《石油天然气地质与勘探》第4章 石油和天然气的运移(1)

6. 其它作用◆
渗析作用
构造应力作用、 毛细管压力、 扩散作用、 碳酸盐岩胶结和重结晶作用
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•油气初次运移的通道
——孔隙、微层理面、微裂缝；另：断层、
缝合线、有机质或干酪根网络。
源岩低成熟-未成熟阶段：孔隙和微层 理面；
成熟-过成熟阶段：微裂缝为主。 异常高流体压力导致源岩形成微裂缝。
五、油气初次运移模式
生油期后第一次大规模构造运动时期 或主要生排烃期后构造相对活动时期 •多期构造运动形成多期运移成藏期
•方向
取决于：运移通道连通性、类型；驱动力大小、方向
油气沿着形态不规则的立体线状输导系统运 移，沿阻力最小路径（运移高速公路）运移。 总方向：盆地中心→边缘，深层→浅层 主要指向：生油凹陷中或邻近地区长期继承性 发育的正向构造带。
油气初次运移可以归纳为三个模式：
正常压实排烃模式 异常压力排烃模式 扩散模式
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六、排烃方向和烃源岩有效排烃厚度
★ 1、排烃方向 ——取决于剩余流体压力减小的方向
烃源层内部的异常高压使烃源层内部与边部及储 层间形成明显的流体剩余压力梯度，所以主要呈垂 向（因为微裂缝方向一直是直立的）运移。
侧向上ΔPf有变化时，也可侧向运移。 油气进入微裂缝后，若满足不了Pf（裂）≥Pf（ 储）＋（2σ/r），则滞留于裂缝中。
欠压实泥岩流体总体运移特征：
•剩 余 压 力 差 驱 动 孔 隙 流 体 向 低 剩 余 压 力 的 方 向运移； •孔 隙 压 力 超 过 泥 岩 的 承 受 强 度 — — 产 生 微 裂 缝——微裂缝排烃——释放超压，恢复正常压力。
3.流 体 热 增 压 作 用 ★ — — 温度对流体运移的影响
油气沿着形态不规则的立体线状输导系 统运移
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（3）优势运移通道与有效运移通道
•优势运移通道： 是指油气自然优先流经的二次运移通道。 ——控制着运移油气总量的绝大部分。
•有效运移通道： 真正发生了运移作用的运载层。
——优势通道是有效通道的一部分
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•油气二次运移的主要时期、方向
•主要时期 •开始时期：初次运移之后发生 •主要运移时期：
第四章 油 气 运 移
★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。
初 次 运 移 :油 气 自 烃 源 岩 层 向 储 集 层 或 运 载 层 (输 导 层 )的 运 移
二 次 运 移 :油 气 进 入 储 集 层 或 运 载 层 以 后 的 一 切运移
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➢油气初次运移的主要动力
4、有机质的生烃作用
• 烃源岩干酪根生烃过程孕育了排烃的动力， 干酪根形成的大量油气和水体积大于原干 酪根体积。这些流体不能及时排出时—— Pf增大——异常压力排烃作用。
• 甲烷等气体的形成对Pf和排烃影响最大。 使烃源层Pf↑↑，以致产生微裂缝——排烃。
综上所述：
★ 地层中流体异常高压将使烃源层和储层之 间，烃源层内部和边部之间形成明显的流体剩 余压力梯度，从而驱使油气排出（沿微裂缝）， 实现初次运移。 ★ 能够导致异常高压，产生微裂缝，促使油 气初次运移的主要动力因素有：压实作用，水 热增压、粘土矿物脱水增压，有机质成烃。 ★ 上述各种因素综合作用结果：Pf↑↑→产生微 裂缝，从而达到排烃的目的。
砂岩压实流体不能进入泥岩，只能在砂岩层
中做侧向运移。
碎屑岩沉积盆地:压实流体总是由泥岩向砂岩 运移，由深部向浅部、由盆地中心向盆地边 缘运移.
2 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负荷增加而减小，导致孔隙流 体承受了部分上覆沉积负荷，出现孔隙流体压力高于其相应 的静水压力的现象称欠压实现象。
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•利用流体势分析研究区域油气运移方向 1、 原 理
地下流体的渗流是一个机械运动过程； 流体总是自发地由机械能高的地方流向低的地方。
剩余压力：孔隙流体实际压力与静水力之差。 •流体沿剩余压力变小的方向运移。
1. 正常压实
地层剖面中，随着上覆重力负荷（S）↑，下伏沉 积物孔隙度↓，沉积物密度↑，流体相应排出，孔隙 流体保持Pf=PH，此种压实状态――正常压实。
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正常压实流体总体运移特征：☆
砂泥岩互层剖面:流体的运移方向是由页岩到 砂岩。
G、水热增压作用促使流体运动的方向：是从地温高的 地区向地温低的地区运动，即从深处向浅处，从沉 积盆地的中心向边缘运移。
4.粘 土 矿 物 蒙 脱 石 脱 水 增 Hale Waihona Puke Baidu 作 用
蒙脱石脱水的结果
• V水↑＞V孔↑，孔隙流体压力↑促使排烃。 • 封闭性地层条件下，产生异常高压，出现
微裂缝——排烃。 • 矿物蒙脱石转变为伊利石。
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•油气二次运移的阻力和动力
动力：浮力、构造作用力、水动力 阻力：毛细管力、水动力
油气二次运移的过程就是这些动力和阻力相互作 用的结果。
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•水流方向的确定——折算压力：
测点相对于某一基准面的压力，相当于由测压 面到折算基准面的水柱高度所产生的压力。
★水流方向: 从折算压力高向折算压力低的方向。
5、渗析作用
渗析作用是在渗透压差作用下流体会通过半透膜从 盐度低方向向盐度高方向运移，直到浓度差消失为止的 过程。含盐量差别越大，产生的渗透压差也越大。
•页(泥)岩中水的含盐量与孔隙度成反比：含盐量增加， 则孔隙度减小。 •含盐量与渗透压力成反比关系：含盐量高则渗透压低。 •渗透流体运动方向：从含盐量低流向含盐量高部分。 流体从泥岩中部到边部运移。从泥岩到砂岩运移。
图：两个储集层情况下的水流方向
•油气二次运移的通道 •基本通道 储集层的孔隙和裂缝：基本通道 断层：垂向运移主通道 不整合面：侧向运移重要通道
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• 油气输导体系
（petroleum migration pathways） （1）含义：是指油气从烃源岩到圈闭过 程中所经历的所有路径网及其相关围岩， 包括连通砂体、断层、不整合及其组合。
第三节 油气二次运移
油气二次运移：
定义：进入储层或运载层之后的一 切运移。 ——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。
运移环境：运移通道粗，多样，毛细管阻力小， 油气以游离相为主，气可呈溶解相
•油气二次运移的相态 ★主要：连续油相或者气相
石油主要呈游离相 天然气可呈游离相和水溶相