石油地质学
《石油地质学》复习参考
二.填空题:
1、油气藏形成的基本条件主要包括充足的油气源、有利的生储盖组合配置关系、有效的圈闭和良好的保存条件。2、有机质向油气转化过程中,温度和时间是两个重要的影响因素,两者在一定条件下具有互补性。一般认为,有机质向油气转化的程度与温度呈指数关系,与时间呈线性关系。3、Sulin 将天然水分为硫酸钠型,重碳酸钠型,氯化镁型,氯化钙型。4、油气二次运移要满足两个条件:油气饱和度不得小于临界油气饱和度,运移的动力必须大于阻力。5、影响盖层排替压力大小的地质因素有:。6、盖层的封闭机理有三种类型:物性封闭,超压封闭,高烃浓度封闭。7、组成圈闭的三要素是指:储集层、盖层、遮挡条件。
8、根据元素组成,干酪根一般可分为三种类型,其中Ⅰ型干酪根的原始H/C原子比要比Ⅲ型干酪根的原始H/C原子比 ,Ⅰ型干酪根结构中富含。9、渗滤和扩散是油气运移的两种基本方式。其中,渗滤方式运移遵循流体力学定律,可用达西定律来描述,扩散方式运移服从费克定律。根据流体势的高低可以判断油气的运移方向,油气总是由流体势的高区向流体势的低区运移。10、从微观机理上讲,油气聚集的机理存在充注作用和混合作用或它们的共同作用的假说(模式) 。11、某泥岩层有机碳含量为0.2%,该泥岩是 差烃源岩。某烃源岩的R0=1.0%,则该烃源岩处于成熟阶段。某烃源岩氯仿抽提物正构烷烃的OEP=1.4,说明该烃源岩处于成熟演化阶段。12、与地层不整合作用有关的地层圈闭包括:地层不整合遮挡圈闭、地层超覆圈闭和构造-地层及岩性-地层所形成的复合圈闭等种类。“古潜山”油气藏的圈闭类型属于地层不整合类型。13、同一储层的系列圈闭中,油气按密度(比重) 发生差异聚集现象是指离烃源岩区最近的圈闭聚集天然气,然后聚集石油,离烃源岩最远的圈闭为水。能发生这种现象的基本条件是要求沿离开烃源岩区距离增加的方向系列圈闭的溢出点海拔高度依次增大。14、在成熟度相同的条件下,煤型气的同位素比值δ13C1比油型气的δ13C1 高;随着烃源岩演化程度的增高,其所形成的天然气的δ13C1 。15、油气比较富集的主要盆地类型有 1. 论述油气初次运移的主要动力因素
答:①压实作用:是沉积物在上覆沉积负荷作用下,沉积物致密程度增大的地质现象,在压实作用过程中 ,沉积物通过不断排出孔隙流体,孔隙度不断减少。在正常压实过程中,当烃源岩生成的油、气溶解在孔隙水中,就能够随着孔隙水一起被压实排出,实现油气的初次运移。如果排水不畅,造成欠压实 ,可以延缓孔隙流体的排出,如果流体的排出正好被推迟到主要生油时期,则将对油气初次运移起到积极作用。还有利于有机质的热成熟,也是驱使油气进行初次运移的潜在动力。 ②热力作用:由于埋藏深度的增加,孔隙体积膨胀远远小于孔隙流体的膨胀,造成异常高压,为油气运移提供了一个动力 ③烃类及非烃气体生成的作用:干酪根在热降解生成石油和甲烷气体等烃类的同时,也产生大量的水和非烃气体(主要是CO2),而这些流体的体积大大超过原来干酪根的体积,引起页岩孔隙流体压力大幅度的提高,使异常高压进一步增强,这种压力的增加将导致微裂缝的产生,使石油进入渗透性的载岩和储集层。 ④粘土矿物的脱水作用:泥岩在埋藏过程中,随着深度的增加,粘土矿物要发生成岩作用,放出大量的层间水,在没有增大的孔隙体积中造成异常高压,也是油气运移的一个动力。(5)扩散作用;以浓度差为驱动的动力因素,以油气扩散作用向外排出。
2. 试述油气差异聚集的条件、特点及意义(根据油气差异聚集的原理论述盆地中石油和天然气的分布) 答:(一)必备条件:(1)具有区域性较长距离运移的条件,要求具区域性的倾斜;储集层岩相岩性稳定,渗透性好,区域运移通道的连通性好。(2)存在一系列的圈闭,且溢出点依次增高。(3)油气源供应区位于盆地中心带,有足够的数量的油气补给。(4)储集层中充满水并处于净水压力条件下,石油和游离气是同时一起运移的。
(二)聚集特征 特征:在系列圈闭中出现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。
(三)意义 油气差异聚集的意义:根据油气差异聚集的规律,可以预测盆地中油气藏的分布特征,在
坳陷中主要分布油藏,隆起的高点为气藏,斜坡部位为油气藏。 指明了油气运移的方向和路线,为我们选择勘探对象时提供一方面的依据,减少盲目性。
.3 论述油气藏形成的主要条件
答:①丰富的油气源条件:盆地中油气源是油气藏形成的首要条件,油气源是否丰富取决于成烃拗陷的大小,烃源岩的成烃条件和成烃演化史。要具有足够大的成烃拗陷,生油岩的面积要大,厚度要厚;生油岩的质量要好,有机质丰度高,类型好,要达到成熟。
②要有良好的储集层和有利的生、储、盖组合和传输条件:储集层的储集物性好,孔隙结构好;要具备良好的生、储、盖组合形式,最佳的生油岩厚度,最佳的砂泥岩百分比。
③要大容积的有效圈闭:圈闭容积要大,形成时间要早,距油源近,闭合高度要高,盖层封闭能力好。④要有良好的保存条件:构造运动不要太强烈或地下水活动不活跃,保证圈闭容积不改变或不破坏,圈闭中的油气不受氧化变质。
4. 简述油气藏破坏的主要因素答:(1)剥蚀和断裂作用(2)热蚀变作(3)生物降解作用(4)氧化作用(5)水动力作用和水洗作用(6)渗漏和扩散作用
5油气藏中油气聚集原理答:油气聚集: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,称为油气聚集。
1)单一圈闭油气聚集的机理 1.渗滤作用:对于盖层封闭能力差的圈闭,毛细管封闭的盖层对水不起封闭作用,而对烃类则产生毛细管封闭,结果把油气过滤下来在圈闭中聚集。2.排替作用:Chapman(1982)认为盖层中的流体压力一般比相邻砂岩层中的大,油气进入圈闭后首先在底部聚集,随着烃类的增多逐渐形成具有一定高度的连续烃相,由于密度差油的压力都比水的压力高,因此产生了一个向下的流体势梯度,致使油在圈闭中向上运移同时把水向下排替直到束缚水饱和度为止。2系列圈闭中的油气聚集原理 1.油气差异聚集原理。
静水条件下,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,油气源充足,盖层封闭能力足够大。油气在圈闭中依次排替作用的结果,出现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。 2.油气差异渗漏原理
如果在运移的主方向上,存在一系列盖层封闭能力差的岩性圈闭,油气在圈闭中依次渗滤作用的结果,出现自上倾方向的空圈闭向下倾方向变为纯气藏→油气藏→纯油藏的油气分布特征。
5. 简述盖层封闭作用的机理
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. 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. 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. 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.
6、简述海相与陆相石油的基本区别(10分)。
(1)海相石油以芳香—中间型、石蜡—环烷型为主;陆相石油以石蜡型为主,部分为石蜡—环烷型;(2)海相石油以低蜡为特征(均小于5%);陆相石油以高蜡为特征(普遍大于5%);(3)海相石油一般高硫(一般大于1%);陆相石油以低硫为特征(一般小于1%);(4)海相石油V 、Ni 含量高,且 V/ Ni 大于 1;陆相石油V 、Ni 含量较低,且 V/ Ni 小于 1;(5)海相石油一般比陆相石油的δ13C 高。
7、简述如何评价烃源岩的好坏(10分)?
(1)烃源岩为富含有机质、大量生成油气与排出油气的岩石。;
(2)评价烃源岩的好坏主要从有机质的数量、有机质的丰度和有机质的成熟度三个方面进行定性和定量的评价:
1)、有机质的数量:包括有机质的丰度和烃源岩的体积两个方面。有机质的丰度是评价烃源岩优劣的一个重要方面,主要指标为有机碳、氯仿沥青“A”和总烃的百分含量。
2)、有机质的类型:I? 型为腐泥型;II 型为混合型中的中间型(IIa 型为腐植腐泥型,Iib 腐泥腐植型);III 型为腐植型
3)、有机质的成熟度:是表征其成烃有效性和产物性质的重要参数。
11、简述烃源岩研究的主要内容和常用指标。
答:研究的主要内容:
(1)烃源岩的岩石类型,包括:粘土类烃源岩、碳酸盐岩类烃源岩、煤烃源岩。
(2)烃源岩的形成地质环境,包括:大地构造条件、岩相古地理条件、古气候条件。
(3)烃源岩的地球化学特征,包括:有机质丰度、有机质类型、有机质成熟度。
常用指标:总有机碳含量(TOC )、氯仿沥青“A”和总烃(HC )含量、岩石热解生烃潜量、镜质体反射率(R0)、烃源岩可溶有机质的数量、烃源岩抽提物中正烷烃分布特征和奇偶优势比。
11·试论述异常地层压力产生的原因以及异常压力对油气成藏的作用
∙ 异常压力与油气的生成、运移和聚集关系密切。
∙ 异常高压的产生机制归结为:①泥岩欠压实;②构造活动(断层、褶皱、侧滑或平移、来自断层下
降盘的挤压、盐丘或泥岩底辟运动、地震);③生长断层;④压力传递;⑤水热增温;⑥有机质降解;⑦气体运移;⑧渗透作用;⑨密度差异(浮力作用)。这些成因可按性质分为物理的、化学的;或按作用过程分为有效应力成因的和流体扩张成因的。
∙ 异常低压来源于:①永冻土退化;②气藏内气的快速泄露;③温度降低;④天然气水合物的形成;
⑤由于剥蚀或冰盖消失导致上覆岩层的压力降低,从而引起岩石体积的膨胀。
在油气生成方面,异常高压可降低烃源岩的成熟度,延缓烃源岩热演化的进程,当地层压力超过一定门限时,压力对成烃有明显的抑制甚至是阻止作用,表现为压力系数与烃源岩生烃门限深度、石油窗下限深度的正相关。在油气运移和聚集方面,异常高压具有建设和破坏双重作用:发育异常高压的泥岩可作为良好的盖层,尤其是作为良好的区域性盖层,有利于油气成藏;异常高压可以成为泥岩排水、排烃的动力,产生的裂缝既可作为良好的油气运移通道,也可能导致油气盖层的破坏,促使油气重新分布,导致幕式成藏。
12. 试从生油母岩类型、油气生成的动力因素、油气生成的阶段等方面论述干酪根晚期热降解成烃理论的基本特点。
13. 试述背斜油气藏的成因类型及特征:
背斜油气藏的主要类型
背斜油气藏的分类有多种,按背斜构造成因分为两大类:一次褶皱形成背斜和同生背斜。同生背斜按形成条件可进一步分为:①同沉积背斜;②差异压实背斜;③塑性流动形成的隐刺穿背斜;④与同生断层发育有关的逆牵引背斜等。同生背斜形成较早,对油气聚集,特别是早期聚集较为有利。
背斜油气藏的基本特点
背斜圈闭中聚集工业规模的烃类流体后,即成为背斜油气藏。
背斜油气藏的油气分布特征如下:油气局限于闭合区内;气居上,其下为油,水位于油下;气油、油水或气水界线与构造等高线相平行;烃柱高度应等于或小于闭合度。
背斜油气藏中的储油层应呈层状展布,具有良好的孔隙、渗透性,尽管绝大多数油层的储集性是不均一的,纵、横向可能存在较大的变化,但应是相互连通的。油层范围内具有统一的压力系统,油(气)水界面是统一的。
当一个背斜腹部存在多层储集层时,如果各油层之间并未完全分隔,而且相互连通,这种相互连通的多油层构成统一的块状储集体,常是形成巨大油气藏的重要条件之一。如果多层储集层是被非渗透层封隔时,每一个储层均可形成多个独立的单一圈闭和多个油气藏(总体上,该气藏类型可称为为复式背斜油气藏)。
1. 气藏气中常见的化学组成是什么?
答:(1)气藏气中常见的烃类组成有甲烷(C1H4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)、异丁烷(iC4H10)、正丁烷(nC4H10);
(2)气藏气中常见的非烃气有氮气 (N2)、二氧化碳(CO2)、硫化氢(H2S )、氢气(H2)、一氧化碳(CO )、汞(Hg )蒸气及惰性气体(氦、氖、氪、氩、氙、氡)。
3. 圈闭度量的实质及其一般步骤是什么?
答:(1)圈闭度量的实质是评价一个圈闭有效容积的大小。
(2)其一般步骤包括:1)确定溢出点;2)确定闭合高;3)确定闭合面积;4)确定圈闭内有效储集层比
例;5)确定圈闭内有效储集层的有效孔隙度。
4. 论述有机晚期成油说的基本内容。
答:(1)成油物质――有机、证据;(2)成油过程――演化、晚期;(3)烃源岩、干酪根的概念);(4)阶段性具体论述:未成熟阶段,成熟阶段,过成熟阶段
5、简述微裂缝排烃模式(10分)
答:由于欠压实作用、粘土矿物的脱水作用、有机质生烃作用、热增压作用等而形成广泛的异常高压是油气初次运移的主要动力,异常高压作用下形成的微裂缝称为油气初次运移的主要通道,由于该阶段烃源岩含水很少,生成油气的量很大,油气运移的相态主要以游离的油相或游离的气相为主,也可以呈油气互溶的相态和油气水混相运移。
异常高压作用下的排烃过程具有周期性,当烃源岩的异常高压超过岩石的破裂极限后,即在烃源岩中形成微裂缝,高压的孔隙流体通过微裂缝从烃源岩排出;流体排出后,烃源岩的内部压力降低,微裂缝闭合,排烃过程暂停;烃源岩内部压力再次聚集,当又一次达到烃源岩的排烃极限后,微裂缝重新开启,又发生新一次的排烃过程。
6、分析含油气盆地中形成油气田的综合地质条件(10分)。
含油气盆地:指有过油气生成,并运移、聚集成为工业性油气田的沉积盆地。
油气田:是一定(连续)的产油气面积上油气藏的总和。一定的产油面积:指不同层位的产油气层叠合连片的产油气面积。
综合地质条件:
1)成烃坳陷和充足油气源
成烃坳陷——指盆地中分布成熟烃源岩或成烃灶的深坳陷区。
充足的油气源——单位面积的丰度高。
2)有利的生、储、盖组合和油气输导
有利的生、储、盖组合——指烃源层、储集层和盖层的组合型式。而有利的生、储、盖组合则是指不仅三者本身具有良好的性能,而且在时、空上配置恰当,有利于高效输导,富集并保存大油气藏,有利于勘探和开发。
3)油气聚集和有效圈闭
油气聚集——油气在储集层中从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。油气聚集又分单一圈闭的油气聚集和系列圈闭中的油气聚集。
有效圈闭——曾经聚集并保存具有工业价值油气藏的圈闭。具备以下基本特征:大容积、距烃源区近、形成时间早、圈闭的闭合度高和何存条件好。
4)油气藏破坏和油气再分布。
8、简述砂岩的主要孔隙类型及其成因(10分)。
(1)砂岩的主要孔隙类型包括原生孔隙和次生孔隙。
(2)原生孔隙有粒间孔、粒内孔,是沉积作用过程形成的;
(3)次生孔隙有铸模孔、粒内孔、晶间孔,是成岩作用过程形成的;裂缝,可以是构造、压实、脱水和成岩作用过程形成的。
9、简述圈闭的现代概念及各种圈闭类型特征(10分)?
(1)圈闭的现代概念:指储集层中被油气高势区或与非渗透性遮挡(屏蔽)联合封闭的油气低势区。
(2)圈闭包括构造圈闭、地层圈闭、水动力圈闭和复合圈闭。
(3)构造圈闭是由储集层顶面发生局部变形、变位而形成的;
(4)地层圈闭是储集层四周或上倾方向因岩性变化,或地层层序中断——剥蚀或超覆而被非渗透性岩层所封闭而形成的闭合油气低势区;
(5)水动力圈闭是因水动力或和非渗透性岩层联合封闭,使静水条件下不存在圈闭的地方形成新的油气圈闭;
(6)复合圈闭指储集层上方和上倾方向是由构造、地层和水动力三因素中两种或两种以上因素共同封闭而形成的圈闭。
12、油气初次运移的机理是什么(15分)?
答:油气初次运移的机理:指的是油气初次运移的驱使因素、运移相态、运移通道、运移模式等等。 油气初次运移的驱使因素主要有:压实作用;热力作用;成烃增压;粘土矿物脱水;扩散作用等。 油气初次运移的相态有:分子溶液;胶体溶液;连续烃相与混合相;分子扩散等方式。
油气初次运移的通道主要是烃源岩中的孔隙系统、裂缝系统、孔隙-裂缝网络等。
油气初次运移的模式包括:“压实水流”模式;“微裂缝排烃”模式和扩散作用等。
19、简述断层在油气藏形成和破坏中的作用,并说明断层封闭性与哪些因素有关。
答:断层对油气藏形成的作用有:(1)对生烃的作用 :a 、控陷断裂控制源岩发育 ;b 、活动断裂促进有机质演化(2)对储集的作用 :a 、断裂伴生或派生裂缝为油气聚集储集提供场所。 b 、裂缝可改善储集性能(3)对油气运移的作用 :a 、连接sr 与圈闭。 b 、断裂延伸层位控制油气运聚层位 。(4)对运聚的作用 :提供圈闭a 、活动时期形成挤压背斜或同生背斜 b 、静止时期 断块断层遮挡 断层岩性封闭(5)对油气保存的作用 a 、断裂直接断穿地表破坏油气藏 b 、未断至地表的对油气藏形成起调整作用
断层对油气藏破坏的作用:断裂可以断穿油气藏的盖层和储集层,石油气藏的封闭条件被破坏,圈闭中的部分或者全部油气沿开启的断层向上运移到圈闭外,原来的油气藏遭到部分或完全破坏。
从纵向上看断层的封闭性主要决定于:
1)断层性质及其产状. 一般逆断层封闭性强;而张性断层的断裂带则常是不紧密的, 是开启的. 断层的产状也会影响其封闭性, 断面陡, 封闭性差, 断面越缓, 则封闭性越好.
2)断裂带内的充填.
3)在塑性较强的地层中(如泥岩、盐岩和膏盐), 沿断裂带常可形成致密的断层泥, 可起封闭作用.
4)断层倾角在塑性地层缓、脆性地层陡, 所以在塑性地层中封闭性好.
从横向上看, 断层封闭与否取决于断距大小以及断层两侧对置的岩性组合。
22、何谓有效圈闭,它受哪些因素控制
答:圈闭的有效性是指在具有油气来源的前提下圈闭聚集油的实际能力。
控制圈闭有效性的因素有:
a 圈闭形成时间与油气运移时间的对应关系:形成时间早于运移时间
b 圈闭所在位置与油源区的关系:圈闭于油源区附近
c 圈闭位置与油气运移通道的关系:圈闭位于运移通道上
d 水动力对圈闭有效性的影响:相对稳定的水动力环境,保存条件好
e 圈闭有效容积与保存条件对圈闭有效性影响:圈闭有效容积大
9、简述影响碎屑岩储集层储集空间发育的主要因素。
(2)影响碎屑岩储集层储集性的因素:
① 沉积作用是影响砂岩储层原生孔隙发育的因素:
a.矿物成分:矿物的润湿性强和抗风化能力弱,其物性差。
b.岩石结构:包括大小、分选、磨圆、排列方式。当分选系数一定时,粒度越大,有效孔隙度和渗透率越大;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。
c.杂基含量:含量高,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成岩后生作用是影响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:包括早期的机械压实和晚期的化学压溶作用。压实作用结果使原生孔隙度降低;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。溶解作用改善储层物性。交代作用和重结晶作用:物性的改变要视被交代物和重结晶结果而定
简述影响碳酸盐岩储集层储集空间发育和储集物性的主要因素。
答: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, 成分越纯正, 易溶, 溶解度从大到小是石灰岩>白云岩>泥灰岩(即与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.
02.通过哪些方法划分干酪根的类型?比较不同类型干酪根的基本差异。
光学分类:藻质、无定形、草质、木质和煤质五种组分。
01.生油岩具有什么特点?
生油岩一般是粒细、色暗、富含有机质和微体生物化石、常含原生分散状黄铁矿、偶见原生油苗
03。正构烷烃分布曲线及特征应用 在石油中,不同碳原子数的正构烷烃相对含量呈一条连续的分布曲线,称为正构烷烃分布曲线。 不同类型原油的正烷烃分布特点不同:(1)未成熟的石油,主要含大分子量的()成熟的石油中,中()降解的,中小 根据主峰碳数位置及形态,可将 分为三种基本类型:A主峰小于 ,且主峰区较窄,表明低分子 高于高分子 ,代表高成熟原油;B 主峰大于 ,且主峰区较宽,奇数和偶数碳原子烃分布很有规律,二者的相对含量接近相等,代表未成熟或低成熟原油;C 主峰在 之 根据主峰碳数位置及形态,可将 分为三种基本类型:A主峰小于 ,且主峰区较窄,表明低分子 高于高分子 ,代表高成熟原油;B 主峰大于 ,且主峰区较宽,奇数和偶数碳原子烃分布很有规律,二者的相对含量接近相等,代表未成熟或低成熟原油;C 主峰在 之间,主峰区宽,代表成熟原油。正烷烃分布特点与成油原始有机质、成油环境和成熟度有密切关系,因此这些特征已被广泛用于鉴别生油岩和研究石油的成熟度。02、描述石油物理性质的主要指标 (1)颜色:从白色淡黄黄褐深褐墨绿至黑色(2)比重:是指在一个大气压下, 石油与 纯水单位体积的重量比()粘度:代表石油流动时分子间相对运动所引起的内磨擦力大小,温度压力()荧光性()旋光性石油能将偏振光的震动面旋转一定角度的能力()溶解性:石油难溶于水,但却易溶于多种有机溶剂。石油凝固和液化的温度范围是随其组成而变化的,含高分子烃越多, 越高()导电性:不良导体,在地下数高电阻,可用于
1、石油的烃类组成有,石油的非烃组成主要包括含、化合物。2、除了碎屑岩和碳酸盐岩之外,可能成为储集层的岩石还有火山岩、结晶岩和泥质岩。3、按岩性盖层可分为膏盐类盖层、泥质岩类盖层、碳酸盐岩类盖层。4、干酪根的主要显微组分有腐泥组、壳质组、镜质组、惰质组。
5 和岩石热解生烃潜量。6、研究储集层孔隙结构的最有效的方法有压汞法 、图像分析法 。7、有机质向油气转化包括生物化学生气阶段 、热催化生油气阶段、热裂解生湿气阶段和深部高温生气阶段四个阶段。8、烃源岩的岩石类型有粘土岩类烃源岩 、碳酸盐岩类烃源岩 和煤烃源岩 。9、油气运移的基本方式为渗滤 和 扩散。10、油气二次运移的通道主要有 输导层 、 断层 和 不整合 。
一、名词解释(30分):
1、生物标志化合物:沉积物和石油中来自生物体的原始生化组成,其碳骨架在各种地质作用过程中被保留下来的有机化合物。2、圈闭3、系列圈闭:沿一定的路线上溢出点依次升高的多个圈闭;4、溢出点:指圈闭容纳油气的最大限度的位置,若低于该点高度,油气就溢向储集层的上倾方向。该点是油气溢出的起始点,又叫最高溢出点。5、TTI :即时间—温度指数(Time Temperature Index )。根据促使有机质成烃热演化的温度和时间之间的相互关系,提出的一种定量计算有机6、CPI :碳优势指数,反映有机质或原油的成熟度。7、初次运移:是指油气脱离烃源岩的过程,是发生在烃源岩内部的运移,烃源岩是初次运移的介质。
8、流体势:单位质量的流体所具有的机械能的总和;9. 天然气:指与油田和气田有关的气体,其主要成分是烃类气体,也包含少量的非烃类气体。10. 绝对渗透率:11.相渗透率: 12. 孔隙结构:是指岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其相互连通关系。13. 饱和度:储层岩石孔隙中某种流体所占的体积百分数。14. 盖层闭合度:15. 油气藏:地壳上的油气聚集的基本单元,是油气在单一圈闭中的聚集。 16.油田水17. 沉积有机质:在适宜的条件下在沉积物(岩)中保存下来的有机质。18. 力场强度:把单位质量流体在力场中受到的力E 为力场强度。19·二次运移:指油气脱离烃源岩后在储集层或其他渗透性介质中的运移。20. 流体势:将单位质量的流体所具有的机械能之和。
21. 石油:22. 油气显示:石油、天然气、石油沥青矿物在地表的天然露头或钻井的人工露头。23. 干酪根:。
24. 烃源岩:富含有机质,生成过足以形成工业性油气聚集的细粒沉积岩。25. 油气运移:指地壳中的石油、天然气在各种自然因素的作用下所发生的位置移动。26.生油门限: 生油岩在地质历史中随着埋藏在地下的深度加大,受到的压力和温度增加,其中的有机质逐27.固态气水合物:为由气水与天然气(主要是甲烷)结合行程单白色固态的结晶物。28.低—未熟油:所有非干酪根晚期热降解成因的各种低温早熟的非常规石油,称为低熟油。29.生油窗:指热催化作用下,有机质能够大量转化为石油和湿气的生油时期。即有机质大量生成液态石油的温度(或深度) 区间。30.油气聚集带:油气聚集带是油气聚集条件相似的、位置邻近的一系列油气藏或油气田的总和。31.油气系统:油气系统是一个包含一个有效烃源岩体和与该烃源岩体相关的所有已形成的油气以及油气藏形成所必不可少的的一切地质要素及地质作用的自然系统。32.控制储量:在特定煤田、油气田一定范围内,在预探阶段完成后,初步探明了能源矿藏类型,矿体形状(含煤或油气面积、厚度倾角),在此基础上计算的地质储量。33.氯仿沥青“A”:是用氯仿从岩石中抽取出来的有机质,也就是能够溶于氯仿的可溶有机质。34.煤型气:指腐殖行有机质进入成熟阶段以后形成的天然气。35.异常高地层压力:某一深度地层的地层压力明显高于静水压力,则称该地层具有异常高地层压力
36.区域盖层:指遍布在含油气盆地或拗陷的大部分地区、厚度大、面积广且分布较稳定的该层。37.凝析气藏:在产层中具有逆蒸发现象的气藏及油藏的含气部分称为凝析气藏。38. 石油的旋光40. 石油储量:油气资源中已经被证实的,当前经济和技术条件下可以被开采的石油资源量。41. 油型气:系指与成油有关的干酪根进入成熟阶段以后形成的天然气,它包括伴随生油过程形成的湿气,以及高成熟和过成熟阶段由于干酪根和液态烃裂解形成凝析性油伴生气和裂解干气。44. 地层不整合圈闭 45. 地层超覆圈闭:砂岩地层超覆到不渗透案的不整合面上又被不渗透的地层超覆覆盖而构成的圈闭。46. 石油储量:油气资源中已经被证实的,当前技术和经济条件下可开采的石油资源量。47. 煤型气:煤层中所含有的吸附和游离态的天然气。48. 地层压力梯度:即地层压力随深度的变化率49. 地层压力系数:某一深度的地层压力与相同深度静水压力的比值。52.含油气盆:55.沉积盆地:56.油气田58. 门限深度59. 石油窗:热催化生油气阶段和热裂解生湿气阶段60. 生物化学气:在低温(小于75摄氏度)的还原条件下,厌氧细菌对沉积有机质进行生物化学降解所形成的富含甲烷气体。
10、简述如何评价烃源岩的好坏(10分)?
(1)烃源岩为富含有机质、大量生成油气与排出油气的岩石。;
(2)评价烃源岩的好坏主要从有机质的数量、有机质的丰度和有机质的成熟度三个方面进行定性和定量的评价:
1)、有机质的数量:包括有机质的丰度和烃源岩的体积两个方面。有机质的丰度是评价烃源岩优劣的一个重要方面,主要指标为有机碳、氯仿沥青“A”和总烃的百分含量。
2)、有机质的类型:I? 型为腐泥型;II 型为混合型中的中间型(IIa 型为腐植腐泥型,Iib 腐泥腐植型);III 型为腐植型
3)、有机质的成熟度:是表征其成烃有效性和产物性质的重要参数。
1、 天然气 自然界中一切气体均称为天然气,即包括气圈、水圈、岩石圈以至地幔和地核中的一切天然气
体
2、 有效渗透率 岩石中存在多相流体时, 测得的每相流体的渗透率.
3、 二次运移 二次运移——油气进入储集层以后的一切运移。二次运移包括了成藏前油气在储层或输导层
内的运移,也包括了油气藏破坏以后的运移
4、 门限深度
5、 孔隙结构 指孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其相互连通的关系。
6、 油气藏 指油气在单一圈闭中的聚集, 具统一的压力系统,统一的油、气、水边界
7、 盖层 位于储集层之上能够封隔储集层使其中的油气免于向上逸散的保护层
8、 油气田 油气田系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。 天然气、石油及其固态衍生物统称为石油沥青类
2、石油胶质—沥青质含量越高,颜色,油质含量高,颜色
3、圈闭由构成
4
5、盖层的微观封闭机理有:毛细管封闭机理及定量研究方法、超压封闭油气机理及研究方法、烃浓度封闭机理。
6、根据岩石中的孔隙大小及其对流体作用不同:可将孔隙划分为:
超毛细管孔隙 、毛细管孔隙 、微毛细管孔隙三种类型
7、干酪根元素类型有,其中 型,H 含量高,氧含量低
8、天然气的产状可分为两大类聚集型(游离态)、分散型。
9、烃源岩的岩石类型有10、有机质丰度可用来衡量,镜体反射率(Ro )可反映有机质的 成熟度
1、 地层和岩性油气藏类型
岩性圈闭是指储集层岩性变化所形成的圈闭,其中聚集了油气,就成为岩性油气藏。主要为上倾尖灭油气藏和透镜体油气藏两类
其形成可在沉积过程中形成,亦可在成岩过程中形成。
沉积过程中,因沉积环境或动力条件的改变,岩性在横向上会发生相变。当砂岩层向一个方向上变薄,直至上下层面相交于一点即尖灭在泥岩中,形成岩性尖灭圈闭,若向两边尖灭则形成透镜体圈闭。在成岩和后生作用期间,因次生作用改造亦可形成岩性圈闭。
二、特点
1.储集体往往穿插和尖灭在生油岩体中,不仅有充足的油气来源,而且有良好的储盖组合条件。
2.圈闭形成时间早,直接与源岩相接触,具时间和空间上的有效性。
3.其分布与河湖沉积体系和古地形有关。在三角洲相、海(湖)相、河流相和浊积相中最易被发现——即有较多的分布。
圈闭有效性
圈闭的有效性就是指在具有油气来源的前提下,圈闭聚集油气的实际能力, 其影响因素有三个方面:
(1) 时间上的有效性(2分)圈闭形成早于或同时于油气区域性运移的时间是有效的。(2) 位置上的有效
性(2分)圈闭近油源附近,有效的性越好,有效性随距离增加而变小;圈闭位于油气运移的通道和方向上,圈闭有效性好。(3)水压梯度对圈闭有效性的影响(2分)在动水条件下,油水或气水界面是倾斜的, 当这个界面倾角大于或等于圈闭水流方向一翼的岩层倾角时,油气就会全部被冲走
烃源岩形成的地质条件
生油层的地质研究包括岩性、岩相、厚度及分布范围。岩性和岩相决定有机质的含量即丰富程度及其类型和生烃潜能;厚度及分布范围决定有机质的总量→决定了烃量,也决定排烃效率。
从岩性上看,能够作为生油层的岩性主要有二大类即泥质岩和碳酸盐岩。泥质岩类主要为暗色的富含有机质的泥岩、页岩、粘土岩;碳酸盐类生油层的岩类以灰色、深灰色的沥青灰岩、隐晶质灰岩、豹斑灰
岩、生物灰岩、泥灰岩为主。
从沉积环境或岩相看,一般在利于生物大量繁殖、保存,且利于生油岩发育的环境最有利。这样的环境只有深水和半深水湖相及浅海相,沼泽相则主要为成煤环境。
油气运移通道
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的通道
有利的生储盖组合
(3分)生储盖组合是指紧密相邻的(剖面上的)生油层、储集层和盖层的一个有规律的组合。根据三者之间的时空配置关系,可划分为四种类型,正常式、侧变式,顶生式、自生自储式。
(3分)不同的生储盖组合,具有不同的输导能力,油气的富集条件就不同。生、储互层式组合(正常式),油气向上运移,生与储接触面积大最为有利。生、储指状交叉的组合(侧变式),生油层与储层的接触局限于指状交叉地带,在这一带最有利;向盆一侧远离此带,因缺乏储集层,输导能力受限;而另一侧则缺乏生油层,油气来源又受限制。(自生自储式)砂岩透镜体从接触关系上来说,应该是油气的输导条件最为有利,但储层体积小。顶生式气主要向下排出进入储层,排烃能力受限。
2、有机质演化阶段及基本特征
生物有机质随沉积物沉积后,随埋深加大,地温不断升高,在还原条件下,有机质逐步向油气转化。由于在不同深度范围内,各种能源显示不同的作用效果,致使有机质的转化反应性质及主要产物都有明显区别,表明有机质向油气的转化具明显的阶段性。主要可以概括为四个阶段:
(一)生物化学生气阶段
深度:0~1500m,温度:10~60℃
与沉积物成岩作用阶段相符,相当于碳化作用的泥炭—褐煤阶段。
主要能量以细菌活动为主。在还原环境下,厌氧细菌非常活跃,其结果是:有机质中不稳定组分被完全分解成CO 2、CH 4、NH 3、H 2S 、H 2O 等简单分子,生物体被分解成分子量低的生物化学单体(苯酚、氨基酸、单糖、脂肪酸),而这些产物再聚合成结构复杂的干酪根。
(二)热催化生油气阶段
沉积物埋深H :>1500~2500m,温度:60℃~180℃时,进入后生作用阶段,相当于长焰煤——焦煤阶段。这时有机质转化最活跃的因素是热催化作用,催化剂为粘土矿物。由于成岩作用增强,粘土矿物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。有人研究粘土矿物的催化作用可能使长链烃类裂解成小分子烃,还可造成烯烃含量相对减少,异构烷烃、环烷烃、芳香烃含量相对增多。其中蒙脱石对干酪根热解烃组成和产率的影响最大,伊利石、高岭石的影响较弱。在进入此阶段,干酪根发生热降解,杂原子(O 、H 、S )键破裂产生二氧化碳、水、氨、硫化氢等挥发性物质逸散,同时获得大量低分子液态烃和气烃,是主要生油时期。国外称为“生油窗”或“液态窗口”。有机质进入油气大量生成的最低的温度界限,称为生烃门限或成熟门限,所对应的深度称为门限深度。
需要指出的是,有机质成熟的早晚跟有机质的类型有关,相同条件下,树脂体和高含硫的海相有机质成熟早,腐殖质成熟晚,且以生气为主。
(三)热裂解生凝析气阶段
H :>3500~4000m,T :180℃~250℃,进入后生成岩阶段后期,相当于碳化作用的瘦煤—贫煤阶段。此时温度超过了烃类物质的临界温度,除继续断开杂原子官能团和侧链生烃外,主要反应是大量C —C 链断裂及环烷烃的开环和破裂,长链烃急剧减少,C 25以上趋于零,低分子的正烷烃剧增,加少量低碳原子数的环烷烃和芳烃。在地下呈气态,采到地上反凝结为液态轻质油,并伴有湿气,这是进入了高成熟期。
(四)深部高温生气阶段
当深度超过6000~7000m时,沉积物已进入变生作用阶段,相当于半无烟—无烟煤的高度碳化阶段,温
度超过了250℃,已形成的液态烃和重质气态烃强烈裂解,变成最稳定的甲烷,干酪根残渣释出甲烷后,进一步缩聚形成碳沥青或石墨。
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别。在一些地质发展演化史较复杂的盆地,由于某种原因历经多次大的构造运动,生油岩中的有机质可能由于在埋藏较浅尚未成熟就被抬升,后来再度沉降埋藏到相当深度后,方达到成熟温度,有机质可以大量生石油,即所谓“二次生油”。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别,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。
凝析气藏:在高温高压条件下,液态的石油蒸发为气体,而在压力降低时有凝结为液态的石油,叫逆蒸发和反凝结现象。在气藏或油气藏中,凡证明其含气部分具有逆蒸发现象的就是凝析气藏。