石油及天然气地质学

门限温度随埋藏深度增加，温度升高到一定数值，有机质才开始大量转化为石油，这个温度界限称门限温度
相渗透率：储集层中有多相流体共存时，岩石对每一单相流体的渗透率称该相流体的有效渗透率。

地层圈闭：主要是由于储集层岩性发生了横向变化或者是由于储集层的连续性发生中断而形成的圈闭。

油气二次运移：是指油气脱离生油岩后，在孔隙度、渗透率较大的储集层中或大的断裂、不整合面中的传导过程，它包括聚集起来的油气由于外界条件的变化而引起的再次运移。

油气聚集：油气在储层中由高势区向低势区运移的过程中碰到圈闭时，进入其中的油气就不能继承运移，而聚集起来形成油气藏的过程，称为油气聚集。

二级构造单元：盆地中由一系列相似的单一构造所组成的构造带称为盆地中的二级构造单元。

CPI值：称碳优势指数，是指原油或烃源岩可溶有机质中奇数碳正构烷烃和偶数碳正构烷烃的比值。

油田水矿化度：即水中各种离子、分子和化合物的总含量，以水加热至105℃蒸发后所剩残渣重量或离子总量来表示。

烃源岩指富含有机质能生成并提供工业数量油气的岩石。

假如只提供工业数量的天然气，称为气源岩。

有效孔隙度岩样中彼此互相连通的超毛细管孔隙和毛细管孔隙体积与岩石总体积之的百分比，称有效孔隙度
岩性圈闭：主要是由于储集层岩性发生了横向变化而形成的圈闭。

排烃：是指生油层中生成的石油和天然气，从生油层向储集层（或输导层）中的运移，称排烃。

油气聚集带：在沉积盆地中受同一个二级构造带所控制的，油气聚集条件相似的一系列油气田的总和。

有利生储盖组合：是指不仅生油岩、储集层和盖层三者具有良好的性能，而且在时、空上配置恰当，有利于高效输导，富集并保存大油气藏，有利于勘探和开发。

TTI值：有机质成熟度主要受温度和时间的控制，因此，根据温度和时间定量计算有机质成熟度的方法称TTI法。

即时间—温度指数，简称TTI值。

固态气水合物是在冰点四周的特别温度和压力条件下由天然气分子和水分子结合而形成的固态结晶化合物。

有效孔隙度岩样中彼此互相连通的超毛细管孔隙和毛细管孔隙体积与岩石总体积之的百分比，称有效孔隙度
地层油气藏：主要是由于储集层岩性发生了横向变化或者是由于储集层的连续性发生中断而形成的圈闭中聚集了油气，称为地层油气藏。

油气初次运移：是指生油层中生成的石油和天然气，从生油层向储集层（或输导层）中的运移，又称排烃。

含油气盆地：具有良好的生储盖组合和圈闭条件，并且已经发生油气生成、运移和聚集，发现工业性的油气聚集的沉积盆地，称含油气盆地。

凝析气：当地下温度、压力超过临界条件后，由液态烃逆蒸发而形成的气体，称凝析气。

相对渗透率对每一相流体局部饱和时的有效渗透率与全部饱和时的绝对渗透率之比值，称为该相流体的
构造油气藏：主要是由于褶皱、断层引起或者其它构造力使储集层发生了变形或变位而形成的圈闭中聚集了油气，称为构造油气藏。

成烃坳陷：是指地质历史时期曾经是广阔的有利于有机质大量繁殖和保存的封闭或半封闭的沉积区；成熟烃源岩有机质丰度高，体积大，并能提供充足的油气源，形成具有工业价值的油气聚集。

1与海相石油相比，陆相石油具有低芳香、含蜡量高含硫量低δ13C值低的特征2石油的烃类化合物（族）组成包括：正构烷烃异构烷烃环烷烃芳香烃3干酪根热降解过程中，温度起着控制作用，时间起补偿作用。

因此，我们应该寻找年轻的热盆地和古老的冷盆地4有机质丰度的评价指标有：有机碳氯仿沥青“A” 总烃5能作为盖层的常见岩石类型有：石膏、盐岩泥岩、页岩致密灰岩6根据地球动力学背景，含油气盆地可分为：张性盆地、压性盆地、拉分盆地三大类型。

1石油的元素组成主要以碳氢为主，同时还有多种微量元素，它构成了石油中的灰分组成2天然气按成因可分为无机成因气生物（化学）成因气油型气煤系气3生成油气的物质主要来源于生物的四大原始生物化学组成，它们是脂类化合物蛋白质碳水化合物纤维素（木质素）4评价烃源岩的地化指标包括：有机质丰度类型成熟度5盖层能封闭油气的机理是：孔隙小、渗透性差无或少开启裂缝具有较高的排替压力6含油气盆地中一级构造单元主要有隆起区斜坡区坳陷区
简述油气差异聚集的条件及油气分布特征。

油气差异聚集的条件：静水条件下，在油气运移的主方向上存在一系列溢出点自下倾方向向上倾方向递升的圈闭，油气源充足，盖层封闭能力足够大。

特征：在系列圈闭中出现自上倾方向的空圈闭向下倾方向变为纯油藏→油气藏→纯气藏的油气藏的油气分布特征
何谓孔隙结构？用压汞法的原理如何评价储集层的孔隙结构？孔隙结构指岩石所具有的孔隙和喉道的几何外形、大小、分布以及相互关系。

评价参数：①排驱压力（Pd）：是指压汞实验中汞开始大量注入岩样的压力，表示非润湿相开始注入岩样中最大连通喉道的毛细管压力。

排驱压力越小，说明大孔喉越多，孔隙结构越好②孔喉半径集中范围与百分含量：孔
喉半径的集中范围与百分含量反映了孔喉半径的粗细程度和分选性，孔喉粗，分选好，其孔隙结构好。

毛细管压力曲线上，曲线平坦段位置越低，说明集中的孔喉越粗；平坦段越长，说明孔喉的百分含量越大。

③饱和度中值压力：是指非润湿相饱和度为50%时对应的毛细管压力。

Pc50%越低，则孔隙结构好④最小非饱和的孔隙体积百分数（Smin%）：当注入汞的压力达到仪器的最高压力时，仍没有被汞侵入的孔隙体积百分数。

束缚孔隙含量愈大，储集层渗透性能越差
简述油气初次运移的动力因素。

油气初次运移的动力有：①压实作用：是沉积物在上覆沉积负荷作用下，沉积物致密程度增大的地质现象，在压实作用过程中，沉积物通过不断排出孔隙流体，孔隙度不断减少。

在正常压实过程中，当烃源岩生成的油、气溶解在孔隙水中，就能够随着孔隙水一起被压实排出，实现油气的初次运移。

假如排水不畅，造成欠压实，可以延缓孔隙流体的排出，如果流体的排出正好被推迟到主要生油时期，则将对油气初次运移起到积极作用。

还有利于有机质的热成熟，也是驱使油气进行初次运移的潜在动力。

②热力作用：由于埋藏深度的增加，孔隙体积膨胀远远小于孔隙流体的膨胀，造成异常高压，为油气运移提供了一个动力。

③烃类及非烃气体生成的作用：干酪根在热降解生成石油和甲烷气体等烃类的同时，也产生大量的水和非烃气体（主要是CO2），而这些流体的体积大大超过原来干酪根的体积，引起页岩孔隙流体压力大幅度的提高，使异常高压进一步增强，这种压力的增加将导致微裂缝的产生（Hedberg，1980），使石油进入渗透性的载岩和储集层。

④粘土矿物的脱水作用：泥岩在埋藏过程中，随着深度的增加，粘土矿物要发生成岩作用，放出大量的层间水，在没有增大的孔隙体积中造成异常高压，也是油气运移的一个动力。

根据地球动力学基础并考虑所处板块位置，含油气盆地可分为哪几种类型？根据地球动力学基础并考虑所处板块位置，含油气盆地可分为三大类型①张性环境发育的含油气盆地——张性盆地：包括大陆内裂谷盆地、陆间海盆地（初始大洋盆地）、被动大陆边缘盆地、大陆边缘裂谷盆地、夭折谷和坳拉槽。

②压性环境发育的含油气盆地—压性盆地：包括海沟、弧前盆地、残留洋盆地、前陆盆地、山间盆地（缝间盆地）③走滑环境发育的含油气盆地—拉分盆地：可分走滑—拉分盆地、走滑—挠曲盆地。

简述按化学分类，干酪根的类型及特征。

Ⅰ型干酪根：富含脂肪族结构，富氢贫氧，H/C 高，一般为1.5～1.7，而O/C低，一般小于0.1，是高产石油的干酪根，生烃潜力为0.4～0.7。

Ⅱ型干酪根：富含脂肪链及饱和环烷烃，也含有多环芳香烃及杂原子官能团。

H/C较高，约1.3～1.5，O/C较低，约0.1～0.2，其生烃潜力较高，生烃潜力为0.3～0.5。

Ⅲ型干酪根：富含多芳香核和含氧基团。

H/C低，通常小于1.0，而O/C高，可达0.2～0.3，这类干酪根生成液态石油的潜能较小，以成气为主，生烃潜力为0.1～0.2。

简述油气生成必须具备的条件及有利生油的岩相古地理环境。

晚期生油理论认为：油气生成必须具备两个条件，一是有足够的有机质并能保存下来；一是要有足够的热量保证有机质转化为油气。

岩相古地理环境：主要有海相和陆相，海相中浅海大陆架、三角洲区以及海湾、泻湖这些环境，对有机质的保存和转化有利，是有利的生油区域；陆相中半深湖—深湖相区，汇集大量的有机质，沉积快，还原环境，有利于生油；浅湖、沼泽区以高等植物为主，可形成Ⅲ型干酪根，是气愤的主要区域
简述影响碎屑岩储集层储油物性的因素。

影响碎屑岩储集层储油物性的因素有：① 沉积作用是影响砂岩储层原生孔隙发育的因素。

矿物成分：矿物的润湿性强和抗风化能力弱，其物性差。

岩石结构：包括大小、分选、磨圆、排列方式。

当分选系数一定时，粒度越大，有效
空隙度和渗透率越大；粒度一定时，分选好，孔渗增高立方体排列，孔隙度最大，渗透率最高。

杂基含量：含量高，多为杂基支撑，孔隙结构差；以泥质、钙泥质胶结的岩石，物性好。

②成岩后生作用是对砂岩储层原生孔隙的改造及次生孔隙形成的因素，压实作用结果使原生孔隙度降低；胶结作用使物性变差；溶解作用的结果，改善储层物性。

简述中国含油气盆地的分布格局及油气聚集特征。

①太平洋板块俯冲形成东部地区性的裂陷盆地。

油气聚集特征：断层、披盖背斜、滚动背斜、盐丘构造古潜山②印度板块碰撞形成西部地区的挤压盆地。

油气聚集特征：挤压背斜、逆冲断裂带。

③中部多旋回克拉通盆地。

油气聚集特征：圈闭类型：盆地边缘为陡背斜，西部有逆断层圈闭，中心为缓背斜。

试述有机质成烃演化的阶段性及主要特征。

有机质向烃类转化过程可分为三个阶段：①成岩作用阶段—未成熟阶段：该阶段以低温、低压和微生物生物化学为主要特点，主要形成的烃是生物甲烷气，生成的正烷烃多具明显的奇偶优势。

成岩作用阶段后期也可形成一些非生物成因的降解天然气以及未熟油。

该阶段Ro小于0.5%②深成作用阶段—成熟阶段：按照干酪根的成熟度和成烃产物划分为两个带。

生油主带：Ro为0.5～1.3%，又叫低—中成熟阶段，干酪根通过热降解作用主要产生成熟的液态石油。

该石油以中—低分子量的烃类为主，奇碳优势逐渐消失，环烷烃和芳香烃的碳数和环数减少。

凝析油和湿气带：Ro为1.3～2.0%，又叫高成熟阶段，在较高的温度作用下，剩余的干酪根和已经形成的重烃继承热裂解形成轻烃，在地层温度和压力超过烃类相态转变的临界值时，发生逆蒸发，形成凝析气和更富含气态烃的湿气③准变质作用阶段—过成熟阶段：该阶段埋深大、温度高，Ro＞2.0%。

已经形成的轻质液态烃在高温下继续裂解形成大量的热力学上的最稳定的甲烷，该阶段也称为热裂解甲烷（干）气阶段
简述影响碎屑岩储集层储油物性的因素。

影响碎屑岩储集层储油物性的因素有：① 沉积作用是影响砂岩储层原生孔隙发育的因素。

矿物成分：矿物的润湿性强和抗风化能力弱，其物性差。

岩石结构：包括大小、分选、磨圆、排列方式。

当分选系数一定时，粒度越大，有效空隙度和渗透率越大；粒度一定时，分选好，孔渗增高立方体排列，孔隙度最大，渗透率最高。

杂基含量：含量高，多为杂基支撑，孔隙结构差；以泥质、钙泥质胶结的岩石，物性好②成岩后生作用是对砂岩储层原生孔隙的改造及次生孔隙形成的因素压实作用结果使原生孔隙度降低；胶结作用使物性变差；溶解作用的结果，改善储层物性。

不整合油气藏可分为哪几种类型？画出剖面图说明各类型特征。

不整合油气藏可分为①地层超覆油气藏：在不整合面上由于地层超覆沉积的砂岩体直接与不整合面接触，不整合面从下面与储集层上倾方向相切，并对储集层上倾方向起支撑和封闭作用；油藏为层状②不整合面下不整合油气藏：不整合面在储集层上面对储集层上倾方向进行封闭，储层两侧仍为不渗透岩层封闭。

油气藏为层状，闭合面积由通过溢出点的储层构造等高线和储层剥蚀线形成的闭合区来决定。

③古潜山油气藏：是由长期遭受风化剥蚀的古地形突起被上覆不渗透岩层所覆盖形成圈闭条件，油气聚集其中而形成的。

油气藏呈块状分布，不受层位控制④基岩油气藏：油气储集于沉积岩基底结晶岩系中的油气藏。

实际上它是属于特别类型的古潜山油气藏
试述油气差异聚集原理的适用条件、聚集特征及意义。

油气差异聚集的条件：静水条件下，在油气运移的主方向上存在一系列溢出点自下倾方向向上倾方向递升的圈闭，油气源充足，盖层封闭能力足够大。

特征：在系列圈闭中出现自上倾方向的空圈闭向下倾方向变为纯油藏→油气藏→纯气藏的油气分布特征。

油气差异聚集的意义：根据油气差异聚集的规律，可以
猜测盆地中油气藏的分布特征，在坳陷中主要分布油藏，隆起的高点为气藏，斜坡部位为油气藏。

背斜圈闭按成因可分为哪几种类型？说明各类型特征。

①褶皱作用形成的背斜油气藏：主要在侧压力挤压作用下而形成。

背斜轴向一般与区域构造线平行；两翼倾角较大，不对称，靠近褶皱山一侧较另一侧缓；闭合高度较大，且伴生有断层②与基底活动有关的背斜圈闭和油气藏：直接覆于基底之上的地层弯曲较显著，有时还可碰到受基底断裂控制的继续性断裂，向上地层弯曲渐趋平缓，而后逐渐消失；两翼地层倾角缓，闭合度小，闭合面积大③与同生断层有关的逆牵引背斜圈闭及油气藏：这种背斜圈闭都位于同生断层的下降盘，多为小型宽缓不对称的短轴背斜，靠近断层一翼陡，远离断层一翼缓，轴线与断层线近于平行，常沿断层成串分布。

背斜的形态、宽度等均受同生断层的控制④与塑性流动物质有关的背斜圈闭及油气藏：由于地下塑性地层受不均衡压力作用，向着压力降低的上方流动，使上覆地层变曲形成的背斜圈闭。

闭合高度低，面积大，常被断层所切割⑤与剥蚀作用及压实作用有关的差异压实背斜及油气藏：这种背斜通常称为披盖背斜，它反映了下伏古地形突起的分布范围和外形，闭合度比古地形突起的高度小，并向上递减直至消失；在成因上很难与基底隆起有关的背斜区分开
论述干酪根热降解生油理论的主要内容。

石油是沉积物中不溶有机质干酪根在成岩作用晚期经过热降解而生成的，是烃类的一个新生过程。

有机质向烃类转化过程可分为三个阶段：①成岩作用阶段—未成熟阶段：该阶段以低温、低压和微生物生物化学为主要特点，主要形成的烃是生物甲烷气，生成的正烷烃多具明显的奇偶优势。

成岩作用阶段后期也可形成一些非生物成因的降解天然气以及未熟油。

该阶段Ro小于0.5%。

②深成作用阶段—成熟阶段：为干酪根生成油气的主要阶段。

按照干酪根的成熟度和成烃产物划分为两个带。

生油主带：Ro为0.5～1.3%，又叫低—中成熟阶段，干酪根通过热降解作用主要产生成熟的液态石油。

该石油以中—低分子量的烃类为主，奇碳优势逐渐消失，环烷烃和芳香烃的碳数和环数减少。

凝析油和湿气带：Ro为1.3～2.0%，又叫高成熟阶段，在较高的温度作用下，剩余的干酪根和已经形成的重烃继续热裂解形成轻烃，在地层温度和压力超过烃类相态转变的临界值时，发生逆蒸发，形成凝析气和更富含气态烃的湿气。

③准变质作用阶段—过成熟阶段：该阶段埋深大、温度高，Ro＞2.0%。

已经形成的轻质液态烃在高温下继续裂解形成大量的热力学上的最稳定的甲烷，该阶段也称为热裂解甲烷（干）气阶段。

从油气运移机理分析含油气盆地中有利远景区。

①油气二次运移的机理是：油气二次运移受到三个力的作用，即浮力、水动力和毛细管阻力差，油气二次运移的方向取决于这三个力的合力。

②在含油气盆地中，如果在静水条件下，油气主要沿着浮力方向运移，在动水条件下，则沿着浮力和水动力的合力方向，所以油气二次运移总的来说是垂直向上的，当受到遮挡时，则沿着上倾方向，而详细的运移路线又是沿着各种通道的最小阻力方向。

③在沉积盆地中，生油区一般位于凹陷的最深处，与之相邻的斜坡和隆起是二次运移的主要指向。

而详细的运移路线又是沿着各种通道的最小阻力方向，它受储层的岩性变化、地层不整合以及断层分布等因素的控制和影响。

因此，位于凹陷四周的隆起带及斜坡带，非凡是长期继续性隆起带中良好储层经常控制着油气的初始分布。

因此这。