石油地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)授課材料課件

1、主講教師：王順玉石 油 地 質(zhì) 學(xué) 基 礎(chǔ)西南石油學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院（下篇）主講教師：王順玉石 油 地 質(zhì) 學(xué) 基 礎(chǔ)西南石油學(xué)院資源第七章 石油、天然氣與油田水原油的組成及性質(zhì)天然氣的組成及性質(zhì)地下水的性質(zhì)和組成第七章 石油、天然氣與油田水原油的組成及性質(zhì)第七章 石油、天然氣與油田水石油（Petroleum）是指從地下深處開采出來的多組分混合物，其主要組成是烴類（烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴），其次是數(shù)量不多但很有意義的非烴組分（含氧化合物、含氮化合物、含硫化合物、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)）。根據(jù)石油在地下存在的相態(tài)，可以把石油分為：天然氣（gas）：在標(biāo)準(zhǔn)的溫度和壓力條件下（760mmHg，15.6 ）不凝結(jié)

2、，以氣態(tài)的形式存在；凝析油（condensate）：在地層條件即地下一定溫度和壓力條件下呈氣態(tài)，在地面常溫、常壓條件下反凝析呈液態(tài)；原油（crude oil）：在地層條件和地面條件下均呈液態(tài)存在。 一般來講，石油都有相似性，但石油的化學(xué)組成是不固定的，不同地區(qū)、不同層位的石油在物理、化學(xué)性質(zhì)上又存在較大的差異，主要受有機(jī)母質(zhì)類型、熱演化程度和油氣成藏后的次生變化作用的影響。 第七章 石油、天然氣與油田水石油（Petroleum）一、原油的組成1、元素組成世界上各油田所產(chǎn)原油的性質(zhì)雖然千差萬別，但它們的元素組成是一致的，基本是由碳、氫、硫、氮、氧五種元素組成，而且主要是碳和氫。它們在原油中含量的

3、一般范圍是：碳 83.087.0氫 11.014.0硫 0.058.00氮 0.022.00氧 0.052.00 除碳、氫、硫、氮、氧外，原油中還含有微量的金屬和非金屬元素，它們的含量一 般只是百萬分之幾甚至十億分之幾。微量金屬元素30多種, 有 Fe 、 Al 、V、 Ni。第一節(jié) 原油的組成及性質(zhì) 一、原油的組成1、元素組成世界上各油田所產(chǎn)原油的性質(zhì)雖然千第一節(jié) 原油的組成及性質(zhì)2、原油的化學(xué)組成 在原油的化學(xué)組成中，按照化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為：烴類(Hydrocarbon)：指全部由氫和碳原子構(gòu)成的化合物 (CH4，C2H6 .) 烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴 第一節(jié) 原油的組成及性質(zhì)2、原油的化學(xué)組成

4、第一節(jié) 原油的組成及性質(zhì)(1)烷烴： 屬飽和烴（CnH2n+2） C14氣態(tài)，C516液態(tài)，C17+固態(tài) A.正構(gòu)烷烴 屬直鏈烴 -C-C-C-C- 在原油中正構(gòu)烷烴的含量是較高的，其含量一般為1520。原油中已檢測出C1C40的各種正構(gòu)烷烴。 含量高低取決于：（1）生成條件原始有機(jī)質(zhì)的性質(zhì)。 （2）烴源巖的熱演化程度。Heptane (C7H16) Pentane (C5H12)Propane (C3H8)第一節(jié) 原油的組成及性質(zhì)(1)烷烴： 屬飽和烴（CnH2第一節(jié) 原油的組成及性質(zhì)B.異構(gòu)烷烴 屬側(cè)鏈烴 在中等分子量范圍內(nèi)最重要的異構(gòu)烷烴是異戊二烯類烷烴，它們是C9C25的異構(gòu)烷烴，每隔

5、三個(gè)碳原子有一個(gè)甲基支鏈，含量常占原油的1。 最重要的是：異戊二烯型烷烴（植烷，姥鮫烷） 稱謂 指紋化合物 同源石油所含的異戊二烯型烷烴的類型和含量非常相似。IsopentaneIsobutane (C4H10)第一節(jié) 原油的組成及性質(zhì)B.異構(gòu)烷烴 屬側(cè)鏈烴 第一節(jié) 原油的組成及性質(zhì)(2).環(huán)烷烴化合物 A.概念: 具有三個(gè)碳原子以上，單鏈相連，呈閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)的烴類稱環(huán)烷烴。 有: 單環(huán) 雙環(huán) 多環(huán) B.分布：在碳數(shù)小于10的輕餾分中，環(huán)己烷、環(huán)戊烷及其衍生物是石油的重要組分，特別是甲基環(huán)己烷和甲基環(huán)戊烷常常是最豐富的。中等到重餾分（C10C35）的環(huán)烷烴一般由15個(gè)五員環(huán)和六員環(huán)組成。其中單

6、環(huán)和雙環(huán)烷烴占環(huán)烷烴總量的5055，三環(huán)烷烴占20。四環(huán)和五環(huán)環(huán)烷烴平均占碳數(shù)大于10的環(huán)烷烴的25，它們的結(jié)構(gòu)與四環(huán)甾族化合物和五環(huán)三萜烷直接相關(guān)。cyclohexane第一節(jié) 原油的組成及性質(zhì)(2).環(huán)烷烴化合物cyclohe第一節(jié) 原油的組成及性質(zhì)(3).芳香烴化合物 概念：具有六個(gè)碳原子和六個(gè)氫原子組成的特殊碳環(huán)苯環(huán)的化合物。 類型及含量：單環(huán)型苯 甲苯 對(duì)二甲苯； 多環(huán)型聯(lián)苯 三苯甲烷； 稠環(huán)萘 蒽 菲，含二個(gè)或多個(gè)苯環(huán)，共用二個(gè)相鄰碳原子稠合而成。其中13環(huán)的苯、萘和菲系列含量最高，占芳香餾分的70左右，而四環(huán)以上的芳烴僅占不到10。naphthalene第一節(jié) 原油的組成及性質(zhì)(

7、3).芳香烴化合物naphtha第一節(jié) 原油的組成及性質(zhì)非烴類原油中，氧、氮、硫三種元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般僅為2左右，但其化合物卻達(dá)1020，甚至更多。主要集中在原油的高沸點(diǎn)餾分中。原油中非烴主要有：含氧化合物、含硫化合物、含氮化合物。（1）含硫化合物：有害物質(zhì)，對(duì)機(jī)器、管道、油罐、煉塔腐蝕。 所有原油中都含有一定量的硫，但不同原油的含硫量相差很大，從萬分之幾到百分之幾。原油中有機(jī)硫化物已鑒定出250種。除元素硫以外，主要以硫醇、硫醚和噻吩類等出現(xiàn)評(píng)價(jià)石油質(zhì)量的重要指標(biāo)： 含量 2% 高硫原油 （碳酸鹽巖 膏鹽巖含油層） 0.5 2% 含硫原油 0.5% 低硫原油 （砂巖地層）thiophene

8、(C4H4S)Sulphur Compounds第一節(jié) 原油的組成及性質(zhì)非烴類原油中，氧、氮、硫三種元第一節(jié) 原油的組成及性質(zhì)（2）含氮化合物： 原油中的氮含量通常在0.050.5范圍內(nèi)。原油中的氮含量是隨餾分沸程的升高而增加的。原油中氮約有90存在于渣油中。 對(duì)于原油中的含氮化合物，尤其是較重餾分中的含氮化合物，由于在分離和鑒定上的困難，迄今尚未完全弄清楚，一般按酸堿性分為堿性和非堿性兩大類。對(duì)堿性含氮化合物研究較多，已鑒定出大約80多種單體化合物，主要是吡啶、喹啉、異喹啉的同系物和卟啉。卟啉化合物是石油有機(jī)成因的重要生物標(biāo)志物。中性含氮化合物有吡咯、吲哚、咔唑的同系物等。 用途：石油有機(jī)成

9、因證據(jù)之一。 第一節(jié) 原油的組成及性質(zhì)（2）含氮化合物：第一節(jié) 原油的組成及性質(zhì)（3）含氧化合物： 大多數(shù)原油中的含氧量在0.11.0之間，個(gè)別的達(dá)3.0。主要有：醇（ROH）、酚（ArOH）、醚（ROR）、醛（RCOH）、酮（RCOR）和酸（RCOOH）。原油中含氧化合物主要是酸性含氧化合物，其中環(huán)烷酸最多，占酸性物質(zhì)90以上。 地層水和原油中酸性含氧化合物對(duì)儲(chǔ)集層次生孔隙的形成具有重要的意義。通常認(rèn)為巖石次生孔隙的形成與地層水的酸性有關(guān)。研究表明低分子有機(jī)酸的酸性明顯較CO2高。 Oxygen Compounds第一節(jié) 原油的組成及性質(zhì)（3）含氧化合物：Oxygen C第一節(jié) 原油的組成及

10、性質(zhì) 3、族組成飽和烴：芳香烴：膠質(zhì)：膠質(zhì)多為棕黃色到黑色的粘稠狀液體和半固體?？扇苡诘头肿恿康恼龢?gòu)烷烴和苯、石油醚、三氯甲烷、四氯化碳等有機(jī)溶劑，分子量一般在5001200之間，其中氧占28，硫占0.55，氮占2左右。相對(duì)密度為11.1。膠質(zhì)有很強(qiáng)的著色能力，原油的顏色主要是由膠質(zhì)引起的。主要由縮合芳香烴和環(huán)烷烴組成，部分是雜環(huán)，環(huán)間由脂肪鏈聯(lián)結(jié) 。瀝青質(zhì) ：瀝青質(zhì)多為脆性固體黑色粉末，不溶于低分子量的正構(gòu)烷烴，但可溶于苯、石油醚、三氯甲烷、四氯化碳等有機(jī)溶劑，其分子量在100010000之間。其元素組成與膠質(zhì)無多大差別，主要是O、S、N等雜原子含量更高。瀝青質(zhì)結(jié)構(gòu)是多環(huán)的，以縮合芳香核為主

11、，它們形成的瀝青質(zhì)質(zhì)點(diǎn)，大小在50100之間。 第一節(jié) 原油的組成及性質(zhì) 3、族組成第一節(jié) 原油的組成及性質(zhì)第一節(jié) 原油的組成及性質(zhì) Asphaltene Asphaltene 第一節(jié) 原油的組成及性質(zhì)二、石油的類型第一節(jié) 原油的組成及性質(zhì)二、石油的類型第一節(jié) 原油的組成及性質(zhì)（一）顏色（color）淺黃色黑，但深色石油居多。黑色金子。烴類組成（輕質(zhì)，重質(zhì)成分含量），重質(zhì)油、稠油色深，凝析油、輕質(zhì)油色淺。（二）相對(duì)密度（Gravity）相對(duì)密度：20的石油與5純水單位體積的重量比。D204d20：0.751.00，也有1.0者（伊朗、加州、墨西哥，我國孤島館陶組石油：0.931.026。前蘇聯(lián)

12、蘇拉漢石油0.71）美國：API度=141.5/d（15.5）-131.5 （高者輕，低者重）（15.5時(shí)）1.0相當(dāng)于API度：10度；（15.5時(shí)）0.85相當(dāng)于API度：35度決定因素：1 膠質(zhì) 瀝青質(zhì)含量；2 大分子烴類含量；3 溶解氣含量重油、輕質(zhì)油界線：國際0.934；我國0.92；（三）粘度（Viscosity）0.5mPa.s以下數(shù)十萬mPa.s。受溫度影響極大，壓力加大亦有增加。決定因素：組成，溶解氣含量稀油：100mPa.s普通稠油：10010000mPa.s特稠油：10000mPa.s50000mPa.s超稠油：50000mPa.s三、石油的物理性質(zhì) 第一節(jié) 原油的組成及

13、性質(zhì)（一）顏色（color）三、石油的第一節(jié) 原油的組成及性質(zhì)（四）熒光性（Fluorescence） 紫外線照射下發(fā)光熒光。 多環(huán)芳烴及非烴引起發(fā)光，飽和烴則不發(fā)光。熒光分析（十分靈敏） 輕質(zhì)油：淺蘭色；膠質(zhì)多者：綠黃；瀝青質(zhì)多者：褐色。（五）旋光性 當(dāng)偏光通過石油時(shí)，偏光面會(huì)旋轉(zhuǎn)一定角度，這種特性稱為旋光性。 左旋物質(zhì)，右旋物質(zhì)，天然石油多為右旋。0.1度幾十分。（五）溶解性 烴類難溶于水，易溶于氯仿，四氯化碳，苯，石油醚等有機(jī)溶劑。（六）導(dǎo)電性（Conductivity） 高電阻率電阻率測井 第一節(jié) 原油的組成及性質(zhì)（四）熒光性（Fluorescen第二節(jié) 天然氣的組成及性質(zhì)一、天然氣的

14、組成1.元素組成 C、H 為主，少量 N、 O、 S。 含量：C 65-80% H12-20% 2.化合物組成烴類：通常甲烷占絕對(duì)優(yōu)勢，并有數(shù)量不等的重?zé)N氣（C2+），但在某些原油伴生氣（氣頂氣和油溶氣）中，重?zé)N氣含量可以超過甲烷。重?zé)N氣（C2+）中以乙烷和丙烷最為常見，含量亦高，碳數(shù)大于4的重?zé)N氣含量較低，在多數(shù)情況下含量隨碳數(shù)的增加而減少。 干氣（dry gas）：CH4 95% 藍(lán)色火焰，少含汽油蒸汽。 濕氣（wet gas）：含重?zé)N氣，黃色火焰。第二節(jié) 天然氣的組成及性質(zhì)一、天然氣的組成第二節(jié) 天然氣的組成及性質(zhì)非烴：CO2、N2、H2S、H2、CO、SO2、Hg等以及微量的惰性氣體（

15、氦、氖、氬、氪、氙等），有時(shí)還含有少量的有機(jī)硫、氧、氮化合物。 一般含量少，少數(shù)例外 ，如： 美國: 本得隆起 二迭系砂巖氣藏 N2 達(dá)8.6%（Nitrogen） 中國: 廣東 三水盆地 砂頭峪氣田 CO2達(dá)99.5%（Carbon dioxide） 河北 趙蘭莊油氣田 孔一段 H2S 達(dá)92%（Hydrogen sulfide） 第二節(jié) 天然氣的組成及性質(zhì)非烴：CO2、N2、H2S、H第二節(jié) 天然氣的組成及性質(zhì)1氣藏氣（干氣，貧氣）：烴類氣體單獨(dú)聚集成藏，不與石油伴生。C1一般大于95%，重?zé)N氣含量極少（14%）。N2為主的氣藏?cái)?shù)量10%，CO2或H2S為主的氣藏1%我國天然氣儲(chǔ)量規(guī)范：H

16、2S0.5%，CO25%，He0.1%，都要計(jì)算其儲(chǔ)量2氣頂氣（濕氣，富氣）：與石油共存于油氣藏中，呈游離氣頂狀態(tài)的天然氣。重?zé)N含量可達(dá)百分之幾幾十（僅次于甲烷）（gas cap）3溶解氣（dissolved gas）：地層條件下溶解在石油和水中的氣體。-濕氣重?zé)N含量變化大：2080%原始溶解氣油比變化大：幾上千m3 / m3水中溶解氣應(yīng)注意：0.0幾5m3 / m3 壓力 溶解度，礦化度 溶解度。4凝析氣（condensate gas）：當(dāng)?shù)叵聹囟葔毫Τ^臨界條件后，液態(tài)烴逆蒸發(fā)形成凝析氣。-濕氣，采出過程中反凝析出凝析油。5天然氣水合物甲烷水合物，高壓、一定溫度下：甲烷分子封閉在水分子所形

17、成的固體晶格中（油藏物理P123124頁）-冰凍甲烷6水溶氣二、天然氣的賦存形態(tài) 第二節(jié) 天然氣的組成及性質(zhì)1氣藏氣（干氣，貧氣）：烴類第二節(jié) 天然氣的組成及性質(zhì)三、天然氣的物理性質(zhì)1密度：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，單位體積天然氣與同體積空氣的重量比值。0.50.7g/cm3。2粘度: 與化學(xué)組成及所處的溫度、壓力有關(guān)，0.012mPa.s。 分子量增加粘度減??；溫度、壓力增高，粘度增大。3蒸氣壓力: 氣體液化時(shí)所施加的最低壓力稱蒸氣壓力。分子量越小，蒸汽壓越大。4溶解性: 易溶于石油和水，與溫度、壓力有關(guān)。5熱值: 每立方米天然氣燃燒時(shí)所發(fā)出的熱量。與重?zé)N含量有關(guān)。 熱值排序：煤 干氣 石油 濕氣 111

18、10海水氯化鎂型101深層水氯化鈣型01第三節(jié) 油田水的組成及性質(zhì)三、油田水的類型 水的成因系第八章 油氣的生成 油氣成因理論研究概況生成油氣的原始物質(zhì) 油氣生成的地質(zhì)環(huán)境 有機(jī)質(zhì)向油氣轉(zhuǎn)化的能源條件 油氣生成的熱演化模式 第八章 油氣的生成 油氣成因理論研究概況第一節(jié) 油氣成因理論研究概況一、無機(jī)成因論 石油工業(yè)發(fā)展早期，從純化學(xué)角度出發(fā)，認(rèn)為石油是無機(jī)成因的。無機(jī)成同說大致可歸納為兩類：一類是地深成因說，認(rèn)為輕類形成于地球深處；另一類是宇宙成因說，認(rèn)為烴類早在地球形成的宇宙階段即已形成。其主要依據(jù)： 實(shí)驗(yàn)室中，從無機(jī)物制得了烴類。如門捷列夫用鹽酸加在含錳生鐵上獲得烴類； 天體光譜分析，有碳

19、、氫和烴類； 火山噴出氣體、巖漿巖的包裹體中含烴； 隕石中鑒定出烴類。盡管這些依據(jù)都是事實(shí)，但無機(jī)成因論者的致命點(diǎn)是脫離了地質(zhì)條件來討論油氣的成因，而且將宇宙中發(fā)現(xiàn)的簡單烴與地球上組成復(fù)雜的石油等同起來。 第一節(jié) 油氣成因理論研究概況一、無機(jī)成因論第一節(jié) 油氣成因理論研究概況二、有機(jī)成因論 隨著油氣勘探和生油研究不斷深入，無機(jī)成因論逐步為有機(jī)成因論所代替。有機(jī)成因論的主要論據(jù)：世界上90%以上的石油產(chǎn)于沉積巖區(qū)；而與沉積巖無關(guān)的大片巖漿巖、變質(zhì)巖區(qū)沒有產(chǎn)出石油；少量工業(yè)油流的巖漿巖、變質(zhì)巖都與沉積巖毗鄰；介殼灰?guī)r及其晶洞和泥巖中的砂巖透鏡體這些封閉空間中所含的油氣，只能來源于沉積巖中有機(jī)質(zhì)；油

20、氣中先后鑒定出很多與活生物體有關(guān)的生物標(biāo)志化合物；油氣中烴類與生物體中類脂物、沉積有機(jī)質(zhì)在元素組成、化學(xué)成分及結(jié)構(gòu)上都存在著相似性和連續(xù)性。實(shí)驗(yàn)室中模擬地下條件，從多種有機(jī)質(zhì)中獲得了烴類?？傊蜌獾挠袡C(jī)成因說，由于充分考慮了油氣的生成和產(chǎn)出的地質(zhì)、地球化學(xué)條件。深入對(duì)比了油氣及有機(jī)質(zhì)的組成特征，因此，更能說明油氣的成因。為絕大多數(shù)石油地質(zhì)，地球化學(xué)工作者所接受。現(xiàn)代研究證明，部分天然氣則很可能是無機(jī)成因的。 在油氣生成的機(jī)理和時(shí)間上，亦有早期生成論和晚期生成論之爭。 第一節(jié) 油氣成因理論研究概況二、有機(jī)成因論 第一節(jié) 油氣成因理論研究概況晚期成油論的主要依據(jù)：世界油氣的分布有一定的深度范圍，

21、太淺、太深都很少。 第一節(jié) 油氣成因理論研究概況晚期成油論的主要依據(jù)：第一節(jié) 油氣成因理論研究概況據(jù)哈爾布蒂(1970)統(tǒng)計(jì)，全世界266個(gè)“巨型”油田（可采儲(chǔ)量5億桶），其產(chǎn)層深度為： 產(chǎn)層深度（米） 占“巨型”油田總儲(chǔ)量的 2400 13根據(jù)蘭迪斯(1967)統(tǒng)計(jì)，在19491965年期間發(fā)現(xiàn)的產(chǎn)層深度4570米的油氣田，其中4/5是凝析氣田和干氣田。世界油氣分布與地溫的關(guān)系更加密切。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上99的油田，油藏溫度148.9，其中 油藏溫度 121 濕氣、凝析油藏溫度 121149 干氣藏溫度 149177 工業(yè)性氣藏很少 177204 無工業(yè)性氣藏 204世界油氣分布的溫度，又隨生油

22、層的年代而變化。 第一節(jié) 油氣成因理論研究概況據(jù)哈爾布蒂(1970)統(tǒng)計(jì)，第一節(jié) 油氣成因理論研究概況晚期成油論的意義 提出了生油巖“成熟度”的概念；指出石油的生成需要一定的溫度；生油過程有階段性；從而區(qū)分出未成熟生油層與成熟生油層、過成熟生氣層；并且提出了一套劃分成熟度的指標(biāo)；預(yù)測一個(gè)盆地能找到油還是能找到氣，如是根本沒有成熟生油層，找油希望甚小； 根據(jù)不同演化階段的生油率，更精確地計(jì)算生油量。 第一節(jié) 油氣成因理論研究概況晚期成油論的意義第一節(jié) 油氣成因理論研究概況干酪根熱降解成油論 依據(jù)：現(xiàn)代沉積物中干酪根多；古代巖石中干酪根少，因?yàn)橄挠谏墒?。?jù)測定：55個(gè)現(xiàn)代沉積物的干酪根含量為

23、9597；烴類含量65ppm；791個(gè)古代頁巖的干酪根含量為 90；烴類含量300ppm；289個(gè)古代碳酸鹽巖的干酪根含量為65；烴類含量340ppm；第一節(jié) 油氣成因理論研究概況干酪根熱降解成油論 第一節(jié) 油氣成因理論研究概況元素組成干酪根瀝青原油變化O，%820.5脫去O、N、SS，%542.0N，%210.5C，%798384富集C特別富集HH，%61013H/C原子比0.911.451.86從干酪根到可溶瀝青到原油，元素組成有規(guī)律地遞變，說明它們之間有成因聯(lián)系。第一節(jié) 油氣成因理論研究概況元素組成干酪根瀝青原油變化O第一節(jié) 油氣成因理論研究概況在自然剖面上可觀察到；隨理深增大、溫度壓力

24、增高，干酪根逐漸因消耗于生油而減少，MAB抽提物也減少，含O、N、S化合物略有增多，特別是到了一定深度，烴類明顯增多，這是干酪根生油的自然實(shí)例。 第一節(jié) 油氣成因理論研究概況在自然剖面上可觀察到；隨理第一節(jié) 油氣成因理論研究概況實(shí)驗(yàn)室同樣模擬出干酪根生成石油的過程。干酪根在人工加溫?zé)峤到膺^程中，先是生成液態(tài)烴，然后液態(tài)烴裂解，生成氣態(tài)烴。 法國石油研究院人工加熱現(xiàn)代沉積物中的干酪根實(shí)驗(yàn)結(jié)果（以產(chǎn)物占干酪根質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示）加熱溫度加熱時(shí)間h干酪根固體殘余物，液態(tài)烴氣態(tài)產(chǎn)物15020025031035041055555592.482.477.965.165.356.51.53.23.86.06.62

25、.76.114.118.328.928.140.8第一節(jié) 油氣成因理論研究概況實(shí)驗(yàn)室同樣模擬出干酪根生成第一節(jié) 油氣成因理論研究概況干酪根熱降解成油理論在生物化學(xué)作用階段，各種有機(jī)碎片結(jié)合成不同類型的不溶“干酪根”；在成巖作用階段和深成作用階段早期，隨著溫度升高，干酪根核與核之間或核外的橋鍵，先沿“薄弱環(huán)節(jié)”即ON一S等極性鍵斷開，然后是脂鏈發(fā)生斷裂；瀝青和烴類脫離干酪根核的束縛，從不溶轉(zhuǎn)入可溶狀態(tài)，“游離”在生油巖中成為“原始”的石油烴和“游離”瀝青組份；深成作用階段后期和變質(zhì)階段的更高溫度下，游離瀝青繼續(xù)脫去ONS等雜原子，烴類則從長鏈斷裂成短鍵，最終變成CH4氣體；與此同時(shí)，干酪根的核則

26、不斷縮合，最后只剩下碳原子，變成石墨兩極分化。干酪根熱降解成油論在油氣勘探中的應(yīng)用不同類型干酪根的熱降解產(chǎn)物不同。例如本質(zhì)素單體，一般熱降解最易生成 C1C3的氣態(tài)烴；不同類型干酪根生成的油化學(xué)組成也不同；不同類型干酪根的成熟門限及成油帶厚薄、成氣帶深淺部不同；不同類型干酪根的生油潛力不同。 因此，在油氣資源評(píng)價(jià)中必須區(qū)分生油巖的干酪根和母質(zhì)類型，以使預(yù)測找油找氣潛力，分別計(jì)算生油量和生氣量。 第一節(jié) 油氣成因理論研究概況干酪根熱降解成油理論第二節(jié) 生成油氣的原始物質(zhì)一、沉積有機(jī)質(zhì)的形成和分布 脂類脂肪酸和醇 蛋白質(zhì)氨基酸 碳水化合物糖 木質(zhì)素芳香酸、酚等 有機(jī)物質(zhì)分解中的產(chǎn)物富含活潑官能團(tuán)，

27、如：OH、COOH等，因此分解產(chǎn)物相互作用合成新的物質(zhì)是必然的結(jié)果。在演化過程中，有機(jī)質(zhì)中C增加，O減少，芳香核的縮合程度增加，分子量增大，逐漸形成不溶于酸、和堿及有機(jī)溶劑的中性有機(jī)聚合物，這個(gè)過程稱為非溶解作用。 脂類 生物當(dāng)作能源利用，從而參加了生物圈有機(jī)碳的再循環(huán) 生物有機(jī)質(zhì) 蛋白質(zhì) 經(jīng)過物理一化學(xué)作用而變?yōu)楹唵蔚姆肿樱鏑O2、H2O等的化學(xué)組成 碳水化合物 進(jìn)入沉積物中形成沉積有機(jī)質(zhì)，沒有經(jīng)歷完全的再循環(huán)和 木質(zhì)素 物理一化學(xué)分解，占生物原始數(shù)量的極小部分 第二節(jié) 生成油氣的原始物質(zhì)一、沉積有機(jī)質(zhì)的形成和分布石油地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)授課材料課件第二節(jié) 生成油氣的原始物質(zhì) 沉積有機(jī)質(zhì)：指來源于活

28、的生物的遺體及其分泌物和排泄物，直接或間接進(jìn)人沉積物中，或經(jīng)過生物降解作用和沉積埋藏作用被掩埋在沉積物中，或經(jīng)過縮聚作用演化生成新的有機(jī)化合物及其衍生物的那部分有機(jī)質(zhì)。 注意：沉積有機(jī)質(zhì)不包括像貝殼、骨頭、牙齒等的礦物部分。 第二節(jié) 生成油氣的原始物質(zhì) 沉積有機(jī)質(zhì)：指來源于活第二節(jié) 生成油氣的原始物質(zhì)分布： 極不均衡，與原始生物物質(zhì)數(shù)量、保存條件、沉積環(huán)境有關(guān)。分散狀態(tài)存在。 地殼中沉積巖中有機(jī)碳總量為3.81015t，3.61015t存在于泥頁巖中，占沉積巖中總有機(jī)質(zhì)的95以上，說明大量有機(jī)質(zhì)是與細(xì)粒的沉積物相伴生。 干酪根在巖石圈中的數(shù)量，占了有機(jī)質(zhì)的絕大部分，自然界中煤與干酪根重量之比為

29、1：457；石油與干酪根之比為1：5330，可見，干酪根的數(shù)量足以保證全球石油和煤的生成量。 有機(jī)沉積物 3367.9（單位：1013噸） 富集有機(jī)質(zhì) 7.9 分散有機(jī)質(zhì) 3360 煤 石油 瀝青 干酪根 烴類 分散瀝青 7 0.6 0.3 3200 60 100 第二節(jié) 生成油氣的原始物質(zhì)分布：第二節(jié) 生成油氣的原始物質(zhì)二、沉積有機(jī)質(zhì)中的干酪根 （一）干酪根（Kerogen）*Kerogen：指沉積物不溶于非氧化無機(jī)酸、堿和有機(jī)溶劑的有機(jī)質(zhì)，但在熱解或加氫分解產(chǎn)生烴類物質(zhì)。巖石中可溶于有機(jī)溶劑的部分瀝青（bitumen）。 （二）元素組成占沉積有機(jī)質(zhì)的95%，細(xì)軟粉末，暗棕到黑色。為高分子聚

30、合物，C為主，H、O次之，少量S、N等。C：7085，H：310，O：320。 類似于石油中的膠質(zhì)和瀝青質(zhì)，但縮合程度更高，分子量也更大。沒有一定組成，只有一個(gè)組成范圍。如有人測定過美國湖相始新統(tǒng)綠河頁巖干酪根的分子式約為：C235H397O13N3S5（分子量為3627）。干酪根類型不同，成熟度不同，元素組成變化也很大。 第二節(jié) 生成油氣的原始物質(zhì)二、沉積有機(jī)質(zhì)中的干酪根（三）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，環(huán)狀結(jié)構(gòu)，三維網(wǎng)狀系統(tǒng)，由多個(gè)核被橋鍵和官能團(tuán)連接而成。（三）結(jié)構(gòu)第二節(jié) 生成油氣的原始物質(zhì)（五）類型（由C H O含量組成不同，可分為三類） 型干酪根：單細(xì)胞藻類（海藻）殘?bào)w組成，富含脂類化合物，H/C(h

31、ydrogen carbon ratio)高，O/C低，鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)為主，少環(huán)芳烴，含氧官能團(tuán)，生成液態(tài)石油潛力大，油頁巖屬此類。典型腐泥質(zhì)類型。 型干酪根：介于、之間，過渡性，來源于海洋飄浮植物及浮游動(dòng)物，生油氣潛能介于二者之間。 型干酪根：源于富木質(zhì)素和碳水化合物的高等陸源植物碎屑形成的，河流搬運(yùn)至海、湖三角洲或大陸邊緣，H/C低，O/C高，芳香結(jié)構(gòu)為主，生油潛力小，天然氣的主要母質(zhì)。典型腐殖質(zhì)類型第二節(jié) 生成油氣的原始物質(zhì)（五）類型（由C H O含量組成第三節(jié) 油氣生成的地質(zhì)環(huán)境 沉積有機(jī)質(zhì)向油氣演化的過程是有機(jī)質(zhì)不斷的去氧、加氫、富集碳的過程。這個(gè)過程需要一定的地質(zhì)條件, 它們是： 一、油

32、氣生成需要的基本地質(zhì)條件 (一).必須具有足夠數(shù)量和一定質(zhì)量的原始有機(jī)物質(zhì)-生油母質(zhì)-基礎(chǔ)； (二).沉積物必須具有一定的堆積速度-只有這樣，才能使沉積有機(jī)質(zhì)迅速埋藏、保存以勉遭受氧化，形成還原環(huán)境（reducing environments）。 (三).必須具有長期穩(wěn)定下沉的構(gòu)造環(huán)境，才能使沉積物不斷得到補(bǔ)償，不斷增加埋藏深度，造成沉積有機(jī)質(zhì)向油氣轉(zhuǎn)化所需要的溫度。二、有利于油氣生成的構(gòu)造條件 (一).根據(jù)板塊學(xué)說：地殼上板塊的邊緣活動(dòng)帶、板塊內(nèi)部的裂谷、坳陷以及造山帶的前陸盆地、山間盆地等大地構(gòu)造部位，是在地質(zhì)歷史時(shí)期中曾經(jīng)發(fā)生長期持續(xù)下沉的地區(qū)，是地殼上油氣資源最主要的分布地區(qū)。 (二)

33、.沉積盆地中處于長期持續(xù)穩(wěn)定下沉的沉積坳陷是含油氣盆地內(nèi)最有利的生油凹陷，是因?yàn)椋?1坳陷中沉積物厚度最大，埋藏深度最大，地溫較高； 2坳陷中水體最深，沉積物以細(xì)粒為主，是生油巖最發(fā)育的地區(qū)； 3沉積盆地中的坳陷區(qū)下沉快，沉積物補(bǔ)償快，形成還原環(huán)境，有利于沉積有機(jī)質(zhì)的保存和油氣轉(zhuǎn)化。（三）盆地的下沉速度與沉積物沉積速度大致相當(dāng)，持久保持還原環(huán)境。 第三節(jié) 油氣生成的地質(zhì)環(huán)境 沉積有機(jī)質(zhì)向油氣演化的過程是第三節(jié) 油氣生成的地質(zhì)環(huán)境三、油氣生成的巖相古地理?xiàng)l件 形成沉積有機(jī)質(zhì)的主要場所是海洋、湖泊。(一).海洋環(huán)境 1.淺海大陸架 (continental shelf)是浮游生物最發(fā)育的海洋環(huán)境。

34、水體寧靜，水深不超過200米，陽光充足，溫度適宜,因此是生物繁衍最有利的地區(qū)，保存好。 2.三角洲地區(qū) (delta)是海洋和陸地交匯的地區(qū)。原地生長的海生生物發(fā)育，河流搬運(yùn)來自陸地，陸源有機(jī)質(zhì)豐富，故生油母質(zhì)非常充足。 3.海灣和瀉湖 (lagoon)由于群島、半島、堤壩或生物礁的阻止，使其與海洋隔離，含氧海水不易進(jìn)入，形成封閉、半封閉環(huán)境，對(duì)沉積有機(jī)質(zhì)的形成、保存有利，如:三大灣.(二).大陸環(huán)境大陸環(huán)境下的湖泊(lacustrine)中，深水湖相-半深水湖相是陸相盆地中油氣生成最有利的地區(qū)。 第三節(jié) 油氣生成的地質(zhì)環(huán)境三、油氣生成的巖相古地理?xiàng)l件第四節(jié) 有機(jī)質(zhì)向油氣轉(zhuǎn)化的能源條件 一、細(xì)

35、菌（bacteria）作用：促進(jìn)作用，在早期階段顯著。二、溫度與時(shí)間埋藏加大，地溫增高，沉積有機(jī)質(zhì)熱分解石油 一般地，相同時(shí)間，溫度愈高，生成石油愈多。故，地溫梯度高的沉積盆地，油氣資源較豐富。松遼盆地 3.14.8/100m；加瓦爾油田（中東） 5.1/100m世界第一大油田。但是，不是溫度越高越好。太高，石油裂解成氣態(tài)烴；太低，生油速度太慢。門限溫度：有機(jī)質(zhì)開始大量轉(zhuǎn)化成石油的溫度，或稱成熟溫度。達(dá)到門限溫度的深度叫成熟點(diǎn)。一般地，50120作為石油門限溫度范圍。不同沉積盆地，不同層位，門限溫度不同。與有機(jī)質(zhì)類型、埋藏時(shí)間有關(guān)。時(shí)間與溫度相互補(bǔ)償。溫度是轉(zhuǎn)化過程的決定作用。 第四節(jié) 有機(jī)質(zhì)

36、向油氣轉(zhuǎn)化的能源條件 一、細(xì)菌（bacte第四節(jié) 有機(jī)質(zhì)向油氣轉(zhuǎn)化的能源條件三、催化劑 一定的促進(jìn)作用。破壞原始結(jié)構(gòu)，分子重新分布穩(wěn)定的烴類物質(zhì)1 粘土礦物（吸附性）：蒙脫石比表面大，催化能力最強(qiáng)；伊利石次之；高嶺石最弱；2 酵母素：由動(dòng)植物，微生物產(chǎn)生，在有機(jī)質(zhì)分解早期有重要意義。四、放射性U Th K放射性元素，粘土巖（泥、頁巖）、碳酸鹽巖中有一定的富集。 總結(jié)：1 細(xì)菌的作用主要發(fā)生在沉積物埋藏不深、溫度不是很高的情況下； 2 放射性作用不斷提供游離氫的來源，但并非必要； 3 溫度與催化劑在成油過程中起著重要作用，溫度與時(shí)間互為補(bǔ)償。 第四節(jié) 有機(jī)質(zhì)向油氣轉(zhuǎn)化的能源條件三、催化劑第五節(jié)

37、油氣生成的熱演化模式第五節(jié) 油氣生成的熱演化模式第五節(jié) 油氣生成的熱演化模式 一般生烴模式1.生物甲烷氣階段成巖階段2.石油形成階段3.熱裂解甲烷氣階段準(zhǔn)變質(zhì)階段注意：一般生烴模式，往往不能全面地概括各地區(qū)不同生油母質(zhì)生油巖的成烴特征。因此，20世紀(jì)80年代有許多學(xué)者利用更多的資料，試圖突破“一般生烴模式”的示意性質(zhì)，提出不同類型干酪根或烴源巖的成烴模式。 第五節(jié) 油氣生成的熱演化模式 一般生烴模式第五節(jié) 油氣生成的熱演化模式第五節(jié) 油氣生成的熱演化模式第五節(jié) 油氣生成的熱演化模式第五節(jié) 油氣生成的熱演化模式第五節(jié) 油氣生成的熱演化模式第五節(jié) 油氣生成的熱演化模式第九章 生油層、儲(chǔ)集層和蓋層生

38、油層儲(chǔ)集層蓋層第九章 生油層、儲(chǔ)集層和蓋層生油層一、基本概念 （一）生油巖：又稱油源巖、生油氣母巖、烴源巖（source rock）。 曾經(jīng)產(chǎn)生并排出足以形成工業(yè)數(shù)量油氣的巖石（1979，美國亨特）。 （二）生油層：由生油巖組成的地層。 （三）生油氣層系：在一定地質(zhì)時(shí)期內(nèi)具有相同巖性、巖相特征的若干生油層與期間非生油層的組合，稱生油層系。 （四）生油區(qū)：盆地內(nèi)生油層系分布的區(qū)域。 第一節(jié) 生油巖與生油層 一、基本概念第一節(jié) 生油巖與生油層 第一節(jié) 生油巖與生油層二、生油巖的巖石類型及特征 （一）粘土巖類生油層 1.巖類：泥巖(mudstone)、頁巖(shale)、粘土巖（clay rock）

39、 2.特征： (1)顏色較暗，以灰色、灰黑色、灰綠色為主(有機(jī)質(zhì)豐富)。 (2)生物化石豐富，沉積環(huán)境安靜、缺氧，水體穩(wěn)定。 (3)富含分散狀原生黃鐵礦，水平層理。（二）碳酸鹽巖類生油層 1.巖類：石灰?guī)r(carbonate rock)，生物灰?guī)r(biosparite)，泥灰?guī)r(micrite)。 2.特征： (1)巖性主要為低能環(huán)境下形成的隱晶粉晶灰?guī)r。 (2)顏色較深，多為灰色、深灰色、褐灰色。 (3)含生物化石豐富，含原生黃鐵礦。 （三）、厚度第一節(jié) 生油巖與生油層二、生油巖的巖石類型及特征第一節(jié) 生油巖與生油層三、生油巖的地球化學(xué)特征（一）有機(jī)質(zhì)豐度指標(biāo) 1.剩余有機(jī)碳：指殘留在生油巖

40、中的有機(jī)碳含量。 2.“A”： 3.總烴（二）有機(jī)質(zhì)成熟度指標(biāo) 1.鏡質(zhì)體反射率(o)Vitrinite reflectance 2.熱變指數(shù)Thermal alternation index 3.Kerogen顏色 類型 4.正構(gòu)烷烴奇偶優(yōu)勢(OEP值） 5.正構(gòu)烷烴分布特征 6.芳香烴結(jié)構(gòu)指數(shù)（三）有機(jī)質(zhì)類型指標(biāo)第一節(jié) 生油巖與生油層三、生油巖的地球化學(xué)特征第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層油氣儲(chǔ)集層及其特征 碎屑巖類儲(chǔ)集層 碳酸鹽巖類儲(chǔ)集層 其它巖類儲(chǔ)集層 第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層油氣儲(chǔ)集層及其特征 第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層一、基本概念： （一）儲(chǔ)集層（reservoir rock） ： 凡是能夠儲(chǔ)存和滲濾流體的巖

41、層。（但不一定含有油氣） （二）含油氣層（oil-bearing rock） ： 儲(chǔ)集層中儲(chǔ)集了一定數(shù)量的石油或者天然氣，稱含油氣層。 （三）產(chǎn)層（pay）：已經(jīng)開采的具有工業(yè)價(jià)值的含油氣層。 第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層一、基本概念：第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層二、儲(chǔ)集層的基本特征 油氣儲(chǔ)集層共同具有孔隙性和滲透性兩個(gè)基本特征。第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層二、儲(chǔ)集層的基本特征第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層（一）儲(chǔ)集層的孔隙性與孔隙度 孔隙：指巖石中未被固體物質(zhì)所充填的空隙體積空間?？紫?裂縫+溶洞。 總孔隙度：又稱絕對(duì)孔隙度（absolute porosity），巖樣中所有孔隙空間總體積與該巖樣中總體積的比值，以百分?jǐn)?shù)表示。 有效孔

42、隙度（effective porosity）：又稱連通孔隙度，指巖樣中相互連通的，且在一定壓力下允許流體在其中流動(dòng)的孔隙總體積與該巖樣總體積的比值。第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層（一）儲(chǔ)集層的孔隙性與孔隙度第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層孔隙的類型 （1）按孔隙的成因分類 A 原生孔隙（primary porosity）：指沉積作用過程中碎屑顆粒與顆粒之間的支撐作用形成的孔隙，如粒間孔隙（intergranular porosity）。 B 次生孔隙（secondary porosity）：指在成巖作用過程中或成巖以后形成的孔隙。如溶蝕孔隙（dissolved porosity）、晶

43、間孔隙（intercrystalline porosity） C 裂縫（fracture）：巖石在成巖作用過程中，或在各種構(gòu)造應(yīng)力作用下使巖石破裂而形成的各種裂縫。如：構(gòu)造裂縫，收縮裂縫。 第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層孔隙的類型第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層（2）按孔隙的大小或裂縫的寬度，以及它們儲(chǔ)存和滲濾流體的能力分為： A 超毛細(xì)管孔隙（supercapillary pore）：孔隙直徑0.5mm，裂縫寬度0.25mm，其中的流體在重力作用下可以自由流動(dòng)。疏松砂巖中的孔隙（未膠結(jié)的大溶洞、大裂縫屬此類） B 毛細(xì)管孔隙（capillary pore）：孔隙直徑5000.2 um，裂縫寬度2500.1um。由于毛

44、管阻力大，流體在其中不能自由流動(dòng)，須在外力作用下克服毛細(xì)管阻力才能實(shí)現(xiàn)。一般砂巖孔隙屬此類。 C 微毛細(xì)管孔隙（microcapillary pore）：孔隙直經(jīng)0.2um，裂縫寬度斜方體菱面體2、成巖作用（diagenesis） 1）、壓實(shí)作用 包括：機(jī)械壓實(shí) 化學(xué)壓實(shí) 作用結(jié)果：以縮小孔隙為主 2）、膠結(jié)作用 作用結(jié)果：以充填孔隙為主（cementation） 3）、溶解作用 作用結(jié)果：增大孔隙 第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層3）、水動(dòng)力條件及壓實(shí)程度控制了碎第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層（六）、碎屑巖儲(chǔ)集層的發(fā)育分布 砂巖體：指某一沉積環(huán)境內(nèi)形成的，具有一定形態(tài)、巖性和分布特點(diǎn)，并以砂質(zhì)為主的沉積巖體。 砂巖體

45、是研究和劃分碎屑巖類儲(chǔ)集層的基本單元。第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層（六）、碎屑巖儲(chǔ)集層的發(fā)育分布第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層1、洪積沖積扇砂礫巖體（fan-shaped sandstone） （1）形成條件：干旱 半干旱氣候 洪水期 （2）分布范圍：盆地邊緣 老山出口處 與平原交匯處 （3）規(guī)模大?。荷葼罘植?多個(gè)扇連接呈裙?fàn)?（4）巖性特征： A、粗而雜， 由砂巖、礫巖、泥巖混雜堆積、 B、粒度粗， 分選差， 磨園差、 C、成分復(fù)雜， 物性變化大。扇中最好，扇緣泥為主，扇頂?shù)[為主，分選差。 （5）油田實(shí)例：克拉瑪依 T（三疊） 克拉瑪依組油層 第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層1、洪積沖積扇砂礫巖體（fan-第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層

46、2、河流砂巖體（Fluvial sandstone） （1）形成條件：河流搬運(yùn)過程中，由于河道彎曲擺動(dòng)形成的邊灘、心灘。 （2）規(guī)模大?。杭?xì)長形，長度可達(dá)幾十幾百，甚至上千公里。厚度由幾米幾十米。 （3）巖性特征：粒度較均勻， 分選、磨園較好。 （4）分布： A、形態(tài)極不規(guī)則，平面上呈條帶狀 蛇曲狀 樹枝狀 網(wǎng)狀、 B、剖面上，呈頂平底凸的透鏡狀，底礫頂泥的二元結(jié)構(gòu) （5）油田實(shí)例： 中國 陜甘寧盆地 馬嶺油田 第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層2、河流砂巖體（Fluvial s第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層3、三角洲砂巖體（Deltaic sandstone） （1）形成地區(qū)：河流入海處 （2）亞相帶： A、三角洲平原

47、亞相 B、三角洲前緣亞相分流河道、前緣砂體 物性最好 C、前三角洲亞相 （3）砂巖體類型 三角洲平原亞相：河道砂巖體（Channel） 決口扇砂巖體 三角洲前緣亞相：鳥足狀（bird-foot） 指狀（finger-shaped） 席狀砂巖體（blanket sands） 前三角洲亞相：透鏡狀砂巖體（lenticular sandstong body） （4）砂巖體特征：質(zhì)純 分選好 磨園好 垂直岸帶分布 （5）油田實(shí)例（易形成大型，特大型油氣田） 中國 松遼盆地 大慶長垣 油田（地質(zhì)儲(chǔ)量大于44億噸） 科威特 布爾干油田（世界第二特大油田） 委內(nèi)瑞拉 波利瓦爾油田（第三特大油田） 尼日利亞

48、尼日爾河三角洲第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層3、三角洲砂巖體（Deltaic 第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層4、沿岸堤壩砂巖體（shoreline sands body） （1）形成地區(qū)：海 、湖 沿岸地帶 （2）巖性特點(diǎn)：由于海浪、湖浪的淘洗作用，顆粒純凈，分選、磨園均好。 （3）砂巖體類型：岸外沙壩（offshore sand bar） 堤壩（levee） 堤島（障壁島barrier island） （4）分布特點(diǎn)：平行岸帶分布 平面上呈：狹長帶狀 串珠狀 剖面上呈：底平頂凸的透鏡狀 （5）油田實(shí)例 美國 蒙達(dá)納州 鐘溪油田 堤壩、砂壩砂巖體。 第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層4、沿岸堤壩砂巖體（shoreli第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集

49、層5、濁流砂巖體（重力流砂巖體，turbidity currents） （1）分布范圍：深湖 或 深海 稱湖（海）底扇 （2）形成原因： A、強(qiáng)裂的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)-地震 滑坡形成。 B、岸帶陡段沉積物跨塌-泥石流-重力分異-沿斜坡形成扇形-形成鮑瑪序列。 （3）砂巖體特點(diǎn)： 平面上：可分扇根、扇中、扇緣三個(gè)亞相，扇中亞相是儲(chǔ)集油氣有利地帶、 剖面上：由下向上，沉積物由粗變細(xì)，油源豐富。 （4）油田實(shí)例：中國 大港油田 第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層5、濁流砂巖體（重力流砂巖體，tu第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層6、風(fēng)成砂巖體（eolian sandstone body） （1）分布范圍：干旱沙漠區(qū)及海、湖濱岸區(qū) （2）砂巖

50、體特點(diǎn)：連片廣泛分布，砂粒園度較好，質(zhì)純，不含泥質(zhì)。 （3）油田實(shí)例：歐洲北海油田 P1第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層6、風(fēng)成砂巖體（eolian sa第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層（一）、碳酸鹽類儲(chǔ)集層在油氣儲(chǔ)量產(chǎn)量中的地位 世界上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量1億桶的油田有546個(gè)，碳酸鹽巖類儲(chǔ)集層占42.7%。 我國已發(fā)現(xiàn)的大油氣田有200多個(gè)，占28.7%。 其中：四川 J（大安寨）Tc（嘉陵江）P（陽新統(tǒng)）C（川東）震旦系（威遠(yuǎn)） 陜甘寧盆地 O2 石灰?guī)r 產(chǎn)天然氣 塔里木盆地 O S C 石灰?guī)r 任丘 震旦亞界 霧迷山組 灰?guī)r（二）、巖石類型 石灰?guī)r 白云巖 白云質(zhì)灰?guī)r 生物灰?guī)r 礁灰?guī)r 四、碳酸鹽巖儲(chǔ)集層第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集

51、層（一）、碳酸鹽類儲(chǔ)集層在油氣儲(chǔ)量產(chǎn)第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層（三）、碳酸鹽巖儲(chǔ)集層特征 1、儲(chǔ)集空間類型多 與砂巖儲(chǔ)集層相比較，孔洞縫形成復(fù)雜而且類型多。 （1）孔隙 A、原生孔隙 a、粒間 b、粒內(nèi) c、遮蔽孔 d、生物骨架孔 B、次生孔隙 a、粒間溶孔 b、粒內(nèi)溶孔 c、白云化晶間孔 d、重結(jié)晶晶間孔 （2）裂縫 A、成巖裂縫 B、構(gòu)造裂縫 C、風(fēng)化裂縫 2、成巖次生變化大 3、孔洞縫在縱橫向上具有突變性 在縱向上：沒有固定的產(chǎn)層層位。 在橫向上：高產(chǎn)井、低產(chǎn)井、干井交叉出現(xiàn)，井間干擾十分明顯。 第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層（三）、碳酸鹽巖儲(chǔ)集層特征石油地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)授課材料課件第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層砂 巖碳 酸

52、 鹽 巖原始沉積孔隙度一般：25-40%一般：40-70%最終孔隙度多為原始的一半，儲(chǔ)層：12-30可保存原始的很小部分，儲(chǔ)層：5-15原始孔隙類型幾乎全為粒間孔粒間孔較多但其它孔也重要最終孔隙類型幾乎全為粒間孔原始孔：0-1/4，溶洞、裂縫發(fā)育孔隙大小與顆粒大小及分選密切相關(guān)粒徑及分選影響不大，次生影響大孔隙形狀主要決定于顆粒形狀次生影響極大孔隙度與滲透率相關(guān)性較好相關(guān)性很差孔隙結(jié)構(gòu)非均質(zhì)性一般非均質(zhì)性極強(qiáng)第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層砂 （四）、碳酸鹽巖的孔隙1、孔隙成因類型及特征1）原生孔隙（1）粒間孔；（2）粒內(nèi)孔；（3）生物骨架孔；（4）晶間孔。2）次生孔（1）粒內(nèi)溶孔；（2）粒間溶孔；（3）其

53、它溶孔溶洞。2、孔隙發(fā)育的控制因素1）原生孔隙發(fā)育的控制因素淺水、高能沉積環(huán)境結(jié)構(gòu)較粗，原生孔發(fā)育。相反則差。2）溶蝕孔隙發(fā)育的控制因素（1）巖石溶解度（2）地下水的溶解能力（CO2含量高者溶解能力強(qiáng)）（3）地貌、氣候、構(gòu)造因素的影響3）白云巖化作用 重結(jié)晶作用 形成晶間孔 第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層（四）、碳酸鹽巖的孔隙第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層（五）、碳酸鹽巖的裂縫 一）碳酸鹽巖的裂縫類型1成巖縫； 2構(gòu)造縫； 3溶蝕洞縫； 4壓溶裂縫。 二）碳酸鹽巖裂縫發(fā)育的控制因素1巖性因素（脆性）（1）巖石成分：脆性由大到?。喊自茙r、泥質(zhì)白云巖石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r泥灰?guī)r（2）巖石結(jié)構(gòu)：質(zhì)純粒粗的碳酸

54、鹽巖脆性大，易產(chǎn)生裂縫。（3）厚度及組合：厚度小裂縫發(fā)育，薄互層也易產(chǎn)生裂縫。厚層碳酸鹽巖縫少但縫大 。2構(gòu)造因素 （1）局部構(gòu)造上裂縫的分布（2）向斜地帶裂縫的分布 （3）斷層帶裂縫的分布四川局總結(jié)出了構(gòu)造裂縫油氣田裂縫分布規(guī)律：“一占三沿”的鉆井方案： 占高點(diǎn) 沿長軸 沿扭曲 沿?cái)嗔?第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層（五）、碳酸鹽巖的裂縫第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層（六）、碳酸鹽巖儲(chǔ)集層的類型（一）孔隙型碳酸鹽巖儲(chǔ)集層巖性：鮞粒灰?guī)r，生物碎屑灰?guī)r，生物灰?guī)r，礁灰?guī)r裂縫和溶蝕孔洞不占主導(dǎo)地位，原生孔為主。沙特：加瓦爾（Q可：107億，世界第一）砂屑灰?guī)r，鈣藻、有孔蟲，21%，K4000。 川中J2大安寨，介殼灰?guī)r（

55、二）裂縫型碳酸鹽巖儲(chǔ)集層裂縫發(fā)育，主要滲濾通道。伊朗：加奇沙蘭（阿斯馬利灰?guī)r，單井日產(chǎn)1.3萬噸）。四川：川南 T 、P 灰?guī)r低孔低滲（三）溶蝕型碳酸鹽巖儲(chǔ)集層常分布在不整合及大斷裂附近，地下水滲透淋濾。放空，井噴。任丘：1000t/d（四）復(fù)合型碳酸鹽巖儲(chǔ)集層 裂縫孔隙型儲(chǔ)層：裂縫成組， 張開縫為主。 裂縫洞隙型（縫洞型） P Tc1 第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層（六）、碳酸鹽巖儲(chǔ)集層的類型第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層五、火山巖儲(chǔ)集層（一）火山巖儲(chǔ)集層巖性1火山噴發(fā)巖：玄武巖、安山巖、流紋巖連通孔隙不發(fā)育2火山碎屑巖：火山角礫巖、火山凝灰?guī)r、集塊巖具一定原生孔和裂縫（二）火山巖儲(chǔ)層的儲(chǔ)集空間1孔隙（1）原生孔隙

56、：氣孔、粒（礫）間孔（2）次生孔隙：溶蝕孔、晶間孔2裂縫：構(gòu)造縫、風(fēng)化縫、成巖縫（收縮碎裂縫）（三）油田實(shí)例 （1）新疆：最多，克拉瑪依 石炭系 3個(gè) （2）內(nèi)蒙、遼河、勝利 （3）國外：美、蘇、南美、利比亞、日本、印尼、油藏特點(diǎn)：油井產(chǎn)量高，產(chǎn)量下降快，見水，水淹快裂縫滲流 第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層五、火山巖儲(chǔ)集層第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層六、結(jié)晶巖儲(chǔ)集層基巖風(fēng)化殼、潛山、構(gòu)造破碎帶遼河：東勝堡，太古界鞍山群淺粒巖。勝利：王莊變質(zhì)巖油藏酒泉：鴨兒峽油田基巖油藏：志留系變質(zhì)巖（基巖），板巖、千枚巖及變質(zhì)砂巖，裂縫發(fā)育成為儲(chǔ)集層新疆：七中佳木河七、泥質(zhì)巖儲(chǔ)集層柴達(dá)木：油泉子油田，第三系，鈣質(zhì)泥巖，裂縫發(fā)育形成

57、（少見）俄羅斯：西西伯利亞，巴任諾夫?qū)樱Ｏ嗪谏囗搸r，有機(jī)質(zhì)含量高，裂縫發(fā)育，壓力溫度均為高異常，高產(chǎn)井初產(chǎn)可達(dá)200t/d左右，產(chǎn)量遞減快，相鄰井產(chǎn)量差異大，裂縫特征明顯。第二節(jié) 油氣儲(chǔ)集層六、結(jié)晶巖儲(chǔ)集層第三節(jié) 蓋層與生儲(chǔ)蓋組合 一、蓋層（一）蓋層定義及特征蓋層（cap rock）：位于儲(chǔ)層之上，能封隔儲(chǔ)集層中流體，免于向上逸散的巖層。蓋層特征：封隔性 （1）巖性致密，細(xì)粒，無裂縫，滲透率極低 （2）具較高的排驅(qū)壓力（二）蓋層巖性1、頁巖、泥巖：與碎屑巖儲(chǔ)集層互層共生2 、鹽巖（salt rock）、石膏（gypsum）、硬石膏（anhydrite）：多在碳酸鹽巖剖面3 、致密灰?guī)r、泥灰

58、巖：碳酸鹽巖剖面 據(jù)克萊姆（1977年）統(tǒng)計(jì)，世界上334個(gè)大油氣田的蓋層為： 頁巖、泥巖 占65% 鹽巖、石膏 占33% 致密灰?guī)r 占2%第三節(jié) 蓋層與生儲(chǔ)蓋組合 一、蓋層第三節(jié) 蓋層與生儲(chǔ)蓋組合（三）蓋層封隔性：要求一定的厚度 松遼（泥巖）：20m 高木頂氣田：10 m（石膏）（四）蓋層封閉油層機(jī)理 1、毛管壓力封閉 蓋層的 （1）巖性致密，無裂縫，毛管阻力 浮力； （2）排驅(qū)壓力Pd極高，封存壓力大。 2、異常高壓封閉 巨厚泥巖層在壓實(shí)過程中，水不能順利排出，造成泥巖中部滯留水形成異常高壓（欠壓實(shí)undercompaction結(jié)果），形成巨大的孔隙流體壓力可以封閉油氣。 3、烴濃度封閉

59、具有一定生烴能力的地層，以較高的烴濃度阻止下伏油氣向上擴(kuò)散運(yùn)移。第三節(jié) 蓋層與生儲(chǔ)蓋組合（三）蓋層封隔性：要求一定的厚度第三節(jié) 蓋層與生儲(chǔ)蓋組合（五）影響蓋層封閉性的因素1、巖性：泥質(zhì)含量增加會(huì)降低巖石的滲透率。2、韌性：巖鹽硬石膏富含有機(jī)質(zhì)頁巖頁巖粉砂質(zhì)頁巖鈣質(zhì)頁巖等3、厚度4、連續(xù)性第三節(jié) 蓋層與生儲(chǔ)蓋組合（五）影響蓋層封閉性的因素第三節(jié) 蓋層與生儲(chǔ)蓋組合二、生儲(chǔ)蓋組合 1概念 剖面上緊密相鄰的包括生油層、儲(chǔ)集層、蓋層的有規(guī)律的組合，稱生儲(chǔ)蓋組合。 2基本類型 （1）正常式：下生、中儲(chǔ)、上蓋（我國多數(shù)油田） （2）側(cè)變式：生儲(chǔ)同層，低生側(cè)儲(chǔ)上蓋（克拉瑪依烏爾禾系） （3）頂生式：頂生底儲(chǔ)、

60、生蓋同層（任丘） （4）自生自儲(chǔ)自蓋式（川南二迭系石灰?guī)r的某些氣藏） 第三節(jié) 蓋層與生儲(chǔ)蓋組合二、生儲(chǔ)蓋組合第十章 油氣藏及油氣藏的形成油氣運(yùn)移（petroleum migration）圈閉與油氣藏 油氣藏形成的基本條件 油氣聚集 油氣藏類型 油氣勘探簡介第十章 油氣藏及油氣藏的形成油氣運(yùn)移（petroleum 一、基本概念 （一）油氣運(yùn)移（petroleum migration） ：指石油、天然氣在地殼中的任何移動(dòng)。 （二）初次運(yùn)移（primary migration）：指油氣從生油層向儲(chǔ)集層運(yùn)移。 （三）二次運(yùn)移（secondary migration）：油氣進(jìn)入儲(chǔ)集層后的一切運(yùn)移。它包括