石油與天然氣地質(zhì)學6

1、第一節(jié)第一節(jié) 油氣運移概述油氣運移概述第六章第六章 石油與天然氣運移石油與天然氣運移重點：重點：油氣初次和二次運移的概念、形成機油氣初次和二次運移的概念、形成機 制與模式等。制與模式等。第二節(jié)第二節(jié) 油氣初次運移油氣初次運移第三節(jié)第三節(jié) 油氣二次運移油氣二次運移第一節(jié)第一節(jié) 油氣運移概述油氣運移概述一、基本概念一、基本概念二、主要內(nèi)容二、主要內(nèi)容重點：重點：油氣運移的概念。油氣運移的概念。一、基本概念一、基本概念 油氣運移油氣運移指地殼內(nèi)的石油、天然氣在自然因素指地殼內(nèi)的石油、天然氣在自然因素所引起的某些動力作用下發(fā)生的位置遷移。所引起的某些動力作用下發(fā)生的位置遷移。 分為分為初次運移初次運移

2、和和二次運移二次運移。儲集層儲集層油氣藏油氣藏油氣苗油氣苗次生油氣藏次生油氣藏二次運移二次運移甲烷氣、低熟油甲烷氣、低熟油烴（油氣）烴（油氣）地表地表二次運移二次運移生油層生油層干酪根干酪根初次運移初次運移沉積物沉積物沉積有機質(zhì)沉積有機質(zhì)二次運移二次運移 初次運移初次運移指油氣在烴源巖中的運移以及向運指油氣在烴源巖中的運移以及向運載層或儲集層中的運移，又稱載層或儲集層中的運移，又稱排烴排烴。 二次運移二次運移指引起進入儲集層或運載層以后的指引起進入儲集層或運載層以后的一切運移。一切運移。 解決的基本問題：解決的基本問題： 油氣運移方式；油氣運移方式； 油氣運移動力和阻力；油氣運移動力和阻力；

3、油氣運移途徑；油氣運移途徑； 油氣運移方向。油氣運移方向。 強調(diào)動態(tài)分析和綜合研究相結(jié)合。強調(diào)動態(tài)分析和綜合研究相結(jié)合。 油氣運移主要研究油氣運移的動力學和運動油氣運移主要研究油氣運移的動力學和運動學機制；主要包括油氣運移的動力、相態(tài)、通道學機制；主要包括油氣運移的動力、相態(tài)、通道和數(shù)量等。和數(shù)量等。二、主要內(nèi)容二、主要內(nèi)容第二節(jié)第二節(jié) 油氣初次運移油氣初次運移一、初次運移的介質(zhì)條件一、初次運移的介質(zhì)條件二、初次運移的機制與模式二、初次運移的機制與模式三、初次運移的其它問題三、初次運移的其它問題重點：重點：初次運移的介質(zhì)條件。初次運移的介質(zhì)條件。一、初次運移的介質(zhì)條件一、初次運移的介質(zhì)條件 1

4、 1、烴源巖的物理性質(zhì)、烴源巖的物理性質(zhì) （1 1）烴源巖的壓實）烴源巖的壓實 = 0e-CZ 為深度為為深度為Z Z處的巖石孔隙度；處的巖石孔隙度；0為沉積物為沉積物在地表的原始孔隙度；在地表的原始孔隙度；e e自然對數(shù)底；自然對數(shù)底；C C為因次常為因次常數(shù)（數(shù)（m-1），代表正常壓實趨勢的斜率。），代表正常壓實趨勢的斜率。 一般在一般在1000m1000m以內(nèi)為主要排水階段，以內(nèi)為主要排水階段，1500m1500m排排水速率明顯減緩，至水速率明顯減緩，至2000m2000m趨于穩(wěn)定。趨于穩(wěn)定。壓實作用壓實作用砂巖和頁巖孔隙度隨深度的變化砂巖和頁巖孔隙度隨深度的變化（據(jù)（據(jù)Athy,193

5、0Athy,1930） （2 2）烴源巖的孔隙和比表面）烴源巖的孔隙和比表面 泥 巖 原 始泥 巖 原 始孔隙度可達孔隙度可達6080，成，成熟烴巖源孔隙熟烴巖源孔隙度一般在度一般在1520以下以下,孔孔隙直徑大多小隙直徑大多小于于5nm。 比表面：比表面：指單位體積巖石中孔隙內(nèi)表面的總指單位體積巖石中孔隙內(nèi)表面的總和，用和，用m2/m3表示。表示。 比表面大小直接影響流體與巖石顆粒間的表比表面大小直接影響流體與巖石顆粒間的表面分子現(xiàn)象。在相同體積或同等質(zhì)量的巖石中，面分子現(xiàn)象。在相同體積或同等質(zhì)量的巖石中，組成巖石的組成巖石的顆粒越細顆粒越細則則比表面越大比表面越大。 比表面大意味著巖石與孔

6、隙流體的接觸面增比表面大意味著巖石與孔隙流體的接觸面增大，分子在相互間的引力和帶電極性的作用下更大，分子在相互間的引力和帶電極性的作用下更易吸附在巖石顆粒表面，不易流動。易吸附在巖石顆粒表面，不易流動。相同埋深情況下，泥巖的比表面比砂巖大。相同埋深情況下，泥巖的比表面比砂巖大。 越是埋深致密的巖石，流體流動越難。越是埋深致密的巖石，流體流動越難。（3 3）烴源巖的濕潤性和毛細管壓力）烴源巖的濕潤性和毛細管壓力 潤濕性潤濕性指液體在表面分子力作用下在固體表指液體在表面分子力作用下在固體表面流散的現(xiàn)象，是吸附能的一種作用，一般用在面流散的現(xiàn)象，是吸附能的一種作用，一般用在固體表面分離流體所需要的功

7、來度量。固體表面分離流體所需要的功來度量。 成熟烴巖源是部分親水、部分親油的中間潤成熟烴巖源是部分親水、部分親油的中間潤濕狀態(tài)。濕狀態(tài)。 毛細管壓力毛細管壓力（Pc）：指在兩種互不混溶流指在兩種互不混溶流體的彎曲界面上存在的壓力差。由于兩邊流體體的彎曲界面上存在的壓力差。由于兩邊流體所承受的壓力不同，在凹面承受的流體壓力較所承受的壓力不同，在凹面承受的流體壓力較大。大。 毛細管壓力總是指向毛細管壓力總是指向非潤濕相非潤濕相。在親水介質(zhì)。在親水介質(zhì)中，油為非潤濕相，毛細管壓力指向油；在親油中，油為非潤濕相，毛細管壓力指向油；在親油介質(zhì)中，水為非潤濕相，毛細管壓力指向水。介質(zhì)中，水為非潤濕相，毛細

8、管壓力指向水。 毛細管壓力的大小取決于兩相流體間的界面毛細管壓力的大小取決于兩相流體間的界面張力、毛細管半徑和介質(zhì)潤濕性。張力、毛細管半徑和介質(zhì)潤濕性。 公式：公式：P Pc c=2cos/r=2cos/r p pc為毛細管壓力，為毛細管壓力，MPa；為界面張力，為界面張力，Nm；為潤濕角，度；為潤濕角，度；r為毛細管半徑，為毛細管半徑，m。 在親水介質(zhì)中，油氣運移首先要克服毛細管在親水介質(zhì)中，油氣運移首先要克服毛細管壓力，又稱之為壓力，又稱之為毛細管阻力毛細管阻力。 2 2、運移的理化條件、運移的理化條件 石油生成的溫度范圍：石油生成的溫度范圍：6060150 150 天然氣生成的溫度范圍：

9、大于天然氣生成的溫度范圍：大于150150 石油初次運移開始的溫度和深度一般大于石油初次運移開始的溫度和深度一般大于石油大量生成的溫度和深度。石油大量生成的溫度和深度。（1 1）溫度條件）溫度條件 溫度：溫度：表示物質(zhì)冷熱程度的物理量，是大表示物質(zhì)冷熱程度的物理量，是大量分子的無規(guī)則熱運動平均動能的標志。量分子的無規(guī)則熱運動平均動能的標志。（2 2）壓力條件）壓力條件 壓力：壓力：指孔隙流體壓力，是作用在巖石或地層指孔隙流體壓力，是作用在巖石或地層孔隙中流體上的壓力，即地層壓力?？紫吨辛黧w上的壓力，即地層壓力。 異常地層壓力：異常地層壓力：高于或低于靜水壓力值的地層高于或低于靜水壓力值的地層壓

10、力。壓力。 烴巖源成巖壓實過程中排液不暢造成異常地層烴巖源成巖壓實過程中排液不暢造成異常地層高壓現(xiàn)象；干酪根熱降解生烴產(chǎn)生異常高壓。高壓現(xiàn)象；干酪根熱降解生烴產(chǎn)生異常高壓。 1 1、初次運移的動力與阻力、初次運移的動力與阻力（1 1）初次運移的動力）初次運移的動力動因動因: :力的不平衡。力的不平衡。力的類型：力的類型：壓力、構(gòu)造應力、分子擴散力和浮壓力、構(gòu)造應力、分子擴散力和浮 力。力。主要動力來源：主要動力來源：壓實作用及不均衡壓實作用；壓實作用及不均衡壓實作用； 生烴作用；粘土礦物脫水作生烴作用；粘土礦物脫水作 用；流體熱增壓作用；構(gòu)造用；流體熱增壓作用；構(gòu)造擠擠 壓作用。壓作用。 壓力

11、壓力 動力的壓力：正常壓實產(chǎn)生的動力的壓力：正常壓實產(chǎn)生的剩余壓力剩余壓力、欠、欠壓實產(chǎn)生的壓實產(chǎn)生的異常壓力異常壓力、滲透作用產(chǎn)生的、滲透作用產(chǎn)生的滲透壓力滲透壓力和烴源巖與運載層接觸面產(chǎn)生的和烴源巖與運載層接觸面產(chǎn)生的毛細管壓力毛細管壓力。 A A 剩余壓力剩余壓力 剩余壓力：剩余壓力：指發(fā)生在正常壓實過程中的異常指發(fā)生在正常壓實過程中的異常高壓力，又稱高壓力，又稱瞬時剩余壓力瞬時剩余壓力。 上覆沉積負荷增加，下伏巖石壓實，孔隙體上覆沉積負荷增加，下伏巖石壓實，孔隙體積減小，孔隙流體承受部分由顆粒產(chǎn)生的有效壓積減小，孔隙流體承受部分由顆粒產(chǎn)生的有效壓應力應力。 孔隙流體排出的方向與剩余壓力

12、遞減的方向一孔隙流體排出的方向與剩余壓力遞減的方向一致。上覆沉積物厚度越大，下伏地層中剩余壓力越致。上覆沉積物厚度越大，下伏地層中剩余壓力越大，在均一巖性的層序里孔隙流體一般是大，在均一巖性的層序里孔隙流體一般是向上向上排出。排出。水平剩余壓力梯度遠小于垂直剩余壓力梯度。水平剩余壓力梯度遠小于垂直剩余壓力梯度。 一般來說，盆地的沉積厚度由中心向邊緣一般來說，盆地的沉積厚度由中心向邊緣減薄，壓實流體運移大方向總是由下往上、由減薄，壓實流體運移大方向總是由下往上、由盆地中心向盆地邊緣。盆地中心向盆地邊緣。 B B 異常壓力異常壓力 流體承受了部分上覆沉積的有效壓應力，流體承受了部分上覆沉積的有效壓

13、應力，具有具有異常高壓力異常高壓力; ;巖石承受較低的有效壓應力形巖石承受較低的有效壓應力形成成欠壓實欠壓實。 欠壓實烴源巖中的孔隙流體是借助異常高欠壓實烴源巖中的孔隙流體是借助異常高壓，使相對封閉的烴源巖及不連通孔隙產(chǎn)生裂壓，使相對封閉的烴源巖及不連通孔隙產(chǎn)生裂隙或重新張開而得以排出。隙或重新張開而得以排出。 異常壓力的形成與排液釋放具有幕式特征。異常壓力的形成與排液釋放具有幕式特征。 兩個欠壓實層之間的正常壓實層成為流體兩個欠壓實層之間的正常壓實層成為流體匯聚的排液區(qū)。匯聚的排液區(qū)。 C C 滲透壓力滲透壓力 滲透作用：滲透作用：指水由鹽度低的一側(cè)通過半滲透膜指水由鹽度低的一側(cè)通過半滲透膜

14、向鹽度高的一側(cè)運移的作用。溶液的鹽度越高，蒸向鹽度高的一側(cè)運移的作用。溶液的鹽度越高，蒸氣壓越低，水的活動性也越低。水體由活動性高的氣壓越低，水的活動性也越低。水體由活動性高的地方流向活動性低的地方。地方流向活動性低的地方。 滲透作用對地下孔隙水的流動具有重要意義，滲透作用對地下孔隙水的流動具有重要意義，但對油氣運移（游離相運移）只是起間接作用的但對油氣運移（游離相運移）只是起間接作用的動力因素。動力因素。 鹽度低滲透壓高，鹽度高則滲透壓低。鹽度低滲透壓高，鹽度高則滲透壓低。 滲透作用滲透作用 滲透壓差滲透壓差 鹽度差。鹽度差。鹽度低鹽度高滲透水流方向半滲透膜具結(jié)合水的離子水分子 D D 毛細

15、管壓力毛細管壓力 阻力阻力烴類運移烴類運移 動力（兩種情況）動力（兩種情況） 第一種：烴源巖與運載層接觸的界面，源第一種：烴源巖與運載層接觸的界面，源巖一側(cè)孔喉曲率半徑較小，毛細管壓力較大；巖一側(cè)孔喉曲率半徑較小，毛細管壓力較大；運載層一側(cè)孔喉曲率半徑較大，毛細管壓力較運載層一側(cè)孔喉曲率半徑較大，毛細管壓力較小。小。 毛細管壓力差指向運載層，油氣向運載層毛細管壓力差指向運載層，油氣向運載層運移。運移。 第二種：親水烴源巖內(nèi)部，由于孔喉兩端毛細第二種：親水烴源巖內(nèi)部，由于孔喉兩端毛細管曲率半徑不同產(chǎn)生的毛細管壓力不同，喉道一端管曲率半徑不同產(chǎn)生的毛細管壓力不同，喉道一端的毛細管壓力大于孔隙一端。

16、的毛細管壓力大于孔隙一端。 壓差指向孔隙，水將烴類排擠到較大孔隙中。壓差指向孔隙，水將烴類排擠到較大孔隙中。 構(gòu)造應力構(gòu)造應力 指導致地殼發(fā)生構(gòu)造運動的地應力，或者是由指導致地殼發(fā)生構(gòu)造運動的地應力，或者是由于構(gòu)造運動而產(chǎn)生的地應力。于構(gòu)造運動而產(chǎn)生的地應力。 世界各地實測表明，水平應力總是大大超過垂世界各地實測表明，水平應力總是大大超過垂直應力，水平構(gòu)造應力存在且異常強大。直應力，水平構(gòu)造應力存在且異常強大。 所測地應力為所測地應力為負荷應力、構(gòu)造應力、溫度應力負荷應力、構(gòu)造應力、溫度應力等的疊加。等的疊加。 當水平構(gòu)造應力大于垂直負荷應力時，最大主應當水平構(gòu)造應力大于垂直負荷應力時，最大主

17、應力則為水平方向，流體將沿最小主應力方向流動。力則為水平方向，流體將沿最小主應力方向流動。 泥質(zhì)烴源巖泥質(zhì)烴源巖水平方向滲透率水平方向滲透率大于垂向滲透率，大于垂向滲透率，沿側(cè)向的初次運沿側(cè)向的初次運移效率會更高。移效率會更高。 分子擴散力分子擴散力 指由于濃度差而產(chǎn)生的分子擴散。指由于濃度差而產(chǎn)生的分子擴散。 烴類的擴散方向由烴源巖指向四周圍巖，烴類的擴散方向由烴源巖指向四周圍巖，與初次運移方向一致。與初次運移方向一致。 擴散流（分子流）與滲流（體積流）在擴散流（分子流）與滲流（體積流）在地下孔隙空間中可相互轉(zhuǎn)換，形成擴散地下孔隙空間中可相互轉(zhuǎn)換，形成擴散- -滲滲流初次運移模式。流初次運移

18、模式。濃度差濃度差 浮力浮力 在初次運移中只是一種輔助的動力。在初次運移中只是一種輔助的動力。 相對油氣與巖石分子間力和毛細管阻力，是相對油氣與巖石分子間力和毛細管阻力，是很小的；油氣很難連結(jié)成足夠的長（高）度以產(chǎn)很小的；油氣很難連結(jié)成足夠的長（高）度以產(chǎn)生足夠的浮力。但在烴源巖局部較大的毛細管孔生足夠的浮力。但在烴源巖局部較大的毛細管孔隙或構(gòu)造裂隙中，浮力的作用是存在的，是油氣隙或構(gòu)造裂隙中，浮力的作用是存在的，是油氣以游離相方式向上排烴的一種動力。以游離相方式向上排烴的一種動力。 壓實作用壓實作用不均衡壓實。不均衡壓實。 （2 2）動力產(chǎn)生的因素）動力產(chǎn)生的因素 厚大于厚大于60m60m泥

19、巖：泥巖：泥巖層頂?shù)着潘谙?，泥巖層頂?shù)着潘谙龋刃袎簩?，使中部的水排出不暢，呈現(xiàn)為欠先行壓實，使中部的水排出不暢，呈現(xiàn)為欠壓實狀態(tài)。壓實狀態(tài)。 當均衡壓實時，于1500m深處只有6%的孔隙率；而非均衡壓實時，則仍保留有25%的孔隙率。此即意味著后者有相當數(shù)量的可作油氣運移載體的水存在。 非均衡壓實對初次運移的非均衡壓實對初次運移的影響在于使流體的排出受到不影響在于使流體的排出受到不同程度的延緩。這取決于水力同程度的延緩。這取決于水力傳導能力的強弱傳導能力的強弱( (流體輸導的流體輸導的順暢程度）和超壓的增長速率。順暢程度）和超壓的增長速率。如果流體的排出正好被推遲到如果流體的排出正好被推遲

20、到主要生油時期，則將對初次運主要生油時期，則將對初次運移起積極作用。移起積極作用。 欠壓實的泥巖，欠壓實的泥巖，其孔隙度偏離正常壓其孔隙度偏離正常壓實趨勢線。在聲波測實趨勢線。在聲波測井曲線上表現(xiàn)出高時井曲線上表現(xiàn)出高時差。差。安6井獨深1井深度/km0 284 406 528 聲波時差/us/m 0深度/kmN2dN1tN1sE2-3aE1-2zN2dN1tN1sE2-3a聲波時差/us/m 0 90 130 170 1.02.03.04.001.02.03.0 有機質(zhì)生烴、溫度增高有機質(zhì)生烴、溫度增高 溫度升高：溫度升高：有助于解脫被吸附的烴類；有助有助于解脫被吸附的烴類；有助于降低流體粘

21、度；有助于降低油水間界面張力；于降低流體粘度；有助于降低油水間界面張力；有助于氣烴的溶解及烴在水中的溶解等。有助于氣烴的溶解及烴在水中的溶解等。 （3 3）初次運移的阻力）初次運移的阻力 分子間吸著力分子間吸著力 吸收、化學吸附和物理吸附三種力。吸收、化學吸附和物理吸附三種力。 烴源巖生成的油氣附著在礦物表面，達飽和后烴源巖生成的油氣附著在礦物表面，達飽和后開始滲入內(nèi)部產(chǎn)生吸收作用；開始滲入內(nèi)部產(chǎn)生吸收作用； 緊靠礦物表層的烴分子在靜電引力作用下產(chǎn)生緊靠礦物表層的烴分子在靜電引力作用下產(chǎn)生化學吸附，形成有機物化學吸附，形成有機物-粘土復合體；粘土復合體； 外層在范德華力作用下產(chǎn)生物理吸附。外層

22、在范德華力作用下產(chǎn)生物理吸附。 烴類的性質(zhì)：石油的吸著力比天然氣大。烴類的性質(zhì)：石油的吸著力比天然氣大。 烴源巖的結(jié)構(gòu)復雜程度：不連通孔隙越多吸著烴源巖的結(jié)構(gòu)復雜程度：不連通孔隙越多吸著的烴類越不易排出。的烴類越不易排出。 毛細管阻力毛細管阻力 烴源巖微孔孔徑為烴源巖微孔孔徑為1050nm，其毛細管，其毛細管阻力為阻力為122.4MPa。單從靜態(tài)觀點看油氣很。單從靜態(tài)觀點看油氣很難排出，但從整個地質(zhì)條件動態(tài)變化看，由難排出，但從整個地質(zhì)條件動態(tài)變化看，由于溫度、壓力、巖石組構(gòu)、運移通道等條件，于溫度、壓力、巖石組構(gòu)、運移通道等條件，油氣最終能排出。油氣最終能排出。 油氣的浮力油氣的浮力 當烴源

23、巖向下或向下傾方向以游離相排當烴源巖向下或向下傾方向以游離相排烴時，還要克服油氣浮力。雖然很小，但總烴時，還要克服油氣浮力。雖然很小，但總是客觀存在的一種阻力，特別當向下運移距是客觀存在的一種阻力，特別當向下運移距離較大時，仍是一種不可忽視的阻力。離較大時，仍是一種不可忽視的阻力。 2 2、初次運移相態(tài)演變、初次運移相態(tài)演變 指油氣在地下發(fā)生運移指油氣在地下發(fā)生運移時的物理相態(tài)。時的物理相態(tài)。 石油主要為石油主要為水溶相、連水溶相、連續(xù)油相、氣溶相續(xù)油相、氣溶相和和擴散相擴散相。 天然氣主要為天然氣主要為水溶相、水溶相、油溶相、連續(xù)氣相油溶相、連續(xù)氣相和和擴散擴散相。相。 （1 1）水溶相）水

24、溶相 石油或天然氣分子完全溶解于孔隙水中成為石油或天然氣分子完全溶解于孔隙水中成為溶液狀態(tài)進行初次運移。溶液狀態(tài)進行初次運移。 常溫下油氣在水中溶解度很低，烴溶解度大常溫下油氣在水中溶解度很低，烴溶解度大?。盒。悍枷銦N環(huán)烷控烷烴芳香烴環(huán)烷控烷烴；同族烴中分子越??；同族烴中分子越小越易溶。越易溶。 天然氣在水中溶解度比石油大天然氣在水中溶解度比石油大 溫度、壓力、溫度、壓力、CO2CO2含量等對天然氣的增溶作含量等對天然氣的增溶作用較為顯著。用較為顯著。 （2 2）連續(xù)烴相與混合相）連續(xù)烴相與混合相 指油氣呈游離連續(xù)油（氣）相運移。指油氣呈游離連續(xù)油（氣）相運移。 原因：原因：烴源巖進入壓實晚期

25、，孔滲很低，水的烴源巖進入壓實晚期，孔滲很低，水的飽和度降低，烴飽和度增加；成熟烴源巖內(nèi)表面可飽和度降低，烴飽和度增加；成熟烴源巖內(nèi)表面可能有部分是油潤濕，以連續(xù)油相或氣相運移會受較能有部分是油潤濕，以連續(xù)油相或氣相運移會受較小的毛細管阻力；生油期間產(chǎn)生的小的毛細管阻力；生油期間產(chǎn)生的COCO2 2溶解于油中還溶解于油中還可降低石油粘度?？山档褪驼扯?。 連續(xù)烴相運移包括連續(xù)烴相運移包括氣溶于油氣溶于油和和油溶于氣油溶于氣。 壓實中期最有利于壓實中期最有利于油相運移，因為油的相油相運移，因為油的相對滲透率增大，而泥巖對滲透率增大，而泥巖絕對滲透率尚未達到最絕對滲透率尚未達到最低值。低值。 連續(xù)

26、烴相運移觀點由連續(xù)烴相運移觀點由原來的通過壓實作用運移原來的通過壓實作用運移發(fā)展為通過微裂縫排出，發(fā)展為通過微裂縫排出，即通過微裂縫排烴。這種即通過微裂縫排烴。這種方式又稱為方式又稱為混相運移混相運移。 （3 3）擴散相）擴散相 擴散作用是天然氣運移中的有效方式。擴散作用是天然氣運移中的有效方式。 擴散擴散- -滲流排烴模式：滲流排烴模式：認為烴類先從干酪認為烴類先從干酪根擴散到孔隙，然后以滲流方式排出。根擴散到孔隙，然后以滲流方式排出。 煤層氣減壓解吸煤層氣減壓解吸- -擴散擴散- -滲流的開采方式說滲流的開采方式說明在致密地層中擴散相運移往往具有不可替代明在致密地層中擴散相運移往往具有不可

27、替代的重要性。的重要性。濃度差。濃度差。 （4 4）初次運移相態(tài)的演變）初次運移相態(tài)的演變 取決于烴源巖的溫度、壓力、生烴量、孔隙取決于烴源巖的溫度、壓力、生烴量、孔隙度等條件。度等條件。 石油相態(tài)演變石油相態(tài)演變 、型干酪根烴源巖：在未成熟階段，主型干酪根烴源巖：在未成熟階段，主要是水相運移；成熟階段，主要為連續(xù)油相運移；要是水相運移；成熟階段，主要為連續(xù)油相運移；高成熟階段，主要是氣溶相運移；過成熟階段，高成熟階段，主要是氣溶相運移；過成熟階段，主要是氣相運移和擴散相運移。主要是氣相運移和擴散相運移。 腐泥型源巖：腐泥型源巖：水溶相水溶相油相油相氣溶相氣溶相擴散相。擴散相。 腐殖型源巖：腐

28、殖型源巖：水溶相水溶相氣溶相氣溶相氣相氣相擴散相。擴散相。 III III型干酪根烴源巖：在未成熟階段，主要是型干酪根烴源巖：在未成熟階段，主要是水溶相；成熟階段，主要是氣溶相運移；高水溶相；成熟階段，主要是氣溶相運移；高- -過成過成熟階段主要氣相和擴散相運移。熟階段主要氣相和擴散相運移。 石油運移：石油運移：水溶相運移的作用有限；氣溶相水溶相運移的作用有限；氣溶相運移只能發(fā)生在高溫、高壓下受到限制；擴散相運移只能發(fā)生在高溫、高壓下受到限制；擴散相運移效率很低；所以油相運移最為重要。運移效率很低；所以油相運移最為重要。 天然氣相態(tài)演變天然氣相態(tài)演變 、型干酪根烴源巖：淺層生物氣階段，水型干酪

29、根烴源巖：淺層生物氣階段，水相運移；成熟階段，氣溶于石油進行油溶相運移；相運移；成熟階段，氣溶于石油進行油溶相運移；高過成熟階段有凝析氣和裂解氣的游離氣相運移，高過成熟階段有凝析氣和裂解氣的游離氣相運移，進一步埋深時有擴散相運移。進一步埋深時有擴散相運移。 腐泥型：水溶相腐泥型：水溶相油溶相油溶相氣相氣相擴散相。擴散相。 型干酪根烴源巖：以產(chǎn)氣為主。型干酪根烴源巖：以產(chǎn)氣為主。 腐殖型：水溶相腐殖型：水溶相氣相氣相擴散相。擴散相。 天然氣運移：天然氣運移：水溶相、油溶相、氣相和擴散水溶相、油溶相、氣相和擴散相四種對天然氣的聚集有不同的效果和作用。相四種對天然氣的聚集有不同的效果和作用。 3 3

30、、初次運移的通道、初次運移的通道 烴源巖中較大孔隙、構(gòu)造裂縫和斷層、微裂烴源巖中較大孔隙、構(gòu)造裂縫和斷層、微裂隙、縫合線以及有機質(zhì)或干酪根網(wǎng)絡(luò)。隙、縫合線以及有機質(zhì)或干酪根網(wǎng)絡(luò)。 （1 1）孔隙）孔隙 指烴源巖中孔徑大于指烴源巖中孔徑大于100nm100nm以上的孔隙，包括以上的孔隙，包括大微毛細管孔和毛細管孔。大微毛細管孔和毛細管孔。 毛細管孔占烴源巖孔隙的極毛細管孔占烴源巖孔隙的極少數(shù)（少數(shù)（5 束縛油飽和束縛油飽和度度( (油氣運移臨界飽和度油氣運移臨界飽和度) )浮力浮力 水動力水動力 毛細管力毛細管力 （1 1）石油二次運移的相態(tài)與轉(zhuǎn)換）石油二次運移的相態(tài)與轉(zhuǎn)換 石油以水溶相進入儲集

31、層，隨溫度、壓力石油以水溶相進入儲集層，隨溫度、壓力降低，鹽度增高，在水中溶解度降低而出溶。降低，鹽度增高，在水中溶解度降低而出溶。2 2、油氣二次運移的相態(tài)、油氣二次運移的相態(tài) 石油以油相運移進入運載層，含油飽和度石油以油相運移進入運載層，含油飽和度降低甚至變成分散油珠，但很快補充形成較大降低甚至變成分散油珠，但很快補充形成較大油體開始運移。油體開始運移。油相是最有效、最重要的運移相態(tài)。油相是最有效、最重要的運移相態(tài)。 （2 2）天然氣二次運移的相態(tài)與轉(zhuǎn)換）天然氣二次運移的相態(tài)與轉(zhuǎn)換 天然氣以飽和水溶液進入運載層，不能立天然氣以飽和水溶液進入運載層，不能立即出溶。但由于溫度、壓力等變化，部分

32、天然即出溶。但由于溫度、壓力等變化，部分天然氣出溶成游離相，可形成少量水溶氣聚集。氣出溶成游離相，可形成少量水溶氣聚集。 天然氣擴散相運移是主要方式，特別是在天然氣擴散相運移是主要方式，特別是在流體滲流停滯或在聚集圈閉狀態(tài)下。在運移過流體滲流停滯或在聚集圈閉狀態(tài)下。在運移過程中地層間存在有擴散系數(shù)差時，擴散流才能程中地層間存在有擴散系數(shù)差時，擴散流才能轉(zhuǎn)為體積流，進而聚集。轉(zhuǎn)為體積流，進而聚集。3 3、油氣二次運移的通道、油氣二次運移的通道 油氣運移通道的類型及組合形式?jīng)Q定油氣油氣運移通道的類型及組合形式?jīng)Q定油氣運移途徑、成藏特征和分布位置等。運移途徑、成藏特征和分布位置等。 連通孔隙、裂縫、

33、斷層和不整合面等。連通孔隙、裂縫、斷層和不整合面等?？紫逗土芽p：基本通道；孔隙和裂縫：基本通道；斷層：垂向運移主通道；斷層：垂向運移主通道；不整合面：側(cè)向運移重要通道。不整合面：側(cè)向運移重要通道。 地層流體在其中流動和滲濾的孔隙空間，地層流體在其中流動和滲濾的孔隙空間，相當于儲集層的有效孔隙。相當于儲集層的有效孔隙。 流體通過孔隙的能力用滲透率衡量。流體通過孔隙的能力用滲透率衡量。 喉道半徑越大越好、孔隙半徑與喉道半徑喉道半徑越大越好、孔隙半徑與喉道半徑的差值越小越好。的差值越小越好。 （1 1）連通孔隙）連通孔隙 第第1數(shù)量級：數(shù)量級：110nm；第第2數(shù)量級：數(shù)量級：10-100nm；第第

34、3數(shù)量級：數(shù)量級：100nm 1m；第第4數(shù)量級：數(shù)量級：1-10m；第第5數(shù)量級：數(shù)量級：10100m。 2 2、裂隙（縫）、裂隙（縫） 指在巖層中沒有造成位移的各種縫隙。指在巖層中沒有造成位移的各種縫隙。 構(gòu)造裂縫：構(gòu)造裂縫：邊緣平直，具有一定的方向邊緣平直，具有一定的方向和組系，不受層面限制，延伸較遠，是穿層和組系，不受層面限制，延伸較遠，是穿層運移的主要通道。運移的主要通道。 成巖裂縫：成巖裂縫：受層理限制，多平行層面，受層理限制，多平行層面，形狀不規(guī)劃，縫面有彎曲，是儲集層內(nèi)運移形狀不規(guī)劃，縫面有彎曲，是儲集層內(nèi)運移的重要通道。的重要通道。 3 3、斷層、斷層 斷層活動期，快速疏導流

35、體。斷層活動期，快速疏導流體。 斷層與油氣運移：斷層與油氣運移：橫穿斷層面運移；橫穿斷層面運移；沿斷層面的運移。沿斷層面的運移。 橫穿斷層面的運移主要決定于斷層橫穿斷層面的運移主要決定于斷層兩盤并置的巖性。兩盤并置的巖性。 第一，斷層兩盤第一，斷層兩盤地層的滲透率很低，地層的滲透率很低，橫穿斷層面的運移難橫穿斷層面的運移難以發(fā)生；以發(fā)生；第二，斷層第二，斷層面本身必須具有一定面本身必須具有一定的滲透率；的滲透率；第三，沿第三，沿斷層面上下必須具有斷層面上下必須具有流體勢梯度。流體勢梯度。 4、不整合面、不整合面 一般新生古儲多與不整合面有關(guān)，其中一般新生古儲多與不整合面有關(guān)，其中最典型的就是基

36、巖油藏。最典型的就是基巖油藏。 地層不整合面可形成區(qū)域性穩(wěn)定分布地層不整合面可形成區(qū)域性穩(wěn)定分布的高孔高滲古風化殼，長距離橫向運移有的高孔高滲古風化殼，長距離橫向運移有利。利。 不整合面要成為良好的運移通道，其下不整合面要成為良好的運移通道，其下伏地層最好是抗風化溶蝕力弱的巖石，可發(fā)伏地層最好是抗風化溶蝕力弱的巖石，可發(fā)育各種裂縫，張開性和抗閉合能力也強。育各種裂縫，張開性和抗閉合能力也強。 輸導系統(tǒng)：輸導系統(tǒng)：各種油氣運移通道在空間上構(gòu)成各種油氣運移通道在空間上構(gòu)成交織狀的結(jié)構(gòu)。交織狀的結(jié)構(gòu)。 油氣運移優(yōu)勢通道：油氣運移優(yōu)勢通道：油氣二次運移過程中在油氣二次運移過程中在無外來干擾情況下自然優(yōu)

37、先流經(jīng)的通道，又稱無外來干擾情況下自然優(yōu)先流經(jīng)的通道，又稱“快速通道快速通道”或或“主干通道主干通道”。 輸導系統(tǒng)的類型輸導系統(tǒng)的類型單一因素的結(jié)構(gòu)單一因素的結(jié)構(gòu) 連通砂體系統(tǒng)連通砂體系統(tǒng); ;斷層系統(tǒng)斷層系統(tǒng); ;裂隙型系統(tǒng)裂隙型系統(tǒng); ;不整合系統(tǒng)。不整合系統(tǒng)。4 4、二次運移主要模式、二次運移主要模式 （1 1）多相滲流模式）多相滲流模式 孔隙水中呈連續(xù)烴相的油氣，二次運移過程孔隙水中呈連續(xù)烴相的油氣，二次運移過程大多是油、氣、水三相滲流，并簡化為油大多是油、氣、水三相滲流，并簡化為油- -水或氣水或氣- -水的兩相滲流。水的兩相滲流。 高程越大，對應油、氣勢越小，即深處是高高程越大，對