石油地质勘探基础

（1）石油天然气的生成
地质条件：
原始有机物质只有在比较广阔的长期被
水（海水或湖水）淹没的低洼地区沉积下
来，水体起着隔绝空气的作用；
这种有利于有机物质堆积、保存和转化
的地质环境受到区域的大地构造和岩相古
地理等条件的严格控制。
（1）石油天然气的生成
大地构造条件：
在这些沉积盆地的地质历史上，曾经发生过长期持续下沉、 沉降幅度迅速被沉积物相应接近补偿。在沉积盆地的各个沉降时 期中，若沉降速度远远超过沉积速度，水体急剧变深，生物死亡 后，在下沉过程中易遭巨厚水体所含氧气的氧化破坏；反之，水 体快速变浅，乃至盆地上升为陆地，沉积物暴露地表，有机物质 易受空气中的氧所氧化，不利于有机物质的堆积和保存，只有在 长期持续下沉过程中，沉降速度与沉积速度相近或前者稍大，才 能持久保持还原环境，在这种条件下，不仅可以长期保持适于生
（1）石油天然气的生成
①石油天然气生成的原始物质： 有机成因说：石油和天然气来源 于有机物质。早在古生代以前，地球 上就出现了生物，随着历史进展，生 物广泛地发育和繁殖起来。就生成油 气的主要原始物质而言，仍然是以沉 积岩中的分散有机物质为主。
（1）石油天然气的生成
②油气生成的地质环境：
地壳上原始有机物质的数量很大、种类繁多、 结构复杂，欲使这些有机物质转化为石油烃类， 其堆积、保存和转化过程必须处于适宜的地质环 境。原始有机物质的堆积、保存和转化过程，必 须是在还原条件下进行，而还原环境的形成和持 续时间长短则受当时的地质条件及能源条件所制 约。
碳酸盐 岩类
隐晶 －粉 晶
厚层－块状 含 或有原生 丰富 中层状次之 黄铁矿 油苗
（1）石油天然气的生成
生油岩评价指标
（A）有机质丰度标（B）成熟度（C）油源对比
我国陆相生油岩有机质丰度指标定级标准
级别 项目 有机碳含量 ％ 好生油岩 ＞1 较好生油岩 较差生油岩 1-0.6 0.6-0.4 菲生油岩 ＜0.4
在油气勘探工作中，对储层物性研究主要是孔隙性、 渗透性及孔隙结构等方面。对储集层进行观察孔隙的类 型、大小、形状、连通性及充填情况等方面的宏观研究， 也利用现代技术设备对储集层性质进行微观和定量研究。 碎屑岩储集层要详细研究孔隙与喉道特征；碳酸盐岩储 层除孔隙与喉道外，还要加强对裂缝和洞穴的研究。
（2）储层、盖层及生储盖组合
储存的场所和流动的通道，为衡量岩石中孔隙总体积的大 小，表示岩石中孔隙的发育程度，用孔隙度来表示。渗透 性是指在一定压力差下，岩石能使流体通过的能力。用渗 透率来表示。
（2）储层、盖层及生储盖组合
②储层的主要类型:
碎屑岩储层：包括各种砂岩、砂砾岩、砾岩、粉砂岩等
碎屑沉积岩。
碳酸盐岩储层：碳酸盐岩储集层主要受孔隙、洞穴及裂
海及三角洲区是最有利于油气生成的古地理区域。大陆 深水－半深水湖泊是陆相生油岩发育的区域，一方面， 湖泊能够汇聚周围河流带来的大量陆源有机物质，增加 了湖泊营养和有机物质数量；另一方面，湖泊有一定深
度的稳定水体，提供水生生物的繁殖发育条件。
（1）石油天然气的生成
能源条件：合适的地质环境不但是有机物质大量繁殖、 堆积和保存的条件，同时也可以为它们向油气转化提供 能量来源，石油和天然气比一般有机物质具有更大的能 量，因此，有机物质向油气转化的过程也是一个不断吸 收能量的过程。而能量的来源主要的热力、压力、细菌、 催化剂及放射性等。
缝的控制，孔隙和洞穴是储存油气的良好空间，而裂缝 的发育又可将孔隙、洞穴互相沟通起来，成为统一的孔 隙、洞穴－裂缝系统，既可储存在一定丰富的油气，又 可造成便于油气流动的高渗透带，因此碳酸盐岩储层构 造的油气田常常储量大、产量高。
其他类型储集层：火山岩、结晶岩、泥质岩
பைடு நூலகம்
（2）储层、盖层及生储盖组合
③储层评价指标及影响储层物性的主要因素
（D）深部高温生气阶段：
深度超过6000-7000米，沉积物已进入变生作用阶段，温 度超过了250℃，以高温高压为特征，有机物质和已形成的石 油发生强烈裂解，只能生成烃气，不能生成液态烃，此外，尚 可残留高度碳化的最终产物碳沥青或石墨。 当压力固定不变时，石油随着温度升高而向两极明显分化， 其演化趋势是：原油 油＋气 油＋气＋固态沥 青＋液态沥青 气体＋固态沥青。
石油中含有天然气
汇报提纲
石油、天然气概念
石油、天然气的重要性
油气成藏基本要素
油气勘探过程
2、石油、天然气的重要性
工业上—工业的血液：交通运输、纺织、石油化工、建 材等 农业上—农机燃料、化肥、农药等 军事上—“没有石油就没有国防” 国民经济建设中不可缺少的战略资源和物质基础 《石油与现代战争》、《美国反恐怖战争的石油战略》— —姜仕天 海湾战争 伊拉克 阿富汗 利比亚 南海
（1）石油天然气的生成
（C）热裂解生凝析气阶段：
当沉积物埋藏深度超过3000-4000米，进入后生作用阶段 后期，地温达到180-250℃，超过了烃类物质的临界温度，液 态烃急剧减少，低分子正烷烃急剧增加，主要是甲烷及其气态 同系物，在地下深处呈气态，采至地面随着温度、压力降低， 反而凝结为液态轻质石油，即凝析油和湿气。
（1）石油天然气的生成
生油岩类型
生油层 类型 岩石类型 颜色 结构 层理 自生 矿物 化石 油气 显示 灰黑色 泥岩 页岩为主 深灰色 粘土岩 次为砂质泥岩、 类 灰 色 泥质粉砂岩 灰绿色 生物灰岩 礁灰岩 泥灰岩 石灰岩 灰黑色 深灰色 褐灰色 灰 色 泥级 －粉 砂级 页状 厚层块状 富含 或有原生 丰富 黄铁矿 油苗
④生、储、盖组合
在地层剖面中，紧密相邻的包括生油层、储集层、 盖层的一个有规律的组合，称为一个生储盖组合。 根据生、储、盖三者在时间和空间上的互相配置 关系，分为四种类型：正常式组合(下生上储)、侧变 式组合(旁生侧储) 、顶生式组合(上生下储) 、自生 自储自盖式组合。
（2）储层、盖层及生储盖组合
2006年以来，国有企业税后利 润达6000-8000亿元，八成来自 能源、原材料业。 中石油2006年以来每年上缴国 家净利润保持在1000-1500亿元 之间。
石油行业是利税大户
2、石油、天然气的重要性
1993年，中国从沙特进口石油，成为石油净 进口国。 2010年，中国石油总消费量超过4亿吨左右， 我国石油总产量2亿吨左右，净进口2.3931亿吨， 对外依存度超过50％。 2011年全年共进口原油2.5378亿吨，较去年 同期增长了6%。对外依存度超过56.5％。
物大量繁殖和有机物质免遭氧化的有利水体深度，保证丰富的原
始有机物质沉积下来，而且可以造成沉积厚度大、埋深度大、地 温梯度大，有利于原始有机物质快速向油气转化的优越环境。
（1）石油天然气的生成
岩相古地理条件： 实践证明，无论陆相或海相，都可能具备适合于油
气生成的岩相古地理条件。在海相环境中，一般认为浅
(例如：现在人们能够用某些废弃物生成沼气)
1、石油、天然气的概念
自然状态下的石油有的粘稠，有的稀薄。颜色有黑的， 也有浅颜色的。
通过提炼，石油可以 制成很多产品:
• • • • • 发电厂用的燃料 轻型车用的汽油 卡车和火车用的柴油 飞机用的航空汽油 房屋取暖用的燃料油
很多其他材料也来自 于石油产品:
（1）石油天然气的生成
④ 生油岩类型及主要评价指标
生油岩类型
（A）粘土岩类生油岩：以泥岩、页岩、粘土为主， 次为砂质泥岩、泥质粉砂岩，是在一定深度的稳定水 体中形成的。环境安静，缺乏氧气，浮游生物和陆源 有机胶体能够伴随粘土矿物质大量堆积、保存并向油 气转化。其颜色多呈暗色。 （B）碳酸盐岩类生油岩：以低能环境下形成的富 含有机物质的石灰岩、生物灰岩和泥灰岩为主。
国民经济的命脉
2、石油、天然气的重要性
• 石油是不可再生资源
中国油气资源丰富,各类沉积盆地超过 500个。 全国石油的石油总资源量1100亿
吨，天然气总资源量可能达到53万亿立方
米，具有较大的油气资源潜力。 在陆上
694亿吨石油总资源量中，累计探明260亿
吨,探明程度占24%左右。
2、石油、天然气的重要性
正常式组合
即生油层位于 组合下部，储 集层位于中部， 盖层位于上部。
侧变式组合
由于岩性、岩 相在空间上变 化而导致生、 储、盖层在横 向上发生变化 而形成。
顶生式组合
生油层与盖层 同属一层，而 储集层位于其 下的组合类型。
自生自储式组 合
生油层、储集 层和盖层都属 同一层。
（3）圈闭的概念及类型
①圈闭的定义、度量及其与油气藏的关系 圈闭的定义：适合油气聚集、形成油气藏的场 所，称为圈闭。圈闭必须由三个部分组成：一 是适合储存油气的储集层；二是紧盖着储集层， 阻止油气逸散的盖层（有时下界为水）；三是 从各方面阻止油气继续运移，造成油气聚集的 遮挡物。
•塑料 •织布的材料 (例如: 聚酯纤维) •日用化学品 •染料
石油无处不在
关于油气我们还需要知道的……
1、石油、天然气的概念
当石油被开采出来的时候，一些天然气 也随着石油被采出来。 在地下，一般天然气溶解于石油里中， 被开采出地面后，随着温度压力下降， 天然气就像汽水中溶解的二氧化碳一样 跑出来 一桶石油可能含有 1~10,000立方英尺的 天然气，含量取决于油藏类型。 一桶油中的气体可以装满整个房子！
中国是石油净进口国
汇报提纲
石油、天然气概念 石油、天然气的重要性
油气成藏基本要素
油气勘探过程
3、油气成藏基本要素
油气藏形成与分布----油气地质学的核心 油气生成—Generation 油气运移---Migration 油气聚集----Accumulation 油气分布---Distribution 成藏基本要素（elements)：生油岩、储集层、 盖层、圈闭 成藏地质作用 (process)：生成过程、运移过程、 保存过程
汇报提纲
石油、天然气概念 石油、天然气的重要性
油气成藏基本要素
油气勘探过程
1、石油、天然气的概念
石油和天然气是储存在地层中的物质。 石油是以液态形式存在于地下岩石孔隙中的可燃有机矿产。 在地下油藏中石油无论在成分上和相态上都是及其复杂的 混合物 石油的组成----主要元素以碳、氢两种元素为主，占95 ％～99％以上。 它们是从分解的动植物残骸演变而来： 很久很久以前死亡的动植物被厚厚的沉积物缓慢掩埋。经 过很长很长的时间，在一定的压力和温度下，这些有机物 转变成立今天人们发现的石油。
氯仿沥青“A” ％
烃含量％
＞0.1
＞500
0.1-0.05
500-200
0.05-0.01
200-100
＜0.01
＜100
（2）储层、盖层及生储盖组合
① 定义
储层：凡是能够储存和渗滤流体的岩层，称为储层。 盖层：指位于储层之上能够封隔储层合使其中的油、气免
于向上逸散的保护层。
岩石的孔隙性和渗透性：岩石中存在的孔洞和裂缝,是油气
热力和压力：在地壳沉降过程中，随着时间的流逝，沉 积物逐渐加厚，时期沉积物的埋藏深度愈来愈大，所受 热力和压力的作用也随着升高，有机物质向油气转化过 程中，温度是最有效和最持久的作用因素，压力总是伴 随热力一起作用的。
（1）石油天然气的生成
③油气生成的四个主要阶段：
（A）生物化学生气阶段：
当原始有机物质堆积到盆底之后，就开始了生物化 学生气阶段。这个阶段的深度范围是从沉积界面到数百 乃至1500米深处，与沉积物的成岩作用阶段一致。温度 介于10-60℃，以细菌活动为主，在这个阶段，埋藏深度 较浅，温度、压力较低，有机物质除形成挥发性气体外， 大部分成为干酪根保存在沉积岩中，只是到了本阶段后 期，埋藏深度加大，温度接近于60℃，开始生成少量液 态石油。
（1）石油天然气的生成
（B）热催化生油气阶段： 随着沉积物埋藏深度超过1500-2500米，地温升至60180℃，随着地温加大，一方面干酪根发生变化，最后得 到烃类、胶质和沥青质；另一方面，粘土矿物的催化能力 同其吸附性质有关，由于随深度岩石紧结作用增强，粘土 矿物吸附力增大，按物质的吸附能力不断进行重新分布， 脂肪酸、沥青质和胶质集中在吸附层内部，而烃类集中在 外部。粘土矿物的这种催化作用可以降低有机物质的成熟 温度，因此，在热催化作用下，有机物质能够大量转化为 石油和天然气，成为主要的生油时期。