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长江大学石油地质学考研资料(大纲版)

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
资源描述:
《石油地质学》复习题一、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。指一个大气压下,20℃石油与 4℃纯水单位体积的重量比,用 油在紫外光照射下可产生延缓时间不足 10为荧光性。义上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。 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。 指油田范围内直接与油层连通的地下水,即油层水。即水中各种离子、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 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。14.煤型气:腐殖质有机质进入成熟阶段以后所形成的天然气。煤岩系中有机质在成煤过程中所生成的天然气。16.煤层气:是指主要以吸附状态存在于煤层中的煤型气。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。烷烃中奇碳分子比偶碳分子的相对浓度。):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 )。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。样中所有孔隙空间体积之和与该岩样总体积的比值。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。)渗透率: 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。)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。其中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。45.闭合面积:通过溢出点的构造等高线所围成的面积。)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。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。 烃):是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。54.生油(烃源)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。56.成烃坳陷: 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。57.(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,能聚集并保存油气的圈闭。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要的最低压力。61.沉积盆地:是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。62.含油气盆地:具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。63.一级构造单元: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。64.二级构造单元: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。65.三级构造:盆地内沉积盖层因褶皱和断裂活动而形成的构造。66.含油气系统:被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。67.油气聚集带:在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。68.油气田:在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。二、填空题第一章 石油、天然气、油田水的成分和性质1 组成可燃有机岩的主要元素是碳和氢,还含少量的氧、硫、氮等杂质元素。各种可燃有机矿产的主要元素组成相似,表明其原始物质具有共同的来源,多来自动物、植物有机残体。近十年来,对石油成因的研究,发现同煤类有着一定的关系,尤其在光学特征上具有某些规律性的联系。2 石油与煤类在元素组成上的区别:煤类所含碳量比石油中的多,而氢比石油中的少,氧在石油中也较少;C/H 比值以石油和沥青最小,煤类最大,并且随碳化作用的加剧而增加。3 各种可燃矿产从物理状态的角度可分为气态的、液态的和固态的三类。4 组成石油的化学元素主要是碳、氢、氧、氮、硫。 碳含量 为:84平均 其中碳、氢两元素在石油中一般占 95~99%,平均为 剩下的元素总含量一般只有1~4%。5 含硫量小于 1%的为低硫原油 ,含硫量大于 1%的为高硫原油。常以 为贫氮和高氮石油的界线。石油中还发现微量元素,构成了石油的灰分。6 在近代实验室中,用液相色谱可将石油划分为饱和烃(正构烷烃、异构烷烃、环烷烃)、芳烃和非烃化合物及沥青质。7 石油的物理性质,取决于它的化学组成。8 石油的颜色与胶质量越高,颜色越深。9 石油相对密度变化较大。20℃时,一般介于 间。相对密度大于 石油称为重质石油。10 石油相对密度与颜色有一定关系,一般淡色石油的密度小,深色石油的密度大。但是,归根到底,石油的密度决定于其化学组成:胶质、沥青质的含量,石油组分的分子量,以及溶解气的数量。一般说来,密度小而颜色浅的石油常为石蜡性质的,含油质多,加工后能获得较多汽油和润滑油;密度大而颜色深的石油则富含高分子量的沥青质。11 石油及其大部分产品,除轻汽油和石蜡外,无论其本身或溶于有机溶剂中,在紫外线照射下,均可发光,称为荧光。12 石油的发光现象取决于其化学结构。石油中的多环芳香烃和非烃引起发光,而饱和烃则完全不发光。13 引起石油旋光性的原因,在于其有机化合物分子结构中具有不对称的碳原子。14 由于烃类难溶于水,因此,石油在水中的溶解度很低。若以碳数相同的分子进行比较,烷烃溶解度最小,芳香烃最大,环烷烃居中。15 石油的凝固和液化温度没有固定的数值。在凝固和液化之间可以出现中间状态。16 烃类气体中依据其甲烷所占的比例(即干燥系数,将天然气分为干气、湿气两种类型,其干燥系数的分界线为 7 天然气按相态分为游离气、溶解气、吸附气、固体气(气水化合物);按母质类型分为煤型气、油型气、混合气;按演化阶段分为生物气、热解气、裂解气。18 油田水由于来源及形成过程各种物理、化学作用的差异性,其矿化度和化学组成有相当大的差别。矿化度一般随埋深增加而增加。19 油田水的水化学类型以氯化钙型为主,重碳酸钠型为次,规原油与重质油在元素组成上有区别,常规原油的氧、硫和氮等元素含量低,而重质油则含量高。第二章 油气显示1 油气显示的出现可说明所在地区在过去某个时期内曾有油气生成过,亦即具有生油条件。可是,另一方面油气显示的出现又说明油气藏可能已经受到了一定程度的破坏。2 天然油气显示按其物态可分为液态、气态和固态三个主要类别。3 含油岩石是指被液态原油浸染的岩石,通常多为砂岩。砂岩按其被浸染的程度可分为饱含油、含油、油浸、油斑、油迹、荧光。第三章 现代油气成因理论1 石油有机说的核心就是认为石油起源于生物物质,包括脂类、碳水化合物、蛋白质,以及木质素等。2 沉积有机质包括有机溶剂可抽提的沥青,不溶于有机溶剂的干酪根。3 沉积岩中的有机质要向石油转化必须经历一个碳、氢不断增加而氧不断减少的过程,即为一个去氧、加氢、富集碳的过程。4 天然气按成因可分为生物成因气、油型气、煤型气和无机成因四种类型。第四章 储集层和盖层1 储集层之所以能够储集油气,是由于具备了两个基本特性—孔隙性和渗透性。孔隙性的好坏直接决定岩层储存油气的数量,渗透性的好坏则控制了储集层内所含油气的产能。2 按岩石孔隙大小,孔隙分为超毛细管孔隙、毛细管孔隙和微毛细管孔隙三类。第五章 石油与天然气的运移1 油气运移的基本方式是扩散和渗滤。2 一般认为油的初次运移相态以游离相为主,水溶相为辅。理由是油在水中的溶解度过低,水不能大量溶解原油。3 油气初次运移的主要途径有孔隙、微层理面和微裂缝。在未熟—低熟阶段,运移的途径主要是孔隙和微层理面;但在成熟—过成熟阶段油气运移途径主要是微裂缝。4 目前普遍认为油气的二次运移相态主要为游离相,天然气可呈水溶相。这是因为油气进入储层后的物理、化学环境的变化(孔隙增大、压力变小、孔隙水多)。5 油气二次运移的主要通道为储层的孔隙、裂缝、断层和不整合面。6 大规模的二次运移时期应该是在主要生油期之后或同时发生的第一次构造运动时期。因为这次构造运动使原始地层发生倾斜,甚至发生褶皱和断裂,破坏了油气原有力的平衡。7 油气勘探的基本原则可用三句话概括:找凹陷、钻高点、探边缘。第六章 石油与天然气的聚集与成藏1 适合于油气聚集、形成油气藏的场所叫圈闭,由三部分组成:即储集层、盖层及阻止油气继续运移、造成油气聚集的遮挡物。2 油气藏是地壳上油气聚集的基本单元,是油气在单一圈闭中的聚集,具有统一的压力系统和油水界面。3 任一圈闭的基本要素是储集层和封闭条件。其中以储集层上方和上倾方向的非渗透性封闭最为重要,在形成圈闭的诸因素中起主导作用,是决定圈闭性质和类型的主要因素。4 按张厚福的观点,圈闭分为:构造、地层、岩性、水动力和复合圈闭五大类。各大类可根据储集层上倾方向的具体封闭因素,结合储层特征,进一步划分出若干亚类。5 圈闭的大小,主要是由圈闭的有效容积确定的。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。6 油- 水界面并不是一个截然的界面,而是一个过渡带。7 油气成藏要素包括生油层、储集层、盖层、运移、圈闭、保存六大要素,油气藏的形成和分布,是它们的综合作用结果。8 生油气源岩是油气藏形成的物质基础。好的烃源岩取决于其体积、有机质丰度、类型、成熟度及排烃效率。这要结合盆地沉积史、沉降埋藏史、地热史、古气候综合分析评价。9 由差异聚集原理可知,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。10 由差异聚集原理可知,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。11 由差异聚集原理可知,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。12 目前关于圈闭中油气聚集机理主要存在四种观点:即渗滤作用、排替作用、渗滤作用和排替作用共同作用、油气充注作用。13 根据岩性油气藏的形成机理可将岩性油气藏分为两种类型:储集层的岩性变化是在沉积过程中形成的称为沉积圈闭,它包括透镜型岩性圈闭和上倾尖灭型岩性圈闭。若是储集层岩性变化是在成岩后生过程中形成的,则称为成岩圈闭,它包括储集层部分变为非渗透遮挡和非储集层部分变为渗透性储集体而形成的圈闭。14 根据不整合圈闭形成条件及储层特征可将不整合圈闭和油气藏分成:地层超覆圈闭和油气藏、不整合面下不整合圈闭和油气藏、古潜山圈闭和油气藏、基岩油气藏。第七章 地温场、地压场、地应力场与油气藏形成的关系第八章 油气聚集单元1 根据盆地构造单元特征及油气聚集的区域性规模,一般把地壳上的油气聚集单元划分为五级(从小到大):即油气藏、油气田、油气聚集带、含油气区、含油气盆地。2 在含油气盆地的构造划分上,有些大型的分割性较强的盆地,在每个坳陷内还有凸起、凹陷,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,每个坳陷有独立的油气生成、运移、聚集。3 一个含油气系统可包含多个子系统,其中最重要的两个子系统为:生成子系统、运聚子系统。第九章 几种重要的含油气盆地1 含油气盆地的结构包括三个部分:基底、盖层和周边。2 盆地的基底通常有两种:前震旦的变质岩系和年轻的褶皱带。3 裂谷盆地的发展一般可划分为三个阶段:初始张裂阶段、断陷阶段和坳陷阶段。第十章 油气分布及控制因素1 从时间分布上看,油气从震旦到第四系都有油气的分布,但石油多数集中在中、新生代,占全部储量的 92%~只有 8%~分布在古生代。天然气则以中、古生代为主,占总储量的 90%,古生代所占比例明显高于新生界。2 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。3 世界上最终可采储量大于或等于 5×109盆地有 25 个盆地(占盆地数的 ,主要集中在 4 大油气盆地带:北方大陆带、特提斯海带、南方大陆带、太平洋带。4 从时间上看,世界上煤储量以二叠纪—石炭纪地层中最为丰富,其次为侏罗纪—白垩纪地层,第三纪居其后。三、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。2.石油地质学的主要研究内容有哪些?答:成盆、成烃、成藏研究是石油地质学的三大主要内容。油气藏的形成条件可归纳为:生、储、盖、圈、运、保,所以本课程根据由浅到深可归纳为以下四部分内容:油气藏的基本要素:流体、生储盖层、圈闭。油气藏形成的基本原理:生成、运移、聚集。油气藏成藏分析:成藏条件、保存与破坏。含油气盆地及油气分布规律和控制因素。第一章 油气藏中的流体——石油、: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2.油田水的主要水型及特征。答:苏林根据 -、和 、 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。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。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。第二章 油气生成与烃源岩1. 按化学分类,干酪根可分为几种类型?简述其化学组成特征。 974)根据干酪根的元素分析采用 H/,即范氏图() ,将其分为三大类:Ⅰ型干酪根:是分散有机质干酪根中经细菌改造的极端类型,或称腐泥型,富含脂肪族结构,富氢贫氧,H/C 高,一般为 O/般小于 高产石油的干酪根,生烃潜力为 Ⅱ型干酪根:是生油岩中常见干酪根。有机质主要来源于小到中的浮游植物及浮游动物,富含脂肪链及饱和环烷烃,也含有多环芳香烃及杂原子官能团。H/C 较高,,约 生烃潜力较高,为 Ⅲ型干酪根:是陆生植物组成的干酪根,又称腐殖型。富含多芳香核和含氧基团。H/常小于 O/达 类干酪根生成液态石油的潜能较小,以成气为主,生烃潜力为 2. 论述有机质向油气转化的现代模式及其勘探意义。(试述干酪根成烃演化机制)分三个阶段:成岩作用阶段——未成熟阶段;深成作用阶段——成熟阶段;变质作用阶段——过成熟阶段。①成岩作用阶段—未成熟阶段:该阶段从沉积有机质被埋藏开始至门限深度为止,以低温、低压和微生物生物化学为主要特点,主要形成的烃是生物甲烷气,生成的正烷烃多具明显的奇偶优势。成岩作用阶段后期也可形成一些非生物成因的降解天然气以及未熟油。该阶段 于 ②深成作用阶段—成熟阶段:该阶段从有机质演化的门限值开始至生成石油和湿气结束为止,为干酪根生成油气的主要阶段。按照干酪根的成熟度和成烃产物划分为两个带。生油主带: 又叫低—中成熟阶段,干酪根通过热降解作用主要产生成熟的液态石油。该石油以中—低分子量的烃类为主,奇碳优势逐渐消失,环烷烃和芳香烃的碳数和环数减少。 凝析油和湿气带: 又叫高成熟阶段,在较高的温度作用下,剩余的干酪根和已经形成的重烃继续热裂解形成轻烃,在地层温度和压力超过烃类相态转变的临界值时,发生逆蒸发,形成凝析气和更富含气态烃的湿气。 ③准变质作用阶段—过成熟阶段:该阶段埋深大、温度高,已经形成的轻质液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,该阶段也称为热裂解甲烷(干)气阶段。该理论的勘探意义:在实际勘探中,可以依据该理论判断各种成因石油和天然气在盆地的分布。在浅层,主要分布生物成因气,在中间深度段,主要分布热成因的石油或湿气和凝析气,在深部主要寻找高成熟度的干气。3. 试述有机质成烃的主要控制因素。(简述时间—温度指数(理论依据、方法及其应用。)石油成因研究证明,有机质成烃演化过程中温度和时间是主导因素。当有机质被埋藏后随着深度和地温的增加,埋藏时间的延长,有机质将发生热演化,其成熟度会不断提高,当达到某一门限值时,才能大量生成石油,且成烃演化过程具有明显的阶段性。理论依据:当有机质被埋藏后随着深度和地温的增加,埋藏时间的延长,有机质将发生热演化,其成熟度会不断提高,当达到某一门限值时,才能大量生成石油,且成烃演化过程具有明显的阶段性。温度与时间是石油生成和破坏过程中的一对互为补偿的重要因素。温度其绝对控制作用,时间起补偿作用。方法:基本公式如下:(1)()成 熟 度 式中△t 为温度因子;γ=γ i 为 熟度是指有机物理埋藏后所经历时间内,由于增温效应引起的变化。由于成熟度对有机质的影响是叠加的、不可逆的,所以一个盆地的总成熟度,实际上是每个间隔所获得成熟度的总和。即:(2)(式中 用:1、研究成熟度,确定特定层位的油气保存状态 2、确定有利生油气区范围 3、确定石油生成时间并对圈层进行评价。4. 试述有利于油气生成的大地构造环境和岩相古地理环境(地质条件)。 晚期生油理论认为:油气生成必须具备两个条件,一是有足够的有机质并能保存下来;一是要有足够的热量保证有机质转化为油气。 (1)大地构造环境有三种构造环境:过补偿、欠补偿和补偿。为了确保有机质不断堆积、长期处于还原环境,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。(2)岩相古地理环境丰富有机质的堆积和保存石油气生成的基本前提,这首先取决于生物的大量繁殖,其次取决于周围的氧化还原环境。 海岸线到广海区,依次分为滨海、浅海大陆架、大陆坡和深海平原。滨海区和深海区都不利于有机质的堆积和保存。唯有浅海区水深、阳光、温度适宜,生物繁盛,特别是近三角洲地带,是与生物大量繁殖,并接受河流搬运来的大量陆源有机质,有机质异常丰富的聚集。有机质的大量存在,消耗水中的氧,形成还原环境,保证了剩余有机质和新补充的有机质免受分解破坏。大陆架上的泻湖、海湾以及闭塞的深海盆地等也是良好的低能还原环境,既有利于有机质的堆积,又有利于有机质的保存,是良好的生油区。 泽区、浅湖区、半深湖区和深湖区几个地带。最有力的生油环境是半深湖——深湖区。那里水体较深,水体表层处于动荡回流状态,其底部水流停滞,由于水底有机质的分解,氧气又得不到及时补充,便形成稳定的还原环境,是有利的生油区。 5. 天然气可划分哪些成因类型?有哪些特征?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。一、生物成因气,在成岩作用阶段因微生物化学作用而形成,化学组成以甲烷为主,含量高于 98%,重烃含量小于 为典型的干气;δ 13C 值一般为~二、油型气,有机质在深成作用阶段热力作用下以及石油热裂解形成,化学成分重烃含量大于 5%,最高可达 40%—50%,过成熟气以甲烷为主,δ 13C 值随成熟度增高而增大,从~。 三、煤型气,是煤系地层中的有机质在热演化过程中而生成的。化学组成重烃含量可达 10%以上,甲烷一般占 70%—95%,含有非烃成分;δ 13C 值一般为~ 四、无机成因气,由地壳内部、深海大断裂、深海沉积物形成,化学组成甲烷占优势,非烃含量较高;δ 13 6.评价生油岩质量的主要指标。(1)有机质丰度,常用指标有有机碳、氯仿沥青“A ”、总烃,一般这些指标高,丰度高。(2)有机质的类型,常用的指标有化学分析法,采用 H/C 和 O/C 原子比绘制相关图,即范氏图( )来判断;热解资料的氢指数和氧指数;有机质的显微组分;生物标志化合物来确定。Ⅰ型、Ⅱ型干酪根为主要生油母质,Ⅲ型干酪根为主要生气源岩。(3)有机质的成熟度,可用镜质体反射、孢粉和干酪根颜色、岩石热解资料、正烷烃奇偶优势来确定,颜色越深,于 接近 1 为成熟源岩。(4)有机质的转化指标,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。第三章 储集层和盖层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)。(简述碎屑岩储集层的主要孔隙类型及影响储油物性的因素。)(1)碎屑岩储集层的孔隙类型:粒间孔隙、特大孔隙、铸模孔隙、组分内孔隙、裂缝。(2)影响碎屑岩储集层储集性的因素影:① 沉积作用是影响砂岩储层原生孔隙发育的因素:物的润湿性强和抗风化能力弱,其物性差。括大小、分选、磨圆、排列方式。当分选系数一定时,粒度越大,有效空隙度和渗透率越大;粒度一定时,分选好,孔渗增高 立方体排列,孔隙度最大,渗透率最高。量高,多为杂基支撑,孔隙结构差;以泥质、钙泥质胶结的岩石,物性好。②成岩后生作用是对砂岩储层原生孔隙的改造及次生孔隙形成的因素:压实作用结果使原生孔隙度降低;胶结作用使物性变差;溶解作用的结果,改善储层物性。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。三角洲砂岩体是河流入湖或入海口流速降低而形成的扇形沉积体。湖泊砂岩体是平行湖岸成环带状分布,有滨湖相、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。碳酸盐岩储集层按储集空间可分为:1. 孔隙型储集层(包括孔隙性:主要为颗粒石灰岩:鲕粒、碎屑、生物碎屑、粒晶灰岩及白云岩等。储集空间:原生和次生的粒间、粒内、晶间孔隙发育;裂缝次之。2. 溶蚀型储集层储集空间:以溶蚀孔隙、洞,连成一个洞穴系统。分布:不整合面及大断裂带附近。特别是古风化壳、古岩溶带。3. 裂缝型储集层岩性:主要为白云岩、白云岩化灰岩。储集空间:裂缝为主,尤其纵横交错构成的裂缝网。其特征是:岩性测定其物性极低,与油气实际产能不适应。4. 复合型储集层储集空间:孔、洞、缝同时或出现两种。有利于形成储量大、产量高的大型油气田。影响碳酸盐岩储集空间的因素:酸盐岩溶解度:其它条件相同时,成分越纯正,易溶,溶解度从大到小是石灰岩>白云岩>泥灰岩(即与 Ca/;从结构构造来看,粗晶、厚层石灰岩比细晶、薄层灰岩易溶。地下水的溶蚀能力:取决于地下水的 O 2含量、2度、压力。2、裂缝型储集层发育的影响因素 岩性控制因素:成份较纯,脆性大,裂缝发育,泥质含量高,裂缝不发育。结构构造上,质纯粒粗、结晶粗的裂缝发育,薄层裂缝密度较大,但规模较小,易产生层间缝和层间脱空;厚层裂缝密度小,但规模较大,以立缝和高角度斜缝为主。构造的控制作用:在构造强烈部位构造裂缝发育。长期持续上升的区域,局部构造高点、长轴、倾没端、断层及断裂带附近裂缝发育。地下水的控制作用:地下水活跃的地区,构造裂缝溶解,扩大裂缝的作用。 4. 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 圈闭和油气藏1. 简述圈闭、油气藏类型划分的依据及主要类型。(1)圈闭的分类就是以起主导作用的封闭因素为基础,结合储集层的特点而制定的。可将圈闭分为:构造、地层、水动力和复合圈闭四大类。皱作用形成的背斜圈闭和油气藏、与基底活动有关的背斜圈闭和油气藏、与同生断层有关的逆牵引背斜圈闭和油气藏、与塑性流动物质有关的背斜圈闭和油气藏、曲或交错断层与单斜构造结合组成的圈闭和油气藏。三个或更多断层与单斜或弯曲岩层结合形成的断层或断块圈闭和油气藏。单一断层与褶曲(背斜的一部分)结合形成的断层圈闭和油气藏。逆和逆掩断层与背斜的一部分结合形成的逆(或逆掩)断层圈闭和油气藏。分为碳酸盐岩和其他沉积岩两大类。栓(核)遮挡圈闭和油气藏;盐帽沿遮挡圈闭和油气藏;盐帽内透镜状圈闭和油气藏。整合圈闭。a. 岩性圈闭,它包括透镜型岩性圈闭和上倾尖灭型岩性圈闭,成岩圈闭和礁型圈闭。层超覆圈闭和油气藏、不整合面下不整合圈闭和油气藏、古潜山圈闭和油气藏、基岩油气藏。状构造和构造阶地型水动力圈闭,单斜型水动力圈闭,纯水动力油气藏。造—地层复合圈闭和油气藏,构造—水动力复合圈闭和油气藏(这种类型常见的有背斜—水动力和断层—水动力复合圈闭),地层—水动力复合圈闭和油气藏,构造—地层—水动力复合圈闭和油气藏。2. 试述背斜油气藏的成因类型及特征。背斜油气藏的油气分布特征:(1)油气局限于闭合区内;(2)背斜油气藏中的储油层呈层状展布,尽管绝大多数油层的储集性纵、横向存在较大的变化,但应是相互连通的。(3)相互连通的多油层构成统一的块状储集体,常形成巨大油气藏。背斜油气藏的成因分类:(1)褶皱作用形成的背斜圈闭和油气藏:主要在侧压力挤压作用下而形成。这类背斜多见于褶皱区,背斜轴向一般与区域构造线平行;两翼倾角较大,不对称,靠近褶皱山一侧较另一
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本文标题:长江大学石油地质学考研资料(大纲版)
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