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文檔簡介
油氣田開發(fā)地質(zhì)學(xué)(石大)第一頁,共409頁。第一章石油、天然氣、油田水的成分和性質(zhì)
第一節(jié)石油的成分和性質(zhì)一、石油的化學(xué)成分
石油(又稱原油)是以液態(tài)形式存在于地下巖石孔隙中的可燃有機礦產(chǎn)。在地下油氣藏中,石油無論在成分上還是在相態(tài)上都是極其復(fù)雜的混合物。石油是由各種碳?xì)浠衔锱c少量雜質(zhì)組成的液態(tài)可燃礦物。1、石油的元素組成:C84-87%;H11-14%;O,S,N1-4%除上述五種元素外,在石油中還發(fā)現(xiàn)其他微量元素,構(gòu)成了石油的灰分。
第二頁,共409頁。2、石油的烴類組成:碳和氫兩種主要元素組成各種碳?xì)浠衔锎嬖谟谑椭?。按本身結(jié)構(gòu)的不同可分為三類烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴。烷烴分子結(jié)構(gòu)的特點是碳原子與碳原子都以單鍵C—C相連,排列成直鏈?zhǔn)?。無支鏈者,為正構(gòu)烷烴或正烷烴;有支鏈者,為異構(gòu)烷烴或異烷烴。
C-C-C-C-C-在石油中不同碳原子數(shù)正烷烴相對含量呈一條連續(xù)的分布曲線,稱為正烷烴分布曲線如圖所示。第三頁,共409頁。
在石油烷烴餾分中,最重要的異烷烴是異戊間二烯型烷烴。其特點是在直鏈上每四個碳原子有一個甲基支鏈。在沉積物和原油中,往往以植烷、姥鮫烷、降姥鮫烷、異十六烷及法呢烷的含量最高2,6,10,14—四甲基十六烷(植烷)2,6,10,14—四甲基十五烷(姥鮫烷)
同源的石油,所含異戊間二烯型烷烴的類型和含量都非常相似,因此近幾年來常用作油源對比的標(biāo)志或“指紋”。
第四頁,共409頁。環(huán)烷烴這是一類性質(zhì)與烷烴相似,但在分子中含有碳環(huán)結(jié)構(gòu)的飽和烴。它們由許多圍成環(huán)的多個次甲基(-CH2-)組成。組成環(huán)的碳原子數(shù)可以是3、4……,
第五頁,共409頁。
芳香烴
指具有六個碳原子和六個氫原子組成的特殊碳環(huán)-苯環(huán)的化合物,其特征是分子中含有苯環(huán)結(jié)構(gòu),屬不飽和烴。石油中已鑒定出的芳烴的基本類型有:苯、萘、蒽和菲等。其中以苯、萘、菲三種化合物含量最多。每個類型的主要組分常常不是母體,而是烷基衍生物,如CnH2n-6型的主要組分不是苯,常是甲苯。第六頁,共409頁。
3、石油中的非烴組成
石油所含的非烴化合物數(shù)量不少,尤其在重質(zhì)餾分中含量更高。石油中的非烴化合物主要包括含硫、含氧、含氮化合物,它們對石油的質(zhì)量和煉制加工有著重要影響。
(1)含硫化合物
硫是石油的重要組成元素之一。它在石油中的含量變化甚大,從萬分之幾到百分之幾。硫在石油中可以呈元素硫、硫化氫、硫醇、硫醚、環(huán)硫醚、二硫化物、噻吩及其同系物等形態(tài)出現(xiàn)。
石油中所含的硫是一種有害的雜質(zhì),因為它容易產(chǎn)生硫化氫(H2S)、硫化鐵(FeS)、硫醇、亞硫酸或硫酸等化合物,對機器管道、油罐、煉塔等金屬設(shè)備造成嚴(yán)重腐蝕,所以含硫量常作為評價石油質(zhì)量的一項重要指標(biāo)。第七頁,共409頁。(2)含氮化合物
石油中的含氮量一般在萬分之幾至千分之幾。我國大多數(shù)原油含氮量均低于0.5%,大慶原油含氮量少(0.15%),孤島原油最多(0.47%)。石油中的含氮化合物包括堿性和非堿性兩類。現(xiàn)已從石油中鑒定出的堿性氮化物多為吡啶、喹啉、異喹啉和吖啶及其同系物,非堿性氮化物主要是吡咯、卟啉及其同系物。其中以金屬卟啉化合物最為重要.在石油中,釩、鎳等重金屬都與卟啉分子中的氮呈絡(luò)合狀態(tài)存在,形成釩卟啉和鎳卟啉。第八頁,共409頁。
(3)含氧化合物石油中的含氧量一般只有千分之幾,個別石油可高達2%~3%。氧在石油中均以有機化合物狀態(tài)存在,可分為酸性氧化物和中性氧化物兩類。前者有環(huán)烷酸、脂肪酸及酚,總稱為石油酸;后者有醛、酮等,含量極少。第九頁,共409頁。二、石油的物理性質(zhì)
顏色:石油的顏色變化范圍很大,從無色、淡黃色、黃褐色、深褐色、黑綠色至黑色。我國四川黃瓜山和華北大港油田有的井產(chǎn)無色石油,克拉瑪依石油呈褐至黑色,大慶、勝利、玉門石油均為黑色。
相對密度:0.75-1kg/m3,石油的密度與顏色有一定關(guān)系,淡色
石油的密度小,深色石油的密度大,但是歸根到底,石油的密度決定于其化學(xué)組成:膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的含量,石油組分的分子量、以及溶解氣的數(shù)量。美國常用API度、西歐常用波美度來表示石油的密度,它們與國際通用的密度存在下列關(guān)系:API=
因此,API度、波美度都與國際通用的密度在數(shù)值上相反,API度和波美度高的石油,實際上屬于密度低的輕質(zhì)石油。
第十頁,共409頁。
粘度:粘度值代表石油流動時分子之間相對運動所引起的內(nèi)摩擦力的大小。流體粘度愈大,就愈難流動。它可用絕對動力粘度來表示。單位為Pa·s。石油粘度的變化范圍很大,如大慶油田白堊系原油粘度(19-22)×10-3Pa·s,克拉瑪依油田原油為50×10-3Pa·s.石油粘度的變化受溫度、壓力和石油的化學(xué)成分所制約。隨溫度升高,石油粘度降低,所以在地下深處比在地面粘度小,且易流動。壓力加大,粘度也隨之增加,環(huán)烷烴及芳香烴含量高、高分子碳?xì)浠衔锖扛叩氖停扯纫草^大;而原油中溶解氣量的增加則會使粘度降低。
第十一頁,共409頁。熒光性:石油在紫外光照射下可產(chǎn)生熒光的特性,即石油的熒光性。石油中只有不飽和烴及其衍生物具有熒光性。這是因為它們能吸收紫外光中波長較短、能量較高的光子,隨后放出波長較長而能量較低的可見光即熒光。飽和烴不發(fā)熒光。利用石油具有發(fā)熒光的特性,可以用紫外燈鑒定巖石中微量石油和瀝青類物質(zhì)的存在。在有機溶劑中只要含有10-5瀝青物質(zhì)即可被發(fā)現(xiàn)。因此在石油勘探中,常用熒光分析來鑒定巖樣中是否含油,并可粗略確定其組分和含量。這個方法簡便快速,經(jīng)濟實用。
第十二頁,共409頁。旋光性:大多數(shù)石油具有將偏振光的振動面旋轉(zhuǎn)一定角度的能力即石油的旋光性。石油旋轉(zhuǎn)偏光面的角度一般為幾分之一度到幾度之間。絕大多數(shù)石油都能使偏光面向右旋轉(zhuǎn)稱右旋,僅有少數(shù)為左旋。旋光角可用旋光儀測定。石油的旋光性是與其含有結(jié)構(gòu)不對稱的生物標(biāo)志化合物,尤其是四環(huán)甾烷和五環(huán)三萜烷等有關(guān)。因此,旋光性被認(rèn)為是石油有機成因的證據(jù)之一。
第十三頁,共409頁。溶解性:石油是各種碳?xì)浠衔锏幕旌衔?。由于烴類難溶于水,因此,石油在水中的溶解度很低。若以碳數(shù)相同的分子進行比較,烷烴溶解度最小,芳香烴最大,環(huán)烷烴居中。除甲烷外,各族烴類在水中的溶解度均隨分子量增大而減小。外界條件對石油在水中的溶解度有不同影響:溫度由150℃降低到25℃,石油的溶解度會降低78%-95%。第十四頁,共409頁。第二節(jié)天然氣的成分和性質(zhì)1、天然氣的化學(xué)成分與油田和氣田有關(guān)的天然氣,主要成分是氣態(tài)烴,其中以甲烷為主,非烴氣常為氮氣、二氧化碳、一氧化碳、硫化氫、氫氣及微量惰性氣體。(一)氣藏氣:不與石油伴生,單獨聚集成藏的天然氣。(二)氣頂氣:與石油共生于油氣藏中呈游離狀態(tài)的天然氣。(三)凝析氣:地下溫度。壓力超過臨界條件后,液態(tài)烴逆蒸發(fā)而形成的氣體。(四)溶解氣:溶解于油和水中的天然氣。第十五頁,共409頁。(四)溶解氣:溶解于油和水中的天然氣。分散型天然氣主要以油溶氣、水溶氣、煤層氣和固態(tài)氣水合物賦存。
油溶氣任一油藏內(nèi)總是溶有數(shù)量不等的天然氣,每噸油溶氣的數(shù)量少則幾到幾十立方米,多可達數(shù)百到上千立方米。含氣量低時,采油時分離出的天然氣利用價值較??;含氣量高時應(yīng)設(shè)法收集起來回注于油藏或作動力及化工原料。
水溶氣包括低壓水溶氣和高壓地?zé)嵝退軞狻5蛪核軞獾暮瑲饬恳话阍?—5m3/t,個別可達5m3/t以上。這種水溶氣一般不單獨采取,但可以綜合利用。如日本開采淺層碘水時,回收水溶氣年產(chǎn)量達5.265×108m3(1975),高壓地?zé)崴泻瑲饬枯^高,特別是在異常高壓帶以下的地下水中,含氣量特別高。以前蘇聯(lián)刻赤半島為例,3000m深的地下水中含氣量平均為5m3/t;高壓水溶氣在降低壓力的條件下,出現(xiàn)強烈排氣作用。因此,開發(fā)異常高壓帶的水溶氣,特別是水溶氣和熱水的綜合利用,是很有價值的。第十六頁,共409頁。
煤層氣指煤層中所含的吸附和游離狀態(tài)的天然氣。煤礦中將這種天然氣稱為瓦斯。它的含量因變質(zhì)強度和煤層頂板的透氣性不同有很大差異,一般含氣量變化在0.1—20m3/t之間。1975年世界煤層氣的回收達2.237×109m3,相當(dāng)世界總產(chǎn)氣量的0.16%,但有些國家利用水平較高。如日本的煤層氣量達2.69×108m3,約占日本當(dāng)年總產(chǎn)氣量的9%。煤層氣的利用,不僅本身具有經(jīng)濟價值,還有利于煤礦安全生產(chǎn)。
固態(tài)氣水合物氣水合物是在冰點附近的特殊溫、壓條件下形成的固態(tài)的結(jié)晶化合物。在這種化合物中,水的冰晶體格架擴展為包括氣分子的晶體。有兩種基本的單位,較小的單位晶胞中含有46個水分子和8個甲烷(包括CH4、H2S、CO2)等;較大的單位晶胞中含有136個水分子和8個丙烷、異丁烷氣體分子。第十七頁,共409頁。
2、天然氣的物理性質(zhì)一般無色,可燃,具有硫化氫味或汽油味。溶于石油和水,在石油中的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在水中的溶解度。熱值變化較大。第十八頁,共409頁。第三節(jié)油田水的成分和性質(zhì)1、油田水的概念:
在油氣藏的流體系統(tǒng)中,油田水都作為不可缺少的組成部分,它以不同的形式與油氣共存于地下巖石的孔隙空間中。油田水的形成及其運動規(guī)律始終與油氣的生成、運聚以及油氣藏的形成、保存和破壞有著密切的聯(lián)系。在油氣藏形成的整個地史過程中,油田水長期與油氣相伴生,通常與非油田水和地表水有著明顯的差別.指油田范圍內(nèi)直接與油層連通的地下水,即油層水。在油氣藏的開發(fā)中也要研究和利用油田水。因此,油田水化學(xué)和水動力學(xué)即油田水文地質(zhì)學(xué)的研究對于油氣勘探和開采有著十分重要的意義。另外,對于治理污染和控制地面沉降以及環(huán)境保護,對于工業(yè)提取有用礦物和醫(yī)療等方面也有非常重要的應(yīng)用價值。
第三節(jié)油田水的成分和性質(zhì)第十九頁,共409頁。第三節(jié)油田水的成分和性質(zhì)1、油田水的概念:指油田范圍內(nèi)直接與油層連通的地下水,即油層水。在油氣藏的流體系統(tǒng)中,油田水都作為不可缺少的組成部分,它以不同的形式與油氣共存于地下巖石的孔隙空間中。油田水的形成及其運動規(guī)律始終與油氣的生成、運聚以及油氣藏的形成、保存和破壞有著密切的聯(lián)系。在油氣藏形成的整個地史過程中,油田水長期與油氣相伴生,通常與非油田水和地表水有著明顯的差別.第二十頁,共409頁。2、油田水的來源:
油田水的形成是十分復(fù)雜的,國內(nèi)外學(xué)者提出的主要成因有:沉積成因說、有機成因說、滲濾成因說和原生成因說。油田水可以看作由沉積水、滲入水、轉(zhuǎn)化水和深成水的某一種為主或它們以不同比例的混和水。一般認(rèn)為油田水主要起源于沉積水和有機成因水,也有少部分來自滲入水和混合水。
第三節(jié)油田水的成分和性質(zhì)第二十一頁,共409頁。3、油田水的礦化度及化學(xué)組成
油田水的化學(xué)組成和礦化度取決于它的成因以及它進入地下環(huán)境中所發(fā)生的變化。油田水由于來源及形成過程中各種物理、化學(xué)作用的差異性,其化學(xué)組成和礦化度有相當(dāng)大的差別。各種礦物在水中溶解度不同。常見的礦物按溶解度自低到高的次序如下;硅酸鹽和二氧化硅碳酸鹽硫酸鹽氯化物。氯化物具有最大的溶解度,在水溶液中最穩(wěn)定。因此,地下深處油田水中,溶解度較低的礦物沉淀后,氯化物卻不斷富集。礦化度:礦化度是指單位體積油田水中溶解固體物質(zhì)的總和。固體物質(zhì)一般指大量無機組成的離子的含量。水中各種離子、分子和化合物的總含量。ppm、mg/l。無機組成:油田水的無機組成包括常量組分和微量組分。在常規(guī)水分析資料中,常用Na+(包括K+)、Ca2+、Mg2+和C1-、SO2-、HCO3-(包括CO2)等6個陽、陰離子,代表大量無機組成。
有機組成:油田水中常見的有機組分有烴類、酚和有機酸。第三節(jié)油田水的成分和性質(zhì)第二十二頁,共409頁。
油田水分類問題,實際上應(yīng)包括:①油田水化學(xué)標(biāo)志及其與非油田水的區(qū)別;②不同類型的油田水的特征及區(qū)別。自1911年美國Palmer提出第一個油田水分類開始,到目前,雖然對油田水分類方案作過多次修改和補充,但實質(zhì)上都是以Cl-、SO42-、HCO3和Na+(K+)、Mg2+、Ca2+含量及其組合關(guān)系作為分類基礎(chǔ)。在各種分類方案中,以Sulin(1946)分類較為簡明,不僅在前蘇聯(lián),而且在歐、美和我國廣泛應(yīng)用。因此,這里著重介紹Sulin分類。4、油田水的類型:第三節(jié)油田水的成分和性質(zhì)第二十三頁,共409頁。
Sulin認(rèn)為天然水就其形成環(huán)境而言,主要是大陸水和海水兩大類。大陸水含鹽度低(一般小于500mg/l),其化學(xué)成分具有HCO3->SO42->Cl-,Ca2+>Na+>Mg2+的相互關(guān)系,且Na+>Cl-,即>1。海水的含鹽度高(一般約為35,000mg/l),其化學(xué)成分具有Cl->SO42->HCO3-,Na+>Mg2+>Ca2+的相互關(guān)系,且Cl->Na+,即<1的特點。大陸淡水中以重碳酸鈉占優(yōu)勢,并含有硫酸鈉,而海水中不存在硫酸鈉。第三節(jié)油田水的成分和性質(zhì)第二十四頁,共409頁。蘇林除了以鈉、氯離子的當(dāng)量比例作為水的分類基礎(chǔ),又根據(jù)水中主要離子彼此化學(xué)親和力的強弱順序面組成鹽類的原則,將兩大類水劃分成若干“型”。
Na+(強堿性)、Mg2+(弱堿性)、Ca2+
(弱堿性)Cl-(強酸性)、SO42-(強酸性)、HCO3-(弱酸性)第三節(jié)油田水的成分和性質(zhì)第二十五頁,共409頁。第一章石油、天然氣、油田水的成分和性質(zhì)
Sulin根據(jù)上述認(rèn)識,以這三個成因系數(shù),把天然水劃分為四種基本類型,如下表所示。第三節(jié)油田水的成分和性質(zhì)第二十六頁,共409頁。第一章石油、天然氣、油田水的成分和性質(zhì)第三節(jié)油田水的成分和性質(zhì)某某水型,即以水中某某化合物的出現(xiàn)趨勢而定名,不在于出現(xiàn)的數(shù)量多少。如NaHCO3型水,即水中出現(xiàn)的趨勢化合物。它的出現(xiàn),表明水中的鈉離子含量很高,高到將反應(yīng)能力最強的陰離子全部中和之后,還有剩余,這剩余的鈉離子和弱酸性的碳酸氫根作用生成碳酸氫鈉。此時的鈣、鎂離子也只能形成碳酸氫鈣、碳酸氫鎂。第二十七頁,共409頁。第一章石油、天然氣、油田水的成分和性質(zhì)5、油田水與油氣的關(guān)系:油田水與油氣的關(guān)系主要表現(xiàn)在兩個方面:1)根據(jù)油田水水化學(xué)特征可直接進行尋找油氣工作。根據(jù)油田水水化學(xué)特征直接尋找油氣的原理是:深部流體通過向上滲濾和擴散等方式,使得淺層水的化學(xué)成分發(fā)生某些改變,尤其是在油氣藏構(gòu)造頂部節(jié)理和裂隙比較發(fā)育的部位更是明顯。通過水化學(xué)特征在整個背景值上出現(xiàn)的異常值分布,即可大致圈定地下油氣藏的范圍,這就是所謂水化學(xué)找油工作。2)根據(jù)現(xiàn)代水化學(xué)資料可以判斷油氣運移、聚集和保存條件。大量資料說明,對油氣聚集和保存最為有利的環(huán)境應(yīng)是滲透水交替緩慢或停滯區(qū),即地下水不太活動的環(huán)境。從現(xiàn)代水化學(xué)特征來看,這樣的地區(qū)是以Cl-、Na+為主,水型以氯化鈣型為主的高礦化度分布區(qū),因此這樣的區(qū)域有可能就是油氣富集區(qū)。第三節(jié)油田水的成分和性質(zhì)第二十八頁,共409頁。第四節(jié)固體瀝青的成分和性質(zhì)
固體瀝青是同石油有關(guān)的固態(tài)衍生物。多為深褐色至黑色的有機礦物,化學(xué)成分不甚穩(wěn)定,也無一定晶形,彼此之間常呈過渡形式,因此鑒定比較困難。一般是根據(jù)化學(xué)成分、密度、硬度、稠度、熔點、溶解度、可燃性、燃燒火焰及地質(zhì)產(chǎn)狀等特征來研究和鑒定固體瀝青。第二十九頁,共409頁。第四節(jié)固體瀝青的成分和性質(zhì)
特立尼達和多巴哥的露天瀝青礦,世界最大的天然瀝青產(chǎn)地。位于特立尼達島西南部,距圣費爾南多約25公里。面積47公頃,湖心深達87米,保有貯量610萬噸。1870年首次開采?,F(xiàn)用機械采挖,經(jīng)輕便鐵路運往附近拉布里亞的瀝青工廠,平均年產(chǎn)瀝青13萬噸,主要供出口。開采過程中曾挖出許多史前文物,有“天然歷史博物館”之稱。
第三十頁,共409頁。第四節(jié)固體瀝青的成分和性質(zhì)物理分異產(chǎn)物地蠟高氮瀝青+貧膠地蠟風(fēng)化產(chǎn)物軟瀝青地瀝青石瀝青硬瀝青脆瀝青腐殖化產(chǎn)物酸性碳質(zhì)瀝青腐殖碳質(zhì)瀝青變質(zhì)產(chǎn)物碳質(zhì)瀝青黑瀝青焦性瀝青碳瀝青次石墨固體瀝青分類表第三十一頁,共409頁。固體瀝青物理化學(xué)性質(zhì)固體瀝青名稱CHSNO相對密度硬度熔點,℃溶解性地蠟84~8613~16<15~200.9~0.94固~半固態(tài)65~85易溶于各種有機溶劑高氮瀝青43~674.6~8.61.2~4.91.6~2.434~37土狀溶于水地瀝青80~889~1l0.4~100.3~1.80~1.81~1.20.5~2100易溶于各種有機溶劑石瀝青76~884.7~120.9~7.4微量~5.30~1l1.006~2.00.5~380~320選擇性溶于部分有機溶劑腐殖碳質(zhì)瀝青50~603~4.011.171.832.46土狀全溶于蘇打水(1%)碳質(zhì)瀝青83—878~10微量~160.3~3.12~6.91.075~1.362~3不熔化不溶于有機溶劑,但黑瀝青在CO2中可溶2%~10%碳瀝青>95不熔化不溶解次石墨1001.86~1.983~4.5不熔化不溶解第三十二頁,共409頁。
在固體瀝青中,有些類型常與地下深處的油氣藏有關(guān),可以作為野外調(diào)查石油的標(biāo)志,例如地蠟、軟瀝青、地瀝青及石瀝青等,常在地表露頭中呈現(xiàn)為找油直接標(biāo)志,是評價區(qū)域含油氣遠(yuǎn)景的有力證據(jù)。我國柴達木盆地的深褐色地蠟、老君廟油田的黑色地瀝青、克拉瑪依油田的黑色石瀝青都比較著名。南美洲特立尼達湖、亞洲死海都是聞名世界的瀝青湖,蘊藏量很大。第三十三頁,共409頁。第五節(jié)石油和天然氣中的碳、氫同位素在化學(xué)元素周期表上占同一位置,具相同質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)的元素的原子,稱為該元素的同位素。換言之,同位素是原子核內(nèi)具相同數(shù)量的帶正電質(zhì)子而相對原子質(zhì)量不同的原子。油氣的碳、氫穩(wěn)定同位素是油氣地球化學(xué)的重要組成部分,多用質(zhì)譜儀進行分析。一、碳、氫同位素碳有12C、13C、14C三個同位素,前兩者為穩(wěn)定同位素,第三者為放射性同位素。自然界的碳的穩(wěn)定同位素的相對豐度平均為C12:98.892%,C13:1.108%。1935年首次確定石油和瀝青中碳的同位素成分。它們的相對豐度可用δ13C或C12/C13比值表示,δ13C可由下式計算:δ13C=第三十四頁,共409頁。為便于對比,國際上趨于用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),即美國南卡羅萊納州白堊系箭石的碳同位素標(biāo)準(zhǔn),簡稱PDB標(biāo)準(zhǔn),其中=1123.7×10-5.氫有H1、H2、H3三個同位素。H3是放射性的,半衰期只有12.46年。在放射性分解時,H3放出β質(zhì)點,形成穩(wěn)定同位素氦He3。自然界中的氫的穩(wěn)定同位素的相對豐度為H1:99.9844%,H2:0.0156%。H2/H1比值為1.5×10-4.國際上常采用標(biāo)準(zhǔn)平均大洋水(SMOW)為標(biāo)準(zhǔn),計算氫的穩(wěn)定同位素的相對豐度。δD=第三十五頁,共409頁。二、油氣中的碳穩(wěn)定同位素
石油碳同位素δ13C(PDB,以下同)一般為-33‰到-22‰,平均為-25‰到-26‰,與類脂物較接近。據(jù)統(tǒng)計,石油的δ13C值隨年代變老顯示出輕微降低趨勢,即年代愈老的石油C12相對富集,C13相對減少。天然氣的δ13C值變化較大,從-100‰直到-20‰。一般低溫淺層中形成的天然氣(甲烷)中富集C12,具有較低的δ13C值(-100‰到-50‰);而深層和年代較老,在較高溫度下形成的天然氣,具有較高的δ13C值(≥-50‰到-20‰)。利用δ13C1—R0(鏡質(zhì)體反射率,%)和δ13C1-C1/∑Ci(甲烷系數(shù))關(guān)系圖線,能較有效地區(qū)分不同母質(zhì)和演化階段所生成的天然氣。第三十六頁,共409頁。三、油氣中的氫穩(wěn)定同位素石油中的δD值一般在-160‰到-80‰之間。石油不同組分的δD值亦不均一,通常按下列順序遞減:飽和烴、芳烴、非烴。.石油中的δD值與δ13C值之間未發(fā)現(xiàn)明顯的正相關(guān)性。如加利福尼亞州第三系中的石油極富13C(δ13C值為一23‰到一25‰),但卻貧氘,亦有個別石油異常富集氘,δD值為正值,但δ13C值沒有相應(yīng)的變化。天然氣(CH4的δD值在-27‰到-105‰之間。與石油相比要低-100‰到-25‰,平均要低-70‰左右。天然氣的δD與δ13C之間卻存在不很明顯的正相關(guān)性。生物成因氣δ13C值低,δD值亦較低,熱解成因氣的δD和δ13C值偏高。第三十七頁,共409頁。第二章現(xiàn)代油氣成因理論第一節(jié)油氣成因理論的發(fā)展概況第二節(jié)生成油氣的物質(zhì)基礎(chǔ)第三節(jié)促使有機質(zhì)演化成油氣的因素第四節(jié)有機質(zhì)演化的階段性(成烴模式)第五節(jié)天然氣的成因及特點第六節(jié)油氣生成的地質(zhì)環(huán)境第七節(jié)生油層研究與油源對比第三十八頁,共409頁。第一節(jié)油氣成因理論的發(fā)展概況
兩大學(xué)派:無機成因說,有機成因說第三十九頁,共409頁。第一節(jié)油氣成因理論的發(fā)展概況碳化說,宇宙說,巖漿說,蛇紋石化生油學(xué)說等第四十頁,共409頁。弱點:1)99%的油氣田都在沉積巖中;2)各時代地層中均找到石油,但很不均衡,與沉積巖中有機質(zhì)分布狀況吻合;與煤、油頁巖的分布有一定的聯(lián)系;3)石油具有只有有機質(zhì)才具有的旋光性、生物標(biāo)記化合物。4)油層的溫度較低;現(xiàn)代湖、海灣的考察證明沉積物中確實存在油氣生成的過程。第四十一頁,共409頁。第一節(jié)油氣成因理論的發(fā)展概況第四十二頁,共409頁。
唯海相生油說:油氣勘探的初期,石油大多發(fā)現(xiàn)于海相沉積巖中,所以有不少人認(rèn)為只有海相沉積才能生成油氣,因此在石油有機生成學(xué)說中,曾長期受唯海相生油的控制。直到上世紀(jì)30年代,各國油氣勘探事業(yè)的發(fā)展,才使得陸相生油得以認(rèn)可。在有機生成學(xué)說中,存在著早期和晚期生油說兩種觀點。
第四十三頁,共409頁。第四十四頁,共409頁。第四十五頁,共409頁。第四十六頁,共409頁。1963年,Abelson提出,石油是沉積物中的不溶有機質(zhì)(干酪根)在成巖作用晚期,經(jīng)過熱解生成的。該理論認(rèn)為,隨埋藏深度加大,地溫不斷上升,有機質(zhì)向油氣的轉(zhuǎn)化顯示出明顯的階段性,這一觀點目前成為石油生成的主流學(xué)說。第四十七頁,共409頁。生物體的有機組分第四十八頁,共409頁。第二節(jié)生成油氣的物質(zhì)基礎(chǔ)一、生油的原始物質(zhì)脂類、碳水化合物、蛋白質(zhì)、木質(zhì)素二、干酪根生物物質(zhì)是產(chǎn)生石油的原始材料,但生物物質(zhì)與石油在化學(xué)成分上具有顯而易見的不同,它必然要經(jīng)歷極其深刻的變化,在這個過程中,生物有機質(zhì)沉積有機質(zhì),這一部分經(jīng)過腐泥或腐殖化,形成干酪根。成為形成石油的先驅(qū)。第四十九頁,共409頁。(二)沉積物(巖)中的沉積有機質(zhì)第五十頁,共409頁。第五十一頁,共409頁。第五十二頁,共409頁。第五十三頁,共409頁。(三)干酪根Kerogen第五十四頁,共409頁。1.干酪根的形成及演化
第五十五頁,共409頁。第五十六頁,共409頁。干酪根的元素含量分布(據(jù)B.Durand&J.C.Monin,1980,修改)橫座標(biāo):元素含量/樣品重量,%;縱座標(biāo):頻率,%。N-樣品數(shù);m-平均值;a-碳;b-氫;c-氧;d-有機硫;e-氮第五十七頁,共409頁。(2)干酪根的結(jié)構(gòu)第五十八頁,共409頁。三、干酪根的成分及結(jié)構(gòu)干酪根是一種高分子聚合物,沒有固定的化學(xué)成分,主要由C、H、O、S、N組成,沒有固定的分子式和結(jié)構(gòu)。綠河頁巖干酪根結(jié)構(gòu)圖解(據(jù)法B.P.Tissot等,1978)A-微弱演化;B-強烈演化第五十九頁,共409頁。四、干酪根的類型不同的沉積環(huán)境中,由不同來源的有機質(zhì)形成的干酪根差別較大,生油潛力也不相同,對此進行分類。I型:腐泥型II型:過渡型III型:腐殖型
第六十頁,共409頁。
第三節(jié)促使有機質(zhì)演化成油氣的因素
有機質(zhì)演化和生成石油主要是一個生物化學(xué)與化學(xué)過程。其中所涉及的主要因素有溫度、時間、細(xì)菌和催化劑等。一、溫度
地球不斷由內(nèi)部向地表散發(fā)著熱量,從而在地殼形成一個溫度向外遞降的天然熱場。溫度在有機質(zhì)成油轉(zhuǎn)化中的作用早就被人們所注意。野外剖面的研究進一證實了溫度的重要意義。第六十一頁,共409頁。第六十二頁,共409頁。鉆井較深,可以觀察到完整的溫度效應(yīng),烴類顯著增長點1375m,65℃,2200m(90℃)達到高峰,爾后下降,3000m115℃結(jié)束。第六十三頁,共409頁。圖2-14不同地區(qū)不同層系中,由于地質(zhì)條件差異,成熟點的成熟溫度也有所區(qū)別,在地溫梯度高的地區(qū),有機質(zhì)不需埋藏太深即可成熟轉(zhuǎn)化成石油。第六十四頁,共409頁。圖2-15第六十五頁,共409頁。門限溫度:生油數(shù)量開始顯著增長時的溫度。與之相對應(yīng)的深度叫門限深度。溫度與深度的關(guān)系取決于地溫梯度。概括地說,生油主要階段的起始溫度不低于50℃,終止溫度不高于175℃,即地殼中的生油過程僅只出現(xiàn)于有限的溫度或深度范圍。第三節(jié)促使有機質(zhì)演化成油氣的因素一、溫度第六十六頁,共409頁。第三節(jié)促使有機質(zhì)演化成油氣的因素二、時間
時間本身不能單獨起作用。可是在沉積有機質(zhì)的熱降解過程中,時間卻是不可忽略的因素?;瘜W(xué)動力學(xué)定律:表明lnt與1/T呈直線關(guān)系。第六十七頁,共409頁。第三節(jié)促使有機質(zhì)演化成油氣的因素
Connan(1974)綜合世界不同類型含油氣盆地、不同時代生油巖成熟門限的資料,總結(jié)出:
lnt=3014×1/T-6.498
t:時間,Ma,T:溫度生油巖越老,所需門限溫度越低,反之則反。但康南Connan公式只適用于連續(xù)、均勻沉積的盆地,由于有機質(zhì)受熱史和地層埋藏史密切相關(guān),所以埋藏史和受熱史相結(jié)合才能算出總成熟度效應(yīng)。目前多用TTI值來表示。第六十八頁,共409頁。時間—溫度指數(shù)(TTI)第六十九頁,共409頁。第七十頁,共409頁。(1)洛帕廷法求取TTI基本原理:第七十一頁,共409頁。第七十二頁,共409頁。圖:地質(zhì)模型上的等TTI曲線第七十三頁,共409頁。TTI與Ro、TAI及有機質(zhì)演化成烴、保存階段的對應(yīng)關(guān)系:第七十四頁,共409頁。TTI法存在的問題:第七十五頁,共409頁。第三節(jié)促使有機質(zhì)演化成油氣的因素
TTI:時間溫度指數(shù)rn溫度因子n,沉積物經(jīng)受最低、最高地溫間隔的指數(shù)值。第七十六頁,共409頁。三.細(xì)菌
細(xì)菌是地球上分布最廣、繁殖最快的一種生物,它可以在變化很大的溫度及壓力條件下發(fā)育,也可以在淡水和咸水、近代沉積物和古代沉積巖中大量生存。細(xì)菌常分為喜氧細(xì)菌、厭氧細(xì)菌、通性細(xì)菌三類。研究者認(rèn)為在沒有游離氧的條件下,有機物因細(xì)菌發(fā)酵可析出大量氫氣,同時在厭氧細(xì)菌的催化作用下,產(chǎn)生下列反應(yīng):氫被活化與二氧化碳結(jié)合產(chǎn)生甲烷;某些細(xì)菌使氫氣將硫酸鹽還原為硫化氫。所以在海洋沉積中容易見到甲烷、硫化氫、其他飽和烴類等還原產(chǎn)物,而看不到游離的氫氣。第三節(jié)促使有機質(zhì)演化成油氣的因素第七十七頁,共409頁。第三節(jié)促使有機質(zhì)演化成油氣的因素四.催化作用和放射性作用
無機鹽類和有機酵母兩類催化劑,粘土礦物是自然界分布最廣的無機鹽類催化劑。
有機質(zhì)在轉(zhuǎn)化過程中,催化劑的參與加快了成烴的反應(yīng)速度,降低了反應(yīng)所需的活化能,改造烴的性質(zhì)。
在粘土巖中富集大量放射性物質(zhì),沉積物所含水在α射線的轟擊下可產(chǎn)生大量游離氫,所以這些放射性物質(zhì)的作用也可能是促使有機質(zhì)向油氣轉(zhuǎn)化的能源之一。
研究者提出,熱催化裂解至少在125度以前可能是主要的生油機制,溫度再高,則熱裂解機制的重要性逐漸增長。
第七十八頁,共409頁。第四節(jié)有機質(zhì)演化的階段性(成烴模式)第七十九頁,共409頁。第四節(jié)有機質(zhì)演化的階段性(成烴模式)
一、成烴模式
做為沉積物一部分的有機質(zhì)同礦物質(zhì)一樣,在埋藏過程中要發(fā)生與介質(zhì)環(huán)境相適應(yīng)的變化,而且要敏感得多,石油和天然氣正是有機質(zhì)成巖演化總過程中附帶的自然產(chǎn)物,有機質(zhì)演化進程不同,所得到的烴類產(chǎn)物也不同,這就有可能按石油地質(zhì)觀點將有機質(zhì)的成巖和油氣生成劃分出階段來,現(xiàn)介紹四分方案:
第八十頁,共409頁。xsyu第八十一頁,共409頁。第四節(jié)有機質(zhì)演化的階段性(成烴模式)
第八十二頁,共409頁。第四節(jié)有機質(zhì)演化的階段性(成烴模式)第八十三頁,共409頁。第四節(jié)有機質(zhì)演化的階段性(成烴模式)
1、生物化學(xué)生氣階段
深度小于1500m,溫度、壓力較低,以細(xì)菌作用為主。有機質(zhì)除形成少量烴類及揮發(fā)性氣體以及早期低熟油外,大部分轉(zhuǎn)化為干酪根。產(chǎn)物以甲烷為主,缺乏輕質(zhì)正烷烴和芳香烴。高分子量的正烷烴C22-C34范圍內(nèi)有明顯的奇數(shù)碳優(yōu)勢。環(huán)烷烴中1-6環(huán)都有,芳香烴也以高分子量化合物為主,且是多峰。在此階段生成的生物化學(xué)氣,或稱細(xì)菌氣,甲烷含量在95%以上,屬于干氣,甲烷碳同位素值異常低,-85‰~-55‰。它們富集可形成大型氣藏。第八十四頁,共409頁。第四節(jié)有機質(zhì)演化的階段性(成烴模式)
2熱催化生油氣階段深度在1500-2500m,溫度60-180度、以溫度及催化劑作用為主。礦物結(jié)構(gòu)及組成:蒙脫石轉(zhuǎn)變?yōu)橐晾?,脫水,壓實作用繼續(xù)。有機質(zhì):干酪根開始熱降解,雜原子的鍵開始斷開,形成CO2,H2S,H2O、N2等揮發(fā)性物質(zhì),同時產(chǎn)生大量的液態(tài)烴。產(chǎn)物以大量低分子的液態(tài)烴和氣態(tài)烴為主,高分子量的正烷烴碳數(shù)減小,奇數(shù)碳優(yōu)勢消失。環(huán)烷烴、芳香烴中碳原子數(shù)也減小,瀝青質(zhì)和膠質(zhì)減少。在此階段熱催化作用下,有機質(zhì)大量轉(zhuǎn)化為石油和濕氣。成為主要生油時期,在國外常稱為生油窗。
第八十五頁,共409頁。第四節(jié)有機質(zhì)演化的階段性(成烴模式)3熱裂解生凝析氣階段
深度超過3500-4000m,溫度180-250度、以溫度作用為主。礦物結(jié)構(gòu)及組成:進入后生作用階段。壓實作用及化學(xué)壓溶作用。有機質(zhì):此時地溫超過了烴類物質(zhì)的臨界溫度,除了雜原子的鍵繼續(xù)斷開,形成少量CO2,H2S,H2O,N2等揮發(fā)性物質(zhì),主要反應(yīng)是大量的C-C鏈斷開,包括環(huán)烷的開環(huán)和破裂,液態(tài)烴急劇減少。產(chǎn)物:C25以上的高分子正烷烴含量趨于零,以大量低分子正烷烴為主,主要是甲烷及氣態(tài)同系物。只有少量低碳數(shù)的環(huán)烷烴和芳香烴。在此階段溫度作用下,生成凝析氣藏。第八十六頁,共409頁。4深部高溫生氣階段
深度超過6000-7000m,溫度180-250度、以溫度作用為主。礦物結(jié)構(gòu)及組成:沉積物已進入變質(zhì)作用階段。有機質(zhì):相當(dāng)于半無煙煤-無煙煤的高度碳化階段。已形成的液態(tài)烴及重質(zhì)氣態(tài)烴強烈裂解,變成熱力學(xué)上最穩(wěn)定的甲烷,干酪根釋放出甲烷后進一步縮聚。產(chǎn)物:干氣甲烷和碳瀝青或次石墨。
第八十七頁,共409頁。第四節(jié)有機質(zhì)演化的階段性(成烴模式)第八十八頁,共409頁。若干類型有機質(zhì)成熟及生烴能力圖(據(jù)D.W.Waples,1985)第八十九頁,共409頁。注意:
各個地區(qū),不一定都經(jīng)歷了這四個演化階段,而溫度、深度界限也因地而異,與GT有關(guān),還與有機質(zhì)類型、演化時間有關(guān)。
不同類型的有機質(zhì)在各演化階段Ro值也不同。第九十頁,共409頁。二.現(xiàn)代油氣成因理論新進展第四節(jié)有機質(zhì)演化的階段性(成烴模式)第九十一頁,共409頁。(一)低熟油及其形成機理第九十二頁,共409頁。各種顯微組分的熱穩(wěn)定性與生烴活化能不同,生烴時間和生烴潛力不同。
源巖有機質(zhì)中存在大量化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定、活化能較低的富氫顯微組分,可生成低熟油氣。2.低熟油生成的物質(zhì)基礎(chǔ)
第九十三頁,共409頁。3、未熟-低熟油的形成機理(1)樹脂體早期生烴(2)木栓質(zhì)體早期生烴(3)細(xì)菌改造陸源有機質(zhì)早期生烴(4)高等植物蠟質(zhì)早期生烴(5)藻類類脂物早期生烴第四節(jié)有機質(zhì)演化的階段性(成烴模式)第九十四頁,共409頁。第四節(jié)有機質(zhì)演化的階段性(成烴模式)未熟-低熟油的形成機理第九十五頁,共409頁。4.低熟油的地球化學(xué)特征第九十六頁,共409頁。形成低熟油的地質(zhì)模型第九十七頁,共409頁。
煤成烴系指腐殖型煤系中煤和泥巖形成的煤成氣和煤成油。現(xiàn)代煤成烴理論的發(fā)展分為三個階段:第一階段是20世紀(jì)40年代德國學(xué)者首先提出煤不僅能生氣,而且強調(diào)煤系生成的氣能從煤中運移出來在煤系中或煤系之外聚集成商業(yè)性氣田,從而創(chuàng)立了煤成氣理論,但沒有注意煤系成油問題;第二階段是20世紀(jì)60年代后期澳大利亞學(xué)者注意到煤中的殼質(zhì)組對成油有重要貢獻,并加以研究,確定煤不僅能成氣還可成油,成為煤成油理論的先聲,但對煤系成氣成油的關(guān)系缺乏關(guān)注;第三階段是20世紀(jì)70年代中國學(xué)者研究指出煤系成烴總體上以成氣為主成油為輔,明確了煤成氣成油的辯證關(guān)系。
(二)煤成烴機理及生烴模式第九十八頁,共409頁。(1)煤成油的形成機理及生烴模式
第九十九頁,共409頁。(2)煤成油地球化學(xué)特征第一百頁,共409頁。(3)煤的生烴特征煤成烴演化與腐泥型有機質(zhì)的生烴演化對比圖(據(jù)傅家謨等,1990)
第一百零一頁,共409頁。2、煤成烴機理及生烴模式
我國吐哈盆地也發(fā)現(xiàn)了與侏羅系煤系地層有關(guān)的大油田,從而引起人們的廣泛興趣。在有機巖石學(xué)和有機地球化學(xué)相結(jié)合及實驗?zāi)M相互配合下,取得了重大進展,目前,人們已經(jīng)認(rèn)識到,煤系地層在特定的條件下可以生成液態(tài)石油,甚至可以形成大規(guī)模的油氣聚集。將煤和煤系地層中集中和分散的陸源有機質(zhì),在煤化作用的同時所生成的液態(tài)烴類稱為煤成油。第一百零二頁,共409頁。
1.煤及煤層能否生成大量石油與煤系有機質(zhì)的顯微組成密切相關(guān);
2.有效的排驅(qū)是煤成油得以有效聚集的先決條件之一;
3.幾乎所有煤系都可作為氣源巖,在整個成煤作用過程中均能成氣;
4.形成以煤系為源巖的工業(yè)性煤成油需要特定的地化、地質(zhì)條件,成煤作用中期階段(主要是長焰煤、氣煤、肥煤和焦煤階段)是煤系源巖生成液態(tài)烴的最佳時期;
5.成煤作用早期階段的褐煤層也可生成和排出大量的石油。據(jù)美國《油氣雜志》報道,GopalRamaswamy對印度西部坎貝油區(qū)和巴爾梅爾油區(qū)北部廣大地區(qū)的始新世瀝青質(zhì)褐煤層作了研究,認(rèn)為這些盆地的褐煤層已經(jīng)生成和排出了大量的石油,并確認(rèn)北坎貝盆地一些油田的石油即源自附近的褐煤層。這一研究成果對正確辨識煤系源巖、拓寬找油思路具有重要意義。第一百零三頁,共409頁。★煤的有機組成及生烴潛力
富含富氫顯微組分—無定形體、藻質(zhì)體及其它殼質(zhì)體的煤,均有生烴能力;而富含貧氫顯微組分-鏡質(zhì)組及惰質(zhì)組的煤與腐殖型干酪根相似,以生氣為主。在很大程度上,煤的生烴潛力取決于富氫組分殼質(zhì)組分的含量,生烴潛力大小的順序依次為:殼質(zhì)組、鏡質(zhì)組、惰質(zhì)組。
第四節(jié)有機質(zhì)演化的階段性(成烴模式)第一百零四頁,共409頁?!锩撼蔁N的地球化學(xué)特征
飽和烴含量高(50-80%),非烴和瀝青質(zhì)含量低。正構(gòu)烷烴中,中高碳數(shù)組成含量高,高碳數(shù)的峰更為突出。CPI值較高,最明顯的特征是姥鮫優(yōu)勢(Pr/Ph>2),富含三萜烷,具有明顯的藿烷類和C29甾烷優(yōu)勢。富含各種芳香烴類,δ13C高,-27‰~-25‰。多數(shù)在-26.5~-26‰之間。★煤的生烴模式
煤成油的液態(tài)窗比腐泥型生油巖的液態(tài)窗范圍要寬、且復(fù)雜,R0小于0.6%未成熟期,就已產(chǎn)生了一定數(shù)量的輕質(zhì)油,這是煤中的某些殼質(zhì)體如樹脂體形成的,具有未/低熟油性質(zhì)。煤中形成高蠟油的門限一般為0.7%,晚于生油門限,富氫鏡質(zhì)體源巖則從0.6開始生油,液態(tài)窗可在1.35%。第四節(jié)有機質(zhì)演化的階段性(成烴模式)第一百零五頁,共409頁。第五節(jié)天然氣的成因及特征第一百零六頁,共409頁。一、天然氣的成因類型第五節(jié)天然氣的成因及特征第一百零七頁,共409頁。二、生物成因氣的形成及特點1豐富的有機質(zhì)2缺游離氧、缺硫酸鹽環(huán)境3低溫(<75)4最適合甲烷菌繁殖的PH值(6.5-7.5)第五節(jié)天然氣的成因及特征第一百零八頁,共409頁。生物成因氣的形成及特點第一百零九頁,共409頁。特點:主要是甲烷,可達到98%以上,重?zé)N氣極低,一般小于2%,干燥系數(shù)在數(shù)百以上,屬于干氣,甲烷以富集輕的碳同位素12C為特征,δ13C1的范圍從-100‰~-55‰。多數(shù)在-80~-60‰之間。xsyu第一百一十頁,共409頁。三、油型氣的形成及特點
腐泥干酪根進入成熟階段以后所形成的天然氣,它包括生油過程形成的濕氣,以及高成熟和過成熟階段由于干酪根和液態(tài)烴裂解形成凝析油伴生氣和裂解干氣。特點:石油伴生氣和凝析油伴生氣的共同特點是重?zé)N氣含量高,一般超過5%,甲烷碳同位素介于-55‰~-40‰.第五節(jié)天然氣的成因及特征第一百一十一頁,共409頁?!镉筛鞣N產(chǎn)出狀態(tài)的腐殖型有機質(zhì)在熱演化過程中形成的天然氣,稱為煤型氣。四.煤型氣
煤層或腐殖型干酪根以含帶許多烷基側(cè)鏈和含氧官能團的縮合多核芳香烴為主,所以,熱演化中以產(chǎn)氣態(tài)烴為主。煤化過程不同階段,形成的產(chǎn)物組成有所不同?!飪煞N類型:煤型熱解濕氣煤型裂解干氣第一百一十二頁,共409頁。腐植型有機質(zhì)煤化過程的階段與成氣模式1.泥炭-褐煤早期階段:Ro<0.4%,地溫小于75℃,相當(dāng)于生物化學(xué)生氣階段;2.褐煤中期-長焰煤階段:形成的氣主要為CO2和CH4,含少量重?zé)N,為成巖和熱解作用形成;3.氣煤-瘦煤階段:主要形成煤型濕氣和煤型油,有時重?zé)N氣含量超過甲烷;4.貧煤-無煙煤階段:形成以甲烷為主的煤型干氣。第一百一十三頁,共409頁。煤型氣的主要特點第一百一十四頁,共409頁。四、煤型氣形成特點
凡煤系有機質(zhì)(包括煤層和煤系地層中的分散有機質(zhì))熱演化形成的天然氣,都稱為煤型氣,也有人稱為煤系氣。
煤成氣:煤層在煤化過程中所生成的天然氣。
煤層氣:以吸附狀態(tài)存在于煤層中的煤成氣。
第五節(jié)天然氣的成因及特征第一百一十五頁,共409頁。煤化過程:煤型氣的原始有機質(zhì),主要來自各種門類的植物遺體以陸生高等植物為主,低等植物占次要地位。主要是碳水化合物及木質(zhì)素。這些植物遺體如果是在沼澤、內(nèi)陸淺水湖盆及海盆邊緣大量堆積,幾乎沒有礦物質(zhì)參加,在氧氣有限進入的條件下,隨著埋深的增加,經(jīng)泥碳化及煤化作用,可演變成不同煤階的煤,如果這些植物遺體呈分散狀態(tài)隨礦物質(zhì)一起沉積下來,隨著埋深的增加,經(jīng)成巖作用則形成腐殖型干酪根。
第五節(jié)天然氣的成因及特征第一百一十六頁,共409頁。表示煤型氣產(chǎn)氣率大小時,常用煤氣發(fā)生率來表示:從泥炭階段到某一煤階,每噸煤所生成的烴類氣體的總量(體積)。特點:1有一定量的非烴氣2以甲烷為主,含有重?zé)N氣3甲烷碳同位素一般為-42‰~-25‰4與其伴生的油中常含有較高的苯、甲苯等。
第五節(jié)天然氣的成因及特征第一百一十七頁,共409頁。五、無機成因氣
指不涉及有機物質(zhì)反應(yīng)的一切作用和過程所形成的氣體。它包括地球深部巖漿活動、變質(zhì)作用、無機礦物分解作用、放射作用以及宇宙空間所產(chǎn)生的氣體。無機成因氣的分布常與深大斷裂活動有關(guān)。特點:1常含有較多的非烴氣體,CO2,CO,N2,H2,He等2烴類氣體中以甲烷為主,3甲烷的碳同位素大于或等于-40‰第五節(jié)天然氣的成因及特征第一百一十八頁,共409頁。第一百一十九頁,共409頁。120
天然氣體中的非烴氣體主要指N2,CO2,H2,H2S,Hg及稀有氣體He、Ne、Ar、Xe等。非烴氣體既是重要的資源,又是天然氣形成演化,成因類型識別的重要指標(biāo)。非烴氣體的成因概述第一百二十頁,共409頁。六、不同成因類型天然氣的識別第一百二十一頁,共409頁。2.煤型氣和油型氣的劃分依據(jù)第一百二十二頁,共409頁。
戴金星等(1985,1987)以我國天然氣研究大量資料為基礎(chǔ),也提出了類似相關(guān)方程式:煤成甲烷回歸方程δ13C1(‰)≈14.12lgRo-34.39油型甲烷回歸方程δ13C1(‰)≈15.80lgRo-42.20煤成乙烷回歸方程δ13C2(‰)≈8.16lgRo—25.71煤成丙烷回歸方程δ13C3(‰)≈7.12lgRo—24.03第一百二十三頁,共409頁。3.區(qū)分有機和無機成因CO2第一百二十四頁,共409頁。不同成因天然氣的識別第一百二十五頁,共409頁。第六節(jié)油氣生成的地質(zhì)環(huán)境沉積巖中有機質(zhì)與石油的元素組成對比第一百二十六頁,共409頁。第六節(jié)油氣生成的地質(zhì)環(huán)境不同深度沉積物中與石油的元素組成對比第一百二十七頁,共409頁。第六節(jié)油氣生成的地質(zhì)環(huán)境1、大地構(gòu)造條件長期持續(xù)下沉過程中伴隨適當(dāng)?shù)纳?,沉降速率與沉積速率相近或前者稍大時,才能持久保持還原環(huán)境。在這種條件下,不僅可以長期保持適于生物大量繁殖和有機質(zhì)免遭氧化的有利水體深度,保證豐富的原始有機質(zhì)沉積下來,而且可以造成沉積厚度大、埋藏深度大,生、儲層頻繁相間廣泛接觸,有助于原始有機質(zhì)迅速向油氣轉(zhuǎn)化并廣泛排烴的優(yōu)越環(huán)境。第一百二十八頁,共409頁。第六節(jié)油氣生成的地質(zhì)環(huán)境第一百二十九頁,共409頁。2、巖相古地理條件國內(nèi)外油氣勘探實踐證明,無論海相或陸相,都可能具備適合于油氣生成的巖相古地理條件。海相環(huán)境中,淺海及三角洲區(qū)是最有利于油氣生成的古地理區(qū)域。陸相環(huán)境中,深水-半深水湖泊是陸相生油巖發(fā)育的區(qū)域。第六節(jié)油氣生成的地質(zhì)環(huán)境第一百三十頁,共409頁。
第七節(jié)生油層研究與油源對比
生油層:通常把能夠生成石油和天然氣的巖石,稱為生油(氣)巖,由生油(氣)巖組成的地層為生油(氣)層。一、生油層研究研究的目的是,依據(jù)大量的地質(zhì)和地球化學(xué)分析結(jié)果,在一個沉積盆地(凹陷)中,從剖面上確定生油氣層,從空間上劃分有利生油氣區(qū),并計算生油氣量,解決哪里生油、怎么生、生多少的問題。對生油巖的研究,一般從有機質(zhì)豐度、有機質(zhì)類型、有機質(zhì)成熟作用三個方面開展工作,做出定性、定量研究。第一百三十一頁,共409頁。粘土巖生油層類:包括泥巖、頁巖、粘土等,是在一定深度的穩(wěn)定水體中形成。環(huán)境安靜乏氧,浮游生物和陸源有機膠體能夠伴隨粘土物質(zhì)大量推積、保存并向油氣轉(zhuǎn)化。顏色多呈暗色,富含有機質(zhì)及低鐵化合物。碳酸鹽巖類生油層:以低能環(huán)境下形成的富含有機質(zhì)的石灰?guī)r、生物灰?guī)r和泥灰?guī)r為主,常含泥質(zhì),多呈灰黑、深灰、褐灰及灰色。巖相特征:巖相是指在一定沉積環(huán)境中所形成的巖石組合。它反映了當(dāng)時的大地構(gòu)造條件,古地理古氣候環(huán)境和沉積介質(zhì)的物理化學(xué)特征,一般,最有利的生油巖相是淺海相、三角洲相和深水湖相。厚度:生油層的厚度及其與儲集層的關(guān)系,對生油層的排烴效率有著重要影響。第一百三十二頁,共409頁。生油層的主要巖性特征第一百三十三頁,共409頁。二、生油巖的地球化學(xué)研究
有效生油巖:含有足夠數(shù)量的有機質(zhì)、良好的有機質(zhì)類型、具有一定的有機質(zhì)演化歷史的巖石。
(有機質(zhì)豐度、有機質(zhì)類型、有機質(zhì)成熟度)
(一)有機質(zhì)豐度(數(shù)量)
有機碳含量:巖石中殘留的有機碳含量。暗色泥質(zhì)生油巖有機碳含量的下限為0.4%,較好的生油頁為1%左右。對于碳酸鹽巖,有機碳的含量應(yīng)大于0.1~0.2%。
氯仿瀝青A:“A”指巖石中可抽提有機質(zhì)的含量,下限0.1%或進一步進行色層分離所得到的烴類含量(HC),下限50-100ppm。只要巖石中的有機質(zhì)含量大于上述三個指標(biāo)的下限,即可以認(rèn)為是生油巖,否則是非生油巖。xsyu第一百三十四頁,共409頁。第一百三十五頁,共409頁。(二)有機質(zhì)類型不同類型的有機質(zhì)(干酪根)具有不同的生烴潛力,形成不同的產(chǎn)物。
光學(xué)特性:反射光下類脂體反射率低,鏡質(zhì)組中等,惰質(zhì)體高。透射光下無定形物質(zhì),一般為半透明,沒有明顯輪廓或形狀;草質(zhì)、木質(zhì)、煤,弱-半透明,具有明顯形態(tài)特征。利用植物碎片的含量多少也可以判斷,一般植物碎片含量<10%為I型,10-60%為II型,>60%為III型。
化學(xué)元素:如果沒有測出O元素含量,也可以用H/C比進行劃分,I型、II型、III型的分別為:,,
電子衍射技術(shù):在濕氣和干氣帶(鏡煤反射率大于%)三種類型很難區(qū)分,用此項技術(shù)觀察芳香族片狀聚集體的大小。I>II>III第一百三十六頁,共409頁。3.有機質(zhì)的成熟度第一百三十七頁,共409頁。②Kerogen顏色及H/C、O/C原子比第一百三十八頁,共409頁。(2)利用烴源巖可溶有機質(zhì)的組成特征研究成熟度第一百三十九頁,共409頁。不同盆地中烴類和非烴的生成與埋藏深度的關(guān)系(,1984)
有機質(zhì)演變的主要階段注有“未成熟”、“PZOF”(主要生油帶)、“ZGF”(裂解生氣帶)。相應(yīng)的溫度為現(xiàn)今的地溫,在杜阿拉盆地中第一個溫度是現(xiàn)今溫度,第二個溫度是據(jù)Tissot和Espitalie(1975)計算的古地溫
第一百四十頁,共409頁。
全巖樣品熱解方法:氫指數(shù)IH和氧指數(shù)IO(Rock-Eval)它采用一種特定的溫度程序,在惰性氣體介質(zhì)中,把樣品逐漸加熱到200-250度,通過測量已有的烴類(游離/吸附)在中等溫度下的揮發(fā)數(shù)量S1,更高溫時熱解生成的烴及類似的物質(zhì)S2,以及CO2(S3)及水等含氧的揮發(fā)物,適當(dāng)?shù)臏囟仁筍1、S2、S3很好地分開。第一百四十一頁,共409頁。干酪根可由兩個指數(shù)確定:氫指數(shù)IH:S2/TOC
氧指數(shù)IO
S3/TOC
另外,用S1、S2也可以判斷是否是生油巖S1+S2<2kg/t非生油巖S1+S2=2-6中等生油巖S1+S2>6kg/t好的生油巖確定生油巖的類型時,首先選擇埋藏較淺的未成熟樣品進行分析比較,成熟度過高時會模糊原始有機質(zhì)的差異。第一百四十二頁,共409頁。
成熟度是表示有機質(zhì)向石油轉(zhuǎn)化的熱演化程度。沉積巖在成巖、后生作用過程中,有機質(zhì)的許多物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)都發(fā)生相應(yīng)的變化,此過程是不可逆的,因而可以應(yīng)用有機質(zhì)的某些物理性質(zhì)和化學(xué)組成的變化特點來判斷有機質(zhì)熱演化程度。常用光學(xué)方法、物理-化學(xué)方法、可抽提物瀝青光學(xué)鑒定:透射光下,黃桔黃褐色黑色,對應(yīng)成巖作用階段、深成作和階段、準(zhǔn)變質(zhì)作用階段。
反射光下,鏡煤反射率的測定:將樣品磨光后在反射光下測量,因鏡質(zhì)體由一些被鏈鉸合的縮合芳環(huán)束組成,隨著成熟度加強,芳環(huán)束逐漸結(jié)合成更大、更規(guī)則的縮合芳香頁片,后者進一步加大,定位排列,引起反射率增高,所以反射率隨著溫度逐漸升高。R0<0.5,未成熟,成巖作用階段;,深成作用階段,生油窗;,凝析油階段;R0>2,熱變質(zhì);三種類型的成熟期門限并不完全一樣,II型早一些,0.5%,III型0.6%,I型0.7%(三)有機質(zhì)的成熟度第一百四十三頁,共409頁。干酪根元素組成和紅外光譜
在干酪根熱成熟過程中,早期以形成CO2,H2O的形式釋放氧,后期以形成烴類釋放氫,不同類型干酪根在這兩個時期開始和持續(xù)的時間不同,其成熟門限也不相同,故可以用干酪根的元素組成也可以說明其演化程度,通過元素分析,得到碳?xì)浔?、碳氧比,并將其繪在圖上,即可知處于什么階段。在紅外譜上,成巖階段時,含氧官能團1770cm-1峰逐漸消失,深成階段脂鍵逐漸消失,芳核-CH鍵從930移到700,到了準(zhǔn)變質(zhì)階段,脂鍵、C=O鍵完全消失,只留下芳核C-C鍵。二、生油巖的地球化學(xué)研究第一百四十四頁,共409頁。可抽提瀝青化學(xué)組成
碳數(shù)優(yōu)勢指數(shù)
依據(jù):石油中的正烷烴主要是新生的,隨著成熟度增加,低分子量正烷烴增多,主峰移到低碳數(shù)范圍,C29C21;早期具有奇數(shù)碳優(yōu)勢的隨降解作用,奇碳優(yōu)勢消失,在原油中奇、偶數(shù)碳原子含量幾乎相等,所以從有成熟到成熟越來越不具奇碳數(shù)優(yōu)勢。CPI值越接近于1的附近就認(rèn)為越成熟。OEP(奇偶優(yōu)勢比):主峰碳前后5個相鄰之正烷烴的質(zhì)量分?jǐn)?shù),一般OEP值小于1.2即可列為生油巖。
第七節(jié)生油層研究二、生油巖的地球化學(xué)研究第一百四十五頁,共409頁。A、正烷烴分布曲線:第一百四十六頁,共409頁。正烷烴奇偶優(yōu)勢特征:第一百四十七頁,共409頁。
環(huán)烷化合物的環(huán)數(shù)四環(huán)、五環(huán)雙、單環(huán)烷烴
異戊間二烯化合物在所有有機質(zhì)中,異戊間二烯化合物與正構(gòu)烷烴的比值隨著深度而減小。Pr/nC17Ph/nC18
甲基菲指數(shù)(MPI)MPI1=1.5(2-甲基菲+3-甲基菲)/(菲+1-甲基菲+9-甲基菲)MPI2=3(2-甲基菲)/(菲+1-甲基菲+9-甲基菲)R0=0.6MPI1+0.40.65<R0<1.35R0=-0.6MPI2+2.31.35<R0<2第七節(jié)生油層研究二、生油巖的地球化學(xué)研究第一百四十八頁,共409頁。(四)有機質(zhì)轉(zhuǎn)化指標(biāo)第七節(jié)生油層研究二、生油巖的地球化學(xué)研究第一百四十九頁,共409頁。1、對比的意義和依據(jù)油源對比包括油氣與源巖之間以及不同油層中油氣之間的對比,其目的在于追蹤油氣層中油氣的來源。通過對比研究可以搞清含油氣盆地中石油、天然氣與烴源巖之間的成因聯(lián)系,油氣運移方向,距離和油氣次生變化,從而進一步圈定可靠的油氣源區(qū),確定勘探目標(biāo),有效地指導(dǎo)油氣勘探開發(fā)。生油巖的有機質(zhì)與其所生成的石油之間,在化學(xué)組成上必然有某種相關(guān)性質(zhì),由此反映它們之間親緣關(guān)系。但因運移、聚集、熱變質(zhì)的影響,可使石油的性質(zhì)和組成發(fā)生很大的改變。因此在對比時,選取可信的指標(biāo)。對比指標(biāo)應(yīng)滿足以下兩個條件:三、油源對比第一百五十頁,共409頁。
在成藏(包括后期運移和熱變質(zhì))過程中具有很好的穩(wěn)定性,它們及其衍生物的系列,不論是基本的C骨架,還是相對豐度,在石油和生油巖中保持著基本的一致性和可比性。在運移過程中,沒有或很少來自不同生油層的油氣混雜,另外,為避免非成因因素的干擾,對比中應(yīng)盡量不用有機物的絕對濃度,而采用相對比值。研究表明,凡符合上述條件的,首推生物標(biāo)記化合物,碳同位素、正烷烴和一般環(huán)烷烴。第一百五十一頁,共409頁。2對比指標(biāo)正構(gòu)烷烴的色譜如果原油與生油巖有親緣關(guān)系,它們的正構(gòu)烷烴分布特征(氣相色譜指紋)應(yīng)具有相似性。第一百五十二頁,共409頁。生物標(biāo)記化合物Pr/Ph:對于鹽湖相生油巖,比值小于1對于湖沼相生油巖,比值大于3一般好的湖相生油巖,其值介于1-3第一百五十三頁,共409頁。穩(wěn)定碳同位素δ13C與原始母質(zhì)、演化程度有關(guān),當(dāng)母源、演化條件相同時,油/油、油/巖之間穩(wěn)定碳同位素可比性強。原油的飽和烴、芳烴、非烴和瀝青質(zhì)的δ13C值,是隨著其極性的增強而依次增加的。干酪根瀝青質(zhì)雜組分芳烴飽和烴第一百五十四頁,共409頁。甾萜類化合物特征甾萜烷烴的相對含量和立體構(gòu)型特征主要受有機質(zhì)母源輸入條件、沉積環(huán)境和有機質(zhì)熱演化程度的共同控制,對于有親緣關(guān)系的生油巖和原油,其中的甾烷、萜烷的相對含量、組合特征是相似的,可此可以根據(jù)其分布規(guī)律來進行對比。第一百五十五頁,共409頁。第三章儲集層和蓋層
第一節(jié)儲集層的孔隙性和滲透性第二節(jié)碎屑巖儲集層
第三節(jié)碳酸鹽巖儲集層
第四節(jié)其它類型儲集層第五節(jié)蓋層
第一百五十六頁,共409頁。第一節(jié)儲層的孔隙性及滲透性第一百五十七頁,共409頁。根據(jù)研究目的及油田生產(chǎn)實踐的需要,對儲集層有各種分類方案。按巖類分為:碎屑巖儲層、碳酸鹽巖儲層、特殊巖類儲層(包括巖漿巖、變質(zhì)巖、泥質(zhì)巖等)按儲集空間類型分為:孔隙型儲層、裂縫型儲層、孔縫型儲層、縫洞型儲層、孔洞型儲層、孔縫洞復(fù)合型儲層按滲透率的大小分為:高滲儲層、中滲儲層、低滲儲層
二、儲集層的分類第一百五十八頁,共409頁。分類
儲集層空氣滲透率
高滲透
≥500×10-3μm2
中滲透
≥50×10-3μm2~<500×10-3μm2
低滲透
一般低滲透
≥10×10-3μm2~<50×10-3μm2
特低滲透
≥1×10-3μm2~<10×10-3μm2
超低滲透
<1×10-3μm2
來源:中石化油田勘探開發(fā)事業(yè)部,中石化石油勘探開發(fā)研究院
也可以參見:石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T6169-1995油藏分類第一百五十九頁,共409頁。
三、儲集巖(層)的孔隙性第一百六十頁,共409頁。③根據(jù)大小,巖石孔隙分三類——第一百六十一頁,共409頁。第一百六十二頁,共409頁。2、孔隙度第一百六十三頁,共409頁。第一百六十四頁,共409頁。孔隙度測量方法:測定三個體積中的兩個:巖石體積、顆粒體積和孔隙體積抽提法:用巖石表面不被吸收的氣體,如氮氣或者氦氣,樣品在測試前必須清潮和干燥,并可做進一步的測試。流體注入法也稱飽和法:在潔凈、干燥的分析樣品的孔隙中充滿已知密度的流體,然后稱量樣品重量就可計算出樣品的孔隙體積了。第一百六十五頁,共409頁。四、儲集巖(層)的滲透性第一百六十六頁,共409頁。第一百六十七頁,共409頁。實驗室測量滲透率的基本裝置示意圖
第一百六十八頁,共409頁。P1>
P2,Q1<Q2第一百六十九頁,共409頁。第一百七十頁,共409頁。《油水飽和度與相對滲透率的關(guān)系曲線》第一百七十一頁,共409頁?!队蜌怙柡投扰c相對滲透率的關(guān)系曲線》第一百七十二頁,共409頁。典型水濕性和油濕性油藏中油-水飽和度與相對滲透率的關(guān)系曲線(LucaCosentino,2001)
相對滲透率曲線與巖樣的潤濕性和巖心的非均質(zhì)性密切相關(guān)。
第一百七十三頁,共409頁。各相異性對相對滲透率的影響(LucaCosentino,2001)
第一百七十四頁,共409頁。五、巖石孔隙度與滲透率的關(guān)系第一百七十五頁,共409頁。不同儲層孔隙度與滲透率的關(guān)系圖(Selley,1988)(黑色為孔隙)
第一百七十六頁,共409頁。圖:砂巖有效孔隙度與氣體滲透率的關(guān)系圖1-粉砂巖,2-細(xì)砂巖,3-粗-中粒砂巖第一百七十七頁,共409頁。第一百七十八頁,共409頁??紫抖群蜐B透率的關(guān)系(據(jù)Coalson等,1990)
第一百七十九頁,共409頁。六、油、氣、水飽和度油、氣、水在儲層孔隙中的含量分別占總孔隙體積的百分?jǐn)?shù)稱為油、氣、水的飽和度。第一百八十頁,共409頁。第一百八十一頁,共409頁。第一百八十二頁,共409頁。七、儲集巖(層)的孔隙結(jié)構(gòu)第一百八十三頁,共409頁。第一百八十四頁,共409頁。第一百八十五頁,共409頁。不同毛細(xì)管曲線形態(tài)反映不同孔隙大小和分布。
不同分選和歪度下的毛細(xì)管壓力曲線:1-未分選;2-分選好;3-分選好,粗歪度;4-分選好,細(xì)歪度;5-分選不好,略細(xì)歪度;6-分選不好,略粗歪度。第一百八十六頁,共409頁。第二節(jié)碎屑巖儲集層第一百八十七頁,共409頁。碎屑巖儲層孔隙類型及其特征
第一百八十八頁,共409頁。(一)鑒別碎屑巖次生孔隙的巖石學(xué)標(biāo)志第一百八十九頁,共409頁。(二)碎屑巖儲集層的喉道類型第一百九十頁,共409頁。(三)影響碎屑巖儲層儲集物性的主要因素第一百九十一頁,共409頁。粒度、分選對孔隙度和滲透率的影響(Brayshaw,1996)
第一百九十二頁,共409頁。第一百九十三頁,共409頁。第一百九十四頁,共409頁。第一百九十五頁,共409頁。第一百九十六頁,共409頁。成巖作用帶對儲層特性的影響(據(jù)Surdam等,1989)
第一百九十七頁,共409頁。第一百九十八頁,共409頁。(2)異常高壓第一百九十九頁,共409頁。第二百頁,共409頁。④異??紫秹毫Γ骸哂诨虻陀陟o水壓力值的地層壓力。Pf>PH:異常高壓,超壓Pf<PH:異常低壓第二百零一頁,共409頁。第二百零二頁,共409頁。第二百零三頁,共409頁。第二百零四頁,共409頁。(3)埋藏時代及埋藏史第二百零五頁,共409頁。(4)構(gòu)造因素第二百零六頁,共409頁。(四)碎屑巖儲層沉積環(huán)境及分布第二百零七頁,共409頁。第二百零八頁,共409頁。砂巖儲集體形成環(huán)境與基本特征沉積體系砂體類型及特點油田實例沖積扇砂礫巖體平面上呈扇形,縱剖面呈楔狀,橫剖面呈透鏡狀;顆粒粗雜;分選磨園差;孔隙直徑變化范圍大;扇根和扇中儲集性較好??死斠?烏爾禾油田三疊系。河流包括河床、心灘、邊灘、決口扇等砂體,剖面呈透鏡狀;河床砂體呈狹長不規(guī)則狀,可分叉,剖面頂平底凸,近河心厚度大;結(jié)構(gòu)、粒度變化大,分選差;非均質(zhì)性嚴(yán)重;孔滲性變化大。
長慶油田侏羅系延安組、阿拉斯加普魯霍灣油田二疊、三疊系。三角洲包括河道砂、分支河道砂、河口砂壩、前緣席狀砂;三角洲前緣相帶砂體發(fā)育;在不同動力作用下可呈鳥足狀、朵狀和弧形席狀;砂質(zhì)純凈、分選好,儲集物性好。大慶油田白堊系、西西伯利亞烏連戈伊氣田白堊系。濱海(湖)包括超覆與退覆砂巖體、濱海沙堤、潮道砂、走向谷砂體;成分和結(jié)構(gòu)成熟度高,分選和磨園好,儲集物性好;濱海(湖)砂堤狹長,平行岸線,剖面透鏡狀,底平頂凸,分選好,儲集物性好。東得克薩斯油田、圣胡安盆地Bisti油田、北海Piper油田。
深水濁流主水道、辮狀水道砂體發(fā)育;成分和結(jié)構(gòu)成熟度差、分選差;儲集物性變化大。文圖拉盆地和落杉磯盆地。
風(fēng)成砂砂質(zhì)純凈、分選好、磨園好;區(qū)域性滲透性穩(wěn)定。
北海格羅寧根氣田赤底統(tǒng)砂巖。第二百零九頁,共409頁。第三節(jié)碳酸鹽巖儲集層第二百一十頁,共409頁。碳酸鹽巖儲集層是另一類重要的油氣儲集層。碳酸鹽巖儲層中的油氣儲量占世界油氣總儲量的一半,產(chǎn)量已達到總產(chǎn)量的60%以上。碳酸鹽巖油氣田一般比砂巖油氣田儲量大,單井產(chǎn)量高。據(jù)世界上198個大油田統(tǒng)計表明,碳酸鹽巖大油田平均可采儲量為5.6×108噸,砂巖大油田的平均可采儲量為2.9×108噸。另外,世界上共有9口日產(chǎn)量曾達萬噸以上的高產(chǎn)井,其中有8口屬碳酸鹽巖儲集層。如墨西哥黃金巷油區(qū)的塞羅阿蘇耳-4井,儲集層為中白堊統(tǒng)的礁灰?guī)r,最高日產(chǎn)量曾達37140噸。波斯灣盆地是世界碳酸鹽巖油氣田分布最集中的地區(qū),其中沙特阿拉泊的加瓦爾油田是世界特大型的碳酸鹽巖油田,其可采儲量高達107億噸,也是目前世界上可采儲量最大的油田。第二百一十一頁,共409頁。
我國碳酸鹽巖地層分布極為廣泛,層位多,厚度大,油氣顯示豐富,并已找到了工業(yè)性的油氣藏。川南在碳酸鹽巖地層中采氣已有二千多年的歷史。80年代中期華北任丘古潛山(碳酸鹽巖)油田的發(fā)現(xiàn),為在我國尋找碳酸鹽巖油氣田打開了新局面。靖邊氣田、普光氣田這些勘探成果表明,隨著理論認(rèn)識的升華、科學(xué)技術(shù)的進步,海相碳酸鹽巖油氣勘探發(fā)現(xiàn)在向大、向多的方向發(fā)展,顯示我國前新生代海相碳酸鹽巖具有良好的勘探前景,是我國油氣資源戰(zhàn)略接替的重要領(lǐng)域。為了加快我國油氣勘探的步伐,不斷增加后備儲量,加強碳酸鹽巖油氣儲集層的研究,具有十分重要的意義。第二百一十二頁,共409頁。引自金之鈞“中國海相碳酸鹽巖層系油氣勘探特殊性問題”,地學(xué)前
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