石油地质学8. 油气的运移
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• 二次运移 : 油气进入储集层或运载层以后的一切运移
油气运移的基本方式：
1、扩散：分子运动，使浓度梯度达到均衡。 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。
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
产生异常高压的动力因素。
一、油气初次运移的温压条件和岩石介质孔渗性
• 油气初次运移的温度： 应与生成油气时温度相近，可能在50－250℃±。对应的深度取决于地温梯度
。
• 油气初次运移的动力：压力，主要受控于深度。
• 油气初次运移时岩石介质的孔渗性： 烃源岩，孔渗条件很差；需克服巨大的Pc。
二、油气初次运移的相态（物理状态）
对于较薄的生油岩层，在上覆沉积物的均衡压实作用下，油气运移的 载体水在1000m左右时即被很快排出。
此时，有机质尚未大量生成油气，待达到1500m左右的油气生成的主要 深度范围时，生油岩中所含流体很少。要携带大量油气运移出去已不可能 。不利于油气的聚集。
对于较厚或巨厚的生油岩层，由于流体排出面积所限，相对排出速度较 小，以致在上覆负荷压力下，只有泥岩边部的水体能被及时排出而压实，使 得负荷的一部分被流体所支撑，从而产生了与该岩层深度不相适应的异常高 压。
由于异常高压的出现，使得岩层有较高的流体含量和孔隙度。造 成了与正常压实不相符的欠压实状态或非均衡状态。
所以， 油气运移的总体规律是：从高压的生油岩向低压区，即向上或向 下流向储集层；从盆地中心移向边缘。
2、流体热增压作用
随着生油岩埋深的增加，地层温度升高，温度的增加对油气初 次运移的作用主要体现在以下五个方面：
所谓异常高压也就是指高于正常流体压力的压力现象。 自然界这种异常压力分布较普遍，从新生界到古生界地层都有，但主要 见于中新生界地层中。
异常高压体系基本上是封闭的，流体的流动受阻，流体的排出较为 缓慢，延迟了流体排出的时间。
造成异常高压的根本原因是沉积物对压实作用受阻， 此外，后面主要讲的蒙脱石脱水、水热增压、烃类聚集、 构造作用等因素都能增大孔隙的高压异常。
热力作用造成的运移方向是由高温区向低温区，从地层深 处向地层浅处，从盆地中心到盆地边缘。
3、毛细管力
微小的毛细管中的液体在毛细管力的作用下上升，同样，石油在毛 细管力的作用下，也同样发生运移。
在油、气、水的岩层中，由于石油的表面张力仅为水的１／３，水 比油更易润湿岩石，由理论知，毛细管力指向润湿性小的流体，故在油 水界面上，毛细管力指向石油，即在油水共存的孔隙中，在水与油接触 的界面处，水对油有一排挤推动力。
生的流动。 油气运移可以导致石油和天然气在储集层的
适当部位（圈闭）的富集，形成油气藏，这叫做 油气聚集。也可以导致油气的分散，使油气藏消 失，此即油气藏被破坏。
油气运移的证据
油气运移的结果
根据时间顺序和介质条件的变化，可将油气运移分成两个阶段：
• 初次运移 : 油气自烃源岩层向储集层或运载层(输导层)的运移
第五章 油气的运移
第五章 油气的运移
第一节 概述
要点：油气运移的含义、阶段划分、基本方式
第二节 油气初次运移
要点：油气初次运移的温压条件、相态、通道、主要动力
第三节 油气二次运移
要点： 油气二次运移的阻力和主要动力、方向、通道、主要时期；折算压力、 流体势的定义；水流方向的确定。
第一节 Fra Baidu bibliotek 述
油气运移: 地壳中石油和天然气在各种天然因素作用下发
异常高压不仅对油气运移有利，而且对油气聚集有利，对油气的 保存也有利，具体表现在4方面：
①首先，由于异常高压的出现，延迟了水体排出的时间，当水体排出 时间延迟到油气生成的深度以后时（约１５００米），则异常高压作用 释放的水，将携带油气一起排出生油岩层，进入油气易于运移的储集层 ，使油气得以再次运移而聚集。
②同时，由于异常高压作用，使得岩层孔隙度较大，载油的水体较多 ；且处于较高温度和较高压力下的水，有利于油在水中的溶解，有利于 水对油气的载运。
③延迟了油气运出母岩的时间，从而为圈闭的形成提供了更多的 机会。
④油气聚集以后，可以受到高压的保护而形成压力盖。有利于油 气的保存。
异常高压可以维持相当长的地质时间，直到释放至静水压力水平 。
• 主要相态：连续的油相或气相。 • 有机质向油气转化不同时期有所不同：
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。
三、油气初次运移的通道
•成岩早期： 主要相态——分子溶液。 孔隙度大，油气少； 主要通道——连通孔隙。
1.压实作用 2.流体热增压作用 3.毛细管力作用 4.粘土脱水作用 5.有机质的生烃作用 6.扩散作用 7.渗析作用 8.胶结和重结晶作用
1、压实作用
机理类似于挤压含水的海绵一样，生油层在上覆沉积物的压力（地静 压力）作用下，其孔隙中的水以及油气即要向外运移。
在岩石学上，我们已知道，泥岩的压缩率很大，而砂岩却较小，从而 造成了泥岩中流体所处的压力较大，而砂岩中流体的压力较小（理解时可 先假设两岩层的流体相互未流动运移）由此造成了二岩层之间的流体压力 差，从而使得生油岩中流体向储集层中运移。
•成岩后期：孔隙度小 主相态——连续烃相。进入主生油期，含烃饱和度大； 主通道——微裂隙。
四、油气初次运移的动力
在细粒母岩中，未压实前，水的含量是非常多的，有机物生 成烃的数量，与母岩中水的含量相比是非常小的，所以普遍认为， 水是油气运移的载体。一切引起水体运动的动力因素，都是油气运 移的动力。
四、油气初次运移的动力
1、温度增加有利于有机质降解出液态或气态烃类物质，引起流 体积累和压力增大。有利于油气的排出。
2、温度增加有助于解脱烃类粘土物质的吸附，促进烃的流动。
3、温度增加降低流体粘度和油水界面的张力便于烃类液 体流动。
4、在主生油深度范围内，温度增加，使烃在水中的溶 解度增加。
5、热水增压作用，温度升高，水体膨胀，促使流体运 移。
油气运移的基本方式：
1、扩散：分子运动，使浓度梯度达到均衡。 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。
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
产生异常高压的动力因素。
一、油气初次运移的温压条件和岩石介质孔渗性
• 油气初次运移的温度： 应与生成油气时温度相近，可能在50－250℃±。对应的深度取决于地温梯度
。
• 油气初次运移的动力：压力，主要受控于深度。
• 油气初次运移时岩石介质的孔渗性： 烃源岩，孔渗条件很差；需克服巨大的Pc。
二、油气初次运移的相态（物理状态）
对于较薄的生油岩层，在上覆沉积物的均衡压实作用下，油气运移的 载体水在1000m左右时即被很快排出。
此时，有机质尚未大量生成油气，待达到1500m左右的油气生成的主要 深度范围时，生油岩中所含流体很少。要携带大量油气运移出去已不可能 。不利于油气的聚集。
对于较厚或巨厚的生油岩层，由于流体排出面积所限，相对排出速度较 小，以致在上覆负荷压力下，只有泥岩边部的水体能被及时排出而压实，使 得负荷的一部分被流体所支撑，从而产生了与该岩层深度不相适应的异常高 压。
由于异常高压的出现，使得岩层有较高的流体含量和孔隙度。造 成了与正常压实不相符的欠压实状态或非均衡状态。
所以， 油气运移的总体规律是：从高压的生油岩向低压区，即向上或向 下流向储集层；从盆地中心移向边缘。
2、流体热增压作用
随着生油岩埋深的增加，地层温度升高，温度的增加对油气初 次运移的作用主要体现在以下五个方面：
所谓异常高压也就是指高于正常流体压力的压力现象。 自然界这种异常压力分布较普遍，从新生界到古生界地层都有，但主要 见于中新生界地层中。
异常高压体系基本上是封闭的，流体的流动受阻，流体的排出较为 缓慢，延迟了流体排出的时间。
造成异常高压的根本原因是沉积物对压实作用受阻， 此外，后面主要讲的蒙脱石脱水、水热增压、烃类聚集、 构造作用等因素都能增大孔隙的高压异常。
热力作用造成的运移方向是由高温区向低温区，从地层深 处向地层浅处，从盆地中心到盆地边缘。
3、毛细管力
微小的毛细管中的液体在毛细管力的作用下上升，同样，石油在毛 细管力的作用下，也同样发生运移。
在油、气、水的岩层中，由于石油的表面张力仅为水的１／３，水 比油更易润湿岩石，由理论知，毛细管力指向润湿性小的流体，故在油 水界面上，毛细管力指向石油，即在油水共存的孔隙中，在水与油接触 的界面处，水对油有一排挤推动力。
生的流动。 油气运移可以导致石油和天然气在储集层的
适当部位（圈闭）的富集，形成油气藏，这叫做 油气聚集。也可以导致油气的分散，使油气藏消 失，此即油气藏被破坏。
油气运移的证据
油气运移的结果
根据时间顺序和介质条件的变化，可将油气运移分成两个阶段：
• 初次运移 : 油气自烃源岩层向储集层或运载层(输导层)的运移
第五章 油气的运移
第五章 油气的运移
第一节 概述
要点：油气运移的含义、阶段划分、基本方式
第二节 油气初次运移
要点：油气初次运移的温压条件、相态、通道、主要动力
第三节 油气二次运移
要点： 油气二次运移的阻力和主要动力、方向、通道、主要时期；折算压力、 流体势的定义；水流方向的确定。
第一节 Fra Baidu bibliotek 述
油气运移: 地壳中石油和天然气在各种天然因素作用下发
异常高压不仅对油气运移有利，而且对油气聚集有利，对油气的 保存也有利，具体表现在4方面：
①首先，由于异常高压的出现，延迟了水体排出的时间，当水体排出 时间延迟到油气生成的深度以后时（约１５００米），则异常高压作用 释放的水，将携带油气一起排出生油岩层，进入油气易于运移的储集层 ，使油气得以再次运移而聚集。
②同时，由于异常高压作用，使得岩层孔隙度较大，载油的水体较多 ；且处于较高温度和较高压力下的水，有利于油在水中的溶解，有利于 水对油气的载运。
③延迟了油气运出母岩的时间，从而为圈闭的形成提供了更多的 机会。
④油气聚集以后，可以受到高压的保护而形成压力盖。有利于油 气的保存。
异常高压可以维持相当长的地质时间，直到释放至静水压力水平 。
• 主要相态：连续的油相或气相。 • 有机质向油气转化不同时期有所不同：
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。
三、油气初次运移的通道
•成岩早期： 主要相态——分子溶液。 孔隙度大，油气少； 主要通道——连通孔隙。
1.压实作用 2.流体热增压作用 3.毛细管力作用 4.粘土脱水作用 5.有机质的生烃作用 6.扩散作用 7.渗析作用 8.胶结和重结晶作用
1、压实作用
机理类似于挤压含水的海绵一样，生油层在上覆沉积物的压力（地静 压力）作用下，其孔隙中的水以及油气即要向外运移。
在岩石学上，我们已知道，泥岩的压缩率很大，而砂岩却较小，从而 造成了泥岩中流体所处的压力较大，而砂岩中流体的压力较小（理解时可 先假设两岩层的流体相互未流动运移）由此造成了二岩层之间的流体压力 差，从而使得生油岩中流体向储集层中运移。
•成岩后期：孔隙度小 主相态——连续烃相。进入主生油期，含烃饱和度大； 主通道——微裂隙。
四、油气初次运移的动力
在细粒母岩中，未压实前，水的含量是非常多的，有机物生 成烃的数量，与母岩中水的含量相比是非常小的，所以普遍认为， 水是油气运移的载体。一切引起水体运动的动力因素，都是油气运 移的动力。
四、油气初次运移的动力
1、温度增加有利于有机质降解出液态或气态烃类物质，引起流 体积累和压力增大。有利于油气的排出。
2、温度增加有助于解脱烃类粘土物质的吸附，促进烃的流动。
3、温度增加降低流体粘度和油水界面的张力便于烃类液 体流动。
4、在主生油深度范围内，温度增加，使烃在水中的溶 解度增加。
5、热水增压作用，温度升高，水体膨胀，促使流体运 移。