地球化学中的油气运移及环境效应

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同位素地球化学在油气领域上的应用

同位素地球化学在油气领域上的应用同位素地球化学是研究地球上同位素的分布、变化和地球化学过程的一门学科。

在油气领域，同位素地球化学的应用主要体现在以下几个方面。

同位素地球化学可以用于研究油气的形成和演化过程。

通过分析油气中的同位素组成，可以确定油气的来源和成因。

例如，通过测定油气中的碳同位素比值，可以判断油气是来自海相还是陆相沉积环境，从而指导勘探工作。

同时，同位素地球化学还可以揭示油气的演化过程。

例如，通过测定油气中的氢同位素比值，可以判断油气的成熟度和演化过程，为油气勘探和开发提供重要依据。

同位素地球化学可以用于判别油气的来源和成因。

不同地质环境和沉积条件下形成的油气具有不同的同位素特征。

通过测定油气中的同位素组成，可以确定油气的来源和成因。

例如，通过测定油气中的氮同位素比值，可以判别油气的有机质来源，如海洋生物还是陆地植物。

同时，同位素地球化学还可以用于判别油气的类型和成分。

例如，通过测定油气中的氧同位素比值，可以判别油气中是否存在生物碳酸盐的组分，从而判断油气的类型和成分。

第三，同位素地球化学可以用于研究油气的运移和储集过程。

油气在地下储层中的运移和储集过程受到地质构造、岩石孔隙结构和流体作用等因素的影响。

通过测定油气中的同位素组成，可以揭示油气的运移和储集过程。

例如，通过测定油气中的氦同位素比值，可以确定油气的来源和运移路径，为油气勘探和开发提供重要依据。

同时，同位素地球化学还可以揭示油气在地下储层中的运移和储集机制。

例如，通过测定油气中的硫同位素比值，可以判断油气中硫化氢的来源和生成机制，从而揭示油气在地下储层中的运移和储集过程。

同位素地球化学还可以用于研究油气的污染和环境影响。

随着油气勘探和开发的不断深入，油气的污染和环境影响问题日益突出。

通过测定油气中的同位素组成，可以揭示油气的污染来源和迁移路径，为油气污染防治提供科学依据。

例如，通过测定地下水和土壤中的同位素组成，可以判断是否存在油气污染，从而指导油气污染防治工作。

第11章油气运移

促使油气初次运移的动力多种多样,但需要强调的是在烃源岩有机质热演化生烃过程的不同阶段,其主要排烃动力有差异,即上述各作用力的作用时间及作用大小是不同的. 在中-浅层深度,压实作用为主要动力; 中-深层以异常压力为主要动力,由于油气大量生成主要发生在中-深层,因此,异常压力更显得重要.
泥质烃源岩不同阶段的排烃动力埋藏深度 m 0～1500 1500～4000 4000～7000 温度 ℃ 10～ 50 50～150 有机质热演化阶段未熟成熟油气运移动力正常压实,渗析,扩散正常压实-欠压实,蒙脱石脱水, 有机质生烃,流体热增压,渗析, 扩散
F浮力 = V ( ρW ρ O )g
g--重力加速度; ρo--石油的密度.
式中:V--油相体积; ρw--水的密度;
浮力的方向垂直向上.在水平地层水平地层条件下,油气垂直向上运移至水平地层储盖层界面;在地层倾斜地层倾斜情况下,油气则沿地层上倾方向运移. 地层倾斜
2,水动力水流的方向性: 水流的方向性: ▲ 压实水流压实水流的流动方向:是从盆地中心向盆地边缘; ▲ 地表渗水地表渗水的方向:是从盆地边缘露头区向盆地内部流动. ▲ 局部地区或局部构造局部地区或局部构造:水的流动可以沿水平地层作水平运动,也可以沿倾斜地层向下倾或沿上倾方向运动. 因此,水动力在油气运移过程中的作用(阻力动力) 要阻力或动力阻力动力看水流动方向与油气浮力方向是否一致而定.
膨胀型粘土(蒙脱石) 向非膨胀型粘土(伊利石)转化的数量随深度增加的曲线(据 Schmidt, 1978)
蒙脱石
随D T
104.4—110 C, 加入钾云母
脱去层间水和有机质分子(进入粒间孔隙)
伊利石

油气运移简介

11
④ 渗透作用渗透作用是指水由含盐度低的一侧向含盐度高的一侧运移的作用，它与溶液的扩散作用大小相等，方向相反。由于页岩是天然的半渗透膜，有渗滤盐类离子的作用，造成地下水各层之间的含盐度有很大差别。
据Jones 计算(1967)，当含盐量达到5％时，可产生42kg/cm2的渗透压力差，达15％时，可产生224kg/cm2的渗透压力差。所以，他认为温度和含盐度的不同是地下流体流动的两个关键因素。如果渗透流指向一个封闭的岩系，则将使岩系内的流体产生异常压力。 ⑤ 构造作用（抬升——高压；下沉——低压）
◆新生流体的增压作用
1．干酪根热演化，生成的气态烃和液态烃的增压作用。
2．粘土矿物高岭石向伊利石转化，在一定温度条件下，脱去层间水，孔隙流体数量增多，在热力作用下，形成异常高压。
◆毛细管力的作用
烃源岩与储集层界面处，表现为动力。
1 1 Pc 2 cos r R
15
第三章
第一节第二节第三节第四节
油气藏
油气运移圈闭与油气藏油气藏的形成与破坏油气藏类型
本章主要论述油气运移的基本概念、初次运移和二次运移的机理；圈闭与油气藏的概念、圈闭与油气藏的度量、油气水在油气藏中的分布；油气藏形成的基本条件；油气藏形成中的几个问题（油气差异聚集原理、油气藏形成时间的确定、油气藏的破坏与再形成）；油气藏的地质类型。
2
一、概
（一）油气运移概念
述
油气运移:即油气在地下的流动，或在地下因自然因素所引起的位置移动。
油气运移在油气藏形成中的作用
有机质沉积物埋藏
（原生油）
储集层油气运移
次生油气藏
油气运移油气藏

石油地质学(2010)-第四章油气的运移

油气聚集
初次运移
疏导层烃源岩
二次运移
油气
2
第一节油气运移概述
二、油气运移在油气藏形成中的作用
有机质沉积物埋藏烃源岩干酪根
（原生油）储集层油气运移
次生油气藏油气运移油气运移油气藏
油气运移与油气生成及油气藏的形成、破坏、再形成过程紧密相联系油气运移与油气生成及油气藏的形成、破坏、再形成过程紧密相联系
19
第二节油气初次运移
在石油大量生成的温度范围内，升高温度对其溶解度的提高只有十分有限的作用温度<100℃时, 石油的溶解度很低温度>100℃后,溶解度开始有较明显增大 ,但一般也仅为几至数十 ppm 即使在180℃的高温下, 溶解度也只有数十至数百ppm 在更高温度下可望石油的溶解度会有较快的增加,但这样的高温已超过运移
（三）新生流体的增压作用生烃作用．有机质生烃生烃作用 1．有机质干酪根在热演化过程中生成的产物（油/气/水）。 Momper（1978）：生成流体的体积超过原始干酪根体积的 25%。不断生成的新生流体进入烃源岩的孔隙空间，使孔隙流体体积增加，在压实阶段，烃源岩排液顺 , 体积膨胀产生的压力将推动油气运移；欠畅时畅时, , 促进异常高压压实阶段，当排液不畅或受阻时压实阶段，当排液不畅或受阻时, 促进异常高压。形成，引起烃类排出形成，引起烃类排出。脱水作用．蒙脱石脱水脱水作用 2．蒙脱石蒙脱石 : 膨润性粘土矿物 , 含大量层间水（按体积计算可占矿物的 50% ），在压实和热力作用下, 逐渐转化为伊利石将释放层间水，成为孔隙水，增加孔隙流体体积。 , 由脱出水产生的压力将在烃源岩排液顺畅时在烃源岩排液顺畅时, , 促进异推动油气运移；当排液不畅或受阻时推动油气运移；当排液不畅或受阻时, 促进异。常高压形成常高压形成。

地球化学参数在油气运移研究中的应用——以塔里木盆地塔中地区为例

效通道，整合面和连通性砂体为油气侧向运移提供了通道。实践表明，地球化学资料与地质特征分析相结合，究油不将研气垂向运移，析断裂活动史，分以断裂为线索，足多目的层部署，以提高塔中地区勘探成功率。对油气侧向运移的输立可导体系的研究表明，一定构造背景的优质储层是侧向运移的优势通道，择的目的层段相对构造高部位是以侧向运移有选
Ａｂｓｒｃ：ｄｏａｂｎｍｉｒｔｏｎｔｅＴａｈｎａｅｆＴｒｍｓｎｉｓｕｅｔｒｕｈｅｃｅｃｌｔａｉｇｔａｔＨｙｒｃｒｏｇａｉｎｉｈｚｏｇｒａｏａｉＢａｉｓｔｄｉｄｈｏｇｇｏｈｍｉａｒｃｎｂｓｄｏｎａｙｅｆｓｔｒｔｄｈｄｏａｂｎａｏｔｃｃｍｐｕｎｓｎｔｏｅｏｓｃｍｐｕｎｓａｄｔａｅｅｅｎｓｏａｅｎａｌｓｓｏａｕａｅｙｒｃｒｏｓ，ｒｍａｉｏｏｄ，ｉｒｇｎｕｏｏｄｎｒｃｌｍｅｔｆｌｉｎｌｓｏ．ｈｅｒｓｔｅｅｌｈｔｂｔｅｔｌａｄｌｔｒｌｈｙｒｃｒｏｇａｉｎａｅｃｍｍ０ｎｔｅｓｕｖｆｕｄｉｃｕｉｎｓＴｅｕｌｒｖａｓｔａｏｈｖｒｉａｎａｅａｄｏａｂｎｍｉｒｔｏｒｏｃｎｉｈｔｄａｅ．ａｌｓｈｒｒｈｆｅｔｖｅｔｅｌｍｉｒｔｎｐｔｗａｓ，ｉｅｕｃｎｏｍｉｅｎｏｎｃｅａｄｂｄｅｒａＦｕｔｅｅａｅｔｅｅｆｃｉｅｖｒｉａｇａｉａｈｙｗｈｌｎｏｆｒｔｓａｄｃｎｅｔｄｓｎｏｉｓｏｉ

地球化学过程及其对环境影响

地球化学过程及其对环境影响地球是一个庞大的生命体系，复杂的地质化学过程使其成为了我们能够生存的宝贵家园。

然而，地球化学过程和人类的活动引起的人为干预也会对我们环境造成不可估量的影响。

本文将分析地球化学过程对环境的影响，并探究人类活动与地球化学过程相互作用的可持续性。

地球化学过程与环境影响地球化学过程是指地球内部和外部物质在自然界中的广泛运动与转换过程。

地球化学过程对环境的影响包括以下几个方面：1. 变质作用导致岩石中的矿物质释放，进入地表或者大气中。

例如，岩石中可以释放出有害元素如镉、铜、铅等，进入环境比如水、土壤、空气等中。

2. 化学风化作用可以引发土地退化、水土流失等问题，如腐蚀性很强的酸雨降落到土地，会导致土地的退化和生物受到污染。

3. 地球化学过程也会造成自然灾害，如地震、火山喷发、山体滑坡、泥石流等。

4. 地球化学过程中的某些元素或化合物可以对环境产生积极影响，如培育了许多地域的矿产资源，促进了生态环境和人类经济发展，增加了许多就业机会，促进了区域发展。

人类活动与地球化学过程的互动人类活动对地球环境造成的影响是长期积累的。

不断的工业化、城市化以及人口增长，不断地对自然资源进行挖掘和利用，这些活动都会对地球化学过程造成不可估量的影响。

1. 过度开采矿物资源：矿物资源是地球化学过程中的一部分，对人类发展和生存有着不可替代的作用。

但是，过度开采和高强度捕捞矿物资源的活动也会给地球带来重大威胁，如土地沙化、水土流失、劣化土地质量、水源污染等。

2. 燃烧化石燃料：人类活动不断使用有害化学物质，特别是加工和使用燃油、煤炭等化石燃料，对气候和自然环境造成了重大的影响。

年复一年、日复一日的能量消耗和排放气体，对环境的影响才得以大规模的暴露出来。

3. 污染物排放：生活垃圾的堆积和排放污染物是人类对环境科学的伤害之一。

工业、农业和生活中不断产生的一系列污染物，如二氧化硫、氮氧化物、有机物、氨气和重金属等，都会对地球形成严重影响。

石油地质学第6章油气运移

第六章
概述
石油与天然气的运移
油气运移过程中的受力分析油气的初次运移油气的二次运移流体动力与油气运聚研究实例
§1 概述一、概念
油气运移即油气在地下的流动，或在地下因自然因素所引起的位置移动。按油气运移所发生的场所可分为初次运移和二次运移。初次运移——油气自生油层向储集层（运载层）中的运移。二次运移——油气进入储集层/运载层之后的一切运移。
这些问题正是油气勘探和评价中急待解决的问题。
四、发生运移的必要条件
1、流体
2、动力条件
3、通道
§2 油气运移过程中的受力分析一．地静压力
指某一深度地层在单位面积上所承受的上覆岩石柱的压力(压强)：
S s g Z s g dZ
0
Z
地静压力随着上覆地层的增厚而增大，它对下伏沉积物的作用主要是促进了压实和固结作用。泥岩的正常孔-深关系：
内摩擦力：是石油流动时分子之间相对运动而引起的摩擦力，一般可以用石油的粘度来表示。内摩擦力越小，越有利于分子运动和石油运移。 …………
§3
油气的初次运移
一、油气发生初次运移时的介质环境特点
1．泥质岩的孔隙细小泥质岩中片状硅酸盐＞50%，随着泥质岩增多，岩石孔隙不仅越来越小，且越来越扁平，呈长方形。
Pc
2 rc cos
rc 2
2 cos rc
毛细管压力的方向由润湿相指向非润湿相（如由水指向油）。
六．其它力
构造应力：根据现今地震活动反映的构造应力场分布，地下水位的变化呈现如下规律：①震前应力能量积累阶段（水位趋势性下降），②震时能量释放阶段（水位急剧上升），③震后应力调整阶段（水位缓慢回升，后恢复正常）。

第五章油气运移地化参数

第五章指示油气运移的地球化学参数石油是一种多组分的复杂混合物，每个组分的物理化学性质存在差异。

当它们从油源层被排到相邻近的运移通道中进行运移时，由于石油组分与运移介质之间物理-化学作用的影响，多组分的复杂混合物将发生不同程度的分异作用，导致石油的组成和性质发生一系列的变化，即发生分馏。

导致这种变化的影响因素颇多，在不同的地质-化学条件下，对于石油的不同组分，各种因素的影响程度不尽相同，目前还不是很了解。

而地球化学参数却可以为这些变化提供直接的证据。

现在在运移研究中发挥重要作用的地球化学参数包括石油的不同馏分、流体包裹体和同位素等。

一、原油馏分1．生物标志化合物现在用于油气运移研究中的生物标志化合物主要包括正构烷烃、异戊二烯烃、甾烷、萜烷、芳烃及卟啉化合物。

（1）正构烷烃正构烷烃是石油的重要组成部分，也是石油地化中研究和应用较早的化合物之一。

与生物标志化合物有关的正构烷烃，碳数分布范围很广，从 nC13—nC40，甚至到nC50，由于分析上的原因，一般研究的在nC15—nC35之间。

随着运移距离的增加nC17—nC25范围内的正构烷烃表现出与运移距离成正比的关系,即运移距离越长, nC17—nC25范围的正构烷烃含量越高。

在运移过程中，层析作用占主导地位时，这种规律非常明显；但是若在运移过程中，氧化作用或生物降解占主导地位，这种规律可能不明显，甚至出现相反的规律。

（2）异戊二烯烃无环异戊二烯烃类广泛地应用于油源对比和恢复沉积环境，其中姥鲛烷和植烷由于结构上的稳定性和较高的含量，成为最常用的标志化合物。

在运移方面，目前主要研究了姥鲛烷、植烷与nC17、nC18 运移的相对难易程度。

Mackenzie等和 Leythaeuser 等在研究了一些地区的地质样品后发现，在排除了成熟作用影响之后，经运移的原油中的Pr/ nC17比值较源岩中残余烃低，即nC17较Pr更易运移。

也就是说，正构烷烃较相近碳数异戊二烯烃具更强的运移能力。

4-4油气运移研究方法

馆上段
馆下段
油的运移路径
连续充注：
①首先油进入主断层（F1），并向上运移，充注其两侧的砂体A1、C1或C2； ②油在馆下段（B和D）的顶部发生侧向运移； ③侧向运移的油进入次级断层（F2），并向上运移，充注次级断层两侧的砂体A2、A3或A4。
幕式充注：
①首先油充注主断层（F1）的下部和馆下段的（B、D）砂层。 ②沿主断层上升，并在馆下段（B和D）砂层侧向运移。 ③进入次级断层（F2），同时充注主断层和次级断层两侧砂体。
馆上段
馆下段
（5）石油密度、粘度降低。
从鸭儿峡向老君庙、石油沟方向，原油正烷烃主峰值逐渐降低，C22以上与C23 以下的比值逐渐增加，原油比重、粘度、含蜡量逐渐变低
酒泉盆地老君庙背斜带油气运移方向
天然气13C同位素的含量从隆起上向凹陷方向(天然气来源的方向)变大，而在隆起顶部(运移的前方)，其含量逐渐减小
双喜岭高垒带高曙升光
三、四区
二、地球物理方法--利用压实曲线研究油气运移
分析泥质烃源岩的排烃深度（时期）、排烃方向，估算排液量和地层压力
三、实验模拟方法
模拟排烃：砂泥岩层模拟二次运移：连续充注、幕式充注，运移通道
压实排液物理模拟
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
实验中人工泥岩的构成
为30%石英砂与70%粘土矿
四川泸州古隆起阳新统，嘉陵江组天然气13C含量分布图
运移过程中氧化作用占主导时，沿运移方向：原油由轻变重，由稀变稠，其它参数也呈有规律性的变化
表 4－5 辽河西部凹陷各油田原油性质数据(据石油工业部石油勘探开发研究院，1977) 粘度部位凹陷内部凹陷中部凹陷外缘油田双台子兴隆台马圈子地区兴隆台北部曙二光区相对密度，d420 0.829 0.8420 0.8873 0.8597 0.8621 0.9461 0.9489 （50℃） ×10-3Pa·s 2.79 4.5 14.87 18.54 20.44 1598 258.7 （100℃）凝固点 ℃ 24 15 -12 30 35 4 34 含蜡 % 6.7 4.197 5.54 10.23 13.33 3.96 6.58 7.25 19.92 3.85 （沥青质） 37.5 46.6 0.127 0.154 0.097 0.53 0.3449 胶质+沥青质 % 6.22 含硫 % 0.078 备注双7井马 50 井兴 58 井 2-6-6 井双 12 井高3井曙 13 井

4.油气运移(11)解析

P ＝ρ wg h
单位：大气压(atm)或帕斯卡(Pa)。1atm＝101kPa。
• 水压头：地层压力所能促使地层水上升的高度（上覆水柱的高度）： h＝P/(ρ wg)
式中, P为地层压力，h为水压头，ρw为水的密度，g为重力加速度。由于，水的密度为1，1个大气压的地层压力约相当于10m高的水柱重量。
低成熟阶段，水溶相运移最有可能生油高峰阶段，主要以游离油相运移生凝析气阶段，以气溶油相运移过成熟干气阶段，以游离气相运移
油气初次运移过程中的可能相态
4、烃类运移相态小结没有一种模式能让大多数人普遍接受和充分信任。每种模式都有一定的依据，但同时存在一些难于解释的问题。大多数人赞同以连续油相运移为主。在油相运移中，虽普遍接受连续油相运移模式，但有越来越多的人支持微裂隙运移模式，气相运移和水溶相运移是石油初次运移的非主流模式。天然气运移相态包括水溶相、油溶相、游离相或扩散相中的一种或多种。
•静水压力：由静水柱重量所造成的压力。是由连通在地层孔隙中的水柱所产生的压力。 pw = ρ
w
g H
式中pw ---静水压力；H--上覆水柱高度；ρw --水密度；g--重力加速度
•静水压力梯度：上覆水柱增加单位高度时所增加的压力。单位用Pa/m单位表示。静水压力梯度约为0. 1×105Pa/m.
油或气、水同时存在时，油或气相运移所需的最小饱和度。
某相流体饱和度低于一定数值时，相对渗透率为0，不流动。烃源岩中油相运移临界饱和度可小于10％，甚至可降到1％。
五、地静压力、地层压力、静水压力、测压面
•地静压力：
由上覆沉积物的基质和孔隙空间流体的总重量所引起的压力，又称静岩压力：s=ρ rgh

大气地球化学循环过程及其对环境的影响研究

大气地球化学循环过程及其对环境的影响研究大气地球化学循环是指地球上大气层中各种元素及其相互转化的过程。

这个过程在整个地球的环境系统中起着重要的作用。

通过研究大气地球化学循环过程，可以深入了解大气中的物质转移与转化规律，并预测和评估其对环境的影响。

第一，大气地球化学循环过程中的主要元素大气中存在许多化学元素，其中氮、碳、氧和硫是最为重要的元素。

氮是地球大气中最主要的元素之一，它通过氮气固态化和硝化作用进入大气系统，然后通过各种过程转化为不同的氮化物。

碳是构成大气层中的二氧化碳、甲烷和一氧化碳等气体的主要元素。

氧是大气中其他化学元素的氧化剂，通过光合作用和生物呼吸等过程参与到大气地球化学循环中。

而硫则通过硫代谢和细菌作用进入大气中，转化为二氧化硫和硫酸等物质。

第二，大气地球化学循环的影响因素大气地球化学循环过程受到很多因素的影响。

其中包括气候因素、化学反应速率、生物过程和人为活动等。

气候因素会影响大气中的湿度、温度和气流速度，进而影响气体的扩散速率和化学反应速率。

化学反应速率取决于化学反应物的浓度、温度和压力等因素。

各种生物过程如植物光合作用、动物呼吸和生物体分解会影响大气中的元素转化。

此外，人类的活动如工业排放、燃烧和化学制品使用等也对大气地球化学循环产生影响。

第三，大气地球化学循环对环境的影响大气地球化学循环对环境产生的重要影响之一是气候变化。

温室气体的排放会引起全球气候变暖，从而对地球的生态系统和人类社会产生深远影响。

此外，大气中的化学物质转化还会导致酸雨的产生。

酸雨对土壤和水体造成严重的污染，对植物和动物造成伤害。

另外，通过大气传播，污染物还可能在全球范围内迁移，超出局部区域的影响范围。

这种全球性的影响需要全球协作来应对。

第四，大气地球化学循环研究的意义与方法研究大气地球化学循环不仅有助于深入了解地球生态系统的运行规律，还可以提供预测和评估环境变化的有效手段。

通过建立数学模型，可以模拟大气中化学物质的转移与转化过程，帮助我们理解大气地球化学循环的机理。

第三节油气运移概论

第三节油气运移
石油和天然气在地壳内的任何移动都可称之为油气运移。
阶段的划分：
初次运移 :
石油和天然气自生油层向储集层的运移。
油气二次运移：
石油和天然气进入储集层以后的各种运移。
油气二次运移
包括油气在储集层孔隙中的运移、油气沿断层、裂缝和不整合面的运移、由于油气藏破坏而使油气重新分布的运移。
（二）二次运移的动力和阻力
动力：构造应力、浮力、水动力、扩散力阻力：毛细管力、吸附力、水动力
1、构造作用力
由地壳运动造成的各种地质构造应力。
（1）构造应力促使岩层变形或变位，
驱使地层中的流体发生运移。
（2）构造作用力为油气二次运移创
造了有利条件。
2、浮力
3、水动力
（1）压实水动力
水流方向呈离心状，主要是由盆地中心流向盆地边缘，由深处流向浅处。
蒙脱石、伊利石、高岭石和绿泥石等粘土矿物不同程度的含有层间水，蒙脱石含水最多。
在地层的一定深度范围内，由于热力作用，蒙脱石将失去层间水而转化为伊利石。
4、甲烷气的作用
5. 其它作用
渗析作用毛细管压力扩散作用碳酸盐岩胶结和重结晶作用
（三）油气初次运移的通道
——较大孔隙、微层理面、构造裂缝与断
1、压实作用
指生成油气的沉积物质在上覆沉积负荷的作用下，孔隙缩小，其中流体逐渐被排出的作用。
沉积物的体积密度不断增加↑，孔隙度不断减少↓，孔隙中流体不断被排出。
2、水热增压作用
由于温度升高、水体膨胀、压力增加而引起流体运移的作用。
流体运动的方向：地温高的地区→地温低的地区
3、粘土矿物脱水作用
层、微裂缝、缝合线、有机质或干酪根网络。

第四章石油和天然气运移

能源地质学课件
第四章、石油和天然气的运移
第一节油气运移概念和研究内容
三、与油气运移有关的几个问题 3、压力 1）静岩压力及静岩压力梯度静岩压力梯度：是指当上覆沉积物每增加单位厚度时所增加的压力。通常指每增加 1m沉积物厚度所增加的压力，用Pa／m表示
能源地质学课件
第四章、石油和天然气的运移
g——重力加速度。m／S2
能源地质学课件
第四章、石油和天然气的运移
第一节油气运移概念和研究内容
三、与油气运移有关的几个问题 3、压力 2）地层压力、静水压力、静水压力梯度 ② 静水压力静水压力：是指由静水重量所造成的压力。静水压力随上覆水柱的增高而增大，在开放的地层体系中流体压力
主要反映静水压力。
石油和天然气地质学
主讲人：杜振川
能源地质学课件
第四章、石油和天然气的运移
第一节油气运移概念和研究内容
一、油气运移的概念油气的运移：石油和天然气是流体矿产，具有可流动性，当受到某种驱动力作用时就会在地壳中发生流动。我们把油气在地壳中的移动称为油气的运移。
能源地质学课件
第四章、石油和天然气的运移
能源地质学课件
第四章、石油和天然气的运移
第一节油气运移概念和研究内容
三、与油气运移有关的几个问题 3、压力 2）地层压力、静水压力、静水压力梯度 ① 地层压力为直观反映地层压力的大小，工程上常使用水压头的概念
h p / w g
式中 h——水压头，m p——地层压力，Pa pw——水的密度，kg／m3
油气重新运移；并可能在新的圈闭中再聚集，造成一个新油气藏的再形成；或者是流失地表，遭到完全破坏。总之，油气运移是和油
气藏的形成、破坏、再形成连系在—起的。

石油地质学-8. 油气的运移

Clq 2019/9/22
6、扩散作用
烃源岩中含烃浓度高于周围岩石，由于浓度差产生扩散作用。
7、渗析作用
渗透作用下，流体由泥岩向邻近的砂岩运移、由泥岩内部向边部运移。
Clq 2019/9/22
8、胶结与重结晶作用
胶结和重结晶作用同样能使孔隙度降低，堵塞排液通道，形成成岩封闭。
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当然这种作用是很有限的，只发生在粘土岩与砂质岩的接触带，而且距离有限。
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温度、压力对毛细管作用也有一定影响，据计算 5000米深处的温度下，毛细管作用至少要降低一半。
岩石的孔隙都可看成纵横交错的毛细管，当油、水与之接触时，即发生运移，但毛细管力起主要作用的孔隙大小是有一定范围的。当毛细管半径r＜0.0002时，因管壁对其中液体分子的牢固吸附，液体无法在管内移动；当r＞0.5 mm时，液体在其中流动主要受重力支配，毛细管力已不起大作用。
流体运移方向为其受力减弱方向。此外，构造运动造成地层倾斜，产生裂缝，沟通岩石中各种孔隙，形成不整合风化带，为油气二次运移创造了有利条件。
扩散方向从高浓度向低浓度。 2、渗滤：机械运动，整体流动，遵守能量守恒定律，
流体由机械能高的地方向机械能低的地方流动。
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第二节油气的初次运移本节要点
1、了解油气初次运移的温压条件、介质孔渗性； 2、掌握油气初次运移的主要相态、通道特征； 3、掌握油气初次运移的主要动力特征，注意促使
但不同区域地质条件下，由于岩性变化及水压梯度大小不等，水动力因素的作用效率有很大差异。
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3、构造作用力

地球化学循环及其环境影响研究报告

地球化学循环及其环境影响研究报告摘要：本研究报告旨在探讨地球化学循环及其对环境的影响。

通过对地球化学循环的深入研究，我们可以更好地理解地球上不同元素和化学物质的循环过程，以及它们对环境的影响。

本报告将重点关注碳、氮和磷等主要元素的循环过程，并分析它们在气候变化、生态系统和水体污染等方面的环境影响。

1. 引言地球化学循环是指地球上不同元素和化学物质在地球系统中的循环过程。

这些循环过程包括大气、水体、岩石和生物体之间的相互作用。

地球化学循环对地球上的生物圈、大气圈和水圈起着至关重要的作用。

2. 碳循环碳循环是地球化学循环中最重要的循环之一。

碳通过大气、陆地和海洋之间的相互作用进行循环。

人类活动导致了大量的碳排放，进而引发全球变暖和气候变化。

此外，碳循环还对海洋生态系统和土壤肥力等方面产生了重要影响。

3. 氮循环氮循环是地球化学循环中另一个重要的循环过程。

氮通过大气、土壤和生物体之间的相互作用进行循环。

人类活动导致了氮的过度利用和排放，引发了水体富营养化和大气污染等问题。

氮循环对生态系统的稳定性和生物多样性也有着重要影响。

4. 磷循环磷循环是地球化学循环中的另一个关键循环过程。

磷通过岩石、土壤和水体之间的相互作用进行循环。

人类活动导致了磷的过度利用和排放，引发了水体富营养化和生态系统破坏。

磷循环对农业生产和生态系统的可持续发展具有重要意义。

5. 地球化学循环与环境影响地球化学循环对环境的影响主要体现在以下几个方面：首先，它对气候变化和全球变暖产生了重要影响；其次，它对生态系统的稳定性和生物多样性产生了直接影响；此外，它还引发了水体富营养化和大气污染等环境问题。

6. 结论地球化学循环是地球上不同元素和化学物质在地球系统中循环的重要过程。

碳、氮和磷等主要元素的循环对地球的气候变化、生态系统和水体污染等方面产生了重要影响。

为了保护地球环境，我们需要加强对地球化学循环的研究，并采取相应的措施来减少人类活动对地球化学循环的干扰。

【最新】油气运移概述

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扩散是物质传递的一种方式，是由于浓度梯度而产生的质量传递。
流体中的扩散速率与浓度梯度有关，服从费克第一定律：
J＝-D grad C
式中：J：扩散速率 D：扩散系数， C：物质浓度
扩散方向：从高浓度向低浓度。
D与分子大小有关，分子越小，扩散能力越强，轻烃具有明显的扩散作用。
第四章石油和天然气的运移
第一节油气运移概述第二节油气初次运移第三节油气二次运移第四节油气运移研究方法
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第一节油气运移概述
❖一、油气运移概念及证据概念：地壳中的石油和天然气在各种天然因素作用下发生的移动。
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油气运移的结果：
（1）使分散的油气在储集层的适当部位富集起来形成油气藏；（2）直接运移出地表，成为油气苗；（3）导致油气的分散，使油气藏遭破坏。
式中, P为地层压力，h为水压头，ρw为水的密度，g为重力加速度。由于，水的20密21/度2/2为1，1个大气压的地层压力约相当于10m高的水柱重量。 20
•静水压力：
由静水柱重量所造成的压力。是由连通在地层孔隙中的水柱所产生的压力。
pw = ρw g H
式中pw ---静水压力；H--上覆水柱高度；ρw --水密度；g--重力加速度
面倾斜。
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单一储集层内静水压面示意图
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•静水压力梯度：上覆水柱增加单位高度时所增加的压力。单位用Pa/m单位表示。静水压力梯度约为0. 1×105Pa/m.
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0. 1×105Pa/m 0.23×105Pa/m

油气藏地质第5章油气运移

3）异常高压排烃的方向
由超压大（剩余压差大）的位置向超压小（剩余压差小）的方向排（由烃源岩中部上下双方向排烃）
地层压力
正常压力
超压
埋藏深度
异常高压
二、油气初次运移的主要动力
3.扩散作用
烃源岩与储集层之间存在烃浓度差而产生扩散
扩散作用 J D gradC
扩散对轻烃（天然气）的运移具有重要意义，但对于液态烃意义不大。
动力
相态
压实作用瞬时剩余压力
水溶相游离相
异常高压
游离相混相
通道
排烃模式
孔隙
压实排烃模式
微裂缝微孔隙
异常高压微裂缝幕式排烃模式
过成熟阶段
扩散作用异常高压
分子
微裂缝扩散排微孔隙烃模式
五、烃源岩的有效排烃厚度
• 受排烃动力、运移通道的渗透能力等地质条件的限制，厚层烃源岩只有一定厚度范围内才能发生完全有效的排烃。
碎屑岩盆地压实流体运移规律：从泥岩向砂岩，从深部向浅部，从盆地中心向盆地边缘。
二、油气初次运移的主要动力
2.烃源岩内部的异常高压
烃源岩产生的异常高压是烃源岩排烃的最重要动力。
烃源岩（泥岩）异常高压产生的可能原因欠压实生烃作用蒙脱石转化流体热增压地应力（构造作用）
1）烃源岩（泥岩）异常高压产生的原因
油气运移（migration）：油气在地层条件下的移动初次运移（primary migration）：
油气从烃源层向储集层的运移
二次运移（secondary migration）：油气进入储集层或运载层之后的一切运移
二、岩石的润湿性与毛细管力
1、润湿性的概念润湿性是指液体在表面分子力作用下在固体表面的展开能力，是流体和固体之间表面能作用的结果。

石油运移学说

石油运移学说是描述油气在地层中运移过程的一种理论。

它基于地球物理、地质学、流体力学等学科的知识，解释了石油在地层中的形成、储存和运移。

以下是对石油运移学说的详细分析：1. 石油形成：石油主要由有机质在高温高压环境下经过一系列化学和物理变化所形成。

有机物质通常来自于古代植物和动物的遗体，经过长时间与沉积物混合、压实等作用，形成有机质贫含的岩石，如页岩和煤系岩石。

2. 石油储集层：石油通常富集在一些特殊的岩石层中，被称为石油储集层。

这些岩石层具有一定的孔隙度和渗透性，能够存储和传输石油。

常见的石油储集层包括砂岩、灰岩和碳酸盐岩等。

3. 油气运移：油气运移是指石油在地层中从形成区向储集区运移的过程。

它通常受到以下几个因素的影响：- 泥页岩的压实作用：石油在泥页岩中形成后，泥页岩的压实作用会驱动石油向周围岩石层运移。

泥页岩是一种含有粘土和细粒杂质的沉积岩石，具有较高的含水量和较低的渗透性，压实作用能够推动石油向更渗透性的岩石层移动。

- 地层倾角和断裂构造：地层倾角和断裂构造对石油的运移路径和方向产生影响。

地层倾角越大，石油运移的速度越快。

断裂构造可以形成垂直和水平的通道，促使石油沿着断裂面的方向运移。

- 岩石孔隙度和渗透性：岩石的孔隙度和渗透性决定了石油在岩石中的储存量和运移速度。

孔隙度指的是岩石中的空隙百分比，渗透性指的是岩石中液体或气体的流动能力。

孔隙度和渗透性越高，石油运移的速度越快。

- 流体力学效应：石油的运移还受到流体力学效应的影响，如粘度、密度、流速等。

石油在运移过程中可能与地层水或其他气体相互作用，影响石油的运移速度和方式。

综上所述，石油运移学说通过解释石油形成和运移的过程，帮助我们理解石油资源的形成与分布规律。

这对石油勘探和开发具有重要意义，也有助于我们更好地利用石油资源。