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文檔簡介
課程課程名稱任課教師學(xué)時(shí)類別授課對(duì)象講稿(首頁)現(xiàn)代油氣成藏理論課程編號(hào)32總學(xué)時(shí)2)其中:講課3(2實(shí)驗(yàn)(0上機(jī))學(xué)位課(√)必修課選修課()博士(√)碩士專業(yè)學(xué)位() 第一章緒論一、研究任務(wù)沉積盆地源巖油藏油氣成藏條件①油氣藏類型,分布規(guī)律②油氣來源③油氣輸導(dǎo)通道④儲(chǔ)集條件⑤蓋層條件⑥圈閉條件⑦成藏主控因素及模式⑧成藏時(shí)期⑨有利區(qū)預(yù)測(cè)簡單說就是研究油氣成藏機(jī)制與分布規(guī)律1、油氣藏類型及分布規(guī)律a.擠壓背斜油氣藏b.基底升降背斜油氣藏c.底辟拱升背斜油氣藏d.披覆背斜油氣藏e.滾動(dòng)背斜油氣藏a.斷層遮擋油氣藏b.斷塊油氣藏c.斷層-巖性油氣藏 ③巖體刺穿油氣藏④裂縫油氣藏①不整合遮擋油氣藏②地層超覆油氣藏③古風(fēng)化殼油氣藏3)巖性油氣藏①上傾尖滅油氣藏③生物礁油氣藏4)水動(dòng)力油氣藏5)復(fù)合油氣藏1)平面:①部位:凹陷、隆起、斜坡。②分布特征:環(huán)狀、串狀、線狀。②分布特征、多少2油氣成藏條件1)源巖條件:①質(zhì):豐度、類型、演化程度。③優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集體的形成演化史。3)蓋層條件:①封閉能力:毛細(xì)管封閉能力、超壓封閉能力、濃度封閉能力。③封閉性的形成演化史。②運(yùn)移形式:匯聚、發(fā)散、平行。 主要教學(xué)內(nèi)容、課堂討論題目、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、課后思考題目等6)保存:①破壞機(jī)理:物理、化學(xué)、生物化學(xué)、物理化學(xué)。②保存條件:區(qū)域構(gòu)造條件穩(wěn)定、斷層封閉性好、地下水或地表水不活躍、蓋3油氣成藏與分布主控因素及其時(shí)空匹配有效性2)成藏主控因素的時(shí)空匹配關(guān)系4油氣成藏模式及油氣成藏時(shí)期確定①生儲(chǔ)蓋組合關(guān)系③油氣運(yùn)移通道類型④運(yùn)聚成藏時(shí)期(文字中)⑤運(yùn)移方向②定量研究5有利勘探區(qū)預(yù)測(cè)6圈閉含油氣性評(píng)價(jià)及鉆探靶區(qū)的選取。二、研究思路三、研究進(jìn)展單一圈閉油氣聚集理論:①背斜成藏理論②地層巖性成藏理論多個(gè)圈閉油氣聚集理論-無異聚集理論①含油氣系統(tǒng)理論。②封存箱油氣聚集理論。③天然氣運(yùn)聚動(dòng)平衡理論。④流體勢(shì)場(chǎng)油2.成藏條件煤成油、未熟油和低熟油、無機(jī)氣、不同源巖對(duì)油氣成藏的貢獻(xiàn)、超壓對(duì)油氣生成作用、油藏地化研究儲(chǔ)層非均質(zhì)性、油氣運(yùn)移追索、不同干酪根組分生烴化學(xué)動(dòng)力學(xué)、油氣生成運(yùn)移碳同位素變化特征,優(yōu)質(zhì)烴源巖(4)油氣運(yùn)移通道和路徑 2)輸導(dǎo)通道類型及結(jié)構(gòu):①砂體:均勻砂體—構(gòu)造脊非均勻砂體—級(jí)差。②斷層:空腔、裂縫、連通孔隙。③不整合:底礫巖、風(fēng)化-卸載裂縫。3)優(yōu)勢(shì)路徑:成因和模擬研究。物理模擬,數(shù)值模擬4)輸導(dǎo)能力評(píng)價(jià):實(shí)驗(yàn)研究和統(tǒng)計(jì)研究。3油氣成藏期次1)常規(guī)方法:源巖生排烴期、圈閉形成期、構(gòu)造活動(dòng)期。性質(zhì)不同—原油注入期次。4.非常規(guī)油氣成藏機(jī)制及勘探研究方法2)重點(diǎn)研究內(nèi)容:①形成條件。②形成機(jī)制。③分布規(guī)律5.隱蔽油氣藏形成條件及勘探研究方法2)識(shí)別方法—高分辨層序地層學(xué)2)油氣成藏條件的形成及演化歷史源巖生烴過程模擬、油藏精細(xì)描述、斷裂形成及活動(dòng)史研究、油氣運(yùn)聚成藏過程描述五、本課程所講授的內(nèi)容(一)油氣成藏條件2.?dāng)鄬臃忾]性4.保存條件 (二)油氣成藏主控因素及時(shí)空匹配的有效性(3異??紫读黧w壓力2、主控因素的時(shí)空匹配(三)油氣成藏期次及成藏模式2、成藏模式(四)油氣成藏新理論1.含油氣系統(tǒng)理論2.封存箱油氣聚集理論3.流體勢(shì)場(chǎng)油氣運(yùn)聚理論4.天然氣運(yùn)聚動(dòng)平衡理論5.油氣成藏動(dòng)力學(xué)6、相勢(shì)控藏理論(五)非常規(guī)油氣研究介紹2.水化甲烷3.凝析氣4.無機(jī)氣5.生物氣(六)油氣勘探進(jìn)展 第二章油氣成藏條件研究意義:蓋層是油氣藏的組成部分、蓋層控制著盆地或凹陷中油氣分布、蓋層控制著①按巖性劃分②按分布范圍③按縱向上與油氣藏關(guān)系④按蓋層本身均質(zhì)程度⑤按封閉機(jī)理3、蓋層研究的歷史及現(xiàn)狀①歷史②現(xiàn)狀a、測(cè)試技術(shù)b、封閉機(jī)理日益完善d、蓋層在油氣成藏中作用認(rèn)識(shí)e、綜合評(píng)價(jià)方法一蓋層對(duì)各種相態(tài)天然氣封閉機(jī)理及影響因素水溶相—吸附封閉擴(kuò)散相—濃度封閉(一)蓋層對(duì)各種相態(tài)天然氣封閉機(jī)理1對(duì)游離相天然氣的封閉機(jī)理主要是毛細(xì)管封閉機(jī)理①巖石是飽和水的②巖石一般是親水的,潤濕角小于900,毛管力指向油氣。θFpdFpd油(氣)浮romax水pcmpcmind③毛管力是油氣運(yùn)移的阻力④油氣浮力小于或等于毛管力油氣則被封閉。2.對(duì)水溶相天然氣的封閉機(jī)理(1)蓋層對(duì)水無毛細(xì)管作用(2)蓋層對(duì)水溶相天然氣的封閉實(shí)際上是對(duì)水的封閉(3)蓋層主要通過吸附水來阻止水溶相天然氣運(yùn)移(4)蓋層吸附力大于水動(dòng)力即可封閉水溶相天然氣3.對(duì)擴(kuò)散相天然氣的封閉機(jī)理(1)條件:蓋層具生烴能力(2)封閉機(jī)理:由于蓋層生成天然氣使其孔隙水處于飽和狀態(tài),造成其較上下具有較高的含氣濃度,天然氣在此高濃度的作用下向下擴(kuò)散阻止了下伏天然氣向上擴(kuò)散,從而形成了濃度封閉作用。同時(shí)具超壓的濃度蓋層封閉能力更強(qiáng)。主要教學(xué)內(nèi)容、課堂討論題目、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、課后思考題目等CC儲(chǔ)CC儲(chǔ)蓋z最大含氣濃度……實(shí)際含氣濃度4、異??紫读黧w壓力對(duì)游離相和水溶相天然氣的間接封閉作用只能存在于那些特殊的泥質(zhì)巖蓋層中。(1)異??紫读黧w壓力形成條件及形成機(jī)制欠壓實(shí)泥質(zhì)巖蓋層內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖2)形成機(jī)制a.水熱增壓粘土礦物轉(zhuǎn)化脫水b.流體增加承壓有機(jī)質(zhì)向油氣轉(zhuǎn)化c.構(gòu)造擠壓②異??紫读黧w壓力不是封閉游離相天然氣的主要原因過去觀點(diǎn):異常孔隙流體壓力直接封閉油氣欠壓實(shí)泥巖層壓力封閉機(jī)理模式示意圖(據(jù)陳章明等,1996)目前觀點(diǎn):①高壓流體不能與下伏孔隙流體直接接觸,否則超壓釋放不能對(duì)油氣形成封閉。②致密層封閉其內(nèi)油氣又可封閉其內(nèi)孔隙水,同樣其也可封閉下伏油氣及孔(二)蓋層封閉天然氣能力影響因素分析(一).毛細(xì)管封閉能力的影響因素①.有機(jī)質(zhì)作為膠結(jié)物,堵塞了泥質(zhì)巖蓋層孔隙,使孔滲條件變差,封閉能力增強(qiáng)。②.有機(jī)質(zhì)具有較強(qiáng)的吸附天然氣能力,可阻止天然氣通過泥質(zhì)巖蓋層的逸散。一方面直接起到了阻止天然氣通過泥質(zhì)巖蓋層運(yùn)移的作用,另一方面是天然氣分子固著在其表面上,減少了使天然氣分子通過泥質(zhì)巖運(yùn)移的有效孔隙空間,從而增強(qiáng)了泥質(zhì)巖阻止天然氣逸散的能力。(2)方解石、石英這些石英和方解石的形成,堵塞了泥質(zhì)巖中的微滲漏空間,使毛細(xì)管封氣的能力增(3)粉砂質(zhì)①降低毛細(xì)管封閉能力:壓實(shí)成巖程度低粉砂質(zhì)含量越高,泥質(zhì)巖蓋層孔滲越好,毛細(xì)管封閉能力越差。②增強(qiáng)毛細(xì)管封閉能力:壓實(shí)成巖程度高當(dāng)泥質(zhì)巖壓實(shí)成巖程度較高,結(jié)構(gòu)十分致密時(shí),粉砂質(zhì)的存在可使泥質(zhì)巖的毛細(xì)管封閉能力明顯增強(qiáng)主要教學(xué)內(nèi)容、課堂討論題目、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、課后思考題目等粘土礦物的可塑性和膨脹性由強(qiáng)到弱依次為:蒙脫石、高嶺石、伊利石、綠泥石。因此泥質(zhì)巖中的粘土礦物成分和含量不同,其膨脹性、可塑性和封閉性也就不同。2、壓實(shí)成巖程度隨著成巖作用的增強(qiáng),蒙脫石大量轉(zhuǎn)化為伊利石之后,孔隙度快速下降,滲透率亦隨之降低,巖石密度及排替壓力升高,泥質(zhì)巖蓋層的毛細(xì)管封閉能力增強(qiáng)。Pddza.從沉積角度上看,只有大厚度的泥質(zhì)巖蓋層其沉積環(huán)境才是穩(wěn)定的,其沉積物的均質(zhì)性好,大孔隙不發(fā)育,排替壓力大,毛細(xì)管封閉能力較強(qiáng)。相反,如果泥質(zhì)巖蓋層厚度小,沉積環(huán)境不穩(wěn)定,沉積物均質(zhì)性差,大孔隙發(fā)育,泥質(zhì)巖蓋層排替壓力小,b.大厚度蓋層才能有效的堵截連通孔隙泥質(zhì)巖蓋層厚度與孔隙大小關(guān)系示意圖c.飽和水排替壓力與巖樣長度之間具明顯的正比關(guān)系。度高柱氣油度高柱氣油主要教學(xué)內(nèi)容、課堂討論題目、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、課后思考題目等人造石英粉砂巖飽和水排替壓力與巖樣長度關(guān)系圖d.無論是氣藏還是油藏,其泥質(zhì)巖蓋層厚度與其封閉的氣柱(封閉能力)之間都存蓋層厚度4.異??紫读黧w壓力影響異常孔隙流體壓力使毛細(xì)管封閉能力增強(qiáng)綜上所述,泥質(zhì)巖蓋層的厚度越大,毛細(xì)管封閉能力越強(qiáng);反之則越弱。(二)對(duì)水溶相天然氣封閉能力影響因素1.壓實(shí)成巖程度壓實(shí)程度-吸附阻力-對(duì)水溶相天然氣封閉能力2.黏土礦物類型及含量蒙脫石-伊利石-綠泥石-吸附力-對(duì)水溶相天然氣阻力3.異常孔隙流體壓力超壓—壓實(shí)成巖程度-吸附能力-對(duì)水溶相天然氣能力 1、有機(jī)質(zhì)類型及演化特征a、腐泥型-氣少-濃度封閉差b、腐植型-氣多-濃度封閉好過飽和濃度封閉好欠飽和濃度封閉差過飽和濃度封閉好欠飽和濃度封閉差生氣量過飽和狀態(tài)欠飽和狀態(tài)過飽和狀態(tài)埋深2、壓力壓力增加,泥質(zhì)巖蓋層孔隙水中的溶氣量增加,濃度封閉能力增強(qiáng),欠壓實(shí)泥質(zhì)巖蓋層較正常壓實(shí)泥質(zhì)巖蓋層具有更強(qiáng)的濃度封閉能力。cp3、溫度在溫度小于80℃時(shí),隨著溫度升高,天然氣在地層水中溶解能力逐漸降低,濃度封閉能力降低;當(dāng)溫度大于80℃時(shí),隨著溫度升高,天然氣在地層水中溶解能力逐漸增大,濃度封閉能力增強(qiáng)。 主要教學(xué)內(nèi)容、課堂討論題目、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、課后思考題目等c4、異??紫读黧w壓力異??紫读黧w壓力越大,造成其內(nèi)孔隙水中的溶氣量增強(qiáng),含氣濃度增大,對(duì)擴(kuò)散相天然氣的濃度的封閉能力增強(qiáng);反之則減弱。cp二、蓋層形成發(fā)育的有利地質(zhì)條件(一)蓋層形成發(fā)育的有利構(gòu)造區(qū)域1.坳陷區(qū)由于長期處于下沉狀態(tài),水體相對(duì)較深,水動(dòng)力條件弱,沉積物顆粒細(xì),是區(qū)域性泥質(zhì)巖蓋層形成的有利地區(qū)。2.隆起區(qū)由于長期處于隆起上升狀態(tài),水體相對(duì)較淺或露出水面,水動(dòng)力條件強(qiáng),沉積顆粒粗或甚至在頂部出現(xiàn)地層缺失,泥質(zhì)巖蓋層不發(fā)育。3.斜坡區(qū)是在盆地中處于坳陷區(qū)與隆起區(qū)之間的一個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元,泥質(zhì)巖蓋層發(fā)育情況介于二者之間,厚度相對(duì)坳陷區(qū)減薄,并向隆起方向上傾尖滅。(二)蓋層形成發(fā)育的有利構(gòu)造時(shí)期1復(fù)合旋回型(以塔里木盆地為例)(1)多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)—多次水進(jìn)水退—多套生儲(chǔ)蓋組合 (2)每次水進(jìn)期—蓋層形成時(shí)期。2簡單旋回型(以松遼盆地為例)(1)斷陷期—凹陷期—萎縮期。t(三)蓋層形成發(fā)育的有利沉積環(huán)境1.泥質(zhì)巖蓋層—半深湖—深湖、前三角洲亞相、三角洲分流平原亞相、淡化瀉湖亞相、潮坪亞相、扇三角洲扇端、河漫灘、河道間、深海的鮑馬序列E層、淺海。2.膏鹽巖—咸化瀉湖、鹽湖。蒸發(fā)臺(tái)地3.碳酸鹽巖—淺海、臺(tái)地相。區(qū)域性蓋層—半深湖—深湖、淺海、開闊的淡化瀉湖亞相、潮坪亞相。2.早A—晚A,封閉性逐漸增強(qiáng),晚A—晚C,封閉性逐漸減弱主要教學(xué)內(nèi)容、課堂討論題目、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、課后思考題目等封閉能力封閉能力三、蓋層對(duì)各種相態(tài)天然氣封閉能力的研究方法(一)對(duì)游離相天然氣封閉能力的研究方法1毛細(xì)管封閉能力的研究方法排替壓力是評(píng)價(jià)泥質(zhì)巖蓋層毛細(xì)管封閉能力的最重要參數(shù)。(1)實(shí)驗(yàn)研究泥質(zhì)巖蓋層的排替壓力①吸附法②壓汞法巖石毛管壓力曲線圖a.4-5gb.無形態(tài)要求c.無方向性d.含汞或含氮10%對(duì)應(yīng)的進(jìn)汞壓力或吸附壓③直接驅(qū)替法a.樣品制取b.樣品處理c.實(shí)驗(yàn)過程主要教學(xué)內(nèi)容、課堂討論題目、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、課后思考題目等泥質(zhì)巖蓋巖排替壓力測(cè)試裝置簡圖d.排替壓力求取d(2)實(shí)測(cè)排替壓力的地層條件校正a.飽和介質(zhì)差異b.溫度差異c.飽和介質(zhì)轉(zhuǎn)化和溫度校正(T)owo(3)計(jì)算研究蓋層排替壓力a.利用聲波時(shí)差計(jì)算蓋層排替壓力原因:①鉆井取心的限制②經(jīng)費(fèi)的限制方法:①實(shí)測(cè)排替壓力與孔隙度之間關(guān)系 主要教學(xué)內(nèi)容、課堂討論題目、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、課后思考題目等Φ②孔隙度與聲波時(shí)差之間關(guān)系Φt③排替壓力與聲波時(shí)差之間關(guān)系tb.利用地震層速度研究蓋層排替壓力①V與V屬性相同,只是獲取的系統(tǒng)不同存在系統(tǒng)誤差。②通過過井剖面聲波速度與層速度比較確定誤差大小。③層速度校正后,代入排替壓力與聲波時(shí)差關(guān)系式中求取排替壓力。(4)蓋層異??紫读黧w壓力的研究方法a.蓋層異??紫读黧w壓力的確定①不存在異??紫读黧w壓力②存在較小的異常孔隙流體壓力③存在較大的異??紫读黧w壓力利用聲波時(shí)差確定泥質(zhì)巖蓋層是否存在異??紫读黧w壓力示意圖b.蓋層異??紫读黧w壓力的計(jì)算①利用聲時(shí)差資料研究泥質(zhì)巖蓋層異??紫读黧w壓力Magarama(1968)提出的利用等效深度法計(jì)算欠壓實(shí)泥質(zhì)巖異??紫读黧w壓力的基本原理是,首先由式可得到欠壓實(shí)泥質(zhì)巖孔隙流體壓力大小為e+e+prew3wreΦezz正常情況下泥質(zhì)巖聲波時(shí)差與深度之間具有如下關(guān)系式;-CZ0式中Δt——外推的地青處泥質(zhì)巖聲波時(shí)差值,μs/m;0C——泥質(zhì)巖正常壓實(shí)趨勢(shì)線斜率。pz由式可得到與Δt等效的Δte對(duì)應(yīng)的埋深(Z如式所示。e即可得到利用聲波時(shí)差值計(jì)算泥質(zhì)巖異??紫读黧w壓力計(jì)算公式為0z②利用地震層速度資料研究蓋層異常孔隙流體壓力a)Fillippone(1979)提出的利用地震層速度計(jì)算地層壓力的經(jīng)驗(yàn)公式為maxminrc)Δp=ppfw(二)對(duì)水溶相天然氣封閉能力的研究方法吸附力埋深泥質(zhì)巖壓實(shí)階段與脫水特征之間對(duì)應(yīng)關(guān)系然氣封閉能力從無—弱—強(qiáng)。 (三)對(duì)擴(kuò)散相天然氣封閉能力的研究方法主要教學(xué)內(nèi)容、課堂討論題目、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、課后思考題目等兩種溶解機(jī)理對(duì)甲烷總?cè)芙舛鹊呢暙I(xiàn)(1MPa))p)ppRT+bPiRT+bpmmφ=9.69834×10-3+1.639×10-6t-1.257910-6t2+2.1292×10-3t3;m2133.89/T。p3/m3;K——水合平衡常數(shù)pmimim四蓋層封氣性演化及其古封閉能力研究方法(一).蓋層封氣性的形成及演化特征(1)毛細(xì)管封閉a.沉積即形成b.隨埋深的增加,毛細(xì)管封閉增強(qiáng)。z(2)吸附封閉a.達(dá)到一定深度方可形成。z(3)濃度封閉a.達(dá)到生烴門限方可形成b.隨埋深增加,濃度封閉能力增強(qiáng)。cz(二)不同類型蓋層封氣性演化階段的劃分1.不具生烴能力泥巖蓋層(1)地表~吸附門限,只有毛細(xì)管封閉,隨埋深增加,毛細(xì)管封閉增強(qiáng)。(2)吸附門限~地下深處,毛細(xì)管封閉+吸附封閉,隨著埋深增加兩者均增加。F吸2.具生烴能力泥巖蓋層(1)地表~吸附門限,毛細(xì)管封閉,隨埋深增加,毛細(xì)管封閉增強(qiáng)。(2)吸附門限~生烴門限,毛細(xì)管封閉+吸附封閉,隨著埋深增加兩者均增加。Fz吸z吸 (三)蓋層古封氣能力的恢復(fù)方法主要教學(xué)內(nèi)容、課堂討論題目、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、課后思考題目等z1.古排替壓力的恢復(fù)方法Pd=f(Z)古埋深恢復(fù)古排替壓力計(jì)算2.古異??紫读黧w壓力的恢復(fù)方法ww0①每個(gè)演化階段φ或Δt不變②Δp=0.8p,破裂超壓釋放。w③Δp=0.3p釋放停止w(2)開始形成時(shí)期的確定(3)終止時(shí)期的確定ΔP=P-P得到ZwwrwioΔt-Δt-ΔtwΔtwi0cz3.古含氣濃度的研究方法(1)c=f(p,t)(2)古p、t恢復(fù)(3)C=f(p,t)五蓋層對(duì)各種相態(tài)天然氣封閉能力綜合定量評(píng)價(jià)(一)對(duì)游離相天然氣封閉能力的綜合定量評(píng)價(jià)1)地質(zhì)模型與數(shù)學(xué)模型①考慮各種主要影響因素②定量評(píng)價(jià)③評(píng)價(jià)結(jié)果應(yīng)具可比性ss——天然氣滲濾面積可以得到一個(gè)假想的天然氣通過泥質(zhì)巖蓋層的滲濾速度,即:K(Ff)V=式中的V值大小可以反映泥質(zhì)巖蓋層封氣能力的相對(duì)強(qiáng)弱,即其值越小,表明泥質(zhì)巖蓋層的毛細(xì)管封閉能力越強(qiáng)。反之則越弱。天然氣在外加力(F)的作用下通過泥質(zhì)巖蓋層的滲濾模式2)主要計(jì)算參數(shù)的選取與確定(1)泥質(zhì)巖蓋層滲透率(K)KKm2;R——砂巖占泥巖蓋層厚度的百分比值,小數(shù);SR——泥巖占泥質(zhì)巖蓋層厚度的百分比,小數(shù);m(2)驅(qū)使天然氣發(fā)生滲濾作用的外加壓力(F)(3)天然氣滲濾時(shí)所遇到的阻力(f)f=dmdsa由于砂巖缺少實(shí)測(cè)排替壓力資料,可利用泥巖的排替壓力資料求得,砂、泥巖排替msmsk、k——分別為泥巖、砂巖滲透率,μm2。ms(4)天然氣粘度(μ)a5、蓋層厚度(H)(二)對(duì)水溶相天然氣封閉能力的綜合定量評(píng)價(jià)1)地質(zhì)模型及數(shù)學(xué)模型k(F-f)stwggw3;gK—泥質(zhì)巖蓋層的滲透率,μm2;gV=gQg=KwVg值越小,蓋層對(duì)水溶相天然氣封閉能力越強(qiáng);反之越弱。1、天然氣在水中的溶解度(Cg)Cg=f(p,T,x)kwww3、泥質(zhì)巖滲透率(K)s2;2;4、泥質(zhì)巖蓋層厚度H泥質(zhì)巖蓋層厚度可由鉆井資料獲得(三)對(duì)擴(kuò)散相天然氣封閉能力的綜合定量評(píng)價(jià)1)地質(zhì)模型及數(shù)學(xué)模型tHdm/s)為V=d=V=d=0V=OV=HVd值越小,蓋層對(duì)擴(kuò)散相天然氣封閉能力越強(qiáng);反之越弱。2)主要計(jì)算參數(shù)的選取與確定1、泥質(zhì)巖蓋層孔隙水中天然氣濃度(C)O地層水中含氣量應(yīng)是溫度、壓力和礦化度的函數(shù),即C=f(p,T,Xk)2、施加天然氣濃度(C)C=cmax=f(Pmax,T,max,Xkmin)3、天然氣的擴(kuò)散系數(shù)(D)mR、R——泥巖、砂巖占泥質(zhì)巖蓋層厚度的比值,小數(shù)。mS求得,即Dm=A·m式中A、B是與巖石物性有關(guān)的地區(qū)性常數(shù),為m、s為泥巖、砂巖的孔隙度。(四)綜合評(píng)價(jià)Q—蓋層對(duì)各種相態(tài)天然氣的封閉能力Vs—游離相天然氣通過蓋層滲濾速度V—水溶相天然氣通過蓋層滲濾速度wV—擴(kuò)散相天然氣通過蓋層滲濾速度da—蓋層對(duì)游離相天然氣封閉能力的權(quán)重系數(shù)b—蓋層對(duì)水溶相天然氣封閉能力的權(quán)重系數(shù)c—蓋層對(duì)擴(kuò)散相天然氣封閉能力的權(quán)重系數(shù)Q值越小,蓋層對(duì)各種相態(tài)天然氣封閉能力越強(qiáng);反之越弱。定,實(shí)際上是備注五、氣藏蓋層的綜合評(píng)價(jià)方法a=dw六、被斷裂破壞P=apd第二節(jié)斷層封閉性研究與評(píng)價(jià)1.定義:具明顯位移的斷裂構(gòu)造2.發(fā)育特征描述①斷裂面:斷裂帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)、寬度、物質(zhì)成分、裂縫發(fā)育特征(產(chǎn)狀、密度、長度、填充情況、切割關(guān)系)④斷距不同部位斷距變化特征⑤生長指數(shù)3.類型②逆斷層a.沖斷層傾角大于45°b.逆掩斷層傾角小于45°③平移斷層4.組合形式②雁行狀③放射狀(2)地壘、地塹(3)花狀,似花狀5.活動(dòng)時(shí)期生長指數(shù)1時(shí)間①生長指數(shù)時(shí)間②活動(dòng)速率1.?dāng)嗔咽怯蜌膺\(yùn)移的輸導(dǎo)通道(1)斷裂活動(dòng)時(shí)期往往是油氣的大量運(yùn)聚時(shí)期(2)斷裂延伸層位控制油氣聚集層位2.?dāng)鄬訛橛蜌饩奂峁┱趽鯒l件,油氣沿?cái)嗔逊植肌?.提供油氣儲(chǔ)集空間一、斷層封閉機(jī)理是斷層與地層物性的各向異性相配合,形成的能使油氣聚集的新的物性和壓力系統(tǒng)1.?dāng)嗔演攲?dǎo)油氣通道類型及演化(1)斷裂帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)①破碎帶a、伴生裂縫②誘導(dǎo)裂逢帶a、脆性巖石發(fā)育b、塑性巖石不發(fā)育①活動(dòng)時(shí)期活動(dòng)時(shí)期斷層均是開啟的a.裂縫b.破裂帶連通孔隙輸導(dǎo)能力相對(duì)較好②靜止期a.未完全封閉的傾斜裂縫b.垂直或近于垂直的裂縫c.破裂帶連通孔隙:可能封閉、可能不封閉(1)泥巖塑性變形堵塞——未完全閉合傾斜裂縫a.壓力作用—斷裂帶緊閉b.泥巖塑性流動(dòng)—堵塞滲濾空間(2)(2)sio和caco沉淀膠結(jié)——垂直或近于垂直裂縫(石英脈、方解石脈、后期封閉)sio或caco沉淀膠結(jié)b.由于溫度壓力改變,地下水過飽和b.由于溫度壓力改變,地下水過飽和sio和caco沉淀,膠結(jié)了滲漏空間。①泥質(zhì)填充①泥質(zhì)填充②成巖膠結(jié)③瀝青塞(二)側(cè)向封閉機(jī)理2.泥巖涂抹二、斷層封閉性影響因素.sinβσ111N21G埋深G課堂討論題目、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、課后思考題目等b.泥巖受力變形特征σ1ε不同巖石的塑性變形程度不同,泥巖的最低。csio212caco323T3221i2iRLmLd.泥質(zhì)含量被斷移泥巖層厚度及層數(shù)e.斷層性質(zhì)①壓性②張性①泥質(zhì)填充g.后期成巖改造破壞:后期斷裂活動(dòng),破壞斷層巖,封閉性破壞①sio沉淀23h.原油氧化菌解作用—瀝青塞2.側(cè)向封閉性a.斷裂帶泥質(zhì)含量被斷移泥巖層厚度及層數(shù)LSSF空間連續(xù)分布i①定義:斷層活動(dòng)中由于受構(gòu)造應(yīng)力作用在削截砂巖層上形成的一個(gè)薄薄的泥巖層,叫泥巖涂抹層,這種作用叫泥巖涂抹作用。巖性不同斷開后斷面的陡緩不同硬—陡軟—緩②影響因素三.?dāng)鄬臃忾]性評(píng)價(jià)方法1.垂向封閉性a.利用泥巖塑性變形評(píng)價(jià)泥巖塑性變形極限泥巖塑性變形極限塑性極限5MPa泥巖愈合極限②斷層垂向封閉標(biāo)準(zhǔn)b.利用sio和caco是否沉淀0.3-0.50.6-0.70.8-1.0(Ⅰ)1.2-1.4(Ⅱ)Φ123zc.運(yùn)用滲濾運(yùn)移速度是否小于或等于零V=f(D,R,C)m據(jù)D,R,CV封閉性mV≦0時(shí),斷層封閉討論題目、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、課后思考題目等備注Σhi①Rm≧50%,以泥質(zhì)為主②Rm﹤50%,以砂質(zhì)為主vRm2.側(cè)向封閉性Σhi產(chǎn)油氣量Rmmb.利用泥巖涂抹系數(shù):泥巖涂抹系數(shù)的計(jì)算方法、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)LSSF=Σhi利用排替壓力研究斷層側(cè)向封閉性m成備注主要教學(xué)i、課堂討論題目、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、課后思考題目等備注①Rm=LP前3、斷層封閉性評(píng)價(jià)四、斷層垂向封閉性演化1.根據(jù)斷層形成和演化史,劃分活動(dòng)時(shí)期和靜止時(shí)期。生長指數(shù)1t2.根據(jù)斷層面壓力演化,確定靜止期斷層封閉性。Nt3.活動(dòng)時(shí)期斷層開啟程度判別。斷裂主壓應(yīng)力方向與斷裂走向之間的夾角<250高25-500較高50-750中等>750低五、斷層封閉的差異性(一)垂向封閉性1.同一條斷層在剖面上的封閉性存在差異①斷層面埋深不同②斷移地層巖性不同N,RmzRmN2.同一條斷層在平面上的封閉性存在差異性①斷層面埋深不同討論題目、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、課后思考題目等備注N,RmRmN測(cè)線3.同一條斷層在不同地質(zhì)時(shí)期的封閉性存在差異②同一條斷層在不同活動(dòng)時(shí)期開啟程度也不同。Nt4.同一條斷層封油與封氣存在差異封氣難封油易(二)側(cè)向封閉性1.同一條斷層在平面上的封閉性存在差異①斷移地層巖性不同②斷距不同Rm①泥質(zhì)含量沉淀膠結(jié)②泥巖涂抹沉淀膠結(jié)③sio,cacoZ2.同一條斷層在剖面上的封閉性存在差異①斷移地層巖性不同②斷距不同測(cè)線3.同一條斷層封油與封氣存在差異2.泥質(zhì)填充4.?dāng)鄬泳o閉+塑性變形5.砂泥對(duì)接七、斷層封閉存在證據(jù)1.垂向封閉性②沿?cái)鄬訜N藏內(nèi)壓力系數(shù)不呈規(guī)律變化。③沿?cái)鄬拥販靥荻茸兓?。④沿?cái)鄬拥貙铀V化度、性質(zhì)變化。⑤斷層帶的礦化作用、成巖作用和降解作用。2.側(cè)向封閉性①砂泥對(duì)接②壓力不同③地溫不同④礦化度不同⑤地層水性質(zhì)⑥斷層兩側(cè)具有不同的油水界面⑦油水對(duì)接第三節(jié)油氣運(yùn)移條件②控制著油氣聚集數(shù)量和分布。③油氣成藏的主要條件。從生油層向儲(chǔ)層中的運(yùn)移通道:早期-孔隙相態(tài):油—游離相氣-游離相、水溶相、油溶相、擴(kuò)散相方向:低勢(shì)區(qū)通道:斷層、不整合、連通砂體時(shí)期:大量生烴期后的第一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)時(shí)期相態(tài):油-游離相氣-游離相、水溶相、油溶相、擴(kuò)散相距離:油源充足程度輸導(dǎo)通道連續(xù)性一、油氣運(yùn)移輸導(dǎo)通道1.內(nèi)部結(jié)構(gòu)及輸導(dǎo)通道a.內(nèi)部結(jié)構(gòu)破碎帶①伴生裂縫②構(gòu)造巖裂縫誘導(dǎo)裂縫帶b.輸導(dǎo)通道裂縫連通孔隙a.類型:平行不整合角度不整合b.特點(diǎn):上下地層時(shí)代不連續(xù),缺或失一套地層。上下地層之間存在底礫巖、風(fēng)化黏土層。如果是角度不整合,上下地層產(chǎn)狀不同。c.形成機(jī)制:平行不整合:地層抬升—遭受風(fēng)化剝蝕—再下降沉積。角度不整合:地層發(fā)生褶皺—抬升—遭受風(fēng)化剝蝕—再下降沉積。d.內(nèi)部結(jié)構(gòu)底礫巖風(fēng)化黏土層e.輸導(dǎo)通道底礫巖連通孔隙風(fēng)化卸載裂縫均質(zhì)體非均質(zhì)體(規(guī)則分布的非均質(zhì)體、不規(guī)則分布的非均質(zhì)體)b.輸導(dǎo)通道均質(zhì)體—構(gòu)造脊不受巖性影響,而受構(gòu)造影響非均質(zhì)體—級(jí)差優(yōu)勢(shì)通道正韻律-優(yōu)勢(shì)通道位于砂體底部級(jí)差優(yōu)勢(shì)通道反韻律——優(yōu)勢(shì)通道位于砂體頂部2.輸導(dǎo)特征垂向運(yùn)移幕式快速輸導(dǎo)輸導(dǎo)效率高側(cè)向穿層長期輸導(dǎo)輸導(dǎo)效率界于斷裂與砂體之間分布廣、延伸遠(yuǎn)、連通性好。側(cè)向不穿層長期輸導(dǎo)輸導(dǎo)效率低3.輸導(dǎo)能力評(píng)價(jià)①活動(dòng)期開啟程度—斷層走向與最大主應(yīng)力方向之間夾角。a開啟程度低高②靜止期V=f(D,R,a)mV≦0不具輸導(dǎo)能力ssmT越大,輸導(dǎo)油氣能力越強(qiáng),反之越弱。主要教學(xué)內(nèi)容、課堂討論題目、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、課后思考題目等vαv32α1Rm二油氣運(yùn)移優(yōu)勢(shì)路徑1.優(yōu)勢(shì)路徑類型a.斷裂底礫巖連通孔隙風(fēng)化卸載裂縫構(gòu)造脊2.?dāng)?shù)值模擬(BasinMod軟件)油氣能量>阻力油氣生成量油氣柱高度-易發(fā)運(yùn)移-距離長三.天然氣運(yùn)移相態(tài)及其意義初次運(yùn)移相態(tài)2.演化程度3.運(yùn)移載體二次運(yùn)移相態(tài)w浮阻阻r0F浮﹤F阻油氣不能運(yùn)移①腐泥型腐殖型②埋藏淺,成巖程度低,處于快速壓實(shí)階段,壓實(shí)排出水量大2、低熟階段~成熟階段早期生氣量水量ⅠⅡⅢⅣzz①腐泥型→產(chǎn)氣為主,同時(shí)產(chǎn)少量的低熟油腐殖型②處穩(wěn)定壓實(shí)階段,孔隙水排出量相對(duì)較大③以水溶相排出為主,也存在擴(kuò)散相和少量游離相3、成熟階段高峰期~成熟階段結(jié)束①腐泥型源巖b、突變壓實(shí)階段,壓實(shí)孔隙水量已減少,但蒙脫石脫水作用明顯,孔隙水仍較多。c、主要以油溶相和水溶相向外排出,同樣也會(huì)存在擴(kuò)散相和少量游離相。②腐殖型源巖a、以產(chǎn)氣為主,并產(chǎn)少量的液態(tài)烴。b、突變壓實(shí)階段,孔隙水已大量排出,但蒙脫石脫水作用明顯,孔隙水仍較多。c、主要以游離相和水溶相向外排出,也會(huì)存在少量的擴(kuò)散相和油溶相。4、高成熟階段①腐泥型源巖b、緊密壓實(shí)階段,壓實(shí)孔隙水更少,粘土礦物轉(zhuǎn)化脫水也已減少c、主要以游離相和油溶相向外排出,有擴(kuò)散相、水溶相②腐殖型源巖b、緊密壓實(shí)階段,壓實(shí)孔隙水更少,粘土礦物轉(zhuǎn)化脫水也已減少。c、主要以游離相向外排出,還有擴(kuò)散相和少量水溶相。5、過成熟階段產(chǎn)氣態(tài)烴為主,即使產(chǎn)少量的液態(tài)烴,也會(huì)因其高溫、高壓作用二次裂解成氣。b、晚期壓實(shí)階段,孔隙水極少。c、主要以游離相通過微裂縫向外排出,還有擴(kuò)散相,少量的水溶相。a.初始相態(tài)游離相水溶相擴(kuò)散相游離相游離相水溶相擴(kuò)散相條件過飽和釋放PT降低2)水溶相游離相條件過飽和釋放PT降低條件受高含氣濃度阻擋4)擴(kuò)散相游離相d(三)不同相態(tài)天然氣的成藏分布模式1、水溶相天然氣的成藏分布模式①水溶釋放機(jī)理水中天然氣的過飽和②水溶釋放條件③成藏分布模式(按水勢(shì)場(chǎng)進(jìn)行運(yùn)移,作用力:水動(dòng)力)特點(diǎn):離源越遠(yuǎn)或含氣圈閉地勢(shì)越高,水中氣的溶解度越低,天然氣組分中的甲烷含量越高,碳同位素越輕。發(fā)育有關(guān)的圈閉聚集成藏并呈疊瓦式分布。特點(diǎn):離源越遠(yuǎn)或含油氣圈閉地勢(shì)越高,水中的溶解度越低,天然氣組分中甲烷含量2、油溶相天然氣的成藏機(jī)制①油溶釋放機(jī)理氣在油中過飽和②油溶釋放條件a、油的量b、氣在油中的溶解度c、溫度、壓力的改變量在油勢(shì)場(chǎng)中進(jìn)行運(yùn)移,作用力:浮力,水動(dòng)力③成藏分布模式是與油伴生或共生,通常是構(gòu)成油頂氣。特點(diǎn):氣組分中重?zé)N氣含量高,碳同位素較重,屬于典型的油型氣3、游離相天然氣的成藏機(jī)制毛細(xì)管遮擋封閉斷裂②游離相聚集條件a、供給量b、散失量在氣勢(shì)場(chǎng)中進(jìn)行運(yùn)移,動(dòng)力:浮力,水動(dòng)力③成藏分布模式主要分布在源巖周邊高隆起部位的構(gòu)造圈閉和巖性圈閉內(nèi),通常呈環(huán)帶分布,與斷四、油氣運(yùn)移追索凝固點(diǎn)1.原油物性變化含蠟量膠質(zhì)+瀝青質(zhì)運(yùn)移方向?qū)游鲎饔弥饾u降低氧化作用逐漸升高2.含氮化合物1-甲基咔唑/4-甲基咔唑增加1,8一二甲基咔唑/1,6一二甲基咔唑增加屏蔽型咔唑/裸露型咔唑ΣC以前5.酚、溴、碘、有機(jī)酸—增加五、油氣“倒灌”運(yùn)移超壓斷裂輸導(dǎo)通道古超壓~“倒灌”運(yùn)移深度“倒灌”深度計(jì)算→層位計(jì)算六、油氣運(yùn)移輸導(dǎo)形式及構(gòu)成1、直線向上運(yùn)輸-斷裂2、直線向下運(yùn)輸-斷裂3、T型輸導(dǎo)-斷裂+砂體(不整合面)4、反T輸導(dǎo)-斷裂+砂體(不整合面)5、L型輸導(dǎo)-斷裂+砂體(不整合面)9、Y型輸導(dǎo)-斷裂+砂體(不整合面、斷裂)10、反Y型輸導(dǎo)-斷裂+砂體(不整合面,斷裂)第四節(jié)油氣保存條件2.控制著油氣賦存數(shù)量一、油氣藏破壞概念及類型1、概念:油氣藏中的油氣散失殆盡或是油氣遭受水洗、生物降解變成稠油或?yàn)r青。1).按位置劃分由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使油氣藏抬升到地表,蓋層條件或圈閉條件被破壞,油層裸露地表,油氣散失或遭受大氣水的氧化和水中微生物的降解,形成瀝青或稠油。(2)地下破壞作用:可分為①水洗模式—油氣藏形成以后的各期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)中,圈閉條件雖未被破壞,但油氣藏抬升進(jìn)入大氣水帶,地表水進(jìn)入油層,使原油氧化、降解變稠,油氣藏破壞。②斷裂破壞模式—油氣藏形成以后,后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成的斷層切割油氣藏并通至2).按機(jī)理劃分(1)物理破壞作用,分為②氣涌③水力沖刷④微滲漏(2)化學(xué)破壞作用,分為①氧化②硫化(4)物理化學(xué)破壞作用,分為①擴(kuò)散②水洗、水力溶失3.按破壞程度劃分油苗δ潛水面大氣水帶潛水面大氣水帶稠油殘留油藏正常油藏三油氣藏破壞機(jī)理是油氣藏破壞的最重要因素,也是其它因素破壞油氣藏的前提條件。(1)蓋層剝蝕(地殼抬升剝蝕)蓋層被剝蝕,圈閉被開天窗,油氣藏被破壞典型例子:克拉瑪依油田黑油山克拉瑪依組油藏裂縫或斷裂切穿了蓋層,油氣沿裂縫或斷裂散失,油氣藏破壞(3)溢出點(diǎn)抬高由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)造成區(qū)域地層傾斜,使原圈閉的溢出點(diǎn)抬高,油氣散失,儲(chǔ)量減少典型例子:塔里木盆地桑塔木三疊紀(jì)由圖T油組的7個(gè)油藏Ⅱ后期天然氣注入,占據(jù)圈閉頂部,使油散失典型例子:艾爾伯達(dá)盆地較強(qiáng)的水動(dòng)力將油氣藏底部的油氣沖走,造成油氣藏部分或全部破壞典型例子:蘇聯(lián)北高加索奧伊也古爾油田油氣呈游離相態(tài)通過蓋層孔隙發(fā)生散失的現(xiàn)象大孔隙(1)蓋層非均質(zhì)性大孔隙微裂縫(2)氣中存在超壓主要教學(xué)內(nèi)容、課堂討論題目、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、課后思考題目等一種新的解釋:氣體進(jìn)入蓋層空隙內(nèi)—發(fā)生吸附—達(dá)到一定厚度后出現(xiàn)毛細(xì)孔凝聚現(xiàn)象—?dú)庀嘧兂山合啵ㄒ阅z束狀態(tài)存在)—分子粘滯力增大—當(dāng)粘度接近孔隙水粘度(1)自由氧氧化烴分子+O→醇、醛、酮、酸等含氧化合物→CO+HO(2)結(jié)合氧氧化變?yōu)槌碛蜔N類+單質(zhì)硫或硫化物→有機(jī)硫化物儲(chǔ)量降低油品質(zhì)變差3、熱裂解液態(tài)烴形成有利。微生物對(duì)油藏的破壞是指其對(duì)烴類分子的氧化氧化——→氧化——→CO2氫過氧化作用3.結(jié)果:消耗掉輕烴分子變?yōu)槌頋舛炔钐烊粴狻⑹?,?chǔ)量減小速度慢、作用時(shí)間長2、水洗或水力溶失地層水溶解水洗:輕烴分子————→原油性質(zhì)變稠,油氣藏被破壞四、油氣藏形成所需要的保存條件(1)地殼無抬升或抬升幅度小,未遭受剝蝕。(2)斷裂活動(dòng)弱,尤其是斷至地表的斷裂不發(fā)育。2、斷裂靜止后封閉性好3、地下水或地表水不活躍(2)水動(dòng)力弱,對(duì)油氣藏?zé)o沖刷和水洗作用。4、蓋層被斷裂破壞程度小,封閉性好5、蓋層具有濃度封閉作用 ①正確認(rèn)識(shí)油氣成藏機(jī)理。上排烴量大于下排烴量下排烴量大于上排烴量生烴高峰②斷裂—通道生烴門壓超壓對(duì)富硫干酪根生烴起促進(jìn)作用,而對(duì)貧硫干酪根生烴起抑制作用。源巖排烴時(shí)期源巖排烴時(shí)期超壓形成時(shí)期抑制了石英次生加大作用bzz2.超壓極值點(diǎn)位置控制源巖上下排烴分配量zNa 3.超壓使蓋層對(duì)水溶相天然氣封閉能力增強(qiáng)超壓增大—相當(dāng)與致密層壓實(shí)程度增加—吸附力增大—對(duì)水溶相天然氣封閉能力增強(qiáng)。(五)超壓使斷層具封閉性1.欠壓實(shí)泥巖塑性強(qiáng),在超壓的作用下向斷裂帶中塑性流動(dòng),堵塞滲漏空間地層的壓力下更易緊閉形成封閉。3.超壓存在—斷層面兩側(cè)孔隙不連通—斷層面壓力增大(除巖石骨架外還有孔隙水的壓地表水的水洗、淋濾超壓阻止超壓阻止二、不整合面在油氣成藏中的作用 地表地表地表地表地表不整合面R=0.5%0R=0.5%R=0.5%0R=0.5%0不整合面風(fēng)化、淋濾形成孔洞,風(fēng)化—卸載裂縫改善儲(chǔ)集空間雙重輸導(dǎo)通道:底礫巖的連通孔隙風(fēng)化卸載裂縫1.不僅可以連接相鄰的源巖和儲(chǔ)集層。2.還可以連接不相鄰的源巖和儲(chǔ)集層3.可以作為油氣長期、區(qū)域性運(yùn)移輸導(dǎo)通道。源巖不整合面時(shí)間越長蓋層封閉性形成時(shí)期/源巖大量排烴期差值越大封閉性越差=>封閉住油氣量越少 三、流體勢(shì)場(chǎng)在油氣運(yùn)聚中的重要作用1、控制油氣空間上的運(yùn)聚方向(1)勢(shì)能值大小控制著油氣在剖面上的運(yùn)聚方向①油氣由高勢(shì)區(qū)向低勢(shì)區(qū)運(yùn)移②油氣從生油層向儲(chǔ)集層運(yùn)移(2)勢(shì)能等值線形態(tài)控制油氣在平面上的運(yùn)移方向①匯聚型運(yùn)移②發(fā)散型運(yùn)移③平行型運(yùn)移2、控制著油氣空間上的運(yùn)聚分配量 (1)勢(shì)能極值點(diǎn)位置控制著油氣在剖面上的運(yùn)移分配量(2)分隔槽位置控制著油氣在平面上的分配量ⅢⅡⅢⅣ3、判斷蓋層封油氣的能力無論上下地層巖性如何,只要存在流體勢(shì)差上覆地層即可成為油氣蓋層,且兩者勢(shì)能差越大,封閉油氣能力越強(qiáng)。重新定義蓋層,只要有勢(shì)能差存在,即可成為油氣蓋層勢(shì)能差越大,封閉能力越強(qiáng)4、對(duì)含油氣系統(tǒng)形成作用(1)剖面上的極值點(diǎn)是含油氣系統(tǒng)的上下邊界(2)分隔槽是含油氣子系統(tǒng)的四周邊界ⅠⅣⅢ四、斷層對(duì)油氣藏的形成與破壞的控制作用1.?dāng)嗔褜?duì)油氣生成的間接作用(1)控陷斷裂控制烴源巖的發(fā)育。(2)斷裂活動(dòng)產(chǎn)生的熱可以加快有機(jī)質(zhì)演化。 ①深部產(chǎn)生的熱②斷裂活動(dòng)上來的熱2.?dāng)嗔褜?duì)儲(chǔ)集油氣的作用(1)形成儲(chǔ)集空間—裂縫(2)改善儲(chǔ)集性能—裂縫溝通孔隙直接做儲(chǔ)集空間起溝通孔隙、孔洞的作用3.?dāng)嗔褜?duì)運(yùn)移作用(1)作為輸導(dǎo)通道不僅可以連接相鄰的源巖和儲(chǔ)集層。還可以連接不相鄰的源巖和儲(chǔ)集層(2)斷層在空間上的延伸層位控制油氣運(yùn)聚層位(3)斷層活動(dòng)時(shí)期控制油氣運(yùn)聚時(shí)期(4)斷層活動(dòng)時(shí)期開啟程度的差異性控制著油氣富集程度4.?dāng)鄬訉?duì)油氣聚集作用(1)與斷層活動(dòng)有關(guān)的油氣聚集圈閉a、滾動(dòng)背斜b、擠壓背斜c、構(gòu)造反轉(zhuǎn)形成的背斜(2)與斷層封閉有關(guān)的油氣聚集圈閉 c、斷層~巖性5.?dāng)鄬訉?duì)蓋層的破壞作用HLH①有效厚度?、诜忾]能力變?nèi)?、對(duì)油氣藏的破壞與再分配作用 地表(2)對(duì)油氣藏的再分配作用7、對(duì)含油氣系統(tǒng)形成與演化作用(1)可成為含油氣系統(tǒng)邊界五、蓋層與源巖時(shí)空配置關(guān)系對(duì)油氣成藏的控制作用1、蓋層與源巖空間配置關(guān)系對(duì)油氣成藏的控制(1)蓋層分布面積大于源巖分布面積,且覆蓋整個(gè)盆地或凹陷(2)蓋層分布面積大于源巖分布面積,但不能覆蓋整個(gè)盆地或凹陷(3)蓋層分布面積小于源巖分布面積 主要教學(xué)內(nèi)容、課堂討論題目、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、課后思考題目等2、蓋源質(zhì)量空間匹配關(guān)系控制油氣富集數(shù)量(1)好蓋層與好源巖匹配,最有利與油氣富集成藏。(2)兩者任何一個(gè)條件變差,油氣富集條件變差。(3)差蓋層與差源巖匹配,油氣富集條件變差。3、蓋源之間特征對(duì)油氣富集的控制數(shù)量(1)兩者之間跨度越小,對(duì)油氣富集與保存是有利的。(2)兩者之間構(gòu)造運(yùn)動(dòng)越緩和,次數(shù)越少,對(duì)油氣富集與保存是有利的。(3)兩者之間斷層越少,不破壞蓋層的完整性,對(duì)油氣富集與保存是有利的。(4)兩者之間儲(chǔ)層越好,圈閉越發(fā)育,對(duì)油氣富集與保存是有利的。4、蓋層與源巖的時(shí)間配置關(guān)系對(duì)油氣成藏的控制作用油氣富集數(shù)量主要受源巖大量排烴期與蓋層封閉性形成時(shí)期匹配關(guān)系的控制。(1)蓋層封閉性形成時(shí)期早于或與源巖大量排烴期同期時(shí),蓋層封閉有效性好。a.對(duì)游離相油氣封閉的有效性毛細(xì)管b.對(duì)水溶相天然氣封閉的有效性吸附力c.對(duì)擴(kuò)散相天然氣封閉的有效性濃度5、蓋層分布部位對(duì)油氣藏類型的控制作用 六、古隆起在油氣運(yùn)聚成藏中的作用1、古隆起是油氣運(yùn)移的低勢(shì)區(qū),是油氣運(yùn)移的指向2、古隆起為油氣運(yùn)移提供了良好的輸導(dǎo)通道3、古隆起為油氣聚集提供了儲(chǔ)集空間(1)古隆起之上沉積儲(chǔ)層發(fā)育(2)古隆起之上風(fēng)化儲(chǔ)層發(fā)育(3)古隆起之上構(gòu)造裂縫儲(chǔ)層發(fā)育4、古隆起為油氣聚集提供了圈閉(1)古隆起上發(fā)育基巖風(fēng)化殼圈閉(2)古隆起兩側(cè)發(fā)育地層超覆和巖性尖滅圈閉(3)古隆起之上發(fā)育各種與構(gòu)造有關(guān)的圈閉 第二節(jié)油氣成藏主控因素時(shí)空匹配關(guān)系及成藏的控制作用二、空間匹配關(guān)系1、圈閉與源巖同層-----砂體連接2、圈閉位于源巖的上方a、正上方---斷裂連接b、側(cè)下方---斷裂+砂體連接3、圈閉位于源巖的下方a、正下方---斷裂連接b、側(cè)下方---斷裂+砂體連接4、圈閉位于源巖側(cè)上方---砂體或不整合面三、時(shí)間匹配關(guān)系1、油氣運(yùn)移時(shí)間早于圈閉圈閉形成時(shí)間,成藏?zé)o效2、油氣運(yùn)移時(shí)間晚于圈閉形成時(shí)間,成藏有效源巖大量排烴期油氣運(yùn)移時(shí)間輸導(dǎo)層形成時(shí)期③④③④輸導(dǎo)通道形成時(shí)期晚于源巖大量生排烴期,油氣運(yùn)移量小1、源巖與圈閉之間應(yīng)存在輸導(dǎo)通道連接2、油氣運(yùn)移時(shí)期晚于圈閉形成時(shí)期五、對(duì)油氣成藏與分布的控制作用1、源巖分布區(qū)控制著油氣藏的形成區(qū)域----油氣藏分布在源巖區(qū)內(nèi)或附近2、輸導(dǎo)通道控制著油氣藏形成的具體部位---油氣藏分布在輸導(dǎo)通道上或附近3、圈閉類型控制著油氣藏類型 第四章油氣成藏期次及成藏模式一油氣藏形成時(shí)間的確定方法1、根據(jù)圈閉形成時(shí)間確定油氣藏的形成時(shí)間。圈閉形成時(shí)間即為油氣藏想成時(shí)期。(1)油氣藏形成最早時(shí)間,無法確定準(zhǔn)確年齡。(2)準(zhǔn)確性取決于地層分層的可靠性和剝蝕量恢復(fù)的準(zhǔn)確性。2、根據(jù)烴源巖的主要生排烴期確定油氣藏的形成時(shí)期。烴源巖的大量排烴期即為油氣藏的形成時(shí)期(1)油氣藏形成的最早時(shí)期,無法確定準(zhǔn)確年齡。(2)準(zhǔn)確性取決于埋藏史和熱史的恢復(fù)。3、根據(jù)油氣藏飽和壓力確定油氣藏的形成時(shí)間(1)飽和壓力—油氣藏形成時(shí)的壓力,流體包裹體形成時(shí)的壓力w(3)V、H→t4、根據(jù)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)時(shí)間確定油氣藏形成時(shí)間構(gòu)造運(yùn)動(dòng)(1)提供油氣運(yùn)移動(dòng)力(2)提供油氣運(yùn)移輸導(dǎo)通道構(gòu)造運(yùn)動(dòng)時(shí)期—油氣藏形成時(shí)期(應(yīng)是油氣大量生成期之后的第一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng))5、根據(jù)上露點(diǎn)壓力確定凝析氣藏的形成時(shí)間(1)上露點(diǎn)壓力—油氣藏形成時(shí)壓力w(3)V、H→t6、根據(jù)儲(chǔ)層礦物同位素特征確定油氣藏的形成時(shí)期 7、流體包裹體分析法(1)包裹體:是礦物結(jié)晶生長過程中,被包裹在礦物晶格缺欠中的那部分成礦流體。礦物—膠結(jié)物、次生礦物、主要重晶石、方解石、螢石、閃鋅礦、石英等。測(cè)試時(shí)石英①按包裹體與主礦物之間的生成關(guān)系a.原生包裹體t(Ma)b.次生包裹體率②按成分分為頻率a.鹽水包裹體℃b.油氣包裹體T℃c.含油氣包裹體T℃③按相態(tài)分a.液態(tài)烴包裹體b.氣態(tài)烴包裹體油氣包裹體與鹽水包裹體的區(qū)別①分布上:鹽水包裹體在邊部,油氣包裹體在內(nèi)部。②形態(tài)上:鹽水包裹體多為不規(guī)則狀,油氣包裹體多為渾圓狀和橢球狀。③顏色上:鹽水包裹體無色透明,液態(tài)烴包裹體呈淺黃色—褐黃色,氣態(tài)烴包裹體為黑壓力降低。包裹體內(nèi)液相中氣體分離出來形成氣液兩相。實(shí)驗(yàn)時(shí)在冷熱臺(tái)上將包裹體加熱至氣相消失,包裹體中只有均一液相時(shí)的溫度即為均一溫度。史即可確定油氣的注入時(shí)期。(4)包裹體豐度—古含油氣飽和度標(biāo)志。GOI確定油水界面。5%5%—油氣聚集區(qū)5~0.1%—油氣運(yùn)移區(qū)。(5)包裹體中化石烴類成分與油氣藏中烴類成分對(duì)比—各期次的成藏貢獻(xiàn)。(6)流體包裹體的形成期次—油氣運(yùn)移期次。(7)包裹體應(yīng)是與油氣包裹體共生的鹽水包裹體,不是油氣包裹體。8、儲(chǔ)層固體瀝青分析技術(shù)(1)固體瀝青記錄油氣藏被改造破壞信息。(2)固體瀝青反射率記錄的是油氣藏被破壞后的熱歷史。(3)由固體瀝青反射率,結(jié)合埋藏史和熱演化史,可以確定油氣藏破壞時(shí)間。 主要教學(xué)內(nèi)容、課堂討論題目、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、課后思考題目等9、油藏地球化學(xué)方法(1)原理:根據(jù)原油成熟度和組分差異,研究油氣藏非均質(zhì),從油藏非均質(zhì)性推斷儲(chǔ)層烴類流體充注史,判斷烴類注入方向和時(shí)間。(2)油藏地球化學(xué)本身不具定年作用,只能給出大致的成藏時(shí)間。(3)油氣的非均質(zhì)性除受充注歷史影響外,地層色層效應(yīng),后期次生變化等也有(4)成熟度或組分的差異并不總反映充注時(shí)間的差異性和周期性,還與源巖本身二、油氣成藏模式成藏模式:以圈閉劃分為依據(jù),綜合油氣藏形成的生、儲(chǔ)、蓋、運(yùn),保等諸多地質(zhì)要素及其之間的時(shí)空匹配關(guān)系,以及油氣運(yùn)移—聚集動(dòng)態(tài)過程而得到的油氣成藏的地質(zhì)模型。1、圈閉為基礎(chǔ)(1)類型:構(gòu)造、地層、巖性(1)源巖位置(2)輸導(dǎo)通道類型、分布(3)運(yùn)移時(shí)期—文字描述4、橫剖面圖表示(4)輸導(dǎo)通道三、主控因素的確定1.油氣藏分布與成藏條件疊合確定主控因素2.從理論上分析油氣成藏的控制作用四、有利勘探區(qū)的選取五、有利鉆探目標(biāo)的選取1.對(duì)有利內(nèi)的圈閉含油氣性進(jìn)行評(píng)價(jià)排隊(duì)2.根據(jù)圈閉評(píng)價(jià)結(jié)果,選取鉆探目標(biāo)①①油氣分布在源巖區(qū)內(nèi)或附近②油氣沿?cái)嗔逊植饥冖塾蜌庋夭徽厦娣植饥苡蜌夥植荚趨^(qū)域性蓋層之下⑤油氣分布優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)集體內(nèi)⑥油氣分布隆起上⑦油氣分布在坡折帶上質(zhì)第五章油氣成藏新理論第五章油氣成藏新理論 主要教學(xué)內(nèi)容、課堂討論題目、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、課后思考題目等第五章油氣成藏新理論第一節(jié)含油氣系統(tǒng)理論是一個(gè)自然系統(tǒng),包含活躍的烴源巖及所有已形成的油氣藏,并包含油氣藏形成時(shí)所必不可少的一切地質(zhì)要素及作用。(1)對(duì)象→油氣:各種成因的油氣,包括天然氣、凝析油、原油、重油及固態(tài)瀝青(2)地質(zhì)要素→油氣源巖、儲(chǔ)集巖、蓋層、上覆巖層(3)地質(zhì)作用→圈閉的形成、烴類的生成、運(yùn)移和聚集(4)上述諸因素在時(shí)間和空間上的成因聯(lián)系(1)它給勘探管理者提供了一個(gè)參考框架,使勘探的程序日益規(guī)范化。(2)建立完善了“地質(zhì)、石油、時(shí)間”為主的橫向思維模式。(3)它是石油地質(zhì)綜合研究的核心。(1)精細(xì)含油氣系統(tǒng)的研究和描述(1)油氣成藏是按系統(tǒng)進(jìn)行的,強(qiáng)調(diào)成因及過程(2)特殊含油氣系統(tǒng)研究(2)提供了油氣評(píng)價(jià)單元(3)復(fù)雜含油氣系統(tǒng)研究(3)勘探的目標(biāo)更明確(4)含油氣系統(tǒng)演化研究二、含油氣系統(tǒng)的劃分方法1.含油氣系統(tǒng)劃分方法ⅠⅡ(2)油源對(duì)比確定源巖(3)將源與藏分布范圍作為含油氣系統(tǒng)的分布范圍(4)剖面上以源至蓋層確定含油氣系統(tǒng)的上下邊界蓋層是含油氣系統(tǒng)的上邊界,生油層或下套含油氣系統(tǒng)的蓋層是含油氣系統(tǒng)的下邊界。有超壓無超壓底部欠壓實(shí)主帶 主要教學(xué)內(nèi)容、課堂討論題目、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、課后思考題目等2、含油氣子系統(tǒng)劃分分隔槽將盆地或凹陷劃分為若干個(gè)單元,每一個(gè)單元都應(yīng)是一個(gè)獨(dú)立的油氣運(yùn)聚單元,其它任何一個(gè)單元中的油氣對(duì)此單元內(nèi)的油氣成藏都不起作用。因此,分隔槽是含油氣系統(tǒng)四周邊界確定最好標(biāo)志。三、含油氣系統(tǒng)的分類1、Magoon(1998)的分類(1)單一的含油氣系統(tǒng)是指該系統(tǒng)形成的地質(zhì)時(shí)期內(nèi),構(gòu)成格架沒有發(fā)生重大變革通道源巖(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)+儲(chǔ)集巖(硅質(zhì)碎屑巖、碳酸鹽巖)(2)復(fù)合含油氣系統(tǒng)含油氣系統(tǒng)形成過程中發(fā)生有大的構(gòu)造變革,而且沒有這種變革就不可能形成該含源巖(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)+儲(chǔ)集巖(硅質(zhì)碎屑巖、碳酸鹽巖) 2、Demaison和Huizinga的成因分類SPI﹤5,欠充注5≦SPI﹤15,正常充注SPI﹥15,超充注油氣以側(cè)向運(yùn)移為主SPI﹤5,欠充注2≦SPI﹤7,正常充注SPI﹥7,超充注3、趙文智(1996)的分類(1)對(duì)單一含油氣系統(tǒng)的分類(在Demasion分類的基礎(chǔ)上形成的) (2)對(duì)復(fù)合型含油氣系統(tǒng)的分類①按空間位置劃分a.并列型兩個(gè)含油氣系統(tǒng)相互獨(dú)立,但可能地層范圍近于一致b.交叉型兩個(gè)含油氣系統(tǒng)的地區(qū)范圍交叉,交叉帶內(nèi)的圈閉具混合油源,且油氣聚集期可以c.疊置型上下含油氣系統(tǒng)各自獨(dú)立,地層范圍相疊置。d.側(cè)接型介于并列型與疊置型直之間,兩個(gè)含油氣系統(tǒng)各自獨(dú)立,但空間上呈側(cè)接關(guān)系。②按時(shí)間順序劃分a.同時(shí)型兩個(gè)含油氣系統(tǒng)的時(shí)代近于一致。b.連續(xù)型兩個(gè)含油氣系統(tǒng)的時(shí)代有先后之分,但在時(shí)限上相承接。c.間隔型兩個(gè)含油氣系統(tǒng)的時(shí)代不連續(xù),有一定的時(shí)間間隔 4、金之鈞的分類(1998)(1)未成熟含油氣系統(tǒng)源巖未成熟,油氣生產(chǎn)量低。沉積蓋層相對(duì)較薄,埋藏也不太深,有機(jī)質(zhì)演化程度屬于“少年”含油氣系統(tǒng)。(2)成熟含油氣系統(tǒng)具有油氣聚集、保存、形成大油氣田的所有條件。該類含油氣系統(tǒng)從含油氣系統(tǒng)的緩慢坳陷階段,中間可能會(huì)有不同程度的上升,也可能遭受一定程度的剝蝕,但已形成的油氣藏并沒破壞。是最理想的含油氣系統(tǒng)。(3)過成熟含油氣系統(tǒng)由于后期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng),地下水運(yùn)動(dòng)等地質(zhì)作用使已形成的油氣藏受到不同程度的破壞。5、張厚福(1999)分類按成因分(1)原生型含油氣系統(tǒng):沉積和成巖期間形成的油氣系統(tǒng)(2)演化型油氣系統(tǒng)次生型含油氣系統(tǒng):原生型含油氣系統(tǒng)破壞后,油氣藏破壞油氣再分破壞型含油氣系統(tǒng):以出露地表的古油藏為代表四、含油氣系統(tǒng)的命名Magoon的命名:油氣源巖+主要儲(chǔ)集層(可靠性符號(hào))!已知的,源巖與油氣藏直接存在著良好的地球化學(xué)匹配關(guān)系(很好劃分)?推測(cè)的,源巖與油氣藏的存在都是根據(jù)地質(zhì)與地化資料推測(cè)的例如:Deer-Boar(·)國內(nèi)含油氣系統(tǒng)的命名①源巖+蓋層—含油氣系統(tǒng)q~n含油氣系統(tǒng)②用地名—含油氣子系統(tǒng)古龍含油氣子系統(tǒng)五、含油氣系統(tǒng)特征 指烴類在該系統(tǒng)內(nèi)能保存下來,受改造或遭受破壞的時(shí)間段,它在油氣生成-運(yùn)移-聚集作用完成之后開始。是指含油氣系統(tǒng)中大部分油氣生成、運(yùn)移、聚集的時(shí)間,通常在源巖處于最大埋深稍晚的時(shí)刻,即為關(guān)鍵時(shí)刻。不同的學(xué)者對(duì)關(guān)鍵時(shí)刻有不同的理解(1)決定油氣各成藏要素與作用存在關(guān)系的那一時(shí)間稱關(guān)鍵時(shí)刻(2)烴源巖進(jìn)入生烴門限并開始排烴(3)決定油氣運(yùn)移、聚集的地質(zhì)事件發(fā)生了作用(4)控制現(xiàn)今油氣分布格局的時(shí)間5、四圖(1)埋藏史圖(2)關(guān)鍵時(shí)刻剖面圖(3)關(guān)鍵時(shí)刻平面圖(4)含油氣系統(tǒng)形成的事件圖地質(zhì)要素源巖儲(chǔ)層蓋層圈閉運(yùn)聚時(shí)期六、含油氣系統(tǒng)要素及作用描述(2)儲(chǔ)(3)蓋高峰(1)圈閉形成作用圈閉大小、數(shù)量油氣生成高峰構(gòu)成優(yōu)勢(shì)輸導(dǎo)通道運(yùn)移量油氣聚集油氣藏類型及分布規(guī)律油氣聚集油氣成藏主控因素油氣成藏時(shí)期及模式 七、含油氣子系統(tǒng)描述與綜合評(píng)價(jià)1.含油氣子系統(tǒng)描述2.含油氣子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)(1)選取評(píng)價(jià)參數(shù)①地質(zhì)要素a.生烴條件b.儲(chǔ)集條件c.蓋層條件d.圈閉條件e.運(yùn)移條件②地質(zhì)作用a.蓋層形成時(shí)期與油氣大規(guī)模運(yùn)移期的匹配關(guān)系b.圈閉形成時(shí)期與油氣大規(guī)模運(yùn)移期的匹配關(guān)系含油氣子系統(tǒng)評(píng)價(jià)參數(shù)等級(jí)劃分表地質(zhì)作用物性(Φ,K)蓋層:宏觀蓋層﹥300300-150﹤微觀三種相態(tài)兩種相態(tài)一種相態(tài)圈閉條件單個(gè)圈閉條件(類型、幅度、面積)圈閉條件圈閉個(gè)數(shù)油氣運(yùn)移形式運(yùn)移條件呈匯聚流運(yùn)移的面積蓋層封閉能力形成時(shí)期與油氣大規(guī)模運(yùn)移期的匹配圈閉形成時(shí)期與油氣大規(guī)模運(yùn)移期的匹配關(guān)系大高大好多匯聚型大早于或同時(shí)早于或同時(shí)一般平行型(2)等級(jí)劃分并賦予權(quán)值(3)權(quán)重系數(shù)分配(4)綜合評(píng)價(jià)權(quán)值的計(jì)算小差小差Ⅲ類少發(fā)散型小于于naiqii=1Q——含油氣子系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)權(quán)值;q——第i項(xiàng)評(píng)價(jià)參數(shù)的評(píng)價(jià)權(quán)值;ia——第i項(xiàng)評(píng)價(jià)參數(shù)的權(quán)重分配系數(shù);in——評(píng)價(jià)參數(shù)的個(gè)數(shù)。(5)含油氣子系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)等級(jí)劃分含油氣子系統(tǒng)等級(jí)劃分表Q(%)好>2.5中差 主要教學(xué)內(nèi)容、課堂討論題目、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、課后思考題目等八、含油氣系統(tǒng)的形成與演化主要教學(xué)內(nèi)容、課堂討論題目、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、課后思考1.含油氣系統(tǒng)的形成a.源巖生烴期b.蓋層封閉性形成時(shí)期兩者較晚者即為含油氣系統(tǒng)的形成時(shí)期2.含油氣系統(tǒng)演化(1)剖面上的演化主要受斷層活動(dòng)與封閉開啟的影響ⅠⅡ①同源多層②多源一層斷層靜止封閉斷層活動(dòng)開啟斷層活動(dòng)時(shí),上下為一個(gè)系統(tǒng)斷層封閉時(shí),上下各為一個(gè)系統(tǒng)ⅢⅢⅣⅢⅡⅣ斷層活動(dòng)開啟斷層靜止封閉(2)平面上的演化也主要受斷層活動(dòng)與封閉開啟的影響斷層封閉:二個(gè)子系統(tǒng)第二節(jié)流體封存箱油氣運(yùn)聚理論發(fā)現(xiàn):存在高壓,壓系流體封存箱被認(rèn)為是九十年代油氣運(yùn)移研究的最新進(jìn)展之一。早在70年代中期,發(fā)現(xiàn):存在高壓,壓系新的運(yùn)移機(jī)制。隨后,D.W.Waples和JozselfToth等人(1991)對(duì)此進(jìn)行了探討。一、流體封存箱的概念及組成要素流體封存箱也稱異常壓力流體密封單元,原文是AbnormallyPressuredFluidCompartment。封存箱是簡譯名稱。 可以將沉積盆地內(nèi)由封閉層分割形成的異常壓力系統(tǒng),稱之為流體壓力封存箱(超④箱內(nèi)生、儲(chǔ)、蓋條件具全這一點(diǎn)可能不同于泥巖超壓③一個(gè)盆地或凹陷可能存在一個(gè)封存箱,也可存在多個(gè)封存箱,甚至還可以沒有??梢允怯蜌庹Iw層也可以是溫度蓋層①正常蓋層a.巖性一致c.主要為蒸發(fā)巖、頁巖、泥巖d.其形態(tài)受地層產(chǎn)狀影響②溫度蓋層b.切穿不同巖性、時(shí)代地層,即巖性時(shí)代不同。又稱底部密封帶①正常蓋層、溫度蓋層、基底。②溫度蓋層平直,正常蓋層、基底形態(tài)變化較大。②主要是斷裂、巖漿侵入體、泥底辟等。二、封存箱形成的物理原理孔隙流體受限于封存箱內(nèi),有兩種模型。①流體膨脹②油氣生成③巖層機(jī)械倒塌(3)流體支撐封閉層、上覆巖層以及流體負(fù)荷的重量。2、巖基支撐的封閉(1)條件:沉積體系遭受抬升并遭受剝蝕,導(dǎo)致封閉體形成以后巖石冷卻。(2)低壓箱巖石冷卻,流體收縮,使得壓力下降。(3)巖基支撐封閉層、上覆巖層以及流體負(fù)荷。三、封存箱的分布模式1、持續(xù)埋藏的區(qū)域性成巖致密帶分布根據(jù)張義綱(1991)研究,在成巖演化過程中,成巖孔隙帶(或致密異常帶)可劃(1)第一多孔帶(原生孔隙帶)o為主,形成孔1122334(2)第一致密異常帶o由于有機(jī)質(zhì)的降解作用很微弱,形成了碳酸鹽或SiO的大量沉淀→形成致密帶2(3)第二多孔帶(原生及次生孔隙帶)o蒙脫石向伊利石轉(zhuǎn)化,生成有機(jī)酸增加了次生孔隙帶,并形成游離的SiO和自生高2R:0.6~0.7%o2(5)第三多孔帶(次—原生孔隙帶)oⅢ型干酪根,R:0.7~1.2%CO溶蝕2鹽的溶解→形成致密帶oo有機(jī)質(zhì)開始停止大量的CO生成,導(dǎo)致嵌晶狀碳酸鹽沉淀→形成致密帶2(7)深部成巖孔隙帶o出現(xiàn)長石、高嶺石和石英的溶蝕孔隙帶,嵌晶方解石沉淀。2、封存箱的分布第二致密帶+第三致密帶→中封存箱第三致密帶+基底→下封存箱上中下四、封存箱內(nèi)油氣運(yùn)移機(jī)制根據(jù)張義綱(1991)研究,封存箱內(nèi)油氣運(yùn)移機(jī)制主要有以下二種類型。無機(jī)礦物,有機(jī)組分—類型豐度—成巖演化速率—鹽度、溶氣量—密度差—對(duì)流促進(jìn)溶解于地層水中的天然氣向溫度和壓力較低的圈閉運(yùn)移并出溶成藏。2、混相涌流是由于封存箱內(nèi)外壓力的差異導(dǎo)致箱緣破裂(封存箱內(nèi)異常高壓>泥巖破裂壓力油氣水共同涌出而呈現(xiàn)的一種運(yùn)移方式稱混相混相流體至箱外后,隨壓力下降,油氣水三相相互分離:①可能進(jìn)入正常水動(dòng)力系統(tǒng)的控制下,進(jìn)行運(yùn)移成藏。(3)混相涌流周而復(fù)始當(dāng)壓力系數(shù)下降到1.2~1.3,裂縫重新閉合或被方解石脈或石英脈充填,封存箱內(nèi)五、封存箱油氣運(yùn)聚成藏模式1、箱內(nèi)儲(chǔ)蓋組合類型(1)箱內(nèi)儲(chǔ)蓋組合儲(chǔ)層以次生孔隙為主,主要是由于箱內(nèi)烴源巖在生烴過程中,有機(jī)酸對(duì)孔隙的改造作用。蓋層為頂板。①源巖為箱內(nèi)源巖②儲(chǔ)層是箱內(nèi)有機(jī)酸溶蝕形成的次生孔隙儲(chǔ)層③頂板為蓋層(2)箱緣儲(chǔ)蓋組合指頂部密封帶而言,該帶往往由多層致密異常層組成,夾多孔的儲(chǔ)層。油氣來自箱(3)箱外儲(chǔ)蓋組合指正常壓力系統(tǒng)層系中的儲(chǔ)蓋組合。油氣來自箱內(nèi)源巖,儲(chǔ)蓋組合為正常壓力系統(tǒng)2、運(yùn)聚模式(1)箱內(nèi)運(yùn)聚成藏①位置:箱內(nèi)②動(dòng)力:水溶對(duì)流③機(jī)理:向壓力、溫度低的圈閉運(yùn)移、出溶成藏④毛細(xì)管遮擋封閉b、側(cè)向集油氣的效率高c、運(yùn)聚成藏的主要機(jī)制(2)箱緣運(yùn)聚成藏①位置:箱緣②動(dòng)力:混相涌流③毛細(xì)管遮擋(3)箱外運(yùn)聚成藏①位置:箱外②動(dòng)力:混相涌流③特點(diǎn):有大量油氣涌出,烴類數(shù)量豐富④毛細(xì)管遮擋封閉第三節(jié)流體勢(shì)場(chǎng)Fluidpotentialfield一、流體勢(shì)的概念“勢(shì)”——是研究物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)用到的術(shù)語,指單位物體所具有的總機(jī)械能。如果物體是流體,勢(shì)→流體勢(shì)。(1)勢(shì)能大小→相對(duì)概念(2)物體總是由高勢(shì)能——→低勢(shì)能已知空間域中總機(jī)械能大小主要教學(xué)內(nèi)容、課堂討論題目、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱、課后思考題目等已知空間域中總機(jī)械能大小物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律1、均質(zhì)儲(chǔ)層流體勢(shì)的概念Hubbert.M.K(1940,1953)相對(duì)于基準(zhǔn)面單位質(zhì)量流體所具有的機(jī)械能總和?;鶞?zhǔn)面:為0.1MPa,即表測(cè)壓力為零),2;3;式中第一項(xiàng)為重力能,相當(dāng)于將單位質(zhì)量的流體從基準(zhǔn)面移至高程z處克服重力所第三項(xiàng)為動(dòng)能,是單位質(zhì)量流體在流速為q時(shí)所具有的動(dòng)能。(3)實(shí)用公式考慮到地下環(huán)境流體自然流動(dòng)極其緩慢,流速很少大于1cm/s,實(shí)際上可把動(dòng)能視為零,于是實(shí)用中流體勢(shì)就可以定義為:流體勢(shì)→單位質(zhì)量流體具有的勢(shì)能p(4)油、氣、水勢(shì)能油和水通常可以看作是不可壓縮的流體,其ρ不隨壓力變化,可從積分號(hào)下提出,wPpPpgog(5)缺欠:沒有考慮界面能的影響相對(duì)于基準(zhǔn)面單位體積流體所具有的總勢(shì)能。p(P)rp(P)r重力能彈性能界面能w/ogP——流體壓力,正常壓實(shí)w/ow/gr——巖石毛細(xì)管孔喉半徑基準(zhǔn)面——原始沉積表面(問題:第二項(xiàng)永遠(yuǎn)是正號(hào)么?)二、流體勢(shì)模擬①埋深z:z↑,Φ↑②流體壓力P:P↑,Φ↑③界面能力σ:σ↑,Φ↑2.計(jì)算方法①密度ρ:ρ=f(P,T)=f(Z)P=ρz靜wP==f(Z)P=KρzwP=ρz+△P(異常壓力)動(dòng)w③界面張力σ:σ=f(P,T)=f(Z)④孔喉半徑r:r=f(k,Φ)=8k=f(Z)ΦZ3.古流體勢(shì)的恢復(fù)計(jì)算①壓力P;②溫度T;③ρ;④k;⑤Φ;⑥z只要在古P、T、z、k、Φ恢復(fù)的基礎(chǔ)上,即可對(duì)古流體勢(shì)進(jìn)行恢復(fù)計(jì)算古地溫可以用包裹體均一溫度恢復(fù)古壓力可以用包裹體壓力三流體勢(shì)與油氣運(yùn)移和聚集(一)流體勢(shì)與油氣運(yùn)移1、總趨勢(shì):油氣總是由高勢(shì)區(qū)向低勢(shì)區(qū)運(yùn)移,方向?yàn)樨?fù)勢(shì)梯度方向。2、油氣運(yùn)移形式及供油氣單元(1)油氣運(yùn)移形式油氣自生油層經(jīng)初次運(yùn)移進(jìn)入儲(chǔ)集層后,油氣在儲(chǔ)集層中的側(cè)向運(yùn)移,其方向明顯受到其油氣勢(shì)能等值線形態(tài)特征的控制,按照油氣勢(shì)能等值線形狀,可將儲(chǔ)集層中的油氣運(yùn)移歸結(jié)為三種運(yùn)移形式。①匯聚流運(yùn)移形式a.運(yùn)載層中油氣勢(shì)能等值線幾何形狀為一楔形(內(nèi)凹)控制的油氣運(yùn)移形式。匯聚運(yùn)移。c.形成強(qiáng)大的油氣運(yùn)移流,這種運(yùn)移往往能克服地層的吸附,進(jìn)行長距離運(yùn)移。d.遇到合適的圈閉就可以形成油氣藏。②發(fā)散流運(yùn)移形式a.輸導(dǎo)層內(nèi)油氣勢(shì)能等值線幾何形態(tài)為外凸?fàn)?。b.使油氣勢(shì)能等值線法線方向呈分散狀態(tài)。c.它是一種小面積的油氣向大面積地區(qū)發(fā)散運(yùn)移形式,這種運(yùn)移形式必然使油氣在運(yùn)移過程中濃度急劇減小,經(jīng)不起地層的吸留作用,往往運(yùn)移距離也很短。③平行流運(yùn)移形式a.勢(shì)能等值線呈平行狀。b.勢(shì)能等值線的法線也為平行狀。(2).生油凹陷供油氣單元的劃分所謂生油凹陷供油氣單元,就是產(chǎn)出的油氣呈現(xiàn)同一種運(yùn)移形式的那部分生油巖其范圍主要由輸導(dǎo)層油氣勢(shì)能等值線幾何形狀,即由輸導(dǎo)層油氣運(yùn)移形式來確定,因此,根據(jù)生油凹陷輸導(dǎo)層內(nèi)油氣勢(shì)能等值線幾何形狀控制的油氣運(yùn)移形式,將生油凹陷內(nèi)的生油巖體劃分為以下三種供油氣單元。并不是所有的生油巖體都對(duì)每一個(gè)圈閉油藏形成起作用。①聚斂型供油氣單元油氣呈匯聚流運(yùn)移形式的范圍在生油凹陷中垂直投影切割出的有效生油巖體。這類供油氣單元產(chǎn)出的油氣為匯聚流運(yùn)移形式,屬于貢獻(xiàn)型供油氣單元。②發(fā)散型供油氣單元即油氣呈發(fā)散流運(yùn)移形式的范圍在生油凹陷中垂直投影切割出的有效生油巖體。該供油氣單元產(chǎn)出的油氣進(jìn)入輸導(dǎo)層后皆呈發(fā)散流運(yùn)移形式,盡管生油巖體能產(chǎn)生并排出可觀的油氣量,但很難形成大規(guī)模的油氣聚集。③平行型供油氣單元這種供油氣單元為呈平行流運(yùn)移形式的范圍在生油凹陷中垂直投影切割出的有限該供油氣單元產(chǎn)生的油氣進(jìn)入輸導(dǎo)層后,皆呈平行流形式運(yùn)移,所以,在沒有良好油氣聚集在低勢(shì)閉合區(qū)內(nèi)(一)流體勢(shì)組成中三項(xiàng)權(quán)重系數(shù)如何分配才能使得流體勢(shì)的概念更為合理?Φ=f(Z)與構(gòu)造圖相似還有必要么?(四)存在斷裂時(shí)流體勢(shì)如何讓考慮五、對(duì)油氣運(yùn)聚的控制作用1.控制油氣空間上的運(yùn)聚方向(1)勢(shì)能值大小控制油氣在剖面上的運(yùn)移方向(2)勢(shì)能等值線形態(tài)控制油氣在平面上的運(yùn)聚方向2.控制油氣空間上的運(yùn)移分配量(1)勢(shì)能極值點(diǎn)位置控制著油氣在剖面上的運(yùn)移分配量(2)分隔槽位置控制著油氣在平面上的分配量3.判斷蓋層封油氣能力4.對(duì)含油氣系統(tǒng)形成的控制作用(1)極值點(diǎn)是含油氣系統(tǒng)的上下邊界(2)分隔槽是含油氣系統(tǒng)的四周邊界2.物性不同:比重,密度大小,粘度,活動(dòng)性3.形成環(huán)境不同油:有機(jī)——生油門限以后——裂解門限之前氣:有機(jī)——整個(gè)生烴過程4.擴(kuò)散滲濾的速率不同二、天然氣運(yùn)聚動(dòng)平衡的基本原理源巖生成的天然氣—儲(chǔ)集層—圈閉—天然氣藏?cái)U(kuò)散氣藏中的天然氣散失QQ供1.這兩個(gè)過程同時(shí)進(jìn)行供2.任何一個(gè)天然氣藏都是天然氣不斷散失和源巖不斷補(bǔ)充達(dá)到某種程度上相互平3.天然氣的賦存狀態(tài)隨地質(zhì)條件的演變而不斷地變化。氣藏的形成后并不是一成不變的,當(dāng)Q供>Q失,儲(chǔ)量增加;當(dāng)Q供<Q失,儲(chǔ)量減三.天然氣運(yùn)聚動(dòng)平衡特征的研究(一圈閉有效供氣量的模擬1.烴源巖排氣量模擬2.可供運(yùn)移量模擬Q——區(qū)域性蓋層形成前的烴源巖游離相排氣量。3.可供聚集量計(jì)算Q”=Q1es-Q-Q-Qwssbs4.圈閉有效供氣量模擬a——分配系數(shù),可以由供油氣單元面積除以凹陷或盆地生油氣面積得到。天然氣滲濾散失量模擬Q=k(pp)stsinθ①K—裂縫滲透率代替1②t—斷裂活動(dòng)時(shí)間③s—斷裂帶寬度乘長度④p-p可用Δp源儲(chǔ)壓差代替⑤H—沿?cái)嗔汛瓜蜻\(yùn)移距離⑥b—裂縫寬度⑦n—裂縫寬度1.天然氣擴(kuò)散作用的概念及影響因素天然氣擴(kuò)散——是天然氣分子的擴(kuò)散,是天然氣分子傳遞的一種形式,影①濃度:天然氣由高濃度區(qū)向低濃度區(qū)擴(kuò)散;②溫度:天然氣由高溫度區(qū)向低溫度區(qū)擴(kuò)散;③壓力:天然氣由高壓力區(qū)向低壓力區(qū)擴(kuò)散;①按巖石孔徑與分子的自由行程相對(duì)大小劃分a.費(fèi)克擴(kuò)散巖石孔徑遠(yuǎn)大于天然氣分子的自由行程的擴(kuò)散作用。主要發(fā)生天然氣分子之間的碰撞,而天然氣分子與巖石孔壁之間的碰撞較少;天然氣分子的運(yùn)動(dòng)速率較快。阻力:天然氣分子之間的碰撞。主要發(fā)生在近地表的一些壓實(shí)成巖程度差的巖石中。b.努森擴(kuò)散天然氣分子自由行程大于巖石孔壁直徑的擴(kuò)散作用。天然氣分子與巖石孔壁之間的碰撞多于氣體分子之間的碰撞機(jī)會(huì),這種天然氣擴(kuò)散的速率相對(duì)較慢,主要發(fā)生在的深部的一些壓實(shí)成巖作用c.混合擴(kuò)散介于上述兩種擴(kuò)散之間b.二維擴(kuò)散c.三維擴(kuò)散③按擴(kuò)散源個(gè)數(shù)a.單氣源擴(kuò)散b.多氣源擴(kuò)散④按濃度是否隨時(shí)間發(fā)生變化分2.天然氣在地下巖石顆粒中的擴(kuò)散機(jī)理(1)天然氣在地下的擴(kuò)散有兩個(gè)途徑a.通過巖石礦物顆粒的擴(kuò)散因?yàn)閹r石顆粒為固體,分子之間結(jié)合緊密,分子之間的距離小,天然氣分子難b.通過巖石孔隙介質(zhì)的擴(kuò)散因?yàn)閹r石孔隙中充滿水,水為液體,分子之間結(jié)合疏松,分子之間的距離大,天然氣分子易通過其擴(kuò)散運(yùn)移,擴(kuò)散速率相對(duì)較快。前者的擴(kuò)散速率約比后者小兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上。(2)引起天然氣在地下巖石中擴(kuò)散的濃度天然氣在哪種介質(zhì)中的擴(kuò)散應(yīng)當(dāng)受到哪種介質(zhì)的濃度所決定。a.游離相含氣濃度:引起天然氣
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