石油及天然氣地質學教案及思考題

1、第一章 油氣藏中的流體(Chapter1 Liquid of hydrocarbon reservoir)學時：6學時基本內容：石油的概念、組成、特征、分類及物理性質。天然氣的概念、產出類型、化學組成及物理性質。 油田水的概念、類型和特征。 油氣的碳、氫穩(wěn)定同位素。教學重點：石油的組成和特征，天然氣的產出類型，油田水的類型。教學內容提要：第一節(jié)石油一、石油的概念及組成石油（又稱原油）：一種存在于地下巖石孔隙介質中的由各種碳氧化合物與雜質組成的，呈液態(tài)和稠態(tài)的油脂狀天然可燃有機礦產。（一）石油的元素組成主要是碳、氫、硫、氮、氧。尤其是碳、氫，兩元素在石油中一般占9599%，平均為97.5%。除上

2、述五種元素外，在石油中還發(fā)現(xiàn)其他微量元素，構成了石油的灰分。（二）石油的餾分、組分與化合物組成1石油的餾分組成石油的餾分：是利用組成石油的化合物具有不同沸點的特性，加熱蒸餾，將石油切割不同沸點范圍（即餾程）的若干部分，每一部分就是一個餾分。2石油的組分組成石油的組分：石油化合物的不同組分對有機溶劑和吸附具有選擇性溶解和吸附性能，選用不同有機溶劑和吸附劑，將石油分成若干部分，每一部分就是一個組分，分別為油質、苯膠質、灑精苯膠質及瀝青質。3石油的化合物組成在近代實驗室中，用液相色譜可將石油劃分為飽和烴、芳烴、非烴及瀝青質。4三者的關系石油的組分、化合物和餾分的大致對應關系如下：二、石油的化合物及特

3、征（本節(jié)重點）（一）烴類化合物1正構烷烴其含量主要取決于：生成石油的原始有機質的類型； 原油的成熟度：在石油中，不同碳原子數(shù)正烷烴相對含量呈一條連續(xù)的分布曲線，稱為正烷烴分布曲線。正烷烴分布曲線的應用：判斷成油原始有機質類型、有機質成熟度、油源對比。2異構烷烴以異戊間二烯烷烴最重要，研究和應用最多的是植烷和姥鮫烷。主要來源于植物的葉綠素的側鏈植醇或色素，為生物標志化合物。常用于油源對比和沉積環(huán)境研究。3環(huán)烷烴石油中的環(huán)烷烴多為五員環(huán)或六員環(huán)。隨著成熟度的增高，由多環(huán)向單、雙環(huán)轉化，一般，單、雙環(huán)占環(huán)烷烴的5055%；三環(huán)占環(huán)烷烴的20%；四、五環(huán)占環(huán)烷烴的25%。4芳香烴芳香烴包括苯及其同系物

4、，有多環(huán)芳烴和稠環(huán)芳香烴。（二）非烴化合物1含硫化合物：主要有硫醇（SH）、硫化物（S）（包括硫醚RSR、環(huán)硫醚）、二硫化物（SS）以及噻吩衍生物。2含氮化合物：可分為堿性和中性兩大類。堿性含氮化合物主要是吡啶、喹啉、異喹啉及吡啶的同系物。中性含氮化合物有吡咯、吲哚、咔唑的同系物及酰胺等。原油中含有具有重要意義的中性含氮化合物，即卟啉化合物，它是石油有機成因的重要生物標志物。3含氧化合物：主要有酸性和中性兩大類。酸性含氧化合物中有環(huán)烷酸、脂肪酸及酚，總稱石油酸；中性含氧化合物有醛、酮等，其含量較少。三、石油的分類Tissot和Welte(1978)提出的，該方案中的原油組成數(shù)據(jù)是指沸點210的

5、餾分分析數(shù)據(jù)。該分類采用三角圖解，以烷烴、環(huán)烷烴、芳烴N、S、O化合物作為三角圖解的三個端元。分為：石蠟型、環(huán)烷型、石蠟環(huán)烷型、芳香中間型、芳香環(huán)烷型和芳香瀝青型六種類型。四、海陸相原油的基本區(qū)別海相陸相以芳香中間型和石蠟環(huán)烷型為主，飽和烴占2570%，芳烴占2560%。以石蠟型為主，飽和烴占6090%，芳烴占1020%。含蠟量低含蠟量高含硫量高含硫量低V/Ni1V/Ni-27碳同位素13C值11110海水氯化鎂型101深層水氯化鎂型11五、油田水的物理性質（簡介）1比重2粘度3透明度、顏色4氣味5導電性第四節(jié)油氣碳、氫穩(wěn)定同位素一、同位素的概念及碳穩(wěn)定同位素分餾機理（簡介）同位素：指元素周期

6、表中原子序數(shù)相同，原子量不同的元素。穩(wěn)定同位素：指原子核的結構不是自發(fā)的發(fā)生改變。同位素分餾機理：1同位素的交換反應2光合作用的動力效應3熱力和化學反應的動力效應4同位素的物理化學效應二、穩(wěn)定同位素在自然界的分布、比值符號和標準自然界中碳、氫穩(wěn)定同位素的符號、豐度、比值及標準見下表：原子序數(shù)同位素豐度（%）同位素比比值標準及符號比值符號11H99.9852H0.0152H/1H1.510-4標準平均大洋水縮寫號SMOWD（，SMOW）612C98.89213C1.10813C/12C1.1210-2南卡羅來納州白堊系皮狄組美洲擬箭石縮寫號PDB13C（，PDB）同位素比值的的計算：Rs:為樣品

7、的同位素比值；Rr：為標準的同位素比值。標準之間的換算公式：式中：為求取對B標準的值；：為測得對A標準的值；RAr、RBr：為A、B標準的比值。三、油氣中碳同位素的組成1原油：一般：-22-33；平均值：-25-26。海相：值較高：-27-22；陸相：值偏低：-29-33。隨年代變化，微變低。隨組分分子量的增大，急劇增大。2天然氣隨天然氣成熟度的不同而不同：生物成因氣：-60-95低熱解成因氣：-50-20高以上兩種氣的混合氣：-50-60天然氣成份中：，分子量增加，增大。3有機質和沉積物腐泥型有機質：值偏低；腐殖型有機質：值偏高。植物：值一般在-24-34；水生植物：-6-19海泥有機質：-

8、20；淡水有機質：-25；湖泥有機質：-29.5-34.5四、氫同位素在油氣中的組成原油：一般在-80-160D:飽和烴芳烴非烴，D與值沒有明顯的相關關系。天然氣：D：-105-270，D與存在不很明顯的關系。第二章 油氣生成與烴源巖(Chapter2 hydrocarbon generation and source rock)學時：8學時基本內容：油氣生成的原始有機質干酪根的形成、結構、類型。有機質成烴演化的階段性及成烴模式。油氣生成理論的進展影響油氣生成的因素及地質環(huán)境。 天然氣的成因類型及特征。烴源巖及其地球化學研究。 油氣地球化學對比教學重點與難點：有機質成烴演化的階段性及成烴模式。

9、影響油氣生成的因素及地質環(huán)境。烴源巖及其地球化學研究教學內容提要：第一節(jié)油氣生成的原始物質一、油氣生成的原始物質的來源油氣生成的物質主要來源于生物的四大原始生物化學組成，它們是脂類化合物、蛋白質、碳水化合物、纖維素（木質素）。其中脂類化合物的元素組成和分子結構與石油的最接近，是形成石油的主要組成，而纖維素，尤其是木質素的組成與泥炭接近，是成煤的主要組成。天然有機質與石油平均元素組成C%H%S%N%O%碳水化合物446-50木質素6350.10.331.6蛋白質53711722類脂7612-12石油84.5131.50.50.5二、油氣生成的原始物質的形成沉積有機質：通過沉積作用進入沉積物中并被

10、埋藏下來的那部分有機質稱為沉積有機質。沉積有機質的形成：生物死亡之后，大部分氧化成簡單的分子，只有一小部分由于沉積在乏氧環(huán)境中被泥沙埋藏起來而被保存下來，成為沉積有機質（只占0.8%左右）。三、干酪根（本節(jié)重點）干酪根：沉積巖中所有不溶于非氧化型酸、堿和非極性有機溶劑的分散有機質（亨特，1979年）。（一）干酪根的形成1.微生物降解作用階段2.腐殖質的形成階段3.干酪根的形成階段（二）干酪根的結構及元素組成干酪根的元素組成中以C為主，其次為H和O，還有N、S等。它們的一般分布范圍是C：7090%，H：310%，O：319%，N：0.44 %，S：0.25%（據(jù)Tissot，1984）。分子結構

11、：它是以環(huán)狀結構為核心，帶有各種烷基取代基核其它官能團的大分子，后者又彼此被次聚甲基或雜原子橋鍵所交聯(lián)成的三維結構。（三）干酪根的類型Tissot（1974）根據(jù)干酪根的元素分析采用H/C和O/C原子比繪制相關圖，即范氏圖（VanKrevelen圖），將其分為三大類：型干酪根：是分散有機質干酪根中經細菌改造的極端類型，或稱腐泥型，富含脂肪族結構，富氫貧氧，H/C高，一般為1.51.7，而O/C低，一般小于0.1，是高產石油的干酪根，生烴潛力為0.40.7。型干酪根：是生油巖中常見干酪根。有機質主要來源于小到中的浮游植物及浮游動物，富含脂肪鏈及飽和環(huán)烷烴，也含有多環(huán)芳香烴及雜原子官能團。H/C較

12、高，約1.31.5，O/C較低，約0.10.2，其生烴潛力較高，生烴潛力為0.30.5。型干酪根：是陸生植物組成的干酪根，又稱腐殖型。富含多芳香核和含氧基團。H/C低，通常小于1.0，而O/C高，可達0.20.3，這類干酪根生成液態(tài)石油的潛能較小，以成氣為主，生烴潛力為0.10.2。第二節(jié)沉積有機質的成烴演化一、油氣成因現(xiàn)代模式（本節(jié)重點、難點）根據(jù)有機質的性質變化和油氣生成沉積有機質的成烴演化可劃分為三個階段：成巖作用階段、深成作用階段和準變質作用階段；相應地又按有機質的成熟程度將有機質成烴演化劃分為未成熟階段、成熟階段和過成熟階段，鏡質體反射率Ro與有機質的成烴作用和成熟度有良好有的對應關

13、系。門限溫度：隨著埋藏深度的增加，當溫度升高到一定數(shù)值，有機質才開始大量轉化為石油，這個溫度界限稱門限溫度。門限深度：與門限溫度相對應的深度稱門限深度。成巖作用階段未成熟階段：該階段以低溫、低壓和微生物生物化學為主要特點，主要形成的烴是生物甲烷氣，生成的正烷烴多具明顯的奇偶優(yōu)勢。成巖作用階段后期也可形成一些非生物成因的降解天然氣以及未熟油。該階段Ro小于0.5%。深成作用階段成熟階段：為干酪根生成油氣的主要階段。按照干酪根的成熟度和成烴產物劃分為兩個帶。生油主帶：Ro為0.51.3%，又叫低中成熟階段，干酪根通過熱降解作用主要產生成熟的液態(tài)石油。該石油以中低分子量的烴類為主，奇碳優(yōu)勢逐漸消失，

14、環(huán)烷烴和芳香烴的碳數(shù)和環(huán)數(shù)減少。凝析油和濕氣帶：Ro為1.32.0%，又叫高成熟階段，在較高的溫度作用下，剩余的干酪根和已經形成的重烴繼續(xù)熱裂解形成輕烴，在地層溫度和壓力超過烴類相態(tài)轉變的臨界值時，發(fā)生逆蒸發(fā)，形成凝析氣和更富含氣態(tài)烴的濕氣。準變質作用階段過成熟階段：該階段埋深大、溫度高，Ro2.0%。已經形成的輕質液態(tài)烴在高溫下繼續(xù)裂解形成大量的熱力學上的最穩(wěn)定的甲烷，該階段也稱為熱裂解甲烷（干）氣階段。二、有機質演化的主要控制因素溫度和時間（一）作用機理1溫度化學動力學定律的一級反應方程：速度常數(shù)k與時間是線性相關，k由阿氏方程求得：2時間一級反應方程積分：阿氏方程取對數(shù)：（1）代入（2）

15、式，推導得：從以上化學定律的原理可以得出以下幾點：有機質在反應過程中，溫度起決定作用，時間有補償作用；時間的補償是有限的，溫度所產生的熱量應超過活化能E。（二）時間溫度指數(shù)（TTI）（實驗課講解）第三節(jié)油氣生成理論的進展（選講）一、未熟-低熟油形成機理1未熟-低熟油的概念未熟低熟油：指所有非干酪根晚期熱降解成因的各種低溫早熟的非常規(guī)油氣，包括在生物甲烷氣生烴高峰之后，在埋藏升溫達到干酪根晚期熱降解大量生油之前，經由不同生烴機制的低溫生物化學反應生成并釋放出來的液態(tài)和氣態(tài)烴。2未熟低熟油的成因（1）強還原咸化環(huán)境藻類成烴（2）鹽湖相沉積有機質在低溫條件下轉化成烴（3）含煤巖系特殊的富氫顯微組分早

16、期成烴內因：有機質類型外因：局部咸化環(huán)境、較高的地溫梯度二、煤成烴的形成1煤成烴的概念煤成烴：煤系地層的有機質在不同的演化階段，其富氫組分所生成的氣態(tài)和液態(tài)烴類。2煤成烴的演化特點：瀝青化作用三、凝析氣藏的形成機理1凝析氣藏的概念凝析氣（凝析油）：當?shù)叵聹囟?、壓力超過臨界條件后，由液態(tài)烴逆蒸發(fā)而形成的氣體，稱凝析氣。開采出來后，由于地表壓力、溫度較低，按照逆凝結規(guī)律而逆凝結為輕質油，稱凝析油。2凝析氣藏的相態(tài)特征 烴類純物質的相態(tài)臨界溫度：液體能維持液相的最高溫度，稱為臨界溫度。高于臨界溫度時，不論壓力多大，該物質也不能凝結為液體。臨界壓力：在臨界溫度時該物質氣體液化所需的最低壓力，稱為臨界壓

17、力。高于此壓力時，無論溫度多少，液體和氣體不會共存。 多組分烴類相態(tài)及凝析氣藏的形成3凝析氣藏的形成條件 在烴類物系中氣體數(shù)量必須勝過液體數(shù)量，才能為液相反溶于氣相創(chuàng)造條件。 地層埋藏較深，地層溫度介于烴類物系的臨界溫度與臨界凝結溫度之間，地層壓力超過該溫度時的露點壓力，這種物系才可能發(fā)生顯著的逆蒸發(fā)現(xiàn)象。第四節(jié)油氣形成的地質條件一、油氣生成的地質環(huán)境（本節(jié)重點、難點）晚期生油理論認為：油氣生成必須具備兩個條件，一是有足夠的有機質并能保存下來；一是要有足夠的熱量保證有機質轉化為油氣。1大地構造環(huán)境主要有三種情況，欠補償環(huán)境、過補償環(huán)境和補償環(huán)境，只有長期持續(xù)下沉伴隨適當升降的補償環(huán)境，能保證大

18、量有機質沉積下來，而且造成沉積厚度大，埋藏深度大，地溫梯度高，生儲頻繁相間廣泛接觸，有助于有機質向油氣轉化并排烴的優(yōu)越環(huán)境。2巖相古地理環(huán)境主要有海相和陸相，海相中淺海大陸架、三角洲區(qū)以及海灣、瀉湖這些環(huán)境，對有機質的保存和轉化有利，是有利的生油區(qū)域；陸相中半深湖深湖相區(qū)，匯集大量的有機質，沉積快，還原環(huán)境，有利于生油；淺湖、沼澤區(qū)以高等植物為主，可形成型干酪根，是生氣的主要區(qū)域。二、有機質轉化成油的影響因素1細菌：2溫度：起決定作用。3時間：時間對溫度有補償作用。4催化劑：5其它：第五節(jié) 天然氣的成因類型天然氣按成因可分為四種類型：生物成因氣、油型氣、煤型氣 和無機成因。一、生物成因氣在成巖

19、作用階段因微生物化學作用而形成，化學組成以甲烷為主，含量高于98%，重烴含量小于0.2%，為典型的干氣；13C值一般為-55-90。二、油型氣有機質在深成作用階段熱力作用下以及石油熱裂解形成，化學成分重烴含量大于5%，最高可達40%50%，過成熟氣以甲烷為主，13C值隨成熟度增高而增大，從-55-35。三、煤型氣是煤系地層中的有機質在熱演化過程中而生成的?；瘜W組成重烴含量可達10%以上，甲烷一般占70%95%，含有非烴成分；13C值一般為-41.-24.9。四、無機成因氣由地殼內部、深海大斷裂、深海沉積物形成，化學組成甲烷占優(yōu)勢，非烴含量較高；13C值大于-20。第六節(jié)烴源巖及其地球化學研究一

20、、烴源巖的定義烴源巖：指富含有機質能生成并提供工業(yè)數(shù)量油氣的巖石。如果只提供工業(yè)數(shù)量的天然氣，稱為氣源巖。由生油巖組成的地層叫生油層。在相同的地質背景下和一定的地史階段中形成的生油巖與非生油巖的組合稱為生油層系。二、生油巖的巖石類型巖石類型：泥質巖類的泥巖、頁巖等；碳酸鹽巖類的泥灰?guī)r、生物灰?guī)r以及富含有機質的灰?guī)r等。三、生油巖的有機地球化學研究（本節(jié)重點）1有機質的豐度常用指標有有機碳、氯仿瀝青“A”、總烴，一般這些指標高，豐度高。2有機質的類型常用的指標有化學分析法，采用H/C和O/C原子比繪制相關圖，即范氏圖（VanKrevelen圖）來判斷；熱解資料的氫指數(shù)和氧指數(shù)；有機質的顯微組分；生

21、物標志化合物來確定。型、型干酪根為主要生油母質，型干酪根為主要生氣源巖。3有機質的成熟度可用鏡質體反射、孢粉和干酪根顏色、巖石熱解資料、正烷烴奇偶優(yōu)勢來確定，顏色越深，Ro大于0.5%，CPI值接近1為成熟源巖。4有機質的轉化指標可用總烴/有機碳或氯仿瀝青“A”/有機碳。根據(jù)以上資料對烴源巖進行綜合評價。第七節(jié)石油的地球化學對比一、油源對比的意義二、常用指標對比的原則：性質相同的兩種油氣應源于同一母巖；母巖排出的石油應與母巖中殘留的石油相同，實際上油氣在運移過程中會受到各種因素的影響，因此，相似即同源。（一）正烷烴分布曲線（二）微量元素（三）生物標志化合物1.卟啉2.異戊二烯烷烴和甾萜化合物（

22、四）碳同位素（五）輕烴的配對分子三、氣源對比及天然氣成因分類第三章 儲集層和蓋層(Chapter3 reservoir bed and cap formation)學時：6學時基本內容：儲集層的物性參數(shù)及常規(guī)的研究方法。碎屑巖儲集層的儲集空間類型及影響儲集特征的因素、分布特征。碳酸鹽巖儲集層的空間類型及影響儲集特征的因素、分布特征。 蓋層的類型及封閉機理。教學重點與難點：碎屑巖和碳酸鹽巖儲集層的儲集空間類型及影響儲集特征的因素。教學內容提要：第一節(jié)儲集層的物性參數(shù)儲集層：凡具有一定的連通孔隙，能使液體儲存，并在其中滲濾的巖層，稱為儲集層。儲集層中儲集了油氣稱含油氣層。投入開采后稱產層。一、儲集

23、層的孔隙性絕對孔隙度：巖樣中所有孔隙空間體積之和與該巖樣總體積的比值。Pt=Vp/Vt*100%有效孔隙度：指彼此連通的，且在一般壓力條件下，可以允許液化在其中流動的超毛細管孔隙和毛細管孔隙體積之和與巖石總體積的比值。Pe=Ve/Vt*100%二、儲集層的滲透性滲透性：指在一定的壓差下，巖石允許流體通過其連通孔隙的性質。達西定律：K：為巖石的滲透率，其大小與巖石本身的性質有關。絕對滲透率：單相液體充滿巖石孔隙，液體不與巖石發(fā)生任何物理化學反應，測得的滲透率稱為絕對滲透率。有效滲透率：儲集層中有多相流體共存時，巖石對每一單相流體的滲透率稱該相流體的有效滲透率。油氣水分別用Ko、Kg、Kw表示。相

24、對滲透率：對每一相流體局部飽和時的有效滲透率與全部飽和時的絕對滲透率之比值，稱為該相流體的相對滲透率。油氣水分別表示為Ko/K、Kg/K、Kw/K。三、儲集層的孔隙結構1.概念孔隙結構：指巖石所具有的孔隙和喉道的幾何形狀、大小、分布以及相互關系。2.研究方法 孔隙鑄體薄片法：把巖石切片，孔隙注入紅顏色的膠體，制成薄片，在鏡下觀察其孔隙及喉道的類型、形狀、大小等特征。 掃描電鏡：放大倍數(shù)增大。 壓汞曲線法四、流體飽和度流體飽和度：油、氣、水在儲集巖孔隙中的含量分別占總孔隙體積的百分數(shù)稱為油、氣、水的飽和度。第二節(jié)碎屑巖儲集層碎屑巖儲集層的巖類包括：礫巖，含礫砂巖，中、粗砂巖，細砂巖及粉砂巖，其中

25、物性最好的是中細砂巖和粗粉砂巖。一、碎屑巖儲集層的孔隙類型粒間孔隙特大孔隙鑄模孔隙組分內孔隙裂縫二、影響碎屑巖儲集層儲集性的因素（本節(jié)重點）1沉積作用是影響砂巖儲層原生孔隙發(fā)育的因素礦物成分：礦物的潤濕性強和抗風化能力弱，其物性差。巖石結構：包括大小、分選、磨圓、排列方式。當分選系數(shù)一定時，粒度越大，有效空隙度和滲透率越大；粒度一定時，分選好，孔滲增高 立方體排列，孔隙度最大，滲透率最高。雜基含量：含量高，多為雜基支撐，孔隙結構差；以泥質、鈣泥質膠結的巖石，物性好。2成巖后生作用是對砂巖儲層原生孔隙的改造及次生孔隙形成的因素壓實作用結果使原生孔隙度降低；膠結作用使物性變差；溶解作用的結果，改善

26、儲層物性。三、碎屑巖儲集層的形成環(huán)境及分布（難點）砂巖體：是指在一定的地質時期，某一沉積環(huán)境下形成的，具有一定形態(tài)、巖性和分布特征，并以砂質為主的沉積巖體。碎屑巖儲集層多分布在陸相沉積環(huán)境，從剝蝕區(qū)開始的沖積扇環(huán)境到深湖中的濁積扇環(huán)境均有良好的儲集砂體。1沖積扇砂礫巖體：孔隙結構中等，各亞相帶的巖性特征有差別，因此其滲透性和儲油潛能也有變化。以扇中的辮狀河道砂礫巖體物性較好。2河流砂巖體：邊灘砂巖體中部儲油物性較好，向上、向兩側逐漸變差。河床砂礫巖體平面呈狹長不規(guī)則條帶狀，剖面上呈透鏡狀，頂平底凸，物性一般中部好，向頂、向兩側變差。3三角洲砂巖體：有三角洲平原的分流河道砂巖體，三角洲前緣的水下

27、分流河道、河口砂壩、遠砂壩，前三角洲的席狀砂。以前緣帶的砂壩砂巖體和前三角洲的席狀砂巖體，分選好，粒度適中，為三角洲儲集層最發(fā)育的相帶。4湖泊砂巖體：集中于濱湖區(qū)和淺湖區(qū)，粒度適中，分選、磨圓好，膠結物多為泥質，淺湖區(qū)為泥質和鈣質混合，相對來講，淺湖區(qū)砂體物性優(yōu)于濱湖區(qū)。5濱海砂巖體：有超覆和退覆砂巖體、濱海砂洲、走向谷砂巖體，濱海砂巖體，巖性以中、細砂為主，分選磨圓好，松散，物性好。6濁流砂巖體：由根部前緣，由下部上部，物性變好，前方和上部可構成良好的儲集層。7風成砂巖體：由成份純，圓度好，分選佳，膠結弱的砂粒組成，孔隙滲透性好，最有利的碎屑巖儲集體。第三節(jié)碳酸鹽巖儲集層一、碳酸鹽巖儲集層的

28、孔隙類型1.原生孔隙：粒間孔隙，包括遮蔽孔隙；粒內孔隙：生物體腔孔隙，鮞內孔隙；生物骨架孔隙；生物鉆孔孔隙；鳥眼孔隙。2.次生孔隙：晶間孔隙；角礫孔隙；溶蝕孔隙：粒內溶孔或溶?？祝ｉg溶孔，晶間溶孔，巖溶溶孔洞；裂縫：構造裂縫，非構造裂縫：成巖裂縫，風化裂縫，壓溶裂縫。在實際工作中，常把裂縫性碳酸鹽巖儲層的孔隙空間系統(tǒng)分為：裂縫孔隙系統(tǒng)：油氣滲流通道，是成為高產井的重要條件之一?；鶋K孔隙系統(tǒng)：是油氣的主要儲集空間，也是獲得穩(wěn)產的關鍵。二、碳酸鹽巖儲集層的類型1.孔隙型儲集層（包括孔隙裂縫性）2.溶蝕型儲集層3.裂縫型儲集層4.復合型儲集層三、影響碳酸鹽巖儲集層的因素及分布規(guī)律（本節(jié)重點）1影響

29、孔隙型儲集層發(fā)育的因素及分布規(guī)律影響因素：沉積特征（沉積環(huán)境），即其孔隙度、滲透率大小與粒度、分選、磨圓、雜基含量以及造礁生物發(fā)育程度。分布規(guī)律：分布在高能環(huán)境或有利生物礁形成的環(huán)境，能形成好的粒間晶間孔隙。2影響溶蝕型儲集層發(fā)育的因素及分布規(guī)律影響因素：碳酸鹽巖溶解度：與成分、結構有關。地下水的溶蝕能力：取決于地下水的PH值、CO2含量、SO42含量、溫度、壓力。分布規(guī)律： 受巖性因素控制：主要分布在厚層、質純、粗結構的碳酸鹽巖層段，特別是白云巖； 受地下水活動的控制：發(fā)育于富含CO2的地下水活動地帶，主要在古風化殼帶（古巖溶帶）； 受構造因素控制：在構造裂縫發(fā)育的部位，為溶蝕裂縫的主要分布

30、區(qū)。3影響裂縫型儲集層發(fā)育的因素及分布規(guī)律影響因素： 巖性控制因素； 構造的控制作用； 地下水的控制作用。分布規(guī)律：在質純、脆性大，構造強烈的部位，以及地下水活躍的地區(qū)。四、碳酸鹽巖與碎屑巖儲層的區(qū)別1.碳酸鹽巖儲集層儲集空間的大小、形狀變化很大，其原始孔隙度很大而最終孔隙度卻較低。因易產生次生變化所決定。2.碳酸鹽巖儲集層儲集空間的分布與巖石結構特征之間的關系變化很大。以粒間孔等原生孔隙為主的碳酸鹽巖儲層其空間分布受巖石結構控制，而以次生孔隙為主的碳酸鹽巖儲層其儲集空間分布與巖石結構特征無關系或關系不密切。3.碳酸鹽巖儲集層儲集空間多樣，且后生作用復雜。構成孔、洞、縫復合的孔隙空間系統(tǒng)。4.

31、碳酸鹽巖儲集層孔隙度與滲透率無明顯關系?？紫洞笮≈饕绊懣紫度莘e?？傊妓猁}巖儲層的主要特點：儲集空間發(fā)育具不均一性或突變性，也稱各向異性。第四節(jié)其它巖類儲集層（簡介）一、火山巖儲集層二、結晶巖儲集層：三、泥質巖儲集層第五節(jié)蓋層一、蓋層的概念蓋層：指在儲集層的上方，能夠阻止油氣向上逸散的巖層。二、蓋層的封閉機常見制1.蓋層較致密：巖石孔徑小，滲透性差。2.無或少開啟裂縫：即使產生裂縫，由于其可朔性較好，也容易彌合成為閉合裂縫。3.蓋層具較高的排替壓力排替壓力：是指某一巖樣中的潤濕相流體被非潤濕相流體開始排替所需的最低壓力。4.異常壓力帶阻止油氣向上逸散而成為蓋層第四章 圈閉和油氣藏(Chap

32、ter4 trap and hydrocarbon reservoir)學時：8學時基本內容：圈閉和油氣藏的分類及基本要素。各類圈閉和油氣藏的形成條件、類型及特征。教學重點與難點：各類圈閉和油氣藏的形成條件、類型及特征。教學內容提要：第一節(jié)圈閉和油氣藏概述一、圈閉的概念和發(fā)展油氣圈閉：油、氣、水流體，在其力場強度的作用下，油氣將由高勢區(qū)向各自的低勢區(qū)流動，這種儲集層中被高油或氣勢面、非滲透性遮擋單獨或聯(lián)合封閉而形成的油或氣的低勢區(qū)，稱為油氣圈閉。二、圈閉和油氣藏的分類按成因可將圈閉分為：構造、巖性、地層、水動力和復合圈閉五大類。圈閉成因分類系統(tǒng)表大類構造圈閉巖性圈閉地層圈閉水動力圈閉復合圈閉亞

33、類1背斜圈閉1透鏡體型1地層超覆圈閉1構造鼻和階地型水動力圈閉1構造-地層復合圈閉2斷層圈閉2上傾尖滅型2不整合圈閉2單斜型水動力圈閉2水動力-構造復合圈閉3裂縫性背斜圈閉3礁型圈閉3古潛山圈閉3純水動力圈閉3地層-水動力復合圈閉4刺穿圈閉4瀝青封閉圈閉4構造-地層-水動力復合圈閉三、圈閉和油氣藏的度量（本節(jié)重點）（一）圈閉的度量1閉合度（高）和閉合面積的確定閉合度：是指圈閉頂點到溢出點的等勢面垂直的最大高度。溢出點：是指圈閉容納油氣的最大限度的位置。閉合點：從另一角度來描述溢出點的特征，意即閉合的最低點，低于該點位置，圈閉就不存在了（不閉合），或超出圈閉的范圍。2有效孔隙度和儲集層有效厚度的

34、確定（二）油氣藏的度量1油氣藏的概念油氣藏：是相當數(shù)量的油氣在單一圈閉中的聚集，在一個油氣藏內具有統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)和統(tǒng)一的油、氣、水界面，是地殼中最基本的油氣聚集單元。2油氣藏內油、氣、水的分布3度量參數(shù)對于油氣藏來講，其大小通常是用儲量來表示的，主要用到以下幾個參數(shù)和術語。（1）油氣藏高度和油氣柱高度油氣藏高度：是指油氣藏頂（閉合高和儲層頂面交點）到油氣水界面的最大高差。油氣柱高度：是指油氣的最高點到最低點的海撥高度。（2）含油邊界和含油面積油（氣）水界面與儲集層頂、底面的交線稱為含油邊界。其中與頂面的交線稱為外含油（氣）邊界，與底面的交界稱為內含油（氣）邊界。由相應含油邊界所圈定的面積分別稱

35、為內含油面積和外含油面積。（3）氣頂和油環(huán)氣柱高度等于油氣藏頂?shù)接蜌饨缑娴拇怪本嚯x，油環(huán)高度等于油氣藏高度減去氣柱高度。第二節(jié)構造圈閉和油氣藏構造圈閉：是由于地殼運動使儲集層頂面發(fā)生了變形或變位而形成的圈閉，在其中聚集了烴類之后就稱為構造油氣藏。一、背斜圈閉及油氣藏背斜圈閉：由于儲集層發(fā)生褶皺變形，其上部又為非滲透性巖層所覆蓋遮擋，底面或下傾方向被高油氣勢面或非滲透性巖層聯(lián)合封閉而形成的圈閉即為背斜圈閉，聚集油氣后，成為背斜油氣藏。（一）背斜圈閉的特征（二）背斜油氣藏的基本特征（三）背斜油氣藏的形成機理及成因分類（本節(jié)重點）1褶皺作用形成的背斜油氣藏2與基底活動有關的背斜圈閉和油氣藏3與同生斷

36、層有關的逆牽引背斜圈閉及油氣藏4與塑性流動物質有關的背斜圈閉及油氣藏5與剝蝕作用及壓實作用有關的差異壓實背斜及油氣藏二、斷層圈閉及油氣藏斷層圈閉：是指沿儲集層上傾方向受斷層遮擋所形成的圈閉，聚集油氣后即成為斷層油氣藏。（一）斷層在油氣藏形成中的作用（本節(jié)重點）封閉作用：斷層是否起封閉作用取決于斷層本身是否封閉和斷層兩盤巖性的接觸關系。其結果是形成油氣藏。通道作用：成為油氣運移的通道。其結果是油氣運移至淺處，若遇圈閉可形成次生油氣藏；若無遮擋油氣逸散至地面而散失。（二）斷層圈閉和油氣藏的類型（本節(jié)重點）斷層圈閉的形成條件是斷層必須是起封閉作用的，那么在平面上必須是斷層線與儲集層的構造等高線構成閉

37、合的狀態(tài)才能形成圈閉。那么根據(jù)斷層與儲集層的平面組合關系，可將斷層圈閉分為以下四種基本類型：1彎曲或交錯斷層與單斜構造結合組成的圈閉和油氣藏。2三個或更多斷層與單斜或彎曲巖層結合形成的斷層或斷塊圈閉和油氣藏。3單一斷層與褶曲結合形成的斷層圈閉和油氣藏。4逆和逆掩斷層與背斜的一部分結合形成的逆（或逆掩）斷層圈閉和油氣藏。（三）斷層油氣藏的基本特征斷層油氣藏的基本特征主要是沿斷層附近儲集層因巖層被擠壓破裂而滲透性變好；斷層的發(fā)育使油氣藏復雜化，構造斷裂帶內的油氣藏被斷層切割為許多斷塊，分隔性強，各斷塊內含油層位、含油高度、含油面積很不一致；油氣常富集在斷層靠油源一側。三、裂縫性背斜圈閉和油氣藏裂縫

38、性背斜圈閉：在背斜構造控制下，致密而脆性的非滲透性巖層，由于各種原因可以出現(xiàn)裂縫特別發(fā)育而使孔隙度和滲透性變好的局部地區(qū)，周圍則為非滲透性圍巖和高油氣勢面聯(lián)合封閉形成的油氣低勢區(qū)，稱為裂縫性背斜圈閉。聚集了油氣之后即形成裂縫性背斜油氣藏。（一）裂縫性背斜油氣藏的基本特征此類油氣藏油氣分布總體上受背斜構造控制，但具有油氣分布不規(guī)則的特征。由于儲層非均質性嚴重，裂縫的發(fā)育與儲集巖性質和所受構造作用的強弱有密切關系，使油氣藏的油氣產量，油氣柱高度及油氣層壓力分布極不均一。（二）裂縫性背斜油氣藏的基本類型按儲集層的巖石類型，可分為碳酸鹽巖和其它沉積巖兩大類。四、刺穿圈閉及油氣藏（一）形成機理刺穿圈閉：

39、地下巖體（包括軟泥、泥膏巖、鹽巖及各種侵入巖漿巖）侵入沉積巖層，使儲集層上方發(fā)生變形，其上傾方向被侵入巖體封閉而形成的圈閉稱為刺穿圈閉。（二）刺穿油氣藏的主要類型按儲層與刺穿巖體的相互關系，可分為：鹽栓（核）遮擋圈閉和油氣藏；鹽帽沿遮擋圈閉和油氣藏；鹽帽內透鏡狀圈閉和油氣藏，除外，其余二類油氣藏多呈層狀展布。第三節(jié)巖性圈閉和油氣藏巖性圈閉：儲集層的巖性在橫向上發(fā)生變化，四周或上傾方向為非滲透性巖層遮擋而形成的圈閉稱巖性圈閉。聚集油氣之后形成巖性油氣藏。一、砂巖透鏡體巖性圈閉和油氣藏透鏡體巖性圈閉四周均為非滲透性巖層，無溢出點，圈閉的大小受非滲透性圍巖所限，往往難以形成大規(guī)模的油氣藏。發(fā)育背景：

40、碎屑巖透鏡體巖性圈閉多與岸帶附近的砂體有關，常見的有河道砂體，三角洲分流河道砂體，沿岸帶分布的河口壩、堡壩砂體。二、砂巖上傾尖滅巖性圈閉和油氣藏上傾尖滅型巖性油氣藏上傾方向為非滲透性巖層遮擋，油氣仍成層狀分布，圈閉的閉合面積由通過溢出點的儲集層構造等高線和巖性尖滅線所圈定，兩者在平面上必須閉合才能形成圈閉。在平面上，巖性尖滅線和構造等高線有三種組合形式：彎曲的尖滅線與平直的構造等高線；平直的尖滅線與彎曲的構造等高線；兩者都彎曲。發(fā)育背景：儲層多以碎屑巖為主，發(fā)育的沉積類型與透鏡體巖性圈閉類似，有河道砂體側翼、岸帶附近的三角洲砂巖體前緣或側翼、濱岸砂壩、水下扇的前緣或側翼等。由于岸線附近常形成與

41、巖性尖滅有關的呈帶狀分布的油氣藏，故常把這類油氣藏帶稱海濱線油氣藏帶。三、生物礁圈閉和油氣藏礁型圈閉：是指礁組合中具有良好孔、滲性的儲集巖體被周圍非滲透性巖層和下伏水體聯(lián)合封閉而形成的圈閉。礁型圈閉中聚集了油氣之后就形成礁型油氣藏。礁型油氣藏根據(jù)油氣分布的控制因素可分為：1.整個生物礁形成統(tǒng)一的古地貌突起，油氣藏居于巖礁突起頂部，底部有水。油氣的分布類似于古潛山油氣藏。2.礁體內巖體物性不均勻，油氣僅分布于礁體內部局部滲透帶中，油氣藏受礁體古地貌與物性雙重控制。3.生物礁產狀呈背斜，油氣藏受礁體和背斜構造雙重控制。第四節(jié)地層圈閉和油氣藏地層圈閉：主要是由于儲集層縱向連續(xù)性發(fā)生中斷而形成的圈閉。

42、這里指狹義的地層圈閉，即不整合圈閉：是指儲集層的上傾方向直接與不整合面相切封閉而形成的圈閉。儲層可位于不整合面之上或之下。一、地層超覆圈閉和油氣藏地層超覆圈閉和油氣藏：在不整合面上由于地層超覆沉積的砂巖體直接與不整合面接觸，不整合面從下面與儲集層上傾方向相切，并對儲集層上傾方向起支撐和封閉作用。儲集層的下傾方向則為水體或非滲透性巖層聯(lián)合封閉。二、地層不整合圈閉和油氣藏（本節(jié)重點）1、不整合面下不整合油氣藏不整合面下不整合油氣藏：不整合面在儲集層上面對儲集層上傾方向進行封閉，儲層兩側仍為不滲透巖層封閉。油氣藏為層狀，閉合面積由通過溢出點的儲層構造等高線和儲層剝蝕線形成的閉合區(qū)來決定。它是原來的古

43、構造（如背斜、單斜）被剝蝕掉一部分，后又被新的沉積物所覆蓋而形成的。有時也稱它為潛伏剝蝕構造油氣藏。2古潛山圈閉和油氣藏古潛山圈閉和油氣藏：是由長期遭受風化剝蝕的古地形突起被上覆不滲透巖層所覆蓋形成圈閉條件，油氣聚集其中而形成的。也稱它為潛伏剝蝕突起油氣藏。油源來源于古潛山外部，經構造斷裂、物理風化和化學風化作用使不同巖類組成的“潛山”儲集體遭受風化、淋濾、溶蝕作用而形成滲透性良好的縫網(wǎng)裂縫系統(tǒng)成為油氣聚集的空間，而不整合面及斷層面等供油通道，則成為古潛山油氣藏形成的必要條件。油氣藏呈塊狀分布，不受層位控制。3基巖油氣藏基巖油氣藏：是指油氣儲集于沉積巖基底結晶巖系中的油氣藏。實際上它是屬于特殊

44、類型的古潛山油氣藏。其儲集空間、運移通道、油氣藏特征均與古潛山油氣藏相同，它與古潛山油氣藏的區(qū)別主要在于：儲集層類型，古潛山為沉積巖裂縫、溶蝕孔洞為主要的儲集空間；基巖油氣藏為變質結晶巖，構造運動和風化作用產生的裂縫為其主要的儲集空間。油氣來源，古潛山油氣藏油氣可來源于比潛山時代新的生油巖，也有與潛山同時代或比潛山老的生油巖；而基巖油氣藏的油氣只能來源于不整合面以上的沉積巖系的生油巖，不可能來源于基巖下面的生油巖。第五節(jié)水動力圈閉和油氣藏（難點）水動力圈閉：在水動力作用下，儲集層中被高油、氣勢面，非滲透性遮擋單獨或聯(lián)合封閉而形成的油或氣的低勢區(qū)稱為水動力圈閉。一、水動力圈閉的形成機制Hubbe

45、rt(1940)將單位質量的流體所具有的機械能之和定義為流體的勢（），也就是說，流體在其達到勢能最低值以前，總是在各自力場的支配下，由各自的高勢區(qū)向低勢區(qū)流動。由油、氣、水的勢能公式：w= gZ + P/wo= gZ + P/og= gZ + P/g和靜水柱壓力：P =wHg推導得出：在靜水條件下，hw為定值，U為常數(shù)，油氣勢只與高程Z成反比，油氣等勢線與構造等高線平行，構造高部位為低勢區(qū)。在動水條件下，hw順水流方向降低，為一變量。油氣勢取決于水動力hw和高程Z。由UO-VO和Ug-Vg確定的ho、hg等值線構成的閉合區(qū)為水動力圈閉的位置。二、水動力圈閉的類型及其形成的基本條件由水動力因素起

46、主導控制作用的水動力圈閉主要有三種類型：1鼻狀構造和構造階地型水動力圈閉2單斜型水動力圈閉3純水動力油氣藏第六節(jié)復合圈閉和油氣藏復合圈閉：將儲集層上方或上傾方向由構造、地層和水動力因素中兩種或兩種以上因素共同封閉而形成的圈閉稱為復合圈閉。1構造地層復合油氣藏2構造水動力復合油氣藏3地層水動力復合圈閉和油氣藏4構造地層水動力復合圈閉和油氣藏第五章 石油和天然氣的運移(Chapter5 hydrocarbon migration)學時：6學時基本內容：油氣初次運移的主要動力、運移機制、方向和距離。油氣二次運移的動力、運移機理及方向。教學重點與難點：油氣初次運移的主要動力因素和油氣二次運移的機理及方

47、向。教學內容提要：第一節(jié)油氣運移概述油氣運移：當石油、天然氣受到某種自然動力的驅使在地殼中發(fā)生位置移動時，稱為油氣運移。初次運移：是指生油層中生成的石油和天然氣，從生油層向儲集層（或輸導層）中的運移。是油氣脫離烴源巖的過程，又稱為排烴。油氣二次運移：是指油氣脫離生油巖后，在孔隙度、滲透率較大的儲集層中或大的斷裂、不整合面中的傳導過程。它包括聚集起來的油氣由于外界條件的變化而引起的再次運移。第二節(jié)油氣初次運移一、油氣初次運移的動力（本節(jié)重點、難點）1壓實作用壓實作用：是沉積物在上覆沉積負荷作用下，沉積物致密程度增大的地質現(xiàn)象，在壓實作用過程中，沉積物通過不斷排出孔隙流體，孔隙度不斷減少，孔隙流體

48、壓力基本保持靜水壓力，稱為正常壓實或壓實平衡狀態(tài)。在正常壓實過程中，當烴源巖生成的油、氣溶解在孔隙水中，就能夠隨著孔隙水一起被壓實排出，實現(xiàn)油氣的初次運移。欠壓實：如果由于某種原因孔隙流體的排出受到阻礙，孔隙度不能隨上覆負荷的增加而相應減少，孔隙流體壓力常具有高于靜水壓力的異常值，這種壓實狀態(tài)就稱為欠壓實或壓實不平衡。如果排水不暢，造成欠壓實，可以延緩孔隙流體的排出，如果流體的排出正好被推遲到主要生油時期，則將對油氣初次運移起到積極作用。還有利于有機質的熱成熟，也是驅使油氣進行初次運移的潛在動力。2熱力作用由于埋藏深度的增加，孔隙體積膨脹遠遠小于孔隙流體的膨脹，造成異常高壓，為油氣運移提供了一

49、個動力。3烴類及非烴氣體生成的作用干酪根在熱降解生成石油和甲烷氣體等烴類的同時，也產生大量的水和非烴氣體（主要是CO2），而這些流體的體積大大超過原來干酪根的體積，引起頁巖孔隙流體壓力大幅度的提高，使異常高壓進一步增強，這種壓力的增加將導致微裂縫的產生（Hedberg，1980），使石油進入滲透性的載巖和儲集層。4粘土礦物的脫水作用泥巖在埋藏過程中，隨著深度的增加，粘土礦物要發(fā)生成巖作用，放出大量的層間水，在沒有增大的孔隙體積中造成異常高壓，也是油氣運移的一個動力。二、油氣初次運移的相態(tài)（一）水溶相運移1分子溶液2膠體溶液（二）游離相運移1油相運移2分子擴散（三）相態(tài)演變方式Barker和Ti

50、ssot提出不同埋深以不同方式進行運移的相態(tài)演變方式。未成熟階段：由于石油還未大量生成而地層孔隙度又較大，此時源巖中含油飽和度很低只可能有水相運移；成熟階段：一方面生油量大大增加，另一方面孔隙度又較小，源巖中的含油飽和度變大以致超過臨界運移飽和度而發(fā)生連續(xù)油相運移，隨著源巖進一步埋深，在較高溫度下，演化進入高成熟的濕氣階段，此時石油可以呈氣溶相運移；過成熟階段：石油發(fā)生熱裂解產生大量甲烷氣體，可以產生游離氣相和擴散相運移。所以初次運移相態(tài)隨埋深的演變規(guī)律主要是水溶相油相氣溶相。對于富含型干酪根的腐殖型源巖來說，因為源巖以產氣為主，多以氣溶相進行初次運移。三、油氣初次運移的方式油氣初次運移的通道

51、不外乎烴源巖中的孔隙系統(tǒng)、裂縫系統(tǒng)、孔隙裂縫網(wǎng)絡。初次運移的主要動力是壓力差和濃度差，壓力差包括正常壓實和欠壓實的異常高壓。對應于上述的動力因素，油氣初次運移有三種方式：（1）“壓實水流”模式，在正常壓實作用下，油氣溶解于水中，通過孔隙系統(tǒng)被壓實出來；（2）“微裂縫排烴”模式，在異常高壓作用下巖石產生微裂縫，通過微裂縫排出游離石油或天然氣；（3）擴散作用，由濃度差驅動，通過孔隙和裂縫系統(tǒng)排出烴。四、初次運移條件的研究（選講）1初次運移出現(xiàn)的深度和時期2油氣初次運移的方向、距離和有效排烴厚度烴源巖有效排烴厚度：生油層中只有與儲集層相接觸的一定距離內的烴類才能排出來，這段厚度就是生油層排烴的有效厚

52、度。排烴效率：是指烴源巖排出烴的質量與生烴的質量百分比。第三節(jié)油氣的二次運移一、油氣二次運移的機理（本節(jié)重點）（一）二次運移的阻力在油滴兩端的毛細管壓力差即為真正的毛細管阻力：Pc= 2( 1/rt-1/rp)式中，rt、rp分別為油滴兩端的巖石孔喉半徑，為界面張力。（二）二次運移的動力1凈浮力石油地質學中常將浮力與重力同時考慮，并將浮力與重力的代數(shù)和稱為凈浮力。故石油質點的凈浮力可用下式表示。Fr= -w/og + g = -(w-o)/og式中負號（-）表示凈浮力方向與矢量g相反。2水動力推動單位質量石油質點運移的水動力值等于：Fo=w/oEw凈浮力和水動力的矢量和(Eo)是油氣動移的動力

53、。即合力：Eo= -(w-o)/og +w/oEw（三）油氣二次運移的機制油氣二次運移的條件，首先必須具有一定的油氣飽和度，只有當油氣飽和度大于臨界油氣飽和度時，才有相對滲透率和有效滲透率。其次，油柱必須大于臨界油柱高度，具有足夠的浮力和水動力來克服毛細管阻力。油氣經過初次運移進入儲層時可能是分散的游離狀態(tài)，這時油氣數(shù)量少，體積小，所受驅動力不大，不足于克服毛細管壓力差的阻礙，因此微小的油滴將處于停滯不動的狀態(tài)。隨著初次運移的持續(xù)進行，油滴增大，逐漸成絲連片，總的驅動力也越來越大。此外，烴類物質從烴源巖進入儲集層時壓力降低，溶有氣體的石油體積增大、密度降低、驅動力增加，即所謂溶解氣效應。這兩個

54、原因，使烴類驅動力逐漸增大，直到驅動力大于毛細管壓力差時，便發(fā)生二次運移。二、油氣二次運移的通道油氣二次運移的具體通道主要有連續(xù)的滲透性巖石的孔隙系統(tǒng)、斷層和裂縫面、不整合面等。三、油氣二次運移的指向及意義（本節(jié)重點、難點）油、氣、水的力場分布對油氣二次運移的方向起著直接控制作用。油氣勢差是二次運移的動力源。油氣二次運移受到三個力的作用，即浮力、水動力和毛細管阻力差，油氣二次運移的方向取決于這三個力的合力。在含油氣盆地中，如果在靜水條件下，油氣主要沿著浮力方向運移，在動水條件下，則沿著浮力和水動力的合力方向，所以油氣二次運移總的來說是垂直向上的，當受到遮擋時，則沿著上傾方向，而具體的運移路線又

55、是沿著各種通道的最小阻力方向。在沉積盆地中，生油區(qū)一般位于凹陷的最深處，與之相鄰的斜坡和隆起是二次運移的主要指向。而具體的運移路線又是沿著各種通道的最小阻力方向，它受儲層的巖性變化、地層不整合以及斷層分布等因素的控制和影響。因此，位于凹陷附近的隆起帶及斜坡帶，特別是長期繼承性隆起帶中良好儲層常?？刂浦蜌獾某跏挤植肌Ｒ虼诉@些位置即為盆地中的有利含油遠景區(qū)。構造運動?？墒沟貙影l(fā)生褶皺斷裂，改變其原有產狀，引起油氣的再分布。掌握盆地構造現(xiàn)有格局和歷史發(fā)展，可以預測油氣的區(qū)域分布。四、二次運移的距離及油氣性質的變化1色層效應：結果往往是使石油的膠質、瀝青質、卟啉及釩鎳等重金屬減少，輕組分相對增多，在

56、烴類中烷烴增多，芳烴相對減少，烷烴中低分子烴相對增多，高分子烴相對減少。反映到物理性質上，表現(xiàn)為密度變小、顏色變淡、粘度變稀。2氧化作用：可使石油的膠狀物質增加，輕組分相對減少，環(huán)烷烴增加，烷烴和芳烴相對減少，密度、粘度也隨之加大，其效果大致與色層效應相反。第六章 油氣藏的形成(Chapter6 formation of hydrocarbon reservoir)學時：8學時基本內容：油氣聚集的基本原理。油氣藏形成的基本條件。油氣藏破壞和再分布的地質作用及油氣的變化。含油氣系統(tǒng)的主要研究內容及分類。教學重點與難點：油氣聚集原理及油氣藏形成的基本條件。教學內容提要：第一節(jié)油氣聚集（重點）油氣聚

57、集：油氣在儲層中由高勢區(qū)向低勢區(qū)運移的過程中遇到圈閉時，進入其中的油氣就不能繼續(xù)運移，而聚集起來形成油氣藏的過程，稱為油氣聚集。一、單一圈閉油氣聚集的機理1滲濾作用：對于蓋層封閉能力差的圈閉，毛細管封閉的蓋層對水不起封閉作用，而對烴類則產生毛細管封閉，結果把油氣過濾下來在圈閉中聚集。2排替作用：Chapman(1982)認為蓋層中的流體壓力一般比相鄰砂巖層中的大，油氣進入圈閉后首先在底部聚集，隨著烴類的增多逐漸形成具有一定高度的連續(xù)烴相，由于密度差油的壓力都比水的壓力高，因此產生了一個向下的流體勢梯度，致使油在圈閉中向上運移同時把水向下排替直到束縛水飽和度為止。二、系列圈閉中的油氣聚集原理（本

58、節(jié)重點）1油氣差異聚集原理靜水條件下，在油氣運移的主方向上存在一系列溢出點自下傾方向向上傾方向遞升的圈閉，油氣源充足，蓋層封閉能力足夠大。油氣在圈閉中依次排替作用的結果，出現(xiàn)自上傾方向的空圈閉向下傾方向變?yōu)榧冇筒赜蜌獠丶儦獠氐挠蜌夥植继卣鳌?油氣差異滲漏原理如果在運移的主方向上，存在一系列蓋層封閉能力差的巖性圈閉，油氣在圈閉中依次滲濾作用的結果，出現(xiàn)自上傾方向的空圈閉向下傾方向變?yōu)榧儦獠赜蜌獠丶冇筒氐挠蜌夥植继卣?。第二?jié)油氣藏形成的基本條件（重點、難點）一、油氣源條件1、概念成烴坳陷：是指地質歷史時期曾經是廣闊的有利于有機質大量繁殖和保存的封閉或半封閉的沉積區(qū)；成熟烴源巖有機質豐度高，體積大，

59、并能提供充足的油氣源，形成具有工業(yè)價值的油氣聚集。2、條件評價盆地中油氣源是油氣藏形成的首要條件，油氣源是否豐富取決于成烴拗陷的大小，烴源巖的成烴條件和成烴演化史。要具有足夠大的成烴拗陷，生油巖的面積要大，厚度要厚；生油巖的質量要好，有機質豐度高，類型好，要達到成熟。二、儲集層和生、儲、蓋組合及傳輸條件1、概念生儲蓋組合：是指烴源層、儲集層、蓋層三者的組合型式。有利的生儲蓋組合：是指三者在時、空上配置恰當，有良好的輸導層，使烴源層生成的油氣能及時地運移到儲集層聚集；蓋層的質量和厚度能確保油氣不致于散失。2、生儲蓋組合類型連續(xù)的生儲蓋組合：上覆式、下伏式、互層式、側變式或指狀交叉式、封閉式或透鏡

60、式。不連續(xù)生儲蓋組合：不整合型生儲蓋組合和斷裂型生儲蓋組合。復合型的生儲蓋組合：3、生儲蓋組合的評價組合形式、烴源層的單層厚度和砂巖百分率。4、條件評價儲集層的儲集物性好，孔隙結構好；要具備良好的生、儲、蓋組合形式，最佳的生油巖厚度，最佳的砂泥巖百分比。三、圈閉條件1、概念有效圈閉：是指在具有油氣來源的前提下，能聚集并保存油氣的圈閉。2、條件評價圈閉容積要大，形成時間要早，距油源近，閉合高度要高，蓋層封閉能力好。四、保存條件構造運動不要太強烈或地下水活動不活躍，保證圈閉容積不改變或不破壞，圈閉中的油氣不受氧化變質。第三節(jié)油氣藏的破壞和油氣再分布油氣藏的破壞和油氣再分布：是指已經處在物理、化學上