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第二講石油地質(zhì)學(xué)石油地質(zhì)綜合研究的內(nèi)容與層次石油地質(zhì)綜合研究的內(nèi)容主線:油氣的生成,運(yùn)移,聚集和分布規(guī)律。含蓋內(nèi)容:生,儲(chǔ),蓋,圈,移,保。涉及學(xué)科:地層生物學(xué)、礦物巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)與大地構(gòu)造學(xué)、沉積學(xué)、儲(chǔ)層地質(zhì)學(xué)、有機(jī)地球化學(xué)、石油地質(zhì)學(xué)、地球物理勘探、鉆井、試油、油氣的開(kāi)發(fā)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)。生油氣母質(zhì)及化學(xué)組成主要由:類(lèi)脂化合物、蛋白質(zhì)、碳水化合物及木質(zhì)素和丹寧等生物化學(xué)聚合物組成——通過(guò)腐泥化及腐殖化形成干酪根。一、成烴理論研究干酪根——沉積巖中不溶于非氧化性的酸、堿和非極性有機(jī)溶劑的分散有機(jī)質(zhì)。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為:油氣特別是石油是由低等水生生物(Ⅰ、Ⅱ型干酪根)生成的,且只有當(dāng)有機(jī)質(zhì)深埋到一定程度后才能大量生成石油,此即蒂索等70年代提出的干酪根晚期熱降解生烴理論。煤成油理論低熟油氣理論碳酸鹽巖成烴理論無(wú)機(jī)成因說(shuō)80年代以來(lái),隨著油氣勘探與成烴研究的不斷深入,傳統(tǒng)的成烴理論不斷受到挑戰(zhàn),出現(xiàn)了煤成烴理論、低熟油氣理論等一些新的成烴理論和成烴模式。另外,對(duì)碳酸鹽巖成烴特點(diǎn)的研究也取得了一些新的進(jìn)展。這些都極大地豐富了油氣生成理論,對(duì)80年代以來(lái)的油氣勘探起了重要的指導(dǎo)作用。腐泥組∨殼質(zhì)組∨鏡質(zhì)組∨惰性組1、干酪根的類(lèi)型及演化中揚(yáng)子地化剖面干酪根鏡檢鑒定結(jié)果表
類(lèi)型T12T11P22P13P12P11S2S21S11O∈2+3∈1Z22Z21腐泥型(I)1
1
35
1
2混合型Ⅱ1
612
11
2414Ⅱ221
13115325
腐植型(Ⅲ)3121581222111
合計(jì)68317826331951116①震旦系上統(tǒng)—三疊系下統(tǒng),生物主要以低等海生生物為主,缺少陸相高等植物。這樣出現(xiàn)大量的腐植型干酪根,與當(dāng)時(shí)的生態(tài)環(huán)境不相符。②評(píng)價(jià)干酪根母質(zhì)類(lèi)型主要以透射光鑒定為基礎(chǔ),其本質(zhì)的弱點(diǎn)是分辨力差。尤其是在高成熟階段后,所有的顯微組分均變得不透明,鑒定結(jié)果的有效性受到明顯限制。常用烴源巖評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)陸相盆地?zé)N源巖有機(jī)質(zhì)豐度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)有利的生油相帶:淺海盆地相—淺海槽盆相、臺(tái)棚相組的凹槽臺(tái)地相、濱岸沼澤相等。中國(guó)古海域沉積環(huán)境綜合模式示意圖中揚(yáng)子早寒武世早期巖相古地理與烴源巖分布圖宜昌●潛江鹽湖北部斷坡帶鹽湖沉積模式在鹽湖盆地的物源入口(陡坡)一側(cè),陸源碎屑物質(zhì)供應(yīng)比較充沛的部位,由于“含鹽度較低的河水”大量注入,盆地水體的鹽度較低,鹽巖沉積不發(fā)育,形成陡坡三角洲沉積,在湖中心南部斜坡上形成鹽湖砂壩。沉積微相模型潛北東區(qū)潛4段沉積微相類(lèi)型劃分表
有利的生油相帶:前三角洲相、深水—半深水湖相。油油油氣氣氣54321620602060(%)蒂索1975Ⅱ類(lèi)Ⅲ類(lèi)Ⅰ類(lèi)深度(Km)幾種不同類(lèi)型干酪根成烴模式比較圖母質(zhì)類(lèi)型判別源巖要考慮顯微組分/演化階段10演化階段演化階段演化階段甲烷低成熟原油高成熟油最終甲烷氣演化階段20102020401010(%)(%)(%)(%)成巖深成階段康托羅維奇等1976腐泥型腐植型腐泥型腐植型腐泥型腐植型迭腐型傅家漠1977黃第藩等1981楊萬(wàn)里等油油油油油油氣氣氣氣氣氣氣未成熟低成熟原油未成熟過(guò)成熟重油輕油干氣常用有機(jī)質(zhì)成熟度指標(biāo)有機(jī)質(zhì)熱演化階段Ro(%)TAITmax(℃)PI(S1/S1+S2)成巖階段<0.6<430<0.10深成作用階段生油主帶0.6~1.35<2430~4800.1~0.4凝析油和濕氣帶1.35~2.02.0-4.0480~600>0.4準(zhǔn)變質(zhì)階段>2.0>4.0<6002、時(shí)間—溫度指數(shù)(TTI)沉積有機(jī)質(zhì)向油氣演化的過(guò)程,是時(shí)間、溫度持久有效發(fā)揮作用的結(jié)果成熟度=△TTIi=ri
n·
△ti=2ni
·
△tiTTI=∑
r
n(
△tn)=∑(2n)(△tn
)nmaxnminnmaxnminThmDev2004.exe建28井建28井3、排烴門(mén)限生留烴量(mg/gc)生留烴量(mg/gc)埋深(m)有利勘探領(lǐng)域生烴門(mén)限(R0≈0.5%)生烴高峰生油結(jié)束排烴門(mén)限排烴高峰排油結(jié)束埋深(m)龐雄奇等(1991,1995,2001)Tissot&welte(1978)排烴量殘烴量有利勘探領(lǐng)域排烴門(mén)限(地質(zhì)概念模型)排烴門(mén)限早于生烴門(mén)限生烴門(mén)限早于排烴門(mén)限1000200030004000500060007000各地史期排氣特征未熟油排量占0%累積排油氣強(qiáng)度各期排油氣強(qiáng)度EN7%15.3%7.2%Q累積排烴量排烴量2000100070003500m3/m2m3/m2CP2CT1T2T3J1J2J3KENQ今地史演化過(guò)程古埋深m未熟成熟高熟過(guò)熟R%=0.5R%=1.0R%=2.0天然氣及排出門(mén)限液態(tài)烴及排出門(mén)限②①①②層斷性域區(qū)1.P2、T3、J1和J2四套泥質(zhì)源巖在地史期既能排油、也能排氣;2.進(jìn)入排氣、油門(mén)限最早的是
P2(J1),最晚的是J1(Q);全井排油高峰期在J3沉積期,排氣高峰期在K沉積期;3.品質(zhì)較好的油源巖是P2、T2、J1和J2;氣源巖是P2、J1、J2
和T3;4.貢獻(xiàn)最大的油源巖層是P2(88%),次為J1(6.6%)、J2(4.1%)和T3(1.7%),貢獻(xiàn)最大的氣源巖層是P2(76.3%),次為J2(14.6%)、J1(7.9%)和T3(1.2%).5.泥質(zhì)源巖60%以上的氣以水溶、擴(kuò)散相排出,35%左右以游離相排出.各地史期排油特征J163664.6%1200600KENQJ2Kg/m21未熟階段排氣量占:13.2%Kg/m21J114.0%7%19.5%55%T2J1J2P210002000202711.4%6.2%J2J3J1K37.1%15.8%J2J3P288%100200J1J28.8%133P2T31.7%4.1%17708144J2J1T3P276.3%1.2%7.9%14.6%414240022444400800各層有效運(yùn)移油強(qiáng)度各層有效運(yùn)移氣強(qiáng)度
主控因素:母質(zhì)數(shù)量(TOC)、母質(zhì)質(zhì)量(KTI)、轉(zhuǎn)化程度(R%)4、排烴門(mén)限的變化規(guī)律0.20.52.01.5S3S2S15.04.03.02.01.00.202550751001.0母質(zhì)數(shù)量(TOC,%)母質(zhì)質(zhì)量(KTI)油
門(mén)限判別圖版隨TOC增大變淺;隨KTI增大變淺;隨R%增大變淺
TOC/KTI/R%互補(bǔ)4、排烴門(mén)限的變化規(guī)律生:烴源巖層位,厚度,分布,有機(jī)質(zhì)豐度。儲(chǔ):儲(chǔ)層巖性,物性,厚度,分布。蓋:蓋層巖性,厚度分布,性質(zhì)(區(qū)域蓋層、直接蓋層)運(yùn):運(yùn)移路徑,方向,距離,時(shí)間圈:圈閉類(lèi)型,大小分布,形成時(shí)間,發(fā)育歷史,與成藏時(shí)的匹配性。保:成藏期后的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),熱事件等。二、儲(chǔ)集層和蓋層儲(chǔ)集層、蓋層的巖性?xún)?chǔ)集層:具有互相連通的孔隙、裂隙,能夠儲(chǔ)存和滲濾流體的巖層儲(chǔ)集層主要巖性:各類(lèi)砂巖、礫巖、石灰?guī)r、白云巖、礁灰?guī)r、顆?;?guī)r,及少量火成巖、變質(zhì)巖、泥巖等。川利凸起厚度特征及相帶分析巖芯、薄片和掃描電鏡觀察表明,黃龍組孔隙、洞穴和裂縫均較發(fā)育;孔隙以溶蝕孔、粒內(nèi)溶孔、晶間溶孔為主,次為非組構(gòu)溶孔、粒間(溶)孔,鑄模孔少量。其中,黃龍組二段孔隙最為發(fā)育,薄片見(jiàn)孔率一般>70%,以溶蝕孔、粒內(nèi)溶孔、晶間溶孔為主。儲(chǔ)層特征黃龍組儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)總體上較差,以Ⅲ、Ⅳ類(lèi)為主,但二段孔隙結(jié)構(gòu)較好,以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類(lèi)為主。儲(chǔ)層特征(一)碎屑巖儲(chǔ)層評(píng)價(jià)1、相分析:①
巖性標(biāo)志:特別是結(jié)構(gòu)特征和構(gòu)造特征分析古沉積環(huán)境和水動(dòng)力條件。
②化學(xué)成因標(biāo)志:利用粘土巖和化學(xué)及生物化學(xué)巖的顏色、自生礦物、有機(jī)質(zhì)、微量元素(如鍶、鋇、鎂、鐵、錳、氯等),以及碳、氧同位素等,分析古沉積環(huán)境的水介質(zhì)物理化學(xué)條件。③生物成因標(biāo)志:利用生物化石的類(lèi)型、形態(tài)、大小、成分、分布、豐度、保存完好程度,遺跡化石的類(lèi)型、產(chǎn)狀、豐度、組合關(guān)系及植物根痕跡等,分析古沉積環(huán)境。④電性標(biāo)志:利用自然電位、自然伽馬、電阻率、密度測(cè)井及含氫指數(shù)等恢復(fù)古沉積環(huán)境,劃分沉積相。利用高分辨率地層傾角測(cè)井判斷沉積構(gòu)造及恢復(fù)古水流流向。⑤
地震標(biāo)志:利用地震反射特征、形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征,劃分地震相。要注意地震相與地質(zhì)相的差異。2成巖作用評(píng)價(jià)內(nèi)容利用各種分析測(cè)試手段開(kāi)展成巖標(biāo)志研究(詳見(jiàn)碎屑巖儲(chǔ)層評(píng)價(jià)規(guī)范),劃分成巖階段,并進(jìn)行儲(chǔ)層成巖作用研究。分析壓實(shí)作用、膠結(jié)作用、
溶解作用、重結(jié)晶作用、交代作用等與孔隙形成的關(guān)系,
確定孔隙成因類(lèi)型及分布;研究次生孔隙及其識(shí)別標(biāo)志;
研究孔隙類(lèi)型、孔隙結(jié)構(gòu)及其控制因素;
確定有利孔隙發(fā)育帶及其分布規(guī)律。成巖作用階段劃分:按SY/T5477規(guī)定劃分成巖階段。①自生礦物分布、形成順序及自生礦物中包裹體的均一溫度。②粘土礦物組合及伊利石/蒙皂石(I/S)混層粘土礦物的轉(zhuǎn)化。③巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特點(diǎn)及孔隙類(lèi)型。④有機(jī)質(zhì)成熟度。⑤古溫度:
Ⅰ流體包裹體均一溫度。Ⅱ自生礦物形成溫度。ⅢI/S混層粘土礦物的演化。3、成巖階段劃分依據(jù)①同生成巖階段:沉積物沉積后至埋藏前所發(fā)生的變化與作用的時(shí)期稱(chēng)同生成巖階段。其主要標(biāo)志有:
a.海綠石主要形成于本階段;
b.鮞綠泥石的形成;
c.同生結(jié)核的形成;
d.沿層理面分布的微晶及斑塊狀泥晶菱鐵礦;
e.分布于粒間和粒表的泥晶碳酸鹽,有時(shí)有纖維狀及微粒狀方解石;
f.有時(shí)有新月形及重力膠結(jié)。成巖階段劃分②成巖階段指沉積物已脫離沉積時(shí)的水體,在埋藏過(guò)程中經(jīng)膠結(jié)、固結(jié)成巖直至變質(zhì)作用之前所發(fā)生的物理,化學(xué)作用的時(shí)期成巖階段劃分Ⅰ早成巖階段:A、BⅡ晚成巖階段:A、B、CⅠ早成巖階段:指沉積物由弱固結(jié)到固結(jié)成巖的階段。Ⅱ晚成巖階段:指巖石固結(jié)后,在深埋環(huán)境下直到變質(zhì)作用之前的階段。③表生成巖階段:指處于某一成巖階段弱固結(jié)或固結(jié)的碎屑巖,因構(gòu)造抬升而暴露或接近地表,受到大氣淡水的溶蝕,發(fā)生變化與作用的階段。4、碎屑巖儲(chǔ)層評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(二)碳酸鹽巖儲(chǔ)層評(píng)價(jià)1、儲(chǔ)層巖石學(xué)特征評(píng)價(jià):
顏色、礦物、結(jié)構(gòu)、
沉積構(gòu)造(物理成因構(gòu)造、化學(xué)成因構(gòu)造、
生物沉積構(gòu)造、生物—化學(xué)沉積構(gòu)造);2、沉積層序研究(劃分沉積旋回,確定其性質(zhì)、大??;分析旋回間的接觸及組合關(guān)系;在旋回內(nèi)部劃分次級(jí)旋回并分析不同級(jí)別沉積旋回的成因及控制因素)及相劃分3、成巖作用評(píng)價(jià):
分析壓實(shí)作用、
膠結(jié)作用、
溶蝕作用、
白云巖化作用、
去白云巖化作用、
重結(jié)晶作用,研究影響因素,劃分成巖環(huán)境及成巖相。4、確定成巖序次與孔隙演化間的關(guān)系,編制成巖序次與孔隙演化圖。劃分次生孔隙類(lèi)型和發(fā)育段。5、儲(chǔ)集性能評(píng)價(jià)①儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間類(lèi)型;
②儲(chǔ)集空間特征:孔、洞、縫的發(fā)育和分布;③儲(chǔ)集巖基質(zhì)孔隙結(jié)構(gòu)特征.;④儲(chǔ)層的儲(chǔ)集類(lèi)型;⑤儲(chǔ)層物性:孔隙度、滲透率大小、分布及在縱向上的變化規(guī)律,以及不同圍壓條件下孔隙度與滲透率大小和分布。⑥儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)與儲(chǔ)層物性之間的關(guān)系。⑦儲(chǔ)層儲(chǔ)集性能的影響因素:Ⅰ分析沉積條件對(duì)儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間類(lèi)型、大小、形狀、發(fā)育程度及連通情況的影響。Ⅱ成巖作用對(duì)儲(chǔ)層儲(chǔ)集空間形成、發(fā)展以及消亡的影響。Ⅲ構(gòu)造作用對(duì)裂縫發(fā)育分布的影響。6、碳酸巖儲(chǔ)層評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(三)蓋層封閉性評(píng)價(jià)蓋層主要巖性:蒸發(fā)巖類(lèi)、泥頁(yè)巖類(lèi),及灰?guī)r少量火成巖、變質(zhì)巖等。特殊蓋層有:水合物蓋層(甲烷在低溫高壓下具有與水形成水合物晶體而喪失活力形成封蓋)、瀝青蓋層(先期油氣藏破壞后重質(zhì)瀝青滯留在儲(chǔ)層中,對(duì)后期運(yùn)聚的油氣起封蓋作用)等。根據(jù)分布范圍的不同可分為:區(qū)域性蓋層、局部性蓋層根據(jù)與油氣藏縱向位置的關(guān)系可分為:直接蓋層、上覆蓋層1、蓋層的微觀封閉性毛細(xì)管封閉烴濃度封閉(壓力系數(shù)1.0-1.31,常壓)物性特征微孔隙結(jié)構(gòu)擴(kuò)散系數(shù)超壓封閉2、影響蓋層有效性的因素①巖性:頁(yè)巖、泥巖蓋層常與碎屑巖儲(chǔ)集層并存,鹽巖、膏巖蓋層多發(fā)育在碳酸巖剖面中,裂縫不發(fā)育區(qū)的致密泥灰?guī)r、灰?guī)r也可充當(dāng)蓋層。②韌性:在褶皺帶及推覆帶中,蓋層的韌性對(duì)油氣封存至關(guān)重要。③蓋層厚度:理論上說(shuō)蓋層厚度對(duì)封閉能力沒(méi)有直接影響,但當(dāng)蓋層的排替壓力或剩余壓力不夠大時(shí),加大厚度能彌補(bǔ)不足。④連續(xù)性:蓋層的大范圍連續(xù)穩(wěn)定分布對(duì)于油氣聚集有十分重要的意義。蓋層面積越大,越有利于形成大油氣田。油氣運(yùn)移貫穿于油氣藏的形成、調(diào)整和破壞的全過(guò)程,因此,搞清油氣運(yùn)移的途徑、方向和時(shí)期對(duì)油氣勘探具有重要的指導(dǎo)意義。1、油氣的初次運(yùn)移:油氣從烴源巖向儲(chǔ)集層的運(yùn)移為初次運(yùn)移。①運(yùn)移相態(tài):水溶相、游離相、油溶氣相、氣溶油相等;②主要?jiǎng)恿τ袎簩?shí)作用、欠壓實(shí)作用、蒙脫石脫水作用、有機(jī)質(zhì)生烴作用、流體熱增壓作用、滲析作用及構(gòu)造應(yīng)力作用、毛管壓力、擴(kuò)散作用、和碳酸巖固結(jié)及重結(jié)晶作用等。三、油氣的運(yùn)移(一)基本概念2、油氣的二次運(yùn)移:石油和天然氣進(jìn)入儲(chǔ)集層以后的一切運(yùn)移,都稱(chēng)為二次運(yùn)移??勺匪饔蜌膺\(yùn)移方向。①運(yùn)移相態(tài):主要呈游離相,天然氣可呈游離相和水溶相②主要?jiǎng)恿τ校焊×?、水?dòng)力、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)力作用等。③運(yùn)移通道:儲(chǔ)集層的孔隙、裂縫、斷層和不整合面等。三、油氣的運(yùn)移(一)基本概念油氣藏分布在油氣運(yùn)移的路徑上,因此尋找油氣藏的關(guān)鍵在于確定油氣運(yùn)移的路徑和方向。但首先要確定油氣源。三、油氣的運(yùn)移(二)油氣源對(duì)比(包括油氣與源巖的對(duì)比以及不同油氣之間的對(duì)比)常用對(duì)比指標(biāo):1、正構(gòu)烷烴分布特征:形態(tài)、碳數(shù)分布范圍、OEP、主峰碳等;2、異戊間二烯型烷烴:姥鮫烷/植烷、非姥鮫烷/姥鮫烷、姥鮫烷/正十七烷、植烷/正十八烷、(姥鮫烷+植烷)/(正十七烷+正十八烷)等;3、甾、萜類(lèi)化合物特征:規(guī)則甾烷碳數(shù)分布特征(C27、C28、C29三角圖)、也把反映母源的參數(shù)與沉積環(huán)境參數(shù)結(jié)合的、及把母源、沉積環(huán)境與成熟度三者結(jié)合的參數(shù);4、穩(wěn)定碳同位素:?jiǎn)误w烴碳同位素等。原油同源性對(duì)比馬王廟地區(qū)原油和總口、拖市地區(qū)原油同為半咸水-咸水湖相原油咸水-半咸水湖相油氣藏分布在油氣運(yùn)移的路徑上,因此尋找油氣藏的關(guān)鍵在于確定油氣運(yùn)移的路徑和方向。沉積盆地中油氣運(yùn)移和分配往往是不均勻的。而那些在歷史上油氣呈匯聚運(yùn)移的區(qū)域?qū)τ蜌獠氐男纬勺顬橹匾?/p>
研究確定油氣運(yùn)移的流向最好辦法就是在生烴期確定后,研究生油層頂向古構(gòu)造面貌。進(jìn)而計(jì)算流體勢(shì),從而分析確定油氣的流向和流量。(三)、油氣運(yùn)移途徑研究1、古隆起控制油氣的運(yùn)移方向江漢探區(qū)泥盆系沉積前震旦系頂面古構(gòu)造圖樂(lè)山-龍女寺古隆黔中古隆大巴山大洪山古隆高勢(shì)區(qū)低勢(shì)區(qū)高低低2、流體勢(shì)分析:Hubbert將地下單位質(zhì)量流體具有的機(jī)械能的總和定義為流體勢(shì)鄂西渝東區(qū)侏羅紀(jì)末期上震旦統(tǒng)運(yùn)載層氣勢(shì)平面分布圖油氣在儲(chǔ)層中運(yùn)移,表現(xiàn)在:油氣中輕質(zhì)組分增加↑瀝青質(zhì)和膠質(zhì)含量減少↓
比重和粘度減小↓大分子難以通過(guò)孔隙喉道而變殘留下來(lái),巖石對(duì)大分子和極性強(qiáng)的分子吸附作用強(qiáng),使得運(yùn)移方向上低小分子運(yùn)移速度快。3、油氣組分對(duì)比—同一油源才能進(jìn)行運(yùn)移地化指標(biāo)的研究。油氣在儲(chǔ)層中的運(yùn)移會(huì)在儲(chǔ)層中殘留痕跡,運(yùn)移會(huì)引起組分分離,使油氣組成和生物標(biāo)志物發(fā)生變化,利用地層色層效應(yīng)可追索運(yùn)移方向。用甾烷參數(shù)表示的成熟-運(yùn)移圖(BMAI分布圖)成熟度縱坐標(biāo):5a(20s)/5a(20R)代表烴類(lèi)成熟度。橫坐標(biāo):14β、17β(20R)/5a(20R)代表運(yùn)移距離?!獙?shí)線為成熟度趨勢(shì)線--虛線為地層色層效應(yīng),即運(yùn)移趨勢(shì)線。①利用生物標(biāo)志化合物分析運(yùn)移最經(jīng)典的圖式烷基咔唑類(lèi)分子結(jié)構(gòu)示意圖咔唑類(lèi)的1至8號(hào)碳位都可被烷基取代,根據(jù)1、8碳位的取代情況,烷基咔唑可分為三組:第一組(G1),1、8位氫原子全部被烷基取代,N-H全屏蔽;第二組(G2),1、8位上只有一氫原子被烷基取代,N-H部分屏蔽,為半裸露型;第三組(G3),1、8位氫原子均未被取代,N-H全裸露。②三環(huán)萜/五環(huán)萜:三環(huán)萜烷比五環(huán)萜運(yùn)移快↑③含氮化合物,研究油氣運(yùn)移是近年來(lái)的重要新進(jìn)展。含氮化合物評(píng)價(jià)油氣運(yùn)移原理1、隨著運(yùn)移距離的增加,地層的分餾效應(yīng)使含氮化合物的絕對(duì)總量降低;2、咔唑類(lèi)化合物上的氮?dú)滏I上氫原子易與巖石上負(fù)電性的原子形成氫鍵。全屏蔽型含氮化合物受巖石吸附作用弱,隨著運(yùn)移距離的增加逐漸富集;而半裸露或全裸露型含氮化合物受巖石吸附作用強(qiáng),隨著運(yùn)移距離的增加含量逐漸降低。表現(xiàn)為隨運(yùn)移距離的增加屏蔽/半屏蔽、屏蔽/全裸露比值增大。1,3
G1—極性小,與周?chē)浇樽饔眯?,運(yùn)移相對(duì)較快;-H全屏蔽
G3—由于N-H全暴露,與周?chē)浇樘貏e是圍巖表面作用強(qiáng),因此其運(yùn)移速度最慢;
G2—?jiǎng)t居中。馬王廟油田與拖市總口原油生物標(biāo)志物參數(shù)對(duì)比馬王廟油田各油組的原油和拖市、總口原油生物標(biāo)志物各項(xiàng)參數(shù)基本相同,表明它們同源關(guān)系好
C29異甾烷20R表現(xiàn)為富集效應(yīng),這是與運(yùn)移作用有關(guān)的異甾烷富集現(xiàn)象。同處于高成熟階段的原油,生標(biāo)參數(shù)難以指示出油氣運(yùn)移方向馬26斜4-71井馬斜56井馬13井馬30井馬16井馬24井C29甾烷指示油氣運(yùn)移方向圖成熟作用運(yùn)移效應(yīng)潛深11井總3X井馬王廟油田含氮化合物油氣運(yùn)移指標(biāo)選擇選取參數(shù)靠近生油洼陷的總口、拖市原油含氮化合物總量比馬王廟油田高??傮w隨著油氣運(yùn)移距離的加大總量逐漸減少,馬24井含氮化合物富集,原因在于馬24井原油埋深較淺,受生物降解后,飽和烴降低、非烴比較富集油氣運(yùn)移方向馬36斜9-3馬王廟油田側(cè)向運(yùn)移模式含氮化合物的異構(gòu)體在較長(zhǎng)距離的運(yùn)移過(guò)程中,同樣表現(xiàn)出強(qiáng)烈的運(yùn)移效應(yīng)。具體表現(xiàn)在屏蔽型的1,8-DMC有富集趨勢(shì),而全裸型的二甲基咔唑如2,7-DMC受儲(chǔ)層的吸附而明顯減少,所以1,8-/2,7-DMC隨油氣運(yùn)移距離的增加比值逐漸增大油氣運(yùn)移方向1.67比值1.701.691.621.44馬36斜9-31.881.392.502.581.39馬王廟油田側(cè)向運(yùn)移模式4、利用δ13C1同位素判別天然氣垂向運(yùn)移距離對(duì)于同—地區(qū)或氣田,同一種母質(zhì)來(lái)源的天然氣,利用同位素組成與干燥系數(shù)來(lái)判別天然氣的運(yùn)移作用是行之有效的方法之。其原理是首先確定研究區(qū)源巖的埋深與成熟度的對(duì)應(yīng)關(guān)系,然后利用δ13C1—RO關(guān)系和深度—RO關(guān)系,可以計(jì)算出天然氣源巖相當(dāng)于現(xiàn)今的埋深,再結(jié)合目前的產(chǎn)層深度,就可以估算出天然氣的垂向運(yùn)移距離。注:14.121lgRO—34.39±式中取-2.5(據(jù)戴金星)利用δ13C1值估算東方1—1—2井氣層天然氣垂向運(yùn)移距離5、天然氣運(yùn)移的同位素分餾效應(yīng)天然氣在運(yùn)移過(guò)程中,同位素組成將發(fā)生分餾作用,沿著運(yùn)移方向,δ13C1、δDC1值逐漸變輕,C2—C4烷烴系列同位素也呈遞減趨勢(shì),但往往變化較C1同位素平緩。東方1—1氣田(2井)天然氣垂向運(yùn)移同位素組成變化崖13—1氣田天然氣側(cè)向運(yùn)移同位素組成變化在天然氣側(cè)向運(yùn)移過(guò)程中,隨著δ13CCO2值的變輕,CO2含量也是沿著運(yùn)移方向遞減的。對(duì)于同一來(lái)源的天然氣,CO2含量及同位素組成在運(yùn)移方向上明顯變化似乎暗示著有機(jī)成因的CO2成分可能發(fā)生優(yōu)先運(yùn)移。東方1—1氣田(2井)天然氣垂向運(yùn)移同位素組成變化
6、CO2的變化指示天然氣側(cè)向運(yùn)移四、石油和天然氣的聚集(一)基本概念
1、圈閉:適合于油氣聚集、形成油氣藏的場(chǎng)所,成為圈閉。圈閉由三部分組成:儲(chǔ)集層、蓋層、阻止油氣繼續(xù)運(yùn)移的遮擋物,它可以是蓋層本身的彎曲變形,如背斜,也可以是斷層、巖性變化等。但圈閉中不一定都有油氣,有一定數(shù)量的運(yùn)移的油氣,由于遮擋物的作用,組織了繼續(xù)運(yùn)移,而在儲(chǔ)集層中聚集起來(lái),而形成油氣藏。
2、油氣藏:是地殼上油氣聚集的基本單元,是油氣在單一圈閉中的聚集,具有統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)和油水界面(?)。四、石油和天然氣的聚集
3、圈閉的度量:溢出點(diǎn)、閉和面積、閉和高度、有效孔隙度和儲(chǔ)層厚度、圈閉的最大有效容積。
①、溢出點(diǎn):流體充滿圈閉后開(kāi)始溢出的點(diǎn)水稱(chēng)為溢出點(diǎn)。②、閉和面積:通過(guò)溢出點(diǎn)的構(gòu)造等高線所圈出的面積稱(chēng)為該圈閉的閉和面積。
①、邊水:若油層厚度不大,或構(gòu)造傾角較陡,此時(shí)油氣充滿圈閉的高部位,水圍繞在油氣藏的四周,即含油邊緣外為水稱(chēng)為邊水。②、底水:若油層厚度大,傾角小,油氣藏的下部為水則為底水。
4、油氣藏的度量:含油邊界和含油面積、底水、邊水、油氣柱高度、氣頂和油環(huán)、充滿系數(shù)。四、石油和天然氣的聚集(二)油氣富集條件
1、充足的烴源條件
4、必要的保存條件:構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響;區(qū)域水動(dòng)力對(duì)油氣藏保存的影響。
2、有利的生、儲(chǔ)、蓋配置關(guān)系
3、有效的圈閉:①圈閉形成時(shí)間與區(qū)域性油氣運(yùn)移時(shí)間匹配;②圈閉的位置臨近油源區(qū)。(三)油氣藏形成時(shí)間的確定1、埋藏史與成烴演化史研究2、構(gòu)造發(fā)育史
2、構(gòu)造發(fā)育史
3、圈閉形成時(shí)間的確定①、包裹體的類(lèi)型和分布特征4、流體歷史分析確定油氣藏形成時(shí)間②、各類(lèi)包裹體均一溫度分布研究③、各類(lèi)組合類(lèi)型包裹體形成時(shí)間分析④、油氣運(yùn)移時(shí)間推測(cè)推測(cè)為印支運(yùn)動(dòng)早期捕獲的包裹體,為上古生界低熟油及下古生界高熟油的運(yùn)移造成的。推測(cè)為晚燕山期過(guò)熟油氣運(yùn)移時(shí),先期的裂縫作為主要運(yùn)移通道時(shí)捕獲的。晚燕山期裂縫此時(shí)正是下古生界過(guò)熟油氣及上古生界成熟油的運(yùn)移時(shí)期,捕獲的有機(jī)包體以Ⅱ、Ⅲ類(lèi)為主。此外還有儲(chǔ)層成巖作用與烴類(lèi)流體運(yùn)聚關(guān)系分析、成巖礦物同位素地球化學(xué)分析、儲(chǔ)層固體瀝青分析等多種方法手段,需要在工作中加以靈活應(yīng)用。(四)油氣藏的類(lèi)型1.構(gòu)造油氣藏--由于地殼運(yùn)動(dòng)使地層發(fā)生變形或變位而形成的圈閉稱(chēng)為構(gòu)造圈閉;在構(gòu)造圈閉中的油氣聚集稱(chēng)為構(gòu)造油氣藏。圈閉類(lèi)型(有利的圈閉類(lèi)型是獲得氣藏的主要因素)1.構(gòu)造油氣藏(四)油氣藏的類(lèi)型2.地層油氣藏--指儲(chǔ)集層由于縱向沉積連續(xù)性中斷而形成的圈閉,即與地層不整合相關(guān)的圈閉,在地層圈閉中的油氣聚集稱(chēng)為地層油氣藏。(四)油氣藏的類(lèi)型3、巖性油氣藏:由于儲(chǔ)集層巖性變化所形成的圈閉為巖性圈閉;在其中聚集了油氣即為巖性油氣藏。4、水動(dòng)力油氣藏:由水動(dòng)力或與非滲透性巖層聯(lián)合封閉,使靜水條件下不能形成圈閉的地方形成油氣圈閉稱(chēng)為水動(dòng)力圈閉;在其中聚集了商業(yè)規(guī)模的油氣即為水動(dòng)力油氣藏。5、復(fù)合油氣藏:儲(chǔ)油氣圈閉往往由多種因素控制,當(dāng)多種因素共同起大致相同的作用時(shí),就成為復(fù)合油氣藏,如構(gòu)造—地層、構(gòu)造—巖性、巖性—水動(dòng)力復(fù)合油氣藏等等。(五)、巖性地層油氣藏形成條件圈閉形成條件
縱向沉積連續(xù)性中斷儲(chǔ)集體相變尖滅
致密地層中次生溶蝕孔洞或裂縫發(fā)育鼻狀構(gòu)造背景有利儲(chǔ)集條件有利相帶:(扇)三角洲前緣、濁積扇、河道砂體
退積型、進(jìn)積型、孤立型,水進(jìn)期、低位期、高位期良好供油途徑
儲(chǔ)集層直接與生油層接觸斷層或不整合連接圈閉和生油層。有利聚集區(qū)帶
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