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石油地质学课程知识点总结3245809

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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本文由周忠政贡献议您优先选择下载源文件到本机查看。石油地质学课程知识点总结一、绪论 1、 石油地质学又称石油及天然气地质学, 、 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。 一门科学。 2、 石油的特点:石油热值高,比重低。石油燃烧充分且易引燃。具流动性。开采容易,成 、 石油的特点:石油热值高,比重低。石油燃烧充分且易引燃。具流动性。开采容易, 本低,投产快。用途广泛。 本低,投产快。用途广泛。 3、 石油的作用:工业的血液 工业食粮 良田沃土 战略资源 、 石油的作用: 4、 学习石油地质学的主要任务就是:掌握油气藏的基本特征、形成原理、产出状态、分布 、 学习石油地质学的主要任务就是:掌握油气藏的基本特征、形成原理、产出状态、 规律,用以指导油气田的调查、勘探,以便更有效地发现和探明地下油气藏。 规律,用以指导油气田的调查、勘探,以便更有效地发现和探明地下油气藏。 5、 石油地质学的内容:生、储、盖、圈、运、保 、 石油地质学的内容: 6、 石油地质学是一门专业基础课,综合性强,需要的知识面广,必须全面地综合地质、地 、 石油地质学是一门专业基础课,综合性强 需要的知识面广,必须全面地综合地质、 球化学、岩石矿物学、构造地质学、地史学、水文地质学和数学、 球化学、岩石矿物学、构造地质学、地史学、水文地质学和数学、物理等多种学科的知 才能深入认识和掌握油气藏的特征,真正学好石油地质学。 识,才能深入认识和掌握油气藏的特征,真正学好石油地质学。 油气藏中的流体—石油 石油、 二、第一章 油气藏中的流体 石油、天然气和油田水 1、石油(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 一种存在于地下岩石孔隙介质中的由各种碳氢化合物 、石油(又称原油) 与杂质组成的,呈液态和稠态的油脂状天然可燃有机矿产。 与杂质组成的,呈液态和稠态的油脂状天然可燃有机矿产。 稠态的油脂状天然可燃有机矿产 2、石油的组成 、 石油的元素组成 :碳、氢、氧、氮、硫 灰分:微量元素,构成了石油的灰分。 灰分:微量元素,构成了石油的灰分。 石油的组分组成:油质、苯胶质、酒精苯胶质及沥青质 沥青质。 石油的组分组成:油质、苯胶质、酒精苯胶质及沥青质。石油的化合物组成:正构烷烃、异构烷烃、环烷烃、芳烃,和非烃化合物及沥青质 和非烃化合物及沥青质。 石油的化合物组成:正构烷烃、异构烷烃、环烷烃、芳烃 和非烃化合物及沥青质。 原油的成熟度: 原油的成熟度: 未成熟的石油,主要含大分子量的正构烷烃; 未成熟的石油,主要含大分子量的正构烷烃; 成熟的石油中,主要含中分子量的正构烷烃; 成熟的石油中,主要含中分子量的正构烷烃; 降解的石油中,主要含中、小分子量的正构烷烃; 降解的石油中,主要含中、小分子量的正构烷烃; 原油中大于四环的环烷烃一般具有很高的旋光性,所以没成熟的原油旋光性高。 原油中大于四环的环烷烃一般具有很高的旋光性,所以没成熟的原油旋光性高。 3、石油的物理性质 、 颜色:从白色、淡黄、黄褐、深褐、 颜色:从白色、淡黄、黄褐、深褐、墨绿色至黑色 20 表示。 比重:是指一大气压下, ℃ 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。一般介 ℃纯水单位体积的重量比, 之间。 的称为重质石油; 的称为轻质石油。 于 间。通常把比重大于 称为重质石油;小于 称为轻质石油。 ~ 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。 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。 溶解性:石油难溶于水,但却易溶于多种有机溶剂。 溶解性:石油难溶于水,但却易溶于多种有机溶剂。 凝固和液化: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。 凝固和液化: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。 凝固点:原油失去流动能力的最高温度称为凝固点。含高分子的烃越多, 凝固点:原油失去流动能力的最高温度称为凝固点。含高分子的烃越多,凝固点 越高。 越高。 导电性:石油是不良导体,在地下属高电阻。 导电性:石油是不良导体,在地下属高电阻。 4、石油的分类、 提出的, 代表性的分类方案是 978)提出的,该分类采用三角图,以烷烃、环烷烃、 提出的 该分类采用三角图,以烷烃、环烷烃、 芳烃+ 、 、化合物作为三角图解的三个端元。分为六种类型。 芳烃+N、S、O 化合物作为三角图解的三个端元。分为六种类型。 5、海陆相原油的基本区别 、 海相 陆相以芳香—中间型和石蜡 环烷型为 以芳香 中间型和石蜡—环烷型为 中间型和石蜡 主 , 饱 和 烃 占 25—70% , 芳 烃 占 25—60%。 。 含蜡量低 含硫量高 V/ 碳同位素δ13 碳同位素δ C 值>石蜡型为主, 以石蜡型为主,饱和烃占 60—90%, , 芳烃占 10—20%。 。含蜡量高 含硫量低 V/ 碳同位素δ13 碳同位素δ C 值<、 天然气:广义上指岩石圈中存在的一切天然生成的气体。石油地质中研究的主要是沉积 、 天然气:广义上指岩石圈中存在的一切天然生成的气体。 圈中以烃类为主的天然气。 圈中以烃类为主的天然气。 8、凝析气藏和湿气气藏的区别: 区别: 、凝析气藏和湿气气藏的区别 凝析油中含大量的轻质烃类,重质烃类较少,呈淡黄色,刚开采是伴生气较多, 凝析油中含大量的轻质烃类,重质烃类较少,呈淡黄色,刚开采是伴生气较多,随着气 藏不断开采,伴生气越来越少;湿气气藏含的气体多, 藏不断开采,伴生气越来越少;湿气气藏含的气体多,凝析气藏含的气体少 8、 天然气的物理性质: 、 天然气的物理性质: 比重:在标准状态下,单位体积天然气与同体积空气的重量比,即天然气的比重。 比重:在标准状态下,单位体积天然气与同体积空气的重量比,即天然气的比重。 粘度:天然气的粘度与其化学组成及其所处的环境有关。 粘度:天然气的粘度与其化学组成及其所处的环境有关。 蒸气压力:气体液化时所需施加的压力称蒸气压力。 蒸气压力:气体液化时所需施加的压力称蒸气压力。 溶解性:在相同的条件下, 溶解性:在相同的条件下,天然气在石油中的溶解度远大于在水中的溶解度 热值: 热值:每立方天然气燃烧时所发出的热量称为热值 9、油田水:从广义上理解,油田水是指油田区域(含油构造)内的地下水,包括油层水和 、油田水:从广义上理解,油田水是指油田区域(含油构造 内的地下水, 非油层水。狭义的油田水是指油田范围内直接与油层连通的地下水,即油层水。 非油层水。狭义的油田水是指油田范围内直接与油层连通的地下水,即油层水。 三、第二章 储集层和盖层 1、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。 、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。 储集层中储集了油气称含油气层;投入开采后称产层。 储集层中储集了油气称含油气层;投入开采后称产层。 2、储集层的基本特征是具孔隙性和渗透性 、 按岩石孔隙大小,有超毛细管孔隙、毛细管孔隙和微毛细管孔隙三类。 按岩石孔隙大小,有超毛细管孔隙、毛细管孔隙和微毛细管孔隙三类。 原生孔隙是指:沉积作用过程中碎屑颗粒与颗粒之间的支撑作用形成的孔隙, 原生孔隙是指:沉积作用过程中碎屑颗粒与颗粒之间的支撑作用形成的孔隙,如粒间孔 隙。 次生孔隙是指在成岩作用过程中或成岩以后形成的孔隙 如溶蚀孔隙. 成岩以后形成的孔隙, 次生孔隙是指在成岩作用过程中或成岩以后形成的孔隙,如溶蚀孔隙 3、绝对孔隙度和相对孔隙度 、 绝对孔隙度:岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩样总体积的比值。 绝对孔隙度:岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩样总体积的比值。是衡量岩石孔隙的 发育程度。 发育程度。 有效孔隙度:指彼此连通的,且在一般压力条件下, 有效孔隙度:指彼此连通的,且在一般压力条件下,可以允许液体在其中流动的超毛细 管孔隙和毛细管孔隙体积之和与岩石总体积的比值。 管孔隙和毛细管孔隙体积之和与岩石总体积的比值。 4、渗透性:指在一定的压差下,岩石允许流体通过其连通孔隙的性质。对于储集层而言, 、渗透性:指在一定的压差下,岩石允许流体通过其连通孔隙的性质。对于储集层而言, 指在地层压力条件下, 指在地层压力条件下,流体的流动能力 5、岩石的渗透率,国际单位为μ用单位为达西 、岩石的渗透率,国际单位为μ 6、绝对渗透率 、 绝对渗透率: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 岩石发生任何物理化学反应, 绝对渗透率: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 K。 。 有效渗透率:储集层中有多相流体共存时, 有效渗透率: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。 表示。 有效渗透率。油气水分别用 g、示。 、 、 相对渗透率: 相对渗透率: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 称为该相流体的相对渗透率。 值,称为该相流体的相对渗透率。 7、孔隙结构: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。 、孔隙结构: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。 8、压汞曲线法 、 原理:由于孔喉细小, 原理:由于孔喉细小,当两种或两种以上互不相溶的流体同处于岩石孔隙系统中或通过 岩石孔隙系统渗流时,必然发生毛细管现象,岩石孔隙系统渗流时,必然发生毛细管现象,产生一个指向非润湿相流体内部的毛细管 压力 。 方法: 方法: 在不同压力下,把非润湿相的汞压入岩石孔隙系统中,根据所加压力与注入岩石的汞量, 在不同压力下,把非润湿相的汞压入岩石孔隙系统中,根据所加压力与注入岩石的汞量, 绘出压力与饱和度关系曲线,称为毛细管压力曲线或压汞曲线。 绘出压力与饱和度关系曲线,称为毛细管压力曲线或压汞曲线。 按公式算出某一压力 下的孔喉等效半径,结合岩石的总孔隙度资料,作出孔喉等效半径分布图。 下的孔喉等效半径,结合岩石的总孔隙度资料,作出孔喉等效半径分布图。 根据以上 两图, 两图,可以对岩石的孔隙结构进行定量评价 排驱压力( )表示非润湿相开始注入岩样中最大连通喉道的毛细管压力, :表示非润湿相开始注入岩样中最大连通喉道的毛细管压力 ① 排驱压力(表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。排驱压力越小,说明大孔喉越多,孔隙结构越好。 压力最小的拐点。排驱压力越小,说明大孔喉越多,孔隙结构越好。 喉半径集中范围与百分含量 含量: ② 喉半径集中范围与百分含量:反映了孔喉半径的粗细和 分选性,孔喉粗,分选好,其孔隙结构好。毛细管压力曲线上, 分选性,孔喉粗,分选好,其孔隙结构好。毛细管压力曲线上,曲线平坦段位置越说明集中的孔喉越粗;平坦段越长,说明孔喉的百分含量越大。 低,说明集中的孔喉越粗;平坦段越长,说明孔喉的百分含量越大。 ③ 饱和度中值压力 最小非饱和的孔隙体积百分数( ④ 最小非饱和的孔隙体积百分数( ) 四、第三章 圈闭和油气藏 圈闭:是储层中阻止油气继续向前运移 并能聚集和保存油气的场所。 是储层中阻止油气继续向前运移, 圈闭 是储层中阻止油气继续向前运移,并能聚集和保存油气的场所。 圈闭要能起到以上作用,必须具备三个组成部分: 储层; 盖层; 圈闭要能起到以上作用,必须具备三个组成部分:①储层;②盖层;③一定的遮挡条件。 油气藏: 是相当数量的油气在单一圈闭中的聚集, 油气藏: 是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、 水界面,是地壳中最基本的油气聚集单元 油气聚集单元。 和统一的油、气、水界面,是地壳中最基本的油气聚集单元。 溢出点:是指圈闭容纳油气的最大限度的点位。若低于该点高度, 溢出点:是指圈闭容纳油气的最大限度的点位。若低于该点高度,油气就溢向储集层 的上倾方向。 的上倾方向。 闭合点:从另一角度来描述溢出点的特征,意即闭合的最低点,低于该点位置, 闭合点:从另一角度来描述溢出点的特征,意即闭合的最低点,低于该点位置,圈闭 就不存在了(不闭合) 或超出圈闭的范围。 ,或超出圈闭的范围 就不存在了(不闭合) 或超出圈闭的范围。 , 闭合高度:是指圈闭顶点到溢出点的等势面垂直的最大高度。 闭合高度:是指圈闭顶点到溢出点的等势面垂直的最大高度。 闭合面积:在静水条件下是通过溢出点的构造等高线所圈定的封闭区的面积。 闭合面积:在静水条件下是通过溢出点的构造等高线所圈定的封闭区的面积。在动水 条件下, 条件下,是通过溢出点的油气等势面与储集层顶面非渗透性盖层联合封闭的闭合油气 低势区。 低势区。 油气藏高度(H) :是指油气藏顶到油气水界面的最大高差。 是指油气藏顶到油气水界面的最大高差。 油气藏高度 油气柱高度(h) :是指油气的最高点到最低点的海拨高度。 是指油气的最高点到最低点的海拨高度。 油气柱高度五、 第四章 石油和天然气的生成与烃源岩 沉积岩中分散有机质的组成: 沉积岩中分散有机质的组成:烃类 沥青 干酪根 沉积有机质: 沉积有机质:通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。 干酪根: 干酪根:不能溶解于有机溶剂的固体分散有机质 干酪根: 为沉积岩中所有不溶于非氧化的酸、 干酪根: 为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1979 ( 亨特) 年,亨特) 。 型干酪根:称腐泥型,富含脂肪族结构,富氢贫氧, Ⅰ型干酪根:称腐泥型,富含脂肪族结构,富氢贫氧,H/C 高,一般为 ~ , O/C 低,一般小于 烃潜力为 , ~ 。 型干酪根: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。 Ⅱ型干酪根: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 较低, 高,约 ,约 烃潜力为 ~ , ~ , ~ 。 型干酪根: 称腐殖型。 富含多芳香核和含氧基团。 H/C 低, Ⅲ型干酪根: 称腐殖型。富含多芳香核和含氧基团。 通常小于 O/C 高, , 而 可达 烃潜力为 ~ , ~ 。 门限温度:随着埋藏深度的增加,当温度升高到一定的数值, 门限温度:随着埋藏深度的增加,当温度升高到一定的数值,有机质才开始大量转化 为石油,这个温度界限称为门限温度(生油门限) 为石油,这个温度界限称为门限温度(生油门限) 。 门限深度:与门限温度相对应的深度称为门限深度(成熟点) 。 门限深度:与门限温度相对应的深度称为门限深度(成熟点) 石油的生成分三个阶段 分三个阶段: 石油的生成分三个阶段: 成岩作用阶段——未成熟阶段 成岩作用阶段 未成熟阶段 深成作用阶段——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 变质作用阶段 过成熟阶段 六、第五章 石油和天然气的运移 油气运移:指石油、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。 油气运移:指石油、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。 初次运移:为油气自生油岩向储集岩中的运移; 初次运移:为油气自生油岩向储集岩中的运移; 二次运移:为油气在邻近生油层的储集层中的运移以及形成第一次油气聚集; 二次运移:为油气在邻近生油层的储集层中的运移以及形成第一次油气聚集; 三次运移:油气聚集后由于外界条件的变化,油气再次发生的运移称为三次运移。 三次运移:油气聚集后由于外界条件的变化,油气再次发生的运移称为三次运移。 油气初次运移的动力因素: 油气初次运移的动力因素: 1、压实作用的动力因素 、 正常压实 欠压实 2、热力作用的动力因素 、 3、烃类及非烃气体生成的作用 、 4、粘土矿物的脱水作用 、 5、扩散作用 、 七、第六章 油气聚集与油气藏的形成 油气聚集:就是指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, 油气聚集:就是指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。 中的油气就不能继续运移,而聚集起来形成油气藏的过程。 单一圈闭油气聚集的原理: 单一圈闭油气聚集的原理: 1.渗滤作用 2.排替作用 油气差异聚集原理: 油气差异聚集原理: 油气差异聚集:静水条件下, 油气差异聚集: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条件: 条件: 油气源充足和盖层封闭能力足够大 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 油气分布特征。 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。 油气藏形成的条件:油气藏形成的条件: 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 必须具备的基本条件是充足的油气源,良好的储集层和有利的生储盖组合条件, 有效的圈闭及必要的保存条件。 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;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。 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。 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。 八、第七章 含油气盆地与油气聚集单元 一级构造:隆起、拗陷和斜坡,是底盘起伏而形成的构造,盆地内最高一级的构造。 一级构造:隆起、拗陷和斜坡,是底盘起伏而形成的构造,盆地内最高一级的构造。 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, 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,是油气聚集的基本单元。 这是盆地最低一级的构造,是油气聚集的基本单元。 二级构造有背斜褶皱带、单斜挠曲带、 二级构造有背斜褶皱带、单斜挠曲带、断裂构造带等 含油气盆地与一般沉积盆地的差异是,含油气盆地具有油气生成、 含油气盆地与一般沉积盆地的差异是,含油气盆地具有油气生成、运移并聚集成工业油 气藏的特征, 气藏的特征,而最本质的特征是生油 九、第八章 油气分布与控制因素 控制沉积盆地中油气赋存规律的因素有 地中油气赋存规律的因素有: 控制沉积盆地中油气赋存规律的因素有: (2)沉积体系、沉积相带控制; (3) (1)稳定的大地构造环境; )沉积体系、沉积相带控制; )长期继承性古隆起; )稳定的大地构造环境; ( ( 长期继承性古隆起; 保诸条件在时空上的有机匹配。 (4)生、储、盖、运、圈、保诸条件在时空上的有机匹配。 ) 持续沉降以及沉降和沉积速度互补是烃源岩形成的条件 不整合面上下有丰富的油气聚集,聚集在不整合面之下的比之上的更多: 不整合面上下有丰富的油气聚集,聚集在不整合面之下的比之上的更多 1、 长期的风化剥蚀使使不整合面附近地层孔隙性增强。 、 长期的风化剥蚀使使不整合面附近地层孔隙性增强。 2、 不整合常为油气长距离运移的通道 、 3、 不整合是联系生油岩和储集岩的桥梁。 、 不整合是联系生油岩和储集岩的桥梁。 4、 不整合面常是大范围的沉积间断,岩相突变界面,可以作为油气运移的遮挡面,形 、 不整合面常是大范围的沉积间断,岩相突变界面,可以作为油气运移的遮挡面, 成不整合圈闭和油气藏。 成不整合圈闭和油气藏。1
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