石油地质学复习资料

乡亲们，本人能力有限，本沃的主要以老师的批批踢为主。若发现有不对的地方请及时通知大家改正。（鸣谢苏宇，许德友）（看完删掉）绪论1石油地质学及其研究对象：研究地壳中的油气藏及其形成机理和分布规律的一门科学。研究对象为油气藏。2石油地质学研究内容：1.油气成因问题2.油气成藏问题3.油气分布控制因素与分布规律问题。第一章3石油：石油是以液态形式存在于地下岩石孔隙中，由各种碳氢化合物与少量杂质组成的可燃有机矿产。4原油：采至地表的液态石油。5石油的元素组成：主要元素C、H，其次是O、S、N，还有其它微量元素（灰分）。6石油的化合物组成：A烃类化合物1.烷烃类2.环烷烃3.芳香烃B非烃化合物1.含硫化合物2含氮化合物3含氧化合物7正构烷烃分布曲线及其应用：在石油中不同碳数的正构烷烃相对含量呈一条连续的分布曲线。据主峰碳位置及形态，分3种基本类①主峰小于C15，且主峰区较窄；②主峰大于C25，且主峰区较宽；③主峰在C15-C25之间，且主峰区较宽。应用于石油的成因和油源对比研究。a.成油环境.陆相石油：高碳数（＞C22）正烷烃多海相石油：低碳数（＜C21）正烷烃含量多b.有机质演化程度.演化程度较高：低碳数正烷烃多；演化程度低的石油：正烷烃高碳数多c.生物作用.微生物强烈降解的原油：正烷烃被选择性降解，一般含量较低，低碳数的更少。8石油的物理性质1.颜色：深色多，浅色少（原油颜色深浅与胶质－沥青质含量有关。胶质－沥青质含量高，颜色深；反之，颜色浅。）2相对密度3粘度溶解气量↑：d420↓，μ↓温度↑：μ↓（地下石油μ远小于地面石油）压力P：随Depth↑,P↑。4溶解性5荧光性（荧光色随不饱和烃的浓度及分子量增加而加深。）6旋光性（石油的旋光性与含有结构不对称的生物成因标志物有关，因此旋光性常作为石油有机成因的证据。）7、导电性（石油是不良导体），8凝固点（含高分子的烃越多，凝固点越高。）9简述海陆相原油的基本区别。答：海相以芳香—中间型和石蜡—环烷型为主，饱和烃占25—70%，芳烃占25—60%。含蜡量低，含硫量高，V/Ni1，碳同位素δ13C值-27‰。陆相以石蜡型为主，饱和烃占60—90%，芳烃占10—20%。含蜡量高，含硫量低，V/Ni1，碳同位素δ13C值-29‰。10天然气概念：存在于地壳岩石孔隙天然生成的以烃为主的可燃气体。11天然气在地壳中的产出类型及分布特征。1．聚集型：指呈游离状态的天然气聚集成藏的天然气。包括纯气藏气、气顶气和凝析气。2．分散型：在地下呈分散状态的天然气。包括油溶气、水溶气、煤层气（吸附气）和固态气水合物。12天然气化合物组成：烃类化合物以甲烷为主，其次为重烃气。非烃类化合物N2、CO2、H2S及其它惰性气体13油田水：油田区域内的地层水14油田水的主要水型及特征。答：苏林把油田水划分为四种基本类型。它们分别是大陆水中的硫酸钠型（Na2SO4）重碳酸钠型、（NaHCO3）海水中的氯化镁型，（MgCl2）深层水中的氯化钙型，（CaCl2）。苏林认为，在油田剖面上部以重碳酸钠型为主，随着埋深增加，过渡为氯化镁型，最后成为氯化钙型。油田水的水化学类型以氯化钙型为主，重碳酸钠型次之，硫酸钠型和氯化镁型较为罕见。15重质油：是指用常规原油开采技术难于开采的具较大的粘度和密度的原油。第二章1储集层定义及其基本特征：凡具有一定的连通孔隙，能使液体储存，并在其中渗滤的岩层称为储集层。储集层的两个基本特征：孔隙性－具有能够储存油气的孔隙空间的性质。渗透性－在有压差存在的条件下，岩石本身容许流体通过的性能。2孔隙按成因上分：原生孔隙、次生孔隙和裂缝。按大小分：超毛细管孔隙、毛细管孔隙和微毛细管孔隙3绝对孔隙度：岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩样总体积的比值。有效孔隙度：指岩石中彼此连通的，且在一般压力条件下，可以允许液体在其中流动的孔隙体积之和与岩石总体积的比值。4绝对渗透率：单相液体充满岩石孔隙，液体不与岩石发生任何物理化学反应，测得的渗透率称为绝对渗透率。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。相对渗透率：对每一相流体局部饱和时的有效渗透率与全部饱和时的绝对渗透率之比值。5有效渗透率与流体的饱和度的关系：某相有效渗透率的大小与该相流体的饱和度成正相关系。6孔隙度与渗透率之间的关系：对于碎屑岩储集层：一般渗透率与有效孔隙度有很好的正相关关系。而对于碳酸盐岩储集层，两者无明显的关系。7孔隙结构的与储层物性关系：孔隙大小与分布决定了孔隙度大小，喉道大小与分布决定了渗透率大小，流体流动的关键是克服喉道大小产生的毛细管阻力。8排驱压力：表示非润湿相开始注入岩样中最大连通喉道的毛细管压力，在曲线压力最小的拐点。9碳酸盐岩储集层的孔隙类型：依形态可分为孔、洞和缝。根据成因可将其分为以下三大类：原生孔隙；次生孔隙：裂缝型孔隙。10碳酸盐岩储集层储集空间的类型来划分可将储集层类型分为：1.孔隙型储集层2.溶蚀型储集层3.裂缝型储集层4.复合型储集层11盖层：指在储集层的上方，能够阻止油气向上逸散的岩层。常规盖层岩性（常见三种）：泥岩、页岩，石膏和盐岩，致密灰岩。12简述盖层封闭作用的主要机理：(一)物性封闭：盖层大多岩性致密、颗粒极细、孔隙半径很小，油气要通过盖层进行运移，必须首先排替其中的水，克服毛细管压力的阻力。(二)异常高压封闭：是指地层孔隙流体压力比其对应的静水压力高，它能阻止包括油、气、水在内的任何流体的体积流动，超压越高，封闭性越强。(三)烃浓度封闭：所谓烃浓度封闭指具有一定生烃能力的地层，以其较高的烃浓度阻滞下伏油气向上扩散运移。第三章1圈闭是地下储集层中能够阻止油气继续向前运移，并且在其中聚集起来的一种场所。2圈闭三要素：储集层，盖层，遮挡物。3圈闭的度量：由闭合面积、闭合高、储集层的有效厚度和有效孔隙度决定。4溢出点：指油气充满圈闭后开始溢出的点。5闭合高度：圈闭最高点与溢出点之间的海拔高差。6闭合面积：通过溢出点的构造等高线所圈定的封闭区的面积。7油气藏的概念：油气在单一圈闭中，具有统一压力系统和统一的气油水界面的基本聚集。8油气藏高度：是指油气藏顶到油气水界面的最大高差。9充满系数：油气藏的含油气高度与圈闭的闭合高度的比值。10背斜圈闭和油气藏的定义，成因类型及特征：在构造运动作用下，地层发生褶皱弯曲变形而形成的背斜圈闭，称为背斜圈闭，油气在其中的聚集称为背斜油气藏。一，挤压背斜圈闭和油气藏圈闭。1常成排成带出现。2背斜轴向一般与褶皱区域构造线平行；3两翼倾角较大，不对称，靠近褶皱山一侧较另一侧缓；4闭合高度较大，面积小。二，基底隆升背斜圈闭和油气藏。1，背斜常成带分布2两翼地层倾角平缓，闭合度小，闭合面积大3断裂发育少，以张性断裂为主。三，底辟拱升背斜圈闭和油气藏。1上覆地层倾角缓，向下变陡2背斜常伴有地堑或放射性断裂体系。四，披覆背斜圈闭和油气藏。向上构造幅度递减直至消失，地层倾角也逐渐变小，构成所谓“顶薄翼厚”的现象。2圈闭的闭合度上大下小，但圈闭面积却是下小上大。五，逆牵引背斜圈闭和油气藏。1背斜的形态、宽度等均受同生断层的控制。2背斜位于同生断层的下降盘，多为小型宽缓不对称的短轴背斜，靠近断层一翼陡，远离断层一翼缓。在平面上背斜轴线与断层线近于平行，常沿断层成串分布。11断层圈闭和油气藏：断层圈闭是指沿储集层上倾方向受断层遮挡所形成的圈闭，聚集油气后即成为断层油气藏。12断层的封闭性与哪些因素有关：纵向上取决于地层带的紧密程度。主要取决于四个因素：①力学性质②断层面倾角③断开地层岩石强度④断裂带中流体的活动。横向上取决于断距的大小以及断层两侧对置的岩性组合。.13断层圈闭的形成条件1断层必须是起封闭作用的2断层线与储集层的构造等高线必须是闭合的。14断层圈闭和油气藏的类型1断鼻圈闭和油气藏2断块圈闭与油气藏。15岩性圈闭和油气藏：储集层的岩性在横向上发生变化，四周或上倾方向为非渗透性岩层遮挡而形成的圈闭称岩性圈闭。聚集油气之后形成岩性油气藏。基本特征：储层的连续性差，多以碎屑岩为主，一般规模较小。多属自生自储原生油气藏。16地层圈闭：指由于不整合作用导致的储集层纵向沉积连续性中断而形成的圈闭，在其中聚集了烃类之后则称为地层油气藏。17地层油气藏类型地层超覆圈闭和油气藏、不整合面下不整合圈闭和油气藏、古潜山圈闭和油气藏、基岩油气藏第四章1油气成因分类：无机成因和有机成因。2沉积有机质：通过沉积作用进入沉积物中并被埋藏保存下来的那部分有机质称为沉积有机质。3沉积有机质的生物种类来源首先是浮游植物，其次是细菌、高等植物、浮游动物。4沉积有机质的生化组分：类脂化合物、蛋白质、碳水化合物和木质素。其中类脂化合物是生成油气最主要的组分。5沉积有机质包括：有机溶剂可抽提的沥青；不溶于有机溶剂的干酪根。6干酪根：指沉积岩中不溶于碱、非氧化的酸和非极性有机溶剂的分散有机质7按化学分类，干酪根可分为几种类型？简述其化学组成特征。答：Ⅰ型干酪根：称腐泥型，富含脂肪族结构，直链烷烃多，多环芳烃及含氧官能团很少，主要来源于藻类、细菌类等低等生物，富氢贫氧，H/C高:1.25～1.75，O/C低:0.026～0.12，生油潜能大，生烃潜力为0.4～0.7。Ⅱ型干酪根：属高度饱和的多环碳骨架，含中等长度直链烷烃和环烷烃很多，也含多环芳香烃及杂原子官能团。来源于浮游生物（以浮游植物为主）和微生物组成的混合有机质。H/C较高，约1.3～1.5，O/C较低，约0.1～0.2，生油潜能中等：生烃潜力为0.3～0.5。Ⅲ型干酪根：称腐殖型。以含多环芳烃及含氧官能团为主，饱和烃链很少。来源于陆地高等植物H/C低，通常1.0，O/C高，可达0.2～0.3，生油不利，利于生气，生烃潜力为0.1～0.2。8有利于油气生成的地质环境：１、长期稳定下沉（V沉积≈V沉降）的大地构造背景２、足够数量和一定质量的原始有机质３、低能、还原性岩相古地理环境（浅海封闭环境，半深——深湖、前三角洲）４、适当的受热和埋藏史9油气生成的理化条件：细菌活动催化作用放射性温度和时间（最主要作用）10干酪根演化过程：通常随埋深↑，干酪根演化程度增强，其H/O↓，O/C↓，元素向富C方向收缩。其演化过程可分为三个阶段：a、O/C急剧↓（杂原子链破裂）→CO2、H2O杂原子化合物。b、H/C↓快，（C-C）破裂→石油、湿气。c、O/C、H/C继续↓→天然气（CH4、CO、CO2、H2O）→次石墨11门限温度：随着埋藏深度的增加，当温度升高到一定的数值，有机质才开始大量转化为石油，这个温度界限称为门限温度。12门限深度：与门限温度相对应的深度称为门限深度。13论述有机质向油气转化的现代模式（试述干酪根成烃演化机制）有机成烃是个连续过程，分四个阶段：A、生物化学生气阶段——成岩作用阶段。在深度０～1500米，T60℃、低压条件，以细菌活动为主，原始生物有机质通过水解、微生物酶作用变成可溶生物单体有机质。B、热催化生油气阶段，在深度1500-200m,温度：60℃~180℃，粘土矿物作为催化剂，对有机质的吸附能力加大，加快了有机质向石油转化的速度，降低有机质成熟的温度。热催化作用结果：长链烃类裂解成小分子烃，烯烃含量相对减少，异构烷烃、环烷烃、芳香烃含量相对增多。C、热裂解生凝析气阶段，在H：3500~4000m，T：180℃~250℃。大量C—C链断裂及环烷烃的开环和破裂，液态烃急剧减少，C25以上趋于零，C1～C8的轻烃将迅速增加。D、深部高温生气阶段，在H6000~7000m,T250℃。石油潜力枯竭，残余的少量烷基链，已经形成的轻质液态烃和重质气态烃在高温下继续裂解形成大量的热力学上的最稳定的甲烷。干酪根的结构进一步缩聚形成富碳的残余物质——碳沥青或石墨。14天然气可划分哪些成因类型？有哪些特征？答：天然气按成因可分为四种类型：生物成因气、油型气、煤型气和无机成因气。生物成因气的特征：1）化学组成甲烷含量大于98%，重烃含量一般小于1%，少量的N2和CO2，为典型的干气。2）δ13C值一般为–