地質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)

一、地質(zhì)常識(shí)-地球地球半徑約6300公里，地球內(nèi)部分為三個(gè)圈層：地殼、地幔、地核。整個(gè)地殼平均厚33公里。約為地球半徑的1/20。大陸地殼較厚，平均厚35公里，最厚處可達(dá)70公里(我國(guó)青藏高原)。我們進(jìn)行的鉆探都在地殼里進(jìn)行。相當(dāng)于雞蛋的雞蛋殼的那一部分。二

含油氣盆地概述地貌盆地：常指四周被高山或高原圍繞的低洼地區(qū)，主要是指地形而言。

沉積盆地：是指在某一特定地史時(shí)期，長(zhǎng)期不斷下沉接受沉積物堆積的地貌單元。這種單元可以是地貌上的某種低洼區(qū)，如湖泊，也可以不是低洼區(qū)，如海岸帶。

含油氣盆地：是指具有良好的生儲(chǔ)蓋組合和圈閉條件，并且已經(jīng)發(fā)生油氣生成、運(yùn)移和聚集，發(fā)現(xiàn)工業(yè)性的油氣聚集的沉積盆地。二

含油氣盆地概述世界上大約有600個(gè)沉積盆地，其中160個(gè)已開采了油氣，240個(gè)進(jìn)行了部分勘探，還有200個(gè)完全沒有勘探。我國(guó)陸上沉積盆地共有236個(gè)，其中面積大于10萬km2的盆地就有9個(gè)，即：塔里木盆地、鄂爾多斯盆地、松遼盆地、渤海灣盆地、四川盆地、柴達(dá)木盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、藏北盆地和二連盆地，總面積208萬km2。面積10～1萬km2的有40個(gè)，總面積101萬km2。面積1萬～1千km2的有119個(gè)，總面積為41萬km2。二

含油氣盆地概述一級(jí)構(gòu)造：隆起、拗陷和斜坡，是底盤起伏而形成的構(gòu)造，盆地內(nèi)最高一級(jí)的構(gòu)造。二級(jí)構(gòu)造：按一定的規(guī)律成群、成帶出現(xiàn)凸起、凹陷。三級(jí)構(gòu)造：盆地內(nèi)沉積蓋層因褶皺和斷裂活動(dòng)而形成的構(gòu)造，如背斜、向斜、斷層等，這是盆地最低一級(jí)的構(gòu)造，是油氣聚集的基本單元。三、地質(zhì)年代及地質(zhì)年代表

地球大約在距今45～46億年形成，地質(zhì)時(shí)代表及其代號(hào)是國(guó)際通用的。以宙、代、紀(jì)、世、期紀(jì)年。相對(duì)應(yīng)的地質(zhì)年代的地層以宇、界、系、統(tǒng)、組劃分。地質(zhì)年代表塔里木常用地層代碼地層代號(hào)群-組地層名稱群-組地層代號(hào)段地層名稱段所屬地層(N1-Q1)K庫車組(N1-Q1)K2庫車組上段新生界-第四系-更新統(tǒng)(N1-Q1)K1庫車組下段Q第四系N1k康村組新生界-新近系-中新統(tǒng)N1j吉迪克組新生界-新近系-中新統(tǒng)E2-3s蘇維依組新生界-古近系-漸新統(tǒng)E1-2km庫姆格列木組新生界-古近系-古新統(tǒng)K1bs巴什基奇克組中生界-白堊系-下統(tǒng)K1kp卡普沙良群中生界-白堊系-下統(tǒng)J1-2kl克拉蘇群中生界-白堊系-中統(tǒng)T3h黃山街組中生界-三疊系-上統(tǒng)T2-3k克拉瑪依組中生界-三疊系-中上統(tǒng)T1e俄霍布拉克組中生界-三疊系-下統(tǒng)P2+3aq阿恰群P2+3aq3上碎屑巖段古生界-二疊系-上統(tǒng)P2+3aq2火山巖段P2+3aq1下碎屑巖段地層代號(hào)群-組地層名稱群-組地層代號(hào)段地層名稱段所屬地層C1-2k卡拉沙依組C1-2k5含灰?guī)r段古生界-石碳系-上統(tǒng)C1-2k4砂泥巖段C1-2k3上泥巖段C1-2k2標(biāo)準(zhǔn)灰?guī)r段C1-2k1中泥巖段(D3-C1)b巴楚組(D3-C1)b1角礫巖段古生界-石碳系-下統(tǒng)(D3-C1)b巴楚組(D3-C1)b1角礫巖段古生界-泥盆系-上統(tǒng)D3dD3d1東河塘砂巖段泥盆系(S3-D2)k克茲爾塔格組(S3-D2)k1紅砂巖段古生界-泥盆系-中下統(tǒng)(S3-D2)k克茲爾塔格組(S3-D2)k1紅砂巖段古生界-志留系-頂-上統(tǒng)S2y依木干他烏組S2y1紅泥巖段古生界-志留系-中統(tǒng)S1t塔塔埃爾塔格組S1t1下砂巖段古生界-志留系-下統(tǒng)(O3-S1)k柯坪塔格組O3-S1)k3上段古生界-志留系-下統(tǒng)或古生界-奧陶系-上統(tǒng)(O3-S1)k2中段(O3-S1)k1下段O3s桑塔木組O3s1碎屑巖段古生界-奧陶系-上統(tǒng)O3l良里塔格組O3l1泥質(zhì)條帶灰?guī)r段古生界-奧陶系-上統(tǒng)O3l2顆粒灰?guī)r段O3l1含泥灰?guī)r段O1s上丘里塔格組O1s1灰?guī)r云巖互層段古生界-奧陶系-下統(tǒng)塔里木常用地層代碼四、巖石分類巖石按成因分為巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖三大類。巖漿巖的成因是：地球內(nèi)部巖漿在巨大的壓力作用下，沿著地殼薄弱地帶侵入地殼上部或噴出地表形成火山噴發(fā)，隨著溫度壓力的減小，冷卻凝固而形成的巖石，就是巖漿巖。沉積巖是在外力作用下形成的。裸露在地表的巖石，在風(fēng)吹、雨打、日曬以及生物作用下被破壞，這些碎屑物經(jīng)風(fēng)力流水的搬運(yùn)作用由一地搬運(yùn)到另一地沉積下來，經(jīng)過壓緊固結(jié)作用而形成的巖石就是沉積巖。石油主要存在于沉積巖中，因此沉積巖是我們主要研究的對(duì)象。變質(zhì)巖是已形成的巖石，在巖漿活動(dòng)、地殼運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的高溫高壓作用，使原來巖石的成分性質(zhì)發(fā)生改變而形成新的巖石，就是變質(zhì)巖。例如，石灰?guī)r變成大理巖，頁巖變成板巖等，變質(zhì)巖多形成變質(zhì)礦產(chǎn)。有名的和田玉即屬于變質(zhì)巖。四、沉積巖分類沉積巖碎屑巖礫巖砂巖粉砂巖粘土巖泥巖頁巖化學(xué)巖碳酸鹽巖白云巖膏巖鹽巖四、沉積巖分類碎屑顆粒直徑的大小稱為粒度，它是碎屑巖最重要和最基本的結(jié)構(gòu)特征。在正常的碎屑巖中，粒度的變化是連續(xù)的。通常粒度分為礫、砂和粉砂三級(jí)。

常用的碎屑顆粒粒度分級(jí)表名

稱礫砂粉

砂粘土粒級(jí)巨礫粗礫中礫細(xì)礫粗砂中砂細(xì)砂粉砂砂細(xì)粉砂顆粒直徑（mm）大于10001000～100100～1010～11～0.50.5～0.250.25～0.10.1～0.050.05～0.01小于0.01四、沉積巖分類1．礫巖

主要由礫石構(gòu)成的粗碎屑巖稱為礫巖。

2．砂巖

主要由砂粒（其含量大于50%）組成的碎屑巖稱為砂巖。從結(jié)構(gòu)上看，砂巖由砂級(jí)碎屑、基質(zhì)和膠結(jié)物三部分組成。3．粉砂巖

主要由粉砂級(jí)碎屑顆粒（含量大于50%）組成的細(xì)碎屑巖稱為粉砂巖。其碎屑成分較單純，以穩(wěn)定的石英為主，白云母較多，長(zhǎng)石較少，巖屑極少或無，常含穩(wěn)定重礦物（含量可達(dá)2%~3%）。膠結(jié)物以碳酸鹽為主，鐵質(zhì)和硅質(zhì)較少。碎屑巖分類四、沉積巖分類粘土巖分類1．泥巖

一種成分較復(fù)雜、頁理不發(fā)育的粘土巖，它是弱固結(jié)的粘土經(jīng)壓固、脫水、微弱的重結(jié)晶等作用形成的。根據(jù)泥巖中所含非粘土礦物的成分，它可分為鈣質(zhì)泥巖、硅質(zhì)泥巖、鐵質(zhì)泥巖、碳質(zhì)泥巖和黑色泥巖等。由于黑色泥巖富含有機(jī)質(zhì)，因此是良好的油源巖。2．頁巖

頁巖是一種成分較復(fù)雜、具有頁狀層理的粘土巖，它是由弱固結(jié)的粘土經(jīng)較強(qiáng)的壓固、脫水和重結(jié)晶等作用形成的，錘擊很容易分裂成薄片，顏色有綠、黑、灰、紅等。它的成分除粘土礦物外，?；煊惺ⅰ㈤L(zhǎng)石等礦物碎屑及其他化學(xué)物質(zhì)。四、沉積巖分類碳酸鹽巖碳酸鹽巖的礦物成分主要是方解石、白云石等碳酸鹽礦物及自生礦物石膏、石英、黃鐵礦、赤鐵礦、海綠石等，另外還常含有機(jī)質(zhì)和陸源碎屑。碳酸鹽巖的主要化學(xué)成分是CaO、MgO和CO2，其次還含有一些其它氧化物及混合物。五、沉積相概念：沉積相就是指沉積環(huán)境及在該環(huán)境中形成的沉積巖(沉積物)特征的綜合。沉積環(huán)境：自然地理?xiàng)l件（包括海、陸、河、湖、沼澤、冰川、沙漠等的分布及地勢(shì)的高低），氣候條件（包括氣候的冷、熱、干旱、潮濕），構(gòu)造條件（包括大地構(gòu)造背景及沉積盆地的隆起與拗陷）。沉積介質(zhì)的物理?xiàng)l件（包括介質(zhì)的性質(zhì)：如水、風(fēng)、冰川、清水、渾水、濁流等，運(yùn)動(dòng)方式和能量大小以及水介質(zhì)的溫度和深度）。沉積巖特征包括：巖性特征(如巖石的顏色、物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、巖石類型及共組合)、古生物特征(如生物的種屬和生態(tài))、以及地球化學(xué)特征。一、沉積相的概念二、沉積相的分類五、沉積相相組陸相組海相組海陸過渡相組相殘積相坡積—墜積相山麓—洪積相河流相湖泊相沼澤相沙漠相冰川相濱岸相淺海陸棚相半深海相深海相三角洲相瀉湖相障壁島相潮坪相河口灣相六、儲(chǔ)層巖石的孔隙結(jié)構(gòu)及孔隙性儲(chǔ)集層：能夠容納和滲濾流體的巖層稱為儲(chǔ)集層。儲(chǔ)集層須具備兩個(gè)條件：（1）是要有容納流體的空間，即孔隙；（2）是具有滲濾流體的能力，即孔隙是聯(lián)通的，流體在其中可以流動(dòng)。衡量?jī)?chǔ)集層好壞的參數(shù)主要是儲(chǔ)集層的孔隙性和滲透性。儲(chǔ)集層類型：分布最廣、最重要的儲(chǔ)層有砂巖類、礫巖類、碳酸鹽巖類，。六、儲(chǔ)層巖石的孔隙結(jié)構(gòu)及孔隙性1、儲(chǔ)層巖石的孔隙結(jié)構(gòu)及孔隙性孔隙度：孔隙度是指巖石中孔隙體積Vp與巖石總體積Vb的比值。

Vb=Vp+Vs

Vb：巖石總體積

Vp

：巖石中孔隙體積

Vs：基質(zhì)體積七、油氣物理性質(zhì)石油是由各種烴類和非烴類化合物所組成的復(fù)雜混合物。石油的性質(zhì)包含物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)兩個(gè)方面。物理性質(zhì)包括顏色、密度、粘度、凝固點(diǎn)、溶解性、發(fā)熱量、熒光性、旋光性等.化學(xué)性質(zhì)包括化學(xué)組成、組分組成和雜質(zhì)含量等。七、油氣物理性質(zhì)油氣藏主要組成是烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴烷烴又叫石蠟烴族，其化學(xué)方程式CnH2n+2在常溫常壓下，CH4-C4H10為氣態(tài)，C5H12-C16H34為液態(tài)，C16H34以上為固態(tài)。油氣藏分為氣藏、凝析氣藏、臨界油氣藏、油藏、重質(zhì)油氣藏、瀝青油砂礦。七、油氣物理性質(zhì)原油密度----指在標(biāo)準(zhǔn)條件下（20度,0.1MPa）每立方米原油質(zhì)量。原油相對(duì)密度----指在地面標(biāo)準(zhǔn)條件（20度,0.1MPa）下原油密度與4度純水密度的比值。原油相對(duì)密度一般在0.75～0.95之間，少數(shù)大于0.95或小于0.75，相對(duì)密度在0.9～1.0的稱為重質(zhì)原油，小于0.9的稱為輕質(zhì)原油。原油冷卻到由液體變?yōu)楣腆w時(shí)的溫度稱為凝固點(diǎn)。原油的凝固點(diǎn)大約在-50℃～35℃之間。凝固點(diǎn)的高低與石油中的組分含量有關(guān)，輕質(zhì)組分含量高，凝固點(diǎn)低，重質(zhì)組分含量高，尤其是石蠟含量高，凝固點(diǎn)就高。含硫量是指原油中所含硫（硫化物或單質(zhì)硫分）的百分?jǐn)?shù)。原油中含硫量較小，一般小于1％，但對(duì)原油性質(zhì)的影響很大，對(duì)管線有腐蝕作用，對(duì)人體健康有害。根據(jù)硫含量不同，可以分為低硫或含硫石油。

１、原油性質(zhì)參數(shù)七、油氣物理性質(zhì)溶解油氣比Rs=Vg/VsVg—地層油在地面脫出的氣量（標(biāo)）m3。Vs—地面原油體積m3。體積系數(shù)Bo=Vf/VsVf—地層油體積m3Vs—地面原油體積m3（20度）。壓縮系數(shù)Co=-1/Vf·

△Vf/△P壓縮系數(shù)范圍（10-140）×10-4MPa七、油氣物理性質(zhì)原油粘度是指原油在流動(dòng)時(shí)所引起的內(nèi)部摩擦阻力，原油粘度大小取決于溫度、壓力、溶解氣量及其化學(xué)組成。溫度增高其粘度降低，壓力增高其粘度增大，溶解氣量增加其粘度降低，輕質(zhì)油組分增加，粘度降低。原油粘度變化較大，一般在1～100mPa·s之間，粘度大的原油俗稱稠油，稠油按其在油層條件下粘度大小分三類：粘度在50～10000mpa.s稱為普通稠油；粘度在10000～50000mpa.s稱為特稠油；粘度＞50000mpa.s稱為超稠油。稠油由于流動(dòng)性差而開發(fā)難度增大。一般來說，粘度大的原油密度也較大。2.油氣藏分類氣藏：以干氣CH4為主，含有少量乙烷、丙烷和丁烷。判別標(biāo)準(zhǔn)，氣油比大于890，氣比重小于0.65凝析氣藏：含有CH4-C8的烴類，其中在常溫時(shí)為液態(tài)的烴類在地下原始條件下為氣態(tài)，隨著壓力下降會(huì)凝析出液態(tài)烴，判別標(biāo)準(zhǔn)，氣油比大于890，氣比重0.65-0.85油密度在0.7-0.8之間。揮發(fā)性油層和凝析氣藏過渡帶：生產(chǎn)氣油比大于534且小于890，凝析油密度介于0.7-0.8g/cm3，氣相對(duì)密度介于0.65-0.8。如進(jìn)行PVT取樣做分析，則根據(jù)相圖決定。油藏：油藏以液相為主，相對(duì)密度0.8-0.9,最高0.94重質(zhì)油（稠油）：地面脫氣油密度0.934-1.00，粘度100---10000mpa.s。瀝青油砂礦：相對(duì)密度大于1.00粘度大于10000mpa.s八、地層水性質(zhì)參數(shù)礦化度：水中礦物鹽的濃度，單位mg/l氯根：氯根濃度值。水型：分四類1、硫酸鈉（Na2SO4）地表型水2、重碳酸氫鈉（NaHCO3）大陸封閉環(huán)境3、氯化鎂（MgCL2）海洋環(huán)境4、氯化鈣（CaCL2）深層封閉環(huán)境地層水性質(zhì)有區(qū)域性。九、油(氣)層工業(yè)油氣流標(biāo)準(zhǔn)及試油結(jié)論規(guī)定產(chǎn)層埋藏深度（m）液面深度（m）工業(yè)油流下限（t/d）工業(yè)氣流下限（m3/d）水層標(biāo)準(zhǔn)（t/d）<10009000.5010003.01000～200015001.0030003.02000～300018003.0050005.03000～400020005.00100005.0>4000200010.01000010.0工業(yè)油氣流標(biāo)準(zhǔn)確定氣井穩(wěn)定產(chǎn)量一般以絕對(duì)無阻流量的四分之一計(jì)算。凝析氣層工業(yè)氣流標(biāo)準(zhǔn)一般與天然氣層相同，對(duì)于凝析油含量大于50g/m3，應(yīng)將凝析油換算成當(dāng)量天然氣。產(chǎn)層埋藏（m）液面深度（m）日

產(chǎn)

量

油（t/d）氣（m3/d）水或液（t/d）<20001500≤0.10≤200≤0.252000～30001800≤0.20≤400≤0.403000～40002000≤0.30≤600≤0.50>40002000m或允許掏空深度≤0.40≤800≤0.60九、油(氣)層工業(yè)油氣流標(biāo)準(zhǔn)及試油結(jié)論規(guī)定干層標(biāo)準(zhǔn)1、油層：具有工業(yè)價(jià)值的油層，即日產(chǎn)油量達(dá)到最低工業(yè)油流標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)氣油比小于890，原油密度大于0.8g/cm3，含水小于2%。

2、低產(chǎn)油層：日產(chǎn)油量小于最低工業(yè)油流標(biāo)準(zhǔn)、大于干層標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)氣油比小于890，原油密度大于0.8g/cm3，含水小于2%。3、含水油層：油水同出，油量達(dá)到最低工業(yè)油流標(biāo)準(zhǔn)，原油密度大于0.8g/cm3，含水2-10%。4、低產(chǎn)含水油層：油水同出，油量小于最低工業(yè)油流標(biāo)準(zhǔn)、大于干層標(biāo)準(zhǔn)，原油密度大于0.8g/cm3，含水2-10%。5、油水同層：油水同出，油量達(dá)到最低工業(yè)油流標(biāo)準(zhǔn)，原油密度大于0.8g/cm3，含水10-90%。6、低產(chǎn)油水同層：油水同出，油量小于最低工業(yè)油流標(biāo)準(zhǔn)、大于干層標(biāo)準(zhǔn)，原油密度大于0.8g/cm3，含水10-90%。油層標(biāo)準(zhǔn)九、油(氣)層工業(yè)油氣流標(biāo)準(zhǔn)及試油結(jié)論規(guī)定1、氣層：具有工業(yè)價(jià)值的氣層或帶凝析油者，即日產(chǎn)氣量達(dá)到最低工業(yè)氣流標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)氣油比大于890，氣相對(duì)密度小于0.65。

2、低產(chǎn)氣層：日產(chǎn)氣量小于最低工業(yè)氣流標(biāo)準(zhǔn)、大于干層標(biāo)準(zhǔn)，日產(chǎn)油量小于最低工業(yè)油流標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)氣油比大于890，氣相對(duì)密度小于0.65。

3、凝析氣層：日產(chǎn)氣量達(dá)到最低工業(yè)氣流標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)氣油比大于890，凝析油密度介于0.7-0.8g/cm3，氣相對(duì)密度介于0.65-0.85。如進(jìn)行PVT取樣做分析，則根據(jù)相圖決定。4、揮發(fā)性油層和凝析氣藏過渡帶：生產(chǎn)氣油比大于534且小于890，凝析油密度介于0.7-0.8g/cm3，氣相對(duì)密度介于0.65-0.8。如進(jìn)行PVT取樣做分析，則根據(jù)相圖決定。5、含水氣層：日產(chǎn)氣量達(dá)到最低工業(yè)氣流標(biāo)準(zhǔn)，氣水比大于4000。低產(chǎn)含水氣層：日產(chǎn)氣量小于最低工業(yè)氣流標(biāo)準(zhǔn)、大于干層標(biāo)準(zhǔn)，氣水比大于40