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1、优质文本?石油及天然气地质学?复习题2绪论1.什么是石油地质学?石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局部内容:油气藏的根本要素:流体、生储盖层、圈闭。油气藏形成的根本原理:生成、运移、聚集。油气藏成藏分析:成藏条件、保存及破坏。含油气盆地及油气分布规律和控制因素。3.石油在国民经济中有何作用?答:在工业及交通运输上作为燃料
2、,称为工业的血液;在轻纺工业上,作为石油化工原料,称为工业食粮;在农业上,为农机燃料,化肥、农药的原料,是良田沃土;在军事上,为战略资源和物质根底。4.解放后我国石油工业经历了哪三个开展阶段?答:第一阶段:1949 年1958 年油气勘探重点在西部地区,56 年5月发现克拉玛依、四川的扬高寺气田,56 年12月发现鸭尔峡油田。第二阶段:1959 年1978 年勘探重点由西部转向东部,1959 年 9 月 26 日,发现了大庆油田,1963 年发现胜利油田,1964 年发现大港油田,1965年发现江汉油田,1967 年发现下辽河油田,1970 年发现长庆油田,1971 年发现南阳油田,1975
3、年发现任邱油田,1975 年发现中原油田。第三阶段:1978 年 12 月现在 稳定东部,开展西部,面向海上,进军国际石油市场。开展东部:东部油田继续增储上产,寻找隐闭油气藏。开展西部:塔里木油田、吐哈油田等大油田的相继建成,面向海上:发现海上大陆架,查明近海盆地的油气概况,有近 10 盆地含有丰富的油气资源,油储量主要在渤海 4 亿多吨,珠江口 4 亿多吨,北部湾 1 亿多吨;气主要在琼东南,东海、辽东有少量的气,。深部海域还有大量的天然气水合物储存。进军国际石油市场:自 1992 年以来,先后在秘鲁、加拿大、苏丹、委内瑞拉、马六甲、泰国、哈萨克斯坦等国家和地区取得了合作工程或股权,中东北非
4、、中亚俄罗斯和南美已经成为我国在国际上进行油气勘探开发的战略区。及其它国家的合作还在继续进行。5.未来石油开展的领域有哪些?答:1.在地域上,扩大海上及沙漠勘探,从海上和沙漠地区寻找发现油气藏。 2.在纵向上,利用高新科技,加大深部勘探力度,从较深部位寻找油气藏。3.寻找新的替代能源,天然气水合物也成为前景巨大的新能源而日益受到关注。6.如何理解整装大油田的发现依赖石油理论的大突破?答:1.海相生油理论的提出,促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。 3.现阶段,已开展到石油勘探开发的中后期
5、,要寻找新的油气藏,更需要有新的石油理论的突破。4.好的理论可以有效地指导实践44 / 44优质文本第一章优质文本1.简述石油的元素组成、馏分及组分。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。石油的馏分:是利用组成石油的化合物具有不同沸点的特性,加热蒸馏,将石油切割成不同沸点范围即馏程的假设干局部,每一局部就是一个馏分。馏分:分为轻馏分如石油气、汽油,中馏分如煤油、柴油、重瓦斯油,重馏分如润滑油、渣油,等。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,将石油分成假设干局部,每一局部就是一个组分,分别为油质
6、、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:用石油醚别离,得到一种不溶于石油醚的物质暗黑色-黑色沥青状无定形的固体。4碳质:石油中不溶于有机溶剂的非烃化合物。2.简述石油中化合物组成的类型及特征。答:A.烃类化合物1.烷烃类又称脂肪烃类,通式为 CnH2n+2一般在常温常压下 14 个碳原子C1C4的烷烃呈气态;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。2.环烷烃即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
7、。3.芳香烃指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。 B. 非烃化合物1含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 23%。可分为酸性和中性两类。3何谓正构烷烃分布曲线?在油气特征分析中有哪些应用?答: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。 据主峰碳位置及形态,分 3 种根本类型:主峰小于 C15,且主峰区较窄;主峰大于 C25,且主峰
8、区较宽;主峰在 C15-C25 之间,且主峰区较宽。应用:及成油母型、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比照研究。能反映成油环境:陆相有机质形成的石油:高碳数C22正烷烃多;海相有机质菌藻类形成的石油:低碳数C21正烷烃含量多。能反映有机质演化程度:年代老、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。能反映成油母型:受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。4.简述 Tissot 和 Welte 三角图解的石油分类原那么及类型。答:注重原油组成及其及生油岩和演化作用的关系。
9、分类采用三角图,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。2Welte 三角图解分为六种类型:芳香沥青型,芳香中间型,芳烃环烷型,石蜡-环烷型,石蜡型,环烷型。5.简述海陆相原油的根本区别。答:海相以芳香中间型和石蜡环烷型为主,饱和烃占 2570%,芳烃占 2560%。含蜡量低,含硫量高,V/Ni1,碳同位素13C 值-27。 陆相以石蜡型为主,饱和烃占 6090%,芳烃占 1020%。含蜡量高,含硫量低,V/Ni1,碳同位素13C 值-29。6.描述石油物理性质的主要指标有哪些?答:1.颜色,2 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
10、旋光性。7.简述天然气在地壳中的产出类型及分布特征。答: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。8.油田水的主要水型及特征。答:苏林根据 HCO3-、SO42-、Cl-和 Ca2+、Na+、 Mg2+6 种阴、阳离子的相对含量,以 Na/Cl、 (Na-Cl)/SO4和(Cl-Na)/Mg 这三个成因系数,把天然水划分为四种根本类型。它们分别是大陆水中的硫酸钠型Na2SO4、重碳酸钠型NaHCO3,海水中的氯化镁型MgCl2,深层水中的氯化钙型CaCl2。苏林认为,在油田剖
11、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。9.碳同位素的地质意义。答:碳有 C12、C13、C14三个同位素,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C14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 3000045000 年。年代越老的石油,C12 越富集,C13 越少。 目前在石油地质学领域内还可以使用C 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
12、素和氧同位素结合,广泛用于地层比照,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。第二章1.沉积有机质的生化组成主要有哪些?对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。2.按化学分类,干酪根可分为几种类型?简述其化学组成特征。答: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: 1.251.75, O/C
13、低: 0.0260.12,生油潜能大,生烃潜力为 0.40.7。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优质文本团。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 1.31.5, O/C 较低,约0.10.2,生油潜能中等:生烃潜力为 0.30.5。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 1.0,O/C高,可达 0.20.3,生油不利,利于生气,生烃潜力为 0.10.2。3.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答:有机成烃是个连续过
14、程,分四个阶段: A、生物化学生气阶段成岩作用阶段。在深度1500 米,T1500-200m, 温度:60180,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:35004000m,T:180250。大量 CC 链断裂及环烷烃的开环和破裂,液态烃急剧减少, C25 以上趋于零, C1C8 的轻烃将迅速增加。 D、深部高温生气阶段 ,在 H60007000m, T250 。石油潜力枯竭,剩余的少量烷基链,已经形成的轻
15、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剩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异。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异,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.试述有机质成烃的主要控制因素。简述时间温度指数TTI的理论依据、方法及其应用。答:、温度化学动力学定律的一级反响方程:dc优质文本阿氏方程求得速度常数 k:、时间 一级反响方程积
16、分:阿氏方程取对数:上式代入下式整理得:=KCdt优质文本反响时间的对数及反响温度成反比,说明反响温度和时间可互补。 蓝天快印 地址:汉科二巷4优质文本优质文本以上化学定律的原理可以得出: 有机质在反响过程中,温度起决定作用,时间有补偿作用。 时间的补偿是有限的,温度所产生的热量应超过活化能 E。 细菌活动催化作用压力大阻碍有机质转化,但影响不大。5.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。答:1.大地构造条件 为了确保有机质不断堆积、长期处于复原环境,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及沉积速度
17、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.岩相古地理条件在海相环境中,主要有浅海区,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。6.天然气可划分哪些成因类型?有哪些特征?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
18、机质经微生物的群体发酵和合成作用形成的天然气,主要是甲烷气及局部 CO2和少量 N2。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 N2和 CO2,为典型的干气。213C 值一般为55 -90。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%。 213C 值:随着成熟度的增高而增大,由石油伴生气的 -55 -40到凝析油伴生气的 -45 -30再到干气为-35。煤型
19、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 CO2 量最大,N2 次之,H2S最少。 213C 值:一般为 -41. -24.9。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;13C 值大于 -20。7试述生油理论的开展。答:从十八世纪七十年代以来,对油气成因的认识根本上分为无机成油和有机成油学说两大学派。生油理论优质文本经历了从无机生油理论-有机成油说-早期成油说-晚期成油说-未
20、熟低熟油理论-煤成烃理论的开展历程。最终有机成油理论占据了主要地位,并逐渐完善。无机生油论也有许多证据,正在讨论和探索之中。一未熟低熟油形成机理二十世纪七十年代以来,许多国家和地区相继发现了低熟油气。随后,国外学者对低熟油气的成因机理进行了较多的研究,提出了一些假说和模式。我国对其认识和研究始于二十世纪八十年代初,到目前取得了可喜的进展。其中以王铁冠等人的研究结果最具代表性。他们通过研究,提出了六种不同有机质类型的生烃机理。1. 树脂体早期生烃。2.木栓质体早期生烃。3.细菌改造陆源有机质早期生烃。4.高等植物蜡质早期生烃。5. 藻类类脂物早期生烃。6.富硫大分子有机质早期降解生烃。二腐殖煤的
21、成烃机理及生烃模式 1.煤系地层不仅可以成气也可以成油。 2.腐殖煤在演化过程中有几个作用。煤化作用;沥青化作用,可以成烃;煤成烃的过程有多阶性。8评价生油岩质量的主要指标。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TOC,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,及有机质丰度、类型、成熟度有关。3总烃HC含量为沥青“A中的饱和烃+芳香烃含量。以上指标含量越高那么有机质丰度越大。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
22、青)的性质和组成来加以区分。干酪根类型确实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:一般认为型干酪根生烃潜力最大,且生油为主,型生烃潜力最差,且以生气为主,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S1、干酪根热解烃S2和二氧化碳S3及水等含氧挥发物,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R0,镜质组反射率及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TAI,它是一种在显微镜下通过透射光观测到的
23、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 2.53.7 之间。3干酪根颜色及 H/CO/C 原子比关系,主要根据干酪根的颜色,结合 H/CO/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 0.80。4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,随着热演化作用的6 蓝天快印 地址:汉科二巷优质文
24、本加强,氧、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CPI和奇偶优势指数OPE。随着有机质成熟度的增加,CPI 值和 OEP 值愈接近 1,并趋于稳定。4有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。9.油源比照的根本原那么是什么?目前常用的油源比照的指标有哪几类?答:油源比照是基于同一源岩的油气在化学组成上具相似性,而不同源岩的油气那么表现出较
25、大差异这一根本原那么的。油源比照需具备两个条件。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:1.正烷烃的分布曲线,2.微量元素,2.生物标志化合物,3.碳、氢稳定同位素。第三章1.压汞曲线的原理及评价孔隙结构的参数。答:实验室常用压汞曲线来研究岩石的孔隙结构。压汞曲线又称为毛细管压力曲线。它是根据实测的水银注入压力及相应的岩样含水银体积,计算出水银饱和度和孔隙喉道半径之后,所绘制出的毛细管压力、孔隙喉道半径及水银饱和度的关系曲线。优质文本Pc=2 cosr优质文本毛管压力和界面张力成正比和毛管半径成反比。评价孔隙结构的参数有:Rd 最
26、大孔隙喉道半径,为当水银刚进入时的喉道半径。Pd 排驱压力,是指汞开始大量进入所需的最低压力;P50 是指岩样含汞饱和度为 50%时所对应的毛管压力值,那么对应的 R50 为孔隙喉道半径中值。孔喉比即孔隙大小及喉道大小的比、配位数即每个孔隙连通的喉道数。2.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局部储集空间,但它们一般是
27、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。渗透率那么随粒径的增大而增加。当分选系数一定时,渗透率的对数值及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7 蓝天快印 地址:汉科二巷优质文本优质
28、文本差,其孔隙、渗透性也差。5.胶结物的含量、成份、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-泥质胶结的岩石较松,物性较好;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
29、结晶作用。物性的改变要视重结晶结果而定。3.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;和河床砂砾岩体属满意滩,发育于沿河道底部,平面呈狭长不规那么条带状,走向一般及海岸线垂直或斜交。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
30、珠状分布的砂坝;由于海水的频繁进退可形成超覆及退覆砂岩体。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。4.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
31、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-裂缝性 岩性: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,及油气实际产能不适应。8 蓝天快印 地址:汉科二巷优质文本 4. 复合型储集
32、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:1.溶蚀型储集层发育的影响因素 碳酸盐岩溶解度: 其它条件相同时,成分越纯粹,易溶,溶解度从大到小是石灰岩白云岩泥灰岩即及 Ca/mg 比成正比;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 PH 值、CO2 含量、SO42-含量、温度、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
33、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: 地下水活泼的地区,构造裂缝溶解,扩大裂缝的作用。 5.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:两种储层的比拟:优质文本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,类型复杂多样优质文本储集物性的影响及岩石结构密切相主要受次生变化影响优质文本大小、形状、分布裂缝的作用渗透性及有效孔隙度关系关比拟均匀不起重要作用一般随渗透率增长有效孔隙度
34、增大变化很大,极不均匀影响极大二者变化很大、关系不密切优质文本6.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
35、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。9 蓝天快印 地址:汉科二巷优质文本优质文本一、名词解释第四章石油及天然气运移优质文本油气运移-地壳中石油和天然气在各种自然因素作用下发生的位置移动。初次运移-是指烃源岩中生成的分散状态的油气向烃源岩外排出的过程。这一过程也称排烃。二次运移-油气脱离烃源岩后,在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-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
36、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。生油岩有效排烃厚度-蒂索和威尔特1971对阿尔及利亚泥盆系生油岩研究,发现只有距储层上下各 14m的距离内能运移出去。也就是说烃源岩排烃的有效厚度为 2030m,如果在厚的生油层中有许多砂岩夹层,将大大增加排烃的有效厚度。二、问答题1.论述油气初次运移的主要动力因素。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 。 压实作用:、正常压实-在上覆沉积负荷作用下,沉积物通过不断排出孔隙流体,如果流体能够畅通
37、地排出,孔隙度能随上覆负荷增加而作相应减小,孔隙流体压力根本保持静水压力,那么称为正常压实或压实平衡状态(流体压力=静水压力)。 、欠压实作用-泥质岩在压实过程中由于压实流体排出受阻或来不及排出,导致了孔隙流体承受了局部上覆沉积负荷,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,
38、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,及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.论述异常高压在油气藏生成、运移、聚集中的作用。答:1.欠压实异常高压,在油气生成、
39、运移过程中起到重要作用:1欠压实使孔隙流体的排出受到不同程度的延缓,如果流体的排出正好被推迟到主要生油时期,那么将对油气初次运移起到积极作用。2欠压实还使更多的水较长时期处于高压下,这有利于促进有机质的热成熟,也有利于油气在水10 蓝天快印 地址:汉科二巷优质文本优质文本中的溶解。3欠压实地层中流体的异常高压是驱使油气进行初次运移的潜在动力,这种异常高压远远超过一般正常压实地层的剩余压力,使岩层产生微裂隙,给油气运移创造更好的条件。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
40、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 -油气呈独立的油相或气相从烃源岩中排出。油气初次运移以连续的游离烃相为主。目前大多数学者原那么上同意连续烃相运移的观点并作了进一步完善和开展。由原来的通过压实作用排烃开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,即游离的油气相及水相同时渗流。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。Bark
41、er 和 Tissot 提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
42、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:水溶相和局部游离相态,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:以游离相为主排烃过程: a.连续的过程:当生油岩孔隙网络内部压力还缺乏以引起岩石产生微裂缝时,如果孔隙喉道不太窄,或因为存在着连续的有机质相和有干酪根三维网络而使得毛细管压力并不太大,那么,油就可以从生油岩中被慢慢驱出,不需要裂缝存在。在这种情况下,油气在异常压力作用下被驱动应是一个连续的过程。通道:孔隙、微层面11 蓝天快印 地址:汉科二巷优质文本 b.脉冲式:当孔隙流体压力很高而导致烃源岩产生微裂缝,这些微裂缝及孔隙连接,那么形成微裂缝孔隙系统。在异常高压驱动下,油气水通过微裂缝孔隙系统向烃源岩外涌出。当排出局部流体后,压力下降,微裂缝闭合。待压力恢复升高和微裂缝重新开启后,又发生新的涌流。这一阶段,油气水就是以一种间歇式、脉冲式不连续的方式进行混相涌流。这两种连续油气运移过程和脉冲式不连续相运移过程是异常压力增高过程中的两个阶段,两者可以相互转化,周期性发生,且以后者为主。三轻烃扩散辅助运移模式 轻烃特别是气态烃,具较强的扩散能力。尽管这是一种分子运动,效率较低,但在烃源岩中具有普遍