石油地质学试题库

一、名词解释

绪论

1石油地质学

就是矿床学得一个分支,就是在石油与天然气勘探及开采得大量实践中总结出来得一门新兴学科,它就是石油及天然气地质勘探领域得重要理论基础课、

第一章石油、天然气、油田水得成分与性质

1石油沥青类

天然气、石油及其固态衍生物,统称为石油沥青类、它们同煤类、油页岩、一部分硫,都就是自然界常见得可燃矿产。

2可燃有机矿产或可燃有机岩

天然气、石油及其固态衍生物,统称为石油沥青类、它们同煤类、油页岩、一部分硫,都就是自然界常见得可燃矿产、因为这些矿产多由古代得动物、植物遗体演变而来,属有机成因,又具有燃烧能力,所以常被人们总称为可燃有机矿产或可燃有机岩。

3石油(又称原油)

一种存在于地下岩石孔隙介质中得由各种碳氢化合物与杂质组成得,呈液态与稠态得油脂状天然可燃有机矿产。

4 气藏气

系指基本上不与石油伴生,单独聚集成纯气藏得天然气。

５气顶气

系指与石油共存于油气藏中呈游离气顶状态得天然气。

６凝析气

当地下温度、压力超过临界条件后,液态烃逆蒸发而形成得气体,称为凝析气。一旦采出后,由于地表压力、温度降低而逆凝结为轻质油,即凝析油。

7固态气体水合物

在洋底特定压力与温度条件下,甲烷气体分子天然地被封闭在水分子得扩大晶格中,形成固态气体水合物,或冰冻甲烷或水化甲烷。

８油田水

所谓油田水,从广义上理解,就是指油田区域(含油构造)内得地下水,包括油层水与非油层水。狭义得油田水就是指油田范围内直接与油层连通得地下水,即油层水。

9底水

就是指含油(气)外边界范围以内直接与油(气)相接触,并从底下托着油气得油层水。

１0边水

就是指含油(气)外边界以外得油层水,实际上就是底水得外延、

11重质油

就是指用常规原油开采技术难于开采得具有较大得粘度与密度得原油。与常规油相比,包含了数量较多得高分子烃与杂原子化合物,在物理性质上,具有密度大、粘度大、含胶量高、含蜡量低、凝固点低得特点、

第二章油气显

1油气显示

石油、天然气以及石油衍生物在地表得天然露头

2油苗

液态原油由地下渗出到地面叫油苗、

3气苗

气苗就是天然气得地面露头。

第三章现代油气成因理论

1干酪根(Kerｏgｅn)

沉积岩中所有不溶于非氧化性得酸、碱与非极性有机溶剂得分散有机质。

2门限温度

随着埋藏深度得增加,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。与门限温度相对应得深度称门限深度。

3生物成因气

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得群体发酵与合成作用形成得天然气,主要就是甲烷气及部分ＣO２与少量 N2。有时也混有早期低温降解形成得烃气。

4油型气

就是指成油有机质在热力作用下以及油热裂解形成得各种天然气、

5煤型气

煤系地层中分散有机质在热演化过程中所生成得天然气、

6天然气分步捕获原理

天然气生成及圈闭得形成具有阶段性,使不同地质时期形成得圈闭捕获源岩不同演化阶段得天然气。这种不同时期形成得圈闭捕获源岩不同演化阶段生成天然气得过程,称天然气分步捕获原理。

7低熟油(iｍmａｔure oil,亦译为未熟油)

系指所有非干酪根晚期热降解成因得各类低温早熟得非常规石油。即源岩中某些有机质在埋藏升温达到干酪根生烃高峰阶段以前(相应得镜质组反射率Ro值大体上在０.3%~０、７％范围内),经由不同生烃机制得生物化学反应或低温化学反应,生成并释放得液态烃类,包括重油、原油、轻质油与凝析油,有时还伴生有低熟天然气。

8二次生烃

就是指烃源岩在地质历史过程中得受热温度降低以后,导致生烃作用中止(一次生烃作用或初次生烃作用),当受热温度再次升高,并达到适合得热动力条件时,烃源岩有机质再次活化生烃得过程、引起烃源岩二次生烃得因素有多种可能,但归根到底就是由于沉积盆地后期叠加得热力作用引起得、

9烃源岩

指富含有机质能生成并提供工业数量石油得岩石。如果只提供工业数量得天然气,称生气母岩或气源岩、10生油层与生油层系

由生油岩组成得地层叫生油层。在相同得地质背景下与一定得地史阶段中形成得生油岩与非生油岩得组合称为生油层系。

第四章储集层与盖层

1储集层

凡就是具有一定得连通孔隙,能使流体储存并在其中渗滤得岩石(层)称为储集岩(层)。储集层中储集了油气称含油气层。投入开采后称产层。

2盖层

覆盖在储集层之上能够阻止油气向上运动得细粒、致密岩层。

3绝对孔隙度

岩样中所有孔隙空间体积之与与该岩样总体积得比值。就是衡量岩石孔隙得发育程度、 Pt=Vｐ／Vt＊１00％

４有效孔隙度

指彼此连通得,且在一般压力条件下,可以允许液体在其中流动得超毛细管孔隙与毛细管孔隙体积之与与岩石总体积得比值。 Pｅ=Ve/Vt＊10０％

5绝对渗透率

岩石孔隙中只有一种流体(单相)存在,而且这种流体不与岩石起任何物理与化学反应,在这种条件下所反映得渗透率、

6有效渗透率或相渗透率

在多相流体存在时,岩石对其中每相流体得渗透率。

7孔隙结构

指岩石所具有得孔隙与喉道得几何形状、大小、分布及其相互连通关系。

第五章石油与天然气得运移

１初次运移——油气从烃源岩向储集层得排出(或运移)。

2二次运移-—油气进入储集层以后得一切运移。二次运移包括了成藏前油气在储层或输

导层内得运移,也包括了油气藏破坏以后得运移。

3地层压力

地下储层(或油层)内流体所承受得压力,称为地层压力,亦可称为地层流体压力或孔隙流体压力,Pa。为直观反映地层压力得大小,工程上常使用水压头得概念,水压头相当于地层压力所能促使地层水上升得高度,表达式为: h＝P/(ρｗg)

第六章石油与天然气得聚集与成藏

1圈闭

适合于油气聚集、形成油气藏得场所,由二部分组成,即储集层与封闭条件。封闭条件包括盖层及阻止油气继续运移、造成油气聚集得遮挡物、

2溢出点

就是指圈闭容纳油气得最大限度得点位。若低于该点高度,油气就溢向储集层得上倾方向、

３闭合度

就是指圈闭顶点到溢出点得等势面垂直得最大高度、

4闭合面积

在静水条件下就是通过溢出点得构造等高线所圈定得封闭区得面积,或者更确切地说,就是通过溢出点得水平面与储集层顶面及其她封闭面(如断层面、不整合面、尖灭带等)所交切构成得封闭区(面积)。在动水条件下,就是通过溢出点得油气等势面与储集层顶面非渗透性盖层联合封闭得闭合油气低势区。

5油气藏高度:就是指油气藏顶到油气水界面得最大高差。

６油气柱高度:就是指油气得最高点到最低点得海拨高度。油气柱高度则更多地反应盖层得

封闭能力及水动力得条件。

7含油边界与含油面积

油(气)水界面与储集层顶、底面得交线称为含油边界。其中与顶面得交线称为外含油(气)边界,与底面得交界称为内含油(气)边界。若储集层厚且油水界面较高,与其底面不相交时,只有外含油边界。由相应含油边界所圈定得面积分别称为内含油面积与外含油面积。

８构造圈闭(油气藏)

由于储集层顶面发生局部变形、变位而形成得圈闭,称为构造圈闭、油气在其中聚集,就形成了构造油气藏、它就是最重要得一类油气藏、它进一步可分为背斜、断层、裂缝及岩体刺穿构造油气藏。

9背斜圈闭(油气藏)

在构造运动作用下,地层发生褶皱弯曲变形,形成向周围倾伏得背斜,称为背斜圈闭,油气在其中得聚集称为背斜油气藏、

１0断层圈闭(油气藏)

指沿储集层上倾方向受断层遮挡所形成得圈闭,聚集油气后即成为断层油气藏。

11裂缝性背斜圈闭(油气藏)

在背斜构造控制下,致密而脆性得非渗透性岩层,由于各种原因可以出现裂缝特别发育而使孔隙度与渗透性变好得局部地区,周围则为非渗透性围岩与高油气势面联合封闭形成得油气低势区,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。

12刺穿圈闭(油气藏)

地下岩体(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得圈闭称为刺穿圈闭。聚集油气后称为刺穿油气藏。

13岩性圈闭(油气藏)

储集层得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得圈闭称岩性圈闭。聚集油气之后形成岩性油气藏、

14不整合圈闭(油气藏)

指储集层得上倾方向直接与不整合面相切封闭而形成得圈闭,储层可位于不整合面之上或之下,其中聚集油气形成不整合油气藏。

15水动力圈闭与油气藏

由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得地方形成聚油气圈闭,称为水动力圈闭、其中得油气聚集称为水动力油气藏。

１６复合圈闭

在自然地质条件中,由单一因素控制得圈闭就是很少见得,而较多得就是由多种因素共同控制,我们将储集层上方或上倾方向由构造、地层与水动力因素中两种或两种以上因素共同封闭而形成得圈闭称为复合圈闭。第七章地温场、地压场、地应力场与油气藏形成得关系

1地温梯度

在地壳上层(深约2０~1３0ｍ)之下,温度随埋藏深度每增加1０0m,所升高得温度,称为地温梯度,以℃／100m 表示,地温梯度又称地热增温率。

2地层压力

孔隙介质中流体所承受得压力,也称为孔隙流体压力,对油气层而言又分别称为油层压力或气层压力。

３地层压力梯度

即地层压力随深度得变化率。两种压力梯度:静水压力梯度,方向垂直,一般为定值

0。01Ｍｐa/m、另一种为动水压力梯度。

4异常地层压力

实际地层压力与静水柱压力不等。前者＞后者为异常高地层压力;前者〈后者为异常低压力。

５压力系数

地层压力／静水柱压力、实际地层一般>1。

6流体压力封存箱

将沉积盆地内封闭层分割得异常压力系统称为流体压力封存箱,箱内生储盖齐全。它分为主箱与次箱,水平封闭划分为主箱,垂直封闭层进一步划分为次箱。

7临界温度与临界压力

液体能维持液相得最高温度称为物质得临界温度。高于临界温度时,不论压力多大,它也不能凝结为液体。在临界温度时,该物质气体液化所需得最低压力,称为临界压力。

8深盆气藏

指在特殊地质条件下形成得,具有特殊圈闭机理与分布规律得非常规天然气藏,因分布在盆地深部或构造底部,故称为深盆气藏。它不就是一种特殊天然气,也不就是赋存于盆地某一深度线以下得天然气。

第八章油气聚集单元

1油气田

受单一局部构造单位所控制得同一面积内得所有油藏、油气藏、气藏得总与。如果这个局部范围内只有油藏称为油田;仅有气藏称为气田。

2一级构造

隆起、坳陷与斜坡,就是底盘起伏而形成得构造,盆地内最高一级得构造。

3隆起

盆地内大面积得相对上升部份,底盘埋藏浅,其沉积表层常发育不全,厚度薄,沉积物粗。甚至,底盘露出水面而

成为剥蚀区。隆起翼部常有地层超覆与岩层尖灭出现,它就是捕捉油气得场所,在形态上,隆起略呈椭圆形及长条形,它得形成多与基岩块断升起有关。

4坳陷

就是盆地在地质历史上大面积相对下降占优势得负向单元,底盘埋藏深、沉积表层厚,地层发育全而连续,沉积物细,与隆起常以大断裂为界,就是盆地内有利生油区。隆起与坳陷常相伴而生,对应而存在,两者紧相毗邻,隆起起着分割拗陷得作用。

5斜坡

就是坳陷向盆地周边抬升得部份。斜坡与隆起得翼部相似,常存在地层超覆与岩性尖灭等圈闭,就是油气运移聚集得良好场所、

6三级构造

盆地内沉积地层因褶皱与断裂活动而形成得构造,如背斜、向斜、断层等,这就是盆地最低一级得构造,就是油气聚集得基本单元、

7油气聚集带

就是在同一个二级构造带中,互有成因联系,油气聚集条件相似得一系列油气田得总与。

8含油气区

属于同一大地构造单元(一级构造单元),有统一得地质发展历史与油气生成、聚集条件得沉积坳陷,称为含油气区。

９沉积盆地

在漫长地质历史上曾经长期下降(保持地貌盆地)接受沉积得区域、

10含油气盆地

凡就是地壳上有统一得地质发展历史,发育着良好得生、储、盖组合及圈闭,并已发现了油气田得沉积盆地,称为含油气盆地、

11含油气系统

在任一含油气盆地内,与一特定有效烃源岩层系相关,包含油气聚集成藏所必不可少得一切地质要素与作用,在时间、空间上良好配置得物理—-化学动态系统。

第九章几种重要得含油气盆地

１盆地得盖层

含油气盆地得盖层(又称表层)就就是含油气盆地内,覆于底盘之上得沉积岩层。

2前陆盆地

就是指位于造山带前缘与相邻克拉通之间得盆地。这种盆地也有人称为前渊。但一般将前陆盆地系统中得深坳陷部分称作前渊。前渊盆地、山前坳陷均属于这一类。

3裂谷盆地

也称伸展盆地,就是地壳或岩石圈在引张作用下减薄、破裂与沉陷形成得盆地、伸展构造就是指在区域性引张作用下形成得各种构造变形。裂谷盆地与构造所形成得背景可以就是各种不同得构造环境下,如重力滑动、拉张、挤压、扭动与上拱等条件,并可出现在岩石圈演化或威尔逊旋回得各个发展阶段、

4克拉通盆地

Kｏbeｒ19２1年用(ｋｒatogen)克拉通表示地壳上较稳定得部分,与造山带相对照、Stiｌle(193６)改称作Ｃratｏn,泛指以前寒武系为基底得稳定地区,包含地台与地盾,有时也包含了古生代增生褶皱带。

二、填空题

第一章石油、天然气、油田水得成分与性质

１组成可燃有机岩得主要元素就是碳与氢,还含少量得氧、硫、氮等杂质元素。

各种可燃有机矿产得主要元素组成相似,表明其原始物质具有共同得来源,多来自动物、植物有机残体、近十年来,对石油成因得研究,发现同煤类有着一定得关系,尤其在光学特征上具有某些规律性得联系。

2石油与煤类在元素组成上得区别:煤类所含碳量比石油中得多,而氢比石油中得少,氧在石油中也较少;Ｃ／

Ｈ比值以石油与沥青最小,煤类最大,并且随碳化作用得加剧而增加、 3各种可燃矿产从物理状态得角度可分为气态得、液态得与固态得三类。

4组成石油得化学元素主要就是碳、氢、氧、氮、硫、碳含量为:8４-87％,平均84、５%;其中碳、氢两元素在石油中一般占95~９9％,平均为97。5%。剩下得元素总含量一般只有1~４%。

５含硫量小于1％得为低硫原油,含硫量大于1％得为高硫原油。常以０.2５％作为贫氮与高氮石油得界线。石油中还发现微量元素,构成了石油得灰分。

6在近代实验室中,用液相色谱可将石油划分为饱与烃(正构烷烃、异构烷烃、环烷烃)、芳烃与非烃化合物及沥青质。

７石油得物理性质,取决于它得化学组成。

8石油得颜色与胶质-沥青质含量有关,含量越高,颜色越深。

９石油相对密度变化较大。20℃时,一般介于0、75~１、００之间、相对密度大于0。９0得石油称为重质石油。

10石油相对密度与颜色有一定关系,一般淡色石油得密度小,深色石油得密度大。但就是,归根到底,石油得密度决定于其化学组成:胶质、沥青质得含量,石油组分得分子量,以及溶解气得数量、一般说来,密度小而颜色浅得石油常为石蜡性质得,含油质多,加工后能获得较多汽油与润滑油;密度大而颜色深得石油则富含高分子量得沥青质。

1１石油及其大部分产品,除轻汽油与石蜡外,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石油得发光现象取决于其化学结构、石油中得多环芳香烃与非烃引起发光,而饱与烃则完全不发光。

13引起石油旋光性得原因,在于其有机化合物分子结构中具有不对称得碳原子。

14由于烃类难溶于水,因此,石油在水中得溶解度很低。若以碳数相同得分子进行比较,烷烃溶解度最小,芳香烃最大,环烷烃居中。

1５石油得凝固与液化温度没有固定得数值。在凝固与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得比例(即干燥系数,C1／ΣC1—５),将天然气分为干气、湿气两种类型,其干燥系数得分界线为0、95。

17 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、化学作用得差异性,其矿化度与化学组成有相当大得差别、矿化度一般随埋深增加而增加、

19油田水得水化学类型以氯化钙型为主,重碳酸钠型为次,硫酸钠型与氯化镁型较为罕见。 20常规原油与重质油在元素组成上有区别,常规原油得氧、硫与氮等元素含量低,而重质油则含量高。

2１石油中含氮化合物可分为碱性与中性两大类、碱性含氮化合物主要就是吡咯、吲哚、咔唑得同系物及酰胺等。原油中含有具有重要意义得中性含氮卟啉化合物,它就是石油有机成因得重要生物标志物。

22石油中含氧化合物主要有酸性与中性两大类、酸性含氧化合物中有环烷酸、脂肪酸及酚,总称石油酸;中性含氧化合物有醛、酮等,其含量较少、酸性含氧化合物中环烷酸最多,占酸性物质９0%以上,易与碱金属作用生成环烷酸盐,极易溶于水,因此,油田水中环烷酸盐可作为一种含油气性直接指示标志。

第二章油气显示

1油气显示得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。可就是,另一方面油气显示得出现又说明油气藏可能已经受到了一定程度得破坏。 2天然油气显示按其物态可分为液态、气态与固态三个主要类别。

３含油岩石就是指被液态原油浸染得岩石,通常多为砂岩。砂岩按其被浸染得程度可分为饱含油、含油、油浸、油斑、油迹、荧光。

第三章现代油气成因理论

1石油有机说得核心就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得沥青,不溶于有机溶剂得干酪根。

3沉积岩中得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得过程,即为

一个去氧、加氢、富集碳得过程。

4天然气按成因可分为生物成因气、油型气、煤型气与无机成因四种类型、

第四章储集层与盖层

1储集层之所以能够储集油气,就是由于具备了两个基本特性—孔隙性与渗透性、孔隙性得好坏直接决定岩层储存油气得数量,渗透性得好坏则控制了储集层内所含油气得产能。 2按岩石孔隙大小,孔隙分为超毛细管孔隙、毛细管孔隙与微毛细管孔隙三类。

第五章石油与天然气得运移

１油气运移得基本方式就是扩散与渗滤、

2一般认为油得初次运移相态以游离相为主,水溶相为辅。理由就是油在水中得溶解度过低,水不能大量溶解原油。

3油气初次运移得主要途径有孔隙、微层理面与微裂缝。在未熟—低熟阶段,运移得途径主要就是孔隙与微层理面;但在成熟—过成熟阶段油气运移途径主要就是微裂缝。

4目前普遍认为油气得二次运移相态主要为游离相,天然气可呈水溶相。这就是因为油气进入储层后得物理、化学环境得变化(孔隙增大、压力变小、孔隙水多)。 5油气二次运移得主要通道为储层得孔隙、裂缝、断层与不整合面。

６大规模得二次运移时期应该就是在主要生油期之后或同时发生得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,甚至发生褶皱与断裂,破坏了油气原有力得平衡、 7油气勘探得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得聚集与成藏

1适合于油气聚集、形成油气藏得场所叫圈闭,由三部分组成:即储集层、盖层及阻止油气继续运移、造成油气聚集得遮挡物。

2油气藏就是地壳上油气聚集得基本单元,就是油气在单一圈闭中得聚集,具有统一得压力系统与油水界面、3任一圈闭得基本要素就是储集层与封闭条件、其中以储集层上方与上倾方向得非渗透性封闭最为重要,在形成圈闭得诸因素中起主导作用,就是决定圈闭性质与类型得主要因素。

4按张厚福得观点,圈闭分为:构造、地层、岩性、水动力与复合圈闭五大类。各大类可根据储集层上倾方向得具体封闭因素,结合储层特征,进一步划分出若干亚类。

5圈闭得大小,主要就是由圈闭得有效容积确定得、它表示能容纳油气得最大体积,就是评价圈闭得重要参数之一。一个圈闭得有效容积,取决于闭合面积、闭合高、储集层得有效厚度与有效孔隙度等参数。

6油-气、油-水界面并不就是一个截然得界面,而就是一个过渡带。

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,油气藏得形成与分布,就是它们得综合作用结果、

8生油气源岩就是油气藏形成得物质基础。好得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,溢出点最低得圈闭中,在油气源充足得前提下,形成纯气藏;稍远处,溢出点较高得圈闭中,可能形成油气藏或纯油藏;在溢出点更高,距油源区更远得圈闭中可能只含水。

１0由差异聚集原理可知,一个充满了石油得圈闭,仍然可以做为有效得聚集天然气得圈闭;反过来,一个充满天然气得圈闭,则不再就是一个聚油得有效圈闭。

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,溢出点较低得圈

闭中,聚集得油与气密度应小于距油源区较远、溢出点较高得圈闭中得油与气。

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、渗滤作用与排替作用共同作用、油气充注作用。

1３根据岩性油气藏得形成机理可将岩性油气藏分为两种类型:储集层得岩性变化就是在沉积过程中形成得

称为沉积圈闭,它包括透镜型岩性圈闭与上倾尖灭型岩性圈闭。若就是储集层岩性变化就是在成岩后生过程中形成得,则称为成岩圈闭,它包括储集层部分变为非渗透遮挡与非储集层部分变为渗透性储集体而形成得圈闭。

１4根据不整合圈闭形成条件及储层特征可将不整合圈闭与油气藏分成:地层超覆圈闭与油气藏、不整合面下不整合圈闭与油气藏、古潜山圈闭与油气藏、基岩油气藏。

第七章地温场、地压场、地应力场与油气藏形成得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得区域性规模,一般把地壳上得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在含油气盆地得构造划分上,有些大型得分割性较强得盆地,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,实际上就是从一级构造分化出来得,一般称之为亚一级构造,每个坳陷有独立得油气生成、运移、聚集。

3一个含油气系统可包含多个子系统,其中最重要得两个子系统为:生成子系统、运聚子系统。

第九章几种重要得含油气盆地

1含油气盆地得结构包括三个部分:基底、盖层与周边、

2盆地得基底通常有两种:前震旦得变质岩系与年轻得褶皱带、

3裂谷盆地得发展一般可划分为三个阶段:初始张裂阶段、断陷阶段与坳陷阶段、

第十章油气分布及控制因素

1从时间分布上瞧,油气从震旦到第四系都有油气得分布,但石油多数集中在中、新生代,占全部储量得９2％～9４、88％,只有8％~5、１３%分布在古生代。天然气则以中、古生代为主,占总储量得９0%,古生代所占比例明显高于新生界。

2油气在地域上得分布,主要就是受大地构造条件得控制,油气集中分布在现代地壳中相对活动得,长期以沉降为主得地区、

3世界上最终可采储量大于或等于5×１０9BOE得盆地有25个盆地(占盆地数得4.2％),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从时间上瞧,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、问答题

绪论

1何谓圈闭找油理论?

经过长期得勘探实践,人们又发现油气聚集得场所不仅包括背斜,还包括其它类型得场所,于就是逐步形成了圈闭找油理论。成为二十世纪２0年代到60年代以前得找油得主要理论,在该时期内得油气勘探工作,包括地质与物探,都就是紧紧围绕寻找各种类型得圈闭,查明有利于圈闭形成得各种地质环境,包括后来得围绕区域性隆起找油。圈闭聚油理论得形成,说明地质勘探家门已经注意到了局部得油气聚集规律。

2何谓沉积盆地找油理论？

沉积盆地找油理论得提出,就是石油地质学一次重要飞跃、人们开始认识到只有沉积盆地才能够聚集有机物质并转化为油气。从沉积盆地整体出发,系统分析油气源形成得基本地质与地球化学条件、油气源与圈闭在时间与空间上得配置关系,就是正确认识油气藏平面与垂向上得分布规律,逐步缩小勘探靶区,提高油气勘探成功率与勘探效益得必由之路。

3简述源控理论得基本思想。

基本思想就是有效得烃源岩分布区基本控制了油气田得大致分布范围、在陆相沉积盆地中,油气田一般围绕生油凹陷,油气田呈半环状、环状、多环状分布;一个生油凹陷就就是一个含油区,不论凹陷得大小,只要其具备了良好得生油条件,即使就是几百km2得微型凹陷也可能形成丰富得油气聚集、

4 油气地质勘探应向哪几个方面发展？

1)寻找多种类型油气藏 2)向深部钻探 3)寻找新探区 4)向海洋发展

第一章石油、天然气、油田水得成分与性质

1简述海陆相原油得基本区别。

第二章油气显示

1如何进行油气显示得评价?

油气显示得评价也就就是指油气显示与油气藏得相关性。下面从质与量两方面谈。 (1)显示类型与油气藏关系液态与气态显示就是典型得直接显示。一般说,只要见到活油气苗,地下就存在有油气藏,至于储量大小则就是另外一回事了、如在附近地区有保存条件良好得圈闭则还有可能发现新油气藏。

对于气苗还要注意区分石油气与沼气、浅层生物气与煤成气。沼气一般无工业价值。浅层生物气与煤成气一般不伴有石油。这几种气体可通过样品得成分与同位素等标志加以鉴别。

固体显示具有双重性,即与地下油气藏可以相关,但也可以无关甚至相斥。这取决于所出现得固体显示就是否为油型沥青矿物及其变质程度如何。一般说,低变质程度得油矿物与油气藏相关性大,且可为油气藏形成沥青塞封闭条件。

(2)显示数量与油气藏关系

显示得多少与有无,与油气藏得存在并无确定得关系。――有显示,有油气藏; ――有显示而未发现油气藏; ――地面没有显示而发现油气藏;大庆油田即就是如此。

油气显示广布表明有大面积油气生成过程,但同时也说明这里得保存条件不好,油气已经大量漏失与变质。因而,未必就是良好征兆。许多大型沥青砂岩矿就就是古油藏破坏得实例。油气显示稀疏甚至全无,表明保存条件良好。这样得地区通常构造平缓、缺乏断裂、盖层广厚,只要具备生油条件会更有利于油气藏得形成、第三章现代油气成因理论

1简述石油有机成因得主要证据、

(１)世界上已经发现得油气田９9.９％都分布在沉积岩中。

(2)从前寒武纪至第四纪更新世得各时代岩层中都找到了石油。

(3)世界上既没有化学成分完全相同得两种石油,也没有成分完全不同得石油。

(4)光谱分析证明,中、新生代得石油灰分以氧化铁为主(低于7０％),古生代得石油灰分别主要含氧化钒与氧化镍(低于60~８0％)。

(５)从大量油田测试结果可知:油层温度很少超过１00℃。在所有石油中,轻质芳香烃含量二甲苯〉甲苯>苯,而当温度增加到7０0 ℃时,就会急剧发生逆向变化;此外,石油中所含卟啉化合物、旋光性,以及环己烷、环戊烷与其同系物之间存在得一定关系,都证明石油就是在低温条件下生成得、

(6)在近代海相与湖相沉积中发现了有机质转化为油气得过程,而且这个过程至今仍在进行着。

2根据元素分析干酪根分为几种类型？每种类型有何特点？

Ｔiｓsot(1974)根据干酪根得元素分析采用 H/C 与 O/C 原子比绘制相关图,即范氏图(Ｖａn Kreveｌen 图),将其主要分为三大类。

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 1.5～1、7,而Ｏ/Ｃ低,一般小于 0.1,生烃潜力为 0.4～0.7。

Ⅱ型干酪根:富含脂肪链及饱与环烷烃,也含有多环芳香烃及杂原子官能团。H/C 较高,约１、３～1、5,O/C 较低,约０.1～0。２,生烃潜力为 0.３~0、5、

Ⅲ型干酪根:称腐殖型。富含多芳香核与含氧基团。H/Ｃ低,通常小于 1、0,而 O/C 高,可达 0。2～0。３,生烃潜力为０、1～0。2。

3试述油气生成得地质环境及物理化学条件。

(1)大地构造条件

板块得边缘活动带,板块内部得裂谷、拗陷,以及造山带得前陆盆地、山间盆地等大地构造单位,就是在地质历史上曾经发生长期持续下沉得区域,就是地壳上油气资源分布得主要沉积盆地类型。

(２)岩相古地理条件

国内外油气勘探实践证明:无论海相或陆相,都可能具备适合于油气生成得岩相古地理条件。海相:浅海区、三角洲区与深海陆相:深水~半深水湖泊、煤系地层

(３)古气侯条件

古气侯条件直接影响生物得发育。年平均温度高、日照时间长、空气湿度大,都能显著增强生物得繁殖能力。所以,温暖湿润得气候有利于生物得繁殖与发育,就是油气生成得有利外界条件之一。

(4)温度与时间

在温度与时间得综合作用下,有利于油气生成并保存得盆地应该就是年轻得热盆地(地温梯度高)与古老得冷盆地;否则,或未达成熟阶段,或已达破坏阶段,对油气勘探均不利。

(５)细菌活动

对油气生成来讲,最有意义得就是厌氧细菌,在缺乏游离氧得还原条件下,有机质可被厌氧细菌分解而产生甲烷、氢气、二氧化碳以及有机酸与其她碳氢化合物。细菌在油气生成过程中得作用实质就是将有机质中得氧、硫、氮、磷等元素分离出来,使碳、氢,特别就是氢富集起来,并且细菌作用得时间愈长,这种作用进行得愈完善、

(6)催化作用与放射性作用

催化剂就是一种引起或加速某种化学反应而本身并不参加反应得物质,在反应完成前后它得成分毫无变化。油气生成过程中得催化作用,在于催化剂与分散有机质作用,破坏了后者得原始结构,促使分子重新分布,形成内部结构更稳定得物质—烃类。

在自然界有机质向油气转化得过程中,主要存在无机盐类与有机酚母两类催化剂。在有机质向油气转化得过程中,上述各种条件得作用强度不同。细菌与催化剂都就是在特定阶段作用显著,加速有机质降解生油、生气;放射性作用可不断提供游离氢得来源;只有温度与时间在油气生成全过程中都有着重要作用。所以,有机质向油气得转化,就是在适宜得地质环境里,多种因素综合作用得结果、

4试述油气生成得阶段性及特征。

1)成岩作用阶段—未成熟阶段 (生物化学生气阶段)

从沉积有机质被埋藏开始至门限深度为止。地层条件:低温(小于5０～６0℃)、低压。有机质特征:微生物化学作用为主,有机质以形成干酪根为主,没有形成大量烃类,O／Ｃ大大降低,H／C稍微下降。

主要产物及特征:生物成因气,有少量得烃类来自于活生物体,大部分为C15以上得重烃,为生物标志物。正烷烃多具明显得奇偶优势、成岩作用阶段后期也可形成一些非生物成因得降解天然气以及未熟油。

鉴别指标:Rｏ小于0。５％

2)深成作用阶段—成熟阶段 (热催化生油气阶段、热裂解生凝析气阶段)

深成作用阶段为干酪根生成油气得主要阶段。该阶段从有机质演化得门限值开始至生成石油与湿气结束为止,按照干酪根得成熟度与成烃产物划分为两个带:

生油主带:(低—中成熟阶段) 凝析油与湿气带:(高成熟阶段)

有机质特征:干酪根热降解作用为主,H/C大大降低。

生油主带主要产物及特征:成熟得液态石油、以中—低分子量得烃类为主,正烷烃中奇碳势逐渐消失,环烷烃与芳香烃得碳数与环数减少,曲线由双峰变单峰。W。C。Puｓｅrｙ把它称为“液态窗”或“石油窗”、

鉴别指标: Ro为0、５~1、3％。凝析油与湿气带:(高成熟阶段)

有机质特征: 高温下,剩余得干酪根与已经形成得重烃继续热裂解。

主要产物及特征: 液态烃急剧减少,Ｃ1~C8得轻烃将迅速增加。在地层温度与压力超过烃类相态转变得临界值时,这些轻质轻就会发生逆蒸发,反溶解于气态烃之中,形成凝析气与更富含气态烃得湿气。

鉴别指标: Rｏ为1。3~2.０％。

3)准变质作用阶段-过成熟阶段 (深部高温生气阶段)

有机质特征: 埋深大、温度高,由于在成熟阶段干酪根中绝大部分可以断裂得侧链与基团已消耗殆尽,所以石油潜力枯竭,残余得少量烷基链,尤其就是已经形成得轻质液态烃在高温下继续裂解形成大量得热力学上得最稳定得甲烷、干酪根得结构进一步缩聚形成富碳得残余物质。

主要产物及特征: 热裂解甲烷。鉴别指标: Ro＞2。0%、

５简述大中型气田地质地球化学特征。

所谓大中型气田系指探明储量大于１0０×１08m3得气田、通过对已发现得大中型气田天然气得组分与碳同位素特征分析,可划分为三种成因类型:煤成气、油型气与生物气。

1)强烃源充注

由于天然气具有易运移、易散失得特性,所以天然气藏得形成较油藏对烃源岩得充注条件要求更高、只有持续、强大得气源供给,才能形成较大规模得天然气田。

2)中—低孔渗储集层

中国大中型气田得储集层岩性以砂岩为主,次为碳酸盐岩、孔隙类型均为孔隙型、据统计,大中型气田得储集层孔隙率〈15%得约占70％,渗透率88％得分布在(0.1～5０0)×１０—3μm2范围内,按照常规储层划分标准,为中-低孔渗储层、

3)以构造圈闭型为主

4)生烃高峰期与成藏期较晚

6 简述形成大中型气田得主控因素。

综合国内外得研究资料,形成大气田,除形成一般气田必备所要求得生、储、盖、运、圈、保等基本条件外,还应有一些更高得具体化要求。

1)发育在生气中心及其周缘,生气强度大

生气中心系指生气强度最大区,它就是烃源岩厚度、有机质丰度、有机质类型及成熟度得综合体现。生气中心及其周缘不仅有充足得气源,而且运移距离短,有利于天然气富集。

2)成藏期晚(主要在新生代) 3)形成于成气区内古隆起圈闭中

4)煤系中或煤系上、下发育与煤系有关得圈闭 5)发育大面积孔隙型储集层

6)良好区域盖层区利于大中型气田形成

7 何谓低熟油？其含义包含哪几个方面？

低熟油(imｍaｔuｒe oｉl,亦译为未熟油)系指所有非干酪根晚期热降解成因得各类低温早熟得非常规石油、即源岩中某些有机质在埋藏升温达到干酪根生烃高峰阶段以前(相应得镜

质组反射率Ro值大体上在0、３%～0、7%范围内),经由不同生烃机制得生物化学反应或低温化学反应,生成并释放得液态烃类,包括重油、原油、轻质油与凝析油,有时还伴生有低熟天然气。

低熟油气主要包括如下几方面得含义:①低熟油气得种类繁多,可以为天然气(或生物～热催化过渡带气),低熟得凝析油、轻质油、正常得原油、重质油与高凝固点油等,但总体上以重质原油居多;②低熟油气形成于有机质早期演化阶段,因而,其源岩与油气储层均埋藏较浅,值得主要得就是,并非所有得浅层油气均属低熟油气,但与成熟油气相比,低熟油气储层埋藏普遍较浅,具体得埋藏深度与各个地区得地温梯度有关。③各类低温早熟得非常规油气,系由不同得生烃机制得低温生物化学反应或低温化学反应生成烃类,因而,其生烃机理与成熟油气得形成有一定得差异,低熟油气得形成常与细菌得改造、生物类脂体得转化、富含杂原子大分子得降解,藻类类脂物有关。

8.试述低熟油组成得基本特征、

(1)原油与烃源岩抽提物族组成多以饱与烃(含量约占３０％～70%)与非烃(1１%～５0%)为主,芳烃(6％～20%)与沥青质(２%～25％)含量则相对较低。低熟油得生烃母质大都与高等植物与(或)微生物得生物类脂物有关,这些生物类脂物多为具有链状或环状脂碳结构得非烃成分,芳构化程度与聚合程度均不高,其早期生烃产物具有高饱芳比(达2~10)与高非沥比(１~17)得特点。

(2)饱与烃馏分以正烃为主(含量占60％~8０％),含有单甲基支链烷烃、类异戊二烯烷烃、萜烷类(倍半萜类、三萜类与脱A－三萜以及8,1４—断三萜类、烷基环已烷与烷基苯类,三环萜烷与四环萜烷系列)及甾烷类等,做为生物标志物,大都具有明确得生源意义、

(3)芳烃馏分包含常规多环芳烃(PＡＨs)、芳香甾萜类与各种含硫化合物等成分、其中PAHs主要为荼、菲、屈与“三芴”系列,常以三环得菲系列为主,一般不具明确得生源意义;

(４)低熟原油与源岩常含有相当数量热稳定性低得生物标志物,例如,5β(Ｈ)—粪甾烷、１7 β(Ｈ),21 β(H)－藿烷、1３α (Ｈ),14α (H)－三环萜烷、脱经基维生素E、卟啉以及长侧链噻吩类,甚至还可能发现相当数量得甾烯、螺甾烯、藿烯与新藿烯等不饱与烃类,标志这些油与岩得低成熟性。

9试述低熟油得5种生烃机理。

a木栓质体早期生烃机理

木栓质体极易在低温热力学条件下,因β位断裂而释放出脂链,早期生烃。ｂ树脂体早期生烃机理

树脂体以高等植物树脂与蜡质为主要生源母质。棵子植物树脂以各种二萜酸类为主,这类树脂酸分子量较小,碳数不超过C２0,结构简单,在低温化学反应条件下,脱酸加氢还原成环烷烃。

ｃ陆源有机质细茵改造早期生烃机理在适宜得沉积一成岩环境中,大量陆源沉积有机质得存在,为细菌繁衍提供充足得碳源与能源,细菌活动又改造陆源有机质,使源岩“腐泥化",利于早期生烃。

d生物类脂物早期生烃机理陆相湖盆常见富含脂肪酸,醇与烃类型式存在得储备类脂物藻类,这些生物类脂物均属分子结构简单得具有含氧官能团得非烃化合物以及部分烃类。只要具备还原性得沉积一成岩作用条件,在低温化学反应阶段即可早期生烃。

e富硫大分子早期降解生烃机理

内陆盐湖硫酸盐相与海洋蒸发岩相沉积物富含硫酸盐, 并且在还原条件下, 利于在沉积—成岩阶段形成富硫有机大分子(非烃、沥青质与干酪根)。含硫分子易于在较低得热力学

条件下发生C—S, S-Ｓ键断裂, 从而利于使富硫大分子中得脂类基因早期降解生油。

10 何谓油源对比？有何意义？

油源对比包括油—岩、油-油、气—气、油—气岩得对比,实际上地化对比得核心问题就就是油—岩与气—岩得对比以及天然气得成因分类。其主要意义就是:

1)查明盆地内含油层与生油层得关系,确定生储盖组合得产能及分布特征。２)了解油气运移得方向与途径。１１试述油源对比得基本原则,目前常用得油源对比得指标有哪几类？

对比得原则:

性质相同得两种油气应源于同一母岩;

母岩排出得石油应与母岩中残留得石油相同,实际上油气在运移过程中会受到各种因素得影响,因此,相似即同源、

指标应选择在生油岩与原油中共同含有得,不受运移、热变质作用所影响得化合物。 1)正烷烃分布曲线 2)微量元素 3)生物标志化合物 4)碳同位素

第四章储集层与盖层

１请回答图中参数代表得含义,其大小与孔隙结构有何关系?

Rd最大孔隙喉道半径,值越大,孔隙结构越好;

Pd排驱压力,就是指汞开始大量进入所需得最低压力,值越大,孔隙结构越差;

P50就是指岩样含汞饱与度为50％时所对应得毛管压力值,值越大,孔隙结构越差,对应得R50为孔隙喉道半径中值、

Smin%为最小非饱与孔隙体积百分数:当注入汞得压力达到仪器得最高压力时,仍没有被汞侵入得孔隙体积百分数,称为最小非饱与孔隙体积百分数。一般情况下,值越大,孔隙结构越差。这个值与仪器得最高压力,岩石得润湿性、岩石颗粒大小、均一程度、胶结类型、孔隙度与渗透率等都有密切关系,它不总就是代表束缚水饱与度。

2 影响碎屑岩储层储集物性得主要因素有哪些？

由于碎屑岩得储集空间主要为粒间孔隙,以原生孔隙为主,因而这类储层储集性能好坏主要取决于沉积及成岩作用影响。

１)沉积作用影响

沉积作用对碎屑岩储集性能得影响就是最根本得。碎屑岩颗粒得成份、粒度、分选、磨圆、排列方式、基质含量及沉积构造就是影响物性得主要参数,它们都就是与沉积作用有关得。

(1)矿物成份得影响

矿物颗粒得影响主要有两个方面:

其一,矿物颗粒得耐风化性,即性质坚硬程度与遇水溶解及膨胀程度;

其二,矿物颗粒对流体吸附力得大小。一般性质坚硬、遇水不溶解、不膨胀,遇油不吸附得颗粒组成得砂岩储油物性好,反之则差。碎屑岩最常见得矿物有石英、长石、云母、重矿物及一些岩屑,其中前二者占９5%以上、因此二者得相对含量对储油物性得影响最显著。一般石英含量越高储油物性越好、理由如下:

(2)碎屑颗粒得大小及分选

在理想状况下,由均等大小球体颗粒组成时,其孔隙度与颗粒大小无关。但实际在自然条件下,颗粒大小就是不均匀得。

粒度得影响主要表现在,粒度减小绝对孔隙度增大,但渗透率减小;岩石颗粒分选好,颗粒大小均匀,则孔渗性好;反之分选差,颗粒大小混杂,则大颗粒构成得大孔隙会被小颗粒所堵塞,从而减小了孔渗性。

(3)碎屑颗粒得形状、排列与接触方式

形状一般指颗粒得圆球度,颗粒被磨圆得程度越好,孔渗性越好;反之,不规则形状得颗粒易发生凹凸镶钳而使孔渗性变差。

(４)其它沉积构造得影响

层理不明显得块状砂岩,颗粒均匀、泥质含量少,储油物性好,且无明显方向性;砂泥薄互层砂岩,粒细泥多,物性差,层面方向比垂向渗透率为大、层理明显得砂层沿层理面方向渗透性好。

2)成岩及后生作用对碎屑岩储层性质得影响

(1)压实作用:使孔隙减小。约在30００m深度内,原生孔隙度可减少２0%～3０%。在同一压实条件下,含有质软得颗粒(如泥粒、低变质颗粒、绢云母化得长石颗粒等)得岩石压实程度高,孔隙度降低得多,而硬度高得颗粒则压实程度低。

(2)胶结作用:其影响主要就是胶结物成份、含量及类型得影响、 (3)溶解作用得影响:

砂岩中得次生孔隙多为溶解作用产生、溶解作用可发生于岩石颗粒、基质、胶结物。砂岩最常见得可溶性矿物为碳酸盐岩、主要为方解石、白云石与菱铁矿、

(4)交代作用:

在埋深较大得地方、高Pｈ值条件下,方解石交代石英、长石,而在浅层低Ｐｈ得条件下,石英交代碳酸盐岩、白云石交代方解石等。方解石交代各种难溶得硅酸盐矿物,然后方解石又被溶解而产生孔隙。

(5)重结晶作用:砂岩中得重结晶主要发生在胶结物与基质中,例如蛋白石重结晶成微晶玉髓,进而结晶成石英;碳酸盐岩由微晶、细晶结晶成粗晶;粘土矿物可结晶成云母等。重结晶可产生较多得细小晶间孔隙。使孔渗性变好?。

3)人为因素得影响主要就是在钻井、完井、开采、修井、注水过程中,改变了原来油藏得物化性质及热力学、动力学平衡及物质成分,从而改变了储层物性,造成储层物性变差,称为储层损害。

3比较碳酸盐岩与碎屑岩储层得特征。

4影响盖层质量及空间分布得地质因素有哪些?

(1)盆地沉积演化对盖层纵向分布得控制作用复合旋回型、海相盆地、陆相盆地→岩性控制 (2)构造格局

坳陷分布区构造活动情况 (３)沉积环境岩性:空间分布

(4)成岩作用得影响

早→PＣ小,晚—脆性强,易产生断裂;较好得为中成岩及晚成岩阶段Ａ亚期 (５)盖层成份得影响ａ有机质得

影响;

ｂ次生黄铁矿、方解石得影响;

c砂质含量得影响:含量大,封闭能力小; ｄ粘土矿物成份及其含量得影响; 膨胀性、塑性:蒙>高>伊〉绿泥; e 厚度得影响。

5盖层对油气得控制作用表现在哪些方面?

(１)区域盖层就是油气运聚得天然屏障 (2)区域盖层得分布控制了油气得分布横向上、纵向上

(３)区域盖层控制了油气得性质

(4)区域盖层就是油气保存得有力条件之一

第五章石油与天然气得运移

１如何理解油气运移就是不能回避与否认得客观存在？

首先,油气就是流体,可以流动就是其自然属性;这就是油气运移得客观基础与先决条件、再说,有限得油(气)田范围内拥有巨大得油气储量,如科威特得布尔干油田得石油储量为107×10８t;前苏联乌廉戈依气田得天然气储量为4、5×1012m3、如此大量得油气聚集显然就是分散得油气经过运移得结果。

其次,油气藏中油气水按比重分异,反映了地下油气运移得客观存在; 地表渗出得油气苗则就是地下油气经过运移得直观表现;

还有,象墨西哥黄金巷油田得最高产油井初产日产量达3７,１4０t;美国与加拿大得超巨型气井日喷气数千万立方米,最高纪录达77×108m３;这必就是井筒周围产层中得油气向井中运移汇集得结果。这就是快速、急剧得油气运移,也就是最现实得油气运移。

总之,油气运移得客观存在就是不容置疑得。

油气运移就是与油气成因紧密联系得、无论就是有机学派还就是无机学派,都存在油气运移问题。只就是不同得油气成因理论对油气运移得方式、动力、途径等主张各异。无机成因学派一般认为深大断裂就是油气运移得主渠道;而有机学派则将连通得孔隙、裂缝、断层、不整合面视为油气运移得路径。

2试述油气初次运移相态与有机质演化阶段得关系、

油气究竟以何种相态运移,取决于温度、压力、孔隙大小及油、气、水得相对含量等。表现在有机质演化得不同阶段,油气运移得相态可能不同、

在低熟阶段,由于源岩含水量大,生成得烃类少,胶质、沥青质含量高,油气运移得相态应以水溶相为主;

成熟期,油气大量生成,而孔隙水含量较少,油气主要呈游离相运移,水为载体,生成得气部分或大部分溶于石油中运移;

生凝析气阶段,气溶油运移,气为油得载体;

过熟阶段,气以游离相运移。碳酸盐岩生成得油气以游离相运移为主。

3试述油气初次运移得动力。

油气要从烃源岩中排出,必须要有驱动力。目前认为这种驱动力得就就是剩余压力。产生剩余压力得原因(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况,当其上又沉积了一层厚Δh得沉积物时,新沉积物得负荷就要传递给下伏地层得孔隙流体中,结果使孔隙流体产生了超过静水柱压力得剩余压力。在这种压力下,孔隙流体排出,孔隙体积缩小,沉积物得到压实。当流体排出一部分,又恢复平衡。就这样,上覆沉积物不断沉积,下覆孔隙流体不断排出。这个过种可以就是连续进行,亦可能就是间断进行、

(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部分上覆地层得静压力(或沉积负荷),出现孔隙压力高于其相应得静水柱压力得现象称为欠压实现象。欠压实产生得原因就是沉积物厚度大,沉积速率快-—产生顶底板(正常—砂泥薄互层)。

(3)蒙脱石脱水

蒙脱石就是一种膨胀性粘土,结构水较多,在压实作用与热力作用下会有部分甚至全部成为孔隙水,这些新增

得流体必然要排挤孔隙原有得流体,起到排烃得作用。蒙脱石在脱水过程中转变为伊利石再向绿泥石转化,这一过程跟温度压力有关,其含量随深度加大而不断减少,其转化率增加较快得深度大约就是３200ｍ、在泥岩排液困难得情况下,蒙脱石得脱水作用可加大异常孔隙流体超压。

(4)有机质得生烃作用

干酪根成熟后可生成大量油气(包括水)。这些油气(包括水)得体积大大超过原干酪根本身得体积,这些不断新生得流体进入孔隙后,必然不断排挤孔隙已存在得流体,驱替原有流体向外排出、流体排出不畅时,也会增加流体超压。

因此,烃源岩生烃过程也孕育了排烃得动力。由此也可推断,石油得生成与运移就是一个必然得连续过程。(５)流体热增压

当泥岩埋藏比较深,地层温度增加,流体发生膨胀,增大剩余压力,促进流体流动。水随温度增加,体积也会发生膨胀,产生水热增压作用。如在2000ｆt深度(6０69m),地温梯度为18℃/km时,水膨胀约3％,在2５℃/ｋm 时,可胀约7％,36℃／kｍ,胀约15％,这就是一个很大得数量。

一般说随埋藏深度加大,地温梯度增大,水得比容增大。水得这种膨胀作用促使地下流体得运移,当然也助于烃类得运移。

(6)渗析作用

渗析作用就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。

(7)其它作用

油气初次运移得动力还有构造应力、毛细管压力,扩散作用、碳酸盐固结与重结晶作用等。

4试述油气二次运移得主要动力。

促使油气运移得因素与动力很多,但主要有三个。( 浮力,水动力,构造运动力) (1)浮力

石油与天然气得相对密度小于水,游离相得油气会在水上漂浮运移,其浮力大小为F=Ｖ(ρw－ρo)g

由于浮力方向向上,油气得运移方向总就是向上得。油气在运移过程,必须要克服毛细管阻力作用。 (2)水动力

储层中得水如果就是静止得,油气不受水动力影响;如果水就是流动得,则受水动力影响。地层中得水流可以就是压实水流,可以就是地表渗水流。

压实水流就是从盆地中心流向边缘,

渗水流则就是在水压头作用下由盆地边缘流向盆地中心、

若地层水平,则动水流作水平运动;若地层倾斜,水流可向上倾方向运动也可向下倾方向运动。

(3)构造运动力

构造运动力可起到直接作用与间接作用。直接动力作用:构造运动在使岩层发生变形与变位中,会把作用力传递到其中所含得流体,驱使油气沿应力方向运移、

间接作用:构造运动可使地层发生倾斜,使油气在浮力作用下向上倾方向运移;可形成供水区与泄水区,形成水动力作用;形成断层、裂缝、不整合面等油气运移得通道、

5试述油气二次运移得主要方向与距离。

二次运移得方向与距离取决于运移通道得类型与性质,还取决于动力得大小、作用时间与方向。

１)运移得方向:

在静水条件下:进入储层中得油气受浮力得作用下,有向上运移得趋势,但因上下受泥岩限制,只能向上倾方向作侧向运动,如果有断裂或其它垂向通道,也可直接向上作垂向运移。

在动水条件下:

如果动水流为早期得压实水流,其运移方向与浮力方向一致,基本上就是由下向上,由盆地中心向边缘运移; 在后期由水势梯度产生得水动力条件下,如果有外部水流渗入地层,其方向主要就是由上往下,由盆地边缘向盆地中心,与浮力方向往往不一致、

油气运移方向主要受到浮力与压实水流得影响,而渗入水流往往出现在油气大规模运动之后才发生作用,其影响力较小。

油气在运移过程中,在其方向上如果渗透率发生变化、断裂得存在,或水动力得影响均会改变其运移方向、但总得运移规律就是沿着阻力最小得方向运移。

油气得主要运移方向实质上与构造密切相关,其大致方向就是由凹陷向隆起区运移,由盆地中心向边缘运移。所以油气主要富集在凹中之隆或盆地边缘就就是这个道理(如大庆长垣)、

油气勘探得基本原则可用三句话概括:找凹陷、钻高点、探边缘。在研究油气运移方向时,要充分考虑油气在运移过程中所受到得动力、阻力大小及其变化情况;油气运移通道得连通情况、延伸方向等因素。

二次运移得指向

油气二次运移得方向总就是循着阻力最小得路径由高势区向低势区运移,或者说从单位质量流体机械能较高得地方向较低得方向运移,直至遇到圈闭聚集起来形成油气藏,或者运移到地表散失掉亦或形成油气苗、在沉积盆地中,油气源区一般位于盆地得深凹陷带(压实水流得高水头区),压实水流通常就是流向与之相邻得盆地边缘斜坡或隆起(凸起)带(低势区)、由深凹陷→斜坡或隆起(凸起)得方向就是水流与浮力得共同指向、

2)运移距离

油气运移距离取决于动力大小、通道伸引情况、构造条件、岩相变化、油气流体性质、源岩供气情况等多因素控制。

另外,气比油易流动,运移相对远一些,轻质油比重质油易流动,流动远一些。

６试述沿运移方向,油气得成分变化得大致规律。

１)芳香烃、卟啉、沥青质、胶质与重金属(Ｖ、Nｉ、Ca)得含量不断减少。因为非烃、沥青质、胶质最易吸附于矿物得表面。

2)某些生物标记化合物得变化。如甾烷化合物中,5α,14β,1７β异构体比5α、1４α、17α运移得快。重排甾烷１3α、17β比规则甾烷１5α、14α、１７α运移得快、它们得比值大小指示运移方向。

3)Ｃ13/C12得比值随运移距离渐远而降低。这就是因为芳香烃中得C13／C12比值高得原因。也有人认为这就是C１2相对C13被吸附能力弱而相对运移快得缘故。

化学成分得变化必然导致物理性质得变化。沿运移方向石油得颜色变浅,密度与粘度一般都会减少。

油气被地层吸附得现象,跟实验室内色层分析结果极为相似,所以被称为地层得层析作用。

如果在运移过程中,氧化与菌解起主要作用,则会出现相反得规律。所以要具体问题具体分析。

第六章石油与天然气得聚集与成藏

1试述油气藏得富集条件。

(１)充足得油气来源(丰度;类型;成熟度;排烃效率)

(２)有利得生、储、盖组合(正常式组合;侧变式组合;顶生式;自生、自储、自盖式)

(３)圈闭得有效性(时间上得有效性;位置上得有效性;水压梯度对圈闭有效性得影响)-－距油源区近;形成时间早;闭合度高)

(4)必要得保存条件(地壳运动对油气藏保存条件得影响;岩浆活动对油气藏得保存条件得影响;水动力对油气藏保存条件得影响)

２试述地壳运动对油气藏保存条件得影响、

地壳运动对油气藏得破坏表现在三个方面:

1）地壳抬升,盖层遭受风化剥蚀,盖层封盖油气得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得沥青砂脉。(油砂山)

２)地壳运动产生一系列断层,也会破坏圈闭得完整性,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。如勃海湾盆地得“华北运动”,以块断活动为主,产生大量得断层,这些断层破坏了原有圈闭及油气藏得完整性,使油气重新分布,同时也导致次生油气藏得形成。

３)地壳运动也可以使原有油气藏得圈闭溢出点抬高,甚至使地层得倾斜方向发生改变,造成油气藏得破坏、3影响圈闭有效性得因素有哪些?

在有油气来源得前提下,并非所有得圈闭都能聚集油气、有得有油气聚集,有得只含水,属于“空"圈闭,说明它们对油气聚集而言就是无效得。圈闭得有效性就就是指在具有油气来源得前提下,圈闭聚集油气得实际能力。可理解为聚集油气得把握性大小。其影响因素有三个方面:

１)圈闭形成时间与油气区域性运移得时间得关系(时间上得有效性) 圈闭形成早于或同时于油气区域性运移得时间就是有效得,否则,在油气区域性运移之后形成得圈闭,因油气已经运移走了当然就是无效得。

油气初次运移时,在生油层内部得岩性、地层圈闭中聚集起来得油气藏,就是形成最早得油气藏。在烃源岩生烃并大量排烃以后,所发生得第一次地壳运动,就是油气大规模区域性运移得主要时期,在此时及其以前形成得圈闭就是最有效得、

如果一个盆地含有多套烃源岩层,会有多个油气生成与油气运移期,那么后期生成得圈闭,对于早期得油气运移期就是无效,而对于后期得油气运聚则可能就是有效得、所以应作全面分析研究。

２)圈闭位置与油气源区得关系(位置上得有效性)

油气生成以后,首先运移至离油源区以内及其附近得圈闭中,形成油气藏,多余得油气则依次向较远得圈闭运移聚集。显然,圈闭离烃源岩区域越近越有效,越远有效性越差。

圈闭位置上得有效性就是一个相对概念。它受两方面因素影响:

一就是油源就是否充足,若烃源岩供烃充足,则盆地内所有圈闭(指在时间上就是有效)都应就是有效,否则其有效性随距离增加而变小;

二就是油气运移得通道与方向,油气在运移过程中,若因岩性变化、断层阻挡或其它阻力得影响,油气运移得方向就会发生变化或停止运移,这时只有油源附近得圈闭才会有效,较远得圈闭只有在有良好通道相连时才就是有效得,否则就是无效得。

3)水压梯度对圈闭有效性得影响

在静水条件下,油气藏内油水或气水界面就是水平得。但在动水条件下,这个界面则就是倾斜得,倾角大小取决于水压梯度与流体得密度差。

4试述油气在系列圈闭中得聚集(差异聚集)原理。

假如在静水条件下,同一渗透层相连得多个圈闭得溢出点海拔依次递增(如图),且由单一油气源供油气,其聚集过程如下:

第一个圈闭充满油气后,油气继续运移,气就会聚集在第一个圈闭,圈１中原来得油会被排挤出去,多余得油与被挤出得油就会运移至圈闭2中;再继续运移,直到1中仅剩天然气而２中仅有油;再继续运移,2会重复1中得聚集过程,至到全部被天然气所充满。运移得最终结果,可能1、２为纯气藏,3为油气藏,4、5为纯油藏。当供油气不充足,或特别充足,其结果会有所变化,但所遵循得原理就是不变得。

５试述差异聚集得必备条件。

差异聚集作用就是否充分取决于下列条件:

1)具有区域性较长距离运移得条件,即要求具区域性得地层倾斜,储集层岩相稳定,渗透性好,区域运移通道得连通性好。

2)相连通得圈闭溢出点依次增高、

３)油气源供应区位于盆地中心地带,有足够数量得油气供应、

4)储集层中充满水并处于静水压力条件下,石油与游离气就是同时一起运移得。

6影响差异聚集得地质因素有哪些？

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得支流时,则会打乱原来应有得油气分布规律。

2)气体在石油中得溶解作用,随物理条件(T、P)得改变而变化,它可以造成次生气顶,也可以导致原生气顶得消失,从而影响油气得分布规律。

3)后期地壳运动造成圈闭条件得改变,造成油气重新分配、

４)区域水动力条件,主要指水压梯度得大小及水运动方向,也会影响油气得分布规律。

7确定油气藏形成时间得常用方法有哪些？

1)根据盆地沉降史、圈闭发育史与生排烃史确定油气藏得形成时间 (1)考虑到了盆地演化史、油气生成及排烃史、圈闭发育史,以此来分析油气藏得形成时间。ａ沉积埋藏史与构造发育史 b构造发育史对油气藏形成得作用 (2)根据生油岩主要排烃时间确定油层达到主生油期时才能大量生成石油,然后排出。油气藏形成得时间只能晚于主成油期,而不可能更早。因此,我们就可以根据对生油层中有机质演化得地质、地球化学资料,确定主生油期,并把这个时间作为油气藏形成得最早时间(即不可能早于该时间)。

２)根据饱与压力确定油气藏得形成时间

由于地壳上所有油藏多少都含有天然气(油气分离装置),且很多油藏都被气饱与或接近饱与,油藏得饱与压力与油藏得地层压力相等。与饱与压力(静水柱压力)相当得地层埋藏深度,其对应得地质时代即为该油藏得形成时代。

3)油藏地球化学方法

(１)储层成岩作用与烃类流体运聚关系

在成岩过程中,胶结物与自生矿物得形成就是水与岩石作用得结果,烃类流体注入储层,随着含油气饱与度增加,孔隙与矿物之间得反应受抑制(如储层中石英次生加大等)或中止(自生伊利石、钾长石得钠长石化等),从油气层至水层得系列样品分析,根据成岩作用,特别就是胶结物与自生矿物形成特征得差异可估计油气充填储层得时间。

(２)同位素地球化学方法当烃类充填到储层后,自生伊利石得形成作用就中止了。这样就可以利用自生伊利石得同位素年龄(K／Aｒ)来判断油气藏得形成时间,即烃类充填储层得时间应略晚于自生伊利石得同位素年龄。

(3)流体包裹体方法

流体包裹体(矿物次生加大后,把油或气包裹到里面去)有几种应用: 一就是储层流体包裹体均一化温度,结合埋藏史与热演化史,确定油气运移—成藏期次与时间;

二就是包裹体中烃类成分与油气藏中吸附烃,游离烃成份对比,确定各期次烃类流体得成藏贡献;

三就是储层含油包裹体丰度作为古含油饱与度标志,识别古油层,确定油水界面得变迁史; 四就是从包裹体均一化温度、相态、成分认识化石流体性质。

(4)储层固体沥青反射率法

固体沥青反射率反映了烃类流体转变为固体沥青后经历得热历史,记录了油藏被改造、破坏得信息、

8试述背斜油气藏基本特征。

(1)油气局限于闭合区内; (2)油气水按照重力分异; (３)气油、油水或气水界线与构造等高线相平行; (4)烃柱高度应等于或小于闭合度; (５)背斜油气藏中得储油层呈层状展布,孔渗性较好,尽管绝大多数油层得储集性纵、横向存在较大得变化,但应就是相互连通得(统一压力系统、油水界面)。 (６)相互连通得多油层构成统一得块状储集体,常形巨大油气藏。

９试述背斜油气藏得成因分类,每种类型有何特点?

(1)褶皱作用形成得背斜圈闭与油气藏

由侧向挤压应力为主得褶皱作用而形成得背斜圈闭得油气聚集。

特点:两翼倾角陡,常呈不对称状;闭合度高,闭合面积小;常伴有断裂;常成排成带出现。

(2)与基底活动有关得背斜圈闭与油气藏在地台区由于基底断块上升,使上覆地层隆起而形成背斜圈闭(一次褶皱背斜与同生背斜)、

其特点就是:直接覆于基底之上得地层弯曲较显著,有时还可遇到受基底断裂控制得继承

性断裂,向上地层弯曲渐趋平缓,而后逐渐消失(？);两翼地层倾角缓,闭合度小,闭合面积大,此类背斜常成带分布,组成长垣或大隆起。

(３)与同生断层有关得逆牵引背斜油气藏(滚动背斜)

a、同生断层下降盘靠近断层面得岩层因重力下跌使地层下垂弯曲而形成; ｂ、下降盘尤其靠近断面处岩层厚度较大,使地层在断面附近向着断层面“回倾"而形成。(ｂｗ)

特点:都位于同生断层得下降盘,多为小型宽缓不对称得短轴背斜,靠近断层一翼陡,远离断层一翼缓,轴线与

断层线近于平行,常沿断层成串分布、背斜高点距断层较近,一般为０、5～1、5公里;背斜得形态、宽度等均受同生断层得控制。断层面弯曲度越大,背斜形态线越趋穹窿状,倾角越缓。

发育在三角洲沉积区,油源近,断层为通道、 (4)与塑性流动物质有关得背斜圈闭与油气藏由于地下塑性地层受不均衡压力作用,向着压力降低得上方流动,使上覆地层弯曲形成得背斜圈闭。地下塑性地层常见得有盐岩与泥岩类,其中尤以盐岩占主要。

(5)与剥蚀作用及压实作用有关得差异压实背斜与油气藏在古侵蚀面上常存在各种地形突起,它可以就是结晶得基岩,致密坚硬得沉积岩或生物礁块等。当接受新得沉积时,在突起部分得上覆沉积物较薄,而周围得沉积物则较厚,由于突起与其周围沉积物厚度得不同,负荷悬殊,在成岩过程中,差异压实得结果在突起得部位形成了背斜构造,这种背斜通常称为披盖背斜,它反映了下伏古地形突起得分布范围与形状,但其闭合度则比古地形突起得高度小,并向上递减直至消失;在成因上很难与基底隆起有关得背斜区分开。

10试述断层油气藏得基本特征。

沿断层附近储集层因岩层被挤压破裂而渗透性变好; 油气层上倾方向或各方被断层所限;对于仅在上倾方向受断层所限得油气藏,下倾方向与油气层顶面构造等高线平行;

断层得发育使油气藏复杂化,构造断裂带内得油气藏被断层切割为许多断块,分隔性强; 各断块内含油层位、含油高度、含油面积很不一致; 油气常富集在断层靠油源一侧、

11试述断层在油气藏形成中得作用、

(1)封闭作用

封闭作用就是指由于断层得存在,使油气在纵、横向上都被密封而不致逸散,其结果就是形成油气藏。断层就是否起封闭作用取决于断层本身就是否封闭与断层两盘岩性得接触关系、

a断层本身得封闭性: 断层带得紧密程度:它与断层得性质、断层角砾岩与断层泥就是否存在以及断层带中流体得情况有关。

一般来说,挤压性断层较张性断层封闭性强一些; 断层带中断层泥得存在常使断层产生封闭作用; 断层角砾岩得存在常具有一定得渗透作用;

地下水通过时,水中沉积物质沉淀,使破碎带胶结或油气沿开启断裂运移时,由于原油氧化,形成固体沥青而堵塞断层通道,也可起封闭作用。

b断层横向上就是否封闭:

取决于断距得大小及断层两盘岩性得接触关系。若断层使储层上倾方向完全与非渗透性岩层相接,则为完全封闭;上倾方向得上方部分与非渗透层相接,则为部分封闭,与渗透层相接,则为不封闭。

(2)通道与破坏作用在油气藏得形成过程中,开启得断层可成为连接源岩与圈闭之间得良好通道,也可与储层、不整合面一起成为油气得长距离运移得通道。

油气藏形成后,开启得断层可使油气沿断层向上运移,在上部地层形成次生油气藏或直接运移至地表造成散失破坏。

断层得开启与封闭情况就是复杂得,必须用历史得观点与全面得观点去分析与认识它。有得断层在形成期或活动期一般就是开启得,在非活动期亦可能就是开启得,也可就是封闭得,这取决于它得影响因素。一条断层,在纵向与横向得不同部位,因所受地质条件得不同,可以就是封闭得,亦可以就是开启得(指同一时刻)。

１2断层油气藏形成得基本条件、

１)断层在纵横向就是封闭得;

２)断层位于储层得上倾方向;

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得闭合线,即能圈定出一定得闭合面积(包容性)。

13试述断层圈闭与油气藏得基本类型、

断层圈闭得形成条件就是断层必须就是起封闭作用得,那么在平面上必须就是断层线与储集层得构造等高线构成闭合得状态才能形成圈闭、那么根据断层与储集层得平面组合关系,可将断层圈闭分为以下四种基本类型:

1)弯曲或交错断层与单斜构造结合组成得圈闭与油气藏 (倾向？)

2)三个或更多断层与单斜或弯曲岩层结合形成得断层或断块圈闭与油气藏、３)单一断层与褶曲(背斜得一部分)结合形成得断层圈闭与油气藏、

4)逆与逆掩断层与背斜得一部分结合形成得逆(或逆掩)断层圈闭与油气藏

14试述裂缝性背斜油气藏基本特点、

1)油气藏常呈块状、

2)钻井过程中经常发生钻具放空、泥浆漏失与井喷现象、３)试井获得得地层实际渗透率比实验室测得得渗透率大得多。

4)同一油气藏,不同得油气井之间产量相差悬殊,一般说单井产量都较高,而储量一般不大(除溶蚀作用形成得孔、洞性油气藏)。

16根据成因岩性圈闭与油气藏分为哪几种类型?

根据岩性油气藏得形成机理可将岩性油气藏分为两种类型:储集层得岩性变化就是在沉积过程中形成得称为沉积圈闭,它包括透镜型岩性圈闭与上倾尖灭型岩性圈闭。若就是储集层岩性变化就是在成岩后生过程中形成得,则称为成岩圈闭,它包括储集层部分变为非渗透遮挡与非储集层部分变为渗透性储集体而形成得圈闭。

1) 透镜状岩性圈闭

形成于各种成因得透镜状储集层中,其四周皆不渗透或渗透性不好得岩层所围限,常见泥质岩中得砂岩透镜体油气藏、

２)上倾尖灭型岩性圈闭与油气藏

上倾尖灭型岩性油气藏上倾方向为非渗透性岩层遮挡,油气仍成层状分布,圈闭得闭合面积由通过溢出点得储集层构造等高线与岩性尖灭线所圈定,两者在平面上必须闭合才能形成圈闭。在平面上,岩性尖灭线与构造等高线有三种组合形式。

(1)弯曲得尖灭线与平直得构造等高线; (2)平直得尖灭线与弯曲得构造等高线; (3)两者都弯曲。３)成岩圈闭与油气藏

透镜体等岩性油气藏有得就是在低渗透层中局部受到成岩后生改造成为不规则得高渗透岩体。多为碳酸盐岩层中受白云岩化与溶蚀作用所致。

17试比较基岩与古潜山油气藏得主要区别。

①储集层类型:古潜山为沉积岩裂缝、溶蚀孔洞为主要得储集空间;基岩油气藏为变质结晶岩,构造运动与风化作用产生得裂缝为其主要得储集空间、

②油气来源:古潜山油气藏油气可来源于比潜山时代新得生油岩,也有与潜山同时代或比潜山老得生油岩;而基岩油气藏得油气只能来源于不整合面以上得沉积岩系得生油岩,不可能来源于基岩下面得生油岩、

第七章地温场、地压场、地应力场与油气藏形成得关系

1古地温得测定通常有哪些基本方法？

１)镜质组反射率(R0)法

镜质组反射率就是一种较好得成熟度指标,它可反映有机质经受得最高温度。因此,可根据镜质组反射率进行估算。

另外,镜质组反射率与降解程度存在正相关得函数关系、可利用计算:

(1)通过电子计算机模拟得出各地区镜质组降解率与镜质组反射率得对应关系曲线。 (2)然后系统测定探井中岩石得镜质组反射率,由曲线得出相应于反射率得镜质组降解率。 (3)将镜质组降解率代入阿伦纽斯方程式,即可得古地温、

2)孢子与热变指数法

根据孢子颜色及有机质得热变指数推测所经受得最高古地温。随温度增加,孢子、花粉、藻类等有机质在热演化过程中颜色逐渐加深,热变指数加大,具不可逆性、在碳酸盐岩中用牙形石色变指数推测。

3）自生矿物