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文檔簡介
1、緒 論1、 石油地質(zhì)學的主要任務是闡述油氣在地殼中的形成過程,產(chǎn)出狀態(tài)以及分布規(guī)律2、 1)研究石油的基本特征:包括石油的化學組成和物理性質(zhì),以及石油伴生物天然氣及水的基本特征。2)研究油氣的生成:包括生成油氣的原始物質(zhì)是什么,這些原始物質(zhì)是在什么環(huán)境和什么因素作用下演化為石油的等。3)研究油氣運移規(guī)律:包括引起油氣運移的動力有哪些,油氣運移時的狀態(tài)如何等等。4)研究油氣聚集的條件及各種油氣藏的特征。 5)研究油氣藏聚集破壞的因素及再次運移聚集的規(guī)律性。 3、 石油地質(zhì)學的三大基石:盆地構(gòu)造、盆地沉積、石油探測技術(shù)三方面的知識第一章 石油、天然氣、油田水的成分和性質(zhì)第一節(jié) 石油的成分和性質(zhì)1、
2、石油:是以液態(tài)形式存在于地下巖石孔隙中的可燃有機礦產(chǎn)。(在成分上以烴類為主,含有數(shù)量不等的非烴化合物及多種微量元素。在相態(tài)上以液態(tài)為主,溶有大量烴氣及少量非烴氣,并溶有數(shù)量不等的烴類和非烴類的固態(tài)物質(zhì) )石油中C、H兩元素占絕對優(yōu)勢。次為O、N、S。2、石油中的化合物組成歸納起來,主要可分為烴和非烴兩大類,具體包括:(烴類)正構(gòu)烷烴;異構(gòu)烷烴;環(huán)烷烴; 芳香烴;(非烴類)含氮、硫、氧化合物。3、在石油烷烴中,異構(gòu)烷烴中最重要的是異戊間二烯型,該烷烴是生物成因標志化合物,應用最多的是植烷和姥鮫烷。同源的石油所含異戊間二烯型烷烴類型和含量都十分相近,常用于油源對比。4、用環(huán)戊烷和環(huán)己烷的比值可以估
3、計石油生成時的地下溫度,比值高,成生溫度低,否則相反。在原油中,多環(huán)環(huán)烷烴的含量隨成熟度增加而明顯減少,高成熟度原油以1-2環(huán)烷烴為主。5、 石油樣品中I、II類初級氫原子的豐度比值稱為芳烴結(jié)構(gòu)分布指數(shù),簡稱ASI值。這一特征值可直接用于鑒定有機質(zhì)成熟度。成熟生油巖的ASI值>0.86、石油中的非烴是指石油所含的硫、氮、氧及金屬原子的化合物,它們對石油的質(zhì)量有重要的影響。其中,最為重要的是卟啉,是石油成因分析的有力證據(jù)。 7、石油的旋光性與含有結(jié)構(gòu)不對稱的生物成因標志化合物有關,所以旋光性被認為是石油有機成因的重要證據(jù)。 8、石油重要的物理性質(zhì)有:顏色、比重、粘度、熒光性、旋光性、溶解性
4、等特征。思考題:如何區(qū)分海相和陸相石油?石油中有哪些烴類和非烴類? 第2節(jié) 天然氣的成分與性質(zhì)1、狹義天然氣按成因可分為:無機成因氣(如巖漿氣);有機成因氣(由有機質(zhì)經(jīng)熱演化所形成的);混合成因氣(前兩者的混合物).2、有機成因氣按其母質(zhì)來源又可分為:<1>腐泥型天然氣又稱油型氣或石油氣:它是指以腐泥型為主的有機質(zhì)(包括低等植物和動物的遺體),在其演化過程中所生成的氣態(tài)物質(zhì)。<2>腐植型天然氣又稱煤成氣,或煤型氣、煤系氣:它指以腐植型為主的有機質(zhì)(包括高等植物)在其演化過程中所生成的氣態(tài)物質(zhì)。<3>腐植腐泥型天然氣:是指前兩者的過渡類型。3、狹義的天然氣按其
5、存在的相態(tài)又可分為:1游離氣2溶解氣3吸附氣4固態(tài)氣水合物又稱冰凍甲烷。4、狹義天然氣按其分布特征可分為:聚集型天然氣(氣頂氣、氣藏氣、凝析氣)分散型天然氣(油內(nèi)溶解氣、水內(nèi)溶解氣、沉積巖中吸附氣、固態(tài)氣水合物中的氣體、煤層氣)5、天然氣是以氣態(tài)形式存在于地下巖石孔隙中的可燃有機礦產(chǎn)。以烴類,尤以甲烷為主,并含有少量的2、CO2、H2S等氣體。以碳、氫為主,另有少量的、及其它微量元素。6、在實際勘探中,常據(jù)成分特征將天然氣分為濕氣和干氣。<1>濕氣:是指甲烷含量小于95,重烴含量大于,并常與石油伴生的氣體。該氣體有汽油味,燃燒時呈黃色火焰。通入水中,水面有油膜,與油田相關。 <
6、;2>干氣:是指甲烷含量大于95,重烴含量小于,不與石油共存的氣體。燃燒時呈藍色火焰,無汽油味。通入水中水面無油膜。7、 天然氣的物理性質(zhì):比重,粘度,臨界溫度(指氣相物質(zhì)能維持液相的最高溫度)、臨界壓力(指在臨界溫度時,氣態(tài)物質(zhì)液化所需的最低壓力)、逆凝結(jié)和逆蒸發(fā),溶解度,熱值思考題:試述凝析油氣藏形成的原理和條件?第三節(jié) 油田水的成分和性質(zhì)1、狹義上: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2、油田水的礦化度:是指水中的各種離子、分子和化合物的總含量3、油田水的化學組成主要包括無機組成和有機組成兩部分: (1) 無機組成:油田水的無機組成中除含有Na+、K+、Ca2+、M
7、g2+、Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-等離子外,還含有特殊的碘(I)溴(Br)硼(B)鍶(Sr)等微量元素。 (2) 有機組成:油田水中常見的有有機組分有:烴類、酚和有機酸。具體特征表現(xiàn)在四方面: 1) 油層水的烴類既有氣態(tài)烴(C1-4),又有液態(tài)烴。而非油層水中只含少量甲烷、重烴很少。衡量重烴含量可用甲烷系數(shù)(CH4/總烴)或干燥系數(shù)(CH4/C2+烴)兩種表示方法。 2) 油層水苯系化合物含量很高,一般可達0.011.58mg/l,且甲苯/苯>1,而非油層水相反。 3)油層水中酚含量較高,一般大于0.1 mg/l,且以甲酚和鄰甲酚為主,而非油層水酚含量較低,且以苯酚為主。
8、 4)油田水中常含有不等量的環(huán)烷酸,脂肪酸和氨基酸等有機酸。其中環(huán)烷酸是石油環(huán)烷烴的衍生物,是找油的重要水化學標志。4、 油田水的類型:蘇林的分類方案將天然水劃分為四種類型:氯化鈣型、氯化鎂型、碳酸氫鈉型、硫酸鈉型,油田水的化學類型以氯化鈣型為主,Na/Cl<0.5,是烴類聚集最有希望的地帶。 思考題:蘇林如何將水分為四類?哪一類為油田水?第四節(jié) 重質(zhì)油特征1、重質(zhì)油是指在原始油層溫度下脫氣原油粘度為(100-1000)×10-3 Pa.s 或者在15.6及0.1MPa下密度為934-1000kg/m3的原油。2、重質(zhì)
9、油的特征: 氧、硫、氮含量高; 富含微量元素,高于常規(guī)原油的幾倍至幾十倍; 非烴和瀝青質(zhì)含量高,個別可達50%。第五節(jié) 石油瀝青類中的碳、氫穩(wěn)定同位素1、同位素:是指元素周期表中具有相同原子序數(shù)而原子量不同的元素。由于它們位于元素周期表的同一位置,所以稱之為同位素。2、放射性同位素:是指那些能自行隨意分解(即改變自己的原子量)形成具另外質(zhì)子數(shù)的新原子的同位素,如鈾、14C等皆屬于放射性同位素。3、穩(wěn)定同位素:是指那些原子核結(jié)構(gòu)不會自發(fā)地改變的同位素。4、穩(wěn)定同位素的兩個基本屬性:即使經(jīng)歷復雜的化學反應,同位素比率(或含量)仍保持相對的穩(wěn)定;(但由于穩(wěn)定同位素的中子數(shù)和質(zhì)量有一定的差
10、別,其取代分子或鍵的化學活性也有一定的差別,從而)在參與生物、化學和物理作用過程中,也有一定的分餾作用。5、油田上基于穩(wěn)定同位素的以上兩個屬性來進行油源對比、天然氣成因分析等研究。6、以碳為例來分析碳穩(wěn)定同位素的分餾機理:碳穩(wěn)定同位素常見的分餾作用有以下4方面:同位素交換反應 指不發(fā)生化學反應,只在不同化學物質(zhì),不同相或單個分子之間發(fā)生的同位素重新分配所引起的分餾作用。 例如:13CO2+H12CO3-=12CO2+ H13CO3- 反應自左向右進行,則CO2中富集12C,式子自右向左進行,則CO2中富集13C。但具體向哪一方向演化需視具體條件的影響情況而定。例如海水中CO2與HCO3-反應的
11、結(jié)果使13C富集。光合作用的動力效應 植物進行光合作用時,吸收CO2和H2O繁殖本身過程中,由于分餾作用,就會使12C富集,而13C減少。熱力和化學反應的動力效應 同位素的質(zhì)量不同,取代分子或鍵的化學活性不同,12C12C鍵的化學活性大,而13C13C鍵的化學活性差。在參與化學反應時,相同的溫度及其它條件下,12C12C參與反應的幾率和速率較13C13C大。 從而使得低溫條件下形成的烴類12C較富集,而高溫條件下形成的烴類,相對13C含量較高。物理化學效應 對穩(wěn)定同位素來說,最有意義的物化效應是蒸發(fā)和擴散作用。蒸發(fā)作用的結(jié)果,使氣相富集輕同位素,而液相濃縮物則富集較重的同位素。 在擴散過程中,
12、由12C組成的分子較由13C組成的分子擴散速度要快,例如12CH4比13CH4要快3.1%。7、同位素比值的測量和對比單位一般用千分數(shù)(%。)來表示,同位素比值可用D/H、13C/12C 或用D、13C表示。8、是建立在標準穩(wěn)定同位素和測定樣品同位素比值的基礎上得出的。 值=(Rs-Rr)/Rr×1000%。=(Rs/Rr-1)×1000%。 式子中Rs為樣品同位素比值(對于氫、碳穩(wěn)定同位素,分別為D/H、13C/12C),Rr為標準的穩(wěn)定同位素比值(該標準,國內(nèi)外所采用標準不同,國內(nèi)也有不同標準。) 9、以13C為例,穩(wěn)定同位素在石油地質(zhì)研究中的應用主要有六方面: (1)
13、可作油源對比指標,相同來源的石油13C值接近 (2)用于天然氣成因分類:生物氣13C為-55-100;熱解氣13C為-60-20;煤成氣13C為-20-30; (3)用于生油巖鑒定:生油巖的13C在-23-34; (4)用于有機成因的證據(jù),因12C/ 13C的比值介于90-95之間,與同生生物物質(zhì)的碳同位素組成相近,而與無機的碳酸鹽巖碳同位素相差甚遠。 (5)用于判斷油氣運移方向:同一油源的原油200前餾分13C值隨運移距離增加而增大。(6)用于區(qū)分海陸相石油。 另外,不同地區(qū),不同地質(zhì)年代,不同成因類型的原油,其碳同位素的值也不相同。一般,年代愈老的原油,13C值總體上降低。 思考題:13C
14、表示什么含義,有何特點,主要有哪些作用?第2章 現(xiàn)代油氣成因理論第1節(jié) 油氣成因理論發(fā)展概述1、油氣成因的認識過程 (1)無機生成學派:認為石油和天然氣是在地下深處高溫、高壓條件下由無機物變成的。 (2)有機生成學派:認為油氣是在地質(zhì)歷史上由分散在沉積巖中的動物、植物有機體轉(zhuǎn)化而成的。 (3)生油巖理論:各種生化組分均可參與生油,它們來自海洋動植物殘體,也可來自從陸地攜入的生物分解產(chǎn)物;含有這些分解有機質(zhì)的淤泥就是將來生成石油的母巖;母巖在早期主要由于細菌的作用而產(chǎn)生分散態(tài)石油,晚期由于負荷加大將油水一起擠入多孔地層,繼而油水按比重分開形成油藏。 (4)早期生油理論:在現(xiàn)代沉積物中發(fā)現(xiàn)了烴類,
15、包括液烴,進而得出石油在沉積早期即已形成的結(jié)論。 (5)晚期生油理論:現(xiàn)代沉積物中的烴和古代巖石原油中的烴,在分布上、化學結(jié)構(gòu)上以及數(shù)量上有本質(zhì)差別。原油中的烴含量比現(xiàn)代沉積物中的烴含量高得多,現(xiàn)代沉積物中正烷烴則存在明顯的奇偶碳優(yōu)勢,而巖石原油中高碳數(shù)正烷烴奇偶碳優(yōu)勢消失特征。所以,在對生油剖面詳細研究的基礎上,晚期生油說認為,只有當母巖埋藏到一定的深度和溫度時,有機質(zhì)才顯著地產(chǎn)生成熟的石油烴。 (6)海相生油理論 (7)陸相生油理論 (8)其中還有一些問題還需進一步研究。例如,石油從母巖中析出的機制,碳酸鹽中的生油過程等,都有待進一步探索。2、 油氣有機成因的證據(jù) (1)世界99%以上的石
16、油產(chǎn)自沉積巖,個別產(chǎn)自古老基巖的石油也是來自鄰近沉積巖系中富含有機質(zhì)的母巖。 (2)石油在地殼中的出現(xiàn),與地史上生物的發(fā)育和興衰亦步亦趨。 (3)在油田剖面中,含油層位總與富含有機質(zhì)的層位有依存關系。 (4)石油中找到了生物標記化合物或者指紋化合物(卟啉、異戊間二烯類,萜類和甾醇類有關的化合物),這些化合物的化學結(jié)構(gòu)僅為生物物質(zhì)所持有,(可用于油源對比、地層對比和油苗對比)。 (5)石油的元素組成(包括痕量元素組成),都與有機物質(zhì)或有機礦產(chǎn)相近似(穩(wěn)定同位素也相近)。 (6)天然石油普遍具有旋光性。而這種特性只有從生物獲得的物質(zhì)方可有此特性。 (7)大量實驗表明,各種生物物質(zhì)通過熱降解均可獲得
17、或多或少的烴類產(chǎn)物?,F(xiàn)代和古代沉積有機質(zhì)中均可獲得這種物質(zhì)。思考題:簡述晚期成油理論的基本觀點和依據(jù)?第二節(jié) 生成油氣的物質(zhì)基礎 1、油氣生成的原始物質(zhì):石油起源于生物物質(zhì),生物物質(zhì)的化學組成主要有4類:脂類、碳水化合物、蛋白質(zhì)以及木質(zhì)素等組成(1)脂類物質(zhì)抗腐能力強,化學成分和結(jié)構(gòu)都接近石油,最重要的成油母質(zhì)。 (2)上述生物化學組分在不同的生物內(nèi)的含量是不相同的,植物主要含碳水化合物,而動物主要含蛋白質(zhì)。脂類在動物、低等植物以及高等植物的某些組織中有較豐富的含量。木質(zhì)素主要存在于高等植物中。(3)全面地評價不同生物做為成油母質(zhì)的地位,應了解生物在自然界的產(chǎn)出特點:植物年產(chǎn)有機碳量遠大于動物
18、。水生生物生存空間比陸生生物廣泛。前者所生成的有機碳總量大。低等生物繁殖迅速,產(chǎn)量巨大。2、沉積有機質(zhì)的形成(1)生物物質(zhì)與石油在化學組成上的差異是從生物有機質(zhì)進入到沉積有機質(zhì)時開始轉(zhuǎn)化的。(2)沉積有機質(zhì),也叫地質(zhì)有機質(zhì),是隨無機質(zhì)點一起沉積并保存下來的生物殘留物質(zhì)。這當中既包括生物的遺體,又包括生物生命過程中的排泄物和分泌物。(3)生物死亡后,其遺體將受到化學分解和細菌分解,大部分變成氣態(tài)或水溶液成分而逸散,只有很少的一小部分進入到沉積物中去。進入到沉積物中的有機質(zhì)一部分是生物物質(zhì)中的穩(wěn)定成分,如孢粉、樹脂等。另一部分是新生成的復雜分子物。3、沉積有機質(zhì)的分布和豐度(1)沉積物中有機質(zhì)含量
19、的影響因素: 生物物質(zhì)的產(chǎn)量 這是由生物形成的環(huán)境所決定的,如溫暖的淺海集中了海洋生物的絕大部分。 原始有機質(zhì)的保存條件 處于氧化環(huán)境的有機質(zhì)易于遭受破壞,處于還原條件的有機質(zhì)易于保存下來。 堆積速度,堆積埋沒的速度越快越利于有機質(zhì)的保存。 與沉積物的粒度密切相關。 據(jù)現(xiàn)代沉積物研究表明,砂的有機質(zhì)含量為0.77%,粉砂的為1.2%,粘土為1.8%。粒度越細,有機質(zhì)含量越多,其原因主要有三點: A、從沉積分異角度看,呈膠體或懸浮態(tài)的有機質(zhì)點同粘土質(zhì)點有很大的一致性,因而可以同步沉落。 B、粘土具有較強的吸附有機質(zhì)的能力。 C、形成泥質(zhì)的環(huán)境往往處于還原條件,有利于保存有機質(zhì)。(2) 有機質(zhì)的豐
20、度大多是用有機碳含量來表示(因為碳元素在有機質(zhì)乃至有機礦產(chǎn)中最多也最穩(wěn)定) 有機碳含量乘以系數(shù)1.6和1.22,分別代表了現(xiàn)代和古代(已有部分轉(zhuǎn)化了,故乘以1.22)沉積中的有機質(zhì)含量。 現(xiàn)代從巖石中所測得的有機碳含量實際是殘留的有機碳含量。不過,被轉(zhuǎn)化移出的只是極少一部分。4、 沉積有機質(zhì)中的干酪根: (1)干酪根:沉積巖中不溶于堿、非氧化型酸和非極性有機溶劑的分散有機質(zhì)。實驗室從巖石中提純出來的干酪根是黑色或褐色粉末。(2)若用氯仿作為溶劑,直接溶解得到的瀝青即稱之為瀝青“A”或氯仿瀝青“A”。若將氯仿抽提過的巖樣用鹽酸浸泡后,再用有機溶劑溶解得到的瀝青稱之為瀝青“C”(包括束縛瀝青和結(jié)合
21、瀝青)。(3)干酪根的特征: 干酪根在沉積有機質(zhì)中的含量可占70-90%甚至更高,所以干酪根的含量也是通過有機碳的含量來估算的。 干酪根含量隨深度增大而降低,烴類反而增加,反映了干酪根和石油呈消長關系。表明了干酪根是生成石油的主體物質(zhì),干酪根的類型基本上代表了有機質(zhì)的類型。(4)干酪根的類型(干酪根在沉積有機質(zhì)中的含量可占70-90%以上,干酪根的類型基本上代表了有機質(zhì)的類型) 1)化學分類: 蒂索借助煤巖的研究成果,將干酪根按H/C和O/C 原子比分為三種類型: 型干酪根:H/C原子比高,介于1.25-1.75,O/C原子比低,小于0.026-0.12 型干酪根: H/C原子比介于0.651
22、.25之間,O/C原子比介于0.040.13之間 型干酪根: H/C原子低,介于0.460.93,O/C原子比高,大于0.05-0.3 型干酪根以鏈狀結(jié)構(gòu)較多為特征,生油潛力大; 型干酪根介于二者之間; 型干酪根以芳香結(jié)構(gòu)多為特征,生油潛力??; 后來,蒂索又分出了型干酪根,其特點是: O/C原子比較高,大于0.25; H/C原子比很低,介于0.5 0.6之間,它的生油潛力幾乎等于零。 2)光學分類: A. 透射光下分類: 干酪根在顯微鏡的透射光下可以劃分出五種類型: 無定形絮質(zhì):是沒有清晰幾何邊緣的,無定形的淺團或粉末。主要來源于浮游生物。 藻質(zhì):是可識別出藻類構(gòu)造的組分。 草質(zhì)組分包括:孢子
23、、花粉、角質(zhì)層、葉表皮層(也稱木栓層)等組分,來源于陸生植物。 木質(zhì)組分:是長形具木質(zhì)結(jié)構(gòu)的纖維質(zhì)。來源于陸地植物。 煤質(zhì)組分:是炭化的植物組分。 藻類無定形絮質(zhì)的生油能力最強,然后依次降低。 B . 反射光下分類: 殼質(zhì)組分:又稱穩(wěn)定性組分,在反射光下呈暗灰色,低突起,相對富氫。 鏡質(zhì)組分:在反射光下呈灰灰白色,無突起或低突起,相對富氧。 惰性組分:在反射光下呈白亮黃白色,較高突起,相對富碳。 上述三組分的生油潛力以殼質(zhì)組分為主,然后依次降低。(5)干酪根劃分方案對照及其地質(zhì)意義(見ppt表)思考題:為什么說浮游生物是主要的成油原始物質(zhì)?第3節(jié) 油氣生成的地質(zhì)環(huán)境與物理化學條件1、油氣生成的
24、地質(zhì)環(huán)境(1)大地構(gòu)造條件 一般穩(wěn)定區(qū)域的較活動帶易于形成油氣豐富的盆地,如板塊邊緣活動帶,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。(翻譯)(2)巖相古地理條件: 最有利于油氣形成的主要古地理環(huán)境:淺海、半深湖深湖、前三角洲相三個沉積區(qū)帶。(3)古氣候條件:只有在溫暖潮濕的古氣候時期有利于生物的繁殖和發(fā)育,可形成優(yōu)質(zhì)的油氣母巖(生油巖)。2、有機質(zhì)演化成油的物理化學條件(1)細菌: 1)喜氧細菌:喜氧細菌生活在沉積物的表層,它對有機質(zhì)主要起破壞分解作用。 2)厭氧細菌:厭氧細菌使有機質(zhì)分解產(chǎn)生CH4、H2、CO2、有機酸及碳氧化合物,對油氣生成有重要的作用。 厭氧細菌的具體作用
25、結(jié)果有三方面: 細菌本身是良好的生油原始材料 作用實質(zhì)將有機物中的氧、硫、氮、磷等元素分離出來,使C、H元素富集。 加速石油烴的轉(zhuǎn)化,促進油氣運移。 據(jù)統(tǒng)計,細菌主要分布于沉積物表層幾米的深度范圍之內(nèi),再向下已極少。(2)溫度: 1)深度每增加100米所增加的溫度()數(shù)值叫地溫梯度。含油盆地常見的地溫梯度以25居多。 2) 溫度對有機質(zhì)的轉(zhuǎn)化作用主要表現(xiàn)在兩方面: 促進生油母質(zhì)干酪根的熱降解。 加速有機質(zhì)向烴類轉(zhuǎn)化的反應速度,決定烴的數(shù)量。 3) 門限溫度(又叫成熟溫度):是指生油母質(zhì)開始大量向石油烴類轉(zhuǎn)化時的溫度。門限溫度一般在50120 4) 門限深度(又叫成熟點):與其相對應的深度,也就
26、是生油母質(zhì)開始大量向石油烴類轉(zhuǎn)化的深度,稱之為門限深度或成熟點。生油階段的起始溫度一般不低于50,終止溫度不高于175,這也就是地殼中的生油過程所局限的生油溫度或深度范圍。 5) 液態(tài)窗口:世界油田統(tǒng)計,多數(shù)油田儲存在65.6148.9之間,此液態(tài)烴出現(xiàn)的溫度范圍又叫做。 溫度在有機質(zhì)生烴過程中有著決定性的作用。(3)時間: 1)反應時間的自然對數(shù)同絕對溫度成反比直線關系。 2)時間溫度指數(shù)TTI:為了綜合表示時間與溫度兩種因素同時對沉積物中有機質(zhì)熱成熟度的影響。(4)催化劑 1)粘土:在自然條件下,對油氣生成最有現(xiàn)實意義的催化劑是粘土,粘土作為催化劑主要是與其吸附作用有關。(在有機質(zhì)生油過程
27、中,粘土對其表面吸附的原子有激發(fā)活化作用,從而使得原子易于相互作用形成新的化合物。從而達到了催化效果) 2)有機酵素(酶):在有機質(zhì)分解的早期發(fā)酵過程中,有機酵素有著重要的意義。(5)其它: 1)放射性作用:對有機質(zhì)生油轉(zhuǎn)化也有影響,不是重要因素。 2)壓力:只影響反應系統(tǒng)中的物質(zhì)相態(tài)。3、有機質(zhì)演化與成烴模式(1)成巖作用階段(未成熟階段、生物化學生氣階段). 這個階段相當于泥炭褐煤階段,溫度介于1060。其作用因素主要是細菌,在細菌分解作用和水解作用下,使原來的脂肪、碳水化合物、木質(zhì)素、蛋白質(zhì)等生物化學聚合物轉(zhuǎn)變成為了分子量較低的生物化學單體物質(zhì),同時生成甲烷、二氧化碳、硫化氫等
28、氣體(生物氣)。生物化學單體物質(zhì)有些不再反應了,成為了瀝青,而大部分重新聚合,并與周圍礦物質(zhì)絡合被穩(wěn)定的保存于沉積巖中,這些物質(zhì)就是生油母巖干酪根的前身。此階段的主要烴類產(chǎn)物是由生物分解作用形成的富甲烷氣體。此氣體即是我們前面提到的生物氣。生物氣:是指沉積物中有機質(zhì)在還原條件下,經(jīng)厭氧微生物作用形成的富甲烷氣體。(2)深成作用階段(成熟階段,包括熱催化生油氣階段和熱裂解生凝析氣階段): 當沉積物埋藏深度大于1500米以后,隨著地溫逐步升高,有機質(zhì)將發(fā)生熱降解。 熱降解早期主要是由于粘土催化劑的作用所引起;熱降解后期逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃呀?。原來作為高分子聚合物的干酪根,此階段又開始向較低分子的地質(zhì)單體
29、物轉(zhuǎn)化。生成CH4、CO2、N2、NH3、H2S等揮發(fā)物,此階段形成的氣體成為熱降解氣;同時形成一些分子量較低的可溶有機質(zhì)烴類。使干酪根數(shù)量減少,H/C、O/C原子比降低,聚縮程度增加,反射率升高,顏色變深等變化。 此階段是石油生成的主要時期,同時還有大量濕氣。據(jù)估計,石油中大約80%95%的烴是在此階段生成的。晚期生油說也即指的這一階段。 深成作用的晚期(埋深3000-4000m),液態(tài)烴急劇減少,氣態(tài)烴顯著增加,但它們在地下為氣態(tài),采至地面凝結(jié)為液態(tài)(溫壓降低),即凝析油。所以又稱熱裂解生凝析氣階段或高熟階段。(3)準變質(zhì)作用階段(過熟階段、深部高溫生氣階段) 此階段生油潛力逐漸枯竭,有機
30、質(zhì)和已形成的石油發(fā)生強烈裂解,只能生成氣態(tài)烴即熱裂解氣。 此階段生成的熱裂解氣以及深成作用階段所生成的熱降解氣統(tǒng)稱為熱解氣。 上述三個階段實際是連續(xù)的。它們的相應反應和產(chǎn)物也是疊置交錯的,很難用統(tǒng)一的指標做出截然的劃分。而且,不同地區(qū)演化特征也不相同。4、油氣成因理論新進展(1)未熟油-低熟油理論:未熟油-低熟油是指所有非干酪根晚期熱降解成因的各種低溫早期的非常規(guī)油氣。其生成高峰階段對應的RO大體在0.20.7%.(2)煤成烴理論:煤成油是指由煤和煤系地層中集中和分散的陸源有機質(zhì),在煤化作用的同時生成液態(tài)烴類。(3)無機成因氣理論第四節(jié) 生油巖1、生油巖:是指曾經(jīng)產(chǎn)生并排出足以形成工業(yè)性油、氣
31、聚集之烴類的細粒沉積物。2、生油巖地球化學特征(1)有機質(zhì)豐度 有機質(zhì)豐度指標主要有:有機碳含量、巖石熱解參數(shù)、氯仿瀝青“A”和總烴含量等。 1)有機碳含量(TOC): 實驗測定的有機碳含量實際是殘余有機碳的百分含量。由于轉(zhuǎn)化為烴的有機碳是非常有限的,所以,它基本上仍能代表生油的物質(zhì)條件,有機碳含量越高,表示生油的物質(zhì)基礎越好,反之易然。 生油巖的有機碳含量最小值一般是:粘土巖為0.5% 碳酸巖為0.1% 咸化環(huán)境形成的泥質(zhì)生油巖,其低限可降至0.3%。 但應注意的是:并非有機碳含量愈高的巖石既為生油量愈大的巖石,這是因為生油量的大小還取決于有機物向石油的轉(zhuǎn)化程度。因而有機物的數(shù)量如果同時使用
32、有機碳和烴/有機碳(即烴在每克有機碳中的毫克數(shù))來表示,則更具有實際意義。 2)氯仿瀝青“A” 氯仿瀝青“A”是指巖石中可抽提有機質(zhì)的含量;通常將250300ppm的氯仿瀝青“A”含量定為生油巖的下限值。 3)總烴含量(HC) 總烴包括瀝青“A”中飽和烴和芳香烴組分含量的總和(瀝青中膠質(zhì)除外);通常將250300ppm的氯仿瀝青“A”含量和50100ppm的總烴含量,定為生油巖的下限值。 4)熱解參數(shù)生烴潛量Pg(S1+S2)也是表征有機質(zhì)豐度的指標。 還可配合5)有機質(zhì)轉(zhuǎn)化指標(瀝青中的碳/剩余有機碳*100%)來反映巖石中有機物的豐度。(查書)(2)有機質(zhì)類型:有機質(zhì)的類型不同,巖石的生油
33、潛力不同。有機質(zhì)的光學類型、化學類型以及各種類型的生油潛力,在前面我們已談過了,在此不在贅述。此外,干酪根的類型,還可根據(jù)生油巖熱解參數(shù)氫指數(shù)IH和氧指數(shù)IO加以劃分: 氫指數(shù)=干酪根熱解烴(S2)/ 有機碳氧指數(shù)=二氧化碳(S3)/ 有機碳兩參數(shù)與干酪根的化學分類參數(shù)H/C和O/C比相當,也可用來劃分、確定有機質(zhì)的類型,同樣將干酪根劃分為 、和 型三種類型。(3)有機質(zhì)成熟度: 有機質(zhì)必須經(jīng)過成熟作用方能形成石油和天然氣,成熟作用的水平?jīng)Q定著生成物的性質(zhì)和數(shù)量。用于研究成熟度的方法主要有下列幾方面:1)使用光學方法測定生油巖有機質(zhì)的成熟度: 孢粉和干酪根的顏色:孢粉和干酪根的顏色隨有機質(zhì)成熟
34、度的增強而加深。未成熟時,孢粉和干酪根的顏色以黃色為主;成熟時,孢粉的顏色以褐色為主,干酪根的顏色為橙色、褐色、褐黑色;過成熟時,孢粉和干酪根的顏色皆變?yōu)楹谏?鏡煤反射率(R。) :鏡煤反射率是測定有機質(zhì)成熟度的一種好方法,其值主要是通過精密光學儀器MPV3顯微光度計測定有機質(zhì)組分中鏡質(zhì)組分反射率值R。 R00.5%-0.7%時,生油巖未成熟; 0.5- 0.7%R01.3%時,成油主帶; 1.3% R02%時,濕氣和凝析油帶; R02%時,準變質(zhì)階段,干氣帶,只有甲烷。 2)使用干酪根紅外光譜研究有機質(zhì)的成熟度: 未成熟階段:紅外光譜圖上表現(xiàn)為含氧官能團逐漸消失。即C=0官能團由到逐漸消失
35、。 在成熟階段:紅外光譜的脂肪鍵逐漸減少,即C=H官能團由-,對應的三脂肪族譜峰逐漸消失。 準變質(zhì)階段。只在光譜圖上留有C=C芳核。 3)使用熱解方法測定成熟度 對巖樣加溫熱解可測出其中所含吸附烴(S1),干酪根熱解烴(S2)和二氧化碳(S3)等物質(zhì)。 根據(jù)轉(zhuǎn)化率S1/(S1+S2)和熱解峰溫t(熱解過程中溫度達到的高峰值)可以用來確定有機質(zhì)的成熟度。 S1/(S1+S2)達到0.1時,有機質(zhì)進入成熟生油區(qū)。 S1/(S1+S2)達到0.4以后,進入濕氣帶。 4)根據(jù)C15+ 烴類特征鑒定成熟度: 根據(jù)C15+ 烴類特征鑒定成熟度主要應用 奇偶優(yōu)勢比參數(shù)。 巖石抽提物中奇、偶碳原子正烷烴的相對
36、豐度,稱為正烷烴奇偶優(yōu)勢比。它有兩種表示方法: 正烷烴的CPI值 由于現(xiàn)代沉積物中奇碳正烷烴大于相鄰的偶碳正烷烴,古代沉積物中奇碳正烷烴略大于相鄰的偶碳正烷烴,而油中兩者近等。據(jù)此,使用CPI碳優(yōu)勢指數(shù)來反映成熟度。其具體計算公式: CPI=1/2(C25+C27+C33)/(C24+C26+C32)+ (C25+C27+C33)/(C24+C26+C34) 沉積巖有機質(zhì)CPI值1.2(或1.15),就可列為生油巖,且越接近1的附近,就愈成熟。 正烷烴的OEP值: OEP值就是取主峰碳前后兩項得出的奇偶碳優(yōu)勢值,計算公式是: OEP=(Ci+6Ci+2+Ci+4)/(4Ci+1+4Ci+3 )
37、(-1)i+1 其中i為主峰碳碳數(shù)減2,例如主峰碳數(shù)為17,則i為15,式中的分母即為偶碳量,當主峰碳為18時,則指數(shù)為負值,分子分母顛倒,最終又使分母為偶碳。 一般認為OEP1.2時,生油巖進入成熟階段。 5)芳香結(jié)構(gòu)分布指數(shù)鑒定成熟度: 芳香結(jié)構(gòu)分布指數(shù),我們在前面以介紹過了: ASI= I類初級氫原子 /II類初級氫原子 ASI值達0.8-1.4范圍時,表示烴類已成熟,可列為生油巖。以上為常用的成熟度研究方法,這些方法結(jié)合有機質(zhì)的類型進行綜合分析,效果最佳。對生油巖進行研究: 一方面是通過宏觀的粗略觀察,即看一看巖石是否含有大量有機質(zhì),巖石的顏色是否為暗色,是否是細粒巖石等等;另一方面是
38、利用測定有機碳、氯仿抽提物和烴的含量,來定量分析生油巖的特征。第五節(jié) 石油地球化學對比 石油地球化學對比,包括油油對比,油巖對比、氣氣對比以及油氣巖對比等內(nèi)容,其中又尤以油巖對比最為重要,對于具有多套含油層系的勘探,為準確尋找目的層,有重要的研究意義。 目前對比研究研究常用的一些參數(shù):(1)微量元素: 石油中的微量元素釩、鎳是作為卟啉絡合物,隨卟啉一起從母巖進入石油的。其絕對含量可能隨風化、運移的作用而變化,但V/Ni比率常無明顯變化。 因此,同源層原油的V/Ni比值應具有相似性,故可用于油源的對比研究。(2)碳同位素: 碳同位素是目前應用較為普通的對比參數(shù)
39、,由于石油不同組分或餾分的13C值不同,所以應用13C進行對比,最好是按不同餾分和組分進行。 一般從飽和烴全油芳烴非烴瀝青質(zhì),它們的13C值依次增加。 如測得的油油或油巖各組分的13C值相近且變化相似,則對比結(jié)果較好。反之較差。(3)生物標記化合物: 由于卟啉類、三萜類、異戊間二烯類化合物,不受輕組分流失和風化作用的影響,所以它們的分布特征可用于油源對比。此處的分布特征,即包含了絕對含量的特征,也包含有同類化合物不同類型之間的相對含量變化特征。 這當中應用最為廣泛的是異戊間二烯型烷烴,曾一度被譽為“指紋”化合物。 對比時,一般采用C15-21的異戊間二烯型烷烴的分布特征作為對比標志,以C19(
40、姥鮫烷)的含量為100,將C15-21這七種分子的相對含量繪制成圖。 除上之外,石油地球化學對比還可使用(4)配對分子、(5)正烷烴分布曲線的特征。但最常用的是:V/Ni比、生物標記化合物、碳同位素三個方面。對比時,盡量結(jié)合實際地質(zhì)資料,多方面綜合分析對比。 思考題:1、評價生油巖的主要依據(jù)有哪些? 2、運用H/C 和O/C原子比如何對干酪根類型進行劃分,各類型的原始物質(zhì)來源及成礦方向?3、生油巖評價: 深灰色泥巖、I型干酪根、C(有機)含量為1.42%,氯仿瀝青含量4200PPm,總烴含量2200ppm,總烴/C(有機)的比值為9.9%,CPI值為1.02%,R0值為1.2%,評價此類巖石的
41、生烴潛力。第三章 儲集層和蓋層第一節(jié) 儲集層的物理性質(zhì)一、儲集層概述 儲集層是指具有一定連通孔隙,能夠使流體存儲,并在其中滲透的巖層。儲存了油氣的儲集層稱之為含油氣層,或含油層、含氣層。 對業(yè)已開采的含油氣層則稱之為產(chǎn)油氣層或生產(chǎn)層。 二、儲集層的特性 世界上絕大多數(shù)油氣藏的儲集層是沉積巖,只有少數(shù)油氣藏的儲集層是巖漿巖和變質(zhì)巖。 儲集層的兩大基本特性:孔隙性和滲透性。這兩大特性是衡量儲集層性能好壞的基本參數(shù)。 (一)、儲集層的孔隙性 1)儲集層的孔隙是指巖石中未被固體物質(zhì)充填的空間。 2)按孔隙大小,巖石的孔隙分為: 超毛細管孔隙:指管形孔隙直徑大于0.5mm或裂縫寬度大于0.25mm。在該
42、類孔隙中,流體可自由流動(在重力作用下)。 毛細管孔隙:管形孔隙直徑介于0.50.0002mm之間。裂縫寬度介于0.250.0001mm之間者。在該類孔隙中,若要使液體流動,需用超過重力的外力去克服毛細管力。 微毛細管孔隙:管形孔徑小于0.0002mm者,或裂縫寬度小于0.0001mm者。在該類孔隙中,若要使液體流動,需要很大的壓力梯度。 3)度量巖石孔隙度發(fā)育程度的參數(shù)是孔隙度(或孔隙率): 孔隙度:總孔隙度、有效孔隙度(孔隙度) 總孔隙度就是指巖石中的總孔隙和巖石總體積之比。Pt= VP /Vt*100% 其中,Pt:總孔隙度 Vp總孔隙體積 Vt巖石總體積 只有那些彼此連通的超毛細管孔隙
43、和毛細管孔隙才是有效的油氣儲集空間,即有效孔隙。 有效孔隙度是指巖石中相互連通的孔隙體積(E)和巖石總體積( t)之比。E. P / t *100%習慣上:有效孔隙度又簡稱為孔隙度。 (二)、儲集層的滲透性 1)儲集層的滲透性是指在一定壓差下,巖石允許流體通過其連通孔隙的性質(zhì)。 2)滲透性有好壞之別,對那些在地層壓力條件下,流體比較快地通過其連通孔隙的巖石稱為滲透性巖石。如砂巖、礫巖、裂隙灰?guī)r、白云巖等;對那些流體通過速度慢、通過量有限的巖石稱為非滲透性巖石。如泥巖、石膏、硬石膏等等。 3)衡量滲透性的參數(shù)是滲透率,具體計算公式可參考103頁的達西定律,其單位為達西()或為µ, 4)
44、對于單相流體充滿巖石孔隙,巖石不與流體發(fā)生任何物理或化學反應,此滲透率稱之為巖石的絕對滲透率。(目前主要采用空氣測定儲集巖的絕對滲透率。所以又稱氣測滲透率) 5)有效滲透率:是指儲集層中有多相流體存在時,巖石對其中每一相流體的滲透率。并分別用、g、w表示油、氣、水的有效滲透率 6)相對滲透率:把每一相流體局部飽和時的有效滲透率與全部飽和時的絕對滲透率之比值。并分別以g、w表示氣、油、水的相對滲透率。 7)實驗表明:某一相流體的有效滲透率與其飽和度(某一相流體體積與孔隙體積之比)成正相關的關系。三、儲集層的孔隙結(jié)構(gòu)(1)上面討論的孔隙度和滲透率,對于流體滲透率較高的儲集層是適用的,但對于低滲透性
45、儲集層而言,僅用上述兩參數(shù)就無法正確評價了,就必須研究巖石的孔隙結(jié)構(gòu)。 (2)巖石的孔隙系統(tǒng)由孔隙和喉道組成。測定巖石孔隙結(jié)構(gòu)的方法主要是壓汞法。 壓汞法就是利用毛細管現(xiàn)象的機理,在不同的壓力下,把非潤濕相汞壓入巖石孔隙中,根據(jù)所加壓力(相當于毛細管壓力)與注入巖石的汞量,即可繪出壓力與汞飽和度關系曲線,也稱毛細管壓力曲線或壓汞曲線。 (3)對巖石的孔隙結(jié)構(gòu)進行評價時一般用下列幾個參數(shù): 1)排替壓力(Pd):指使一種非潤濕性流體(汞)擠入潤濕性流體所飽和的毛細管中所需的最小毛細管壓力。巖石排替壓力越小,說明大孔隙越多,孔隙結(jié)構(gòu)較好。反之,孔隙結(jié)構(gòu)較差。 )孔喉半徑集中范圍與百分數(shù):孔喉半徑愈
46、大,所占百分數(shù)越大,越集中,反映巖石孔隙結(jié)構(gòu)越好??缀戆霃郊蟹秶赏ㄟ^孔喉半徑分布直方圖分析。 )束傅孔隙:在很大的壓力下,汞不能進入的巖石孔隙部分稱束傅孔隙(一般指小于0.04m的孔隙部分)。束傅孔隙越多,孔隙結(jié)構(gòu)愈差。 綜上可見:排替壓力越低,孔喉半徑越大,分選性越好,孔喉半徑越集中,束傅孔隙百分含量越低,則說明巖石的孔隙結(jié)構(gòu)越好,越有利于油氣的儲存和滲濾,反之則相反。 四、儲集層的類型:(1)儲集層按巖石類型可分為:碎屑巖儲集層、碳酸鹽巖儲集層、其它雜類巖石儲集層。 (2)雜類巖石儲集層主要指泥質(zhì)巖、硅質(zhì)巖以及巖漿巖和變質(zhì)巖。如沒有地質(zhì)外力作用,這類巖石儲集性能很差,基本不能作為儲集層
47、,只有在各種各樣的地質(zhì)外力作用下,如構(gòu)造破壞、長期風化等改造下,這類巖石方可成為裂隙性儲集層。 第二節(jié) 碎屑巖儲集層 碎屑巖儲集層包括砂礫巖、砂巖、粉砂巖以及未有膠結(jié)好的砂層,其中又尤以中細粒砂巖和粉砂巖儲層分布最廣、儲油性最好。一、碎屑巖儲集層的孔隙類型(1)碎屑巖儲集層的孔隙類型以粒間孔隙為主(2)粒間孔隙是指具有顆粒支撐的碎屑巖在碎屑顆粒之間未被雜基充填、膠結(jié)物含量較少而留下的原始孔隙。(3)此外還有:次生溶蝕孔隙,晶間孔隙(因膠結(jié)物重結(jié)晶而造成),礦物的解理縫,層理縫,層間縫等等。 (4)邸世祥(1991)根據(jù)孔隙產(chǎn)狀和溶蝕(溶解)作用的分類方案,將孔隙按產(chǎn)狀分為四種基本類型,又從溶蝕
48、作用角度相應的分出四種溶蝕類型,共8種類型: 按產(chǎn)狀:粒間孔隙、粒內(nèi)孔隙、填隙物內(nèi)孔隙、裂縫孔隙; 按溶蝕作用:溶蝕粒間孔隙、溶蝕粒內(nèi)孔隙、溶蝕填隙物內(nèi)孔隙、溶蝕裂縫孔隙。2、 影響碎屑巖儲集層物性的主要因素(一)碎屑巖的礦物成分 (1)碎屑巖的礦物成分以石英和長石為主,它們對儲集層的物性影響不同。 (2)一般石英砂巖比長石砂巖儲集物性好,這主要是因為:長石的親水性比石英強,長石表面的薄膜比石英厚且不易移動;其次石英抗風化力強,表面光滑而長石抗風化力弱,表面常有次生的高嶺土和絹云母,易于吸附油氣,甚至吸水膨脹堵塞油氣。(3)因此石英砂巖比長石砂巖的儲油物性好,但是,若長石砂巖中的長石顆粒風化弱
49、,其儲油物性同樣可以較好。(二)巖石的結(jié)構(gòu)(1)沉積物沉積時所形成的粒間孔隙的大小、形態(tài)和發(fā)育程度主要與顆粒的粒徑、分選程度、磨圓程度和填集程度有關。(2)粒徑: 根據(jù)目前資料統(tǒng)計表明:理想等大顆粒的巖石物性和粒徑無關。但在復雜的自然界中一般孔隙度隨著粒徑的加大而減小,而滲透率則隨粒徑的加大而增大。這是因為細碎屑磨園差,顆粒支撐比較松散,而粗碎屑在搬運同樣距離時,磨園好沉積時排列緊密,故而細碎屑比粗碎屑孔隙度大,但細碎屑孔喉小,流體滲濾阻力大,故其滲透率較粗碎屑又低。(3) 分選性: 除了粒徑外,巖石的分選對其物性影響也很大,分選差,則細小碎屑充填在大碎屑的粒間孔隙和喉道之中,使孔隙度和滲透率
50、均降低。(4) 碎屑巖顆粒的軸向: 此外,滲透率和碎屑巖顆粒的軸向有關,垂直層面方向上的滲透率往往小于平行層面方向上的滲透率,滲透率最好的方向往往平行于顆粒的主要走向。(三) 成巖后生作用(1)成巖作用對碎屑巖儲集層的孔隙度影響很大、很復雜。對巖石儲層物性影響較大的主要因素有:壓實、壓溶、溶解、膠結(jié)等作用。(2)壓實作用就是指在上覆沉積負荷物作用下變致密的過程。(3)壓溶作用可形成次生溶洞或溶孔。(4)膠結(jié)作用主要是指地下水中的成分沉淀而形成的,從而導致物性變差。但膠結(jié)物的成分、含量及膠結(jié)類型不同,對儲集層性質(zhì)的影響也不相同。 三、孔隙度和滲透率之間關系 大量資料表明:砂巖儲集層的孔隙度和滲透
51、率之間具有良好的正相關關系。但隨著粒徑變小,盡管孔隙度相同,滲透率是降低的 。四、碎屑巖儲集層的沉積環(huán)境及分布(1)碎屑巖儲集層的主體是砂體,而砂巖體主要受沉積環(huán)境的控制,不同沉積環(huán)境,砂體的巖性、形態(tài)和分布特征不同。(2)據(jù)總結(jié): 濱岸帶附近的各種類型砂巖體與油氣關系最為密切,特別是與大型三角洲有關的砂體,已成為近二十年來找油的主要對象。三角洲的分流河道砂巖和河口壩砂巖體最有利儲集油氣。 其次大陸架和深海的各種砂體,尤其是與濁流有關的砂體,已引起了石油界極大的重視和興趣。 再者是與湖泊、河流有關的砂巖體,以及風成砂巖體,洪積扇砂礫巖體等。(3) 由于我國多為陸相成油盆地,所以濱湖相、淺湖相的
52、砂巖體、湖成三角洲相砂巖體、深湖濁積砂巖體以及河流砂巖體等占有極其重要的地位。第3節(jié) 碳酸鹽巖儲集層碳酸鹽巖為含油氣層的油氣儲量占世界總儲量的一半,其油氣田儲量大、產(chǎn)量高。一、碳酸鹽巖儲集層的儲集空間:碳酸鹽巖儲集層的主要巖石類型為石灰?guī)r、白云巖、礁灰?guī)r等。其儲集空間通常包括孔隙、溶洞和裂隙三類,其中前兩者是儲集空間,而后者是主要的滲濾通道。(一)碳酸鹽巖儲集層的孔隙:原生孔隙、次生孔隙。1、原生孔隙:指沉積期形成的與巖石組構(gòu)有關的孔隙。 它主要包括:粒間孔隙、生物體腔孔隙、生物骨架孔隙,以及生物潛穴孔隙、遮蔽孔隙等。與石油儲集空間聯(lián)系較大的是前三者。 粒間孔隙:指粒屑碳酸鹽巖的粒屑之間未被基
53、質(zhì)填積或未被膠結(jié)物充填的原始空間。如:鮞粒之間、內(nèi)碎屑之間、生物碎屑之間的孔隙。 生物體腔孔隙:指生物死亡后,生物殼體內(nèi)的軟體腐爛分解,體腔內(nèi)未被充填或部分被充填而保留下的空間。 此類孔隙單獨構(gòu)成儲集層的儲集空間少見,多和粒間孔隙伴生。 生物骨架孔隙:指原地固著向上生長的造礁生物(如珊瑚、藻類等)群體骨架間的孔隙。 此類孔隙具有很高的孔隙度和滲透率,是碳酸鹽巖主要孔隙類型之一。2、次生孔隙:指沉積后發(fā)生的,受成巖后生作用控制的孔隙。包括:晶間孔隙和溶蝕孔隙。 晶間孔隙:指碳酸鹽巖礦物晶體間的孔隙,它主要是在成巖期或成巖期后,由于白云巖化作用,重結(jié)晶作用形成的。其中以白云巖化作用形成的晶間孔最為
54、重要,是碳酸鹽巖儲集層的主要孔隙類型之一。如砂糖狀白云巖既發(fā)育晶間孔隙。 溶蝕孔隙:系指碳酸鹽礦物或伴生的其它易溶礦物被水溶解后形成的孔隙。主要包括:粒間溶孔、粒內(nèi)溶孔、晶間溶孔、溶???。 一般,孔徑小于5mm者稱溶孔,大于5mm者稱溶洞。(二) 碳酸鹽巖儲集層的裂縫: 碳酸鹽巖儲集層的裂縫既是儲集空間,又是滲濾通道,對碳酸鹽巖中油氣的儲集有重要的作用。按成因可將其分為:構(gòu)造裂縫,非構(gòu)造裂縫。 1、構(gòu)造裂縫:系指在構(gòu)造應力下,巖石發(fā)生破裂而形成的裂縫。在相同應力條件下,巖性越脆越容易產(chǎn)生裂縫,因此,一般情況下,構(gòu)造裂縫在白云巖中最發(fā)育,石灰?guī)r中次之,泥灰?guī)r中最差。 另外,構(gòu)造裂縫又往往在一定的構(gòu)造部位上,如褶皺的轉(zhuǎn)折端,斷層的兩側(cè)等構(gòu)造裂縫均較發(fā)育。 2、非構(gòu)造裂縫:系由非構(gòu)造應力所產(chǎn)生的裂縫。按成因又分為成巖裂縫,風化裂縫和壓溶裂縫三類。 成巖裂縫系指沉積物在石化過程中,被壓實失水收縮或重結(jié)晶等作用而形成的裂隙。 風化裂縫系指古風化殼由于地表水的
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