油气初次运移(2)
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从盆地中心向盆地边缘运移
③砂泥互层：从泥岩→砂岩 ④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
正常 压实 阶 段 欠压实阶 段
二、油气初次运移的主要动力 2.烃源岩内部的异常高压
0 0
（1）沉积盆地异常高压十分普遍
1000
2000
形成瞬时剩余压力 孔隙流体排出 ③沉积物恢复压实平衡状态
①
②
③
①
颗粒＋流体
二、油气初次运移的主要动力
新沉积物的沉积
新沉积物的沉积
压实平衡状态
欠平衡状态
压实平衡状态
静水压力
瞬时剩余压力
静水压力
流体排出
压实平衡状态与欠平衡状态的交替和循环
二、油气初次运移的主要动力
（2）压实流体排出方向
①沉积物等厚，垂向运移 ②楔状沉积物，从厚处向薄处运移，
泥岩的欠压实现象
欠压实是多种地质作用的综合反映
二、油气初次运移的主要动力
②蒙脱石脱水作用 ❖蒙脱石向伊利石的转化是地质过程的一种普遍现象
蒙脱石的特点： (Al,Mg)2[Si4O10](OH2)•nH2O 蒙脱石含有层间水 2－4个水分子层 层间水具有较高的密度
二、油气初次运移的主要动力
②蒙脱石脱水作用 ❖蒙脱石向伊利石发生转化是地质过程的一种普遍现象
1%TOC的烃源岩生烃体积相当 于孔隙度10％页岩孔隙体积的 4.5%-5%(Harwood,1977)
二、油气初次运移的主要动力
④流体热增压作用 ❖任何流体都具有热胀冷缩的性质 ❖在封闭的条件下，孔隙流体的热 膨胀，必然造成孔隙压力的增加
L点(已封闭)： 压力30MPa 增加（1000m，25℃） 沿等容线增加压力
3000
4000
5000
深度(m)
预测压力(MPa)
30
60
90
120
测井资料预测地层压力 地震资料预测地层压力 静水压力趋势线
常压带
第一超压带 第一压力过渡带
第二超压带(П1)
第二超压带(П2) 第二压力过渡带
第三超压带
Βιβλιοθήκη Baidu
二、油气初次运移的主要动力
（2）烃源岩（泥岩）异常高压的成因 ①垂向载荷与欠压实现象
蒙脱石转化为伊利石后： 伊利石不含层间水 层间水转化为自由水后
体积发生膨胀形成异常高压
二、油气初次运移的主要动力
②蒙脱石脱水作用
美国德克萨斯州两口井蒙脱石脱水带与异常高压带的关系（Bruce,1984)
二、油气初次运移的主要动力
③有机质的生烃作用
❖干酪根演化生成液态烃和气态烃 ❖产物体积比干酪根体积多2－3倍
M点(已封闭)： 压力72MPa ❖热增压是异常高压形成的重要因素
（据Baker,1978）
二、油气初次运移的主要动力
增压作用的相互关系 孔隙流体压力的变化遵循状态方程
P=f (V,T,n)
压实作用:上覆压力,作用在孔 隙空间的外部,趋于使孔隙变小 蒙脱石脱水/生烃/流体热膨胀: 作用在孔隙空间的内部,趋于使 流体体积增大、孔隙变大
由于泥岩孔渗性降低，导致孔隙 流体不能及时排出， 泥岩孔隙体积不能随上覆负荷的 增加而有效地减小， 从而使泥岩孔隙流体承担了一 部分上覆颗粒的重量，
出现泥岩孔隙度高于正常压实泥 岩的孔隙度、孔隙流体压力高于 正常静水压力的现象，
称为欠压实现象
二、油气初次运移的主要动力
垂向载荷的作用：
①使泥岩顶底面附近孔渗性降低， 造成泥岩层的封闭 ②使地层发生压缩，
石油地质学
第五章 石油和天然气的运移
第二节 油气初次运移 （2）
二、油气初次运移的主要动力
1.压实作用产生的瞬时剩余压力 （1）压实流体排出机理
有效应力定律：
S P
①压实平衡状态（正常压实状态） 岩石骨架颗粒达到紧密接触 孔隙压力为静水压力 无孔隙流体排出
颗粒＋流体
二、油气初次运移的主要动力
②压实欠平衡状态 新沉积物的沉积增加了上覆压力 岩石骨架颗粒进一步重新排列 孔隙压力超过静水压力，
压实作用
蒙脱石脱水
流
生
体 热
烃增
增
压
压
欠压实现象
③砂泥互层：从泥岩→砂岩 ④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
正常 压实 阶 段 欠压实阶 段
二、油气初次运移的主要动力 2.烃源岩内部的异常高压
0 0
（1）沉积盆地异常高压十分普遍
1000
2000
形成瞬时剩余压力 孔隙流体排出 ③沉积物恢复压实平衡状态
①
②
③
①
颗粒＋流体
二、油气初次运移的主要动力
新沉积物的沉积
新沉积物的沉积
压实平衡状态
欠平衡状态
压实平衡状态
静水压力
瞬时剩余压力
静水压力
流体排出
压实平衡状态与欠平衡状态的交替和循环
二、油气初次运移的主要动力
（2）压实流体排出方向
①沉积物等厚，垂向运移 ②楔状沉积物，从厚处向薄处运移，
泥岩的欠压实现象
欠压实是多种地质作用的综合反映
二、油气初次运移的主要动力
②蒙脱石脱水作用 ❖蒙脱石向伊利石的转化是地质过程的一种普遍现象
蒙脱石的特点： (Al,Mg)2[Si4O10](OH2)•nH2O 蒙脱石含有层间水 2－4个水分子层 层间水具有较高的密度
二、油气初次运移的主要动力
②蒙脱石脱水作用 ❖蒙脱石向伊利石发生转化是地质过程的一种普遍现象
1%TOC的烃源岩生烃体积相当 于孔隙度10％页岩孔隙体积的 4.5%-5%(Harwood,1977)
二、油气初次运移的主要动力
④流体热增压作用 ❖任何流体都具有热胀冷缩的性质 ❖在封闭的条件下，孔隙流体的热 膨胀，必然造成孔隙压力的增加
L点(已封闭)： 压力30MPa 增加（1000m，25℃） 沿等容线增加压力
3000
4000
5000
深度(m)
预测压力(MPa)
30
60
90
120
测井资料预测地层压力 地震资料预测地层压力 静水压力趋势线
常压带
第一超压带 第一压力过渡带
第二超压带(П1)
第二超压带(П2) 第二压力过渡带
第三超压带
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二、油气初次运移的主要动力
（2）烃源岩（泥岩）异常高压的成因 ①垂向载荷与欠压实现象
蒙脱石转化为伊利石后： 伊利石不含层间水 层间水转化为自由水后
体积发生膨胀形成异常高压
二、油气初次运移的主要动力
②蒙脱石脱水作用
美国德克萨斯州两口井蒙脱石脱水带与异常高压带的关系（Bruce,1984)
二、油气初次运移的主要动力
③有机质的生烃作用
❖干酪根演化生成液态烃和气态烃 ❖产物体积比干酪根体积多2－3倍
M点(已封闭)： 压力72MPa ❖热增压是异常高压形成的重要因素
（据Baker,1978）
二、油气初次运移的主要动力
增压作用的相互关系 孔隙流体压力的变化遵循状态方程
P=f (V,T,n)
压实作用:上覆压力,作用在孔 隙空间的外部,趋于使孔隙变小 蒙脱石脱水/生烃/流体热膨胀: 作用在孔隙空间的内部,趋于使 流体体积增大、孔隙变大
由于泥岩孔渗性降低，导致孔隙 流体不能及时排出， 泥岩孔隙体积不能随上覆负荷的 增加而有效地减小， 从而使泥岩孔隙流体承担了一 部分上覆颗粒的重量，
出现泥岩孔隙度高于正常压实泥 岩的孔隙度、孔隙流体压力高于 正常静水压力的现象，
称为欠压实现象
二、油气初次运移的主要动力
垂向载荷的作用：
①使泥岩顶底面附近孔渗性降低， 造成泥岩层的封闭 ②使地层发生压缩，
石油地质学
第五章 石油和天然气的运移
第二节 油气初次运移 （2）
二、油气初次运移的主要动力
1.压实作用产生的瞬时剩余压力 （1）压实流体排出机理
有效应力定律：
S P
①压实平衡状态（正常压实状态） 岩石骨架颗粒达到紧密接触 孔隙压力为静水压力 无孔隙流体排出
颗粒＋流体
二、油气初次运移的主要动力
②压实欠平衡状态 新沉积物的沉积增加了上覆压力 岩石骨架颗粒进一步重新排列 孔隙压力超过静水压力，
压实作用
蒙脱石脱水
流
生
体 热
烃增
增
压
压
欠压实现象