石油基础知识(地质)

石油基础知识 地质部分
一、岩石基本类型 二、构造 三、油气生成 四、油气运移 五、油气成藏 六、油气勘探
地球上常见的岩石有三大类
沉积岩 火成岩 变质岩
沉积岩是由风、水运动将碎石、尘土带到地表低洼处形成的， 分为碎屑岩（砂岩、泥岩、油页岩、砾岩）、碳酸盐岩两类。
沙质海岸
大陆架
大陆坡 洋底
沙质海岸
勘探方法 目前随着油气勘探程度的提高，一些大的构造已经 钻探完毕，下步的钻探目标主要集中在面积小、埋 藏深、不易找到的隐蔽油气藏。因此，需要更精细 的勘探方法，目前主要使用的是三维地震。
三维地震就是在横向上和纵向上两 个方向的采集，形成一个区域面上 的数据体，同时其每条线的距离一 般为25米，数据采样点的增多使其 能更精细的反应地下地质情况。
油气是在盆地中形成的，有人说，有盆地就有石油，只是多少而已
一般来说，盆地越大石油越多。
生物有机质
沉积 作用
进入盆地 形成烃源岩
埋藏作用 达到100ºC
油藏破坏 油气散失
地壳抬升
断裂活动
烃
源
2000
油 气生 成速 率
生成油气 运移 排出烃源岩
进入储集层 形成油气藏
埋藏深度(m )和地下温度(℃)
百度文库
岩
100
区域地质勘探
电法勘探的实质是利用岩 石电阻率不同，在地面测 量地下不同深度地层介质 电性差异，用以研究各层 地质构造的方法，
根据大多数油气藏的上 方都存在着烃类扩散的 特点，用化学的方法寻 找这类异常区，从而发 现油气田，就是油气地 球化学勘探。
圈闭勘探 在区域勘探发现显示好的地区，选取 局部圈闭进行钻探，看其是否有油气。
三维解释找河道
河道
河道
河道
河道
河道地震响应特征
陈家庄地区河道砂体空间展布图
陈家庄地区馆上段—明化镇组河道砂透视图
技术关键：依据河 道砂体的地震响应特 征，通过水平切片、地 层切片、透视技术、种 子点追踪等三维可视化 解释技术描述河道。
描述精度
砂体厚度 12米
砂体厚度 5.5米
常 规 剖 面 在 3000m 上 下 可 识 别 厚 度 10m 左 右 的 砂 体，测井约束反演剖面可 分 辨厚 度大 于5m的砂体 ， 描 述 岩 性 体 的 大 小 为0.213km2。
勘探方法 二维地震和钻井。
二维地震一般是每 隔1公里或更远作一
条单方向的几公里
或十几公里的地震
数据采集。其以发
现大地震的勘探圈是闭地球为物理主勘。探中一
种最重要的的方法。它的原理 是由人工制造强烈的震动(一般 是在地下不深处的爆炸)所引起 的弹性波在岩石中传播时，当 遇着岩层的分界面，便产生反 射波或折射波，在它返回地面
而巨美 中型国 国的阿 没地拉 有层斯 发不加 现整发 大合现 油油一 田藏个
岩性油气藏
油气参数
地质储量=面积╳ 厚度╳孔隙度╳饱和度/体积系数
勘探步骤
区域勘探 圈闭勘探 评价勘探
区域勘探 对整个盆地、坳陷进行地质调查，看其是 否具备含油气远景，以战略方向为主。
勘探方法 在野外露头研究基础上，进行重力、磁 法、电法和化探等。
湖相有机质富集层
有机质富 集层中有机质 主要源于湖相 浮游藻类、菌 藻类；
油气运移
大家都知道，一般的固体矿藏，如铁矿或煤矿，它们在哪里形成， 就可以在哪里找到，唯有石油和天然气与众不同。因为油气在地下是可 以流动的。
（一）、油气的运移 通常所说的油气运移都是指的从分散到集中的运移，包括初次运移
和二次运移。 初次运移是指生成的石油从生油层向邻近有孔隙、溶洞或裂缝的地
岩性体钻遇成功率在误 差 范 围 内 可 90% 。 深 度 误 差 在0.3%，厚度误差0.1%。钻 遇 油 层 成 功 率 在 87% ， 试 油 成功率为81%。
石油是储存在岩石的孔隙、洞穴和裂缝之中。我们 经常可以听到“油湖”和“油海”的说法，容易使人联想到 石油就象湖泊和海洋一样在地下分布着，甚至有人担 心，深怕我国边境油田的石油会流到外国去。其实，这 是夸张的比喻带给人们的错觉，实际情况并不是这样。
圈闭
在地下，凡是能阻止油气运移并将分散的油气富集起来的地质构造就 叫做地质圈闭，也简称圈闭。它就好象是一个地下的储油仓库，能把油气 集中储藏起来。
浮游生物
海洋
世界上已发现的三万多个油气田绝大多数分布 在海相地层中，故国外石油地质学家主张油气是由 海洋中低等动植物-即小型浮游生物和藻类等形成 的。
由于我国陆相地层发育，故上世纪初来华的外 国学者认为“中国贫油”，这种错误观点阻碍了中国 初期石油工业的发展。
陆地
海洋
GC185站点543m水深处活跃的水合物丘
埋 藏 重油 3000
深
轻油
保存下来的 油气藏
构造活 动平稳
度
4000
增
150
加
5000
天然气
开勘 发探 场目
所标
油气地质研究和油气勘探的理论基础
有机成因油气理论梗概
油气有机成因理论认为油气是古代甚至现代的 有机物质生成的。
•海相生油理论 根据有机物质 生存环境和性质 •陆相生油理论
海相生油理论
1.5m
海
气烟囱
相
有
机
质
生
油
细菌垫
气
的
直
接
证
据
管状蠕虫
水合物形成的 丘形海底地貌
（Sassen R, Sweet S T, Milkov A V, 2001)
陆相生油理论
20世纪初叶至解放前，我国学者谢家荣、潘钟祥、王竹 泉、孙健初和黄汲清等根据大量野外地质调查，提出了陆 相的湖泊中低等动植物也是油气生成主要的源生物，提出 了原创性的“初始陆相生油论”，解放后发展“成熟陆相 生油论”，因而克服了“中国贫油”的影响，为中国成为 产油大国提供了理论基础。
来时，用根高据度波灵的敏传的6播仪16路器.线记0录 和剖下 时 面（37.825－200.250，162.4km）
间，确定发生反射波或折射波 的岩层界面的埋藏深度和形 状，认识地下地质构造，以寻 找油气圈闭
牛头镇洼陷
鲁西隆起
广饶凸起
东营凹陷
陈家庄凸起
沾化凹陷
埕子口凸起
评价勘探
在发现油气的地方打井，以 获取油气为目的。
区域地质勘探
各种岩石密度(质量)是不同，根据万 有引力定律，其引力也不相同。椐 此研究出重力测量仪器，测量地面 上各个部位的地球引力(即重力)，排 除区域性引力(重力场)的影响，就可 得出局部的重力差值，发现异常 区，这一方法称做重力勘探。
各种岩石磁性是不同 的，测定地面上各部位 的磁力强弱以研究地下 岩石分布和地质构造， 称做磁力勘探。
油气生成
现代的生油理论还认为，生物体中的有机质先要转化成一种特殊 的有机质—“干酪根”，再由干酪根转化成石油。这种转化要在一定的 物理化学条件下才能实现，这个条件主要是地下温度。
除了温度的因素以外，还与埋藏的时间长短有关，温度和时间两 个因素可以互补。两种情况对干酪根转化成油的效果都是一样的。
可见，生成石油的地质条件是综合性的，它既需要使得沉积物 能具有缺氧的“还原环境”，又需要有相应的地层温度的作用等多方面 因素的配合，才能有效地生成石油。
背斜油气藏
断块油气藏
国外(如中东地区) 一个背斜的面积可达 几百或几千km2
国内的背斜油气藏少 而且面积小，多为几 到1km2以下。
储层上倾方向尖灭油气藏
中美 国国 始墨 终西 没哥 有湾 发常 现见
塑性岩石上窿形成一系列油气藏
地层不整合油气藏 我常油 国规藏 这方规 类法模 油很小 藏难 很发 多现
砂岩、泥岩、油页岩、砾岩
清澈海洋的岸边、 浅海沉积碳酸盐岩
岩 性 致 密 ， 生 油 和 盖
页岩 层
泥岩
储 砂岩 油
1cm
砂砾岩
溶蚀缝中含油
1mm
孔隙度大、渗透率高的好储层
碳酸盐岩即我们常说的灰岩和白云岩 可以生油，可以储油，存储油气的空 间差别很大，也可以作为盖层
白云石晶间溶孔
溶缝中储油
火成岩由火山活动形成 包括： •侵入岩
•喷发岩
不能生成油气 少部分可以储存油气
可作为盖层
五大连池
侵入岩 (岩墙)
喷发的 玄武岩
泰山 黄山
变质岩：原有的岩石由于温度、压力 及化学活动性流体的作用，发生成分、结 构、构造等变化形成的新的岩石，如大理 石。
不能生油，极少部分可储存油气
北京十三陵
板块运动使盆地、岩层产生剧烈形变
使在盆地水中沉积的岩石会出露地表 造成：“海枯石烂”、“海陆变迁”
盆地变山川
断层活动造成地表塌陷、岩层破碎
褶皱活动使水平岩层折弯
断裂和褶皱活动 使水平岩层直立
总之，地壳运动使地下、盆地 内的岩层破裂、变形，演变成 非常复杂的地层构造。
经过数亿年的地质演变(人类已知的演变)，中国大地上形成了 数百个沉积盆地，但是具有石油形成和分布的盆地约有40多个
盆地即地壳构造中的一个面积广大的统一沉降区，其面积大小差别 很大，如我国塔里木盆地面积可达55.7万平方公里，而合肥盆地2.3万 平方公里。
盆地若想含油气必须是一个较长时期的深水环境，有较厚的沉积岩 发育，利于生油。
盆地内部又是高低不平的，可分为隆起、坳陷和斜坡三 部分。
济阳及滩 海地区勘 探开发形
势图
镇 车
滩
凹陷
沾
化凹
海 陷
惠民凹 陷
东
营
凹陷
同样，坳陷也是内部也是高低不平的，可分为凸起、 凹陷和斜坡三部分。
断层
同样，凹陷也是内部也是高低不平的，可分为背斜、洼 陷等。背斜往往是油气富集的地区。
圈闭的种类很多，但粗略的可以分成三大类：由地壳运动形成的隆 起，貌似一个倒扣的锅，一般称为“背斜构造”，或称构造圈闭;当两套不是 连续沉积的地层，形成交叉形状，由不渗透的地层起遮挡起来，称地层圈 闭；当储集层的四周被不渗透地层所包围，起了遮挡作用，称岩性圈闭。
油气在浮力作用下 聚集在储层的高部位
宏观上地下油气藏有 很多种形态和类型： •背斜油气藏 •断块油气藏 •不整合油气藏 •岩性油气藏
层中的运移，这种地层称为“运载层”。 二次运移是石油在运载层中的运移后在能够阻挡运移的地方停止下
来聚集成为油藏。运移的方向一般是定向的。
（一）油田的概念
人们经常从新闻媒介中看到或听到“大庆油田”、 “胜利油田”、“辽河油田”等名字，这里所称的“油田”， 都指的是一个石油企业，其确切称呼是“xx油田有限公 司”或“xx油田分公司”。而我们在这里所说的“油田”， 则是地下能够生成石油、储藏石油、保护石油的一个复 杂的“地质体”。“xx油田有限公司”其实可能有很多个地 下油田。两个字相同，但各具不同的内在含意。