石油地質(zhì)學(xué)要點(diǎn)整理

1、緒 論1、 石油地質(zhì)學(xué)的主要任務(wù)是闡述油氣在地殼中的形成過(guò)程，產(chǎn)出狀態(tài)以及分布規(guī)律2、 1）研究石油的基本特征：包括石油的化學(xué)組成和物理性質(zhì)，以及石油伴生物天然氣及水的基本特征。2）研究油氣的生成：包括生成油氣的原始物質(zhì)是什么，這些原始物質(zhì)是在什么環(huán)境和什么因素作用下演化為石油的等。3）研究油氣運(yùn)移規(guī)律：包括引起油氣運(yùn)移的動(dòng)力有哪些，油氣運(yùn)移時(shí)的狀態(tài)如何等等。4）研究油氣聚集的條件及各種油氣藏的特征。 5)研究油氣藏聚集破壞的因素及再次運(yùn)移聚集的規(guī)律性。 3、 石油地質(zhì)學(xué)的三大基石：盆地構(gòu)造、盆地沉積、石油探測(cè)技術(shù)三方面的知識(shí)第一章 石油、天然氣、油田水的成分和性質(zhì)第一節(jié) 石油的成分和性質(zhì)1、

2、石油：是以液態(tài)形式存在于地下巖石孔隙中的可燃有機(jī)礦產(chǎn)。（在成分上以烴類(lèi)為主，含有數(shù)量不等的非烴化合物及多種微量元素。在相態(tài)上以液態(tài)為主，溶有大量烴氣及少量非烴氣，并溶有數(shù)量不等的烴類(lèi)和非烴類(lèi)的固態(tài)物質(zhì) ）石油中C、H兩元素占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。次為O、N、S。2、石油中的化合物組成歸納起來(lái)，主要可分為烴和非烴兩大類(lèi)，具體包括：（烴類(lèi)）正構(gòu)烷烴；異構(gòu)烷烴；環(huán)烷烴； 芳香烴；（非烴類(lèi)）含氮、硫、氧化合物。3、在石油烷烴中，異構(gòu)烷烴中最重要的是異戊間二烯型，該烷烴是生物成因標(biāo)志化合物，應(yīng)用最多的是植烷和姥鮫烷。同源的石油所含異戊間二烯型烷烴類(lèi)型和含量都十分相近，常用于油源對(duì)比。4、用環(huán)戊烷和環(huán)己烷的比值可以估

3、計(jì)石油生成時(shí)的地下溫度，比值高，成生溫度低，否則相反。在原油中，多環(huán)環(huán)烷烴的含量隨成熟度增加而明顯減少，高成熟度原油以1-2環(huán)烷烴為主。5、 石油樣品中I、II類(lèi)初級(jí)氫原子的豐度比值稱(chēng)為芳烴結(jié)構(gòu)分布指數(shù)，簡(jiǎn)稱(chēng)ASI值。這一特征值可直接用于鑒定有機(jī)質(zhì)成熟度。成熟生油巖的ASI值>0.86、石油中的非烴是指石油所含的硫、氮、氧及金屬原子的化合物，它們對(duì)石油的質(zhì)量有重要的影響。其中，最為重要的是卟啉，是石油成因分析的有力證據(jù)。 7、石油的旋光性與含有結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)的生物成因標(biāo)志化合物有關(guān)，所以旋光性被認(rèn)為是石油有機(jī)成因的重要證據(jù)。 8、石油重要的物理性質(zhì)有：顏色、比重、粘度、熒光性、旋光性、溶解性

4、等特征。思考題：如何區(qū)分海相和陸相石油？石油中有哪些烴類(lèi)和非烴類(lèi)？ 第2節(jié) 天然氣的成分與性質(zhì)1、狹義天然氣按成因可分為：無(wú)機(jī)成因氣（如巖漿氣）；有機(jī)成因氣（由有機(jī)質(zhì)經(jīng)熱演化所形成的）；混合成因氣（前兩者的混合物）.2、有機(jī)成因氣按其母質(zhì)來(lái)源又可分為：<1>腐泥型天然氣又稱(chēng)油型氣或石油氣：它是指以腐泥型為主的有機(jī)質(zhì)（包括低等植物和動(dòng)物的遺體），在其演化過(guò)程中所生成的氣態(tài)物質(zhì)。<2>腐植型天然氣又稱(chēng)煤成氣，或煤型氣、煤系氣:它指以腐植型為主的有機(jī)質(zhì)（包括高等植物）在其演化過(guò)程中所生成的氣態(tài)物質(zhì)。<3>腐植腐泥型天然氣:是指前兩者的過(guò)渡類(lèi)型。3、狹義的天然氣按其

5、存在的相態(tài)又可分為：1游離氣2溶解氣3吸附氣4固態(tài)氣水合物又稱(chēng)冰凍甲烷。4、狹義天然氣按其分布特征可分為：聚集型天然氣（氣頂氣、氣藏氣、凝析氣）分散型天然氣（油內(nèi)溶解氣、水內(nèi)溶解氣、沉積巖中吸附氣、固態(tài)氣水合物中的氣體、煤層氣）5、天然氣是以氣態(tài)形式存在于地下巖石孔隙中的可燃有機(jī)礦產(chǎn)。以烴類(lèi)，尤以甲烷為主，并含有少量的2、CO2、H2S等氣體。以碳、氫為主，另有少量的、及其它微量元素。6、在實(shí)際勘探中，常據(jù)成分特征將天然氣分為濕氣和干氣。<1>濕氣：是指甲烷含量小于95，重?zé)N含量大于，并常與石油伴生的氣體。該氣體有汽油味，燃燒時(shí)呈黃色火焰。通入水中，水面有油膜，與油田相關(guān)。 <

6、;2>干氣：是指甲烷含量大于95，重?zé)N含量小于，不與石油共存的氣體。燃燒時(shí)呈藍(lán)色火焰，無(wú)汽油味。通入水中水面無(wú)油膜。7、 天然氣的物理性質(zhì)：比重，粘度，臨界溫度（指氣相物質(zhì)能維持液相的最高溫度）、臨界壓力（指在臨界溫度時(shí)，氣態(tài)物質(zhì)液化所需的最低壓力）、逆凝結(jié)和逆蒸發(fā)，溶解度，熱值思考題:試述凝析油氣藏形成的原理和條件？第三節(jié) 油田水的成分和性質(zhì)1、狹義上：油田水是指油田范圍內(nèi)直接與油層連通的地下水，即油層水2、油田水的礦化度：是指水中的各種離子、分子和化合物的總含量3、油田水的化學(xué)組成主要包括無(wú)機(jī)組成和有機(jī)組成兩部分： (1) 無(wú)機(jī)組成:油田水的無(wú)機(jī)組成中除含有Na+、K+、Ca2+、M

7、g2+、Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-等離子外，還含有特殊的碘（I）溴（Br）硼（B）鍶（Sr）等微量元素。 (2) 有機(jī)組成:油田水中常見(jiàn)的有有機(jī)組分有：烴類(lèi)、酚和有機(jī)酸。具體特征表現(xiàn)在四方面： 1) 油層水的烴類(lèi)既有氣態(tài)烴（C1-4），又有液態(tài)烴。而非油層水中只含少量甲烷、重?zé)N很少。衡量重?zé)N含量可用甲烷系數(shù)（CH4/總烴）或干燥系數(shù)（CH4/C2+烴）兩種表示方法。 2) 油層水苯系化合物含量很高，一般可達(dá)0.011.58mg/l，且甲苯/苯>1，而非油層水相反。 3)油層水中酚含量較高，一般大于0.1 mg/l，且以甲酚和鄰甲酚為主，而非油層水酚含量較低，且以苯酚為主。

8、 4)油田水中常含有不等量的環(huán)烷酸，脂肪酸和氨基酸等有機(jī)酸。其中環(huán)烷酸是石油環(huán)烷烴的衍生物，是找油的重要水化學(xué)標(biāo)志。4、 油田水的類(lèi)型：蘇林的分類(lèi)方案將天然水劃分為四種類(lèi)型:氯化鈣型、氯化鎂型、碳酸氫鈉型、硫酸鈉型，油田水的化學(xué)類(lèi)型以氯化鈣型為主，Na/Cl<0.5，是烴類(lèi)聚集最有希望的地帶。 思考題：蘇林如何將水分為四類(lèi)？哪一類(lèi)為油田水？第四節(jié)      重質(zhì)油特征1、重質(zhì)油是指在原始油層溫度下脫氣原油粘度為（100-1000）×10-3 Pa.s 或者在15.6及0.1MPa下密度為934-1000kg/m3的原油。2、重質(zhì)

9、油的特征： 氧、硫、氮含量高； 富含微量元素，高于常規(guī)原油的幾倍至幾十倍； 非烴和瀝青質(zhì)含量高，個(gè)別可達(dá)50%。第五節(jié)  石油瀝青類(lèi)中的碳、氫穩(wěn)定同位素1、同位素：是指元素周期表中具有相同原子序數(shù)而原子量不同的元素。由于它們位于元素周期表的同一位置，所以稱(chēng)之為同位素。2、放射性同位素：是指那些能自行隨意分解（即改變自己的原子量）形成具另外質(zhì)子數(shù)的新原子的同位素，如鈾、14C等皆屬于放射性同位素。3、穩(wěn)定同位素：是指那些原子核結(jié)構(gòu)不會(huì)自發(fā)地改變的同位素。4、穩(wěn)定同位素的兩個(gè)基本屬性：即使經(jīng)歷復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，同位素比率（或含量）仍保持相對(duì)的穩(wěn)定；（但由于穩(wěn)定同位素的中子數(shù)和質(zhì)量有一定的差

10、別，其取代分子或鍵的化學(xué)活性也有一定的差別，從而）在參與生物、化學(xué)和物理作用過(guò)程中，也有一定的分餾作用。5、油田上基于穩(wěn)定同位素的以上兩個(gè)屬性來(lái)進(jìn)行油源對(duì)比、天然氣成因分析等研究。6、以碳為例來(lái)分析碳穩(wěn)定同位素的分餾機(jī)理：碳穩(wěn)定同位素常見(jiàn)的分餾作用有以下4方面：同位素交換反應(yīng) 指不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只在不同化學(xué)物質(zhì)，不同相或單個(gè)分子之間發(fā)生的同位素重新分配所引起的分餾作用。 例如：13CO2+H12CO3-=12CO2+ H13CO3- 反應(yīng)自左向右進(jìn)行，則CO2中富集12C，式子自右向左進(jìn)行，則CO2中富集13C。但具體向哪一方向演化需視具體條件的影響情況而定。例如海水中CO2與HCO3-反應(yīng)的

11、結(jié)果使13C富集。光合作用的動(dòng)力效應(yīng) 植物進(jìn)行光合作用時(shí)，吸收CO2和H2O繁殖本身過(guò)程中，由于分餾作用，就會(huì)使12C富集，而13C減少。熱力和化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力效應(yīng) 同位素的質(zhì)量不同，取代分子或鍵的化學(xué)活性不同，12C12C鍵的化學(xué)活性大，而13C13C鍵的化學(xué)活性差。在參與化學(xué)反應(yīng)時(shí)，相同的溫度及其它條件下，12C12C參與反應(yīng)的幾率和速率較13C13C大。 從而使得低溫條件下形成的烴類(lèi)12C較富集，而高溫條件下形成的烴類(lèi)，相對(duì)13C含量較高。物理化學(xué)效應(yīng) 對(duì)穩(wěn)定同位素來(lái)說(shuō)，最有意義的物化效應(yīng)是蒸發(fā)和擴(kuò)散作用。蒸發(fā)作用的結(jié)果，使氣相富集輕同位素，而液相濃縮物則富集較重的同位素。 在擴(kuò)散過(guò)程中，

12、由12C組成的分子較由13C組成的分子擴(kuò)散速度要快，例如12CH4比13CH4要快3.1%。7、同位素比值的測(cè)量和對(duì)比單位一般用千分?jǐn)?shù)（%。）來(lái)表示，同位素比值可用D/H、13C/12C 或用D、13C表示。8、是建立在標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定同位素和測(cè)定樣品同位素比值的基礎(chǔ)上得出的。 值=（Rs-Rr）/Rr×1000%。=（Rs/Rr-1）×1000%。 式子中Rs為樣品同位素比值（對(duì)于氫、碳穩(wěn)定同位素，分別為D/H、13C/12C），Rr為標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定同位素比值（該標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)外所采用標(biāo)準(zhǔn)不同，國(guó)內(nèi)也有不同標(biāo)準(zhǔn)。） 9、以13C為例，穩(wěn)定同位素在石油地質(zhì)研究中的應(yīng)用主要有六方面： （1）

13、可作油源對(duì)比指標(biāo)，相同來(lái)源的石油13C值接近 （2）用于天然氣成因分類(lèi)：生物氣13C為-55-100；熱解氣13C為-60-20；煤成氣13C為-20-30； （3）用于生油巖鑒定：生油巖的13C在-23-34； （4）用于有機(jī)成因的證據(jù)，因12C/ 13C的比值介于90-95之間，與同生生物物質(zhì)的碳同位素組成相近，而與無(wú)機(jī)的碳酸鹽巖碳同位素相差甚遠(yuǎn)。 （5）用于判斷油氣運(yùn)移方向：同一油源的原油200前餾分13C值隨運(yùn)移距離增加而增大。（6）用于區(qū)分海陸相石油。 另外，不同地區(qū)，不同地質(zhì)年代，不同成因類(lèi)型的原油，其碳同位素的值也不相同。一般，年代愈老的原油，13C值總體上降低。 思考題：13C

14、表示什么含義，有何特點(diǎn)，主要有哪些作用？第2章 現(xiàn)代油氣成因理論第1節(jié) 油氣成因理論發(fā)展概述1、油氣成因的認(rèn)識(shí)過(guò)程 （1）無(wú)機(jī)生成學(xué)派：認(rèn)為石油和天然氣是在地下深處高溫、高壓條件下由無(wú)機(jī)物變成的。 （2）有機(jī)生成學(xué)派：認(rèn)為油氣是在地質(zhì)歷史上由分散在沉積巖中的動(dòng)物、植物有機(jī)體轉(zhuǎn)化而成的。 （3）生油巖理論：各種生化組分均可參與生油，它們來(lái)自海洋動(dòng)植物殘?bào)w，也可來(lái)自從陸地?cái)y入的生物分解產(chǎn)物；含有這些分解有機(jī)質(zhì)的淤泥就是將來(lái)生成石油的母巖；母巖在早期主要由于細(xì)菌的作用而產(chǎn)生分散態(tài)石油，晚期由于負(fù)荷加大將油水一起擠入多孔地層，繼而油水按比重分開(kāi)形成油藏。 （4）早期生油理論：在現(xiàn)代沉積物中發(fā)現(xiàn)了烴類(lèi)，

15、包括液烴，進(jìn)而得出石油在沉積早期即已形成的結(jié)論。 （5）晚期生油理論：現(xiàn)代沉積物中的烴和古代巖石原油中的烴，在分布上、化學(xué)結(jié)構(gòu)上以及數(shù)量上有本質(zhì)差別。原油中的烴含量比現(xiàn)代沉積物中的烴含量高得多，現(xiàn)代沉積物中正烷烴則存在明顯的奇偶碳優(yōu)勢(shì)，而巖石原油中高碳數(shù)正烷烴奇偶碳優(yōu)勢(shì)消失特征。所以，在對(duì)生油剖面詳細(xì)研究的基礎(chǔ)上，晚期生油說(shuō)認(rèn)為，只有當(dāng)母巖埋藏到一定的深度和溫度時(shí)，有機(jī)質(zhì)才顯著地產(chǎn)生成熟的石油烴。 （6）海相生油理論 （7）陸相生油理論 （8）其中還有一些問(wèn)題還需進(jìn)一步研究。例如，石油從母巖中析出的機(jī)制，碳酸鹽中的生油過(guò)程等，都有待進(jìn)一步探索。2、 油氣有機(jī)成因的證據(jù) （1）世界99%以上的石

16、油產(chǎn)自沉積巖，個(gè)別產(chǎn)自古老基巖的石油也是來(lái)自鄰近沉積巖系中富含有機(jī)質(zhì)的母巖。 （2）石油在地殼中的出現(xiàn)，與地史上生物的發(fā)育和興衰亦步亦趨。 （3）在油田剖面中，含油層位總與富含有機(jī)質(zhì)的層位有依存關(guān)系。 （4）石油中找到了生物標(biāo)記化合物或者指紋化合物（卟啉、異戊間二烯類(lèi)，萜類(lèi)和甾醇類(lèi)有關(guān)的化合物），這些化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)僅為生物物質(zhì)所持有，（可用于油源對(duì)比、地層對(duì)比和油苗對(duì)比）。 （5）石油的元素組成（包括痕量元素組成），都與有機(jī)物質(zhì)或有機(jī)礦產(chǎn)相近似（穩(wěn)定同位素也相近）。 （6）天然石油普遍具有旋光性。而這種特性只有從生物獲得的物質(zhì)方可有此特性。 （7）大量實(shí)驗(yàn)表明，各種生物物質(zhì)通過(guò)熱降解均可獲得

17、或多或少的烴類(lèi)產(chǎn)物?，F(xiàn)代和古代沉積有機(jī)質(zhì)中均可獲得這種物質(zhì)。思考題：簡(jiǎn)述晚期成油理論的基本觀點(diǎn)和依據(jù)？第二節(jié) 生成油氣的物質(zhì)基礎(chǔ) 1、油氣生成的原始物質(zhì):石油起源于生物物質(zhì)，生物物質(zhì)的化學(xué)組成主要有4類(lèi)：脂類(lèi)、碳水化合物、蛋白質(zhì)以及木質(zhì)素等組成（1）脂類(lèi)物質(zhì)抗腐能力強(qiáng)，化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)都接近石油，最重要的成油母質(zhì)。 （2）上述生物化學(xué)組分在不同的生物內(nèi)的含量是不相同的，植物主要含碳水化合物，而動(dòng)物主要含蛋白質(zhì)。脂類(lèi)在動(dòng)物、低等植物以及高等植物的某些組織中有較豐富的含量。木質(zhì)素主要存在于高等植物中。（3）全面地評(píng)價(jià)不同生物做為成油母質(zhì)的地位，應(yīng)了解生物在自然界的產(chǎn)出特點(diǎn)：植物年產(chǎn)有機(jī)碳量遠(yuǎn)大于動(dòng)物

18、。水生生物生存空間比陸生生物廣泛。前者所生成的有機(jī)碳總量大。低等生物繁殖迅速，產(chǎn)量巨大。2、沉積有機(jī)質(zhì)的形成（1）生物物質(zhì)與石油在化學(xué)組成上的差異是從生物有機(jī)質(zhì)進(jìn)入到沉積有機(jī)質(zhì)時(shí)開(kāi)始轉(zhuǎn)化的。（2）沉積有機(jī)質(zhì)，也叫地質(zhì)有機(jī)質(zhì)，是隨無(wú)機(jī)質(zhì)點(diǎn)一起沉積并保存下來(lái)的生物殘留物質(zhì)。這當(dāng)中既包括生物的遺體，又包括生物生命過(guò)程中的排泄物和分泌物。（3）生物死亡后，其遺體將受到化學(xué)分解和細(xì)菌分解，大部分變成氣態(tài)或水溶液成分而逸散，只有很少的一小部分進(jìn)入到沉積物中去。進(jìn)入到沉積物中的有機(jī)質(zhì)一部分是生物物質(zhì)中的穩(wěn)定成分，如孢粉、樹(shù)脂等。另一部分是新生成的復(fù)雜分子物。3、沉積有機(jī)質(zhì)的分布和豐度（1）沉積物中有機(jī)質(zhì)含量

19、的影響因素： 生物物質(zhì)的產(chǎn)量 這是由生物形成的環(huán)境所決定的，如溫暖的淺海集中了海洋生物的絕大部分。 原始有機(jī)質(zhì)的保存條件 處于氧化環(huán)境的有機(jī)質(zhì)易于遭受破壞，處于還原條件的有機(jī)質(zhì)易于保存下來(lái)。 堆積速度，堆積埋沒(méi)的速度越快越利于有機(jī)質(zhì)的保存。 與沉積物的粒度密切相關(guān)。 據(jù)現(xiàn)代沉積物研究表明，砂的有機(jī)質(zhì)含量為0.77%，粉砂的為1.2%，粘土為1.8%。粒度越細(xì)，有機(jī)質(zhì)含量越多，其原因主要有三點(diǎn)： A、從沉積分異角度看，呈膠體或懸浮態(tài)的有機(jī)質(zhì)點(diǎn)同粘土質(zhì)點(diǎn)有很大的一致性，因而可以同步沉落。 B、粘土具有較強(qiáng)的吸附有機(jī)質(zhì)的能力。 C、形成泥質(zhì)的環(huán)境往往處于還原條件，有利于保存有機(jī)質(zhì)。（2） 有機(jī)質(zhì)的豐

20、度大多是用有機(jī)碳含量來(lái)表示（因?yàn)樘荚卦谟袡C(jī)質(zhì)乃至有機(jī)礦產(chǎn)中最多也最穩(wěn)定） 有機(jī)碳含量乘以系數(shù)1.6和1.22，分別代表了現(xiàn)代和古代（已有部分轉(zhuǎn)化了，故乘以1.22）沉積中的有機(jī)質(zhì)含量。 現(xiàn)代從巖石中所測(cè)得的有機(jī)碳含量實(shí)際是殘留的有機(jī)碳含量。不過(guò)，被轉(zhuǎn)化移出的只是極少一部分。4、 沉積有機(jī)質(zhì)中的干酪根： （1）干酪根：沉積巖中不溶于堿、非氧化型酸和非極性有機(jī)溶劑的分散有機(jī)質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室從巖石中提純出來(lái)的干酪根是黑色或褐色粉末。（2）若用氯仿作為溶劑，直接溶解得到的瀝青即稱(chēng)之為瀝青“A”或氯仿瀝青“A”。若將氯仿抽提過(guò)的巖樣用鹽酸浸泡后，再用有機(jī)溶劑溶解得到的瀝青稱(chēng)之為瀝青“C”（包括束縛瀝青和結(jié)合

21、瀝青）。（3）干酪根的特征： 干酪根在沉積有機(jī)質(zhì)中的含量可占70-90%甚至更高，所以干酪根的含量也是通過(guò)有機(jī)碳的含量來(lái)估算的。 干酪根含量隨深度增大而降低，烴類(lèi)反而增加，反映了干酪根和石油呈消長(zhǎng)關(guān)系。表明了干酪根是生成石油的主體物質(zhì)，干酪根的類(lèi)型基本上代表了有機(jī)質(zhì)的類(lèi)型。（4）干酪根的類(lèi)型（干酪根在沉積有機(jī)質(zhì)中的含量可占70-90%以上，干酪根的類(lèi)型基本上代表了有機(jī)質(zhì)的類(lèi)型） 1）化學(xué)分類(lèi)： 蒂索借助煤巖的研究成果，將干酪根按H/C和O/C 原子比分為三種類(lèi)型： 型干酪根：H/C原子比高，介于1.25-1.75，O/C原子比低，小于0.026-0.12 型干酪根： H/C原子比介于0.651

22、.25之間，O/C原子比介于0.040.13之間 型干酪根： H/C原子低，介于0.460.93，O/C原子比高，大于0.05-0.3 型干酪根以鏈狀結(jié)構(gòu)較多為特征，生油潛力大； 型干酪根介于二者之間； 型干酪根以芳香結(jié)構(gòu)多為特征,生油潛力??； 后來(lái)，蒂索又分出了型干酪根，其特點(diǎn)是： O/C原子比較高，大于0.25； H/C原子比很低，介于0.5 0.6之間，它的生油潛力幾乎等于零。 2）光學(xué)分類(lèi)： A. 透射光下分類(lèi)： 干酪根在顯微鏡的透射光下可以劃分出五種類(lèi)型： 無(wú)定形絮質(zhì)：是沒(méi)有清晰幾何邊緣的，無(wú)定形的淺團(tuán)或粉末。主要來(lái)源于浮游生物。 藻質(zhì)：是可識(shí)別出藻類(lèi)構(gòu)造的組分。 草質(zhì)組分包括：孢子

23、、花粉、角質(zhì)層、葉表皮層（也稱(chēng)木栓層）等組分，來(lái)源于陸生植物。 木質(zhì)組分：是長(zhǎng)形具木質(zhì)結(jié)構(gòu)的纖維質(zhì)。來(lái)源于陸地植物。 煤質(zhì)組分：是炭化的植物組分。 藻類(lèi)無(wú)定形絮質(zhì)的生油能力最強(qiáng)，然后依次降低。 B . 反射光下分類(lèi)： 殼質(zhì)組分：又稱(chēng)穩(wěn)定性組分，在反射光下呈暗灰色，低突起，相對(duì)富氫。 鏡質(zhì)組分：在反射光下呈灰灰白色，無(wú)突起或低突起，相對(duì)富氧。 惰性組分：在反射光下呈白亮黃白色，較高突起，相對(duì)富碳。 上述三組分的生油潛力以殼質(zhì)組分為主，然后依次降低。（5）干酪根劃分方案對(duì)照及其地質(zhì)意義（見(jiàn)ppt表）思考題：為什么說(shuō)浮游生物是主要的成油原始物質(zhì)？第3節(jié) 油氣生成的地質(zhì)環(huán)境與物理化學(xué)條件1、油氣生成的

24、地質(zhì)環(huán)境（1）大地構(gòu)造條件 一般穩(wěn)定區(qū)域的較活動(dòng)帶易于形成油氣豐富的盆地，如板塊邊緣活動(dòng)帶，板塊內(nèi)部的裂谷、坳陷，以及造山帶的前陸盆地、山間盆地等。（翻譯）（2）巖相古地理?xiàng)l件： 最有利于油氣形成的主要古地理環(huán)境：淺海、半深湖深湖、前三角洲相三個(gè)沉積區(qū)帶。（3）古氣候條件：只有在溫暖潮濕的古氣候時(shí)期有利于生物的繁殖和發(fā)育，可形成優(yōu)質(zhì)的油氣母巖（生油巖）。2、有機(jī)質(zhì)演化成油的物理化學(xué)條件（1）細(xì)菌： 1)喜氧細(xì)菌：喜氧細(xì)菌生活在沉積物的表層，它對(duì)有機(jī)質(zhì)主要起破壞分解作用。 2)厭氧細(xì)菌：厭氧細(xì)菌使有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)生CH4、H2、CO2、有機(jī)酸及碳氧化合物，對(duì)油氣生成有重要的作用。 厭氧細(xì)菌的具體作用

25、結(jié)果有三方面： 細(xì)菌本身是良好的生油原始材料 作用實(shí)質(zhì)將有機(jī)物中的氧、硫、氮、磷等元素分離出來(lái)，使C、H元素富集。 加速石油烴的轉(zhuǎn)化，促進(jìn)油氣運(yùn)移。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，細(xì)菌主要分布于沉積物表層幾米的深度范圍之內(nèi)，再向下已極少。（2）溫度： 1）深度每增加100米所增加的溫度（）數(shù)值叫地溫梯度。含油盆地常見(jiàn)的地溫梯度以25居多。 2) 溫度對(duì)有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化作用主要表現(xiàn)在兩方面： 促進(jìn)生油母質(zhì)干酪根的熱降解。 加速有機(jī)質(zhì)向烴類(lèi)轉(zhuǎn)化的反應(yīng)速度，決定烴的數(shù)量。 3) 門(mén)限溫度（又叫成熟溫度）：是指生油母質(zhì)開(kāi)始大量向石油烴類(lèi)轉(zhuǎn)化時(shí)的溫度。門(mén)限溫度一般在50120 4) 門(mén)限深度（又叫成熟點(diǎn)）：與其相對(duì)應(yīng)的深度，也就

26、是生油母質(zhì)開(kāi)始大量向石油烴類(lèi)轉(zhuǎn)化的深度，稱(chēng)之為門(mén)限深度或成熟點(diǎn)。生油階段的起始溫度一般不低于50，終止溫度不高于175，這也就是地殼中的生油過(guò)程所局限的生油溫度或深度范圍。 5) 液態(tài)窗口：世界油田統(tǒng)計(jì)，多數(shù)油田儲(chǔ)存在65.6148.9之間，此液態(tài)烴出現(xiàn)的溫度范圍又叫做。 溫度在有機(jī)質(zhì)生烴過(guò)程中有著決定性的作用。（3）時(shí)間： 1）反應(yīng)時(shí)間的自然對(duì)數(shù)同絕對(duì)溫度成反比直線關(guān)系。 2）時(shí)間溫度指數(shù)TTI：為了綜合表示時(shí)間與溫度兩種因素同時(shí)對(duì)沉積物中有機(jī)質(zhì)熱成熟度的影響。（4）催化劑 1）粘土：在自然條件下，對(duì)油氣生成最有現(xiàn)實(shí)意義的催化劑是粘土，粘土作為催化劑主要是與其吸附作用有關(guān)。（在有機(jī)質(zhì)生油過(guò)程

27、中，粘土對(duì)其表面吸附的原子有激發(fā)活化作用，從而使得原子易于相互作用形成新的化合物。從而達(dá)到了催化效果） 2）有機(jī)酵素（酶）：在有機(jī)質(zhì)分解的早期發(fā)酵過(guò)程中，有機(jī)酵素有著重要的意義。（5）其它： 1）放射性作用：對(duì)有機(jī)質(zhì)生油轉(zhuǎn)化也有影響，不是重要因素。 2）壓力：只影響反應(yīng)系統(tǒng)中的物質(zhì)相態(tài)。3、有機(jī)質(zhì)演化與成烴模式（1）成巖作用階段（未成熟階段、生物化學(xué)生氣階段）. 這個(gè)階段相當(dāng)于泥炭褐煤階段，溫度介于1060。其作用因素主要是細(xì)菌，在細(xì)菌分解作用和水解作用下，使原來(lái)的脂肪、碳水化合物、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)等生物化學(xué)聚合物轉(zhuǎn)變成為了分子量較低的生物化學(xué)單體物質(zhì)，同時(shí)生成甲烷、二氧化碳、硫化氫等

28、氣體（生物氣）。生物化學(xué)單體物質(zhì)有些不再反應(yīng)了，成為了瀝青，而大部分重新聚合，并與周?chē)V物質(zhì)絡(luò)合被穩(wěn)定的保存于沉積巖中，這些物質(zhì)就是生油母巖干酪根的前身。此階段的主要烴類(lèi)產(chǎn)物是由生物分解作用形成的富甲烷氣體。此氣體即是我們前面提到的生物氣。生物氣：是指沉積物中有機(jī)質(zhì)在還原條件下，經(jīng)厭氧微生物作用形成的富甲烷氣體。（2）深成作用階段（成熟階段，包括熱催化生油氣階段和熱裂解生凝析氣階段）： 當(dāng)沉積物埋藏深度大于1500米以后，隨著地溫逐步升高，有機(jī)質(zhì)將發(fā)生熱降解。 熱降解早期主要是由于粘土催化劑的作用所引起；熱降解后期逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃呀?。原?lái)作為高分子聚合物的干酪根，此階段又開(kāi)始向較低分子的地質(zhì)單體

29、物轉(zhuǎn)化。生成CH4、CO2、N2、NH3、H2S等揮發(fā)物，此階段形成的氣體成為熱降解氣；同時(shí)形成一些分子量較低的可溶有機(jī)質(zhì)烴類(lèi)。使干酪根數(shù)量減少，H/C、O/C原子比降低，聚縮程度增加，反射率升高，顏色變深等變化。 此階段是石油生成的主要時(shí)期，同時(shí)還有大量濕氣。據(jù)估計(jì)，石油中大約80%95%的烴是在此階段生成的。晚期生油說(shuō)也即指的這一階段。 深成作用的晚期（埋深3000-4000m），液態(tài)烴急劇減少，氣態(tài)烴顯著增加，但它們?cè)诘叵聻闅鈶B(tài)，采至地面凝結(jié)為液態(tài)（溫壓降低），即凝析油。所以又稱(chēng)熱裂解生凝析氣階段或高熟階段。（3）準(zhǔn)變質(zhì)作用階段（過(guò)熟階段、深部高溫生氣階段） 此階段生油潛力逐漸枯竭，有機(jī)

30、質(zhì)和已形成的石油發(fā)生強(qiáng)烈裂解，只能生成氣態(tài)烴即熱裂解氣。 此階段生成的熱裂解氣以及深成作用階段所生成的熱降解氣統(tǒng)稱(chēng)為熱解氣。 上述三個(gè)階段實(shí)際是連續(xù)的。它們的相應(yīng)反應(yīng)和產(chǎn)物也是疊置交錯(cuò)的，很難用統(tǒng)一的指標(biāo)做出截然的劃分。而且，不同地區(qū)演化特征也不相同。4、油氣成因理論新進(jìn)展（1）未熟油-低熟油理論：未熟油-低熟油是指所有非干酪根晚期熱降解成因的各種低溫早期的非常規(guī)油氣。其生成高峰階段對(duì)應(yīng)的RO大體在0.20.7%.（2）煤成烴理論：煤成油是指由煤和煤系地層中集中和分散的陸源有機(jī)質(zhì)，在煤化作用的同時(shí)生成液態(tài)烴類(lèi)。（3）無(wú)機(jī)成因氣理論第四節(jié) 生油巖1、生油巖：是指曾經(jīng)產(chǎn)生并排出足以形成工業(yè)性油、氣

31、聚集之烴類(lèi)的細(xì)粒沉積物。2、生油巖地球化學(xué)特征（1）有機(jī)質(zhì)豐度 有機(jī)質(zhì)豐度指標(biāo)主要有：有機(jī)碳含量、巖石熱解參數(shù)、氯仿瀝青“A”和總烴含量等。 1）有機(jī)碳含量(TOC): 實(shí)驗(yàn)測(cè)定的有機(jī)碳含量實(shí)際是殘余有機(jī)碳的百分含量。由于轉(zhuǎn)化為烴的有機(jī)碳是非常有限的，所以，它基本上仍能代表生油的物質(zhì)條件，有機(jī)碳含量越高，表示生油的物質(zhì)基礎(chǔ)越好，反之易然。 生油巖的有機(jī)碳含量最小值一般是：粘土巖為0.5% 碳酸巖為0.1% 咸化環(huán)境形成的泥質(zhì)生油巖，其低限可降至0.3%。 但應(yīng)注意的是：并非有機(jī)碳含量愈高的巖石既為生油量愈大的巖石，這是因?yàn)樯土康拇笮∵€取決于有機(jī)物向石油的轉(zhuǎn)化程度。因而有機(jī)物的數(shù)量如果同時(shí)使用

32、有機(jī)碳和烴/有機(jī)碳（即烴在每克有機(jī)碳中的毫克數(shù)）來(lái)表示，則更具有實(shí)際意義。 2）氯仿瀝青“A” 氯仿瀝青“A”是指巖石中可抽提有機(jī)質(zhì)的含量；通常將250300ppm的氯仿瀝青“A”含量定為生油巖的下限值。 3）總烴含量（HC） 總烴包括瀝青“A”中飽和烴和芳香烴組分含量的總和（瀝青中膠質(zhì)除外）；通常將250300ppm的氯仿瀝青“A”含量和50100ppm的總烴含量，定為生油巖的下限值。 4）熱解參數(shù)生烴潛量Pg(S1+S2)也是表征有機(jī)質(zhì)豐度的指標(biāo)。 還可配合5）有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化指標(biāo)（瀝青中的碳/剩余有機(jī)碳*100%）來(lái)反映巖石中有機(jī)物的豐度。（查書(shū)）（2）有機(jī)質(zhì)類(lèi)型：有機(jī)質(zhì)的類(lèi)型不同，巖石的生油

33、潛力不同。有機(jī)質(zhì)的光學(xué)類(lèi)型、化學(xué)類(lèi)型以及各種類(lèi)型的生油潛力，在前面我們已談過(guò)了，在此不在贅述。此外，干酪根的類(lèi)型，還可根據(jù)生油巖熱解參數(shù)氫指數(shù)IH和氧指數(shù)IO加以劃分： 氫指數(shù)=干酪根熱解烴（S2）/ 有機(jī)碳氧指數(shù)=二氧化碳（S3）/ 有機(jī)碳兩參數(shù)與干酪根的化學(xué)分類(lèi)參數(shù)H/C和O/C比相當(dāng)，也可用來(lái)劃分、確定有機(jī)質(zhì)的類(lèi)型，同樣將干酪根劃分為 、和 型三種類(lèi)型。（3）有機(jī)質(zhì)成熟度： 有機(jī)質(zhì)必須經(jīng)過(guò)成熟作用方能形成石油和天然氣，成熟作用的水平?jīng)Q定著生成物的性質(zhì)和數(shù)量。用于研究成熟度的方法主要有下列幾方面：1）使用光學(xué)方法測(cè)定生油巖有機(jī)質(zhì)的成熟度： 孢粉和干酪根的顏色：孢粉和干酪根的顏色隨有機(jī)質(zhì)成熟

34、度的增強(qiáng)而加深。未成熟時(shí)，孢粉和干酪根的顏色以黃色為主；成熟時(shí)，孢粉的顏色以褐色為主，干酪根的顏色為橙色、褐色、褐黑色；過(guò)成熟時(shí)，孢粉和干酪根的顏色皆變?yōu)楹谏?鏡煤反射率(R。) ：鏡煤反射率是測(cè)定有機(jī)質(zhì)成熟度的一種好方法，其值主要是通過(guò)精密光學(xué)儀器MPV3顯微光度計(jì)測(cè)定有機(jī)質(zhì)組分中鏡質(zhì)組分反射率值R。 R00.5%-0.7%時(shí)，生油巖未成熟; 0.5- 0.7%R01.3%時(shí)，成油主帶; 1.3% R02%時(shí)，濕氣和凝析油帶; R02%時(shí)，準(zhǔn)變質(zhì)階段，干氣帶，只有甲烷。 2）使用干酪根紅外光譜研究有機(jī)質(zhì)的成熟度： 未成熟階段：紅外光譜圖上表現(xiàn)為含氧官能團(tuán)逐漸消失。即C=0官能團(tuán)由到逐漸消失

35、。 在成熟階段：紅外光譜的脂肪鍵逐漸減少，即C=H官能團(tuán)由-，對(duì)應(yīng)的三脂肪族譜峰逐漸消失。 準(zhǔn)變質(zhì)階段。只在光譜圖上留有C=C芳核。 3）使用熱解方法測(cè)定成熟度 對(duì)巖樣加溫?zé)峤饪蓽y(cè)出其中所含吸附烴(S1)，干酪根熱解烴（S2）和二氧化碳（S3）等物質(zhì)。 根據(jù)轉(zhuǎn)化率S1/(S1+S2)和熱解峰溫t(熱解過(guò)程中溫度達(dá)到的高峰值)可以用來(lái)確定有機(jī)質(zhì)的成熟度。 S1/(S1+S2)達(dá)到0.1時(shí)，有機(jī)質(zhì)進(jìn)入成熟生油區(qū)。 S1/(S1+S2)達(dá)到0.4以后，進(jìn)入濕氣帶。 4）根據(jù)C15+ 烴類(lèi)特征鑒定成熟度： 根據(jù)C15+ 烴類(lèi)特征鑒定成熟度主要應(yīng)用 奇偶優(yōu)勢(shì)比參數(shù)。 巖石抽提物中奇、偶碳原子正烷烴的相對(duì)

36、豐度，稱(chēng)為正烷烴奇偶優(yōu)勢(shì)比。它有兩種表示方法： 正烷烴的CPI值 由于現(xiàn)代沉積物中奇碳正烷烴大于相鄰的偶碳正烷烴，古代沉積物中奇碳正烷烴略大于相鄰的偶碳正烷烴，而油中兩者近等。據(jù)此，使用CPI碳優(yōu)勢(shì)指數(shù)來(lái)反映成熟度。其具體計(jì)算公式： CPI=1/2(C25+C27+C33)/（C24+C26+C32）+ (C25+C27+C33)/（C24+C26+C34） 沉積巖有機(jī)質(zhì)CPI值1.2（或1.15），就可列為生油巖，且越接近1的附近，就愈成熟。 正烷烴的OEP值： OEP值就是取主峰碳前后兩項(xiàng)得出的奇偶碳優(yōu)勢(shì)值，計(jì)算公式是： OEP=(Ci+6Ci+2+Ci+4)/(4Ci+1+4Ci+3 )

37、(-1)i+1 其中i為主峰碳碳數(shù)減2，例如主峰碳數(shù)為17，則i為15，式中的分母即為偶碳量，當(dāng)主峰碳為18時(shí)，則指數(shù)為負(fù)值，分子分母顛倒，最終又使分母為偶碳。 一般認(rèn)為OEP1.2時(shí)，生油巖進(jìn)入成熟階段。 5）芳香結(jié)構(gòu)分布指數(shù)鑒定成熟度： 芳香結(jié)構(gòu)分布指數(shù)，我們?cè)谇懊嬉越榻B過(guò)了： ASI= I類(lèi)初級(jí)氫原子 /II類(lèi)初級(jí)氫原子 ASI值達(dá)0.8-1.4范圍時(shí)，表示烴類(lèi)已成熟，可列為生油巖。以上為常用的成熟度研究方法，這些方法結(jié)合有機(jī)質(zhì)的類(lèi)型進(jìn)行綜合分析，效果最佳。對(duì)生油巖進(jìn)行研究： 一方面是通過(guò)宏觀的粗略觀察，即看一看巖石是否含有大量有機(jī)質(zhì)，巖石的顏色是否為暗色，是否是細(xì)粒巖石等等；另一方面是

38、利用測(cè)定有機(jī)碳、氯仿抽提物和烴的含量，來(lái)定量分析生油巖的特征。第五節(jié)    石油地球化學(xué)對(duì)比 石油地球化學(xué)對(duì)比，包括油油對(duì)比，油巖對(duì)比、氣氣對(duì)比以及油氣巖對(duì)比等內(nèi)容，其中又尤以油巖對(duì)比最為重要，對(duì)于具有多套含油層系的勘探，為準(zhǔn)確尋找目的層，有重要的研究意義。 目前對(duì)比研究研究常用的一些參數(shù)：（1）微量元素： 石油中的微量元素釩、鎳是作為卟啉絡(luò)合物，隨卟啉一起從母巖進(jìn)入石油的。其絕對(duì)含量可能隨風(fēng)化、運(yùn)移的作用而變化，但V/Ni比率常無(wú)明顯變化。 因此，同源層原油的V/Ni比值應(yīng)具有相似性，故可用于油源的對(duì)比研究。（2）碳同位素： 碳同位素是目前應(yīng)用較為普通的對(duì)比參數(shù)

39、，由于石油不同組分或餾分的13C值不同，所以應(yīng)用13C進(jìn)行對(duì)比，最好是按不同餾分和組分進(jìn)行。 一般從飽和烴全油芳烴非烴瀝青質(zhì)，它們的13C值依次增加。 如測(cè)得的油油或油巖各組分的13C值相近且變化相似，則對(duì)比結(jié)果較好。反之較差。（3）生物標(biāo)記化合物： 由于卟啉類(lèi)、三萜類(lèi)、異戊間二烯類(lèi)化合物，不受輕組分流失和風(fēng)化作用的影響，所以它們的分布特征可用于油源對(duì)比。此處的分布特征，即包含了絕對(duì)含量的特征，也包含有同類(lèi)化合物不同類(lèi)型之間的相對(duì)含量變化特征。 這當(dāng)中應(yīng)用最為廣泛的是異戊間二烯型烷烴，曾一度被譽(yù)為“指紋”化合物。 對(duì)比時(shí)，一般采用C15-21的異戊間二烯型烷烴的分布特征作為對(duì)比標(biāo)志，以C19（

40、姥鮫烷）的含量為100，將C15-21這七種分子的相對(duì)含量繪制成圖。 除上之外，石油地球化學(xué)對(duì)比還可使用（4）配對(duì)分子、（5）正烷烴分布曲線的特征。但最常用的是：V/Ni比、生物標(biāo)記化合物、碳同位素三個(gè)方面。對(duì)比時(shí)，盡量結(jié)合實(shí)際地質(zhì)資料，多方面綜合分析對(duì)比。 思考題：1、評(píng)價(jià)生油巖的主要依據(jù)有哪些？ 2、運(yùn)用H/C 和O/C原子比如何對(duì)干酪根類(lèi)型進(jìn)行劃分，各類(lèi)型的原始物質(zhì)來(lái)源及成礦方向？3、生油巖評(píng)價(jià)： 深灰色泥巖、I型干酪根、C(有機(jī))含量為1.42%，氯仿瀝青含量4200PPm，總烴含量2200ppm，總烴/C（有機(jī)）的比值為9.9%，CPI值為1.02%，R0值為1.2%，評(píng)價(jià)此類(lèi)巖石的

41、生烴潛力。第三章 儲(chǔ)集層和蓋層第一節(jié) 儲(chǔ)集層的物理性質(zhì)一、儲(chǔ)集層概述 儲(chǔ)集層是指具有一定連通孔隙，能夠使流體存儲(chǔ)，并在其中滲透的巖層。儲(chǔ)存了油氣的儲(chǔ)集層稱(chēng)之為含油氣層，或含油層、含氣層。 對(duì)業(yè)已開(kāi)采的含油氣層則稱(chēng)之為產(chǎn)油氣層或生產(chǎn)層。 二、儲(chǔ)集層的特性 世界上絕大多數(shù)油氣藏的儲(chǔ)集層是沉積巖，只有少數(shù)油氣藏的儲(chǔ)集層是巖漿巖和變質(zhì)巖。 儲(chǔ)集層的兩大基本特性：孔隙性和滲透性。這兩大特性是衡量?jī)?chǔ)集層性能好壞的基本參數(shù)。 （一）、儲(chǔ)集層的孔隙性 1）儲(chǔ)集層的孔隙是指巖石中未被固體物質(zhì)充填的空間。 2）按孔隙大小，巖石的孔隙分為： 超毛細(xì)管孔隙：指管形孔隙直徑大于0.5mm或裂縫寬度大于0.25mm。在該

42、類(lèi)孔隙中，流體可自由流動(dòng)（在重力作用下）。 毛細(xì)管孔隙：管形孔隙直徑介于0.50.0002mm之間。裂縫寬度介于0.250.0001mm之間者。在該類(lèi)孔隙中，若要使液體流動(dòng)，需用超過(guò)重力的外力去克服毛細(xì)管力。 微毛細(xì)管孔隙：管形孔徑小于0.0002mm者，或裂縫寬度小于0.0001mm者。在該類(lèi)孔隙中，若要使液體流動(dòng)，需要很大的壓力梯度。 3）度量巖石孔隙度發(fā)育程度的參數(shù)是孔隙度（或孔隙率）： 孔隙度：總孔隙度、有效孔隙度（孔隙度） 總孔隙度就是指巖石中的總孔隙和巖石總體積之比。Pt= VP /Vt*100% 其中，Pt：總孔隙度 Vp總孔隙體積 Vt巖石總體積 只有那些彼此連通的超毛細(xì)管孔隙

43、和毛細(xì)管孔隙才是有效的油氣儲(chǔ)集空間，即有效孔隙。 有效孔隙度是指巖石中相互連通的孔隙體積（E）和巖石總體積（ t）之比。E. P / t *100%習(xí)慣上：有效孔隙度又簡(jiǎn)稱(chēng)為孔隙度。 （二）、儲(chǔ)集層的滲透性 1)儲(chǔ)集層的滲透性是指在一定壓差下，巖石允許流體通過(guò)其連通孔隙的性質(zhì)。 2)滲透性有好壞之別，對(duì)那些在地層壓力條件下，流體比較快地通過(guò)其連通孔隙的巖石稱(chēng)為滲透性巖石。如砂巖、礫巖、裂隙灰?guī)r、白云巖等；對(duì)那些流體通過(guò)速度慢、通過(guò)量有限的巖石稱(chēng)為非滲透性巖石。如泥巖、石膏、硬石膏等等。 3）衡量滲透性的參數(shù)是滲透率，具體計(jì)算公式可參考103頁(yè)的達(dá)西定律，其單位為達(dá)西（）或?yàn)?#181;， 4）

44、對(duì)于單相流體充滿巖石孔隙，巖石不與流體發(fā)生任何物理或化學(xué)反應(yīng)，此滲透率稱(chēng)之為巖石的絕對(duì)滲透率。（目前主要采用空氣測(cè)定儲(chǔ)集巖的絕對(duì)滲透率。所以又稱(chēng)氣測(cè)滲透率） 5）有效滲透率：是指儲(chǔ)集層中有多相流體存在時(shí)，巖石對(duì)其中每一相流體的滲透率。并分別用、g、w表示油、氣、水的有效滲透率 6）相對(duì)滲透率：把每一相流體局部飽和時(shí)的有效滲透率與全部飽和時(shí)的絕對(duì)滲透率之比值。并分別以g、w表示氣、油、水的相對(duì)滲透率。 7）實(shí)驗(yàn)表明：某一相流體的有效滲透率與其飽和度（某一相流體體積與孔隙體積之比）成正相關(guān)的關(guān)系。三、儲(chǔ)集層的孔隙結(jié)構(gòu)（1）上面討論的孔隙度和滲透率，對(duì)于流體滲透率較高的儲(chǔ)集層是適用的，但對(duì)于低滲透性

45、儲(chǔ)集層而言，僅用上述兩參數(shù)就無(wú)法正確評(píng)價(jià)了，就必須研究巖石的孔隙結(jié)構(gòu)。 （2）巖石的孔隙系統(tǒng)由孔隙和喉道組成。測(cè)定巖石孔隙結(jié)構(gòu)的方法主要是壓汞法。 壓汞法就是利用毛細(xì)管現(xiàn)象的機(jī)理，在不同的壓力下，把非潤(rùn)濕相汞壓入巖石孔隙中，根據(jù)所加壓力（相當(dāng)于毛細(xì)管壓力）與注入巖石的汞量，即可繪出壓力與汞飽和度關(guān)系曲線，也稱(chēng)毛細(xì)管壓力曲線或壓汞曲線。 （3）對(duì)巖石的孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)一般用下列幾個(gè)參數(shù)： 1）排替壓力（Pd）：指使一種非潤(rùn)濕性流體（汞）擠入潤(rùn)濕性流體所飽和的毛細(xì)管中所需的最小毛細(xì)管壓力。巖石排替壓力越小，說(shuō)明大孔隙越多，孔隙結(jié)構(gòu)較好。反之，孔隙結(jié)構(gòu)較差。 ）孔喉半徑集中范圍與百分?jǐn)?shù)：孔喉半徑愈

46、大，所占百分?jǐn)?shù)越大，越集中，反映巖石孔隙結(jié)構(gòu)越好?？缀戆霃郊蟹秶赏ㄟ^(guò)孔喉半徑分布直方圖分析。 ）束傅孔隙：在很大的壓力下，汞不能進(jìn)入的巖石孔隙部分稱(chēng)束傅孔隙（一般指小于0.04m的孔隙部分）。束傅孔隙越多，孔隙結(jié)構(gòu)愈差。 綜上可見(jiàn)：排替壓力越低，孔喉半徑越大，分選性越好，孔喉半徑越集中，束傅孔隙百分含量越低，則說(shuō)明巖石的孔隙結(jié)構(gòu)越好，越有利于油氣的儲(chǔ)存和滲濾，反之則相反。 四、儲(chǔ)集層的類(lèi)型：（1）儲(chǔ)集層按巖石類(lèi)型可分為：碎屑巖儲(chǔ)集層、碳酸鹽巖儲(chǔ)集層、其它雜類(lèi)巖石儲(chǔ)集層。 （2）雜類(lèi)巖石儲(chǔ)集層主要指泥質(zhì)巖、硅質(zhì)巖以及巖漿巖和變質(zhì)巖。如沒(méi)有地質(zhì)外力作用，這類(lèi)巖石儲(chǔ)集性能很差，基本不能作為儲(chǔ)集層

47、，只有在各種各樣的地質(zhì)外力作用下，如構(gòu)造破壞、長(zhǎng)期風(fēng)化等改造下，這類(lèi)巖石方可成為裂隙性?xún)?chǔ)集層。 第二節(jié) 碎屑巖儲(chǔ)集層 碎屑巖儲(chǔ)集層包括砂礫巖、砂巖、粉砂巖以及未有膠結(jié)好的砂層，其中又尤以中細(xì)粒砂巖和粉砂巖儲(chǔ)層分布最廣、儲(chǔ)油性最好。一、碎屑巖儲(chǔ)集層的孔隙類(lèi)型（1）碎屑巖儲(chǔ)集層的孔隙類(lèi)型以粒間孔隙為主（2）粒間孔隙是指具有顆粒支撐的碎屑巖在碎屑顆粒之間未被雜基充填、膠結(jié)物含量較少而留下的原始孔隙。（3）此外還有：次生溶蝕孔隙，晶間孔隙（因膠結(jié)物重結(jié)晶而造成），礦物的解理縫，層理縫，層間縫等等。 （4）邸世祥（1991）根據(jù)孔隙產(chǎn)狀和溶蝕(溶解)作用的分類(lèi)方案，將孔隙按產(chǎn)狀分為四種基本類(lèi)型，又從溶蝕

48、作用角度相應(yīng)的分出四種溶蝕類(lèi)型，共8種類(lèi)型： 按產(chǎn)狀：粒間孔隙、粒內(nèi)孔隙、填隙物內(nèi)孔隙、裂縫孔隙； 按溶蝕作用：溶蝕粒間孔隙、溶蝕粒內(nèi)孔隙、溶蝕填隙物內(nèi)孔隙、溶蝕裂縫孔隙。2、 影響碎屑巖儲(chǔ)集層物性的主要因素（一）碎屑巖的礦物成分 （1）碎屑巖的礦物成分以石英和長(zhǎng)石為主，它們對(duì)儲(chǔ)集層的物性影響不同。 （2）一般石英砂巖比長(zhǎng)石砂巖儲(chǔ)集物性好，這主要是因?yàn)椋洪L(zhǎng)石的親水性比石英強(qiáng)，長(zhǎng)石表面的薄膜比石英厚且不易移動(dòng)；其次石英抗風(fēng)化力強(qiáng)，表面光滑而長(zhǎng)石抗風(fēng)化力弱，表面常有次生的高嶺土和絹云母，易于吸附油氣，甚至吸水膨脹堵塞油氣。（3）因此石英砂巖比長(zhǎng)石砂巖的儲(chǔ)油物性好，但是，若長(zhǎng)石砂巖中的長(zhǎng)石顆粒風(fēng)化弱

49、，其儲(chǔ)油物性同樣可以較好。（二）巖石的結(jié)構(gòu)（1）沉積物沉積時(shí)所形成的粒間孔隙的大小、形態(tài)和發(fā)育程度主要與顆粒的粒徑、分選程度、磨圓程度和填集程度有關(guān)。（2）粒徑： 根據(jù)目前資料統(tǒng)計(jì)表明:理想等大顆粒的巖石物性和粒徑無(wú)關(guān)。但在復(fù)雜的自然界中一般孔隙度隨著粒徑的加大而減小，而滲透率則隨粒徑的加大而增大。這是因?yàn)榧?xì)碎屑磨園差，顆粒支撐比較松散，而粗碎屑在搬運(yùn)同樣距離時(shí)，磨園好沉積時(shí)排列緊密，故而細(xì)碎屑比粗碎屑孔隙度大，但細(xì)碎屑孔喉小，流體滲濾阻力大，故其滲透率較粗碎屑又低。（3） 分選性： 除了粒徑外，巖石的分選對(duì)其物性影響也很大，分選差，則細(xì)小碎屑充填在大碎屑的粒間孔隙和喉道之中，使孔隙度和滲透率

50、均降低。（4） 碎屑巖顆粒的軸向： 此外，滲透率和碎屑巖顆粒的軸向有關(guān)，垂直層面方向上的滲透率往往小于平行層面方向上的滲透率，滲透率最好的方向往往平行于顆粒的主要走向。(三) 成巖后生作用（1）成巖作用對(duì)碎屑巖儲(chǔ)集層的孔隙度影響很大、很復(fù)雜。對(duì)巖石儲(chǔ)層物性影響較大的主要因素有：壓實(shí)、壓溶、溶解、膠結(jié)等作用。（2）壓實(shí)作用就是指在上覆沉積負(fù)荷物作用下變致密的過(guò)程。（3）壓溶作用可形成次生溶洞或溶孔。（4）膠結(jié)作用主要是指地下水中的成分沉淀而形成的，從而導(dǎo)致物性變差。但膠結(jié)物的成分、含量及膠結(jié)類(lèi)型不同，對(duì)儲(chǔ)集層性質(zhì)的影響也不相同。 三、孔隙度和滲透率之間關(guān)系 大量資料表明：砂巖儲(chǔ)集層的孔隙度和滲透

51、率之間具有良好的正相關(guān)關(guān)系。但隨著粒徑變小，盡管孔隙度相同，滲透率是降低的 。四、碎屑巖儲(chǔ)集層的沉積環(huán)境及分布（1）碎屑巖儲(chǔ)集層的主體是砂體，而砂巖體主要受沉積環(huán)境的控制，不同沉積環(huán)境，砂體的巖性、形態(tài)和分布特征不同。（2）據(jù)總結(jié)： 濱岸帶附近的各種類(lèi)型砂巖體與油氣關(guān)系最為密切，特別是與大型三角洲有關(guān)的砂體，已成為近二十年來(lái)找油的主要對(duì)象。三角洲的分流河道砂巖和河口壩砂巖體最有利儲(chǔ)集油氣。 其次大陸架和深海的各種砂體，尤其是與濁流有關(guān)的砂體，已引起了石油界極大的重視和興趣。 再者是與湖泊、河流有關(guān)的砂巖體，以及風(fēng)成砂巖體，洪積扇砂礫巖體等。（3） 由于我國(guó)多為陸相成油盆地，所以濱湖相、淺湖相的

52、砂巖體、湖成三角洲相砂巖體、深湖濁積砂巖體以及河流砂巖體等占有極其重要的地位。第3節(jié) 碳酸鹽巖儲(chǔ)集層碳酸鹽巖為含油氣層的油氣儲(chǔ)量占世界總儲(chǔ)量的一半，其油氣田儲(chǔ)量大、產(chǎn)量高。一、碳酸鹽巖儲(chǔ)集層的儲(chǔ)集空間：碳酸鹽巖儲(chǔ)集層的主要巖石類(lèi)型為石灰?guī)r、白云巖、礁灰?guī)r等。其儲(chǔ)集空間通常包括孔隙、溶洞和裂隙三類(lèi)，其中前兩者是儲(chǔ)集空間，而后者是主要的滲濾通道。（一）碳酸鹽巖儲(chǔ)集層的孔隙：原生孔隙、次生孔隙。1、原生孔隙：指沉積期形成的與巖石組構(gòu)有關(guān)的孔隙。 它主要包括：粒間孔隙、生物體腔孔隙、生物骨架孔隙，以及生物潛穴孔隙、遮蔽孔隙等。與石油儲(chǔ)集空間聯(lián)系較大的是前三者。 粒間孔隙：指粒屑碳酸鹽巖的粒屑之間未被基

53、質(zhì)填積或未被膠結(jié)物充填的原始空間。如：鮞粒之間、內(nèi)碎屑之間、生物碎屑之間的孔隙。 生物體腔孔隙：指生物死亡后，生物殼體內(nèi)的軟體腐爛分解，體腔內(nèi)未被充填或部分被充填而保留下的空間。 此類(lèi)孔隙單獨(dú)構(gòu)成儲(chǔ)集層的儲(chǔ)集空間少見(jiàn)，多和粒間孔隙伴生。 生物骨架孔隙：指原地固著向上生長(zhǎng)的造礁生物（如珊瑚、藻類(lèi)等）群體骨架間的孔隙。 此類(lèi)孔隙具有很高的孔隙度和滲透率，是碳酸鹽巖主要孔隙類(lèi)型之一。2、次生孔隙：指沉積后發(fā)生的，受成巖后生作用控制的孔隙。包括：晶間孔隙和溶蝕孔隙。 晶間孔隙：指碳酸鹽巖礦物晶體間的孔隙，它主要是在成巖期或成巖期后，由于白云巖化作用，重結(jié)晶作用形成的。其中以白云巖化作用形成的晶間孔最為

54、重要，是碳酸鹽巖儲(chǔ)集層的主要孔隙類(lèi)型之一。如砂糖狀白云巖既發(fā)育晶間孔隙。 溶蝕孔隙：系指碳酸鹽礦物或伴生的其它易溶礦物被水溶解后形成的孔隙。主要包括：粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔、晶間溶孔、溶?？?。 一般，孔徑小于5mm者稱(chēng)溶孔，大于5mm者稱(chēng)溶洞。（二） 碳酸鹽巖儲(chǔ)集層的裂縫： 碳酸鹽巖儲(chǔ)集層的裂縫既是儲(chǔ)集空間，又是滲濾通道，對(duì)碳酸鹽巖中油氣的儲(chǔ)集有重要的作用。按成因可將其分為：構(gòu)造裂縫，非構(gòu)造裂縫。 1、構(gòu)造裂縫：系指在構(gòu)造應(yīng)力下，巖石發(fā)生破裂而形成的裂縫。在相同應(yīng)力條件下，巖性越脆越容易產(chǎn)生裂縫，因此，一般情況下，構(gòu)造裂縫在白云巖中最發(fā)育，石灰?guī)r中次之，泥灰?guī)r中最差。 另外，構(gòu)造裂縫又往往在一定的構(gòu)造部位上，如褶皺的轉(zhuǎn)折端，斷層的兩側(cè)等構(gòu)造裂縫均較發(fā)育。 2、非構(gòu)造裂縫：系由非構(gòu)造應(yīng)力所產(chǎn)生的裂縫。按成因又分為成巖裂縫，風(fēng)化裂縫和壓溶裂縫三類(lèi)。 成巖裂縫系指沉積物在石化過(guò)程中，被壓實(shí)失水收縮或重結(jié)晶等作用而形成的裂隙。 風(fēng)化裂縫系指古風(fēng)化殼由于地表水的