油气二次运移(1)
第四章 石油和天然气的运移
(三)油气初次运移相态的演变
低成熟阶段,水游 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
随埋深增加初次运移可能模式 (据B.P.Tissot,Welte,1978)
二、油气初次运移的动力和方向
(一)油气初次运移的动力
瞬时剩余流体压力 欠压实作用 蒙脱石脱水作用 流体热增压作用 有机质的生烃作用 渗析作用 毛细管力作用 扩散作用 重结晶作用
1.瞬时剩余压力
(1)剩余流体压力及其形成机理
v0 l0 φ0
压实作用
v lφ
矿物
流体 排出
水
水 矿物
——达到压实平衡状态
压实前
压实后
压实前后岩石体积的变化与流体的排出
v0(1-φ0)=v(1-φ) l0 (1-φ0)=l (1-φ)
v0 / v ——压实前/后体积,m3 φ0 /φ ——压实前/后孔隙度,% l0 / l ——压实前/后厚度,m
地层压力:地下岩层孔隙流体的压力,又称地层流体压力或 孔隙流体压力。
P =ρw gh
单位:大气压(atm)或帕斯卡(Pa);1atm=101kPa。
异常孔隙压力:高于或低于静水压力值的地层压力。
Pf > P H
PH
正常情况下: Pf >PH Pf >PH:异常高压,超压;
Pf
异常高压示意图
Pf < PH:异常低压。
第四章 石油和天然气的运移
第一节 第二节 油气运移概述 油气初次运移
第三节
第四节
油气二次运移
油气运移的研究方法
第一节
一、油气运移概念及证据
油气运移概述
油气运移:地壳中的石油和天然气在各种天然因素作用下发生的移动。
油气二次运移名词解释
油气二次运移名词解释
油气二次运移是指油气在脱离生油岩后,在储集层中或大的断裂、不整合面中的传导过程,包括初次运移后的所有运移过程。
油气二次运移实际上是油气在含水介质中的机械渗流过程。
油气的二次运移必须具有一定的油气饱和度,只有当油气饱和度大于临界油气饱和度时,才有相对渗透率和有效渗透率。
二次运移的阻力即孔隙介质对油气的毛细管力,油气势差是二次运移的动力源。
油气二次运移主要发生在从烃源岩到圈闭的过程中。
与一次运移相比,油气二次运移的特点包括具有足够的浮力和水动力来克服毛细管阻力,油柱必须大于临界油柱高度等。
4-3油气二次运移
静水条件下,油气到达水平运载层顶部后, 在盖层的封闭下油体沿顶界面分散,将不再运移;
如果岩层是倾斜的,油气在聚集到临界高度 时,将在浮力作用下继续向上倾方向运移,直至 到达圈闭聚集起来。
沿上倾方向浮力(F1)的大小与地层倾角有 关。倾角越大,浮力也越大: F1=Fsinα = Zo(ρw-ρo)gsinα
(1)水动力作用下的二次运移:
压实水动力作用下油气运移的大方向与浮力作 用下油气运移的大方向基本一致,促进了油气在浮 力作用下的二次运移及在地层中的原始聚集与分布。 在局部地区(构造),水的流动可以沿水平地
层作水平运动,也可沿倾斜地层向下或沿上倾方向
运动。水动力是动力还是阻力,有造成位移的缝隙,是一 种特殊的孔隙,它对改善岩层特别是那些致 密地层的渗透性极为重要。按成因分为:
构造裂缝——构造作用产生的裂隙。具有方向 性并构成组系,常穿层分布,可切割不同岩性地层, 油气穿层运移的良好通道。 成岩裂缝——岩石在成岩和成岩后生作用中形 成的裂隙。不具有方向性,延伸距离短,受层限制, 形状不规则,缝面弯曲,良好的顺层运移通道。
地层在盆地边缘往往出露并与大气水相通,形成由盆地边缘
向盆地中心重力流,并在盆地中心穿层排泄,区域地下水
表现为“向心流”的特征。——“重力流盆地”。
•滞流盆地:到盆地演化的晚期,盆地地下水基本上处 于静水状态,无流体能量交换。——滞流盆地
盆地演化过程 中的水动力
(据Coustau, 1977)
2、水动力
或沉积间断,往往使下伏地层遭受风化剥蚀和溶解
淋滤,形成区域性稳定分布的高孔高渗古风化壳或
古岩溶带,有利于油气长距离运移。若不整合面上
覆地层不具备封闭性,则地层不整合就只能成为类 似一般具孔渗性的地质单元。
油气初次运移和二次运移机理的差异
油气初次运移和二次运移机理的差异
油气初次运移和二次运移是油气形成后从母质中向储集层或采集层移动的过程。
它们的差异主要体现在以下几个方面:
1. 渗流机制:初次运移是指油气在岩石母质中的原位生成后,沿着孔隙或裂隙流动到储集层的过程。
初次运移主要依靠孔隙连通性和岩石的渗透性来实现。
相比之下,二次运移是指油气在储集层内发生相态变化或因受到外部力的作用重新分布的过程。
它主要依靠岩石孔隙中的静态毛细力和动态流体驱动力来实现。
2. 运移速度:初次运移速度相对较慢,通常为几百米到数千米的数百万年时间尺度。
而二次运移速度通常更快,可以是千分之一毫米至数十厘米的几十万年时间尺度。
3. 作用力驱动:初次运移主要受天然地层压力驱动,油气由高压区向低压区流动。
而二次运移则由于外部力的作用,如构造活动、地质应力变化、重力等因素的影响。
4. 温度和压力影响:初次运移过程中,油气往往处于高温高压的条件下,导致原始油气的组分和性质相对稳定。
而二次运移过程中由于温度和压力条件的变化,油气会发生相态变化,例如油气的溶解和挥发。
综上所述,油气初次运移和二次运移机理存在较大差异。
初次运移主要是母质中的油气流动至储集层的过程,依靠孔隙和渗
透性;而二次运移则发生在储集层内部,依靠渗流机制和外部力驱动。
欢迎追问!。
《石油地质学》试题答案
B 卷一九九八—一九九九学年第二学期《石油地质学》期末考试试题(卷)专业年级地96姓名学号教研室石油地质考试日期一、名词解释(共20分,每题2分)1.氯仿沥青“A”:岩样未经HCI处理,用氯仿抽提的产物。
2.油型气:与成油有关的干酪根,在热演化过程中达到成熟、高成熟及过成熟阶段所生成的天然气。
3.凝析气藏:在地下深处高温高压下的烃类气体,经采到地面后,温度压力降低,反而凝结为液态,成为凝析油,这类气藏就是凝析气藏。
4.含油气盆地:地壳上具有统一的地质发展历史,发育着良好的生、储、盖组合及圈闭条件,并已发现油气田的沉积盆地,称为含油气盆地。
5.油气二次运移:油气进入储集层之后的一切运移称为二次运移。
6.油气藏:指单一圈闭中的油气聚集。
7.资源量:地壳内部或地表天然生成的矿藏,在目前或将来,从经济上讲是值得开采的,而在技术上又是能够开采的油气总和。
8.有效孔隙度:岩石中相互连通的,在一定压力下能够渗滤流体的孔隙的总体积占岩石总体积的百分比。
9.干酪根:沉积岩中所有不溶于非氧化型酸、碱和非极性有机溶剂的分散有机质。
10.二次生油:在地质发展史较为复杂的沉积盆地,生油岩中的有机质由于埋藏较浅尚未成熟就遭遇上升,直到再度沉降埋藏到相当深度后,方才达到成熟温度,有机质仍然可以生成大量石油,称为二次生油。
二、填空(共30分)1.石油的烃类组成包括烷烃,环烷烃,芳香烃;非烃的组成包括含氧化合物,含氮化合物,含硫化合物和沥青质。
(2分)2.聚集型天然气的类型有气藏气,气顶气,溶解气和凝析气。
(2分)3.油田水中的主要无机离子有 K+、(Na+)、Mg2+、Ca2+、Cl-、HCO3-、SO42-;按苏林分类油田水可分为 CaCI2,NaHCO3,MgCl2和Na2SO4四种水型,其中Na2SO4水型环境不利于油气藏的保存。
(2分)4.影响沉积有机质形成的因素有:有机质的聚集机理,水体中有机物的产率和类型,沉积环境,沉积物颗粒大小及岩石类型。
石油地质学-8. 油气的运移
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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。
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但是普遍认为,石油呈单独液相从生油岩中进行 初次运移是不大可能的。石油的初次运移应以高分散 烃相为主。只有在石油进行二次运移方以分相单独运 移为主。
关于石油以高分散游离相态从生油岩中向 外运移的理论已为实践所证实,而且可能是初 次运移的主要形式。
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第三节 油气的二次运移
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。
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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。
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第一节 概 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
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。
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油气运移的证据
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流体运移方向为其受力减弱方向。 此外,构造运动造成地层倾斜,产生裂缝,沟通 岩石中各种孔隙,形成不整合风化带,为油气二次运 移创造了有利条件。
第十三次课:第五章油气藏(1)
作业题
1 .概念:初次运移、二次运移、地层压力、 静水压力、地静压力、破裂压力、异常高孔 隙流体压力、压实作用、瞬时剩余地层压力、 欠压实作用、水力破裂缝、毛细管力、水动 力。
2.油气初次运移的阶段性及其运移模式特征;
3.二次运移的通道有哪些?二次运移的主 要时期?
第五章 石油和天然气的聚集
(1)
区域构造格局(坳陷和隆起的分布)的控制
b.油气运移的大方向由盆地中心向盆地边缘运移,
从凹陷区向隆起区运移
c.位于坳陷附近的隆起带及斜坡带是油气运移的
主要指向
坳陷
Ng
隆起
坳陷
Ed Es1 Es3
Ek1
7
1
3
9
5 2
4
6 8
Ek2+3
庄1
②优势运移通道的分布
优势运移通道孔渗性好, 毛细管力小,油气运移阻 力小,是油气运移的优势 方向
a.优势运移通道受砂体分布 的控制:三角洲、水下扇、 扇三角洲等砂体。
b.优势运移通道受断裂分布的控制
常压 膏泥岩盖层
超压
剩余压力等值线
烃源岩层系
(1)断裂活动期-超压流体排放与剩余压力差形成
常压
常压
超压
(2)断裂停止活动早期①-超压流体排放停止与 油气充注和流体势开始恢复
常压
超压
超压
(3)断裂停止活动早期②-油气充注和流体势逐渐恢复 (4)断裂停止活动早期③ -油气充注和流体势基本恢复
P Y 2 8 - 2 - 1
P Y 2 7 - 1 - 1 0 100 200 P Y 3 3 - 1 - 1
③盆地水动力条件 a.在水动力的作用下,油气从测压面高的一侧向测
油气在二次运移解析
相控和气洗分馏作用对油气组分及碳同位素组成的影响
油藏条件下的相控和气洗分馏作用使得油藏中油气的物理性质和化学组成发 生了明显变化。通过不同温压条件下的 PVT实验及其产物测量为该观点提供 了十分有意义的科学证据,其主要结论如下: (1)总的来看,气洗分馏作用 较由温度和压力引起的相控分馏作用明显,气洗作用是油藏中原油性质(如: 含蜡量、密度和粘度等)发生重大变化的最主要因素; (2)PVT分馏不仅导 致凝析油中饱 /芳比值的异常高值,而且饱 /芳比值在凝析油和正常油中存 在相反的分馏变化规律; (3)与温度变化和气洗作用相比,压力变化是导致 油藏中天然气碳同位素产生明显且规律性分馏的主要因素(实验中天然气δ 13C值变化幅度高达 1.3‰左右); (4)轻烃参数的某些规律性变化与相控和 气洗分馏过程有关,揭示了重要的成藏信息,可以用来区分和确定温压相控 分馏和气洗分馏这两种最基本的成藏过程。
油气在二次运移过程中:组成的变化; 聚集系数;相控分馏
油气二次运移研究的基本思路和几个应用实例
油气二次运移研究(特别是其中的确定二次运移距离问题)是石油地 质综合研究中至关重要又最为薄弱的环节。在二次运移过程中,具有 官能团、能形成氢键或其它离子键的化合物会通过液-固两相分配而 进入输导层中的固相有机质和矿物基质,其中的咔唑类含氮化合物最 有希望成为油气二次运移的化学示踪剂;但中性氮化合物的浓度和组 成与特定原油的直线运移距离之间不应存在一成不变的关系。在应用 咔唑类和苯并咔唑类参数研究某地区的二次运移距离或方向之前,一 定要充分利用各项烃类参数首先确定原油的母源特征、成熟程度和成 因类型,强调多馏分、多参数横向对比的重要性。以在加拿大的阿尔 伯塔盆地和威利斯顿盆地、中国的渤海湾盆地和塔里木盆地进行的油 气二次运移研究为例,说明在石油地质-地球化学的研究过程中,既 要相信基本物理化学原理的普遍性,又要具体问题具体分析,始终坚 持多学科、多项参数综合运用的原则。
石油地质学第七章石油与天然气的运移
(4)岩石的润湿性对油气运移的影响
孔隙中的油水分布、流动方式、残留形式和数量
①亲水岩石中:水附着在孔隙壁上,油在孔 隙中心,油的运动必须克服毛细管力;
②亲油岩石中:油附着在孔隙壁上,水在孔
隙中心,油的运动不受毛细管力的阻碍;
四、地层压力与异常地层压力
埋深(m)
0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
静水压力
地层压力(MPa)
50
100
150
静岩压力
第二节 石油和天然气的初次运移
油气初次运移(primary migration) 烃源岩的排烃(expulsion) 初次运移的环境:烃源岩环境,低孔隙度、低渗透率
晚期生油带来的初次运移问题:
①石油是如何从低孔低渗的烃源岩中运移出来的, 动力?通道?
②烃源岩中含水很少,初次运移的相态是什么?
一、运移相态
①石油主要是以游离相态运移的; ②水溶相态和游离相态对天然气的初次运移都是 重要的,天然气还可以呈扩散状态运移
③油气可以以互溶(油溶气、气溶油)相态运移
二、油气初次运移的主要动力
就能形成垂直裂缝。
第三节 石油和天然气的二次运移
二次运移(secondary migration): 石油和天然气进入储集层以后的一切运移
二次运移环境:储集层环境 ①运移空间:孔隙度、渗透率比烃源岩高得多 ②水介质的存在:储集层中被水充满
一、二次运移的相态
1.石油二次运移相态
游离相态 :油珠、油条、连续油相
(1)输导层
①输导层是具有发育的孔隙、裂缝或孔洞等运移基本空间 的渗透性地层
油气运移规律
油气运移是指油气由生油(气)层进入运载层及其以后的一切运移,它发生在烃源岩、储集层内,或者从一个储集层到另一个储集层的过程中、运载层出了渗透性地层外,还可以是不整合、微裂缝、断层或断裂体系、古老的风化带和刺穿的底辟构造带。
油气运移机理还包括油气运移相态、动力、运移通道、运移方向、运移距离、运移时期、运聚效率和散失量等,它是油气成藏的核心问题,也是石油地质学研究的重要内容。
初次运移的动力大量的研究实践表明, 由于泥岩的异常压实等原因所导致的异常过剩地层压力是陆相生油岩系油气初次运移的主要动力。
鄂尔多斯中生界及古生界的油气初次运移研究相对较少,其中中生界延长组发育有广泛的泥岩欠压实现象。
欠压实起始层位主要分布于延长组上部油层组,层位分布存在着由西向东逐渐变老的趋势,由于延长组沉积后,盆地经受了数次大的构造运动,上覆地层遭到了不同程度的剥蚀。
同时,异常压实起始深度的差异性对各地区油气初次运移的时间将产生一定影响。
初次运移的通道以微裂隙作为油气运移主要通道的观点越来越得到人们的承认,当孔隙流体压力增大到超过岩石的机械强度时,泥岩中便可产生极微裂隙。
微裂隙对油气运移的作用:①增大了通道,降低了阻力;②增大了生油岩和储集岩的接触面积。
流体释放后,压力减低到一定限度时,极微裂隙又会封闭,开始再一个循环。
因此,油气的排出是一种循环往复的过程,运移是断续、脉冲、幕式进行的。
地下油气总是按照沿阻力最小的途径由相对高过剩压力区向相对低过剩压力区运移的总规律进行。
因储集层或输导层具有较好的渗透能力,烃源岩中侧向过剩压力差总是小于烃源岩与相邻储集层或输导层之间的过剩压力差。
同时,沿烃源岩本身进行侧向运移的阻力又比从烃源岩进入相邻储集层或输导层的垂向运移阻力大得多。
因而,下部地层具有更高的过剩压力,本区初次运移的方向应以垂向向上运移为主。
已生成的油气在过剩压力的驱动下将首先进入邻近的储集层或输导层,其方向既可向上也可向下。
油气田开发地质学考试必备名词解释
一、名词解释1.烃源岩:能够生成石油天然气的岩石(或生油气母岩)。
2.盖层:覆盖在储集层之上能够阻止油气向上运动的细粒、致密岩层称为盖层。
3.岩性标准层:是指且有岩石特征明显、岩性稳定、厚度大小、分布广泛等区域性对比标志的岩层。
4.沉积旋回:(或称韵律)是指垂直地层剖面上具相似性的岩石有地重复出现。
5、地温梯度:在地表上层(深约20~130m)之下,地温随埋臧深度而有规律的增加,现将尝试每增加100m所升高的温度,称为地温梯度。
6、含油气盆地:在某一地质历史时期内,地壳上那些曾经稳定下沉,并接受了巨厚沉积物的统一沉降区称为沉积盆地。
在沉积盆地中,如果发现了且有工业价值的油气田,这种沉积盆地就可视为含油气盆地。
7、油气藏:在地下岩层的运移过程中,当岩石的物理性质和几何形态阻止油气进一步运移时,油气就会在圈闭中聚集起来,形成油气藏。
8、异常地层压力:在正常压实条件下,作用于隙流体内的压力即为静水柱的压力。
但是由于许多因素的影响,作用于地层孔隙流体的压力很少等于静水压力。
通常,我们把偏离静水压力的地层孔隙流体压力称之为异常地层压力,或称为压力异常。
9、岩心收获率:是表示岩心录井资料可靠程度和钻井工艺水平的一项重要技术指标。
10、断点组合::在相同方向的测线上,断点性质,落差及断层面产状应该基本一致或有规律地变化。
同一断层,其所断开的地质层位应该相同或沿某一方向有规律地变化;同一断层沿走向方向各区段的断距相近或有规律地变化。
同一断块内地层的产状变化应有一定的规律;区域大断裂其走向与区域构造走向一致11圈闭:指储集层中能够阻止油气运移,并使油气聚集、形成油气藏的一各场所。
12、石油:是储存于地下岩石空隙(孔、洞、缝)中的、天然生成的、以液态形式存在于地下岩石孔隙中的可燃有机矿产。
13、油气田:指受单一局构造、地层岩性因素所控制的同一面积内的油臧、气臧、油气臧的总和。
如果在这个受某一局部或地层性因素控制的范围内只有油臧,称为油田;只有气臧,称为气田。
物探试题及答案
一、填空题1.用于石油和天然气勘探的物探方法,主要有勘探,勘探,勘探和勘探,其中是有效的物探方法是地震勘探。
答:地震;重力;电法;磁法。
2.用方法(如爆炸,敲击等)产生振动,研究振动在的传播规律,进一步查明地质构造和有用矿藏的一种方法,叫地震勘探。
答:人工;地下;地下;物探。
3.地震勘探分地震法、地震法和地震法三种,用于石油和天然气勘探主要是地震法,其它两方法用的较少。
答:反射波;折射波;透射波;反射波。
4.反射波地震勘探,首先用人工方法使产生振动,振动在地下形成地震波,地震波遇到岩层时,会产生成反射波。
答:地层;传播;分界面;反射。
5.反射波到达地表时,引起地表的。
检波器把地表的转换成,通过电缆把电振动输送到数字地震仪器里,记录在磁带上的,这就成为地震记录。
答:振动;机械振动;电振动;数字磁带。
6.对数字磁带地震记录,用电子计算机进行地震资料,等到各种时间剖面,再对时间剖面进行地震资料,做出地震,并提出进行钻探,这样就完成了地震勘探工作。
答:处理;解释;构造图;井位。
7.物体在外力作用下发生了,当外力去掉以后,物体能立刻层状,这样的特性称为。
具有这种性能的物体叫。
答:形变;恢复;弹性;弹性体。
8.、物体在作用下,弹性体所发生的或的变化,就叫做形变。
答:外力;体积;开关;弹性。
9.物体在外力作用下发生了,若去掉外力以后,物体仍旧其受外力时的开关,这样的特性称为。
这种物体称为。
答:形变;保持;塑性;塑性体。
10弹性和塑性是物质具有两种互相的特性,自然界大多数物质都具在这两种特性,在外力作用下既产生形变。
也产生形变。
答:对立;同时;弹性;塑性。
11.弹性和塑性物体在外力作用下主要表现为形变或形变。
这取决于物质本身的物质,作用其中上的外力作用力延续时间的,变化快慢,以及物体所处、压力等外界条件。
答:弹性、塑性;物理;大小;长短;温度。
12.当外力作用,而且作用时间又,大部分物质主表现为弹性性质。
答:很小;很短。
石油地质学名词解释
一、名词解释(每题分)、石油:一种存在于地下岩石孔隙介质中的由各种碳氧化合物与杂质组成的,呈液态和稠态的油脂状天然可燃有机矿产。
、门限温度:随着埋藏深度的增加,当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遇到圈闭时,进入其中的油气就不能继续运移,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。
、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℃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。
如果只提供工业数量的天然气,称为气源岩。
、有效渗透率: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。
油气水分别用、、表示。
、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。
、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法。
4-3油气二次运移解析
任课人:逄 雯 山东胜利职业学院
第四章 石油和天然气的运移
第一节 油气运移概述
第二节
第三节 第四节
油气初次运移
油气二次运移 油气运移研究方法
二次运移: 油气进入储层之后的一切运移。包括 在储集层内部、沿断层或不整合面、 油气藏调整和破坏的再运移。
第三节
油气二次运移
主要内容:相态、动力和阻力、通道、时期、 方向和距离
σ:油水界面张力;rt:孔隙的喉道半径;rp:孔隙的半径
把石油体积V换成单位面积的高度,则石油运移
的临界高度:
Zo = [2σ(1/rt-1/rp)] / [(ρw-ρo)g ] 石油在储层中开始运移的条件:油柱高度大于 临界高度。临界气柱高度: Zg = [2σ(1/rt-1/rp)] / [(ρw-ρg)g ]
或沉积间断,往往使下伏地层遭受风化剥蚀和溶解
淋滤,形成区域性稳定分布的高孔高渗古风化壳或
古岩溶带,有利于油气长距离运移。若不整合面上
覆地层不具备封闭性,则地层不整合就只能成为类 似一般具孔渗性的地质单元。
4、地层不整合面
不整合的分布具有区域性,在时空上具有稳定
性,不仅能大面积汇集油气并形成长距离的运移通
油气在岩石中会选择最小阻力方向通道运移, 即沿最大孔隙和喉道所组成的路径运移。
(一)二次运移的阻力
油气在多孔介质中最主要的 阻力是孔隙介质对油气的毛细管力 毛细管力:在水润湿系统中,毛细 管中油气界面所产生的指向石油的 压力。其大小取决于孔隙半径,烃 水界面张力、润湿角。 毛细管压力的
方向由润湿相指向非润湿相(如由水指向 油)。
3、断层
断层可作为油气二次运移的良好通道。 油气以断层作为通道的运移有两种方式:一 是横穿断层的横向运移,一是沿断层面的垂 向运移。断层能否作为运移通道取决于自身
石油和天然气的运移
高地温区 低地温区 深 浅 盆地中心 盆地边缘
3.粘土矿物的脱水作用
蒙脱石 失去热结力合水伊利石自由水水载V体(压运力移)
4.甲烷气的作用(有机质的生烃作用)
有机质向烃类转化过程中,伴随有CH4等烃类产生
提供动力和通道:异常高压 产生微裂缝; 提供载体: 促使烃类增溶,与水一起运移出生油层
烃源岩生烃过程也孕育了排烃的动力,由此推断油气的 生成与运移是一个必然的连续过程。
❖欠压实
——泥质岩类在压实过程中由于压实流体排出受阻或来不及 排出,孔隙体积不能随上覆地层压力的增加而减小,导致孔 隙流体承担了部分上覆地层压力,出现孔隙流体压力高于其 相应的静水压力的现象。
欠压实带中异常高压驱动油气水——欠压实中心向上下排出
2.水热增压作用
—温度对流体运移的影响
H,T,泥岩中的 流体体积膨胀,P,促 使烃类初次运移。
一、油气的初次运移 (一)油气初次运移的物理状态
石油游离相
为主分连散续状状
水溶相(少量)
水溶相 天 然 气 油 溶 相
游离相
(二)油气初次运移的动力***
1、压实作用
——生成油气的沉积物质在上覆沉积负荷作用下, 导致孔隙缩小,流体不断被排出的作用。
❖正常压实:
——在压实过程中,岩石孔隙体积随上覆重力负荷(S)的 增加而相应减小,沉积物密度增大,流体相应排出,此时 孔隙流体基本保持静水压力的现象,即地层压力≈静水压力
4.距离:Tissot研究结果,有效排烃厚度28米。
二、油气的二次运移
(一)油气二次运移的物理相态
运移环境:运移通道粗,多样,毛细管阻力小。
油——游离相(连续的油珠或油条)为主。 气——游离气相为主、可呈溶解相。
延长石油采油工理论知识题库
延长石油采油工理论知识题库井网部署就是指油气田的油、水、气井()。
A、排列分布方式(井网)、井数的多少、井距排距的大小等B、井数的多少、井距排距的大小等C、排列分布方式(井网)、井距排距的大小等D、排列分布方式(井网)、井数的多少等答案:A选项中,()不属油气田井网部署的内容。
A、排列分布方式B、井数的多少C、井距排距的大小D、井的深浅答案:D井网的分布方式(注采系统)分为()。
A、切割井网和面积井网两大类B、边缘井网和面积井网两大类C、行列井网和面积井网两大类D、切割井网、行列井网和面积井网三大类答案:C油田注水方式有()三种类型。
A、边缘注水、边外注水和切割注水B、边内注水、边外注水和切割注水C、边内注水、切割注水和面积注水D、边缘注水、切割注水和面积注水答案:D在边缘注水方式中,注水井分布在含水边缘以内,这种注水方式是()注水。
A、缘内B、缘上C、切割D、面积答案:A注水井布置在含油边界线上,这种注水方式称为()注水。
A、切割B、面积C、边缘D、四点法答案:C根据注水井的分布位置,边缘注水可分为()。
A、缘外注水和缘上注水两种B、缘外注水和缘内注水两种C、缘外注水、缘上注水和缘内注水三种D、缘内注水和切割注水两种答案:C在切割注水中,纵切割注水、横切割注水和环状切割注水是依据注水井排的()进行划分的。
A、面积大小B、布井方向C、油水井数D、注水井数答案:B切割注水就是利用()排将油藏切割成为小单元。
A、注水井B、自喷井C、抽油机井D、油井答案:A切割注水就是利用注水井排将油藏切割成为()的开发单元。
A、较小单元、每块面积必须是一个独立B、较小单元、每块面积可以看成是一个独立C、较大单元、每块面积可以看成是一个独立D、较大单元、每块面积必须是一个独立答案:B压裂液的含砂比越大,射孔孔眼摩阻()A、越小B、不变C、越大D、越小或不变答案:C压裂液的粘度小,携砂能力( )。
A、低B、高C、不变D、高或不变答案:A压裂前置液的用量,应()井筒容积。
石油地质-第四章-石油运移
第一节 油气运移的概念及其证据 第一节 油气的初次运移 第三节 油气的二次运移
第一节 油气运移的概念及其证据
油气的运移是指石油、天然气在地下因自然因素所引起的位置 转移。一般按油气运移的时间顺序将油气的运移分为初次运移和 二次运移。 初次运移:指石油从细粒的生油岩中向外排出过程。通常指油 气由生油岩向储 集岩的运移过程, 运移的主要通道是 岩石的微孔隙和微 裂缝,也可以是不 整合面和断层面。
4.毛细管力 两种不同的液体或者液体与固体相接触时,在界面上都有表面 张力产生。在充满油、气、水的岩层中,由于流体对岩石的表面张 力不同,润湿程度也不同,在相界面上,毛细管力指向润湿性小的 流体。
2 cos F=
概括说引起砂岩初次运移的因素很多,在上述提到的三种因素 中,压实作用最为重要,另外,还有泥岩的胶结沉淀作用可使孔隙 减少,迫使油气排出。扩散作用只要有浓度差就可发生,但只对气 体有一定的意义。
第二节 油气的初次运移
油气的初次运移研究与有机成因学说密不可分,研究的内容主 要涉及初次运移的因素、油气运移的相态、时间和距离等。 一.引起油气初次运移的因素 油气本身的特性是流体,具有流动性,但在自然地质环境中, 要有促使它们运移的外界动力条件,才能使它们沿着各种通道进行 运移,促使油气发生初次运移的外界动力主要包括以下几方面: 1.压实作用 压实作用是引起油气流体从母岩向储集岩运移的主要原因。主 要是静岩压力和静水压力两部分。砂岩由于坚硬,其中的流体接近 于静水压力;泥质岩在压实的作用下,颗粒要重新排列和被压变形, 所以压缩性大,其中的流体压力通常大于静水压力。在同一压力下, 砂岩和页岩的孔隙度存在很大的差异。一般1000m以内是主排水期, 但油气生成的门限深度一般>1000~1500m,显然,主生油期超过 了主排水期,靠均衡压实只能排除少许早期生成的少量烃。随着埋 藏深度的不断增加,泥岩中产生异常高压,此时的孔隙度可达到25 %,如果异常高压中的流体排出正好推迟到主要生油时期,则将对 压 当泥岩埋藏较深时,温度升高,水体发生膨胀,促使流体在地 下深处运移。水热增压作用产生的流体运动方向由地温高区到地温 低区,从深处到浅处,由盆地中心到边缘,这与沉积物压实作用引 起的流体运移方向是相一致的。 3.粘土脱水作用 泥岩中常见的粘土矿物为蒙脱石、伊利石和高岭土。粘土沉积 物含大量的孔隙水和层间水,在成岩压实作用下,孔隙水较易脱出, 而结合水的脱出则需要一定的温度,该温度一般大致在 80~120º C, 由此看来,脱水与成烃高峰温度是相对应的,这些层间水的排出有 几点好处: (1)这些水的矿化度极低,对烃的溶解能力强; (2 )层间水脱出后颗粒体积减小,改善了孔、渗性能,便于流 体排出; (3)蒙脱石转化为伊利石后,减少了对有机质的吸附能力; (4 )粘土矿物转化过程中释放的大量结合水转化成自由水,使 微孔隙中流体的体积膨胀,结果形成异常高压,促进油气的初次运 移。
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2rσt >
2σ rp
2rσ=
2σ r
(据Berg,1975, 转引自Tissot,1978)
Pc
2 ( 1
rt
1 rp
)
(2)毛细管力的方向:从喉道向孔隙,从小孔隙向大孔隙
二、油气二次运移过程中的力
2. 浮力和重力
(1) 浮力的大小
浮力:物体(油)排开水的重量
Fb Vw g
重力:物体(油)本身的重量
Fg Vo g
油的上浮力:浮力和重力的合力
F V(w o )g
二、油气二次运移过程中的力
(2) 在浮力作用下油的运移方向 在水平地层中,油垂直向上运移至储层平面
在倾斜地层中,油沿储层顶面向上倾方向运移
二、油气二次运移过程中的力
3.水动力
(1)水动力的概念 ❖静水压力状态:各点剩余压力相等(0),地 层水不流动,没有水动力。
—剩余压力
hA
hB
B
hC
A
C
❖动水压力状态: 各点的剩余压力不相2等, 1 地层水将发生流动
泄水区
水动力:连通储层两点之间剩余压力的差值(剩余压力差)
水的流动方向:从剩余压力高值区流向剩余压力低值区, 而与其地层压力的大小无关。
二、油气二次运移过程中的力
(2)不同水动力环境盆地中水的流动规律
二、油气二次运移过程中的力
A
静水压面
B
H1
H2
C
D
二、油气二次运移过程中的力
供水区
测压面
hA
hB
B
A
hC
C
泄水区
2 1
水头(水压头):地层压力能使水从测点
向上升的高度(静水柱高度)
测压面:连接同一层位各点水压头顶面的连线。 这是一个想 象的面。静水条件则为水平的,动水条件下则为倾斜的。
二、油气二次运移过程中的力
供水区
测压面
游离相态 :油珠、油线、连续油相
2.天然气二次运移相态
游离相态 : 气泡、气柱、连续气相 水溶相态 : 溶解气
二、油气二次运移过程中的力
1. 毛细管力 —油气运移过程中的阻力
水
r
(1)毛细管力的大小
PC
2
cos
r
储集层的孔隙结构: 孔隙+喉道
油珠从孔隙进入喉道的阻力:
颗粒 rt
油
rp
r
P
=
2σ r
二、油气二次运移过程中的力
②重力流盆地:大气水流
大气水流:构造运动造成地层出露,大气水渗入形成的水流
大气水流的方向 从盆地边缘(山区、供水区)向盆中心流动
①压实流盆地:
压实水流:由于沉积物压实作用引起的地层水的流动。 压实流盆地:以压实水流为主的盆地。
过渡带
第二超压带 第二压力过渡带
第三超压带
二、油气二次运移过程中的力
压实流盆地剩余压力分布: 泥岩高于砂岩 深层高于浅层 中心高于边缘
压实水流的流动方向:
从泥岩向砂岩流动 从深处向浅处流动 从盆地的中心向盆地边缘流动
第五章 石油和天然气的运移
第三节 油气二次运移 (1)
第三节 石油和天然气的二次运移
二次运移(secondary migration): 石油和天然气进入储集层以后的一切运移
二次运移环境:储集层环境 ①运移空间:孔隙度、渗透率比烃源岩高得多 ②水介质的存在:储集层中被水充满
一、二次运移的相态
1.石油二次运移相态