《2023年石油地质学考研题库.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2023年石油地质学考研题库.pdf(47页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、一、名词解释绪论1石油地质学是矿床学的一个分支,是在石油和天然气勘探及开采的大量实践中总结出来的一门新兴学科,它是石油及天然气地质勘探领域的重要理论基础课。第一章 石油、天然气、油田水的成分和性质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,都是自然界常见的可燃矿产。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,都是自然界常见的可燃矿产。由于这些矿产多由古代的动物、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
2、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。4气藏气系指基本上不与石油伴生,单独聚集成纯气藏的天然气。5气顶气系指与石油共存于油气藏中呈游离气顶状态的天然气。6凝析气本地下温度、压力超过临界条件后,液态烧逆蒸发而形成的气体,称为凝析气。一旦采出后,由于地表压力、温度减少而逆凝结为轻质油,即凝析油。7固态气体水合物在洋底特定压力和温度条件下,甲烷气体分子天然地被封闭在水分子的扩大晶格中,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,是指油田区域(含油构造)内的地下水,涉及油层水和非油层水。狭义的油田水是指油田范围内直接与油层连通的地下
3、水,即油层水。9 底水是指含油(气)外边界范围以内直接与油(气)相接触,并从底下托着油气的油层水。10 边水是指含油(气)外边界以外的油层水,事实上是底水的外延。11重质油是指用常规原油开采技术难于开采的具有较大的粘度和密度的原油。与常规油相比,包含了数量较多的高分子烧和杂原子化合物,在物理性质上,具有密度大、粘度大、含胶量高、含蜡量低、凝固点低的特点。第二章油气显示1 油气显示石油、天然气以及石油衍生物在地表的天然露头。2 油苗液态原油由地下渗出到地面叫油苗。3 气苗气苗是天然气的地面露头。第三章 现代油气成因理论1 干酪根(K e r o g e n)沉积岩中所有不溶于非氧化性的酸、碱和非
4、极性有机溶剂的分散有机质。2门限温度随着埋臧深度的增长,当温度升高到一定数值,有机质开始大量转化为石油,这个温度界线称门限温度。与门限温度相相应的深度称门限深度.3 生物成因气指成岩作用阶段初期,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,重要是甲烷气及部分C 02和 少 量N2。有时也混有初期低温降解形成的燃气。4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。5 煤型气煤系地层中分散有机质在热演化过程中所生成的天然气。6 天然气分步捕获原理天然气生成及圈闭的形成具有阶段性,使不同地质时期形成的圈闭捕获源岩不同演化阶段的天然气。这种不同时期形成的
5、圈闭捕获源岩不同演化阶段生整天然气的过程,称天然气分步捕获原理。7 低熟油(i m m a t u r e o i I,亦译为未熟油)系指所有非干酪根晚期热降解成因的各类低温早熟的非常规石油。即源岩中某些有机质在埋藏升温达成干酪根生煌高峰阶段以前(相应的镜质组反射率Ro值大体上在0.3婷0.7%范围内),经由不同生煌机制的生物化学反映或低温化学反映,生成并释放的液态烽类,涉及重油、原油、轻质油和凝析油,有时还伴生有低熟天然气。8 二次生煌是指煌源岩在地质历史过程中的受热温度减少以后,导致生煌作用中止(一次生烧作用或初次生烧作用),当受热温度再次升高,并达成适合的热动力条件时,燃源岩有机质再次活
6、化生煌的过程。引起燃源岩二次生煌的因素有多种也许,但归根到底是由于沉积盆地后期叠加的热力作用引起的。9 煌源岩指富具有机质能生成并提供工业数量石油的岩石。假如只提供工业数量的天然气,称气愤母岩或气源岩。10 生油层与生油层系由生油岩组成的地层叫生油层。在相同的地质背景下和一定的地史阶段中形成的生油岩与非生油岩的组合称为生油层系。第四章 储集层和盖层1储集层凡是具有一定的连通孔隙,能使流体储存并在其中渗滤的岩石(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可以阻止油气向上运动的细粒、致密岩层。3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
7、值。是衡量岩石孔隙的发育限度。P t=V p/V t*1 00%4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。P e=V e/V t*100%5绝对渗透率岩石孔隙中只有一种流体(单相)存在,并且这种流体不与岩石起任何物理和化学反映,在这种条件下所反映的渗透率。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的渗透率。7孔隙结构指岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其互相连通关系。第五章石油与天然气的运移1初次运移一一油气从妙源岩向储集层的排出(或运移)。2二次运移一一油气进入储集层以后的一切运移。二
8、次运移涉及了成藏前油气在储层或输导层内的运移,也涉及了油气藏破坏以后的运移。3地层压力地下储层(或油层)内流体所承受的压力,称为地层压力,亦可称为地层流体压力或孔隙流体压力,P a。为直观反映地层压力的大小,工程上常使用水压头的概念,水压头相称于地层压力所能促使地层水上升的高度,表达式为:h=P /(P w g)第六章 石油与天然气的聚集与成藏1圈闭适合于油气聚集、形成油气藏的场合,由二部分组成,即储集层和封闭条件。封闭条件涉及盖层及阻止油气继续运移、导致油气聚集的遮挡物。2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。3闭合度是指圈闭顶点到溢出点的等势面
9、垂直的最大高度。4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,或者更确切地说,是通过溢出点的水平面与储集层顶面及其他封闭面(如断层面、不整合面、尖灭带等)所交切构成的封闭区(面积).在动水条件下,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。5油气藏高度:是指油气藏顶到油气水界面的最大高差.6油气柱高度:是指油气的最高点到最低点的海拨高度。油气柱高度则更多地反映盖层的封闭能力及水动力的条件。7含油边界和含油面积油(气)水界面与储集层顶、底面的交线称为含油边界。其中与顶面的交线称为外含油(气)边界,与底面的交界称为内含油(气)边界。若储集层厚且油
10、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的面积分别称为内含油面积和外含油面积。8构造圈闭(油气藏)由于储集层顶面发生局部变形、变位而形成的圈闭,称为构造圈闭。油气在其中聚集,就形成了构造油气藏。它是最重要的一类油气藏。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,形成向周边倾伏的背斜,称为背斜圈闭,油气在其中的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的圈闭,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,致密而脆性的非渗透性岩层,由于各种因素
11、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,周边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。12刺穿圈闭(油气藏)地下岩体(涉及软泥、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。13岩性圈闭(油气藏)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。14不整合圈闭(油气藏)指储集层的上倾方向直接与不整合面相切封闭而形成的圈闭,储层可位于不整合面之上或之下,其
12、中聚集油气形成不整合油气藏。15水动力圈闭和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的地方形成聚油气圈闭,称为水动力圈闭。其中的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,由单一因素控制的圈闭是很少见的,而较多的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、地层和水动力因素中两种或两种以上因素共同封闭而形成的圈闭称为复合圈闭。第七章 地温场、地压场、地应力场与油气藏形成的关系1地温梯度在地壳上层(深约20130m)之下,温度随埋藏深度每增长100m,所升高的温度,称为地温梯度,以。C/lOOm表达,地温梯度又称地热增温率。2地层压力孔隙介质中流体所
13、承受的压力,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的变化率。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的异常压力系统称为流体压力封存箱,箱内生储盖齐全。它分为主箱和次箱,水平封闭划分为主箱,垂直封闭层进一步划分为次箱。7临界温度和临界压力液体能维持液相的最高温度称为物质的临界温度。高于临界温度时,不管压力多大,它也
14、不能凝结为液体。在临界温度时,该物质气体液化所需的最低压力,称为临界压力。8深盆气藏指在特殊地质条件下形成的,具有特殊圈闭机理和分布规律的非常规天然气藏,因分布在盆地深部或构造底部,故称为深盆气藏。它不是一种特殊天然气,也不是赋存于盆地某一深度线以下的天然气。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的同一面积内的所有油藏、油气藏、气藏的总和。假如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、坳陷和斜坡,是底盘起伏而形成的构造,盆地内最高一级的构造。3隆起盆地内大面积的相对上升部份,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
15、。隆起翼部常有地层超覆和岩层尖灭出现,它是捕获油气的场合,在形态上,隆起略呈椭圆形及长条形,它的形成多与基岩块断升起有关。4坳陷是盆地在地质历史上大面积相对下降占优势的负向单元,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,是盆地内有利生油区。隆起与坳陷常相伴而生,相应而存在,两者紧相毗邻,隆起起着分割拗陷的作用。5斜坡是坳陷向盆地周边抬升的部份。斜坡与隆起的翼部相似,常存在地层超覆和岩性尖灭等圈闭,是油气运移聚集的良好场合。6三级构造盆地内沉积地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。7油气聚集带是在同一
16、个二级构造带中,互有成因联系,油气聚集条件相似的一系列油气田的总和。8含油气区属于同一大地构造单元(一级构造单元),有统一的地质发展历史和油气生成、聚集条件的沉积坳陷,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)接受沉积的区域。10含油气盆地凡是地壳上有统一的地质发展历史,发育着良好的生、储、盖组合及圈闭,并已发现了油气田的沉积盆地,称为含油气盆地。11含油气系统在任一含油气盆地内,与一特定有效炫源岩层系相关,包含油气聚集成藏所必不可少的一切地质要素和作用,在时间、空间上良好配置的物理一一化学动态系统。第九章几种重要的含油气盆地1盆地的盖层含油气盆地的盖层(又称表层)就
17、是含油气盆地内,覆于底盘之上的沉积岩层。2前陆盆地是指位于造山带前缘与相邻克拉通之间的盆地。这种盆地也有人称为前渊。但一般将前陆盆地系统中的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,是地壳或岩石圈在引张作用下减薄、破裂和沉陷形成的盆地。伸展构造是指在区域性引张作用I 下形成的各种构造变形。裂谷盆地和构造所形成的背景可以是各种不同的构造环境下,如重力滑动、拉张、挤压、扭动和上拱等条件,并可出现在岩石圈演化或威尔逊旋回的各个发展阶段。4克拉通盆地K o b e rl 9 2 02 3 用(k ra t o g e n)克拉通表达地壳上较稳定的部分,与造山带相对照。
18、S t i l l e(1 9 3 6)改 称 作 C ra t o n,泛指以前寒武系为基底的稳定地区,包含地台和地盾,有时也包含了古生代增生褶皱带。第十章油气分布及控制因素二、填空题第一章 石油、天然气、油田水的成分和性质1 组成可燃有机岩的重要元素是碳和氢,还含少量的氧、硫、氮等杂质元素。各种可燃有机矿产的重要元素组成相似,表白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,特别在光学特性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
19、小,煤类最大,并且随碳化作用的加剧而增长。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重要是碳、氢、氢、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虬剩下的元素总含量一般只有14%。5 含硫量小于蟹的为低硫原油,含硫量大于暨的为高硫原油。常以0.25%作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。7 石油的物理性质,取决于它的化学组成。9 石油相对密度变化较大。20时,一般介于0.7 5 1.0 0 之间。相对密度大于0.9 0 的石油称为重质石油。1 0 石油相对密度
20、与颜色有一定关系,一般港鱼石油的密度小,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选宜质。1 1 石油及其大部分产品,除轻汽油和石蜡外,无论其自身或溶于有机溶剂中,在紫外线照射下,均可发光,称为荧光。1 2 石油的发光现象取决于其化学结构。石油中的多环芳香煌和非已引起发光,而饱和烧则完全不发光。13引起石油旋光性的因素,在于其有机化合物分子结构中具有丕对称的碳原子。1 4 由于炫类难溶于水,因此,石
21、油在水中的溶解度很低。若以碳数相同的分子进行比较,炕煌溶解度最小,芳香烧最 大,环烷垃居中。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。1 6 妙类气体中依据其甲烷所占的比例(即干燥系数,C1/SC1-5),将天然气分为干气、湿气两种类型,其干燥系数的分界线为0.95。1 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。1 8 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称大的差别。矿化度一般随埋深增长而墙氐。19油田水的水化学类型以氯化钙型
22、为主,重碳酸钠型为次,硫酸钠型和氯化镁型较为罕见.2 0 常规原油与重质油在元素组成上有区别,常规原油的氢、硫和氮等元素含量低,而重质油则含量高。2 1 石油中含氮化合物可分为碱性和中性两大类。碱性含氮化合物重要是班咯、咽、咔理的同系物及酰胺等。原油中具有具有重要意义的中性含氮幽化合物,它是石油有机成因的重要生物标志物。22石油中含氧化合物重要有酸性和中性两大类。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
23、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也许已经受到了一定限度的破坏。2 天然油气显示按其物态可分为液态、气态和固态三个重要类别。3 含油岩石是指被液态原油浸染的岩石,通常多为砂岩。砂岩按其被浸染的限度可分为饱含油、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,涉及脂类、碳水化合物、蛋白质,以及木质素等。2 沉积有机质涉及有机溶剂可抽提的迹置,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、氢不断增长而氢不断减少的过程,即为
24、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储集层之所以可以储集油气,是由于具有了两个基本特性一孔隙性和渗透性。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嬲相为主,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。4 目前普遍认为油气的二次运移相态重要为避离相,天然气可呈水溶相。这是由于油气进入储层后的物理、
25、化学环境的变化(孔隙增大、压力变小、孔隙水多)。5 油气二次运移的重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当是在重重生油期之后或同时发生的第一次构造运动时期。由于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、探边沿。第六章石油与天然气的聚集与成藏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汕水界面。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
26、重要因素。4 按张厚福的观点,圈闭分为:构造、地层、置性、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,结合储层特性,进一步划分出若干亚类。5 圈闭的大小,重要是由圈闭的有效容积拟定的。它表达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-气、油-水界面并不是一个截然的界面,而是一个过渡带。8 生油气源岩是油气藏形成的物质基础。好的油源岩取决于其体枳、有机质中度、类型、成熟度及排雷效率。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
27、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,也许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也许只含水。1 0 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。1 1 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王距油源区较远、溢出点较高的圈闭中的油和气。1 2 目前关于圈闭中油气聚集机理重要存在四种观点: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。1 3 根据岩性油气藏的形成机理可将
28、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,它涉及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,它涉及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。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性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,在每个坳陷内尚有凸起、凹陷,其规模大于二级构造而小于一级构造,事实上是从一级
29、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,占所有储量的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,占总储量的9 0%,古生代所占比例明显高于新生界。2 油气在地区上的分布,重要是受大
30、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5X109BOE的盆地有25个盆地(占盆地数的4.2%),重要集中在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。三、问答题绪论1何谓圈闭找油理论?通过长期的勘探实践,人们又发现油气聚集的场合不仅涉及背斜,还涉及其它类型的场合,于是逐步形成了圈闭找油理论。成为二十世纪2023代到60年代以前的找油的重要理论,在该时期内的油气勘探工作,涉及地质与物探,都是紧紧围绕寻找各种类型的圈闭,查明有助于圈闭形成的各种地质环境,涉及后来的围绕区域性隆起找油。圈闭聚油理论的形成,说明地
31、质勘探家门已经注意到了局部的油气聚集规律。3简述源控理论的基本思想。基本思想是有效的燃源岩分布区基本控制了油气田的大体分布范围。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;一个生油凹陷就是一个含油区,不管凹陷的大小,只要其具有了良好的生油条件,即使是几百km2的微型凹陷也也许形成丰富的油气聚集。第一章 石油、天然气、油田水的成分和性质1简述海陆相原油的基本区别。海 相陆相以芳香一中间型和石蜡一环烷型为主,饱和始占2570%,芳煌占2560%。以石蜡型为主,饱和烧占6090%,芳煌占1020%。含蜡量低含蜡量高含硫量高含硫量低V/NilV/Ni2.0%,4 简述大
32、中型气田地质地球化学特性。所谓大中型气田系指探明储量大于100X108m3的气田。通过对已发现的大中型气田天然气的组分和碳同位素特性分析,可划分为三种成因类型:煤成气、油型气和生物气。1)强燃源充注由于天然气具有易运移、易散失的特性,所以天然气臧的形成较油藏对燃源岩的充注条件规定更高。只有连续、强大的气源供应,才干形成较大规模的天然气田。2)中一低孔渗储集层中国大中型气田的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。据记录,大中型气田的储集层孔隙率15%的约占70%,渗透率88%的分布在(0.1500)X 10-3 U m2范围内,按照常规储层划分标准,为中一低孔渗储层。3)以构造
33、圈闭型为主4)生煌高峰期和成藏期较晚5 简述形成大中型气田的主控因素。综合国内外的研究资料,形成大气田,除形成一般气田必备所规定的生、储、盖、运、圈、保等基本条件外,还应有一些更高的具体化规定。1)发育在气愤中心及其周缘,气愤强度大气愤中心系指气愤强度最大区,它是炫源岩厚度、有机质丰度、有机质类型及成熟度的综合体现。气愤中心及其周缘不仅有充足的气源,并且运移距离短,有助于天然气富集。2)成藏期晚(重要在新生代)3)形成于成气区内古隆起圈闭中4)煤系中或煤系上、下发育与煤系有关的圈闭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6何谓低熟油?其含义包含哪几个方面?低熟油(i m
34、m a t u r e o i l,亦译为未熟油)系指所有非干酪根晚期热降解成因的各类低温早熟的非常规石油。即源岩中某些有机质在埋藏升温达成干酪根生煌高峰阶段以前(相应的镜质组反射率R o 值大体上在0.3%0.7%范围内),经由不同生烧机制的生物化学反映或低温化学反映,生成并释放的液态烧类,涉及重油、原油、轻质油和凝析油,有时还伴生有低熟天然气。低熟油气重要涉及如下几方面的含义:低熟油气的种类繁多,可认为天然气(或生物热催化过渡带气),低熟的凝析油、轻质油、正常的原油、重质油和高凝固点油等,但总体上以重质原油居多;低熟油气形成于有机质初期演化阶段,因而,其源岩和油气储层均埋藏较浅,值得重要的
35、是,并非所有的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,具体的埋藏深度与各个地区的地温梯度有关。各类低温早熟的非常规油气,系由不同的生煌机制的低温生物化学反映或低温化学反映生成煌类,因而,其生燃机理与成熟油气的形成有一定的差异,低熟油气的形成常与细菌的改造、生物类脂体的转化、富含杂原子大分子的降解,藻类类脂物有关。7.试述低熟油组成的基本特性。(1)原油与燃源岩抽提物族组成多以饱和燃(含 量 约 占 3 0%7 0%)和非烽(1 1%、5 0%)为主,芳煌(6%2 0%)和沥青质(2%2 5%)含量则相对较低。低熟油的生煌母质大都与高等植物与(或)微生物的生物类脂物有关
36、,这些生物类脂物多为具有链状或环状脂碳结构的非烧成分,芳构化限度与聚合限度均不高,其初期生烧产物具有高饱芳比(达2 1 0)和高非沥比(P 1 7)的特点。(2)饱和燃馆分以正煌为主(含量占6 0%8 0%),具有单甲基支链烷烧、类异戊二烯烷烧、菇烷类(倍半菇类、三菇类和脱A-三葩以及8,1 4 一断三菇类、烷基环己烷与烷基苯类,三环菇烷与四环菇烷系列)及母烷类等,做为生物标志物,大都具有明确的生源意义。(3)芳烧储分包含常规多环芳煌(P A H s)、芳香幽菇类和各种含硫化合物等成分。其中P A H s 重要为荼、菲、屈 和“三笏”系列,常以三环的菲系列为主,一般不具明确的生源意义;(4)低
37、熟原油与源岩常具有相称数量热稳定性低的生物标志物,例如,5 6 (H)-粪幽烷、1 7 6(H),2 1 8(H)-蕾烷、1 3 a (H),1 4 a (H)-三环菇烷、脱经基维生素E、吓咻以及长侧链睡吩类,甚至还也许发现相称数量的铅烯、螺备烯、蕾烯和新蕾烯等不饱和烧类,标志这些油和岩的低成熟性。8试述低熟油的5种生燃机理。a木栓质体初期生燃机理木栓质体极易在低温热力学条件下,因 B位断裂而释放出脂链,初期生煌。b 树脂体初期生煌机理树脂体以高等植物树脂和蜡质为重要生源母质。棵子植物树脂以各种二砧酸类为主,这类树脂酸分子量较小,碳数不超过C 2 0,结构简朴,在低温化学反映条件下,脱酸加氢还
38、原成环烷燃。c陆源有机质细茵改造初期生煌机理在适宜的沉积一成岩环境中,大量陆源沉积有机质的存在,为细菌繁衍提供充足的碳源和能源,细菌活动又改造陆源有机质,使源岩 腐泥化”,利于初期生烧。d生物类脂物初期生燃机理陆相湖盆常见富含脂肪酸,爵和烧类型式存在的储备类脂物藻类,这些生物类脂物均属分子结构简朴的具有含氧官能团的非燃化合物以及部分烧类。只要具有还原性的沉积一成岩作用条件,在低温化学反映阶段即可初期生烧。e富硫大分子初期降解生炸机理内陆盐湖硫酸盐相和海洋蒸发岩相沉积物富含硫酸盐,并且在还原条件下,利于在沉积一成岩阶段形成富硫有机大分子(非烧、沥青质和干酪根)。含硫分子易于在较低的热力学条件下发
39、生C S,S-S键断裂,从而利于使富硫大分子中的脂类基因初期降解生油。9何谓油源对比?有何意义?油源对比涉及油一岩、油一油、气一气、油一气岩的对比,事实上地化对比的核心问题就是油一岩和气一岩的对比以及天然气的成因分类。其重要意义是:1)查明盆地内含油层与生油层的关系,拟定生储盖组合的产能及分布特性。2)了解油气运移的方向和途径。10试述油源对比的基本原则,目前常用的油源对比的指标有哪几类?对比的原则:性质相同的两种油气应源于同一母岩;母岩排出的石油应与母岩中残留的石油相同,事实上油气在运移过程中会受到各种因素的影响,因此,相似即同源。指标应选择在生油岩和原油中共同具有的,不受运移、热变质作用所
40、影响的化合物。1)正烷炫分布曲线2)微量元素3)生物标志化合物4)碳同位素第四章 储集层和盖层1请回答图中参数代表的含义,其大小与孔隙结构有何关系?0.0750.150.01100 80 60 40 20汞注入量,I 一退出曲线 卬一注入曲线.4升二一i75d5o.r乙750R d 最大孔隙喉道半径,值越大,孔隙结构越好;Pd 排驱压力,是指汞开始大量进入所需的最低压力,值越大,孔隙结构越差;P5 0 是指岩样含汞饱和度为5(时所相应的毛管压力值,值越大,孔隙结构越差,相应的 R 5 0 为孔隙喉道半径中值。S mi n%为最小非饱和孔隙体积百分数:当注入汞的压力达成仪器的最高压力时,仍没有被
41、汞侵入的孔隙体积百分数,称为最小非饱和孔隙体积百分数。一般情况下,值越大,孔隙结构越差。这个值与仪器的最高压力,岩石的润湿性、岩石颗粒大小、均一限度、胶结类型、孔隙度和渗透率等都有密切关系,它不总是代表束缚水饱和度。2 影响碎屑岩储层储集物性的重要因素有哪些?由于碎屑岩的储集空间重要为粒间孔隙,以原生孔隙为主,因而这类储层储集性能好坏重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的影响是最主线的。碎屑岩颗粒的成份、粒度、分选、磨圆、排列方式、基质含量及沉积构造是影响物性的重要参数,它们都是与沉积作用有关的。(1)矿物成份的影响矿物颗粒的影响重要有两个方面:其一,矿物颗粒
42、的耐风化性,即性质坚硬限度和遇水溶解及膨胀限度;其二,矿物颗粒对流体吸附力的大小。一般性质坚硬、遇水不溶解、不膨胀,遇油不吸附的颗粒组成的砂岩储油物性好,反之则差。碎屑岩最常见的矿物有石英、长石、云母、重矿物及一些岩屑,其中前两者占9 5%以上。因此两者的相对含量对储油物性的影响最显著。一般石英含量越高储油物性越好。理由如下:(2)碎屑颗粒的大小及分选在抱负状况下,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,颗粒大小是不均匀的。粒度的影响重要表现在,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,则大颗粒构成的
43、大孔隙会被小颗粒所堵塞,从而减小了孔渗性。(3)碎屑颗粒的形状、排列和接触方式形状一般指颗粒的圆球度,颗粒被磨圆的限度越好,孔渗性越好;反之,不规则形状的颗粒易发生凹凸镶钳而使孔渗性变差。(4)其它沉积构造的影响层理不明显的块状砂岩,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。层理明显的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的影响(1)压实作用:使孔隙减小。约 在 3 0 0 0 m 深度内,原生孔隙度可减少2 0%3 0 虬 在同一压实条件下,具有质软的颗粒(如泥粒、低变质颗粒、绢云母化的长石颗粒等)的岩
44、石压实限度高,孔隙度减少的多,而硬度高的颗粒则压实限度低。(2)胶结作用:其影响重要是胶结物成份、含量及类型的影响。(3)溶解作用的影响:砂岩中的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.砂岩最常见的可溶性矿物为碳酸盐岩。重要为方解石、白云石和菱铁矿。(4)交代作用:在埋深较大的地方、高P h值条件下,方解石交代石英、长石,而在浅层低P h的条件下,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的硅酸盐矿物,然后方解石又被溶解而产生孔隙。(5)重结晶作用:砂岩中的重结晶重要发生在胶结物和基质中,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
45、晶成粗晶;粘土矿物可结晶成云母等。重结晶可产生较多的细小晶间孔隙。使孔渗性变好?。3)人为因素的影响重要是在钻井、完井、开采、修井、注水过程中,改变了本来油藏的物化性质及热力学、动力学平衡及物质成分,从而改变了储层物性,导致储层物性变差,称为储层损害。表两种储层的比较砂岩碳酸盐岩原始孔隙类型粒间孔隙为主以晶间、粒间为主,还有其它类型最终孔隙类型仍为粒间孔隙以次生为主,类型复杂多样储集物性的影响与岩石结构密切相关主要受次生变化影响大小、形状、分布比较均匀变化很大,极不均匀裂缝的作用不起重要作用影响极大渗透性与有效孔隙度关系一般随渗透率增长有效孔隙度增大二者变化很大、关系不密切(1)盆地沉积演化对
46、盖层纵向分布的控制作用复合旋回型、海相盆地、陆相盆地一岩性控制(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)成岩作用的影响早一P C小,晚一脆性强,易产生断裂;较好的为中成岩及晚成岩阶段A亚期(5)盖层成份的影响a 有机质的影响;b 次生黄铁矿、方解石的影响;c 砂质含量的影响:含量大,封闭能力小;d 粘土矿物成份及其含量的影响;膨胀性、塑性:蒙高伊绿泥;e厚度的影响。第五章 石油与天然气的运移1如何理解油气运移是不能回避和否认的客观存在?一方面,油气是流体,可以流动是其自然属性;这是油气运移的客观基础和先决条件。再说,有限的油(气)田范围内拥有巨大的油气储量,如科威特
47、的布尔干油田的石油储量 为 1 0 7X1 0 8 t;前苏联乌廉戈依气田的天然气储量为4.5X 1 0 1 2 m 3。如此大量的油气聚集显然是分散的油气通过运移的结果。另一方面,油气藏中油气水按比重分异,反映了地下油气运移的客观存在;地表渗出的油气苗则是地下油气通过运移的直观表现;尚有,象墨西哥黄金巷油田的最高产油井初产日产量达3 7,1 4 0 t;美国和加拿大的超巨型气井日喷气数千万立方米,最高纪录达7 7 X 1 0 8 m 3;这必是井筒周边产层中的油气向井中运移汇集的结果。这是快速、急剧的油气运移,也是最现实的油气运移。总之,油气运移的客观存在是不容置疑的。油气运移是与油气成因紧
48、密联系的。无论是有机学派还是无机学派,都存在油气运移问题。只是不同的油气成因理论对油气运移的方式、动力、途径等主张各异。无机成因学派一般认为深大断裂是油气运移的主渠道;而有机学派则将连通的孔隙、裂缝、断层、不整合面视为油气运移的途径。2 试述油气初次运移相态与有机质演化阶段的关系。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、水的相对含量等。表现在有机质演化的不同阶段,油气运移的相态也许不同。在低熟阶段,由于源岩含水量大,生成的烧类少,胶质、沥青质含量高,油气运移的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,油气重要呈游离相运移,水为载体,生成的气部分或大部分溶于
49、石油中运移;生凝析气阶段,气溶油运移,气为油的载体;过熟阶段,气以游离相运移。碳酸盐岩生成的油气以游离相运移为主。3试述油气初次运移的动力。油气要从燃源岩中排出,必须要有驱动力。目前认为这种驱动力的就是剩余压力。产生剩余压力的因素(即动力)有如下几种情况:(1)压实作用:假如一套地层处在压实平衡状况,当其上又沉积了一层厚A h的沉积物时,新沉积物的负荷就要传递给下伏地层的孔隙流体中,结果使孔隙流体产生了超过静水柱压力的剩余压力。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。这个过种可以是连续进行,亦也许
50、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的静压力(或沉积负荷),出现孔隙压力高于其相应的静水柱压力的现象称为欠压实现象。欠压实产生的因素是沉积物厚度大,沉积速率快一一产生顶 底 板(正常一砂泥薄互层)。(3)蒙脱石脱水蒙脱石是一种膨胀性粘土,结构水较多,在压实作用和热力作用下会有部分甚至所有成为孔隙水,这些新增的流体必然要排挤孔隙原有的流体,起到排烧的作用。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,其转化率增长较快的深度大约是3 2 0 0 m。