石油科普系列1地質(zhì)

1、12008年3月 探索地下石油奧秘石油地質(zhì)二、 形形色色的油氣田四、 資源與資源評價三、 油氣是怎樣找出來的一、 人類家園的秘密目錄地球表面的圈層結(jié)構(gòu)巖石圈水圈生物圈大氣圈石油與天燃氣地球是一只煮得不太熟的雞蛋通過鉆深12千米的超深鉆井、人工地震波的檢測與解釋等手段了解道地球內(nèi)部的分層地球各層組成地殼： 礦產(chǎn)資源的聚集地；大洋型地殼：6.5km；大陸型地殼：3070km地幔：橄欖綠色的鐵鎂硅酸鹽礦物； 不能鉆到地幔，間接推斷組成 30005000攝氏度；地下5000 米處地核：鐵質(zhì)漂移著的大陸德國氣象學家魏格納海陸起源：標志著完整的大陸漂移假說已經(jīng)誕生大陸漂移大陸漂移通過古地磁恢復、古生物化石

2、、大陸間巖石層的對比、大洋底的鉆探、大陸架附近的島弧研究證明大陸在漂移。大陸漂移學說最難解決的問題：大陸漂移的動力的來源。滄海變桑田華北平原4億年前是一片汪洋青藏高原6千萬年前是一片大海地質(zhì)作用改變了地球的物質(zhì)組成、外部形態(tài)、內(nèi)部構(gòu)造；形成礦產(chǎn)資源石頭的來歷與種類 沉積巖：石灰?guī)r、砂巖、頁巖從成因上分巖漿巖：又名火成巖變質(zhì)巖：由沉積巖和巖漿巖通過變質(zhì)形成有機礦藏聚集地沉積巖 石油、天然氣和煤都形成并大多聚集于沉積巖中，可在沉積巖中進行數(shù)千米的運移，根據(jù)這些痕跡認識、了解石油的生成、云移、聚集、成藏的規(guī)律并進行開采的。 與石油、天然氣、煤等有機礦藏有關(guān)的沉積巖：碎屑巖和碳酸鹽巖巖石年齡的測定計時

3、的基本原理：天然放射性同位素的衰變規(guī)律測定的地質(zhì)事件或者宇宙事件的年齡：同位素地質(zhì)年齡國際地學界有影響的地質(zhì)年代表：PTS年表GTS年表NDS年表COSUNA年表CGR年表同位素地質(zhì)年代學研究的局限性：絕大多數(shù)“同位素地質(zhì)年齡”是從火成巖或火山凝灰?guī)r中測定的，而地球上相當多的是沉積巖。這對于石油天然氣行業(yè)是一個有挑戰(zhàn)的課題地質(zhì)年表鴻篇巨制的編年史地球相對年齡的地質(zhì)年代表：以生物演化為依據(jù)建立時間概念：宙代紀世期地層單位：宇界系統(tǒng)階地球絕對年齡：同位素測定法確定地球史書中的特殊“文字”化石化石保存在地質(zhì)歷史時期的巖層或沉積物中的生物遺體和遺跡。3 實體化石：保存了動物、植物遺體的全部或絕大部分根

4、據(jù)成因 鑄?；和ㄟ^擠壓作用在底層的巖石表面留下的印模、鑄模等 遺跡化石：動物生命活動中留下來的遺跡或者遺物化石的作用：劃分對比地層 客觀反映所在地層新老順序 重新塑造古環(huán)境 了解滅絕生物什么是盆地盆地四周高中間低的地形盆地的形成地殼運動形成地殼活動的蹤跡斷層與褶皺有斷層的地方就有地震有助于油、氣向油、氣藏內(nèi)的運移聚集又可把已形成的油、氣藏破壞掉褶皺與斷層伴生斷層對油氣藏的影響海相沉積與陸相沉積之辨沉積相一定的沉積環(huán)境及在此環(huán)境中沉積的沉積巖（沉積物）特征的綜合。名稱海相陸相定義在海洋環(huán)境下形成的沉積相總稱在陸地環(huán)境下形成的沉積相總稱組成濱海相、淺海陸棚相、半深海相、深海相湖泊相、河流相、河

5、湖過渡相、沼澤相、火山沉積相區(qū)別規(guī)模大碳酸鹽巖比例大碎屑巖成分單一部分海岸形成障壁島沉積體系淺海沉積相是良好的生油巖，濱海沉積相是良好的儲層海相沉積全球具有可對比性規(guī)模小以碎屑巖為主碎屑巖成分復雜湖相的淺湖沉積幾乎不能生油，深湖相底層是良好的生油巖，濱湖沉積的儲集性能較海相差?？蓪Ρ刃圆钏锬九璧貜哪习肭蚱^來二、 形形色色的油氣田四、 資源與資源評價三、 油氣是怎樣找出來的一、 人類家園的秘密目錄什么是石油石油是主要由C、H兩種元素組成的化合物的混合物，賦存于地下巖石孔隙中的液態(tài)和氣態(tài)可燃礦物。其它元素占1，約57種。石油的組成烴占9799；非烴以S、N、O化合物的形態(tài)存在于膠質(zhì)的瀝青中石油

6、是一種油脂狀膠體，顏色棕褐、黑褐、黑綠少有淡黃、白色；相對密度0.751.0有石油的物質(zhì)在紫外線照射下發(fā)熒光什么是天然氣天然氣廣義所有氣體狹義以烴類氣體為主的天然氣體比重0.50.7無色，有特殊氣味油在哪里石油和天然氣形成的母體生物群落與有機物有機物與干酪根死亡的生物體在一定條件下被微生物降解后殘留下來得不溶的部分；可溶的部分稱為瀝青。有機質(zhì)變?yōu)楦衫腋杭毦到庾饔酶衫腋優(yōu)槭停簻囟茸饔酶衫腋c石油石油的生成是干酪根為了適應環(huán)境不斷調(diào)節(jié)、改造自身的過程哪些條件有利于油氣的形成大地構(gòu)造起決定性作用需要適合油氣生成的古地理條件和古氣候條件物理化學條件與生物化學條件怎樣確定能否生成石油的石頭生成石

7、油的巖石往往存在于富含黑色（暗色）有機物質(zhì)的沉積巖之中；這種沉積物常賦存在沉積盆地的低洼處可以生成油、氣的巖石專業(yè)稱為生油巖或烴源巖判斷方法：觀察顏色深色定量研究分析有機質(zhì)成熟度分析中國人創(chuàng)立并發(fā)展的“陸相生油理論”1913年 美孚在中國勘探失敗1922年 美國強調(diào)中國陸相貧油1928年 李四光指出“美孚的失敗，并不能證明中國沒有石油可辦”1941年 潘鐘祥中國陜北和四川白堊系陸相生油“陸相地層生油”理論誕生20世紀50年代末 發(fā)現(xiàn)大慶油田煤能生成石油天然氣嗎傳統(tǒng)觀點：煤與石油天然氣“相克”事實：新疆吐魯番哈密一帶發(fā)現(xiàn)富含有機質(zhì)的泥巖層，在其中發(fā)現(xiàn)油、氣條件：煤系所處的古地理環(huán)境 煤系中的有機

8、顯微組分含有一定比例的富氫組分 煤系達到適宜的溫度和埋深條件油氣成因大爭論有機成因理論無機成因理論蓋層、圈層和油氣藏油氣藏蓄積油、氣，在壓差作用下，油氣可以通過油氣藏生成地殼運動油氣藏的組成：生油（氣）巖儲集巖蓋層與圈層油氣由生油層進入儲油層的動力：上覆地層的壓力（靜壓力）主要動力地殼運動的壓力（動壓力）毛細作用油、氣、水分家油、水分離：重力分異比重不同油、氣分離：儲層的壓力低于飽和壓力石油是怎樣運進油藏的有經(jīng)濟性礦藏的形成條件：有充足的油氣來源有傾斜、彎曲的底層幫助油、氣分離有足夠的壓力推動油、氣滲流有合適的地方把油、氣聚集起來天然氣的成因有機成因無機成因混合成因天然氣藏怎樣裝氣天然氣對儲層

9、要求不高對圈閉蓋層要求高油、氣藏和油、氣田油、氣藏只具有理論意義，儲存油、氣的基本地質(zhì)單元油、氣田由多個油、氣藏組成油田、氣田和凝析氣田油氣田存在純氣田，但不存在純油田，所以油田與油氣田統(tǒng)稱為油田凝析氣田這種氣田中聚集的碳氫化合物在一定溫度、一定壓力的底層條件下是氣態(tài)物質(zhì)；當溫度和壓力降到某一界限一下就變成液態(tài)（與其他物質(zhì)不同），這種現(xiàn)象成為“反凝析現(xiàn)象”，凝結(jié)的油成為凝析油。氣田稱為凝析氣田，在地面上為凝析油，所以成為凝析油田。多姿多彩的油氣“庫”之一構(gòu)造油氣藏構(gòu)造運動使儲油層發(fā)生褶皺、斷裂等形變形成的圈閉條件的油氣藏分為背斜油氣藏和斷層油氣藏等經(jīng)過沉積間斷以后新沉積的不滲透地層形成的油氣藏

10、，由沉積巖作用和構(gòu)造作用相結(jié)合形成的。多姿多彩的油氣“庫”之二地層油氣藏巖性油氣藏的圈閉條件是由儲油層本身的巖石性質(zhì)變化造成的多姿多彩的油氣“庫”之三巖性油氣藏指在油氣勘探中難以識別和難以發(fā)現(xiàn)的油氣藏多姿多彩的油氣“庫”之四隱蔽油氣藏大型石油儲量在1億噸以上的油田；氣田儲量在1000億立方米形成條件拗陷（凹陷）油氣資源豐度高具有大型背斜或者大型復合式圈閉條件發(fā)育多種類型大型砂巖體或生物礁等儲集性良好的儲層凹陷中多沉積間斷和不整合大型同生斷層發(fā)育區(qū)域性分布良好的蓋層形成大型油氣藏的特殊的地質(zhì)條件形形色色的儲層油層儲藏石油的巖層油層分類砂巖油層礫巖油層泥巖裂縫油層碳酸鹽巖油層基巖油層火山巖油層為什

11、么有的地方多產(chǎn)石油有的地方多產(chǎn)天然氣我國現(xiàn)狀：東部多產(chǎn)石油；西部多產(chǎn)天然氣原因有機質(zhì)類型的差異是決定是生油還是生天然氣的最基本條件石油低等水生物天然氣陸生高等植物有機質(zhì)的成熟度以及演化史是生成石油或天然氣的關(guān)鍵因素石油成熟度不高天然氣成熟度高以前我國對天然氣的石油地質(zhì)特征不了解形形色色的中國大油田油氣田的破壞油氣田破壞分類圈閉條件的破壞儲油層物理性質(zhì)的改變引起的破壞水動力條件改變引起的破壞油氣藏的氧化：水氧化、微生物氧化圈閉條件的破壞水動力條件改變引起的破壞油氣田的再生與演變 流失到地表，與其它物質(zhì)反應，開始新的循環(huán)油氣田破壞 富含烷烴的烷族石油在地下冷卻 地蠟 形成另外的礦藏 富含瀝青質(zhì)的石

12、油進入地面被氧化地瀝青 祖國遍開石油花油氣大區(qū)亞區(qū)盆地類型儲量西部含油氣區(qū)西北亞區(qū)、青藏亞區(qū)形成于造山帶的擠壓作用準噶爾、塔里木、柴達木、藏北羌塘等石油儲量：14.37%石油產(chǎn)量：18.5%天然氣儲量：28.7%天然氣產(chǎn)量：14.4%中部含油氣區(qū)鄂爾多斯亞區(qū)、云貴川亞區(qū)克拉通過渡型盆地鄂爾多斯、四川、楚雄等石油儲量：5%石油產(chǎn)量：4.16%天然氣儲量：45.98%天然氣產(chǎn)量：44.5%東部含油氣區(qū)東北、華北、江淮、華南和海域五個亞區(qū)裂谷帶拉張型盆地松遼盆地、渤海灣盆地、江漢盆地、黃海蘇北盆地；海上有北部灣、鶯歌海、瓊東南、珠江口、東海、太晚西部、男孩中央、太平禮樂灘等石油儲量：73.9%石油產(chǎn)

13、量：80.7%天然氣儲量：22.7%天然氣產(chǎn)量：41.4%祖國遍開石油花東西分界北起呼和浩特，南至南寧一線我國西氣東輸戰(zhàn)略的依據(jù)東部石油是西部的3倍，而西部的天然氣是東部的6.3倍中國海疆油氣分布中國海域油氣田主要分布在：渤海灣盆地、東海盆地、臺西盆地、珠江口盆地、北部灣盆地、鶯歌海盆地、瓊南盆地二、 形形色色的油氣田四、 資源與資源評價三、 油氣是怎樣找出來的一、 人類家園的秘密目錄我國是世界上最早使用石油和天然氣的國家 3000多年前周代算起，易經(jīng)中有記載，說明可燃的天然氣在地表湖沼水面上逸出氣苗 2000年前，在中國西北地區(qū)人們就知道漂浮在水面的石油，遂收集盛入容器，用以點燈；四川人就利

14、用天然氣煮鹽 最早的采油井出現(xiàn)在宋代 到公元13世紀，人們開始對四川一帶的淺層天然氣進行了較大規(guī)模的開發(fā)利用中國石油工業(yè)的發(fā)展史早期石油地質(zhì)調(diào)查和對中國石油資源的評價中國近代石油地質(zhì)調(diào)查蒼茫大地如何尋覓油跡根據(jù)航空勘探野外勘探室內(nèi)分析研究工作詳細勘查中國石油工業(yè)的歷史性轉(zhuǎn)折點松基三井噴油 1958年4月在東北成立了松遼石油勘探局全面投入地質(zhì)調(diào)查工作，由于松基一井和松基二井只發(fā)現(xiàn)了很薄的生油層，為了確定松基三井的位置，地質(zhì)專家經(jīng)過日以繼夜的分析，決定把基準井井位定在油氣遠景最好的地區(qū)，經(jīng)過翻閱大量的資料，確定了大同鎮(zhèn)高臺子附近的隆起是生油層最厚的地方，又是凹中隆起，對油氣生成、運移、聚集最為有利

15、中國油氣勘探歷程 勘探初期階段 戰(zhàn)略東移，突破松遼盆地 進軍渤海灣，創(chuàng)建第二大石油基地 穩(wěn)定東部，發(fā)展西部，油氣并舉，大力發(fā)展近?？碧?，加強全國范圍內(nèi)的區(qū)域勘探油氣勘探之一揭開盆地的秘密揭開盆地的秘密首先要搞清盆地的基底情況；通過地球物理勘探了解盆地的內(nèi)部情況；通過鉆井了解第一性資料目前所使用的勘探手段：地面地質(zhì)調(diào)查、各種地球物理勘探方法、地球化學勘探方法、淺鉆井、深鉆井油氣勘探之二判斷盆地的含油性如何判斷盆地是否有石油：分析巖層是否有生油層分析巖層是否有儲油層巖層是否形成了儲油的“圈閉”油氣勘探之三找準主攻方向深坳陷區(qū)及其周圍油氣是最豐富的有利的生油地區(qū)能夠形成良好的儲油層深坳陷中的油氣有良

16、好的保存條件油氣勘探之四解剖構(gòu)造帶，甩開鉆探確定井位時，探井不但要打在構(gòu)造的高點部位，也要打在構(gòu)造的低部位在勘探的目的層上，要注意已知目的層，也要注意未見油的可能目的層，既要注意深層也要注意淺層 石油勘探的實踐經(jīng)驗說明，油氣田在一個構(gòu)造帶的控制下，通常是成群、成帶分布著。一個構(gòu)造帶上的每個局部構(gòu)造都是同一地質(zhì)歷史時期中形成的，它們有相同的地質(zhì)成因和共同的發(fā)展歷史。所以當石油從深凹陷運移出來的時候，它不是單獨進入某個構(gòu)造帶，而是在一定面積內(nèi)，由近到遠、由低到高、進入各個構(gòu)造。這樣，當某一構(gòu)造帶處于油源充足的深凹陷附近時油氣可以運移到各個構(gòu)造，使得構(gòu)造帶上的各個局部構(gòu)造都可能充填油氣。在石油勘探中

17、，在一個構(gòu)造帶上發(fā)現(xiàn)了油氣田往往是發(fā)現(xiàn)一系列油氣田的開始。因此要全面部署，整體解剖，鉆探構(gòu)造帶：油氣勘探之五詳查油氣田 油田面積的大小主要決定于油層的構(gòu)造情況，這就需要進行地震勘探，因為不同時代的巖層往往有叫明顯的區(qū)別，因而地震反射層也是一層一層，但各層的形態(tài)不一定是一致的，這就需要做地震細測，搞清油層構(gòu)造，然后打探邊井，最后在構(gòu)造圖上畫出油水邊界線，這樣能夠比較準確的圈定油田面積油水邊界勘探開發(fā)的攻堅戰(zhàn)識油層定產(chǎn)能 了解油層情況主要是指搞清楚油層的厚度變化，了解油層的分布狀況；同時，還要搞清油層的性質(zhì)如何，了解它的孔隙性、滲透性及油層中含油、水、氣情況。通過資料井獲取地質(zhì)資料，通過探井和資料

18、井的試油，了解單井產(chǎn)油、產(chǎn)氣能力油層對比 把各個井點上同一層位的油層找出來，搞清楚這個井某一個油層和另一口井的哪一個油層相當，是否屬于同一個油層。通過逐井分析比較，把在所有井點上的同一層位的油層找出來，對應起來以后，就可以聯(lián)系起來全面地研究這個油層的地質(zhì)特點了。這種在石油地質(zhì)工作中，把這種尋找油井間相同油層層位的工作叫做油層對比尋找地下油氣藏的“蛛絲馬跡”油氣地表化探油氣地表化探的技術(shù)遙感化探技術(shù)輕烴分析重烴分析C分析前途遠大的非地震勘探 在我國油氣勘探進入到地質(zhì)條件更為復雜、勘探成本越來越高、勘探目標由背斜構(gòu)造油氣藏擴大為構(gòu)造、地層和巖性油氣藏的新階段之后，非地震勘探技術(shù)在石油勘探界受到越來

19、越多的重視 目前使用的非地震勘探技術(shù)主要有地表化學勘探，重、磁、電勘探等 目前國內(nèi)外非地震勘探技術(shù)應用的主要特點就在于將其與地震技術(shù)進行綜合勘探和聯(lián)合解釋深入地下的“眼睛”綜合錄井 地質(zhì)錄井是鉆井過程中一項重要的工作，包括鉆時錄井、巖屑錄井、鉆井液錄井、氣測錄井等，目的是在現(xiàn)場錄取到地下各項相關(guān)的第一手資料“窺探”地下的“窗口”巖心 巖心是在鉆探過程中用特殊的取心鉆具從地下取出的巖石樣品。在石油勘探階段，巖心能夠真實的反映地下地層的時代，有沒有油層，油層的深度和厚度，儲油性能，油、汽、水層的相互關(guān)系；通過多口鉆井巖心的比較分析，還可以了解儲油構(gòu)造的形態(tài)，斷層的性質(zhì)和分布規(guī)律。在油田開發(fā)中，通過

20、巖心可以了解油層的開采狀況，可以在實踐過程中不斷修改和調(diào)整開發(fā)方案，把地下更多的石油開采出來。中國油氣田分布中國的大型油田大慶薩爾圖油田喇嘛甸油田杏樹崗油田克拉瑪依油田中國大型氣田長慶氣田克拉2氣田蘇里格氣田大中型油氣田埋藏最深的油田：塔河油田埋藏最深的氣田：柯克亞氣田、塔里木牙哈氣田、四川五百梯氣田世界油氣田分布世界最大的油田：沙特阿拉伯的加瓦爾油田世界第二大油田：科威特的布爾甘油田世界第三大油田：沙特阿拉伯的薩法尼亞油田世界最大的氣田：俄羅斯的烏連戈衣氣田世界第二大氣田：亞姆堡向地球的深度與廣度進軍世界各國石油勘探的動向，正向三個方面發(fā)展在繼續(xù)尋找中深油層的同時，向深部地層探油在加強陸地上

21、找油的同時，正在向海洋大陸架進軍在尋找背斜油氣田的同時，大力加強非背斜油氣藏的勘探各種油氣資源可以點燃的石頭油頁巖油頁巖一般為褐黑色或黃褐色，可以自燃，油頁巖在湖泊和海洋中都可以形成，它所含有的有機質(zhì)大部分來自于藻類、植物的孢子或花粉，除此之外油頁巖中還常會有豐富的魚類殘骸。盡管油頁巖資源規(guī)模很大，但是由于技術(shù)、經(jīng)濟和環(huán)境污染等方面的原因，油頁巖的開發(fā)受到了限制地球深處的天然氣隨著淺層油、氣勘探領(lǐng)域的日趨深入，人們把勘探的目標向地球深處延伸，與之配套的鉆井設備和技術(shù)手段也不斷發(fā)展。近年的勘探實踐中，石油地質(zhì)工作者越來越多地找到了儲藏在地下深處的天然氣藏，科學家們稱它們?yōu)椤吧钆铓狻被颉吧顚託狻倍?/p>

22、、 形形色色的油氣田四、 資源與資源評價三、 油氣是怎樣找出來的一、 人類家園的秘密目錄非常規(guī)天然氣非常規(guī)天然氣大體歸納為一下幾種：煤成氣 指煤系中煤層和煤系中的分散有機質(zhì)在煤化過程中生成的天然氣，是非常規(guī)天然氣中最重要的一種煤層氣 是專指以吸附狀態(tài)存在于煤層中的煤成氣，是描述煤成氣特定產(chǎn)狀的術(shù)語，其內(nèi)涵也包括人們常說的煤礦瓦斯氣水溶氣 也稱高壓溶解氣，是指含油氣盆地中以溶解狀態(tài)賦存于地層水中的烴類氣體，異常地層壓力往往是水溶氣富集的主要條件深層氣 在國外主要是指埋深在4000米以下的天然氣資源，在中國通常是指現(xiàn)今主要勘探層位以下的天然氣資源可燃冰 天然氣水合物，主要由甲烷氣體構(gòu)成，由于它是藏

23、在沉積巖或巖石的縫縫洞中，開采難度很大油氣資源和油氣儲量油田地質(zhì)儲量的計算油田地質(zhì)儲量的計算方法：容積法物質(zhì)平衡法統(tǒng)計法可采儲量 由于微觀與宏觀上的原因，再加上人為的因素，諸如開發(fā)方式的好壞、開 采工藝技術(shù)的高低等，都會極大影響采收率 可采儲量包含一次采油、二次采油、三次采油采出的油量 一次采油：依靠地層原始能量采油 二次采油：依靠往油層里注水或注氣，以增加地層能量的辦法 三次采油：通過溶劑驅(qū)油法、表面活性劑法、注入蒸氣法、注入二氧化碳 氣體、 井下燃燒法等采出殘留石油的方法油氣資源評價油氣資源是客觀存在于地下深處的烴類流體估算油氣資源的方法體積法 這種方法適用于不同對象與不同的勘探階段。只是其估算的精度與