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长江大学石油地质学复习资料蛮好打印

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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11石油地质学 油地质学的研究对象是什么?答:石油地质学:又称石油及天然气地质学,是研究地壳中油气藏及其形成原理和分布规律的一门科学。研究对象:油气藏。:使发现了一大批油田,但是它有一定的局限性。2. 1941 年,潘钟祥提出陆相沉积可以生油的观点,使中国摘掉了贫油国的帽子,发现了一大批新油田。发展到石油勘探开发的中后期,要寻找新的油气藏,更需要有新的石油理论的突破。分及组分。答:石油的主要元素组成是 C、H 其次是 O、S、N,此外,还有其它微量元素。石油的组分:石油化合物的不同组分对有机溶剂和吸附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,分别为油质、苯胶质、洒精苯胶质及沥青质。1)油质:凡能溶解于中性有机溶剂,不被硅胶所吸附,浅黄色粘性油状物。2)胶质:能溶解于中性有机溶剂,被硅胶所吸附,主要溶于苯,属暗色的油状物。3)沥青质:用石油醚分离,得到一种不溶于石油醚的物质暗黑色)碳质:石油中不溶于有机溶剂的非烃化合物。:称脂肪烃类),通式为 一般在常温常压下 1~4 个碳原子(C 1~烷烃呈气态;含五到十六个碳原子正烷烃呈液态;十七个以上碳原子的高分子烷烃呈固态。分子中含有碳环的饱和烃。根据组成碳环的碳原子数分为三员环、四员环、五员环……。具有六个碳原子和六个氢原子组成的物殊碳环——苯环的化合物,其结构特点是分子中含有苯环结构, 属不饱和烃。根据其结构,可分为单环、多环和稠环三类。硫化合物:它在石油中的含量变化较大,从万分之几到百分之几。2.含氮化合物:分为碱性和非碱性两种,一般含量为万分之几至千分之几。3.含氧化合物:一般只有千分之几,个别石油可高达 2~3%。可分为酸性和中性两类。化学之间的关系答: 密度和相对密度,3 粘度,4 凝固点,5 导电性,6 溶解性,7 荧光性,8 旋光性。:1.聚集型:指呈游离状态的天然气聚集成藏的天然气。包括纯气藏气、气顶气和凝析气。2.分散型:在地下呈分散状态的天然气。包括油溶气、水溶气、煤层气(吸附气)和固态气水合物。:苏林根据 种阴、阳离子的相对含量,以 l、 (和(三个成因系数,把天然水划分为四种基本类型。它们分别是大陆水中的硫酸钠型(重碳酸钠型(海水中的氯化镁型(深层水中的氯化钙型(苏林认为,在油田剖面上部以重碳酸钠型为主,随着埋深增加,过渡为氯化镁型,最后成为氯化钙型。油田水的水化学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。:碳有 13、C 14三个同位素,前两者为稳定同位素,第三者为放射性同位素。碳的放射性可用于考古中确定绝对年龄,但因半衰期太短(C 14的半衰期只有 5568 年),放射性碳不能用于第四纪以前的古代沉积,此法可测定的最大年龄为 30000~45000 年。年代越老的石油,富集,少。 目前在石油地质学领域内还可以使用 C 22的稳定同位素的相对丰度来研究油气的成因类型,可以区分海相原油和陆相原油。碳的稳定同位素和氧同位素结合,广泛用于地层对比,确定地层的年龄和地质时代。碳同位素的分馏还可用于研究古气候的变化。成油最有利的生化组成是什么?答: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。类脂物质的特征是抗腐力较强,能在各种地质条件下保存起来,其元素组成和分子结构最接近于石油烃,是生成油气的主要原始物质。酪根可分为几种类型?简述其化学组成特征。答:Ⅰ型干酪根:称腐泥型,富含脂肪族结构,直链烷烃多,多环芳烃及含氧官能团很少, 主要来源于藻类、细菌类等低等生物,富氢贫氧, H/C 高: O/C 低: 油潜能大,生烃潜力为 型干酪根:属高度饱和的多环碳骨架,含中等长度直链烷烃和环烷烃很多,也含多环芳香烃及杂原子官能团。来源于浮游生物(以浮游植物为主)和微生物组成的混合有机质。H/C 较高,约 O/C 较低,油潜能中等:生烃潜力为 型干酪根:称腐殖型。以含多环芳烃及含氧官能团为主,饱和烃链很少。来源于陆地高等植物 H/C 低,通常1500温度:60℃~180℃,粘土矿物作为催化剂,对有机质的吸附能力加大,加快了有机质向石油转化的速度,降低有机质成熟的温度。热催化作用结果: 长链烃类裂解成小分子烃,烯烃含量相对减少,异构烷烃、环烷烃、芳香烃含量相对增多。C、热裂解生凝析气阶段,在 H:>3500~4000m,T:180℃~250℃。大量 C—C 链断裂及环烷烃的开环和破裂,液态烃急剧减少, 上趋于零, 8 的轻烃将迅速增加。D、深部高温生气阶段 ,在 H>6000~7000m, T>250 ℃ 。石油潜力枯竭,残余的少量烷基链,已经形成的轻质液态烃和重质气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。 干酪根的结构进一步缩聚形成富碳的残余物质——碳沥青或石墨。对不同的沉积盆地而言,由于其沉降历史、地温历史及原始有机质类型的不同,可能只进入了前二或三个阶段,并且每个阶段的深度和温度界限也可能略有差别。此外,由于源岩有机显微组成的非均质性,不同显微组成的化学成分和结构的差别,决定了有机质不可能有完全统一的生烃界线,不同演化阶段可能存在不同的生烃机制。4,有机质成烃的主控因素:温度,细菌活动,质条件)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。要有浅海区,三角洲区,滨海区,深海区,大陆架,海湾及澙湖。其中浅海区及三角洲区是最有利于油气生成的古地理区域。大陆环境中,主要有深水、半深水湖泊,浅水湖泊和沼泽地区。其中深水、半深水湖泊是陆相生油岩发育区域。哪些特征?知道δ的高低来比较33答:天然气按成因可分为四种类型:生物成因气、油型气、煤型气和无机成因气。生物成因气的特征:生物成因气是指成岩作用阶段早期,在浅层生物化学作用带内,沉积有机质经微生物的群体发酵和合成作用形成的天然气,主要是甲烷气及部分 和少量 N 2。有时也混有早期低温降解形成的烃气。1) 化学组成:甲烷含量大于 98%,重烃含量一般小于 1%,少量的 N 2和 ,为典型的干气。2)δ13C 值:一般为–55 ~ 油型气的特征:油型气是指成油有机质在热力作用下以及油热裂解形成的各种天然气。包括湿气(石油伴生气)、凝析气和裂解气。1)化学组成:重烃含量大于 5%,最高可达 40 ~ 50%(石油和凝析气阶段);过成熟气以甲烷为主,重烃气一 般小于 2%。2)δ13C 值:随着成熟度的增高而增大,由石油伴生气的 到凝析油伴生气的 再到干气为 ≥煤型气的特征:煤型气是指煤系地层中煤和分散有机质在煤化作用和再煤化作用过程中形成的天然气。1)化学组成:重烃含量可达 10% 以上,甲烷一般占 70% ~ 95%;非烃 量最大,次之,)δ13C 值:一般为 ~ 无机成因气的特征:无机成因气是由地壳内部、深海大断裂、深海沉积物形成,包括氮气、二氧化碳 、硫化氢、氦气等。化学组成甲烷占优势,非烃含量较高;δ13C 值大于 7.评价生油岩质量的主要指标。各指标中子标记一两个答:主要有有机质丰度、类型、成熟度、有机质的转化等地化指标和排烃效率1.有机质的丰度指标1)有机碳含量(系指岩石中残留的有机碳,即岩石中有机碳链化合物的总称,以单位质量岩石中有机碳的质量百分数表示。2)氯仿沥青“A”是指岩石中可抽提的有机质含量,与有机质丰度、类型、成熟度有关。3)总烃(量为沥青“A”中的饱和烃+芳香烃含量。以上指标含量越高则有机质丰度越大。2.有机质的类型有机质的类型常从不溶有机质(干酪根)和可溶有机质(沥青)的性质和组成来加以区分。干酪根类型的确定是有机质类型研究的主体,有机质的类型不同,其生烃潜力及产物是有差异的。1)按干酪根的元素分类:一般认为Ⅰ型干酪根生烃潜力最大,且生油为主,Ⅲ型生烃潜力最差,且以生气为主,Ⅱ型介于两者之间。2)按岩石热解指数:可以直接从岩样测出其中所含的吸附烃(干酪根热解烃(二氧化碳(水等含氧挥发物,以及相应的温度,求得各项参数的比值,以此来划分干酪根的类型和生烃能力。3)根据可溶沥青有机质的类型来划分判断。3.有机质的成熟度1)镜质组反射率(镜质组反射率与成岩作用关系密切相关,热变质作用愈深,镜质组反射率愈大。2)热变质指数(它是一种在显微镜下通过透射光观测到的由热引起的孢粉、藻类等颜色变化的标度,按颜色变化确定有机质的演化程度,共分 5 个级别:1 级—黄色,未变化2 级—桔色,轻微热变化3 级—棕色或褐色,中等热变质4 级—黑色,强变质5 级—黑色,强烈热变质,伴有岩石变质现象油气生成的热变质指数介于 间。3)干酪根颜色及 H/C~O/C 原子比关系,主要根据干酪根的颜色,结合 H/C~O/C 原子比关系图,来判断其转化程度,一般其颜色从暗褐色至深褐色标志着最大量生成正烷烃的区间,残渣 H/C 原子比约为 )岩石热解法5)正烷烃分布特征和奇偶优势比,由于有机质成熟转化是一个加氢裂解的过程,随着热演化作用加强,氧、44硫、氮等杂质元素含量显著减少,碳链破裂,正烷烃的低碳组份含量增高,正烷烃分布曲线显示主峰碳数小,曲线平滑,尖峰特征明显,代表成熟度高。奇偶优势比即正烷烃中奇碳分子比偶碳分子的相对浓度,它有两种表示方法,即碳优势指数(奇偶优势指数(随着有机质成熟度的增加,和 机质转化率采用氯仿沥青/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。前常用的油源对比的指标有哪几类?答:油源对比是基于同一源岩的油气在化学组成上具相似性,而不同源岩的油气则表现出较大差异这一基本原则的。油源对比需具备两个条件。(1)油气运移过程中,没有或很少发生混源;(2)源岩及油气中的特征化合物性质稳定,很少或几乎无损失。主要指标有:三章1. 碎屑岩储集层的孔隙类型有哪些?影响碎屑岩储集层物性的地质条件(因素)。答:碎屑岩储集层是由成份复杂的矿物碎屑、岩石碎屑和一定数量的填隙物所构成的。其主要孔隙为碎屑颗粒之间的粒间孔隙,是沉积成岩过程中逐渐形成的,属原生孔隙。此外,在一些细粉砂岩发育的层间裂隙、成岩裂缝及一些构造裂缝、地下水对矿物颗粒及胶结物的溶蚀亦可成为部分储集空间,但它们一般是次要的,属次生孔隙。但在特定条件下,也可成为主要储集空间类型。影响储层物性因素:一)沉积作用影响:1.矿物成份的颗粒大小、种类。长石砂岩较石英砂岩物性差,除长石外,其它颗粒矿物成份对物性影响不大。2.碎屑颗粒的大小及分选。总孔隙度随粒径加大而减小。渗透率则随粒径的增大而增加。当分选系数一定时,渗透率的对数值与粒度中值成线性关系。3.碎屑颗粒的形状、排列和接触方式。立方体的排列,堆积最松,孔隙度最大,渗透率最高;斜方体的排列, 孔隙直径较小,渗透率低。磨圆度增高,储集物性变好。4.杂基的含量。杂基含量高,一般代表分选差,平均粒径也较小,喉道小,多为杂基支撑,孔隙结构差,其孔隙、渗透性也差。份、类型。胶结物含量高,粒间孔隙被充填,减少原生孔隙,连通性变差,物性变差。二)成岩及后生作用对碎屑岩储层性质的影响(知道三个)1.压实作用。压实作用结果使原生孔隙度降低。2.胶结作用。胶结物的含量、成份、类型对储集性有影响。含量高,粒间孔隙被充填,减少原生孔隙,连通性变差,物性变差。泥质、钙性较好;纯钙质、硅质或铁质胶结的岩石致密,物性差。胶结类型由接触式→接触→孔隙式→孔隙→基底式→基底式物性逐渐变差。3.溶解作用。粗粒、孔隙水多或含有有机酸的砂岩,能溶解孔喉中的碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐,改善储层物性。4.交代作用。物性的改变要视被交代物结果而定。5.重结晶作用。物性的改变要视重结晶结果而定2. 碎屑岩储集层的沉积环境(储集体类型)及分布。答:碎屑岩储层可形成于各类沉积环境中,而形成各种类型的储集体。冲积扇砂砾岩体是在干旱、半干旱气候区,山地河流进入平原,在山的出口堆积而形成。河流砂岩体包括边滩砂岩体(属称点砂坝),发育于河流中、下游弯曲河道内侧(凸岸);和河床砂砾岩体(属称心滩),发育于沿河道底部,平面呈狭长不规则条带状,走向一般与海岸线垂直或斜交。滨湖相、浅湖相、深湖相。滨海砂岩体是滨海区由于波浪、沿岸流、潮汐、风的作用,破坏附近的三角洲可形成沿岸线呈带状、串珠状分布的砂坝;由于海水的频繁进退可形成超覆与退覆砂岩体。浊流砂岩体是浊流携带大量的泥砂在大陆斜坡到深海平原形成的扇形堆积体。风成砂岩体是在大陆沙漠区、河岸附近,形成的风成砂丘沉积而成。其中风成砂、滨浅海砂坝砂、三角洲砂及辫状河55砂物性好;深水浊积砂较好;河道砂物性好,但分布不稳定;冲积扇、扇三角洲物性差。3. 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?答:依形态可分为孔、洞和缝。孔、洞为主要的储集空间,裂缝为主要的渗滤通道。根据成因可将其分为以下三大类:原生孔隙:包括粒间孔隙、粒内孔隙、生物骨架孔隙、生物钻孔孔隙、鸟眼孔隙;次生孔隙:包括晶间孔隙、角砾孔隙、溶蚀孔隙。裂缝型孔隙:包括构造裂缝,成岩裂缝,压溶裂缝。4. 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。答: 两种储层的比较:原始孔隙类型最终孔隙类型砂岩粒间孔隙为主仍为粒间孔隙碳酸盐岩以晶间、粒间为主,还有其它类型以次生为主,类型复杂多样储集物性的影响 与岩石结构密切相 主要受次生变化影响大小、形状、分布裂缝的作用渗透性与有效孔隙度关系关比较均匀不起重要作用一般随渗透率增长有效孔隙度增大变化很大,极不均匀影响极大二者变化很大、关系不密切5. 简述盖层封闭作用的主要机理。答:盖层是指在储集层的上方,能够阻止油气向上逸散的岩层。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。(一) 物性封闭:盖层大多岩性致密、颗粒极细、孔隙半径很小,油气要通过盖层进行运移,必须首先排替其中的水,克服毛细管压力的阻力。(二) 异常高压封闭:是指地层孔隙流体压力比其对应的静水压力高,超压盖层其实是一种流体高势层,它能阻止包括油、气、水在内的任何流体的体积流动,超压越高,封闭性越强。(三) 烃浓度封闭:所谓烃浓度封闭指具有一定生烃能力的地层,以其较高的烃浓度阻滞下伏油气向上扩散运移。第四章:石油及天然气运移一、名词解释油气运移次运移一过程也称排烃。二次运移孔渗条件较好的多孔或者多裂缝系统内的运移。包括:油气在储集层中运移,及沿断裂、裂隙、不整合面等通道的运移。异常(高)地层压力(产生原因,或引起因素)、水受热的膨胀系数比颗粒的膨胀系数大得多,在热力作用下泥岩孔隙流体体积热膨胀而增大。在适当条件下可及时地排出,促使流体运移;不能及时排出就产生异常高压,成为油气初次运移的动力。二、问答题1. 论述油气初次运移的主要动力因素。(参考书本)答:油气从烃源岩排出的原因是由于烃源岩中存在着——剩余流体压力。引起剩余流体压力因素: 压实作用、欠压实作用 、蒙脱石脱水、流体热增压、渗析作用和其它作用 。66压实作用:1)、正常压实积物通过不断排出孔隙流体,如果流体能够畅通地排出,孔隙度能随上覆负荷增加而作相应减小,孔隙流体压力基本保持静水压力,则称为正常压实或压实平衡状态(流体压力==静水压力)。2)、欠压实作用致了孔隙流体承受了部分上覆沉积负荷,出现孔隙流体压力高于其相应的静水压力的现象。欠压实带中存着异常高压,其中流体排出方向是由欠压实中心向周围排出。流体热增压作用:油、气、水受热的膨胀系数比颗粒的膨胀系数大得多,在热力作用下泥岩孔隙流体体积热膨胀而增大。在适当条件下可及时地排出,促使流体运移;不能及时排出就产生异常高压,成为油气初次运移的动力。成烃增压作用:干酪根热降解成烃一方面为初次运移提供了物源,另一方面成烃增压作用也是初次运移内部能量的一个重要来源。粘土矿物的脱水作用:粘土矿物成岩作用过程中,在热力作用下蒙脱石转变为伊利石时,可释放出粘土矿物结晶格架水,作为油气运移的载体。扩散作用:只要有浓度差就有扩散作用。生油层中含烃浓度比周围岩石大,烃的扩散方向由生油层指向围岩,与油气运移的方向一致,因此它是进行初次运移的一种动力。渗析作用:渗析作用是指在渗透压差作用下流体会通过半透膜从盐度低向盐度高方向运移,直到浓度差消失为止 。其它作用:油气初次运移动力还有构造应力、毛细管压力、碳酸盐岩固结和重结晶作用等。2、压实使非烃源岩层成为最好的压力封闭盖层,从而阻止油气向上运移,促进了油气的聚集过程。3. 油气初次运移的相态有那些?其相态演变方式。答:油气初次运移的相态是初次运移机理中的又一核心内容两种主要观点:——水溶相——游离相(油相、气相)1、水溶相运移——指石油、天然气溶解于水中,随水一起排出烃源岩。2、游离相运移—气初次运移以连续的游离烃相为主。目前大多数学者原则上同意连续烃相运移的观点并作了进一步完善和发展。由原来的通过压实作用排烃发展为——连续烃相通过微裂缝排烃。这种观点又被称为混相运移,即游离的油(气)相与水相同时渗流。相态演变方式:油气初次运移的相态,决定于源岩的温度、压力、生烃量、孔隙度、溶解度以及岩石的组构等条件,也可以说是地下各种物理、化学因素综合作用的结果。它主要是随源岩的埋深和有机质类型的变化而变化。 出不同埋深以不同方式进行运移的相态演变方式:未成熟阶段,石油还未大量生成而地层孔隙度又较大,源岩中含油饱和度很低只可能以水溶相运移;成熟阶段后,生油量大大增加,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;在高成熟的湿气阶段,石油可以呈气溶相运移;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。总之,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。4. 解释油气初次运移的方式。答:油气初次运移的模式主要有正常压实排烃模式、异常压力排烃模式、扩散模式。三者在相态、动力、途径均有差异。(一)未熟—低熟阶段正常压实排烃模式正常压实的作用下,油气溶解于水中,呈水溶液随水一起被压实出来。介质条件:孔隙水较多,渗透率高,驱动因素:正常压实作用,相态:水溶相和部分游离相态,77通道:孔隙、微层面。(二)成熟—过成熟阶段异常压力排烃模式介质条件:孔隙小,含水少,渗透率低。动力条件:异常高压——油气大量生成、蒙脱石脱水、热增压作用等因素。相态:以游离相为主5. 油气二次运移中质点的受力情况(即运移机理)。答:油气二次运移的主要动力有:浮力:动力。石油地质学中常将浮力与重力同时考虑,并将浮力与重力的代数和称为净浮力。水动力:动力或阻力,取决于其与浮力的方向。当储集层的供水区和泄水区之间存在高差时,测势面发生倾斜,水将沿测势面降落方向流动。由水的流动产生的压力即水动力。毛细管力:阻力。毛细管力取决于储集层孔隙半径、烃和水界面张力、润湿角。二次运移能否进行,取决于浮力与毛细管阻力的相对大小,以及水动力的存在与否及其大小与方向。6. 根据油气二次运移的机理分析含油气盆地中有利的远景区。答:二次运移的方向,遵循沿着阻力最小的途径,由高势区向低势区运移这一基本规律,位于生油凹陷内的隆起区及生油凹陷四周的隆起区和斜坡区,特别是其中的长期继承性隆起区,往往是油气二次运移的重要指向区。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。有利含油远景区:隆起带的高点、断层两侧、不整合面上下、大型储集体系分布区。第 5 章 油气聚集一、名词解释油气聚集成油气藏的过程称为油气聚集。成烃坳陷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。(有利)生储盖组合集层、盖层三者的组合型式。有利的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层聚集;盖层的质量和厚度能确保油气不致于散失。有效圈闭聚集并保存油气的圈闭。二、问答题1. 试述油气差异聚集的条件、特点及意义(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)。答:油、气、水由于密度不同,在圈闭中会发生重力分异。当油气生成以后,运移至储层的油气便沿上倾方向向周围高处的圈闭中运移。由于天然气的密度最小、粘度最小、分子小、它最易流动、流动地最快,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。当然也发现了正好相反的规律,由此而提出了差异聚集的原理。这是油气聚集的基本规律。油气差异聚集原理:油气差异聚集的基本原理最早由加拿大著名石油地质学家 954)首先阐明,为: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Ⅰ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Ⅱ中聚集;若油气源充足,上述过程相继在圈闭Ⅲ及更高88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。但这种结果只能代表原始的聚集规律,后期地质条件的改变有可能破坏这种聚集情况。由差异聚集原理可以得出如下规律或结论:原理或规律1)在离源岩区最近,溢出点最低的圈闭中,在油气源充足的前提下,形成纯气藏;稍远处,溢出点较高的圈闭中,可能形成油气藏或纯油藏;在溢出点更高,距油源区更远的圈闭中可能只含水。2)一个充满了石油的圈闭,仍然可以做为有效的聚集天然气的圈闭;反过来,一个充满天然气的圈闭,则不再是一个聚油的有效圈闭。3)若油气按密度分异比较完善,则离供油区较近,溢出点较低的圈闭中,聚集的油和气密度应小于距油源区较远、溢出点较高的圈闭中的油和气。4)所形成的纯气藏、纯油藏、油气藏的数目,取决于供烃的充分程度、所供烃类性质及圈闭的大小和数目。差异聚集作用是否充分取决于下列条件:1)具有区域性较长距离运移的条件,即要求具区域性的地层倾斜,储集层岩相稳定,渗透性好,区域运移通道的连通性好。2)相连通的圈闭溢出点依次增高。3)油气源供应区位于盆地中心地带,有足够数量的油气供应。4)储集层中充满水并处于静水压力条件下,石油和游离气是同时一起运移的。影响差异聚集的地质因素具备上述条件,差异聚集就进行得完善,否则,当有干扰时,就进行得不完善,表现得不典型。这些干扰因素主要有:1)在油气运移通道上有另外油气供给来源的支流时,则会打乱原来应有的油气分布规律。2)气体在石油中的溶解作用,随物理条件(T、P)的改变而变化,它可以造成次生气顶,也可以导致原生气顶的消失,从而影响油气的分布规律。3)后期地壳运动造成圈闭条件的改变,造成油气重新分配。4)区域水动力条件,主要指水压梯度的大小及水运动方向,也会影响油气的分布规律。(综合大题)答:油气在由分散到集中形成油气藏的过程中,受到各种因素的作用,要形成储量丰富的油气藏,而且保存下来,主要取决于(一) 生油层、 (二)储集层、 (三)盖层、 (四)运移、 (五)圈闭和(六)保存六个条件(要素)。归纳起来油气藏形成的基本条件有以下几个方面:1、油气源条件2、生储盖组合和传输条件3、圈闭条件4、保存条件(一) 充足的烃源条件生油条件是油气藏形成的物质基础。因此,充足的油气供给,才能形成储量大、分布广的油气藏。油气源的供烃丰富程度,取决于盆地内烃源岩系的发育程度及有机质的丰度、类型和热演化程度。生油凹陷面积大、沉降持续时间长,可形成巨厚的多旋回性的烃源岩系及多生油气期,具备丰富的油气源,是形成丰富油气藏的物质基础。(二) 有利的生、储、盖组合配置关系油气生成后,只有及时地排出,聚集起来形成油气藏,才能成为可以利用的资源;否则,只能成为油浸泥岩。而储集层是容纳油气的介质,只有孔渗性良好,厚度较大的储集层,才能容纳大量的油气,形成巨大的油气藏,这是显然的。而有利的生、储、盖组合,也是形成大型油气藏不可缺少的基本条件。有利的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。(三)有效的圈闭有效圈闭是指在具有油气来源的前提下,能聚集并保存油气的圈闭。其影响因素有三个方面:991.圈闭形成时间与油气区域性运移时间的关系(时间上的有效性)2.圈闭位置与油气源区的关系(位置上的有效性)3.水压梯度对圈闭有效性的影响(四) 必要的保存条件在地质历史时期形成的油气藏能否存在,决定于在油气藏形成以后是否遭受破坏改造。3. 生储盖组合的类型及形成大型油气藏必须具备的生储盖组合条件。组合类型答:生储盖组合类型 :(1)根据三者之间的时空配置关系,可划分为四种类型:正常式组合:生下、储中、盖上侧变式组合:指由于岩性、岩相在空间上的变化而导致的生、储、盖在横向上渐变而构成。顶生顶盖式(顶生式):生油层与盖层同属一层,储层位于下方。自生、自储、自盖式:本身具生、储、盖三种功能于一身。(2)根据生油层与储集层的时代关系划分为新生古储式、古生新储式和自生自储式三种型式。(3)根据生、储、盖组合之间的连续性可将其分为连续性沉积的生、储、盖组合和不连续的生、储、盖组合。不同的生、储、盖组合,具有不同的输送油气的通道和不同的输导能力,油气的富集条件就不同。生、储互层式组合,生与储接触面积大最为有利。生、储指状交叉的组合,生油层与储层的接触局限于指状交叉地带,在这一带最有利;向盆一侧远离此带,因缺乏储集层,输导能力受限;而另一侧则缺乏生油层,油气来源又受限制。砂岩透镜体从接触关系上来说,应该是油气的输导条件最为有利,但油气的输导机理,至今还没有人能解释清楚。这三种组合关系是最有利的或较为有利的。生储盖组合是否有利主要是看是否具有最佳的排烃效率,它与组合型式、烃源层的单层厚度和砂岩百分率有关。单层厚度在 30~50m 的烃源层排烃效率较高,而砂岩百分率适当的区带则有利于油气由烃源层排入储集层进入二次运移。2.构造发育史对油气藏形成的作用与油气初次运移同时或早于油气初次运移的圈闭是有利的,特别是长期继承性发育的圈闭最有利。一般油气藏形成时间的上限是圈闭形成时间(最晚),下限为油气初次运移时间(最早),且前者可早于或同时于后者。三、气藏形成时间的确定四、油藏地球化学方法5、简述油气藏破坏的主要因素。(简要列几个因素)答:1.地壳运动对油气藏保存条件的影响地壳运动对油气藏的破坏表现在三个方面:1)地壳抬升,盖层遭受风化剥蚀,盖层封盖油气的有效性部分受到破坏,或全部被剥蚀掉,油气大部分散失或氧化、菌解,造成大规模油气苗。如西北地区许多地方的沥青砂脉。2)地壳运动产生一系列断层,也会破坏圈闭的完整性,油气沿断层流失,油气藏破坏。如果断层早期开启,后期封闭,则早期断层起通道作用,油气散失;而后期形成遮挡,重新聚集油气,形成次生油气藏或残余油气藏。如勃海湾盆地的“华北运动”,以块断活动为主,产生大量的断层,这些断层破坏了原有圈闭及油气藏的完整性,使油气重新分布,同时也导致次生油气藏的形成。3)地壳运动也可以使原有油气藏的圈闭溢出点抬高,甚至使地层的倾斜方向发生改变,造成油气藏的破坏。2.岩浆活动对油气藏的保存条件的影响岩浆活动时,高温岩浆会侵入到油气藏,会把油气烧掉,破坏油气藏。而当岩浆冷凝后,就失去了破坏能力,会在其它因素的共同配合下成为良好的储集体或遮挡条件。3.水动力对油气藏保存条件的影响活跃的水动力条件不仅能把油气从圈闭中冲走,而且可对油气产生氧化作用。所以在地壳运动弱、火山作用弱、水动力条件弱的环境下才利于油气藏的保存。1010第六章 圈闭和油气藏一、名词解释油气圈闭气藏到了圈闭,在盖层和遮挡物的作用下,阻止了它们的继续运移,就会在其中的储层内聚集起来,于是形成油气藏。如果圈闭中只聚集了油或只聚集了气就分别称为油藏或气藏,二者同时聚集就称为油气藏。构造圈闭(油气藏)为构造圈闭,在其中聚集了烃类之后就称为构造油气藏。背斜圈闭—在构造运动作用下,地层发生褶皱弯曲变形而形成的背斜圈闭,称为背斜圈闭,油气在其中的聚集称为背斜油气藏。闭合高度—是指圈闭顶点到溢出点的等势面的垂直最大高度。油气藏高度—是指油气藏顶到油气水界面的最大高差。流体势—地下单位质量流体具有的机械能的总和定义为流体势。二、问答题1. 度量圈闭和油气藏的参数。答:圈闭的度量: 圈闭的大小,主要是由圈闭的最大有效容积确定的。它表示能容纳油气的最大体积,是评价圈闭的重要参数之一。一个圈闭的有效容积,取决于闭合面积、闭合高、储集层的有效厚度和有效孔隙度等参数。油气藏的度量:对于油气藏来讲,其大小通常是用储量来表示的,主要用到以下几个参数和术语。1. 含油边界和含油面积2. 底、边水。3. 气顶和油环。4. 油气藏高度 H。5. 油气柱高度 h。. 简述圈闭、油气藏的主要类型。答:油气藏的类型很多,它们在成因、形态、规模与大小及储层条件、遮挡条件,烃类相态等方面的差别很大。为了便于研究和指导油气田勘探,有必要对它们进行分类。各国石油地质学家提出了很多关于油气藏分类的方案。油气藏形态为辅的分类;美国石油地质学家 目前为止已提出了上百种分类方案。油气藏的分类要遵循两条最基本的原则:1.科学性:充分反映圈闭成因、油气藏形成条件、各类之间的区别与联系。2.实用性:能有效地指导勘探工作,比较简便实用。本书的分为五大类:构造、地层、岩性、水动力、复合3. 试述背斜油气藏的成因类型。各种背斜油气藏的类型。(挤压,基底隆升)特征答:在构造运动作用下,地层发生褶皱弯曲变形而形成的背斜圈闭,称为背斜圈闭,油气在其中的聚集称为背斜油气藏。4. 断层油气藏形成的机理、基本特征和主要类型。各种背斜油气藏的类型,特征1111答: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(或破坏作用)两种截然相反的作用。对油气藏的形成至关重要。断层的开启与封闭情况是复杂的,必须用历史的观点和全面的观点去分析和认识它。有的断层在形成期或活动期一般是开启的,在非活动期亦可能是开启的,也可是封闭的,这取决于它的影响因素。一条断层,在纵向和横向的不同部位,因所受地质条件的不同,可以是封闭的,亦可以是开启的(指同一时刻)。断层油气藏形成条件1)断层在纵横向是封闭的;2)断层位于储层的上倾方向;3)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,即能圈定出一定的闭合面积。主要类型:叉断层断块油气藏4.多断层复杂断块油气藏5.逆断层油气藏5. 论述断层封闭的因素及其在油气藏形成中的作用。两大作用:封闭,通道答: 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。断层的封闭作用决定于以下几种因素:在纵向上的封闭作用决定于地层带的紧密程度,主要取决于:1)断层性质及其产状。一般逆断层是受压扭性作用形成的,其断裂带常表现为紧密性的,封闭性强;而张性断层的断裂带则常是不紧密的,是开启的。断层的产状也会影响其封闭性,断面陡,封闭性差,断面越缓,则封闭性越好。2)断裂带内的充填。地下水中溶解物质(如碳酸钙)沉淀,碳酸盐岩中的硅化作用均可将破碎带胶结起来,而起封闭作用;油气沿开启的断裂带运移过程中,由于原油氧化作用或生物菌解作用,形成固体沥青等物质,堵塞了运移通道,也可起封闭作用。3)在塑性较强的地层中(如泥岩、盐岩和膏盐),沿断裂带常可形成致密的断层泥,可起封闭作用。推论:在砂泥互层的地层中,泥岩所占比例越大,其封闭性越强。4)断层倾角在塑性地层缓、脆性地层陡,所以在塑性地层中封闭性好。从横向上看,断层封闭与否取决于断距大小以及断层两侧对置的岩性组合。其基本原则是断层两侧的渗透性岩层和非渗透性岩层不直接接触,就可以起封闭作用,反之不起封闭作用。以这个原则看,由大段泥岩夹砂岩的剖面,断距小于泥岩厚度时,封闭性好;反之则差。从本质上看,断层的封闭能力取决于断层两侧对置岩层、断裂带及与两盘岩性的排替压力差。断层的封闭性是一个相对概念,无绝对封闭、开启的概念。6. 简述地层油气藏类型、特点及其分布。类型,特征答:地层圈闭是指沉积层由于纵向沉积连续性中断而形成的圈闭,即与地层不整合有关的圈闭。油气在其中聚集就成为地层油气藏。地层圈闭是狭义的,是指储层上倾方向直接与不整合面相切被封闭所形成的圈闭,不包括由于沉积条件的改变或成岩作用而形成的岩性圈闭。尽管地层圈闭也属构造成因,但因其主要是强调由于储层上、下不整合接触,储层遭风化剥蚀后,又能被盖层封盖而成,与前述构造油气藏
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