石发生任何物理和化学反应,这种条件下所反映的渗透率。有效渗透率(相渗透率):多相流体存在时,岩石对其中每种相流体的渗透率。相对渗透率=有效渗透率/)矿物颗粒的矿物成分:一般性质坚硬、遇水不溶解、不膨胀、遇油不吸附的碎屑颗粒组成的砂岩,其储层物性好。(2)碎屑颗粒的粒度和分选程度:一般情况下,颗粒的分选程度越好,孔隙度和渗透率也越大。(3)碎屑颗粒的排列方式和圆球度:一般圆球度好,其孔隙度、渗透率就越大。(4)胶结物性质的多少:胶结物越多,孔隙越小,连通性就越差。一般来说接触式胶结储集性最好,孔隙式胶结较好,基底式胶结和杂乱式胶结较差。要有石灰岩、白云岩、灰质白云岩、白云质灰岩、生物碎屑灰岩和鲕状灰岩等。粒内空隙(生物腔体孔隙):指碳酸盐颗粒内部的孔隙,是沉积前颗粒生长过程中形成的孔隙。生物骨架孔隙:它是由原地生长的造礁生物(如群体珊瑚、层孔虫、海绵等)生长时形成的坚固骨架之间留下的孔隙。岩裂缝:也可称之为原生的非构造裂缝。在成岩阶段,由于眼力作用或本身的失水收缩、干裂或重结晶等作用形成。构造裂缝:指构造运动中岩石受构造运动力的作用发生脆性变形儿童形成裂缝,是裂缝中主要类型。成岩——构造缝:在层理缝、和构造缝的基础上再经过构造力作用而形成的裂缝。如层间缝、层间脱空。溶浊裂缝:由于地下水的溶蚀作用扩大并改造了原油裂缝的面貌。已难于判断原油裂缝的成因类型,称为溶蚀裂缝。缝合线:这是由于压溶作用而形成的沉积岩中一种构造现象,常见于石灰岩中。隙型储集层:主要发育粒间孔隙、晶间孔隙、生物格架孔隙。溶蚀型储集层:主要发育各种溶蚀孔隙,油气是岩溶发育地区,溶洞、溶沟联通,成为一个洞穴系统。裂缝型储集层:主要在致密、性脆、质纯的碳酸盐岩中发育各种构造裂缝,它们既可以作为油气储集空间,也可成为渗滤通道,尤其是纵横交错构成裂缝时,更是良好的储集层。复合型储集层:多数碳酸盐储集层属于复合型的,即原生孔隙、溶蚀洞穴、构造裂缝同时在这种储集层中出现,或同时发育两种。这种原生孔隙、溶蚀洞穴都可以成为油气储集空间,裂缝起到渗透通道的作用,构成统一的孔隙—洞穴—裂缝系统,这更有利于形成储集量大、产量高的储集层。山岩储集层:主要是火山喷发岩形成的储集层,常见的有玄武岩、安山岩、粗面岩、流纹岩等。结晶岩储集层:是指由各种岩浆岩和变质岩组成的储集层,由于它们都有不同程度的结晶,故也称结晶岩系。泥质岩储层:泥质岩和沉积剖面上往往呈互层出现,其分布也很广泛。岩、泥岩、石膏、盐岩及泥灰岩、石灰岩等。地层剖面中,紧密相邻的生油层、储集层和盖层的一个有规律的组合,称为一个生储盖组合。常式生储盖组合:指在地层剖面上,生油层位于组合下部,储集层位于中部,盖层位于上部。侧变式生储盖组合:由于岩性、岩相的在空间上的变化而导致生、储、盖层在横向上组合而成。这种组合多发育在生油凹陷斜坡带或古隆斜坡带上,由于岩性、岩相横向发生变化,使生油层和储集层同属一层,二者以岩性的横向变化方式相接触,油气以侧向同层运移为主。顶生式生储盖组合:生油层和盖层同属一层,储集层位于其下。自生、自储、自盖式生储盖组合:生油层、储集层、盖层同属一层。根据生油层与储集层的时代关系,可将生储盖组合分为:新生古储、古生新储、自生自储三种型式。第十三章 油气从生油层向附近储集层中的运移称为初次运移;二次运移:将油气进入储集层以后的一切运移称为二次运移。二次运移既包括了油气成藏以前油气在储集层内的运移,也包括了油气成藏 由于地质条件的改变所导致的油气再运移过程。气在空隙介质中的流动称为渗滤。它是一种机械运动方式。复合达西定律。扩散:物质分子的运动,使各个方向上浓度都趋于平衡的现象,称之为扩散。扩散作用符合费克定律。过静水柱压力的那部分压力) ,产生剩余压力的原因(即动力)有如下几种情况:(1)压实作用:如果一套地层处于压实平衡状态,当其上又沉积了一层一定厚度的沉积物时,新沉积物的负荷就要传递给下伏地层的孔隙流体中,结果使孔隙流体产生了超过静水柱压力的剩余压力。在这种压力下,孔隙流体排出,空习体积缩小,沉积物得到压实。这个过程可以是连续的,也可以是间断的。(2)欠压实作用:泥质岩类在压实过程中,由于压实流体排出受阻或未及时排出,泥岩得不到正常压实,导致孔隙流体承受了上覆地层的静压力(或沉积负荷) ,出现孔隙压力高于其相应的静水压力的想象成为欠压实作用。当欠压实程度进一步强化,孔隙的剩余压力超过泥岩顶底板的抗张强度,则会出现泥岩裂缝,流体排出,压力释放,恢复到正常的压实状态,裂缝闭合。(3)蒙脱石脱水作用:蒙脱石是一种膨胀性粘土,结构水较多,这些结构水在压实作用和热力作用下会有部分甚至全部成为孔隙水,这些新增的流体必然要排挤孔隙原有的流体,起到排烃的作用。(4)有机质的生烃作用:干酪根成熟后可生成大量油、气(包括水) ,这些油、气(包括水)的体积大大超过原干酪根本身的体积,这些不断新生的流体进入孔隙后,必然不断排挤孔隙已存在的流体,驱替原油流体向外排出。(5)流体热增压作用:当泥岩埋藏比较深时,地层温度增加,流体发生膨胀,增大剩余压力,促进流体流动。水随温度的增加,体积也会发生膨胀,产生水增压作用。随埋藏深度加大,地梯温度增大,谁的比容增大。水的这种膨胀作用促使地下流体的运移,当然也有助于烃类的运移。(6)渗析作用:渗析作用是指在渗透压差作用下流体通过半透膜从盐度低向盐度高方向运移,指导浓度差消失为止。含盐量差别越大,产生的渗透压差也越大。(7)其它作用:构造应力作用能导致岩石产生微裂缝系统,这有利于岩石和有机质吸附烃的解吸作用,特别是对于致密的烃源岩以及煤系烃源岩的排烃更为重要。毛细管力:扩散作用:碳酸盐岩的固结和重结晶作用:向上主要为裂缝和断层,横向上主要为风化面及储层的孔隙。第十四章 合于油气聚集、能够形成油气藏的场所。圈闭的组成:(1)储集层:具有储集油气的孔隙空间和使流体运移能力的岩层。如砂岩层、生物碎屑灰岩层等。(2)盖层:改在储集层之上的、不渗透的、能够阻止油气散失的岩层。如泥岩、页岩、石膏和岩盐层等。(3)遮挡物:从各方面阻止油、气继续运移的封闭条件。1)构造圈闭:构造运动使地层发生变形(褶皱)或变位(断裂)为形成的圈闭。如背斜圈闭和断层圈闭。(2)地层圈闭:地壳升降运动引起地层超覆、沉积间断或剥蚀风化等形成的圈闭、如地层超覆不整合圈闭和不整合覆盖圈闭。(3)岩性圈闭:在沉积盆地中,由于沉积条件的差异而造成储集层在横向上发生变化,并为不渗透岩层遮挡而 形成圈闭。如砂岩尖灭圈闭和砂岩透镜体圈闭。1)溢出点:流体充满圈闭后开始溢出的位置。(2)闭合高度:圈闭中储集层的最高点与溢出点间的海波高差。(3)闭合面积:通过溢出点的构造等高线所圈闭的面积。(4)储集层有效厚度:储集层中具有工业性产油、气能力的那一部分厚度。根据有效储集层的岩性、电性、物性标准,扣除其中的非渗透性夹层而剩余的厚度。(5)有效孔隙度:是指岩石中允许流体在其中流动、互动连通的孔隙体积之和与岩石总体积的百分比值。(6)圈闭最大有效容积的确定:圈闭的最大有效容积、决定于圈闭的闭合面积、储集层的有效厚度及有效孔隙度等有关参数。V=F*H*Φ v——圈闭的最大有效容积,m 3F——圈闭的闭合面积, 储集层的有效厚度,mΦ e——储集层的有效孔隙度,%指在单一圈闭中具有同一压力系统的基本聚集。如果在一个圈闭中只聚集了石油,则称为油藏;只聚集了天然气,则称为气藏;而同时聚集了石油和天然气,则称为油气藏。(1)含油(气)高度:油水接触面(含油部分与含水部分的分界面)与油气藏最高点的海拔高差,称含油(气)高度。(2)含油边缘:又称含油外边缘,是指油水接触面与含油层顶面的交线。它是水合油的外部分界线,在此线以外只有水没有油。(3)含水边缘:又称含油内边缘,是指油水接触面与含有曾底面的交线。(4)含油(气)面积:是指含油边缘所圈定的面积称为含油面积。(5)油水过渡带:是指含油边缘与含水边缘之间的地带。(6)边水和底水:在含油边缘内的下部支托着油藏的水称为底水;而在含油边缘以外衬托着油藏的水称为边水。)充足的油气来源:是物质基础,油气来源的丰富程度取决于盆地内烃源岩系的发育程度及有机质的风度、类型和热演化程度。(2)有利的生储盖组合:是形成大型油气藏的必不可少的条件之一。有利的生生储盖组合是指生油层中生成的丰富油气能及时地运移到良好的储层中,同时盖层的质量和厚度又能保证运移至储集层中的油气不会逸散。(3)有效的圈闭:在有油气来源地的前提下,并非所有的圈闭都能聚集油气,有的圈闭聚集油气,有的圈闭只含有水,属于所谓的“空”圈闭。(4)良好的保存条件:必要的保存条件包括:地壳运动为油气藏的破坏性不大、岩浆活动对油气藏的保存没有影响、水动力冲刷也灭有破坏油气藏的保存。)基本形成过程:由于油气水的重力不同,在圈闭中会发生重力分异,当油气在盆地内形成以后,运移至储集层的油气便沿上倾方向想周围高处的圈闭中运移,由于天然气的密度最小、粘度也小,在空隙介质中最易流动,所以运移的结果,天然气必然占据盆地中心周围最高位置的构造环,而石油则占据其下倾方向位置较低的构造,比较接近盆地的中心。(2)差异聚集过程:在低处的构造圈闭中充满了天然气,在高处的构造圈闭中却充满着石油。这种现象叫做差异聚集。蚀作用、水动力冲刷作用、氧化作用和扩散作用。1)根据产量大小分类:高产油气藏:日产量大于 100t;中产油气藏:日产量 10产油气藏,日产量小于 10t。(2)根据储集层岩性分类:砂岩油气藏(组成油气藏的储集层类型为砂岩) 、碳酸盐岩油气藏、火成岩或变质岩的油气藏。(3)根据油气藏的形状分类:层状、块状、不规则状油气藏(4)根据油气藏内烃类组成分类:油藏、气藏、油气藏、凝析气藏(5)根据圈闭成因分类:构造油气藏、地层油气藏、)背斜油气藏:在构造运动作用下,地层发生褶皱弯曲而形成的背斜圈闭,油气藏在背斜圈闭中的聚集称为背斜油气藏。与褶皱有关的背斜油气藏;与基底隆起有关的背斜油气藏、与差异压实作用有关的背斜油气藏、地下柔性物质活动有关的背斜油气藏、与同生断层有关的背斜油气藏。(2)断层油气藏:是指沿储集层上倾方向受断层遮挡作用所形成的圈闭中的油气聚集。断层在油气藏中的作用:封闭作用;通道和破坏作用断层油气藏的形成条件:断层在纵、横向是封闭的;断层位于储集层的上倾方向;在平面上封闭断层与构造等高线或地层尖灭线。或单独、或与后一、二者能组成侧向封闭的闭合线,即能圈闭出一定的闭合面积。断层油气藏的类型:断层与鼻状构造组成的圈闭及其油气藏;弯曲断层与倾斜地层结合组成的圈闭及其油气藏;交叉断层与倾斜地层相结合组成的圈闭及其油气藏;两条弯曲断层相交组成的圈闭及其油气藏;断层与倾斜地层岩性尖灭组成的圈闭及其油气藏;多断层复杂断块油气藏;逆断层断块油气藏(3)岩体刺穿油气藏:由于刺穿岩体接触遮挡而形成的圈闭,称岩体刺穿圈闭。岩体刺穿油气藏则是油气在岩体刺穿圈闭中的聚集。按刺穿岩体性质不同,可以分为盐体刺穿、泥火山刺穿、岩浆柱刺穿。(4)裂缝性油气藏:是指油气储集空间和渗透通道主要为裂缝或溶孔(溶洞)的油气藏。裂缝性油气藏的特点:常呈块状;钻井过程中经常发生钻具放空、钻井液漏失和井喷现象;试井获得的地层实际渗透率比实验室测得的渗透率大得多;同一油藏下,不同的油气井之间产量相差悬殊。指油气聚集在由于地壳升降运动引起地层超覆、沉积间断或剥蚀风化等形成圈闭中的油气藏。(1)地层不整合遮挡油气藏:低层不整合遮挡油气藏与潜伏剥蚀突起和潜伏剥蚀构造有关。剥蚀突起或剥蚀构造被后来沉积的不渗透地层所覆盖,就形成了地层不整合遮挡圈闭,油气在其中聚集就形成了地层遮挡不整合油气藏。(2)地层超覆油气藏:地壳的升降运动及其差异性,常可引起海水或湖水的进退。这种水体进退的结果,在地层剖面上表现为“超覆”和“退覆”两种现象。水进时,沉积范围不断扩大,较新沉积层覆盖了较老地层,原在坳陷边部的侵蚀面沉积了孔隙性砂岩,后来在其上沉积了不渗透性泥岩,就形成了地层超覆圈闭。油气在其中的聚集就形成了地层超覆油气藏。气聚集在由于沉积 条件的改变导致储集层岩性发生横向变化而形成的圈闭中,称为岩性油气藏。(1)岩性尖灭油气藏:沉积岩岩性在横向上变化是一种常见的地质现象,在古海岸线,古三角洲和湖盆的斜坡地带,常见有砂、泥岩相互交错分布。当这些砂岩沿上倾方向渐变为不渗透的泥岩时,这些呈楔状尖灭于泥岩中的砂岩体,就成为岩性尖灭圈闭。(2)砂岩透镜体油气藏:它是由透镜体或不规则状的砂岩储集层,周围被不渗透泥岩所限制,组成圈闭条件而形成油气藏。(3)生物礁油气藏:是指礁组合中具有良好孔隙——渗透性的储集岩体被周围非渗透性岩层和下伏水体联合封闭而形成的圈闭,油气聚集其中就形成了生物礁油气藏。水动力或与非渗透性岩层联合封闭,使静水条件下不能形成圈闭的地方形成聚油气圈闭,称为水动力圈闭。其中聚集了油气就成为水动力圈闭油气藏。由两种或两种以上因素共同起封闭作用而形成的圈闭称为复合圈闭,油气在其中聚集就称为复合油气藏。第十五章 用于地层所含流体的压力称为地层压力或流体压力。静水压力:当储集层孔隙里所含的流体是以水为主时,随着深度增加而增加的水柱静止重量产生的压力,称为静水压力。压力系数:地层压力与静水压力相当,即压力系数近似于等于 1。若压力系数大于 1,即地层压力高于静水压力,则称为异常高压,或称压力过剩,若压力系数小于 1,即地层压力低于静水压力,则称异常低压,或称压力不足。动水压力:当同一储层中具有不同海拔高度的供水区和泄水区时,由于水位面倾斜引起地层水流动而产生的压力,称为动水压力。层压力随深度的增加率。静水压力梯度即在含水层内测压点之上的水柱压力,一般是每加深 10m 增加一个 105水压力梯度即沿水流方向上,单位距离的压力降。其计算公式为: ——液体流量,;K—
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