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中国石油大(北京)石油地质学复习题

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
资源描述:
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。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。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。指一大气压下,20℃石油与 4℃纯水单位体积的重量比,用 示。油在紫外光照射下可产生延缓时间不足 10的发光现象,称为荧光性。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。 石油共存于油气藏中呈游离气顶状态产出的天然气。独聚集的天然气。分为干气气藏和湿气气藏。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。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。 系地层中分散有机质在热演化过程中所生成的天然气。层在煤化过程中所生成的天然气。层中所含的吸附和游离状态的天然气。指油田范围内直接与油层连通的地下水,即油层水。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 6.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。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。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。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。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。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。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。指在储集层的上方,能够阻止油气向上逸散的岩层。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。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。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,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。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。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。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。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。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。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。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。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。)度:是指圈闭顶点到溢出点的等势面垂直的最大高度。指油气藏顶到油气水界面的最大高差。位质量的流体所具有的机械能之和。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。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。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。)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。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。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。沉积有机质向石油转化的热演化程度。”:岩石中可提取的有机质含量。:正烷烃中奇碳分子比偶碳分子的相对浓度。(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 (值)。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。 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。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。)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。是指烃源岩排出烃的质量与生烃的质量百分比。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。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。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。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。体能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要的最低压力。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。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。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。地内沉积盖层因褶皱和断裂活动而形成的构造。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。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。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。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。下多孔介质中流体的压力称为地层压力。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、成石油的化学元素主要是碳、氢、氧、氮、硫。 碳含量为:84平均 氢含量为:11~14%,平均 13%;两元素在石油中一般占 95~99%,剩下的硫、氮、氧及微量元素的总含量一般只有1~4%,其中,氧:一般小于 硫:小于 1%,平均 氮:小于 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 45,大部分正烷烃碳数≤油中多数占 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≤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 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。 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 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 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 25 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。相有机质形成的石油:高碳数(>烷烃多;海相有机质(菌藻类)形成的石油:低碳数(<烷烃含量多。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。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。 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<25%的称芳如何鉴别海相原油和陆相原油?)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 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。天然气分布特征可分为聚集型和分散型。(1)石油共存于油气藏中呈游离气顶状态产出的天然气。独聚集的天然气。可分为干气气藏和湿气气藏。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)解于石油中的天然气。解于水中的天然气。层中所含的吸附和游离状态的天然气。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。照苏林(类,其分类原则是根据 种阴、阳离子的相对含量,以 l、 ((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)l (酸钠型 >1 1 >1 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:δ 13C 一般为平均值为①海相原油 δ 13C 值较高,陆相原油 δ 13C 值偏低。② 随年代变化,微变低。 13③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:δ 13C 随天然气成熟度的增大而增大。生物成因气: ≤热解成因气: 以上两种气的混合气: 天然气成份中:δ 13‰ 碳同位素 δ 13C 值1为海相环境,而且,V/年代越老,比值越小,可能由于 V 较 稳定。 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。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 δ 13C 值的延长线落在生油岩干酪根的 δ 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 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。②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。③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 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。④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。⑤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: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。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:①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Ⅲ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。②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。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,不足于克服毛细管压力差的阻碍,因此微小的油滴将处于停滞不动的状态。随着初次运移的持续进行,油滴增大,逐渐成丝连片,总的驱动力也越来越大。此外,烃类物质从烃源岩进入储集层时压力降低,溶有气体的石油体积增大、密度降低、驱动力增加,即所谓溶解气效应。这两个原因,使烃类驱动力逐渐增大,直到驱动力大于毛细管压力差时,便发生二次运移。39. 油气二次运移的通道及疏导体系有哪些?(1)孔隙系统:渗透性岩石的孔隙系统是最广泛、最基本的二次运移通道。在静水条件下,油气微滴可能从渗透性岩层底部向顶部累积,当累积到一定数量后,便可在层内发生侧向的顺层运移。(2)断层和裂缝面:断层既可作为油气的遮挡条件而造成断层圈闭,也可成为油气二次运移的通道,特别在穿层和垂向运移中具有独特的作用。(3)裂缝系统:裂缝系统对于改善孔隙间的连通性和渗透性,尤其对于改善致密岩石的渗透性具有重要意义。构造裂缝边缘平直,具有一定的方向和组系,往往不受层面限制,延伸较远,是穿层运移的主要通道;成岩裂缝的特点是受层理限制,多平行层面,形状不规划,缝面有弯曲,是储集层内运移的重要通道。碳酸盐岩中裂缝是重要的二次运移通道。(4)不整合面:不整合面分布具有区域性,故它对于油气作远距离运移具有特别重要的意义。它能把不同时代、不同岩性的地层勾通起来。因此,是垂向穿层运移的重要通道。40. 试述油气二次运移的方向取决于哪些因素。油、气、水的力场分布对油气二次运移的方向起着直接控制作用。油气势差是二次运移的动力源。油气二次运移受到三个力的作用,即浮力、水动力和毛细管阻力差,油气二次运移的方向取决于这三个力的合力。 在含油气盆地中,如果在静水条件下,油气主要沿着浮力方向运移,在动水条件下,则沿着浮力和水动力的合力方向,所以油气二次运移总的来说是垂直向上的,当受到遮挡时,则沿着上倾方向,具体的运移路线是沿着各种通道的最小阻力方向。在沉积盆地中,生油区一般位于凹陷的最深处,与之相邻的斜坡和隆起是二次运移的主要指向。具体的运移路线是沿着各种通道的最小阻力方向,它受储层的岩性变化、地层不整合以及断层分布等因素的控制和影响。因此,油气二次运移的方向取决于古构造形态、储集层的储集物性及盆地的演化特征。油气二次运移的机理是:油气二次运移受到三个力的作用,即浮力、水动力和毛细管阻力差,油气二次运移的方向取决于这三个力的合力。②在含油气盆地中,如果在静水条件下,油气主要沿着浮力方向运移,在动水条件下,则沿着浮力和水动力的合力方向,所以油气二次运移总的来说是垂直向上的,当受到遮挡时,则沿着上倾方向,而具体的运移路线又是沿着各种通道的最小阻力方向。③在沉积盆地中,生油区一般位于凹陷的最深处,与之相邻的斜坡和隆起是二次运移的主要指向。而具体的运移路线又是沿着各种通道的最小阻力方向,它受储层的岩性变化、地层不整合以及断层分布等因素的控制和影响。因此,位于凹陷附近的隆起带及斜坡带,特别是长期继承性隆起带中良好储层常常控制着油气的初始分布。这些位置即为盆地中的有利含油远景区。构造运动常可使地层发生褶皱断裂,改变其原有产状,引起油气的再分布。掌握盆地构造现有格局和历史发展,可以预测油气的区域分布。 42. 油气二次运移中油气性质的变化。 石油的胶质、沥青质、卟啉及钒镍等重金属减少,轻组分相对增多,在烃类中烷烃增多,芳烃相对减少,烷烃中低分子烃相对增多,高分子烃相对减少。反映到物理性质上,表现为密度变小、颜色变淡、粘度变稀。使石油的胶状物质增加,轻组分相对减少,环烷烃增加,烷烃和芳烃相对减少,密度、粘度也随之加大,其效果大致与色层效应相反。点及意义。(根据油气差异聚集的原理论述盆地中石油和天然气的分布)条件:静水条件下,在油气运移的主方向上存在一系列溢出点自下倾方向向上倾方向递升的圈闭,油气源充足,盖层封闭能力足够大。原理:静水条件下,如果在油气运移的主方向上存在一系列溢出点自下倾方向向上倾方向递升的圈闭,当油气源充足和盖层封闭能力足够大时,油气首先进入运移路线上位置最低的圈闭,由于密度差使圈闭中气居上,油居中,水在底部,当第一个圈闭被油气充满时,继续进入的气可以通过排替作用在圈闭中聚集,直到整个圈闭被气充满为止,而排出的油通过溢出点向上倾的圈闭中聚集;若油气源充足,上述过程相继在更高的圈闭中发生;若油气源不足时,上倾方向(距油源较远)的圈闭则不产油气,仅产水,称为空圈闭。所以在系列圈闭中出现自上倾方向的空圈闭向下倾方向变为纯油藏→油气藏→纯气藏的油气分布特征。特征:在系列圈闭中出现自上倾方向的空圈闭向下倾方向变为纯油藏→油气藏→纯气藏的油气分布特征。意义:根据油气差异聚集的规律,可以预测盆地中油气藏的分布特征,在坳陷中主要分布油藏,隆起的高点为气藏,斜坡部位为油气藏。油气源条件:盆地中油气源是油气藏形成的首要条件,油气源是否丰富取决于成烃拗陷的大小,烃源岩的成烃条件和成烃演化史。要具有足够大的成烃拗陷,生油岩的面积要大,厚度要厚;生油岩的质量要好,有机质丰度高,类型好,要达到成熟。②生、储、盖组合和传输条件:储集层的储集物性好,孔隙结构好;要具备良好的生、储、盖组合形式,最佳的生油岩厚度,最佳的砂泥岩百分比。 ③圈闭条件:圈闭容积要大,形成时间要早,距油源近,闭合高度要高,盖层封闭能力好。④保存条件:构造运动不要太强烈或地下水活动不活跃,保证圈闭容积不改变或不破坏,圈闭中的油气不受氧化变质。 据生、储层在时间和空间上的分布和接触关系,可将生储盖组合分为两大类:连续的或相邻的生储盖组合、不连续的或间断的生储盖组合。连续的生储盖组合包括:面接触,包括上覆式、下伏式、互层式;带接触(也称侧变式或指状交叉式);体接触(也称封闭式或透镜式)。不连续生储盖组合可分为不整合型生储盖组合和断裂型生储盖组合。在实际情况下,单一型式的生储盖组合往往很局限,输导油气的能力也有限,而更多的是多种型式联合形成复合的输导网络,因此,复合型的生储盖组合对大型油气藏的形成更为有利。有利生储盖组合要求三者在时、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。在烃类物系中气体数量必须胜过液体数量才。②地层埋藏较深,地层温度介于烃类物系的临界温度与临界凝结温度之间,地层压力超过该温度时的露点压力。1)根据盆地沉降史、圈闭发育史和生排烃史确定油气藏形成时间:根据盆地沉降史、圈闭发育史确定圈闭形成的时间,进而确定油气藏形成时间的上限;根据生排烃史确定生油岩中油气生成并排出的主要时期,即油气藏形成的时间下限。(2)根据饱和压力确定油气藏形成的时间:饱和天然气的石油沿储集层运移过程中,遇到适宜的圈闭条件,便可聚集起来形成油气藏。这时油气藏的地层压力与饱和压力相等,因此与饱和压力相当的地层埋藏深度其对应的地质年代即为该油藏形成的时间。(3)流体历史分析方法:根据成岩作用,特别是胶结物和自生矿物形成特征的差异估计油气充填储层的时间;根据平面上和剖面上自生伊利石的同位素年龄分布可以判断成藏速度以及烃类运移的方向;根据流体包裹体的相关指标的对比确定烃类运移聚集的时间、深度、相态、方向和通道;根据储层固体沥青的相关指标确定油藏破坏的时间。1)使原来的圈闭溢出点升高,容积变小,使油气藏中的油气溢出向上倾方向运移,散失或再聚集形成新的油气藏。方面造成圈闭盖层遭受侵蚀,残留厚度减小,封闭性变差,甚至造成油层顶部出露地表被侵蚀,石油被氧化,形成沥青塞,成为沥青封闭型油气藏。另一方面由于油层抬升,油气藏压力下降,溶解气溢出,将石油排剂出圈闭,原来的油气藏变成气藏。是油气藏破坏和再分布的主要因素。断裂活动往往使油气沿着开启的断裂系统大量流失,油气藏遭受破坏;或使油气在不同储层间进行再分布。温的岩浆侵入油气藏能使油气裂解、变质,或油气藏变成气藏。(2)水动力条件的改变对油气藏的破坏:水动力的作用能使油、气、水界面发生倾斜,水动力强弱的变化能使圈闭的大小和位置产生变化,甚至致使原有圈闭消失,油气藏遭受破坏。(3)生物化学作用、热变质作用对油气性质的改变1、氧化变质是指原油在低温低压条件下,因氧化和微生物降解,使轻组分大量消耗,重组分不断增加,成为稠油或沥青类矿物的演化过程。其结果是使油气藏油质变差,降低工业价值。2、热变质作用是指油气藏中原油在热力作用下向降低自由能,具有更高化学稳定性方向变化的过程。其结果是使原油中高分子组成通过聚合形成沥青类矿物,而较大部分烃类向低碳数烷烃和甲烷方向演化,使液态原油变轻,成为轻质凝析油直至甲烷气。 边类型。 1、盆地的基底①前震旦的变质岩系:大部分发育在地台区,由于刚性较大,构造活动性较小,使得其上的含油气盆地,一般都具有较大规模,形态上大都呈椭圆形。②年轻的褶皱带:发育在地槽区,由于褶皱带往往成长条形,所以盆地大都呈长条形,规模相对较小。刚性小,由于基底下降深而沉积厚度大,面积不大,褶皱和断裂比较剧烈。2、盆地的周边①超覆接触:一般位于地台区,以前震旦结晶岩系为基底,坳陷型,沉积中心与沉降中心一致。②断层接触:往往为同生断层,盆地以断陷为主,平面上为长条形,剖面上为槽型。③断超接触:盆地一般不对称,沉降中心偏于断层一边。50 含油气盆地的构造单元划分。 一级构造: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。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,如背斜、向斜、断层等,这是盆地最低一级的构造,通称三级构造。二级构造:三级构造在盆地的展布并不是孤立的和杂乱无章的,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。二级构造有背斜褶皱带、单斜挠曲带、断裂构造带等,都属于沉积盖层褶皱。但也有少数除有盖层褶皱外,还有底盘翘升参加。在含油气盆地的构造划分上,在我国还有凸起、凹陷之称,其规模大于二级构造而小于一级构造,实际上是从一级构造分化出来的,一般称之为亚一级构造。油气盆地可分为哪些类型?根据地球动力学基础并考虑所处板块位置,含油气盆地可分为三大类型:①张性环境发育的含油气盆地——张性盆地:包括大陆内裂谷盆地、陆间海盆地(初始大洋盆地)、被动大陆边缘盆地、大陆边缘裂谷盆地、夭折谷和坳拉槽。 ②压性环境发育的含油气盆地—压性盆地:包括海沟、弧前盆地、残留洋盆地、前陆盆地、山间盆地(缝间盆地)。 ③走滑环境发育的含油气盆地—拉分盆地:可分走滑—拉分盆地、走滑—挠曲盆地。陆)裂谷型盆地(如渤海湾盆地)的石油地质特征。大陆内裂谷盆地:形成狭长的垒堑结构,无洋壳侵位。其特征:①位于大陆板块内部,由区域性断裂所控制的地壳或岩石圈上的纵长形沉降谷。② 沉积盖层常具有双层结构—下断(下第三系)上坳(上第三系),后者的范围一般超越了断层控制范围。③ 地温梯度高>30℃/裂谷初期常有基性喷出岩。④ 同沉积正断层控制着断陷及盆地格架,断层常为铲型,控制的断陷形态有箕状和地堑式。⑤ 断陷早期常以冲积扇—膏盐湖相沉积为特征;断陷扩张期和稳定发展期,以湖相为主;断陷萎缩期以泛滥平原—浅水湖泊—河流沉积为主。坳陷期以大陆冲积相为主。 ⑥ 生油岩体系多发育断陷稳定发展期,以湖相泥岩为主要的烃源岩,储盖组合可以是同生的,也可以是坳陷期上第三系储层。 ⑦ 主要圈闭类型有滚动背斜、抬斜断块、底辟及地层圈闭。当后期受挤压或走滑压力作用可发育挤压背斜或雁列褶皱。东非裂谷、莱菌地堑仅经历了裂谷期;而北海盆地、松辽盆地、渤海湾盆地均经过了从断陷到坳陷的演化过程。后者常具有巨大的油气远景。布规律。前陆盆地:当大洋闭合和冲断带前锋扩展到伸展变薄的大陆边缘时,由于构造负荷地壳挠曲而产生深凹盆地。位于造山带与相邻克拉通之间。根据所处的大地构造位置可分为:周缘前陆盆地:当陆块被拖向俯冲带下插时,在俯冲板块上形成的。弧后前陆盆地:在大陆边缘岩浆岛弧的后面。此盆地形成之前,一种为边缘海盆地和弧间盆地,后来岛弧和大陆边缘碰撞、挤压,使边缘海沉积物受挤压形成褶皱—冲断带,叠置造成的构造负荷有关。太平洋板块俯冲形成东部地区性的裂陷盆地:油气聚集特征:断层、披盖背斜、滚动背斜、盐丘构造古潜山。②印度板块碰撞形成西部地区的挤压盆地:油气聚集特征:挤压背斜、逆冲断裂带。③中部多旋回克拉通盆地:油气聚集特征:圈闭类型:盆地边缘为陡背斜,西部有逆断层圈闭,中央为缓背斜。55 简述含油气系统的研究内容。A、基本要素,包括源岩、储集岩、盖层及上覆岩层。B、关键时刻,是指含油气系统中大部分油气生成、含油气系统展布范围,即关键时刻的含油气系统,其区域展布范围由活跃烃源岩及所有来自该源岩的常规和非常规油、气藏、油气显示的界线所圈定D、持续时间,是指形成一个含油气系统所需的时间。E、保存时间,是指烃类在该系统内被保存、改造或被破坏的时间段,它在油气生成源条件:三角洲体系能形成巨大体系的母岩。具有大量有机质,具油气转化条件和具排烃条件。储集条件:三角洲区分布多种良好的储集砂体和有机生储盖组合。砂体类型多,储集条件好;具互层、指状交叉等有利生集盖组合。 圈闭条件:具多种类型的有效圈闭。岩性油气藏发育;效性好。 盖层条件:三角洲区沼泽沉积、分支间湾、前三角洲泥均为良好盖层,保存条件较好。1)油气在层位上的分布(时间上):从震旦到第四系都有油气的分布,石油多数集中在中新生代,占全部储量的 92%~天然气则以中古生代为主,占总储量的 90%。(2)油气在空间上的分布:油气在地域上的分布,主要是受大地构造条件的控制,油气集中分布在现代地壳中相对活动的,长期以沉降为主的地区。油气在深度上的分布集中在1 为海相环境,而且,V/年代越老,比值越小,可能由于V 较 稳定;3. 简述凝气藏形成的基本条件。层温度介于烃类物系的临界温度于临界凝结温度之间,地层压力超过该温度时的露点压力,这种物系才可能发生显著的逆蒸发现象。所以随着储集层的埋深加大,地层压力和地层温度都会随之增加。当地层温度达到油—气物系的临界温度后,地层压力愈大,油—气物
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本文标题:中国石油大(北京)石油地质学复习题
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