石油地质学 06 第五章 石油与天然气运移

影响体现在：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；残余油数量少。
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；残余油数量多。
教材:P172
第一节 有关的基本概念
4.毛细管压力（capillary
油水两相共存孔隙系统中，如果油附着在岩石
的孔隙表面，则油为润湿相，水为非润湿相，
这时称岩石为油润湿的或亲油的
③中间润湿的（mixed-wet）： 部分亲油，部分亲水的岩石
教材:P172
3.岩石的润湿性对油 气运移的影响
第一节 有关的基本概念 一、油气运移 二、岩石的润湿性与毛细管力 三、地层压力与异常地层压力
压力系数>1：异常高压 压力系数<1：异常低压
（7）压力梯度： 地层压力随深度的变化率
第一节 有关的基本概念 一、油气运移 二、岩石的润湿性与毛细管力 三、地层压力与异常地层压力
教材:P173
埋深（m）
0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
静水压力
地层压力(MPa)
pressure）
一、油气运移 二、岩石的润湿性与毛细管力
三、地层压力与异常地层压力
定义：在两种互不混溶的流体的弯曲界面处，两边流
体承受的压力不同，凹面一侧流体（非润湿相）承受
的压力要比对面一侧流体（润湿相）承受的压力大。
在毛细管中的这一压力差称为毛细管压力
PC
p
p’ p
2
cos
r
方向：毛细管力的方向总是
第一节 有关的基本概念 一、油气运移 二、岩石的润湿性与毛细管力 三、地层压力与异常地层压力
•油气运移：油气在地层条件下的移动
运移
在富有机质的 细粒烃源岩
教材:P171
高孔渗的圈闭
第一节Baidu Nhomakorabea有关的基本概念
• 初次运移(primary migration)：
油气从烃源层向储集 层的运移称为初次运移
•二次运移(secondary migration)： 油气进入储集层或运载 层之后的一切运移
（5）异常地层压力： 如果某一深度地层的压力明 显高于或低于对应深度处的 静水压力。
★静水压力、地静压力、地 层压力之间的大小关系，及 其随深度的变化。
教材:P173
第一节 有关的基本概念 一、油气运移 二、岩石的润湿性与毛细管力 三、地层压力与异常地层压力
（6）压力系数：某一深度的 地层压力与该深度静水压力 的比值。
第五章 石油与天然气的运移
圈闭油气藏
输导层 （储层）
区
域
盖
层
烃源岩 （灶）
烃源岩 （灶）
油气是如何从烃源层“跑”到圈闭中？
第五章 石油与天然气的运移
第一节 有关的基本概念 第二节 石油和天然气的初次运移 第三节 石油和天然气的二次运移 第四节 流体封存箱与油气运移
第一节 有关的基本概念 一、油气运移（migration）：
（2）静水压力：静止水柱产生 的压力（重量）
P w gh
（3）静岩压力：上覆地层岩石 的重量产生的压力，又称为地 静压力
P.rock rock gh
教材:P173
第一节 有关的基本概念 一、油气运移 二、岩石的润湿性与毛细管力 三、地层压力与异常地层压力
（4）正常地层压力：
如果地下某一深度的地层压力 等于(或接近）该深度的静水 压力
润湿性：指液体在表面分子力作用下在固体表面的展 开能力，是流体和固体之间表面能作用的结果。
（流体附着固体的性质）
固
接触角： θ＝0°：称完全润湿
θ<90°：称润湿
教材:P172
θ>90°：称不润湿
润湿流体：易附着在固体上的流体， 又称为润湿相
第一节 有关的基本概念 一、油气运移 二、岩石的润湿性与毛细管力 三、地层压力与异常地层压力
教材:P173
三、地层压力与异常地层压力
第一节 有关的基本概念 一、油气运移 二、岩石的润湿性与毛细管力 三、地层压力与异常地层压力
（1）地层压力（formation pressure) ：
地下多孔介质中流体所承受 的压力。
亦称孔隙压力或流体压力
单位：帕斯卡(Pa) 或常用兆帕(MPa)
教材:P173
50
θ
指向非润湿相
教材:P64
毛细管力：毛细管中两相不相溶的 流体在界面接触处由于界面张力引 起的压力。
第一节 有关的基本概念 一、油气运移 二、岩石的润湿性与毛细管力 三、地层压力与异常地层压力
使 液 面 上
毛 管 力
使 液 面 下
升
作
降
用
教材:P172
第一节 有关的基本概念 一、油气运移 二、岩石的润湿性与毛细管力 三、地层压力与异常地层压力
界面张力: 两种不相溶的流体接触面上存在的、实现两 相受力状态平衡的力称之为界面或表面张力。
现象之一
现象之二
拉开困难
平推容易
毛细管力
教材:P62
两块湿玻璃之间的毛细管力作用
三、地层压力与异常地层压力
第一节 有关的基本概念 一、油气运移 二、岩石的润湿性与毛细管力 三、地层压力与异常地层压力
Terzaghi（1923）在力学实验中确立如下关系式：
初次运移
教材:P171
第一节 有关的基本概念 一、油气运移 二、岩石的润湿性与毛细管力 三、地层压力与异常地层压力
油气聚集
气 油
烃源岩
气 油
二次运移
烃 源 岩
运移通道
?
油气藏
?
落空 圈 闭
油气藏
运移通道
油气藏 落空圈闭 源灶 运移通道
二、岩石的润湿性与毛细管力
1、润湿性的概念
第一节 有关的基本概念 一、油气运移 二、岩石的润湿性与毛细管力 三、地层压力与异常地层压力
非润湿流体：不易附着在固体的流体，又称非润湿相
2.岩石的润湿性
①水润湿的（water-wet）：
油水两相共存的孔隙系统中，如果水附着 在岩石孔隙表面，称水为润湿相，油为非润湿 相，这时称岩石为水润湿的或亲水的。
教材:P172
②油润湿的（oil-wet）：
第一节 有关的基本概念 一、油气运移 二、岩石的润湿性与毛细管力 三、地层压力与异常地层压力
S=σ+P
式中 S—上覆沉积的负荷压力(岩层所承受的地应力), MPa；
σ—有效应力，沉积岩石骨架所承受地应力, MPa；
P—岩石孔隙流体压力, MPa 。
Hubbert和Rubey（1959）将该关系用于固结的岩石中，证明即使在 孔隙度为1%的基岩中，该关系式也是有效的。说明上覆沉积负荷压 力总是为下伏基质骨架和孔隙流体共同支撑。