1、Petroleum Geology實習(xí)及實驗指導(dǎo)書說 明 本實習(xí)指導(dǎo)書是在武漢、成都兩院校歷年實習(xí)講義基礎(chǔ)上，由陳榮書、李世章、何生負(fù)責(zé)編寫，最后由陳榮書負(fù)責(zé)定稿。 編寫本指導(dǎo)書的主要目的是密切聯(lián)系理論教學(xué)，加強編圖、作圖、分析資料能力的培養(yǎng)，使理論與實踐密切相結(jié)合，提高學(xué)生分析和解決石油地質(zhì)問題的能力。除第七章油氣運移和第九章含油盆地、油氣聚集帶和油氣田外，其它各章都有相應(yīng)的實習(xí)。全部實習(xí)約需2024學(xué)時，學(xué)時分配大致如下：實習(xí)一，23學(xué)時；實習(xí)二，2學(xué)時；實習(xí)三，23學(xué)時；實習(xí)四，2學(xué)時；實習(xí)五，23學(xué)時；實習(xí)六，2學(xué)時；實習(xí)七，23學(xué)時；實習(xí)八，68學(xué)時。各?？筛鶕?jù)自己的條件，選用其中的

2、一部或大部。實驗一 原油宏觀特征的觀察和測定一 實 驗 目 的 通過肉眼觀察和簡易買驗，了解：(1)原油的基本物理性質(zhì)及組份組成；(2)各種物理性質(zhì)的某些外在聯(lián)系及有關(guān)參數(shù)在原油簡易評價中的作用；(3)各種物理參數(shù)對于查明原油的生成、運移、演化等方向所具有的參考價值。二、實驗內(nèi)容和方法 (一)肉眼觀察原油的顏色、螢光性、溶解性 要求每位同學(xué)細(xì)致地觀察我國不同地區(qū)的35個原油樣品，并作簡易記錄(表1) 1.顏色 原油顏色的深淺取決于膠質(zhì)瀝青質(zhì)的含量。一般膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量愈高，顏色愈深。 觀察原油顏色，一般觀察在透射光照射下的顏色，即將樣品朝光源方向，觀察試管中對著眼睛一側(cè)的顏色。若原油色深，透明度

3、差，可搖動原油樣品，觀察留在試管壁上原油薄膜的顏色。 一般不觀察反射光下的顏色，即向著光源一側(cè)試管壁的顏色。因為反射光顏色常有螢光顏色干擾。 2熒光性 原油中飽和烴不發(fā)熒光，不飽和烴及其衍生物才發(fā)熒光。低分子量輕芳烴呈天藍(lán)色，隨著分子量加大熒光色調(diào)加深，膠質(zhì)一般呈淺黃褐色，瀝青質(zhì)一般呈褐到棕褐色 取上述原油一小滴，分別置于（1）號試管中，加入4ml氯仿，搖動試管；待完全溶解后，倒1/2于（2）號試管中，在其中再加2ml氯仿?lián)u勻；將（2）號試管中的溶劑，倒1/2于（3）號試管中，再加2ml氯仿并搖勻，比較（1）、（2）、（3）號試管的熒光強度。 3溶解性 石油主要是以烴類為主的有機化合物的混合物

4、，難溶于水，但可溶于許多有機溶劑中。 取12支試管，分別裝入2ml的氯仿（CHCl3）或四氯化碳（CCl4）、苯（C6H6）、甲醇（CH3OH）和水（H2O），于各試管中分別加入一滴原油，搖勻后，觀察比較溶劑顏色深淺及其熒光性。表1 原油肉眼觀察記錄表觀察項目原油樣品顏色(在透射光下)熒光性溶解性號試管CHCl3號試管號試管號試管苯號試管號試管號試管甲醇號試管號試管號試管水號試管號試管 (二)原油理化性質(zhì)測定 原油物理化學(xué)性質(zhì)的測定可為原油的工業(yè)品質(zhì)評價和地質(zhì)研究提供基本參數(shù)。常規(guī)分析項目有餾程、比重、粘度、閃點、凝固點、含硫量、含砂量、含蠟量及含水量等 1餾程試驗原油是以碳?xì)浠衔餅橹鞯挠袡C

5、化合物的混合物，每一種化合物均具有一定的沸點和凝點。餾分表示在一定的溫度間隔下、蒸餾出的不同沸點范圍的原油組分，故每一種餾分都有自己一定的化學(xué)成分和物理性質(zhì)。每一餾分在石油中存在的數(shù)量，對石油總的理化性質(zhì)有很大影響。 試驗時稱50g油樣，倒入恩式蒸餾燒瓶中，將燒瓶均勻加溫，記下餾出第一滴時的溫度(初餾點)及溫度為150，170、210、230，250、270，300時餾出的體積，根據(jù)這些餾分?jǐn)?shù)量的相對多少可大致了解原油性質(zhì)。 計算公式： Vn：為每一餾分含量(體積百分?jǐn)?shù))； Vc：為每一餾分餾出量(m1)； Wo：油樣量(g)； D420：為20時油樣比重。 2比重測定 原油在20時的重量與同

6、體積4時的純水重量之比，稱為原油比重，以D420表示之。原油比重常用比重計、比重瓶或韋氏比重天平法測定。 韋氏比重天平裝置如圖12所示。測定時，先將天平調(diào)整平衡后，將浮子掛于小鉤上并沉入量筒待測的原油中。此時，天平將失去平衡，再在平衡梁刻度上依次由最大到最小加上砝碼，直到平衡。砝碼所在刻度的讀數(shù)即為“視比重”(d4t)。同時，記下溫度，用下式換算：D420=d4t+(t20) D420：標(biāo)準(zhǔn)溫度下的比重； d4t：在試驗溫度下讀數(shù)(視比重)； ：為比重的溫度補正數(shù)(可查表)；t：為試驗溫度()。 3原油粘度測定 粘度是表示原油流動性能的重要參數(shù)。度量粘度的參數(shù)因測定的裝置和計量單位的差別，分別

7、稱為：絕對粘度或動力粘度，單位為Pa·s(帕斯卡·秒)、運動粘度單位為m2s(二次方米每秒)和思氏粘度(或相對粘度)。 恩氏粘度的測定是在一定溫度(t)下，使200 m1的待測原油通過標(biāo)準(zhǔn)孔，測其流出時間；再以此時間與同體積蒸餾水在20時流出的時間(稱為水值，常為51s)做成比值即得，以Et20表示之。由恩氏粘度查表可得相應(yīng)的運動粘度。運動粘度乘以該溫度時原油的比重，即為動力粘度。 運動粘度測定的儀器，如圖13所示。它是一組毛細(xì)管粘度計的一支。每支儀器必須有粘度計常數(shù)。毛細(xì)管粘度計各支擴張部分的內(nèi)徑不同，供試驗不同粘度的原油時選用。測定時，當(dāng)A管中油樣液面向下流動至a刻線處

8、開始記時。當(dāng)液面流至b刻線時停止記時。在溫度t時運動粘度Ut(厘沱)按下式計算：Ut=ctt c：粘度計常數(shù)10-6m2； tt：油樣平均流動時間s。 4原油組分分析原油的組分，通常指的是飽和烴、芳烴，非烴和瀝青質(zhì)。根據(jù)物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的不同，被吸附的強弱也不同，相應(yīng)脫附快慢也不一致。目前采用的柱色層法就是根據(jù)原油不同組分的這一特性(選擇性溶解和選擇性吸附)。利用硅膠、氧化鋁怍吸附劑，而用與上述組分相似性質(zhì)的溶劑作沖洗劑，沖洗色譜柱、而將不同組分分離開來。 試驗時，原油事先經(jīng)餾程切割過。用正庚烷脫去瀝青質(zhì)(沉淀出來)。將濾液通過漏斗倒入色譜柱中(見圖實14)，用正庚烷或正己烷淋洗脫附飽和烴，收集沖

9、洗液，經(jīng)蒸餾則可得出含量。再用苯淋洗脫附芳烴，收集沖洗液經(jīng)蒸餾得其含量。由于吸附能力極強，以致部份極性物質(zhì)(即含氧氮硫的非烴化合物)不易完全脫附而殘留在色譜柱上，由差減法即可算出非烴含量。需要指出的是若定量分析時，一切儀器用品均應(yīng)事先洗凈，嚴(yán)格稱重。 色層分離法是石油有關(guān)分析中常用重要分析方法，其基本原理均是利用石油，天然氣中不同化合物由于分子結(jié)構(gòu)不同其吸附和脫附能力也不相同的特征，根據(jù)所使用吸附劑(固定相)、脫附劑和鑒定分離物(流動相)方法不同，若流動相為氣體稱氣相色譜，若流動相是液體稱為液相色譜，若按固定相性質(zhì)分，如前所述玻璃管中裝入吸附劑稱柱色譜，用濾紙作固定相叫紙層析等。分類尚多，不作

10、贅述。三、儀 器 用 品 1儀器 螢光燈、餾程測定儀、韋氏比重天平、恩氏粘度計。 2用品 試管、燒杯(50250ml)、漏斗、濾紙、停表。 3試劑藥品 氯仿、四氯化碳、二硫化碳、石油醚，甲醇、苯、正庚烷(正己烷)、氧化鋁、硅膠，鹽酸。 4文具紙張(自備)四、作 業(yè) 要 求 1根據(jù)實習(xí)講義填寫觀察內(nèi)容，比較三種原油優(yōu)劣。 2據(jù)實驗觀察和講課內(nèi)容，小結(jié)原油的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系。實驗二 石油瀝青礦物和含油巖石的鑒定一、實驗?zāi)康募耙?在油氣田的調(diào)查和勘探過程中，十分重視地面或井下油氣顯示的確定。其中尤以井下含油巖石的鑒定，對確定可能的含油氣層位預(yù)測油氣藏可能存在的位置，都有重要意義。必須及時準(zhǔn)

11、確地斷定、記錄和上報。 本次實驗包括石油瀝青礦物(油礦物)和含油巖石的鑒定兩部分。二、石油瀝青礦物的鑒定石油瀝青礦物是指石油在熱力，氧化和細(xì)菌的生物化學(xué)作用下，次生變化的產(chǎn)物。由于石油的原始組成不同，次生變化的方向和產(chǎn)物也不甚相同。表1 石油的次生變化主要的方向及產(chǎn)物表2 石油瀝青礦物的元素組成簡表名稱元素組成（重量%）C/H重量比備注CHNOS石油850（平均值）14.0（平均值）1.0平均值6.1*軟瀝青為氧化程度較低的地瀝表，其含H量在石油和地瀝青之間，為半固態(tài)的石油初期重要作用的產(chǎn)物地蠟8486131505.06.0恩巴區(qū)貧膠地蠟8.085.810.111.50.20.80.68.50

12、.92.07.38.0軟瀝青*70.590.08.313.0微量2.40.2516.70.3610.2地瀝青81.739.848.43平均值8.3平均值石瀝青硬瀝青83.199.237.589.0脆瀝青83.147.489.3811.1碳質(zhì)瀝青黑瀝青85.409.255.359.2焦性瀝青88.75.995.3114.8碳瀝青>8090<35<3524.967.7次石墨97.240.642.12159.4 其中軟瀝青，地瀝青，石瀝青和地蠟為石油演化的早、中期產(chǎn)物；而碳質(zhì)瀝青以上為變質(zhì)作用產(chǎn)物，它們與石油之間的實際聯(lián)系已不明顯。因此，本次實習(xí)主要作與石油關(guān)系較為密切的石油瀝青礦

13、物的識別和初步鑒定工作。 主要石油瀝青礦物的化學(xué)成分和物理性質(zhì)如表2和表3所示 本次實驗將做地蠟、軟瀝青、地瀝青、脆瀝青、黑瀝青、次石墨等六種石油礦物的物理性質(zhì)的觀察、實驗和鑒定。對比上述六種油礦物（或準(zhǔn)油礦物）的物理性質(zhì)（觀察和實驗項目見表3）。表3 主要石油瀝青礦物物理特性簡表名稱成因顏色斷口硬度熔點溶解性可燃性光澤產(chǎn)狀比重地蠟物理分異產(chǎn)物淺黃暗棕粒狀粗糙<13060易溶于所有有機溶劑有明亮的火焰油脂光澤層狀或脈狀充填于巖層的裂隙中0.90.94軟瀝青風(fēng)化作用產(chǎn)物黑色粗糙土狀<110能完全溶于CS2和乙醚易燃，有明顯帶黑煙火色油脂光澤半固態(tài)瀝青湖0.971地瀝青風(fēng)化作用產(chǎn)物棕黑

14、黑色粗糙貝殼狀0.52>100溶于全部有機溶劑易燃，有明顯帶黑煙火焰暗淡明光脈狀和丘狀0.91.09硬瀝青風(fēng)化作用產(chǎn)物黑色貝殼狀0.53100175在苯，CS2CHCl3中幾乎能完全溶解，在石油醚中能溶60%±易燃，有明顯帶黑煙火爭明亮脈狀和層狀1.0061.35脆瀝青風(fēng)化作用產(chǎn)物褐黑黑貝殼狀2175320在CS2、CHCl3溶解性較好，在石油醚、酒精中溶解性較差熔化時有分解現(xiàn)象，火焰弱明亮脈狀1.151.18黑瀝青變質(zhì)作用產(chǎn)物黑貝殼狀22.5難溶在CS2中可溶210%熔化時有膨脹及脹裂現(xiàn)象，火焰很弱明亮脈狀1.0751.095焦性瀝青交質(zhì)作用產(chǎn)物黑2.53.5難溶不溶燃燒困難

15、脈狀次石墨交質(zhì)作用產(chǎn)物黑片狀3.04.5很難溶不溶燃燒困難金屬或半金屬光澤脈狀1.861.98三、巖石含油性的鑒定 當(dāng)?shù)乇砺额^或井下巖心、巖屑中所顯示的油氣微弱時，肉眼不易鑒定。此時采用下列簡易方法加以鑒定。 (一)浸水法 將樣品置于水中，如巖樣不親水或于水中見有油膜，則該樣品含油?；蚴堑嗡跇悠飞?，水不滲入而呈珠滾下，亦可確定為含油。 (二)加熱法 將試樣研碎晾干，使其所含水分蒸發(fā)然后用牛角匙取巖樣13勺(約lg)放人試管中，在酒精燈上均勻加熱，如試樣含油則見管壁上有油珠或油膜附于管壁并可聞及石油瀝青味。 (三)有機溶劑法 有機溶劑常用的有三氯甲烷(CHCl3)、四氯化碳(CCl4)、二硫化

16、碳(CS2)等。 1砂巖含油測定 將研碎晾干的試樣置于試管，加入12ml CCl4，搖動后觀察。如巖樣中含油或瀝青類物質(zhì)則原來無色透明的溶劑因溶解石油而變?yōu)榈S、棕黃、黃褐或褐色的溶液，如肉眼看不出溶液色調(diào)，則可用濾紙把溶液過濾然后觀察濾紙是否有殘跡。 2碳酸鹽巖含油測定 將巖樣磨碎，加入稀鹽酸。若含油及瀝青類物質(zhì)，則碳酸鹽巖加鹽酸后放出的CO2氣泡被油膜所包裹。以上測定不易觀察時，可將稀鹽酸處理后的巖樣加入CCl4或其它有機溶劑，觀察其溶液顏色，若為黃褐等色調(diào)或在濾紙上留下黃、褐色殘跡，則可證明該樣品含有油或瀝青類物質(zhì)。 3巖石中含有淡色石油鑒別 取13勺巖樣，加入丙酮，再加入水。若含油，則

17、呈乳狀混濁溶液。 (四)螢光法 借助石油在紫外光照射下發(fā)出螢光的特點，可利用螢光燈鑒定是否含油并且予以粗定量。 1螢光燈直接照射一般在野外自然露頭或井下所取巖心、巖屑中如含油豐富則利用油的直觀特征可以鑒別是否含油。當(dāng)自然露頭風(fēng)化較久或井下巖層因含油飽和度低，含油巖層薄，而于巖屑中難于判斷時，可將樣品或巖屑用紫外線直接照射，觀察其發(fā)光特征。但應(yīng)注意除石油及瀝青類物質(zhì)發(fā)光外，在巖屑中也常遇到另一些發(fā)光物質(zhì)，如石膏、石英、方解石、鹽巖、油頁巖，重晶石等，應(yīng)從螢光色調(diào)及其它特點上加以區(qū)別(見表4)。表4發(fā)光物質(zhì)螢光色調(diào)鑒別特點石英（蛋白石）方解石石膏鹽巖油浸泥巖油頁巖軟瀝青白蠟油質(zhì)瀝青膠質(zhì)瀝青煤質(zhì)瀝青

18、土壤瀝青灰白乳白亮天藍(lán)、乳白亮紫暗褐、褐黃橙、褐橙亮藍(lán)白、淺黃、淺藍(lán)、天藍(lán)、藍(lán)綠黃、橙、淺黃、褐黑、暗褐玫瑰及青蓮堅硬、加酸不起泡結(jié)晶完好、菱形解理、加酸起泡無色半透明、硬度小加酸不起泡無色、透明、晶形完整、具咸味黑褐色、油膩感、污手具可塑性 2紫外光燈照射(1) 將13勺巖樣加入l一2ml的CCl4(或是CHCl3等有機溶劑)在紫外光燈照射下觀察其螢光特點，以確定其含油與否。 3紫外光燈照射(2) 亦可將CCl4溶有石油瀝青的溶液滴在瓷盤上晾干，或者直接滴在裝有巖粉的乳缽中，在紫外光燈照射下觀察。據(jù)發(fā)光的不同形狀可估計瀝青類的含量。實習(xí)三 儲集巖孔隙特征的對比觀察及碎屑巖儲集性能影響因素的分

19、析一、實 習(xí) 目 的 儲集巖是構(gòu)成圈閉的基本要素之一。儲集空間的大小及其連通性的好壞，對油氣藏中油氣的儲存和滲濾能力有極大的影響。 兩大主要儲集巖類即碎屑巖和碳酸鹽巖的儲集空間特征及其影響因素有著明顯的區(qū)別。本次實習(xí)的目的為：了解儲集空間的主要特征及其差異性，著重分析控制碎屑巖儲集性的主要因素。二、砂巖和碳酸鹽巖儲集層孔隙特征的觀察和對比 (一)砂巖儲集層孔隙特征的觀察，注意以下兩點：(1)手標(biāo)本要注意疏松致密程度、輕重程度(標(biāo)本應(yīng)是新鮮的未遭風(fēng)化的巖石或巖心)，(2)幻燈(薄片)和圖版觀察要注意其孔隙類型、孔隙直徑大小、連通情況，喉道大小，碎屑成分、碎屑顆粒的粒度、分選磨圓情況、膠結(jié)物含量及

20、膠結(jié)類型。 (二)碳酸鹽巖儲層的孔隙特征，注意以下兩點：(1)通過標(biāo)本(包括光面)的觀察，了解碳酸巖儲集層的巖石孔隙類型可以是多種多樣的(孔、洞、縫)，(2)通過典型幻燈片(薄片)和圖版的觀察，了解碳酸鹽巖儲集層的孔隙類型，原生孔隙和次生孔隙，特別注意溶蝕孔隙發(fā)育情況。 (三)對比碎屑巖和碳酸鹽巖儲集層孔隙特征的差異性。(四)完成實習(xí)報告“碎屑巖和碳酸鹽巖儲集層孔隙特征及其差異性”一份。三、影響碎屑巖儲集性的因素 (一)實習(xí)目的和重點 影響碎屑巖儲集性的因素是多種多樣的，包括粒度大小、分選，磨圓、排列方式、碎屑礦物成份，膠結(jié)物的含量與成分，壓實作用、裂縫、溶蝕作用及其它次生變化等。 本次實習(xí)著

21、重根據(jù)(表1)提供的資料，分析粒度中值、分選系數(shù)對碎屑儲集性的影響，其它因素(如膠結(jié)物的含量和成分，砂巖成分、成熱度等)對儲集性的影響?？筛鶕?jù)自己的具體條件和興趣來決定。 實習(xí)需要半對數(shù)紙、雙對數(shù)紙、鉛筆、橡皮、三角板等。 (二)實習(xí)步驟 (1)在半對數(shù)紙上做有效孔隙率(縱坐標(biāo))和滲透率(橫坐標(biāo)即對數(shù)軸)的關(guān)系曲線圖，分析兩者的相關(guān)性(一般在中細(xì)砂巖中有比較明確的相關(guān)性)， (2)在半對數(shù)紙上作有效孔隙率(縱坐標(biāo))和粒度中值(橫坐標(biāo)即對數(shù)軸，單位為 mm)的關(guān)系曲線圖，分析兩者的相關(guān)性， (3)在雙對數(shù)紙上作粒度中值(縱坐標(biāo)，單位為mm)和滲透率(橫坐標(biāo)，單位為m2)關(guān)系曲線圖， (4)在半對

22、數(shù)紙上作分選系數(shù)(縱坐標(biāo))和滲透率(橫坐標(biāo)即對數(shù)軸，單位為m2)的關(guān)系曲線，分析它們的相關(guān)性。表1 碎屑巖儲集層的儲集性及有關(guān)參數(shù)沉積環(huán)境樣品數(shù)陸屑（%）膠結(jié)物（%）粒徑mm有效孔隙率(%)滲透率×987×106m2分選系數(shù)編號總量(占巖石的百分?jǐn)?shù))石英(占陸屑的百分?jǐn)?shù))長石(同石英)巖屑(同石英)雜質(zhì)(同石英)碳酸鹽膏質(zhì)泥質(zhì)中值的變化范圍中值的平均值礫石心灘590.642.034.024.009.42860.030.014.6185.2134.1014.25194.5214.2014254.23緩流心灘887.444.628.420.06.012.60.2258.06.6

23、015.5403.642.8101577.53.250.46516.31263.660.96017.21752.97邊灘砂1292.348.224.818.09.01.66.10.0970.2740.17623.68802.38分流河道1492.550.825.214.010.01.36.20.060.1580.10819.26632.49天然堤河漫476.246.621.412.020.05.518.30.0250.0860.0568.3224.010河口壩砂1593.656.625.89.68.01.35.10.1260.2200.16221.45462.511遠(yuǎn)壩砂780.252.418

24、.28.421.04.415.40.030.090.07210.5523.212湖灘砂1093.252.424.49.214.06.80.540.1080.08512.7623.113 (5)綜合上述四張關(guān)系曲線圖的分析，對影響孔隙和滲透性的因素及有關(guān)問題作出小結(jié)和必要的討論，完成文字小結(jié)一份(所編的四張圖描清楚，作為小結(jié)的附圖)。實習(xí)四 圈閉和油氣藏類型的識別一、實 習(xí) 目 的 圈閉是油氣聚集的場所，是形成油氣藏的基本要素。圈閉的類型及形成條件不僅對油氣藏形成起著決定性的作用，而且對油氣田的勘探和開發(fā)亦有重大的實際意義。不同類型油氣藏所采用的勘探方法及部署不同，開發(fā)方案也不同。因此，正確的判

25、斷圈閉及可能的油氣藏類型，對于石油地質(zhì)工作者有著特別重要的意義。本次實習(xí)的主要目的，是通過所給的儲集層頂面或蓋層底面的構(gòu)造圖、儲集層分布圖以及氣油水分布圖(圖實41-4)，確定圈閉和油氣藏類型，圈定圈閉的閉合面積，繪制圈閉和油氣藏橫剖面圖，以便更好地理解和掌握圈閉和油氣藏在平面圖和橫剖面圖上的特點。二、實習(xí)的步驟和方法 (1)閱讀圖14構(gòu)造等高線圖及儲集層分布圖。在平面圖上找出溢出點位置(用字母C表示)，圈定閉合面積，計算閉合高度，并將計算數(shù)字標(biāo)在圖上。 (2)通過繪制給定剖面線的圈閉和油氣藏橫剖面(5個)，結(jié)合儲集層分布的變化及油氣水分布情況，確定圈閉及油氣藏類型。(3)對照平面和剖面圖建立

26、立體概念，掌握并牢記不同類型圈閉和油氣藏在平面和剖面上的圖示。圖實4-2A 某油田P層底面構(gòu)造圖及Q砂層等厚圖1-等高線(m)；2-等厚線(m)； 3-產(chǎn)氣井；4-產(chǎn)油井；5-產(chǎn)水井；6-剖面線圖實4-2B 某油田M層底面構(gòu)造圖及N砂層等厚圖1-M層底面等高線(m)；2-M層下伏N砂層尖滅線； 3-N砂層等厚線(m)圖實4-2C 某區(qū)S層底面構(gòu)造圖及T砂層等厚圖1-T上覆S層底面等高線(m)；2-T砂層尖滅線； 3-T砂層等厚線(m)；4-剖面線三、實 習(xí) 用 品鉛筆，橡皮、直尺(或三角板)和方格紙。實習(xí)五 有機質(zhì)成烴演化曲線和成熟度分區(qū)一、實習(xí)目的和要求有機質(zhì)演化曲線和反射率等值線是反映盆地

27、內(nèi)某一油氣源層中有機質(zhì)成烴演化的基本圖件，對認(rèn)識有機質(zhì)成烴的演化階段，油氣資源的遠(yuǎn)景評價和定量計算都有十分重要的意義。 本次實習(xí)要求完成某一成油氣層的有機質(zhì)成烴演化曲線和鏡煤反射率（R0%）等值線圖的編制，并作簡要說明；以便加深對有機質(zhì)成烴模型及其演化階段的認(rèn)識，培養(yǎng)利用煤巖學(xué)的基本方法之一鏡煤反射率，對生油氣層進行初步的評價和解釋的能力。二、實習(xí)步驟和注意事項 （1）在課下復(fù)習(xí)好有關(guān)有機質(zhì)成烴演化以及煤巖學(xué)方法在油氣勘探中的應(yīng)用等章節(jié)的內(nèi)容。準(zhǔn)備好實習(xí)用的坐標(biāo)紙、三角板、鉛筆和橡皮。 （2）閱讀附表所提供的資料，掌握某一生油氣層的氯仿抽提物（g）/有機碳（g）的比值，烴（g）/有機碳（g）的

28、比值、C24C30正烷烴CPI值和鏡質(zhì)體反射率（R0%）等隨埋藏深度或（溫度）的增加而發(fā)生的變化規(guī)律。（3）在坐標(biāo)紙上確定縱坐標(biāo)（深度）和橫坐標(biāo)氯仿抽提物（g）/有機碳（g），烴（g）/有機碳（g）和CPI的比例尺。比例尺選擇以能清楚表達(dá)曲線圖為準(zhǔn)。這次實習(xí)可選用下列比例尺；縱坐標(biāo)120000（深度），橫坐標(biāo)1cm=0.01氯仿抽提物（g）/有機碳（g），烴（g）/有機碳（g），1cm=0.2（CPI）。在深度軸上標(biāo)明有機質(zhì)各重要演化階段的鏡煤反射率（R0%）和溫度（）的分界值。(4)根據(jù)附表上提供的數(shù)據(jù)作出氯仿抽提物(g)有機碳(g)的比值、烴(g)有機碳(g)的比值和C24-C30正烷烴C

29、PI值同深度的關(guān)系曲線。在鏡煤反射率散點圖(圖實 61)上以R0()=0.5，1.2，2.0勾出反射率的等值線。附表：某盆地上生油氣巖層的成熟度的資料樣品號深度（m）有機碳重量（%）氯仿抽提物(g)/有機碳(g)烴(g)/有機碳(g)C24C30正烷烴CPI鏡煤反射率R0(%)古地溫（）17750.890.0410.0172.380.3439.9529101.240.0400.0163.340.3645.08312501.400.0390.0171.760.4358414501.380.0380.0191.400.4765.6515641.360.0400.0231.360.5069.9361

30、6201.440.0500.0301.290.5172.06717201.510.0600.0371.280.5475.85817761.600.0620.0361.230.5577.99917961.410.0670.0381.200.5678.751018201.650.0720.0421.170.56579.661118681.720.0800.0481.190.5781.481219001.670.0880.0581.120.5982.71319201.770.0930.0651.080.6083.461419501.610.0950.0681.090.6184.61519801.66

31、0.0920.0681.110.61585.741620421.520.1010.0711.080.6388.11721701.620.1160.0761.050.6892.961823801.980.1140.0751.030.75100.941924802.120.1040.0711.040.80104.742025902.230.0880.0651.020.84108.922128502.250.0860.0561.000.96118.82229702.260.0680.0451.011123.362332602.220.0490.0361.031.2134.382436002.060.

32、0420.0240.981.4147.32540002.090.0400.0211.011.7162.52642402.100.0380.0200.991.93171.622745002.030.0350.0181.002.2181.52847242.020.0330.0171.022.45190.0注：已知地表平均溫度10.5，古地溫梯度為3.8/100m (5)根據(jù)上述關(guān)系曲線，劃分有機質(zhì)成烴的演化階段(未成熟、成熟、過成熟階段)。對各演化階段的基本特征加以簡單的小結(jié)。根據(jù)反射率等值線圖以R0()=0.5，1.2，2.0為界線用不同線條或不同顏色劃分出有機質(zhì)演化和成熟程度的不同區(qū)域(未成熟

33、、成熟、過成熟區(qū))。闡明各不同成熟區(qū)的主要產(chǎn)物，及其對指導(dǎo)找油氣工作的實際意義。附表：某盆地上生油氣巖層的有機質(zhì)(有機碳)、轉(zhuǎn)化率氯仿抽提物(g)有機碳(g)，烴 (g)有機碳(g)，C24-C30正烷烴CPI、鏡煤反射率(R0，)以及古地溫(t)隨深度變化的資料。實習(xí)六 生油(氣)巖的綜合評價一、實 習(xí) 目 的 通過生油(氣)巖各項分析指標(biāo)的識別和評價，判斷母巖生成油氣條件，評定母巖成烴的等級(可分為好、較好和較差三級)和類型(生油抑或生氣)。 本次實習(xí)提供的生油(氣)層的有關(guān)參數(shù)為：1井深；2巖性簡述，3有機碳含量， 4可溶有機質(zhì)；5總烴(指抽提物中的烴類)；6總烴有機碳：7輕烴(C14)

34、；8C2-4C14；9干酪根類型(按蒂索分類)，10CPI值；11鏡質(zhì)體反射率(R0，)(見附表)。二、實 習(xí) 步 驟 (1)認(rèn)真復(fù)習(xí)有關(guān)生油(氣)巖的部分教材和參考讀物， (2)詳細(xì)閱讀附表提供的資料，從巖性特征、相應(yīng)的地化分析資料所代表的石油地質(zhì)意義及計算出總烴有機碳，劃分出生油層段，對生油巖的成烴條件，等級和類型作出初步判斷； (3)在厘米方格紙上選取一定的比例尺，做各地化指標(biāo)隨深度而變化的曲線。比例尺大小以能明顯反映出這些參數(shù)的變化特征為原則； (4)在上述基礎(chǔ)上總結(jié)出不同層位生油層的特征，并根據(jù)其成烴條件及潛力，評定生油巖的等級及成烴類型。三、作 業(yè) 要 求 (1)完成各項地化指標(biāo)隨

35、深度變化(不同層位生油層的地化指標(biāo))綜合圖； (2)根據(jù)上述圖件對生油層作出評價的文字小結(jié)一份。四、實 習(xí) 用 品厘米方格計算紙(30×50cm2)一張，直尺、三角板、鉛筆、橡皮等文具。圖實61 某油區(qū)L生油層鏡質(zhì)體反射率散點圖1-含油區(qū)的邊界；2-樣品點的位置；3-鏡質(zhì)體反射率（%）附表 ××鉆孔泥質(zhì)巖的巖性及地化指標(biāo)井深（m）巖性簡述有機碳%可溶有機質(zhì)ppm總烴ppm總烴/有機碳，%(待計算)輕烴/C14，ppmC24/C14（%）干酪根類型（按蒂索）CPI值鏡質(zhì)體反射率，R0%母巖評價15001580深灰色泥巖1.8076010018005.61.420.4

36、31600淺灰色細(xì)砂巖1730深灰色泥巖1.8682012020007.2，少量1.340.481850灰色泥巖0.84100018020008.01.280.521950黃綠棕黃粉細(xì)砂巖2070棕紅黃色砂、礫巖2150灰灰綠色泥巖0.45600125140010.6，部分1.320.492170灰色粉細(xì)砂巖2300深灰色泥巖1.652000520600016.81.240.722400灰綠黃綠色泥巖0.3640086200014.71.260.682500灰色泥巖0.781600400600020.61.180.802530黃淺灰色砂巖2700深灰色泥巖夾砂巖1.52320010001040

37、027.81.140.922850深灰色泥、頁巖夾油頁巖2.64800022801260031.51.101.102870淺灰白色砂巖3200深灰色泥、頁巖和灰白色粗粉細(xì)砂巖不等厚互層（泥5，砂1）2.21600022001180037.2，部分1.061.203400灰深灰色泥巖1.42320010001006036.81.041.303500灰綠黃綠色泥巖0.3236070120034.7，部分1.101.283650棕紅色泥巖和石膏層3690黃褐淺灰色砂礫巖3003960黑色碳質(zhì)頁巖夾煤層多質(zhì)6.82240078606.8型和煤1.022.40實習(xí)七 TTI值的計算和應(yīng)用一、實習(xí)的目的

38、本實習(xí)根據(jù)選定的某油區(qū)一口井的地質(zhì)剖面所建立的地質(zhì)模型，定量計算特定生油層的TTI值，確定其成熟度(或演化階段)，為有機質(zhì)成烴定量研究提供一方面的參數(shù)。具體要求如下： (1)掌握特定的(或各個)生油層的頂、底面時間埋深地溫關(guān)系圖(即地質(zhì)模型)的編圖方法； (2)明確TTI法的基本概念及求取TTI值的方法； (3)學(xué)會TTI值在有機質(zhì)成烴定量研究中的應(yīng)用和解釋。二、TTI法的基本概念 現(xiàn)代石油成因研究證明，有機質(zhì)成烴演化過程中溫度和時間是主要影響因素。確切地說，溫度與成烴量呈指數(shù)關(guān)系，時間與成烴量呈正線性關(guān)系。基于上述思想，洛帕廷于 19691971年提出一個簡單的方法，根據(jù)時間、溫度定量計算有

39、機質(zhì)成熟度的方法，即時間溫度指數(shù)(簡稱TTI值)。這個方法經(jīng)威普萊斯(1980)的補充和發(fā)展，在油氣勘探中得到廣泛應(yīng)用。其基本公式如下：i（成熟度）=ti·i=ti·rn式中ti代表i溫度間隔沉積所對應(yīng)的時間，為溫度因子，=rn表示溫度與成熟度呈指數(shù)關(guān)系；i為i溫度間隔內(nèi)達(dá)到的成熟度。 成熟度是指有機物埋藏后所經(jīng)歷時間內(nèi)，由于增溫效應(yīng)引起的變化。由于成熟度對有機質(zhì)的影響是疊加的、不可逆的，所以一個盆地的總成熟度，實際上是每個間隔所獲得成熟度的總和。即TTI值=式中是經(jīng)歷最低到最高溫度的間隔數(shù)。三、TTI值計算方法和步驟 (1)在計算TTI值前，根據(jù)鉆井剖面和測井資料(見附表

40、)，編制地質(zhì)模型圖(圖實 71)。圖實71 A生油層的地質(zhì)模型時間埋深溫度關(guān)系圖 具體作法是：在以縱坐標(biāo)為深度、橫坐標(biāo)為時間的方格紙上，選擇適當(dāng)?shù)谋壤?，再確定所計算的生油層位(如圖實71的A層)的底或頂面開始沉積的時間和埋深(兩者均為零)；依次再確定出隨后各地質(zhì)時間的時間和深度，并聯(lián)結(jié)成時間埋深關(guān)系折線(注意某個時間和井深，而不是生油層現(xiàn)在的時間和深度)，其它層位依此類推，即可得出一張不同生油層總的時間埋深關(guān)系圖，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)井溫測井資料，以10為一般溫度間隔，編制溫度剖面，最后形成時間埋深溫度關(guān)系圖，即地質(zhì)模型。 (2)其次，以100110間隔為基數(shù)，指數(shù)n=0，其它間隔的指數(shù)如表實7

41、1所列?？紤]到每升高10成熟度提高一倍的關(guān)系，選擇=2。表實71 不同溫度間隔的溫度因子數(shù)據(jù)表溫度間隔（）指數(shù)值（n）溫度因子（）溫度間隔（）指數(shù)值（n）溫度因子（）304072710011001405052611012012506052512013022260704241301403237080323140150424809022215016052590100121m2m表實72 根據(jù)地質(zhì)模型計算TTI值格式層位項目 溫度區(qū)間 溫度因子A層××層t(Ma)區(qū)間TTI值累計TTI同前2030283040274050265060256070247080238090229010

42、02110011020100120211201302213014023140150241501602517018026180190272m （3）分別計算各研究層段的，不同時間間隔的TTI值。 計算區(qū)間和累計TTI值的數(shù)據(jù)表如下： 上表的其它各項數(shù)值可根據(jù)地質(zhì)模型圖上某生油層頂、底每經(jīng)歷一個溫度間隔（即增加10）所需的時間，按公式（1）標(biāo)出區(qū)間的TTI值，最后計算不同區(qū)間累加的TTI值。 （4）TTI值的解釋和應(yīng)用 計算出TTI值后，要賦予它特定的成熟度含義，才能應(yīng)用TTI值確定成熟度。威普萊斯廣泛研究各油氣盆地大量實際資料的基礎(chǔ)上，對油氣生成和保存各個階段的ITl值參數(shù)及相應(yīng)的鏡質(zhì)體反射率(

43、R0，)的關(guān)系，如表實73所示。表實73 生油及油氣保存重要階段的TT1和R0%關(guān)系表階段TTI值R0（%）階段TTI值R0（%）開始生油150.65<50°API(<0.7796)原油保存下的下限約1000生油高峰751.002.00生油結(jié)束1601.30濕氣保存下限約15602.20<40°API(<0.8251)原油存在的下限約5001.75已知最大深度產(chǎn)出的干氣約65004.80 將計算獲得各個層位不同時間內(nèi)累加的TTI值，與上表參數(shù)相對照，就可確定各個生油層開始成熟(達(dá)到并超過門限值)的時間，生油窗經(jīng)歷的時間，現(xiàn)在已達(dá)到的成熟階段，這樣就能

44、對它作出評價。附表實74 鉆井地層簡表地層系統(tǒng)巖性特征沉積相系統(tǒng)組段距今年代(Ma)井深(m)第四系Q212254047536064667074806201土黃色、灰色粘土及灰黃、灰色砂層上第三系上中新統(tǒng)鹽城組Ny2861淺綜黃色粘土與黃灰、灰白色砂層、砂礫層互層河流Ny11587三垛運動淺棕紅色泥巖夾砂巖，下部為夾白色砂礫巖層濱湖下第三系漸新統(tǒng)三垛組Es12179棕紅色泥巖與淺棕色砂巖、粉砂巖互層河流淺湖始新統(tǒng)Es22544棕色泥巖夾淺棕色粉細(xì)砂巖，下部砂巖，砂礫巖河流湖泊戴南組Ed22789淺棕、夾棕色砂巖與棕色泥巖河流淺湖Ed13023吳堡運動暗棕色、泥巖夾灰黑色泥巖與夾棕色粉、細(xì)砂巖互

45、層河流淺湖古新統(tǒng)阜寧組Ef44503473深灰、灰黑色泥巖夾泥質(zhì)灰?guī)r、粉砂巖河流深湖Ef33793深灰、灰黑泥巖與淺灰、灰白色砂巖互層河流淺湖Ef24163深類、灰黑泥巖夾泥灰?guī)r、鮞?；?guī)r河流深湖Ef14613淺棕色粉、細(xì)砂巖與棕色泥巖互層河流深湖Et4993儀征運動雜色砂巖、白色砂巖、底部砂礫巖淺湖濱湖河流白堊系上統(tǒng)赤山組Kc磚紅色、淺棕紅色細(xì)砂巖半深湖河流注：地表年平均溫度15。地溫梯度4/100m (5)完成報告編寫 根據(jù)所作的標(biāo)有Ef2底，Ef2頂(Ef3底)，Ef4底(Ef3頂)，Ef4頂四個標(biāo)志層的地質(zhì)模型 (時間、深度、溫度關(guān)系圖)，及計算出的TTI值，在剖面圖上標(biāo)出開始生油，結(jié)

46、束生油的區(qū)間，分出：未成熟帶，成油帶，成氣帶。 在此基礎(chǔ)上對Ef2、Ef3、Ef4的成烴條件作出簡要文字解述、完成小結(jié)一份。文字應(yīng)與圖件、數(shù)據(jù)相符、文字力求簡潔。 思考題：若該井所在的構(gòu)造是吳堡運動時形成的，該構(gòu)造的遠(yuǎn)景如何?若三垛運動時形成呢?四、實 習(xí) 用 品 方格紙15×30cm一張及常用文具(三角板、直尺、鉛筆、橡皮)及計算器。實習(xí)八 油氣藏形成條件的綜合分析（大作業(yè)）一、實習(xí)目的 通過對酒西盆地前山背斜帶（老君廟背斜帶）油氣分布特征及油氣藏形成條件的分析，達(dá)到：（1）牢固地掌握油氣藏形成的基本條件以及各種條件之間的有機結(jié)合；（2）通過對各種實際資料的閱讀、分析、編圖、小結(jié)的

47、編寫和討論，提高吸收、加工地質(zhì)信息的能力和文字表達(dá)能力。二、作業(yè)的要求和步驟 課前復(fù)習(xí)好油氣藏形成條件有關(guān)內(nèi)容，包括石油的成因、運移和聚集等作用原理。在此基礎(chǔ)上，按下列步驟完成本實習(xí)的有關(guān)內(nèi)容： 1閱讀參考資料第一節(jié)，盆地的地質(zhì)概況，對盆地的地現(xiàn)、區(qū)域構(gòu)造位置。區(qū)域構(gòu)造的基本特征，以及前山背斜帶在盆地內(nèi)的位置、基本特點，有一清晰和概括的理解。 2學(xué)習(xí)“資料”第二節(jié)，分析前山背斜帶各油田的含油層位、油藏類型，總結(jié)油氣在時空上的分布特征。 3系統(tǒng)閱讀“資料”第三節(jié)全部內(nèi)容，對提供的資料，以及應(yīng)用這些資料解決哪些方面問題的有關(guān)原理，都要做到心中有數(shù)。 4根據(jù)地質(zhì)的地球化學(xué)指標(biāo)和原油特征，確定主要生油

48、層位及主要油源區(qū)(表1、2、 4，圖實85和圖實810)。 5根據(jù)青西坳陷生油層埋藏史(圖實86)和有機質(zhì)演化的資料，確定主要生油層的成油期和運移期。 6根據(jù)油層特點及儲集性，確定主要儲集層和可能的儲集層，根據(jù)生、儲、蓋在時空上的分布特點，結(jié)合前山背斜帶的構(gòu)造特征，分析輸導(dǎo)油氣的通道類型及途徑，確定生、儲、蓋組合類型，編出模式圖。 7根據(jù)提供的原油分析資料(表2和表3)，及孢粉組合資料，沿青西凹陷鴨兒峽老君廟、石油溝的構(gòu)造剖面，編制有關(guān)指標(biāo)變化趨勢圖，進一步確定油氣運移方向 (編圖僅作一個方向，但分析資料是要注意可能存在的多向性和主次關(guān)系)。 8分析前山背斜帶構(gòu)造發(fā)展史，確定構(gòu)造形成時間，特點，及其對儲集層發(fā)育油氣運移、