石油地質(zhì)學(xué)思考題及答案_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、第一章   油氣藏中的流體石油、天然氣、油田水一、 名詞解釋1.石油:(又稱(chēng)原油)(crude oil):一種存在于地下巖石孔隙介質(zhì)中的由各種碳?xì)浠衔锱c雜質(zhì)組成的,呈液態(tài)和稠態(tài)的油脂狀天然可燃有機(jī)礦產(chǎn)。2.石油的灰分:石油的元素組成除了碳、氫、氧、氮、硫以外,還含有幾十種微量元素,石油中的微量元素就構(gòu)成了石油的灰分。3.組分組成:石油中的化合物對(duì)有機(jī)溶劑和吸附劑具有選擇性溶解和吸附性能,選用不同有機(jī)溶劑和吸附劑,將石油分成若干部分,每一部分就是一個(gè)組分。4.石油的比重:是指一大氣壓下,20石油與4純水單位體積的重量比,用d420表示。5.石油的熒光性:石油在紫外光照射下可

2、產(chǎn)生延緩時(shí)間不足10-7秒的發(fā)光現(xiàn)象,稱(chēng)為熒光性。6.天然氣:廣義上指巖石圈中存在的一切天然生成的氣體。石油地質(zhì)學(xué)中研究的主要是沉積圈中以烴類(lèi)為主的天然氣。 7.氣頂氣:與石油共存于油氣藏中呈游離氣頂狀態(tài)產(chǎn)出的天然氣。8.氣藏氣:?jiǎn)为?dú)聚集的天然氣??煞譃楦蓺鈿獠睾蜐駳鈿獠?。9.凝析氣(凝析油):當(dāng)?shù)叵聹囟取毫Τ^(guò)臨界條件后,由液態(tài)烴 逆蒸發(fā)而形成的氣體。開(kāi)采出來(lái)后,由于地表壓力、溫度較低,按照逆凝結(jié)規(guī)律而逆凝結(jié)為輕質(zhì)油即凝析油。10.固態(tài)氣水合物:是在冰點(diǎn)附近的特殊溫度和壓力條件下由天然氣分子和水分子結(jié)合而成的固態(tài)結(jié)晶化合物。 11.煤型氣:煤系地層中分散有機(jī)質(zhì)在熱演化過(guò)程中所生成的天然氣。

3、12.煤成氣:煤層在煤化過(guò)程中所生成的天然氣。13.煤層氣:煤層中所含的吸附和游離狀態(tài)的天然氣。14.油田水:是指油田范圍內(nèi)直接與油層連通的地下水,即油層水。15.油田水礦化度: 即水中各種離子、分子和化合物的總含量,以水加熱至105蒸發(fā)后所剩殘?jiān)亓炕螂x子總量來(lái)表示,單位ml/l、g/l或ppm。二、 問(wèn)答題1.簡(jiǎn)述石油的元素組成。組成石油的化學(xué)元素主要是碳、氫、氧、氮、硫。 碳含量 為:84-87%,平均84.5%;氫含量為:1114%,平均13%;兩元素在石油中一般占9599%,平均為97.5%。剩下的硫、氮、氧及微量元素的總含量一般只有14%,其中,氧:0.14.5%,一般小于0.5%

4、;硫:小于1%,平均0.65%;氮:小于0.1%。             2.簡(jiǎn)述石油中化合物組成的類(lèi)型及特征。石油中化合物包括烴類(lèi)化合物非烴化合物及瀝青質(zhì)。 烴類(lèi)化合物:正構(gòu)烷烴碳數(shù)有C1C45,大部分正烷烴碳數(shù)C35。石油中多數(shù)占15.5%(體積),輕質(zhì)石油可達(dá)30%以上,而重質(zhì)石油可小于15%。 其含量主要取決于生成石油的原始有機(jī)質(zhì)的類(lèi)型和原油的成熟度。異構(gòu)烷烴以C10為主,且以異戊間二烯烷烴最重要,以植烷、姥鮫烷的研究和應(yīng)用最多。環(huán)烷烴多為五員環(huán)或六員環(huán),其含量與成

5、熟度有關(guān)。一般,單、雙環(huán)占環(huán)烷烴的50.5%;三環(huán)占環(huán)烷烴的20%;四、五環(huán)占環(huán)烷烴的25%。芳香烴根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為單環(huán)、多環(huán)、稠環(huán)三類(lèi)。在石油的低沸點(diǎn)餾分中,芳香烴含量較少,且多為單環(huán)芳香烴。隨沸點(diǎn)升高,芳香烴含量亦增多。非烴化合物,主要是含硫、氮、氧三種元素的有機(jī)化合物,盡管這三種元素的含量只占石油元素組成的2%左右,但與其有關(guān)的化合物卻占1020%,甚至更多,這些非烴組分主要集中在石油的高沸點(diǎn)餾分中。 3.何謂正構(gòu)烷烴分布曲線(xiàn)?在油氣特征分析中有哪些應(yīng)用?在石油中,不同碳原子數(shù)正烷烴相對(duì)含量呈一條連續(xù)的分布曲線(xiàn),稱(chēng)為正烷烴分布曲線(xiàn)。不同類(lèi)型原油的正烷烴分布特點(diǎn)不同:(1)未成熟的石油,主

6、要含大分子量的正構(gòu)烷烴;(2)成熟的石油中,主要含中分子量的正構(gòu)烷烴;(3)降解的石油中,主要含中、小分子量的正構(gòu)烷烴。    根據(jù)主峰碳數(shù)位置及形態(tài),可將正烷烴分布曲線(xiàn)分為三種基本類(lèi)型:    A、主峰小于C15,且主峰區(qū)較窄,表明低分子正烷烴高于高分子正烷烴,代表高成熟原油;B、主峰大于C25,主峰區(qū)較寬,奇數(shù)和偶數(shù)碳原子烴的分布很有規(guī)律,二者的相對(duì)含量接近相等,代表未成熟或低成熟的原油;C、主峰區(qū)在C15C25之間,主峰區(qū)寬,代表成熟原油。 正烷烴分布特點(diǎn)與成油原始有機(jī)質(zhì)、成油環(huán)境和成熟度有密切關(guān)系,因此這些特征已被廣泛用于鑒別

7、生油巖和研究石油的成熟度。4.簡(jiǎn)述Tissot和Welte 三角圖解的石油分類(lèi)原則及類(lèi)型。       Tissot和Welte三角圖解的石油分類(lèi)原則:依據(jù)石油化合物組成的含量劃分,即以烷烴、環(huán)烷烴、芳烴N、S、O化合物作為三角圖解的三個(gè)端元。以飽和烴含量50%為界把三角圖分為兩大部分,在飽和烴含量50%的區(qū)域內(nèi),再根據(jù)石蠟烴含量50%、40%處建立次一級(jí)分類(lèi)界線(xiàn),將飽和烴50%區(qū)域分為三種基本類(lèi)型:石蠟型、環(huán)烷型和石蠟環(huán)烷型。在芳烴N、S、O化合物大于50%的區(qū)域內(nèi),以石蠟烴含量10%建立分類(lèi)界線(xiàn),將石蠟烴含量10%的區(qū)域作為芳香-中間型原油

8、,而石蠟烴10%為重質(zhì)降解原油。在重質(zhì)降解原油中,以環(huán)烷烴含量25%處建立分類(lèi)界線(xiàn),將環(huán)烷烴含量25%的稱(chēng)芳香-環(huán)烷型,而25%的稱(chēng)芳-香瀝青型。5.簡(jiǎn)述海陸相原油的基本區(qū)別。(如何鑒別海相原油和陸相原油?)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/Ni>1V/Ni<1碳同位素13C值>-27碳同位素13C值<-296.描述石油物理性質(zhì)的主要指標(biāo)有哪些?(1)顏色:從白色、淡黃、黃褐、深褐、墨綠色至黑色。   (2)比重:是指一大

9、氣壓下,20石油與4純水單位體積的重量比,用d420表示。   (3)石油的粘度:代表石油流動(dòng)時(shí)分子之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)所引起的內(nèi)摩擦力大小。   (4)熒光性:石油在紫外光照射下可產(chǎn)生延緩時(shí)間不足10-7秒的發(fā)光現(xiàn)象,稱(chēng)為熒光性。(5)旋光性:石油能將偏振光的振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)一定角度的能力。   (6)溶解性:石油難溶于水,但卻易溶于多種有機(jī)溶劑。石油凝固和液化的溫度范圍是隨其組成而變化的,無(wú)固定數(shù)值。含高分子的烴越多,凝固點(diǎn)越高。   (7)導(dǎo)電性:石油是不良導(dǎo)體,在地下屬高電阻。7.簡(jiǎn)述天然氣

10、依其分布特征在地殼中的產(chǎn)出類(lèi)型及分布特征。 依天然氣分布特征可分為聚集型和分散型。 (1)聚集型天然氣     a.氣頂氣:與石油共存于油氣藏中呈游離氣頂狀態(tài)產(chǎn)出的天然氣。    b.氣藏氣:?jiǎn)为?dú)聚集的天然氣??煞譃楦蓺鈿獠睾蜐駳鈿獠?。     c.凝析氣:當(dāng)?shù)叵聹囟?、壓力超過(guò)臨界條件后,由液態(tài)烴 逆蒸發(fā)而形成的氣體。開(kāi)采出來(lái)后,由于地表壓力、溫度較低,按照逆凝結(jié)規(guī)律而逆凝結(jié)為輕質(zhì)油即凝析油。(2)分散型天然氣    a.油內(nèi)溶解氣:溶解于石油中的天然氣。 

11、0;  b.水內(nèi)溶解氣:溶解于水中的天然氣。   c.煤層氣:煤層中所含的吸附和游離狀態(tài)的天然氣。    d.固態(tài)氣水合物:是在冰點(diǎn)附近的特殊溫度和壓力條件下形成的固態(tài)結(jié)晶化合物。主要分布在凍土、極地和深海沉積物分布區(qū)。8.油田水的主要水型及特征。按照蘇林(Sulin)分類(lèi),其分類(lèi)原則是根據(jù)HCO3-、SO42-、Cl-和Ca2+、Na+、 Mg2+6種陰、陽(yáng)離子的相對(duì)含量,以Na/Cl、 (Na-Cl)/SO4和(Cl-Na)/Mg這三個(gè)成因系數(shù),把天然水劃分為四種基本類(lèi)型,以氯化鈣型為主,重碳酸鈉型次之,硫酸鈉型和氯化鎂型較為罕見(jiàn)

12、。水的類(lèi)型成因系數(shù)(濃度比)Na/Cl(Na-Cl)/SO4(Na-Cl)/Mg大陸水硫酸鈉型>1<1<0重硫酸鈉型>1>1<0海水氯化鎂型<1<0<1深層水氯化鎂型<1<0>19.碳同位素的地質(zhì)意義。碳同位素的組成特征可用于鑒別石油和天然氣生成的環(huán)境和成熟度。    (1)原油中碳同位素的組成特征:13C一般為-22-33,平均值為-25-26。      海相原油13C值較高,陸相原油13C值偏低。隨年代變化,微變低。 隨組分分子

13、量的增大,急劇增大。     (2)天然氣中碳同位素的組成特征:13C隨天然氣成熟度的增大而增大。     生物成因氣: -60-95,熱解成因氣: -50-20,以上兩種氣的混合氣: -50-60。天然氣成份中:13C1<13C2<13C3<13C4,分子量增加,增大。第二章 儲(chǔ)集層和蓋層一、名詞解釋1. 儲(chǔ)集層: 凡具有一定的連通孔隙,能使液體儲(chǔ)存,并在其中滲濾的巖層,稱(chēng)為儲(chǔ)集層。2. 絕對(duì)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。3. 有效孔隙度: 巖樣中彼此連通的超毛細(xì)管孔隙

14、和毛細(xì)管孔隙體積與巖石總體積的百分比。4. 絕對(duì)滲透率: 單相液體充滿(mǎn)巖石孔隙,液體不與巖石發(fā)生任何物理化學(xué)反應(yīng),測(cè)得的滲透率稱(chēng)為絕對(duì)滲透率。5. 有效滲透率: 儲(chǔ)集層中有多相流體共存時(shí),巖石對(duì)每一單相流體的滲透率稱(chēng)該相流體的有效滲透率。6. 相對(duì)滲透率: 對(duì)每一相流體局部飽和時(shí)的有效滲透率與全部飽和時(shí)的絕對(duì)滲透率之比值,稱(chēng)為該相流體的相對(duì)滲透率。7. 孔隙結(jié)構(gòu): 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(guān)系。8. 流體飽和度: 油、氣、水在儲(chǔ)集巖孔隙中的含量分別占總孔隙體積的百分?jǐn)?shù)稱(chēng)為油、氣、水的飽和度。9. 砂巖體: 是指在一定的地質(zhì)時(shí)期,某一沉積環(huán)境下形成的,具有一定形態(tài)、

15、巖性和分布特征,并以砂質(zhì)為主的沉積巖體。10. 蓋層: 指在儲(chǔ)集層的上方,能夠阻止油氣向上逸散的巖層。11. 排替壓力:表示非潤(rùn)濕相開(kāi)始注入巖樣中最大連通喉道的毛細(xì)管壓力,在曲線(xiàn)壓力最小的拐點(diǎn)。二、 問(wèn)答題1. 試述壓汞曲線(xiàn)的原理及評(píng)價(jià)孔隙結(jié)構(gòu)的參數(shù)。(1)原理:由于孔喉細(xì)小,當(dāng)兩種或兩種以上互不相溶的流體同處于巖石孔隙系統(tǒng)中或通過(guò)巖石孔隙系統(tǒng)滲流時(shí),必然發(fā)生毛細(xì)管現(xiàn)象,產(chǎn)生一個(gè)指向非潤(rùn)濕相流體內(nèi)部的毛細(xì)管壓力Pc。(2)評(píng)價(jià)孔隙結(jié)構(gòu)的參數(shù)    排驅(qū)壓力(Pd):是指壓汞實(shí)驗(yàn)中汞開(kāi)始大量注入巖樣的壓力,表示非潤(rùn)濕相開(kāi)始注入巖樣中最大連通喉道的毛細(xì)管壓力。排驅(qū)壓力

16、越小,說(shuō)明大孔喉越多,孔隙結(jié)構(gòu)越好。    孔喉半徑集中范圍與百分含量:反映了孔喉半徑的粗細(xì)和分選性,孔喉粗,分選好,其孔隙結(jié)構(gòu)好。毛細(xì)管壓力曲線(xiàn)上,曲線(xiàn)平坦段位置越低,說(shuō)明集中的孔喉越粗;平坦段越長(zhǎng),說(shuō)明孔喉的百分含量越大。    飽和度中值壓力:非潤(rùn)濕相飽和度為50%時(shí)對(duì)應(yīng)的毛細(xì)管壓力,Pc50%越低,則孔隙結(jié)構(gòu)好。    最小非飽和的孔隙體積百分?jǐn)?shù)(Smin%):當(dāng)注入汞的壓力達(dá)到儀器的最高壓力時(shí),仍沒(méi)有被汞侵入的孔隙體積百分?jǐn)?shù)。束縛孔隙含量愈大,儲(chǔ)集層滲透性能越差。2. 碎屑巖儲(chǔ)集層的孔隙類(lèi)型有哪

17、些?影響碎屑巖儲(chǔ)集層物性的地質(zhì)條件(因素)。(簡(jiǎn)述碎屑巖儲(chǔ)集層的主要孔隙類(lèi)型及影響儲(chǔ)油物性的因素。)(1)碎屑巖儲(chǔ)集層的孔隙類(lèi)型:粒間孔隙、特大孔隙、鑄模孔隙、組分內(nèi)孔隙、裂縫。(2)影響碎屑巖儲(chǔ)集層儲(chǔ)集性的因素影: 沉積作用是影響砂巖儲(chǔ)層原生孔隙發(fā)育的因素:a.礦物成分:礦物的潤(rùn)濕性強(qiáng)和抗風(fēng)化能力弱,其物性差。b.巖石結(jié)構(gòu):包括大小、分選、磨圓、排列方式。當(dāng)分選系數(shù)一定時(shí),粒度越大,有效空隙度和滲透率越大;粒度一定時(shí),分選好,孔滲增高 立方體排列,孔隙度最大,滲透率最高。C.雜基含量:含量高,多為雜基支撐,孔隙結(jié)構(gòu)差;以泥質(zhì)、鈣泥質(zhì)膠結(jié)的巖石,物性好。成巖后生作用是對(duì)砂巖儲(chǔ)層原生孔隙的改造及

18、次生孔隙形成的因素:壓實(shí)作用結(jié)果使原生孔隙度降低;膠結(jié)作用使物性變差;溶解作用的結(jié)果,改善儲(chǔ)層物性。3. 碎屑巖儲(chǔ)集層的沉積環(huán)境(儲(chǔ)集體類(lèi)型)及主要物性特征。  (1)沖積扇砂礫巖體,巖性為礫、砂和泥質(zhì)組成的混雜堆積,粒度粗,分選差,成份復(fù)雜,圓度不好。物性特征:孔隙結(jié)構(gòu)中等,各亞相帶的巖性特征有差別,因此其滲透性和儲(chǔ)油潛能也有變化。其中以扇中的辮狀河道砂礫巖體物性較好,若鄰近油源,可形成油氣藏。   (2)河流砂巖體,巖性由礫、砂、粉砂和粘土組成,以砂質(zhì)為主,成分復(fù)雜,分選差至中等。包括:邊灘砂巖體(屬稱(chēng)點(diǎn)砂壩):發(fā)育于河流中、下游彎曲河道內(nèi)側(cè)(凸岸),為透鏡狀

19、,由下到上,粒度由粗到細(xì)的正粒序。中部?jī)?chǔ)油物性較好,向上、向兩側(cè)逐漸變差。河床砂礫巖體(屬稱(chēng)心灘):沿河道底部沉積。平面呈狹長(zhǎng)不規(guī)則條帶狀,走向一般與海岸線(xiàn)垂直或斜交;剖面上呈透鏡狀,頂平底凸。物性一般中部好,向頂、向兩側(cè)變差。滲透率變化較大。(3)三角洲砂巖體,以砂巖為主,巖性偏細(xì)??煞秩齻€(gè)亞相帶,各亞相帶主要的砂體有:三角洲平原:分流河道砂巖體,以粉砂巖、砂巖為主,偏細(xì)。三角洲前緣:水下分流河道;河口砂壩:細(xì)、粉砂,分選好;遠(yuǎn)砂壩:粉砂、細(xì)砂和少量粘土。前三角洲:席狀砂,砂質(zhì)純,分選好。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(chǔ)集層最發(fā)育的相帶。 &

20、#160;  (4)湖泊砂巖體,平行湖岸成環(huán)帶狀分布濱湖相、淺湖相、深湖相,砂體集中于濱湖區(qū)和淺湖區(qū),這兩區(qū)顆粒受波浪的淘洗,粒度適中,分選、磨圓好,膠結(jié)物多為泥質(zhì),淺湖區(qū)為泥質(zhì)和鈣質(zhì)混合,相對(duì)來(lái)講,淺湖區(qū)砂體物性?xún)?yōu)于濱湖區(qū)。    (5)濱海砂巖體, 超覆和退覆砂巖體:由于海進(jìn)海退的頻繁交替形成。海進(jìn)砂巖體:下覆三角洲平原或其它海岸沉積物,不利生油。海退砂巖體:下伏海相頁(yè)巖,是很好的生油巖.濱海砂洲:平行海岸線(xiàn)分布。平面上呈狹長(zhǎng)帶狀,形成較好的生儲(chǔ)組合。剖面上呈底平頂拱的透鏡狀,由下到上粒度變粗。向上物性變好,向海一側(cè)砂巖

21、與頁(yè)巖分界明顯,滲透性好;向陸一側(cè)砂巖漸變?yōu)轫?yè)巖和粘土,富含泥質(zhì),滲透性變差。走向谷砂巖體:在海進(jìn)過(guò)程中的海岸上,沿單面山古地形陡崖或斷層陡階走向分布的濱海砂巖體,巖性以中、細(xì)砂為主,分選磨圓好,松散,物性好。     (6)濁流砂巖體,由根部到前緣,由下部到上部,沉積物由粗變細(xì),分選由差變好,前方和上部是分選較好的砂質(zhì)沉積,可構(gòu)成良好的儲(chǔ)集層,濁積砂巖體發(fā)育在深水泥巖之中,有豐富的油源,構(gòu)成了油氣藏面積不大,但油層厚,儲(chǔ)量大。     (7)風(fēng)成砂巖體,由成份純、圓度好、分選佳、膠結(jié)弱的砂粒組成,無(wú)泥質(zhì)

22、夾層,厚度大,孔隙滲透性好,最有利的碎屑巖儲(chǔ)集體。4. 碳酸鹽巖儲(chǔ)集層的孔隙類(lèi)型有哪些?碳酸鹽巖儲(chǔ)集層按儲(chǔ)集空間可分為哪幾種類(lèi)型?其物性的影響因素是什么?1)碳酸鹽巖儲(chǔ)集層的孔隙類(lèi)型(1)原生孔隙:粒間孔隙、粒內(nèi)孔隙(包括生物體腔孔隙和 鮞內(nèi)孔隙)、生物骨架孔隙、生物鉆空孔隙、鳥(niǎo)眼孔隙    (2)次生孔隙:晶間孔隙、角礫孔隙、溶蝕孔隙(包括粒內(nèi)溶孔或溶???、粒間溶孔、晶間溶孔和巖溶溶孔洞)、裂縫(構(gòu)造裂縫、非構(gòu)造裂縫、成巖裂縫、風(fēng)化裂縫、壓溶裂縫、裂縫孔隙系統(tǒng)和基塊孔隙系統(tǒng)) 。   2) 碳酸鹽巖儲(chǔ)集層按儲(chǔ)集空間可分為:

23、孔隙型儲(chǔ)集層(包括孔隙-裂縫性)、溶蝕型儲(chǔ)集層、裂縫型儲(chǔ)集層、復(fù)合型儲(chǔ)集層。 3) 影響碳酸鹽巖儲(chǔ)集層的因素    由于碳酸鹽巖儲(chǔ)集層儲(chǔ)集空間多樣,尤其是次生改造作用,使得其物性的影響因素及分布規(guī)律較為復(fù)雜,要視不同的儲(chǔ)集層類(lèi)型而不同。    a.孔隙型儲(chǔ)集層發(fā)育的影響因素取決于原來(lái)巖石的沉積特征(沉積環(huán)境),即碎屑巖儲(chǔ)集層,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。   b.溶蝕型儲(chǔ)集層發(fā)育的影響因素:碳酸鹽巖溶解度:與成分、結(jié)構(gòu)有關(guān);地下水的溶蝕能力:取決于地下水的PH值、

24、CO2含量、SO42含量、溫度、壓力。   c.裂縫型儲(chǔ)集層發(fā)育的影響因素: 巖性控制因素; 構(gòu)造的控制作用; 地下水的控制作用。5. 試述碎屑巖儲(chǔ)層和碳酸鹽巖儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間及物性影響因素的區(qū)別。   碳酸鹽巖與碎屑巖相比,由于其化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,容易遭受劇烈的次生變化,通常經(jīng)受更為復(fù)雜的沉積環(huán)境及沉積后的變化。有以下幾點(diǎn)區(qū)別:    1.碳酸鹽巖儲(chǔ)集層儲(chǔ)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(chǎn)生次生變化所決定。    2.碳酸鹽巖儲(chǔ)集層儲(chǔ)集空間的分

25、布與巖石結(jié)構(gòu)特征之間的關(guān)系變化很大。以粒間孔等原生孔隙為主的碳酸鹽巖儲(chǔ)層其空間分布受巖石結(jié)構(gòu)控制,而以次生孔隙為主的碳酸鹽巖儲(chǔ)層其儲(chǔ)集空間分布與巖石結(jié)構(gòu)特征無(wú)關(guān)系或關(guān)系不密切。    3.碳酸鹽巖儲(chǔ)集層儲(chǔ)集空間比碎屑巖儲(chǔ)集層多樣,且后生作用復(fù)雜,構(gòu)成孔、洞、縫復(fù)合的孔隙空間系統(tǒng)。    4.碳酸鹽巖儲(chǔ)集層孔隙度與滲透率無(wú)明顯關(guān)系??紫洞笮≈饕绊懣紫度莘e。    總之,碳酸鹽巖儲(chǔ)層的主要特點(diǎn):儲(chǔ)集空間發(fā)育具不均一性或突變性,也稱(chēng)各向異性。6. 簡(jiǎn)述蓋層封閉作用的主要機(jī)理。蓋層

26、較致密,巖石孔徑小,滲透性差;無(wú)或少開(kāi)啟裂縫,即使產(chǎn)生裂縫,由于其可朔性較好,也容易彌合成為閉合裂縫;蓋層具較高的排替壓力;異常壓力帶也能阻止油氣向上逸散而成為蓋層。第三章 圈閉和油氣藏一、名詞解釋1.油氣圈閉:適于油氣聚集,形成油氣藏的場(chǎng)所叫閉圈。其中聚集了油氣的叫油氣藏閉圈。2.油氣藏;是相當(dāng)數(shù)量的油氣在單一圈閉中的聚集,在一個(gè)油氣藏內(nèi)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3.構(gòu)造圈閉(油氣藏): 由于地殼運(yùn)動(dòng)使儲(chǔ)集層頂面發(fā)生了變形或變位而形成的圈閉,稱(chēng)為構(gòu)造圈閉. 在其中聚集了烴類(lèi)之后就稱(chēng)為構(gòu)造油氣藏。4.背斜圈閉(油氣藏);由于儲(chǔ)集層發(fā)生褶皺變形,其上部

27、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(shì)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。5.斷層圈閉(油氣藏):斷層圈閉是指沿儲(chǔ)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。6.裂縫性背斜圈閉:在背斜構(gòu)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?chē)鷦t為非滲透性圍巖和高油氣勢(shì)面聯(lián)合封閉形成的油氣低勢(shì)區(qū),稱(chēng)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。7.刺穿圈閉: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(chǔ)集層上方發(fā)生變形,其上傾方向被侵入巖體

28、封閉而形成的圈閉稱(chēng)為刺穿圈閉。聚集油氣后稱(chēng)為刺穿油氣藏。8.地層圈閉(油氣藏):由于儲(chǔ)集層的巖性在橫向上發(fā)生變化或儲(chǔ)集層的連續(xù)性發(fā)生中斷形成的圈閉,在其中聚集了烴類(lèi)之后則稱(chēng)為地層油氣藏。9.不整合圈閉(油氣藏):由于儲(chǔ)集層的連續(xù)發(fā)生中斷,由不整合面封閉而形成的圈閉。在其中聚集了烴類(lèi)之后則稱(chēng)為不整合油氣藏。10.巖性圈閉(油氣藏):儲(chǔ)集層的巖性在橫向上發(fā)生變化,四周或上傾方向?yàn)榉菨B透性巖層遮擋而形成的圈閉稱(chēng)巖性圈閉。聚集油氣之后形成巖性油氣藏。11.水動(dòng)力油氣藏:在水動(dòng)力作用下,儲(chǔ)集層中被高油、氣勢(shì)面,非滲透性遮擋單獨(dú)或聯(lián)合封閉而形成的油或氣的低勢(shì)區(qū)稱(chēng)為水動(dòng)力圈閉。在其中聚集了烴類(lèi)之后則稱(chēng)為水動(dòng)

29、力油氣藏。12.閉合(高)度:是指圈閉頂點(diǎn)到溢出點(diǎn)的等勢(shì)面垂直的最大高度。13.油氣藏高度:是指油氣藏頂?shù)接蜌馑缑娴淖畲蟾卟睢?4.流體勢(shì);單位質(zhì)量的流體所具有的機(jī)械能之和。二、問(wèn)答題1. 簡(jiǎn)述度量圈閉和油氣藏的參數(shù)。(1)評(píng)價(jià)圈閉的參數(shù)包括:閉合面積、閉合高(度)、儲(chǔ)集層的有效厚度和有效孔隙度。    閉合度:是指圈閉頂點(diǎn)到溢出點(diǎn)的等勢(shì)面垂直的最大高度。    閉合面積:在靜水條件下是通過(guò)溢出點(diǎn)的構(gòu)造等高線(xiàn)所圈定的封閉區(qū)的面積。 有效孔隙度:根據(jù)實(shí)驗(yàn)室、測(cè)井資料的統(tǒng)計(jì)分析求得。    儲(chǔ)集層有效厚度:

30、按照有效儲(chǔ)集層的孔隙度、滲透率分級(jí)的標(biāo)準(zhǔn),扣除儲(chǔ)集層中非滲透性?shī)A層而剩余的厚度。(2)評(píng)價(jià)油氣藏的參數(shù)包括:油氣藏高度、油氣柱高度、含油邊界、含油面積、氣頂和油環(huán)。油氣藏高度:是指油氣藏頂?shù)接蜌馑缑娴淖畲蟾卟睢?#160;   油氣柱高度:是指油氣的最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的海撥高度。    油(氣)水界面與儲(chǔ)集層頂、底面的交線(xiàn)稱(chēng)為含油邊界。由相應(yīng)含油邊界所圈定的面積稱(chēng)為含油面積。    前述油氣藏中油、氣、水具有氣居頂、油居中,水在下的分布特征,氣居頂稱(chēng)為氣頂。油在氣水之間,平面上是環(huán)帶狀分布,稱(chēng)油環(huán)。2. 簡(jiǎn)述圈閉、油

31、氣藏類(lèi)型劃分的依據(jù)及主要類(lèi)型。(1)圈閉的分類(lèi)就是以起主導(dǎo)作用的封閉因素為基礎(chǔ),結(jié)合儲(chǔ)集層的特點(diǎn)而制定的??蓪⑷﹂]分為:構(gòu)造、地層、水動(dòng)力和復(fù)合圈閉四大類(lèi)。A.構(gòu)造圈閉根據(jù)其變形或變位及儲(chǔ)層的變化特點(diǎn)可分為:a背斜圈閉和油氣藏包括:褶皺作用形成的背斜圈閉和油氣藏、與基底活動(dòng)有關(guān)的背斜圈閉和油氣藏、與同生斷層有關(guān)的逆牽引背斜圈閉和油氣藏、與塑性流動(dòng)物質(zhì)有關(guān)的背斜圈閉和油氣藏、與剝蝕作用及壓實(shí)作用有關(guān)的差異壓實(shí)背斜和油氣藏b.斷層圈閉和油氣藏;彎曲或交錯(cuò)斷層與單斜構(gòu)造結(jié)合組成的圈閉和油氣藏。三個(gè)或更多斷層與單斜或彎曲巖層結(jié)合形成的斷層或斷塊圈閉和油氣藏。單一斷層與褶曲(背斜的一部分)結(jié)合形成的斷層

32、圈閉和油氣藏。逆和逆掩斷層與背斜的一部分結(jié)合形成的逆(或逆掩)斷層圈閉和油氣藏。c.裂縫性背斜圈閉和油氣藏:可分為碳酸鹽巖和其他沉積巖兩大類(lèi)。d.刺穿圈閉和油氣藏: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(nèi)透鏡狀圈閉和油氣藏。B.地層圈閉根據(jù)形成機(jī)理的不同可進(jìn)一步分為巖性圈閉、不整合圈閉。a. 巖性圈閉,它包括透鏡型巖性圈閉和上傾尖滅型巖性圈閉,成巖圈閉和礁型圈閉。b.不整合圈閉和油氣藏分成:地層超覆圈閉和油氣藏、不整合面下不整合圈閉和油氣藏、古潛山圈閉和油氣藏、基巖油氣藏。C.水動(dòng)力圈閉主要有三種類(lèi)型:鼻狀構(gòu)造和構(gòu)造階地型水動(dòng)力圈閉,單斜型水動(dòng)力圈閉,純水動(dòng)力油氣藏。D.復(fù)合

33、圈閉可分為:構(gòu)造地層復(fù)合圈閉和油氣藏,構(gòu)造水動(dòng)力復(fù)合圈閉和油氣藏(這種類(lèi)型常見(jiàn)的有背斜水動(dòng)力和斷層水動(dòng)力復(fù)合圈閉),地層水動(dòng)力復(fù)合圈閉和油氣藏,構(gòu)造地層水動(dòng)力復(fù)合圈閉和油氣藏。3. 試述背斜油氣藏的成因類(lèi)型及特征。背斜油氣藏的油氣分布特征:(1)油氣局限于閉合區(qū)內(nèi);(2)背斜油氣藏中的儲(chǔ)油層呈層狀展布,盡管絕大多數(shù)油層的儲(chǔ)集性縱、橫向存在較大的變化,但應(yīng)是相互連通的。(3)相互連通的多油層構(gòu)成統(tǒng)一的塊狀儲(chǔ)集體,常形成巨大油氣藏。背斜油氣藏的成因分類(lèi):    (1)褶皺作用形成的背斜圈閉和油氣藏:主要在側(cè)壓力擠壓作用下而形成。這類(lèi)背斜多見(jiàn)于褶皺區(qū),背斜軸向一般與區(qū)域

34、構(gòu)造線(xiàn)平行;兩翼傾角較大,不對(duì)稱(chēng),靠近褶皺山一側(cè)較另一側(cè)緩;閉合高度較大,且伴生有斷層。 從區(qū)域上看這種背斜分布在褶皺區(qū)的山前坳陷及山間坳陷,常成排成帶出現(xiàn)。    (2)與基底活動(dòng)有關(guān)的背斜圈閉和油氣藏:在地臺(tái)區(qū)由于基底斷塊上升,使上覆地層隆起而形成同生背斜構(gòu)造。其特點(diǎn)是:直接覆于基底之上的地層彎曲較顯著,有時(shí)還可遇到受基底斷裂控制的繼承性斷裂,向上地層彎曲漸趨平緩,而后逐漸消失;兩翼地層傾角緩,閉合度小,閉合面積大,此類(lèi)背斜常成帶分布,組成長(zhǎng)垣或大隆起。   (3)與同生斷層有關(guān)的逆牽引背斜圈閉和油氣藏:這種背斜圈閉的特點(diǎn),都位于同生斷層的

35、下降盤(pán),多為小型寬緩不對(duì)稱(chēng)的短軸背斜,靠近斷層一翼陡,遠(yuǎn)離斷層一翼緩,軸線(xiàn)與斷層線(xiàn)近于平行,常沿?cái)鄬映纱植?。背斜高點(diǎn)距斷層較近,一般為 0.51.5公里;且高點(diǎn)向深部逐漸偏移,偏移軌跡大體上與斷層面平行。背斜的形態(tài)、寬度等均受同生斷層的控制。斷層面彎曲度越大,背斜形態(tài)線(xiàn)越趨穹窿狀,傾角越緩。        (4)與塑性流動(dòng)物質(zhì)有關(guān)的背斜圈閉和油氣藏:由于地下塑性地層受不均衡壓力作用,向著壓力降低的上方流動(dòng),使上覆地層彎曲形成的背斜圈閉。地下塑性地層常見(jiàn)的有鹽巖和泥巖類(lèi),其中尤以鹽巖占主要。   

36、; (5)與剝蝕作用及壓實(shí)作用有關(guān)的差異壓實(shí)背斜和油氣藏:在古侵蝕面上常存在各種地形突起,它可以是結(jié)晶的基巖,致密堅(jiān)硬的沉積巖或生物礁塊等。當(dāng)接受新的沉積時(shí),在突起部分的上覆沉積物較薄,而周?chē)某练e物則較厚,由于突起和其周?chē)练e物厚度的不同,負(fù)荷懸殊,在成巖過(guò)程中,差異壓實(shí)的結(jié)果在突起的部位形成了背斜構(gòu)造,這種背斜通常稱(chēng)為披蓋背斜,它反映了下伏古地形突起的分布范圍和形狀,但其閉合度則比古地形突起的高度小,并向上遞減直至消失;在成因上很難與基底隆起有關(guān)的背斜區(qū)分開(kāi)。4. 斷層油氣藏形成的機(jī)理、基本特征和主要類(lèi)型。斷層在油氣藏形成中的作用:斷層在地質(zhì)歷史發(fā)展過(guò)程中的不同時(shí)期或者同一斷層在不同的位置

37、,常起著封閉或通道兩種截然相反的作用。對(duì)油氣藏的形成至關(guān)重要。    (1)封閉作用:封閉作用是指由于斷層的存在,使油氣在縱、橫向上都被密封而不致逸散,其結(jié)果是形成油氣藏。斷層是否起封閉作用取決于斷層本是否封閉和斷層兩盤(pán)巖性的接觸關(guān)系。斷層本身的封閉性決定于斷層帶的緊密程度,它與斷層的性質(zhì)、斷層角礫巖和斷層泥是否存在以及斷層帶中流體的情況有關(guān)。斷層橫向上是否封閉則取決于斷距的大小及斷層兩盤(pán)巖性的接觸關(guān)系。若斷層使儲(chǔ)層上傾方向完全與非滲透性巖層相接,則為完全封閉;上傾方向的上方部分與非滲透層相接,則為部分封閉,與滲透層相接,則為不封閉。 (2)通道作用:斷

38、層另一種作用是破壞原生油氣藏,成為油氣運(yùn)移的通道。其結(jié)果是油氣運(yùn)移至淺處,若遇圈閉可形成次生油氣藏;若無(wú)遮擋油氣逸散至地面而散失。斷層油氣藏的基本特征:斷層油氣藏的基本特征主要是沿?cái)鄬痈浇鼉?chǔ)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(fù)雜化,構(gòu)造斷裂帶內(nèi)的油氣藏被斷層切割為許多斷塊,分隔性強(qiáng),各斷塊內(nèi)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(cè)。   斷層圈閉和油氣藏的類(lèi)型:根據(jù)斷層與儲(chǔ)集層的平面組合關(guān)系,可將斷層圈閉分為以下四種基本類(lèi)型:彎曲或交錯(cuò)斷層與單斜構(gòu)造結(jié)合組成的圈閉和油氣藏,三個(gè)或更多斷層與單斜或彎曲巖層結(jié)合形成的斷層或斷塊圈閉和油氣

39、藏,單一斷層與褶曲(背斜的一部分)結(jié)合形成的斷層圈閉和油氣藏,逆和逆掩斷層與背斜的一部分結(jié)合形成的逆(或逆掩)斷層圈閉和油氣藏。5. 論述斷層封閉的因素及其在油氣藏形成中的作用。斷層在油氣藏的形成中起著雙重作用:封閉作用和通道作用。    (1)封閉作用是指由于斷層的存在,使油氣在縱、橫向上都被密封而不致逸散,其結(jié)果是形成油氣藏。斷層是否起封閉作用取決于斷層本是否封閉和斷層兩盤(pán)巖性的接觸關(guān)系。斷層本身的封閉性決定于斷層帶的緊密程度,它與斷層的性質(zhì)、斷層角礫巖和斷層泥是否存在以及斷層帶中流體的情況有關(guān)。斷層橫向上是否封閉則取決于斷距的大小及斷層兩盤(pán)巖性的接觸關(guān)系。若

40、斷層使儲(chǔ)層上傾方向完全與非滲透性巖層相接,則為完全封閉;上傾方向的上方部分與非滲透層相接,則為部分封閉,與滲透層相接,則為不封閉。    (2)斷層另一種作用是破壞原生油氣藏,成為油氣運(yùn)移的通道。其結(jié)果是油氣運(yùn)移至淺處,若遇圈閉可形成次生油氣藏,若無(wú)遮擋油氣逸散至地面而散失。6. 試述地層油氣藏類(lèi)型、特點(diǎn)及其分布。(1)不整合油氣藏a.特征:儲(chǔ)集層上傾方向?yàn)椴徽厦?,下傾方向油(氣)水界面與儲(chǔ)集層頂面交線(xiàn)與儲(chǔ)集層頂面等高線(xiàn)平行;油(氣)藏常為層狀,但潛山型多為塊狀,儲(chǔ)集層孔滲性好。b.分類(lèi):位于不整合面之上的地層超覆油氣藏和位于不整合面之下的地層不整合遮擋油氣藏。

41、地層不整合遮擋油氣藏還包括:潛伏剝蝕突起油氣藏和潛伏剝蝕構(gòu)造油氣藏(潛伏剝蝕背斜構(gòu)造圈閉和潛伏剝蝕單斜構(gòu)造圈閉) c.分布:地層超覆油氣藏多分布在海相沉積盆地的濱海區(qū)、大而深的湖相沉積盆地的淺湖區(qū);地層不整合遮擋油氣藏在地臺(tái)區(qū)及褶皺區(qū)都有分布,其中地臺(tái)區(qū)較多,在褶皺區(qū)的沉積盆地邊緣也易形成這種圈閉條件。(2)礁型圈閉和油氣藏:a.特征:主要為塊狀,油氣水界面與礁體表面交線(xiàn)與礁體頂面等高線(xiàn)平行。礁型油氣藏油氣分布取決于礁體儲(chǔ)集性的情況,一般礁核儲(chǔ)集性好于礁前,礁后儲(chǔ)集性較礁前差。另外礁型油氣藏儲(chǔ)量較大,烴柱高。常呈帶分布,形成豐富的產(chǎn)油氣區(qū)。   b.分類(lèi):礁型油氣藏根據(jù)油氣

42、分布的控制因素可分為:整個(gè)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(lèi)似于古潛山油氣藏。礁體內(nèi)巖體物性不均勻,油氣僅分布于礁體內(nèi)部局部滲透帶中,油氣藏受礁體古地貌與物性雙重控制。生物礁產(chǎn)狀呈背斜,油氣藏受礁體和背斜構(gòu)造雙重控制。c.分布:從分布地區(qū)看,礁型油氣藏分布的重要地區(qū)有加拿大西部阿爾伯達(dá)盆地、美國(guó)二疊盆地、原蘇聯(lián)烏拉爾山前拗陷、墨西哥灣盆地(包括墨西哥及美國(guó)兩部分,其中以墨西哥部分更重要)、中東波斯灣盆地、利比亞錫爾盆地以及印度尼西亞薩拉瓦蒂盆地等。7. 簡(jiǎn)述巖性油氣藏的主要類(lèi)型及形成的沉積背景。根據(jù)巖性油氣藏的形成機(jī)理可將巖性油氣藏分為兩種類(lèi)型,它包括透

43、鏡型巖性油氣藏和上傾尖滅型巖性油氣藏。在三角洲相、河流相、濱海(湖)相及濁積相最易發(fā)現(xiàn)巖性油氣藏。(1)透鏡體巖性和油氣藏的發(fā)育背景:碎屑巖透鏡體巖性圈閉多與岸帶附近的砂體有關(guān),常見(jiàn)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。    (2)上傾尖滅型巖性和油氣藏的發(fā)育背景:儲(chǔ)層多以碎屑巖為主,發(fā)育的沉積類(lèi)型與透鏡體巖性圈閉類(lèi)似,有河道砂體側(cè)翼、岸帶附近的三角洲砂巖體前緣或側(cè)翼、濱岸砂壩、水下扇的前緣或側(cè)翼等。由于岸線(xiàn)附近常形成與巖性尖滅有關(guān)的呈帶狀分布的油氣藏,故常把這類(lèi)油氣藏帶稱(chēng)海濱線(xiàn)。8. 試述古潛山油氣藏與基巖油氣藏的異同點(diǎn)。古潛山油氣藏

44、是由長(zhǎng)期遭受風(fēng)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?;鶐r油氣藏指油氣儲(chǔ)集于沉積巖基底結(jié)晶巖系中的油氣藏。實(shí)際上它是屬于特殊類(lèi)型的古潛山油氣藏。二者的儲(chǔ)集空間、運(yùn)移通道、油氣藏特征相同。都擁有滲透性良好的縫網(wǎng)裂縫系統(tǒng)作為為油氣聚集的空間,都擁有不整合面及斷層面等供油通道,油氣藏呈塊狀分布,不受層位控制。    它與古潛山油氣藏的區(qū)別主要在于:儲(chǔ)集層類(lèi)型,古潛山為沉積巖裂縫、溶蝕孔洞為主要的儲(chǔ)集空間;基巖油氣藏為變質(zhì)結(jié)晶巖,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和風(fēng)化作用產(chǎn)生的裂縫為其主要的儲(chǔ)集空間。油氣來(lái)源,古潛山油氣藏油氣可來(lái)源于比潛山時(shí)代新的生油巖,也有

45、與潛山同時(shí)代或比潛山老的生油巖;而基巖油氣藏的油氣只能來(lái)源于不整合面以上的沉積巖系的生油巖,不可能來(lái)源于基巖下面的生油巖。    基巖油氣藏的儲(chǔ)集體有前寒武系、古生界和中生界,潘鐘祥教授(1982)將那些構(gòu)成中新生代盆地基底的前中生界(即古生界-元古界)沉積巖系中所形成的不整合面下的潛山型油氣藏,油氣源來(lái)自不整合面之上沉積巖系的,亦稱(chēng)基巖油氣藏。9水動(dòng)力油氣藏形成的基本原理。油、氣、水都是流體,在地層中的流動(dòng)要遵循流體力學(xué)規(guī)律,也就是說(shuō)流體在其達(dá)到勢(shì)能最低值以前,總是在各自力場(chǎng)的支配下,由各自的高勢(shì)區(qū)向低勢(shì)區(qū)流動(dòng)。在這種情況下,在油或氣的低勢(shì)區(qū),傾斜或彎曲的等油、

46、氣勢(shì)面就可以形成水動(dòng)力圈閉。若油氣在其中能夠聚集,油水界面順?biāo)鞣较虬l(fā)生傾斜,當(dāng)油水界面傾角小于背斜順?biāo)畨禾荻纫粋?cè)的儲(chǔ)集層傾角,背斜有效的圈閉油氣,形成水動(dòng)力油氣藏;當(dāng)油水界面傾角大于背斜順?biāo)畨禾荻纫粋?cè)的儲(chǔ)集層傾角,汽水界面的傾角小于背斜順?biāo)鞣较蛞灰淼膬A角時(shí),僅能形成天然氣圈閉。第四章  油氣生成與烴源巖一、名詞解釋1.沉積有機(jī)質(zhì):通過(guò)沉積作用進(jìn)入沉積物中并被埋藏下來(lái)的那部分有機(jī)質(zhì)稱(chēng)為沉積有機(jī)質(zhì)。2.干酪根:為沉積巖中所有不溶于非氧化的酸、堿和非極性有機(jī)溶劑的分散有機(jī)質(zhì)。3.成油門(mén)限(門(mén)限溫度、門(mén)限深度):有機(jī)質(zhì)隨著埋藏深度的增加,溫度升高,當(dāng)溫度和深度達(dá)到一定數(shù)值,有機(jī)質(zhì)才開(kāi)始大

47、量轉(zhuǎn)化為石油,這個(gè)界限稱(chēng)成油門(mén)限。(門(mén)限溫度:隨著埋藏深度的增加,當(dāng)溫度升高到一定數(shù)值,有機(jī)質(zhì)開(kāi)始大量轉(zhuǎn)化為石油,這個(gè)溫度界限稱(chēng)門(mén)限溫度。門(mén)限深度:與門(mén)限溫度相對(duì)應(yīng)的深度稱(chēng)門(mén)限深度。)4.生油窗:在熱催化作用下,有機(jī)質(zhì)能夠大量轉(zhuǎn)化為石油和濕氣,成為主要的成油時(shí)期,稱(chēng)為生油窗。5.烴源巖:指富含有機(jī)質(zhì)能生成并提供工業(yè)數(shù)量石油的巖石。如果只提供工業(yè)數(shù)量的天然氣,稱(chēng)生氣母巖或氣源巖。6.有機(jī)碳:指巖石中與有機(jī)質(zhì)有關(guān)的碳,是殘留的有機(jī)碳,即巖石中有機(jī)碳鏈化合物的總稱(chēng),通常用百分含量表示。7.有機(jī)質(zhì)成熟度:指沉積有機(jī)質(zhì)向石油轉(zhuǎn)化的熱演化程度。8.氯仿瀝青“A”:巖石中可提取的有機(jī)質(zhì)含量。9.CPI值:正

48、烷烴中奇碳分子比偶碳分子的相對(duì)濃度。10.TTI法(值);有機(jī)質(zhì)成熟度主要受溫度和時(shí)間控制,因此,依據(jù)時(shí)間和溫度定量計(jì)算有機(jī)質(zhì)熱成熟度的方法稱(chēng)為T(mén)TI法(值)。二、 問(wèn)答題1. 沉積有機(jī)質(zhì)的生化組成主要有哪些?對(duì)成油最有利的生化組成是什么?           沉積有機(jī)質(zhì)的生物種類(lèi)來(lái)源首先是浮游植物,其次是細(xì)菌、高等植物、浮游動(dòng)物。對(duì)沉積有機(jī)質(zhì)來(lái)源提供最多的生化組成是類(lèi)脂化合物、蛋白質(zhì)、碳水化合物和木質(zhì)素。其中脂類(lèi)化合物的元素組成和分子結(jié)構(gòu)與石油的最接近,是形成石油的主要組成。2. 按化學(xué)分類(lèi),

49、干酪根可分為幾種類(lèi)型?簡(jiǎn)述其化學(xué)組成特征。      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(guān)圖,即范氏圖(Van Krevelen圖),將其分為三大類(lèi):型干酪根:是分散有機(jī)質(zhì)干酪根中經(jīng)細(xì)菌改造的極端類(lèi)型,或稱(chēng)腐泥型,富含脂肪族結(jié)構(gòu),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(chǎn)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(jiàn)干酪根。有機(jī)質(zhì)主要來(lái)源于小到中的浮游植物及浮游動(dòng)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(tuán)。H/C較高,約1.31.5,O/C

50、較低,約0.10.2,其生烴潛力較高,為0.30.5。 型干酪根:是陸生植物組成的干酪根,又稱(chēng)腐殖型。富含多芳香核和含氧基團(tuán)。H/C低,通常小于1.0,而O/C高,可達(dá)0.20.3,這類(lèi)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。 3. 論述有機(jī)質(zhì)向油氣轉(zhuǎn)化的現(xiàn)代模式及其勘探意義。(試述干酪根成烴演化機(jī)制)分三個(gè)階段:成巖作用階段未成熟階段;深成作用階段成熟階段;變質(zhì)作用階段過(guò)成熟階段。成巖作用階段未成熟階段:該階段從沉積有機(jī)質(zhì)被埋藏開(kāi)始至門(mén)限深度為止,以低溫、低壓和微生物生物化學(xué)為主要特點(diǎn),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(shì)。成巖作用階段后期也可形

51、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:該階段從有機(jī)質(zhì)演化的門(mén)限值開(kāi)始至生成石油和濕氣結(jié)束為止,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(chǎn)物劃分為兩個(gè)帶。生油主帶:Ro為0.51.3%,又叫低中成熟階段,干酪根通過(guò)熱降解作用主要產(chǎn)生成熟的液態(tài)石油。該石油以中低分子量的烴類(lèi)為主,奇碳優(yōu)勢(shì)逐漸消失,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(jīng)形成的重?zé)N繼續(xù)熱裂解形成輕烴,在地層溫度和壓力超過(guò)烴類(lèi)相態(tài)轉(zhuǎn)變的臨界值時(shí),發(fā)生逆蒸發(fā),形成凝析氣和更富含氣態(tài)烴的濕氣。

52、 準(zhǔn)變質(zhì)作用階段過(guò)成熟階段:該階段埋深大、溫度高,Ro2.0%。已經(jīng)形成的輕質(zhì)液態(tài)烴在高溫下繼續(xù)裂解形成大量的熱力學(xué)上的最穩(wěn)定的甲烷,該階段也稱(chēng)為熱裂解甲烷(干)氣階段。該理論的勘探意義:在實(shí)際勘探中,可以依據(jù)該理論判斷各種成因石油和天然氣在盆地的分布。在淺層,主要分布生物成因氣,在中間深度段,主要分布熱成因的石油或濕氣和凝析氣,在深部主要尋找高成熟度的干氣。4. 試述有機(jī)質(zhì)成烴的主要控制因素。(簡(jiǎn)述時(shí)間溫度指數(shù)(TTI)的理論依據(jù)、方法及其應(yīng)用。)石油成因研究證明,有機(jī)質(zhì)成烴演化過(guò)程中溫度和時(shí)間是主導(dǎo)因素。當(dāng)有機(jī)質(zhì)被埋藏后隨著深度和地溫的增加,埋藏時(shí)間的延長(zhǎng),有機(jī)質(zhì)將發(fā)生熱演化,其成熟度會(huì)不

53、斷提高,當(dāng)達(dá)到某一門(mén)限值時(shí),才能大量生成石油,且成烴演化過(guò)程具有明顯的階段性。理論依據(jù):當(dāng)有機(jī)質(zhì)被埋藏后隨著深度和地溫的增加,埋藏時(shí)間的延長(zhǎng),有機(jī)質(zhì)將發(fā)生熱演化,其成熟度會(huì)不斷提高,當(dāng)達(dá)到某一門(mén)限值時(shí),才能大量生成石油,且成烴演化過(guò)程具有明顯的階段性。溫度與時(shí)間是石油生成和破壞過(guò)程中的一對(duì)互為補(bǔ)償?shù)闹匾蛩?。溫度其絕對(duì)控制作用,時(shí)間起補(bǔ)償作用。方法:基本公式如下: (1) 式中ti代表i溫度間隔沉積所對(duì)應(yīng)的時(shí)間;為溫度因子;=n表示溫度與成熟度呈指數(shù)關(guān)系;i為i溫度間隔內(nèi)達(dá)到的成熟度。 成熟度是指有機(jī)物理埋藏后所經(jīng)歷時(shí)間內(nèi),由于增溫效應(yīng)引起的變化。由于成熟度對(duì)有機(jī)質(zhì)的影響是疊加的、不可逆的,所

54、以一個(gè)盆地的總成熟度,實(shí)際上是每個(gè)間隔所獲得成熟度的總和。即: (2) 式中nmin和nmax是經(jīng)歷最低到最高溫度的間隔數(shù)。應(yīng)用:1、研究成熟度,確定特定層位的油氣保存狀態(tài)2、確定有利生油氣區(qū)范圍3、確定石油生成時(shí)間并對(duì)圈層進(jìn)行評(píng)價(jià)。5. 試述有利于油氣生成的大地構(gòu)造環(huán)境和巖相古地理環(huán)境(地質(zhì)條件)。  晚期生油理論認(rèn)為:油氣生成必須具備兩個(gè)條件,一是有足夠的有機(jī)質(zhì)并能保存下來(lái);一是要有足夠的熱量保證有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為油氣。 (1)大地構(gòu)造環(huán)境    有三種構(gòu)造環(huán)境:過(guò)補(bǔ)償、欠補(bǔ)償和補(bǔ)償。為了確保有機(jī)質(zhì)不斷堆積、長(zhǎng)期處于還原環(huán)境,并提供足夠的熱能供有機(jī)質(zhì)熱解需

55、要,地殼必須有一個(gè)長(zhǎng)期持續(xù)下沉,以及沉積物得到相應(yīng)補(bǔ)償?shù)臉?gòu)造環(huán)境。只有盆地的下降速度與沉積速度大致相當(dāng)時(shí)有機(jī)質(zhì)才有可能大量堆積和保存,才有利于有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為油氣。這種大地構(gòu)造環(huán)境主要分布在:板塊的邊緣活動(dòng)帶,板塊內(nèi)部的裂谷、坳陷,造山帶的前陸盆地、山間盆地。(2)巖相古地理環(huán)境豐富有機(jī)質(zhì)的堆積和保存石油氣生成的基本前提,這首先取決于生物的大量繁殖,其次取決于周?chē)难趸€原環(huán)境。    A.在海盆里,從海岸線(xiàn)到廣海區(qū),依次分為濱海、淺海大陸架、大陸坡和深海平原。濱海區(qū)和深海區(qū)都不利于有機(jī)質(zhì)的堆積和保存。唯有淺海區(qū)水深、陽(yáng)光、溫度適宜,生物繁盛,特別是近三角洲地帶,是與

56、生物大量繁殖,并接受河流搬運(yùn)來(lái)的大量陸源有機(jī)質(zhì),有機(jī)質(zhì)異常豐富的聚集。有機(jī)質(zhì)的大量存在,消耗水中的氧,形成還原環(huán)境,保證了剩余有機(jī)質(zhì)和新補(bǔ)充的有機(jī)質(zhì)免受分解破壞。大陸架上的瀉湖、海灣以及閉塞的深海盆地等也是良好的低能還原環(huán)境,既有利于有機(jī)質(zhì)的堆積,又有利于有機(jī)質(zhì)的保存,是良好的生油區(qū)。    B.內(nèi)陸湖泊從邊緣向中心亦可劃分為濱湖沼澤區(qū)、淺湖區(qū)、半深湖區(qū)和深湖區(qū)幾個(gè)地帶。最有力的生油環(huán)境是半深湖深湖區(qū)。那里水體較深,水體表層處于動(dòng)蕩回流狀態(tài),其底部水流停滯,由于水底有機(jī)質(zhì)的分解,氧氣又得不到及時(shí)補(bǔ)充,便形成穩(wěn)定的還原環(huán)境,是有利的生油區(qū)。 6. 天然氣可劃分哪些成因類(lèi)型?有

57、哪些特征?天然氣按成因可分為四種類(lèi)型: 生物成因氣、油型氣、煤型氣 和無(wú)機(jī)成因。一、生物成因氣,在成巖作用階段因微生物化學(xué)作用而形成,化學(xué)組成以甲烷為主,含量高于98%,重?zé)N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(jī)質(zhì)在深成作用階段熱力作用下以及石油熱裂解形成,化學(xué)成分重?zé)N含量大于5%,最高可達(dá)40%50%,過(guò)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(jī)質(zhì)在熱演化過(guò)程中而生成的?;瘜W(xué)組成重?zé)N含量可達(dá)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(wú)機(jī)成因氣,由地殼內(nèi)部、

58、深海大斷裂、深海沉積物形成,化學(xué)組成甲烷占優(yōu)勢(shì),非烴含量較高;13C值大于-20。 7試述生油理論的發(fā)展。(1)未熟低熟油形成機(jī)理:a.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(dá)到干酪根晚期熱降解大量生油之前,經(jīng)由不同生烴機(jī)制的低溫生物化學(xué)反應(yīng)生成并釋放出來(lái)的液態(tài)和氣態(tài)烴。b.未熟低熟油的成因包括:樹(shù)脂體早期生烴、木栓質(zhì)體早期生烴、細(xì)菌改造陸源有機(jī)質(zhì)早期生烴、高等植物蠟質(zhì)早期成烴、藻類(lèi)類(lèi)脂物早期生烴和富硫大分子有機(jī)質(zhì)早期降解生烴等。樹(shù)脂體早期生烴:樹(shù)脂酸作為含羧基的非烴生物類(lèi)脂物,其化學(xué)成分、分子結(jié)構(gòu)及聚合程度都比干酪根簡(jiǎn)單的

59、多,樹(shù)脂酸脫羧基、加氫轉(zhuǎn)化成環(huán)烷烴的化學(xué)反應(yīng)所必需的活化能和熱力條件也較干酪根熱降解生烴的條件低得多,因此當(dāng)干酪根尚處于未熟低熟階段時(shí)樹(shù)脂體可能在低溫條件下率先早期成烴。木栓質(zhì)體早期生烴:木栓脂作為木栓質(zhì)體的前生物,具有低聚合度和多長(zhǎng)鏈類(lèi)脂物的特點(diǎn),決定了木栓質(zhì)體可在低的熱力學(xué)條件下發(fā)生低活化能的化學(xué)反應(yīng),生成并釋放以鏈狀結(jié)構(gòu)為主的烴類(lèi)。細(xì)菌改造陸源有機(jī)質(zhì)早期生烴:沉積物沉積成巖過(guò)程中,在適宜的介質(zhì)環(huán)境條件下,大量陸源有機(jī)質(zhì)的存在可以為細(xì)菌繁衍提供充足的碳源和能源,而細(xì)菌作用的結(jié)果又對(duì)陸源有機(jī)質(zhì)進(jìn)行降解改造,細(xì)菌類(lèi)脂物成分代謝產(chǎn)物的加入可反過(guò)來(lái)改造陸源有機(jī)質(zhì)的結(jié)構(gòu),增加其H/C原子比,提高富氫

60、程度和“腐泥化程度”,并使有機(jī)質(zhì)熱降解或熱解聚、脫官能團(tuán)與加氫生烴反應(yīng)所需要的活化能降低,從而有利于生成低熟油氣。高等植物蠟質(zhì)早期成烴:蠟質(zhì)所含的羧基、羥基和酮基官能團(tuán)的長(zhǎng)鏈化合物經(jīng)脫官能團(tuán)形成原油中的C22+正構(gòu)烷烴,這類(lèi)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程無(wú)需高活化能,可在低溫階段完成。藻類(lèi)類(lèi)脂物早期生烴:藻的生物類(lèi)脂物均屬于分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的含氧官能團(tuán)的非烴化合物及部分烴類(lèi),未發(fā)生明顯的聚合作用,只要具備還原性的沉積成巖條件,在低溫化學(xué)反應(yīng)階段即可轉(zhuǎn)化成鏈烷烴和環(huán)烷烴,成為低熟油的主要組成成分。富硫大分子有機(jī)質(zhì)早期降解生烴:在早期成巖階段,沉積盆地水體咸化至硫酸鹽相階段無(wú)機(jī)硫與有機(jī)分子的加成反應(yīng)形成富硫大分子有機(jī)質(zhì)

61、,而干酪根早期低溫降解作用使S-S鍵和S-C鍵優(yōu)先斷裂可以使富硫大分子有機(jī)質(zhì)形成低熟油。(2)腐殖煤的成烴機(jī)理a.煤成烴:煤系地層的有機(jī)質(zhì)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(lèi)。煤究竟生氣還是生油及其生成液烴的能力大小,與煤的類(lèi)型和顯微組分組成密切相關(guān)。煤中主要顯微組分的生油(烴)能力從大到小的順序?yàn)闅べ|(zhì)組、鏡質(zhì)組、惰質(zhì)組。b.煤的成烴模式:瀝青化作用是煤的顯微組分的主要演化途徑,其結(jié)果一方面是產(chǎn)生石油和天然氣,一方面是固體殘余物進(jìn)行芳構(gòu)化和縮聚作用。煤中不同顯微組分瀝青化作用是不一致的。由于煤中個(gè)顯微組分發(fā)生瀝青化作用的時(shí)期不同,其生烴特征和演化模式存在差異,造成煤中液態(tài)烴的生成

62、具有多階段性,因此不同演化階段各種顯微組分對(duì)生烴的貢獻(xiàn)有別。 8評(píng)價(jià)生油巖質(zhì)量的主要指標(biāo)。(1)有機(jī)質(zhì)豐度,常用指標(biāo)有有機(jī)碳、氯仿瀝青“A”、總烴,一般這些指標(biāo)高,豐度高。(2)有機(jī)質(zhì)的類(lèi)型,常用的指標(biāo)有化學(xué)分析法,采用H/C和O/C原子比繪制相關(guān)圖,即范氏圖(Van Krevelen圖)來(lái)判斷;熱解資料的氫指數(shù)和氧指數(shù);有機(jī)質(zhì)的顯微組分;生物標(biāo)志化合物來(lái)確定。型、型干酪根為主要生油母質(zhì),型干酪根為主要生氣源巖。(3)有機(jī)質(zhì)的成熟度,可用鏡質(zhì)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(shì)來(lái)確定,顏色越深,Ro大于0.5%,CPI值接近1為成熟源巖。(4)有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化指標(biāo),采用氯仿瀝青/有機(jī)碳、總

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