石油地质学0

新生界
白垩纪K
上 统
中生代
侏罗纪J
三叠纪T
显生宙
二叠纪P
石炭纪C
中生界 白垩系
泥盆纪D 古生代 志留纪S
奥陶纪O
寒武纪ε 文德纪 里菲纪
元古宙 太古宙
晚 早 晚
松辽盆地构造划分
一级构造单元：隆起、 一级构造单元：隆起、坳陷 坳陷区、斜坡区、倾没区各一个，隆起区三个。 坳陷区、斜坡区、倾没区各一个，隆起区三个。 二级构造单元： 二级构造单元：褶皱构造 正向构造带：长垣、背斜带、隆起带、 正向构造带：长垣、背斜带、隆起带、阶地 负向构造带：凹陷 负向构造带： 三级构造单元：背斜、 三级构造单元：背斜、向斜 自北向南喇、萨、杏、高、太、葡、敖七个串珠 自北向南喇、 状背斜构造，即七个油田。 状背斜构造，即七个油田。
生油岩中大量原生水的运动，对油气初次运移起着极重要的""运载体” 生油岩中大量原生水的运动，对油气初次运移起着极重要的""运载体”作用 ""运载体
关于烃类初次运移的物理状态的其它观点 关于烃类初次运移的物理状态的其它观点 胶束溶液（ Solution） 胶束溶液（Miceller Solution） 普林斯顿大学Hedberg（1979） 普林斯顿大学Hedberg（1979）曾提出过甲烷气的作用 Hedberg
。
挠曲
断层
二、断层两盘相对运动分类
正断层：上盘相对下盘沿断层面向下滑动。 逆断层：上盘相对下盘沿断层面向上滑动。 平移断层：断层两盘顺断层面走向滑动。
一、走向断层效应：走向断层常常造成两盘地层的缺失和 重复。缺失是指一套顺序排列的地层中的一层或数层在地 面断失的现象。
断 层 作 用 时 间
4．粘土脱水作用
在地层的一定深度范围内，粘土岩中的蒙脱石向伊利石转化， 在地层的一定深度范围内，粘土岩中的蒙脱石向伊利石转化， 在转化过程中释放结合水，并进入粒间孔隙成为自由水。 在转化过程中释放结合水，并进入粒间孔隙成为自由水。结合 水变成自由水其体积要膨胀，从而增加了泥岩孔隙流体压力， 水变成自由水其体积要膨胀，从而增加了泥岩孔隙流体压力， 促进流体运动，成为烃类初次运移的动力。 促进流体运动，成为烃类初次运移的动力。同时由于自由水排 出又可使压实突变。 出又可使压实突变。
7708米 米
11600磅／英寸2 磅
水的体积膨胀了10％ 水的体积膨胀了 ％
水的压力一温度一密度（比容） 水的压力一温度一密度（比容）的 关系曲线
Baker，1978 ，
3．渗透压力的作用 ．
由于地层中水含盐量的变化，引起渗透压力的不同。 由于地层中水含盐量的变化，引起渗透压力的不同。在渗透压力的 作用下，渗透流体发生运动，促使油气的初次运移。 作用下，渗透流体发生运动，促使油气的初次运移。 在很多沉积盆地中，地层水的含盐量随深度和压实作用的增加而增 在很多沉积盆地中， 加；这些水的含盐量常常超过海水的含盐量（35000ppm）。 这些水的含盐量常常超过海水的含盐量（ ） 岩中水的含盐量与孔隙度成反比关系，即含盐量增加， 页（泥）岩中水的含盐量与孔隙度成反比关系，即含盐量增加，则 孔隙度减小；因此，含盐量从每层页（ 孔隙度减小；因此，含盐量从每层页（泥）岩的中间部分向边部增 含盐量与渗透压力之间也是成反比关系， 高。含盐量与渗透压力之间也是成反比关系，即：含盐量高则渗透 压力低；反之，含盐量低则渗透压力高。因此，渗透流体运动的方 压力低；反之，含盐量低则渗透压力高。因此， 向，是从含盐量低的部分流向含盐量高的部分。 是从含盐量低的部分流向含盐量高的部分。
压实突变阶段
张敦样， 张敦样，1979
5．毛细管力的作用
毛细管中液体上升的现象是毛细管力作用的结果。 毛细管中液体上升的现象是毛细管力作用的结果 。 当两种不相混合的 液体呈相态接触，或一种液体与一种固体呈相态接触时， 液体呈相态接触 ， 或一种液体与一种固体呈相态接触时 ，在界面上都 存在界面张力。 存在界面张力。 在充满油、 水的岩层中，由于三者对岩石的界面张力不同， 在充满油 、气 、 水的岩层中 ， 由于三者对岩石的界面张力不同 ， 润湿 程度也就不同。例如，在相同条件下， 程度也就不同 。 例如 ，在相同条件下 ， 水和石英的界面张力比己烷和 石英的界面张力大255尔格／厘米’ 在相界面上， 255尔格 石英的界面张力大255尔格／厘米’。在相界面上，毛细管力指向润湿 性小的流体；在一般情况下，水比石油容易润湿岩石，因此， 性小的流体； 在一般情况下 ， 水比石油容易润湿岩石 ， 因此 ， 在岩石 孔隙中，当油水接触时，界面向水突出，毛细管指向石油，即接触角θ 孔隙中，当油水接触时，界面向水突出，毛细管指向石油，即接触角θ 所指的方向。 所指的方向。
1．压实作用
增加的剩余压力 水的密度
新沉积层的密度
2．水热增压作用 ．
当泥岩埋藏比较深，地层温度增加，流体发生膨胀， 当泥岩埋藏比较深，地层温度增加，流体发生膨胀，这种 膨胀使泥岩层内压力增加， 膨胀使泥岩层内压力增加，促进流体运动 在大多数沉积盆地中，地下温度随埋藏深度的增加而增高， 在大多数沉积盆地中，地下温度随埋藏深度的增加而增高， 引起流体的这种膨胀， 引起流体的这种膨胀，发生热液流体的运动
地 界 系 第四系 第三系 层 统 上统 下 统 组 泰康 大安 依安 明 水 组 四 方 台 嫩 江 组 地层代号 Q N2t N1d E3y K2m2 K2m1 K2s K1n 5 K1n 4 K1n 3 K1n 2 K1n 1 姚 家 组 下 统 青 山 口 组 泉 头 组 登 娄 库 组 上侏罗统 K1y 2+3 K1y 1 K1qn 2+3 K 1qn 1 K1q 4 K1q 3 K1q 2 K1q 1 K1d 4 K1d 3 K1d 2 K1d 1 J3 烃源岩 高台子油层 烃源岩 下部含油 组合 扶余油层 杨大城子油层 中部含油 组合 烃源岩 萨尔图油层 葡萄花油层 上部含油 组合 黑帝庙油层 浅部含油 组合 生油岩 含油 组合 油层
石油和天然气的百度文库次运移 在生油层中生成的石油和天然气，自生油层向储集层中的运 在生油层中生成的石油和天然气， 称为初次运移。 移，称为初次运移。
油气运移聚集过程
一、油气初次运移的物理状态和主要运载体 在初次运移中， 在初次运移中，液态烃类的大部分是以游离的原有相态运移 的，只有少量可能是以溶解于水中的方式运移
尚家油田
永
范 屯
模
乐 油
新站油田
肇州油田 肇州 沟 油
朝 阳
田 头
大安
松
台
花
肇源
田
岭 春
长
江
盆地发育的四个时期 断陷期：自中晚侏罗世开始， 断陷期：自中晚侏罗世开始，在强烈燕山运动断块运动 作用下， 作用下，盆地被切割成大小不一的北东向和北北东向的 断陷。 断陷。 断坳期：晚侏罗世末到下白垩统登娄库组一、二段，以 断坳期：晚侏罗世末到下白垩统登娄库组一、二段， 断陷为主，登娄库组三、四段盆地范围扩大， 断陷为主，登娄库组三、四段盆地范围扩大，向坳陷转 面积达5.0× 化，面积达 ×104km2。
地层的接触关系
整合和不整合 不整合又分为：平行不整合和角 度不整合
1 平行不整合
平行不整合又称假整合，其特点 是上、下两套地层的产状基本保 持平行，但时代不连续，其间有 反映长期沉积间断和风化剥蚀的 剥蚀面存在。
2 角度不整合
角度不整合
角度不整合
角度不整合（unconformity），其特 点是上、下两套地层产状不一致，以 一定角度相交；两套地层时代不连续， 其间有代表长期风化剥蚀与沉积间断 的剥蚀面存在。
毛细管孔隙中的水润湿系统
6．甲烷及其他烃类气体的作用 认为有机质向烃类转化过程中， H ．D ．Hedberg 认为有机质向烃类转化过程中， 始终都伴随有大 量的甲烷产生（不论是生物化学作用阶段还是热化学作用阶段， 量的甲烷产生（不论是生物化学作用阶段还是热化学作用阶段， 都是如此） 都是如此）
这些大量的甲烷既可以是石油初次运 移的动力， 移的动力 ，也可以是石油初次运移的 重要“运载体” 重要“运载体”
有机质向甲烷及液态烃转化与温 度和埋藏深度关系示意图
H．D．Hedberg
油气初次运移的动力是多方面的， 油气初次运移的动力是多方面的 ， 除了上面介绍的六种动力因素以外， 除了上面介绍的六种动力因素以外， 其他因素，如浮力、扩散作用等等， 其他因素，如浮力、扩散作用等等， 对油气的初次运移可能也有影响； 对油气的初次运移可能也有影响 ； 但是， 但是 ，其重要性与上述六个动力相 比较，则是次要的。 比较，则是次要的。
二、油气初次运移的主要动力 促使油气初次运移的最重要因索是沉积物中的原生水。 促使油气初次运移的最重要因索是沉积物中的原生水。而这 些原生水能促使油气运移是由于以下的主要原因： 些原生水能促使油气运移是由于以下的主要原因：
1．压实作用 2．水热增压作用 ． 3．渗透压力的作用 ． 4．粘土脱水作用 5．毛细管力的作用 6．甲烷及其他烃类气体的作用
怀俄明州法 姆尔原油
阿拉斯 加原油 里迪河 原油 尤尼恩文 奈原油 易斯安那 州阿姆瑟 湖原油
初次运移中， 初次运移中，液态烃 类主要是以原有的相 态与水一起运移
原油在水中的溶解度随温度的变化 ，1978 Magara， Magara
天然气运移 天然气初次运移时， 天然气初次运移时，绝大部分以溶解于水中的状态运移
坳陷期：下白垩统泉头组－嫩江组时期。 坳陷期：下白垩统泉头组－嫩江组时期。从姚家组开始 盆地形成了统一的坳陷。嫩一、二段湖盆最大， 盆地形成了统一的坳陷。嫩一、二段湖盆最大，达到 20.0×104km2以上。 以上。 × 上升期：嫩江组沉积以后，盆地整体褶皱抬升。 上升期：嫩江组沉积以后，盆地整体褶皱抬升。地壳运 动比较强烈，使盆地东部大部分隆起成为剥蚀区， 动比较强烈，使盆地东部大部分隆起成为剥蚀区，沉积 中心西移。 中心西移。
大庆油田分布图
白音诺勒气田 新店油田
齐家油田
大
大庆
已动用油田 未动用油田 气
安达
敖 古 拉 龙 虎 油 田 泡 油 田 龙 南 油 田
金 腾 油 田 萨西油田 哈 尔 温 油 田 杏西油田
庆 长
田
垣
宋
汪 家 屯 气 田 升 平 油 田 屯 芳 徐 家 围 子 田油 榆树 林 油 田
宋站气田
高西油田
构造及石油地质学基础知识培训
2002年2月25日 年 月 日
地质年代
宙（宇） 代（界） 纪（系） 第四纪Q 新第三纪N 新生代 老第三纪P 世（统） 更、全新世 上新世 中新世 渐新世 始新世 古新世 晚 早 晚 中 早 晚 中 早 晚 早 晚 中 早 晚 中 早 晚 早 晚 中 早 晚 中 早
松辽盆地地层简表
天然气在水中的溶解度是随压力的增加而增加的
压力为28．12公斤 公斤／ 天然气在水中的溶解度为0 71米 压力为28．12公斤／厘米2时，天然气在水中的溶解度为0．71米3 ／米3； 28 当压力为140． 421 421． 公斤／ 当压力为 140．6—421． 8公斤／ 厘米2时 ，天然气在水中的溶解度增加到 140 3．92米3／米3 92米
三、油气初次运移的时期 泥质沉积物的压实及成岩过程分成三个阶段： 泥质沉积物的压实及成岩过程分成三个阶段：
第一阶段（初期压实阶段） 此时泥质沉积物的孔隙度为80 30％ 80—30 第一阶段（初期压实阶段）：此时泥质沉积物的孔隙度为80 30 ％， 在该阶段， 粘土颗粒间互相接触不充分。 由于深度不够（ 小于1500 在该阶段 ， 粘土颗粒间互相接触不充分 。 由于深度不够 （ 小于 1500 地温较低（低于60 石油烃类尚未开始形成， 米）．地温较低（低于60oC），石油烃类尚未开始形成，仅有由于生 物化学作用生成的甲烷。 物化学作用生成的甲烷。 第二阶段（中期压实阶段） 进一步压实作用的结果， 第二阶段（中期压实阶段）：进一步压实作用的结果，沉积物的孔隙 度逐步减小；该阶段泥质沉积物的孔隙度为30 10％ 30一 度逐步减小；该阶段泥质沉积物的孔隙度为30一10％，此时深度超过 有机质已成熟， 1500米以上 地温可高达60 米以上， 60～ 1500 米以上 ， 地温可高达 60 ～ 100oC ， 有机质已成熟 ， 大量向石油烃 转化，干酪根开始生成烃类，并逐渐活跃，达到旺盛时期转化 ，干酪根开始生成烃类 ，并逐渐活跃 ，达到旺盛时期- 石油初次 运移的主要时期 第三阶段（后期成岩重结晶阶段） 沉积物形成了完全固结的岩石， 第三阶段（后期成岩重结晶阶段）：沉积物形成了完全固结的岩石， 该阶段泥质岩孔隙度已比较小，温度大于100 有机质巳成熟过度。 该阶段泥质岩孔隙度已比较小 ， 温度大于 100oC ， 有机质巳成熟过度 。 在此阶段的前期，干酪根还向烃类转化，但到后期， 在此阶段的前期，干酪根还向烃类转化，但到后期，石油烃的生成则 已衰竭，而主要形成高温甲烷。 已衰竭，而主要形成高温甲烷。