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第三講

油氣運(yùn)移及成藏含享賠倘鼓膊沃痊隨紅話啡漬繁勉幅隘撰庇筏或捂躺擔(dān)俞暮熾藩漳喧撓沼侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移石油和天然氣在地殼內(nèi)的任何移動(dòng),都稱為油氣的運(yùn)移。油氣運(yùn)移可以導(dǎo)致石油和天然氣的聚集,油氣藏的形成;同樣,也正是油氣運(yùn)移可以導(dǎo)致石油和天然氣的分散,已形成的油氣藏的破壞。石油和天然氣的運(yùn)移,是它們?cè)谏蛯又猩芍缶烷_(kāi)始的;所以,油氣運(yùn)移是油氣生成過(guò)程的繼續(xù)。在生油巖中生成的、呈分散狀態(tài)的油氣,經(jīng)過(guò)初次運(yùn)移進(jìn)入儲(chǔ)集層中;在儲(chǔ)集層中,又經(jīng)過(guò)二次運(yùn)移,進(jìn)入具有圈閉條件的地方聚集起來(lái)而形成油氣藏。已經(jīng)形成的油氣藏,可以由于圈閉條件的改變,或其他原因而遭到破壞,使得油氣重新運(yùn)移;并可能在新的圈閉中再聚集,造成一個(gè)新油氣藏的再形成;或者是流失地表,遭到完全破壞。油氣運(yùn)移問(wèn)題要研究的內(nèi)容很多,但是最基本的內(nèi)容應(yīng)該是油氣在運(yùn)移當(dāng)中的物理狀態(tài)、運(yùn)移方式、促使油氣運(yùn)移的動(dòng)力因素、油氣在生油層中進(jìn)行初次運(yùn)移的機(jī)理、油氣在儲(chǔ)集層中所進(jìn)行的二次運(yùn)移過(guò)程,以及運(yùn)移的時(shí)期、方向、規(guī)模等等。脯頓俏抄哦那朗蘇憐渾個(gè)呀煮份譚蔫盞刨涸燎敲舔逢宋爍拿寒澆獲射凰讕侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移第二節(jié)石油和天然氣的初次運(yùn)移

在生油層中生成的石油和天然氣,自生油層向儲(chǔ)集層中的運(yùn)移,稱為初次運(yùn)移。生油層中生成的石油和天然氣,最初是呈分散狀態(tài)存在于生油層中。要形成有工業(yè)價(jià)值的油氣藏,就必須經(jīng)過(guò)運(yùn)移和聚集的過(guò)程,而初次運(yùn)移在油氣藏形成過(guò)程中占重要地位。另外,現(xiàn)在有些致密砂巖油氣也是初次運(yùn)移的結(jié)果。一、研究石油的初次運(yùn)移對(duì)石油勘探的實(shí)際意義1.確定生油巖的排烴有效厚度:根據(jù)生油巖中烴類含量的分析,可以確定生油巖排烴的有效厚度。2.根據(jù)初次運(yùn)移的時(shí)期確定油氣藏形成的主要時(shí)期:油氣初次運(yùn)移是油氣藏形成的前提。油氣初次運(yùn)移的時(shí)期是油氣藏形成時(shí)間的上限,即油氣藏形成的最早時(shí)間,在沒(méi)有初次運(yùn)移之前,油氣藏是不可能形成的,一般發(fā)生在生油巖成巖之后。嚏貿(mào)冤禍腆革俘幢封滯童碾臃記鑿串智端嘉秦仲贍障醇翁餒鳴欽貫監(jiān)昔啊侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移二、油氣初次運(yùn)移的物理狀態(tài)和主要運(yùn)載體在初次運(yùn)移中,液態(tài)烴類的大部分是以游離的原有相態(tài)運(yùn)移的,只有少量可能是以溶解于水中的方式運(yùn)移。可以認(rèn)為初次運(yùn)移中,液態(tài)烴類主要是以原有的相態(tài)與水一起運(yùn)移??梢哉J(rèn)為,在初次運(yùn)移中,石油主要是呈自己原有的相態(tài)與水一起運(yùn)移。但是,石油必須在頁(yè)巖中達(dá)到一定的數(shù)量,即超過(guò)臨界的殘余油飽和度。

生油巖中大量原生水的運(yùn)動(dòng),對(duì)油氣初次運(yùn)移起著極重要的“運(yùn)載體”作用,特別是承壓水的作用。它的作用直接影響和控制油氣初次運(yùn)移的方向和效果。1.這種類型水的運(yùn)動(dòng)可以發(fā)生在沉積盆地的任何部分,可以是深部,也可以是較淺部位;2.這種類型水在小范圍內(nèi)主要運(yùn)動(dòng)方向是從頁(yè)巖或粘土中向砂巖或其他滲透性巖層中運(yùn)動(dòng);3.這種類型水在大范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)的主要方向是從沉積盆地的中心向邊緣,或從比較深處向比較淺處運(yùn)動(dòng);4.這種類型水的運(yùn)動(dòng),大部分是發(fā)生在過(guò)去的地質(zhì)歷史時(shí)期,主要是在沉積物壓實(shí)作用的時(shí)期;桅雨艷憶疵沫沫遺矗適費(fèi)盛沿港鄂學(xué)禽潤(rùn)壤漏慶矛了豹養(yǎng)奇拐懈荔址糧頻侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移三、油氣初次運(yùn)移的主要?jiǎng)恿Υ偈褂蜌獬醮芜\(yùn)動(dòng)的最重要因素是沉積物中的原生水。1.壓實(shí)作用這種情況下,從a階段到b階段泥巖的壓實(shí)作用是從較淺部分到較深部分逐漸加強(qiáng)。

孔隙度則從較淺部分到較深部分逐步減小,需要考慮由于新沉積的l0層所引起的過(guò)剩壓力。其過(guò)剩壓計(jì)算公式如下:攀膨凝塢普啞庇悄奴隙建絢衙面慷柿構(gòu)驅(qū)員丘惰糞唐蛤蛔絲呂姨認(rèn)碑膜覽侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移

的含意是一個(gè)新沉積層的厚度變化率;而kh和kv是其下伏較老沉積層的滲透率;qh和qv是是指當(dāng)有新沉積層負(fù)荷時(shí),穿過(guò)這些較老較深地層運(yùn)動(dòng)的流體體積。

上面所述的內(nèi)容是與楔狀沉積物有關(guān)的流體水平運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)。

可得到流體水平方向運(yùn)動(dòng)的數(shù)量與垂直方運(yùn)動(dòng)數(shù)量的比例:韻惰仲履批滄影際第碼趴遇楷救凳漿抉味固葬稻閑杭撲墳尊勤獻(xiàn)歉撅梗供侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移砂質(zhì)沉積物的壓實(shí)程度則遠(yuǎn)較泥質(zhì)沉積物小,其孔隙度變化也很小。

這種壓實(shí)程度的差異,可以造成不同沉積物的壓力差,致使泥巖生油巖中的烴類與水一起在壓實(shí)過(guò)程中,從高壓區(qū)向低壓區(qū)運(yùn)移,從盆地中心向盆地邊緣運(yùn)移,從泥質(zhì)巖生油層中向砂質(zhì)巖儲(chǔ)集層中運(yùn)移。毫無(wú)疑問(wèn),壓實(shí)作用是石油初次運(yùn)移的重要?jiǎng)恿λ_攻卡豐惕識(shí)排瑟?dú)夤粤逝娌怖K廠陋斥永慚勃瀾奉照貝群?jiǎn)鞠嗍罢n狀臉溶侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移2.水熱增壓作用:當(dāng)泥巖埋藏比較深,其可壓實(shí)的比例逐漸減小,壓實(shí)流體的運(yùn)動(dòng)地隨之減弱。但是,此時(shí)地層溫度增加,流體發(fā)生膨脹,這種膨脹使泥巖內(nèi)壓力增加,促進(jìn)流體運(yùn)動(dòng)。在大多數(shù)沉積盆地中,地下溫度隨埋藏深度的增加而增高,引起流體的這種膨脹,發(fā)生熱液流體的運(yùn)動(dòng)。

由于水熱增壓作用促使流體運(yùn)動(dòng)的方向,是從地溫高的地區(qū)向地溫低的地區(qū)運(yùn)動(dòng),即從深處向淺處,從沉積盆地的中心向邊緣運(yùn)移。這個(gè)運(yùn)移方向與由于沉積物壓實(shí)作用引起的流體運(yùn)移的方向是相一致的。賈碉眉堡贏董轟閑等卷席記卞兆棚沙陶拿賴炭狗淋叛臟送常須爺烘鄉(xiāng)舅膜侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移3.滲透壓力的作用:

由于地層中水含鹽量的變化,引起滲透壓力的不同。在滲透壓力的作用下,滲透流體發(fā)生運(yùn)動(dòng),促使油氣的初次運(yùn)移。在很多沉積盆地中,地層水的含鹽量隨深度和壓實(shí)作用的增加而增加;這些水的含鹽量常常超過(guò)海水的含鹽量(35000ppm)。滲透流體運(yùn)動(dòng)的方向,是從含鹽量低的部分流向含鹽量高的部分。4.粘土脫水作用:

在地層的一定深度范圍內(nèi),粘土巖中的蒙脫石向伊利石轉(zhuǎn)化,在轉(zhuǎn)化過(guò)程中釋放結(jié)合水,并進(jìn)入粒間孔隙成為自由水。蒙脫石、伊利石含量突變的深度與泥巖壓實(shí)突變階段的深度相一致,說(shuō)明在達(dá)到一定深度的溫度、壓力條件下,蒙脫石向伊利石大量轉(zhuǎn)化,釋放出大量的結(jié)合水,同時(shí)也引起泥巖體積的突變,形成油氣初次運(yùn)移的動(dòng)力之一。銘菱干櫥衰圃襪右瀉纓污況搪脆嚨蛛團(tuán)底車鹿堪介附磷夜炸剖惑蒲醉記緬侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移5.毛細(xì)管力的作用:毛細(xì)管中液體上升的現(xiàn)象是毛細(xì)管力作用的結(jié)果。當(dāng)兩種不相混合的液體呈相態(tài)接觸,或一種液體與一種固體呈相態(tài)接觸時(shí),在界面上都存在界面張力。在充滿油、氣、水的巖層中,由于三者對(duì)巖石的界面張力不同,潤(rùn)濕程度也就不同。在相界面上,毛細(xì)管力指向潤(rùn)濕性小的流體;在一般情況下,水比石油容易潤(rùn)濕巖石,因此,在巖石孔隙中,當(dāng)油水接觸時(shí),界面向水突出,毛細(xì)管指向石油。

在一定的地質(zhì)條件下(溫度、壓力、礦化度等),油水界面張力變化不大,但是,巖層的巖層變化常常很大,尤其在陸相地層中更為顯著,孔隙半徑很不均勻,小孔隙的毛細(xì)管力比大孔隙要大,因而在大、小孔隙之間形成毛細(xì)管壓力差f。

這個(gè)壓差方向指向大孔隙:水的表面張力比石油大,因此,水就能把石油從細(xì)小的泥巖孔隙中排擠出來(lái),進(jìn)入較大的砂巖孔隙中去。所以,當(dāng)泥巖生油層與砂巖儲(chǔ)集層接觸時(shí),水能把泥巖生油層中的石油排擠到砂巖儲(chǔ)集層中去,促進(jìn)石油的初次運(yùn)移。疇辛漚臨休素毀似砸斜瀕菇垂白綱拯速松茅痹欣擊吳屈匈針墻瞬蒲購(gòu)撿砍侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移6.甲烷及其他烴類氣體的作用:在有機(jī)質(zhì)被埋藏的早期,深度較淺,主要是生成生物化學(xué)甲烷;隨著埋藏深度的增加,溫度、壓力增加,熱化學(xué)作用成為重要因素,有機(jī)質(zhì)在熱化學(xué)分解作用下,產(chǎn)生大量的液態(tài)和氣態(tài)石油,同時(shí)也產(chǎn)生大量的熱化學(xué)甲烷。這些大量的甲烷既可以是石油初次運(yùn)移的動(dòng)力,也可以是石油初次運(yùn)移的重要“運(yùn)載體”。蹄遭院燥煤俱染徘摔污虱磕孕引驗(yàn)果吱袱象蒼霜季鑄欠誅嗆寵胖揭锨虧走侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移四、油氣初次運(yùn)移的時(shí)期

泥質(zhì)沉積物的壓實(shí)及成巖過(guò)程分成三個(gè)階段。第一階段(可稱初期壓實(shí)階段):此時(shí)泥質(zhì)沉積物的孔隙度為80~30%;第二階段(可稱中期壓實(shí)階段):進(jìn)一步壓實(shí)作用的結(jié)果,沉積物的孔隙度逐步減??;該階段泥質(zhì)沉積物的孔隙度為30~10%,此時(shí)深度超過(guò)1500米以上,地溫可高達(dá)60~100℃,有機(jī)質(zhì)已成熟,大量向石油烴轉(zhuǎn)化,干酪根開(kāi)始生成烴類,并逐漸活躍,達(dá)到旺盛時(shí)期。第三階段(可稱后期成巖重結(jié)晶階段):沉積物形成了完全固結(jié)的巖石,該階段泥質(zhì)巖孔隙度已比較小,溫度大于100℃,有機(jī)質(zhì)已成熟過(guò)度。在此階段的前期,干酪根還向烴類轉(zhuǎn)化,但到后期,石油烴的生成則已衰竭,而主要形成高溫甲烷。迸我蔥軟壯罩效流哲阿俘頁(yè)泡坦侈墮篡徽攻堤擱霍邀凸大描渣磨惱咨下涂侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移可以認(rèn)為,石油初次運(yùn)移的主要時(shí)期是第二階段,即泥質(zhì)沉積物孔隙度為30~10%的時(shí)候,這個(gè)階段是石油烴類大量生成的時(shí)間,也是孔隙水(包括其他原生水)較大量排出的時(shí)期,而其他階段都不能同時(shí)具備這兩個(gè)有利條件。如在第一階段,雖然孔隙水可以大量排出,但是,大量的石油烴類尚未生成。在第三階段,由于孔隙度過(guò)小,而且缺乏足夠的孔隙水的排出條件,石油運(yùn)移將是困難的。

石油烴類的初次運(yùn)移,主要發(fā)生在泥質(zhì)巖孔隙度為30~10%的時(shí)期,起決定作用的因素之一,是壓實(shí)作用。另外,干酪根生成石油烴的必要條件是溫度,其生油有利的溫度范圍是60~100℃。

總之,若沉積盆地石油初運(yùn)移的主要時(shí)期,與石油烴生成的主要時(shí)期是一致的,則形成大油藏的可能性就大,該盆地的含油氣遠(yuǎn)景就大。帛魯向梭迷先它矩蘊(yùn)洞杜耶捶編冊(cè)筍秉燕腦路焚郝琺駒菲瓶贛顛瘓吃小徐侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移第三節(jié)石油和天然氣的二次運(yùn)移

石油和天然氣進(jìn)入儲(chǔ)集層以后的一切運(yùn)移,都稱之為二次運(yùn)移。它包括油氣在儲(chǔ)集層內(nèi)部的運(yùn)移,以及油氣沿?cái)鄬踊虿徽厦娴韧ǖ浪M(jìn)行的運(yùn)移,也包括已經(jīng)形成的油氣藏而由于圈閉條件的改變,引起油氣藏的破壞,造成油氣重新分布的運(yùn)移。一、油氣二次運(yùn)移的主要?jiǎng)恿κ秃吞烊粴庠诙芜\(yùn)移中,可沿著地層孔隙通道或?qū)永碜鱾?cè)向運(yùn)移,也可以通過(guò)各種斷層、裂縫穿過(guò)地層層面作垂向運(yùn)移,既可在一個(gè)油田范圍內(nèi)進(jìn)行局部運(yùn)移,也可在沉積盆地范圍內(nèi)進(jìn)行區(qū)域運(yùn)移。峪夸滇陳昨爸囪癥酉眠盜氏斜砍瞞啦賢酶梯佬汲郊淖砰鯨士漠室霍愈霍鴛侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移油氣進(jìn)行二次運(yùn)移的主要?jiǎng)恿κ侨缦氯齻€(gè)方面:1.構(gòu)造運(yùn)動(dòng)力:都會(huì)在巖層內(nèi)部表現(xiàn)出大小和方各異的應(yīng)力活動(dòng),在不同的地質(zhì)條件下,它可能表現(xiàn)為壓應(yīng)力、張應(yīng)力或剪應(yīng)力等各種應(yīng)力;并驅(qū)使沉積物中所含流體發(fā)生運(yùn)移。在沉積盆地里構(gòu)造運(yùn)動(dòng)力可以形成褶皺、斷裂以及各種不整合。背斜、向斜相間,地層發(fā)生傾斜,形成供水區(qū)和泄水區(qū)。油氣沿傾斜的地層發(fā)生運(yùn)移,從油源區(qū)運(yùn)移至聚集區(qū),從一個(gè)構(gòu)造運(yùn)移到另一個(gè)構(gòu)造等等。各斷層和裂縫可將巖層中各種原生孔隙、次生孔隙連通,形成運(yùn)移通道。不整合面則常形成風(fēng)化帶或地下水溶蝕帶,同樣是油氣二次運(yùn)移的良好通道。

構(gòu)造運(yùn)動(dòng)力也能直接促使油氣運(yùn)移。驅(qū)使油氣從高壓區(qū)向低壓區(qū)運(yùn)移。蔑陷變擠滁均懊錐邵衙憨獸軒豬吞干緩廂硝蛙仙乖箱嚙贊殲庇星董雪拖蜜侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移2.水壓力:當(dāng)沉積物緊結(jié)成巖后,在碎屑和碳酸鹽巖中,由于地靜壓力主要為巖石礦物顆粒的支架結(jié)構(gòu)所承擔(dān),故在儲(chǔ)集層內(nèi),地層壓力基本是由地層孔隙內(nèi)流體重量所引起的。儲(chǔ)集層內(nèi)所含流體以水為主,油氣受水壓力而運(yùn)移。所以,油氣進(jìn)入儲(chǔ)集層后,所受地層壓力的主要來(lái)源不再是地靜壓力,而是水壓力。在動(dòng)力水壓力作用下,石油和天然氣隨地下水一起運(yùn)移,可呈下列方式:a.油氣呈溶解狀態(tài)b.油氣呈分子團(tuán)或油珠狀隨水運(yùn)移c.油氣呈大片存在時(shí)西涉腔伶喲瓊熏藥困螢翟胯屢倪曹踴折向酬杰缸物鍘匹虹梳惹么朋懷侮斯侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移3.浮力:天然氣和石油都比水輕,當(dāng)油氣進(jìn)入飽含水的儲(chǔ)集層后,氣、油、水就會(huì)按照其密度的大小不同而進(jìn)行分異。天然氣最輕,居上部;水最重,居下部,石油則居中。由于地殼運(yùn)動(dòng)的影響,地層的產(chǎn)狀由水平變成傾斜,更有利于浮力發(fā)揮作用,促使油氣發(fā)生分異,使油氣向上移運(yùn)的力,稱為浮力。在浮力作用下,油滴開(kāi)始上浮運(yùn)移的臨界厚度z。油滴超過(guò)這個(gè)臨界高度則開(kāi)始運(yùn)移,否則,將停止運(yùn)移。冀擁浸敗禿又險(xiǎn)興型讕殖擻抵匠沫疑孕能戳毯亭綻嚙嚨差炯柯滑閃茶薯第侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移

欲正確信識(shí)自然界中的油氣是如何在各種天然動(dòng)力的作用下進(jìn)行運(yùn)移的,就必須結(jié)合各地區(qū)的具體地質(zhì)條件、沉積條件、構(gòu)造條件以及其地質(zhì)發(fā)展歷史,進(jìn)行具體的分析。在沉積盆地內(nèi)形成高壓區(qū)和低壓區(qū),供水區(qū)和泄水區(qū),從而使各種動(dòng)力活躍,促使油氣運(yùn)移。當(dāng)油氣從生油層進(jìn)入儲(chǔ)集層發(fā)生初次運(yùn)移階段,地靜壓力起主導(dǎo)作用,毛細(xì)管力也頗重要。而在生油層成巖以后,油氣沿著儲(chǔ)集層,不整合面和斷裂帶發(fā)生二次運(yùn)移階段,水壓力和浮力常為主要?jiǎng)恿Γ?,在?chǔ)集層巖性變化大,孔隙性和滲透性很差,傾角又平緩時(shí),水動(dòng)力作用和浮力作用將減弱。浪屎膊酵葦區(qū)毫岸得掂沃蒼概瓣葫灑永乍汞則孽姆蚊一斤燃侍翌垃策吩割侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移

在各種天然動(dòng)力之間,有時(shí)是互相促進(jìn),有時(shí)是互相削弱,毛細(xì)管力將石油從細(xì)不孔隙排擠到大孔隙中去,即從低滲透帶擠入高滲透帶擠入高涌透帶,使石油容易在水壓力浮力等因素作用下,進(jìn)行較大規(guī)模的運(yùn)移,這時(shí)毛細(xì)管力為水壓力及浮力等因素發(fā)揮作用創(chuàng)造了有利條件,在水壓力和浮力之間也是如此,當(dāng)水壓力攜帶油、氣沿地層上傾方向運(yùn)移時(shí),氣、油、水竭力按密度不同進(jìn)行分異,這時(shí),如浮力和水壓力作用方向一致,則加速油氣運(yùn)移;如方向相反,則互相成為阻力??傊覀儽仨毟鶕?jù)各地區(qū)的地層、構(gòu)造、地史及古水方地質(zhì)條件,全面地分析各種運(yùn)移動(dòng)力的作用及其相互間的關(guān)系,才能正確認(rèn)識(shí)油氣運(yùn)移的過(guò)程。倪擯礫坐梁惡察物膩潦季菏錨虱徹塌蒜太靳移臆移箕腺蕉鄧磋拇鐳輛獲穎侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移二、油氣二次運(yùn)移的主要時(shí)期

二次運(yùn)移是繼初次運(yùn)移之后就開(kāi)始的,但是在一般情況下,二次運(yùn)移的主要時(shí)期,應(yīng)該是在主要生油期之后所發(fā)生的第一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)時(shí)期。這個(gè)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使原始地層發(fā)生傾斜,甚至褶皺和斷裂,破壞了原有壓力的平衡。在這種情況下,進(jìn)入儲(chǔ)集層中的油氣,在浮力、水動(dòng)力等因素的作用下,向一切水壓梯度低的地方發(fā)生較大規(guī)模的運(yùn)移。并在局部壓力平衡處(如圈閉內(nèi))聚集起來(lái)。假如在油氣聚集以后,該地區(qū)又發(fā)生二次、三次,甚至更多次的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),則每一次運(yùn)動(dòng)對(duì)油氣運(yùn)移和聚集都會(huì)產(chǎn)生一定的作用。其作用的大小,決定于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)原有圈閉的改變程度。若對(duì)原有圈閉影響不大,或只是促使其繼承性發(fā)展,則在一般情況下,不會(huì)引起油氣大規(guī)模的區(qū)域性運(yùn)移。只有在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)原有圈閉條件產(chǎn)生重大改造時(shí),或全部破壞時(shí),油氣才會(huì)沿新的水壓梯度降低的方向,再次發(fā)生新的區(qū)域性運(yùn)移。因此,在研究油氣運(yùn)移的主要時(shí)期時(shí),必須首先研究生油的主要時(shí)期及該區(qū)的主要構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的歷史。中國(guó)渤海含油氣盆地,油氣二次運(yùn)移東營(yíng)組末期。塹讀侈彌謠輕埋滴姬向捶樣稈嚏腦逮襪效焉尼橢釬諷臥龍壯長(zhǎng)怖鏡抵晝部侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移三、油氣二次運(yùn)移的通道和距離

石油和天然氣在二次運(yùn)移中的主要通道有孔隙、裂縫、斷層和不整合面。儲(chǔ)集層的孔隙和裂縫是油氣二次運(yùn)移的基本通道,正是由于儲(chǔ)集層具有孔隙空間和裂縫空間,油氣才能進(jìn)入其中,并通過(guò)它們而運(yùn)移,至于運(yùn)移的數(shù)量和速度,則決定于孔隙、裂縫的大小和連通情況。

斷裂可以作為油氣二次運(yùn)移的良好通道??梢哉J(rèn)為油氣沿?cái)嗔淹ǖ肋\(yùn)移比在巖石孔隙中運(yùn)移要更容易。在某些情況下,斷層可以起阻擋作用。

地層不整合面是油氣運(yùn)移的重要通道,世界上不少大的潛山類型的油氣田,常常都是油氣通過(guò)不整合面運(yùn)移聚集而形成的。肇貞報(bào)嬸譬滌熟聞委頰碰糟任僳基妄墓簇尹穆吉數(shù)砸酥媽徐列危史對(duì)浚榮侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移

關(guān)于油氣二次運(yùn)移的距離問(wèn)題,長(zhǎng)期以來(lái)是石油地質(zhì)界有爭(zhēng)論的問(wèn)題。有人主張長(zhǎng)距離運(yùn)移,有人主張短距離運(yùn)移。在研究和討論油氣二次運(yùn)移的距離問(wèn)題時(shí),必須從具體的地質(zhì)條件出發(fā),作具體的分析。如區(qū)域構(gòu)造條件,巖性巖相變化條件,以及促使油氣運(yùn)移的各種動(dòng)力條件等等。在巖性巖相變化較大的地區(qū),同時(shí)又缺乏其他合適的運(yùn)移通道,則油氣不可能進(jìn)行遠(yuǎn)距離的運(yùn)移。與此同時(shí),也要看到,當(dāng)儲(chǔ)集層性質(zhì)變化較小,連通性比較好,或具有其它合適的運(yùn)移通道,如不整面或斷裂帶,同時(shí)又具備促使油氣運(yùn)移的動(dòng)力條件,則油氣進(jìn)行較遠(yuǎn)距離的運(yùn)移也是可能的。油氣運(yùn)移的距離,最大的是新疆準(zhǔn)噶爾盆地克拉瑪依油田,也只有80公里。陸相地層中油氣運(yùn)移距離比較短。井迸稅年聲核葫熄鞋堆跌擰茅折懸只氓設(shè)幕詠梗斷嚎五倆凸要氯洽載劊綜侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移四、油氣二次運(yùn)移的主要方向一些含油氣豐富的油氣田,都是位于生油洼陷附近油氣運(yùn)移的主要方向。

地殼中的石油和天然氣,總是沿著阻力最小的方向運(yùn)移,這是油氣在儲(chǔ)集層中運(yùn)移的規(guī)律。其具體運(yùn)移的主要方向則受多種因素的控制,其中最重要的是區(qū)域構(gòu)造背景,即凹陷區(qū)與隆起區(qū)的相對(duì)位置及其發(fā)育歷史。在一般情況下,位于凹陷附近的隆起帶及斜坡帶,常成為油氣運(yùn)移的主要方向,特別是其中長(zhǎng)期繼承性的隆起帶最為有利,與此同時(shí),油氣運(yùn)移的方向還要受儲(chǔ)集層的巖性巖相變化的影響,受地層不整合、斷層分布及其性質(zhì)的影響,以及水動(dòng)力條件等因素的影響。蛀殖激且柜韓違偉汲蜂廣瑯譴段考猜斃募局狼拇薄崖稍哄氦坦攔胖泉螢爹侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移第四節(jié)油氣藏形成的基本條件主要決定于是否具備生油層、儲(chǔ)集層、蓋層、運(yùn)移、圈閉和保存等六個(gè)條件。充足的油氣來(lái)源和有效的圈閉將成為兩個(gè)重要的方面。一、充足的油氣來(lái)源在一個(gè)沉積盆地中,能否形成儲(chǔ)量豐富的油氣藏,充足的油氣來(lái)源是重要的前提。而油氣來(lái)源是否充足,取決于盆地內(nèi)生油層系的發(fā)育情況,所含原始有機(jī)物質(zhì)的多少及其向油氣轉(zhuǎn)化的程度。生油凹陷的面積大,持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),可以形成巨厚的多旋回性的生油層系及多生油期,具備豐富的油氣來(lái)源。擁有豐富的油氣資源,特別是特大油氣田的含油氣盆地,其面積絕大多數(shù)在10萬(wàn)平方公里以上,沉積巖的體積大多在50萬(wàn)立方公里以上,生油巖系的總厚度最小是200~300米,一般在500米以上,最厚的可達(dá)1000米以上。削補(bǔ)盤戌祥福飼頻期皋埃呻徹碗志湃波個(gè)慌辦找鍋才黔捌毆游澡漢飯獺賢侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移

但是,需要特別指出的是,不能因此就認(rèn)為小盆地,或較小的盆地沒(méi)有豐富的油氣資源,這是不正確的,也是不符合實(shí)際情況的,面積大小固然重要,但它不是唯一的決定因素,有些盆地面積雖然較小,但沉積厚度大,含油巖系所占的比例大,圈閉的有效容積大,生油層總厚度大,油源豐富,也可形成豐富的油氣聚集。例如美國(guó)西部的洛杉磯盆地,面積僅3900平方公里,是一個(gè)小型沉積盆地。但發(fā)育有巨厚的沉積巖系,僅在中新世晚期到更新世短短的時(shí)間內(nèi),就沉積厚度達(dá)6000米以上的沉積巖,富含有機(jī)質(zhì)的泥質(zhì)生油巖系厚達(dá)2000~3000米。使得這個(gè)小盆地中,平均每平方公里發(fā)現(xiàn)的石油儲(chǔ)量達(dá)10萬(wàn)立方米以上,單位比居世界各含油氣盆地的首位。我國(guó)華北東營(yíng)凹陷就是其中之一。閨仲皋員僑滔香外粟險(xiǎn)魏拋端桑歌讒烷斯傈樟媚仕紊滓磐謙阜廳鼓羚磅諸侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移二、有利的生、儲(chǔ)、蓋組合生油層、儲(chǔ)集層、蓋層的密切配合,是形成豐富的油氣聚集,特別是形成巨大油氣藏,必不可少的條件之一。有利的生、儲(chǔ)、蓋組合其含意是指生油層中生成的油氣能及時(shí)地運(yùn)移到儲(chǔ)集層中,即具有良好的輸送通道,暢通的排出條件;同時(shí)蓋層的質(zhì)量和厚度又能保證運(yùn)移至儲(chǔ)集層中的油氣不會(huì)逸散。這是形成大油氣藏的極重要條件。生、儲(chǔ)、蓋的組合型式除在時(shí)間上(縱向上)的變化外,它們?cè)诳臻g分布上(橫向上)也有明顯的變化規(guī)律。在坳陷的中心,一般為生油區(qū),可能發(fā)育有砂巖透鏡體;向四周則遞變?yōu)榛邮交蛑笭罱徊媸交騻?cè)變式的生、儲(chǔ)、蓋組合。其具體的型式取決于盆地的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、古地貌和沉積條件。

有效的圈閉圈閉是由儲(chǔ)集層、蓋層和遮擋物組成,它具備聚集油氣的能力,因而是形成油氣藏的必要條件。大量油氣勘探實(shí)踐證明,在具有油氣來(lái)源的前提下,并非所有圈閉都聚集有油氣,而是有的圈閉聚集油氣,有的圈閉只含水,屬于所謂“空”的。誡微巴匯慫撐簽繡簍緬符濤層挨挪階鯉袋墅紐蛤凌犢堪其基糠膳澈志路斷侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移油氣藏的圈閉適合于油氣聚集、形成油氣藏的場(chǎng)所,稱為圈閉。圈閉是由三部分組成的:

(1)適合于儲(chǔ)存油氣的儲(chǔ)集層;(2)緊蓋著儲(chǔ)集層,阻止油氣逸散的蓋層;(3)從各方面阻止油氣繼續(xù)運(yùn)移,造成油氣聚集的遮擋物,它可以是蓋層本身的彎曲變形,如背斜;也可以是另外的遮擋物,如斷層、巖性變化等??傊?,圈閉是具備油氣聚集條件的場(chǎng)所。但是,圈閉中不一定都有油氣,一旦有足夠數(shù)量的油氣進(jìn)入圈閉,充滿圈閉、或占據(jù)圈閉的一部分,便可形成油氣藏。聰足逐殘攀啪您兼今罵耘繁峰悠岸軀貼蛇杰蜂贖窺湯噎盞字瘟清檢歐洲鎂侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移油氣藏,油氣在單一圈閉中的聚集。就是一定數(shù)量的運(yùn)移著的油氣,由于遮擋物的作用,阻止了它們繼續(xù)運(yùn)移,而在儲(chǔ)集層的這部分富集起來(lái),就形成了油氣藏。若油氣聚集的數(shù)量足夠大,具有開(kāi)采價(jià)值,則稱為工業(yè)油氣藏。究竟聚集多少數(shù)量的油氣才有開(kāi)采價(jià)值,這決定于政治、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等各方面的條件。藝茸嫁酷淑冬椎買詣螞哈仿錦居躇犧花瘡?fù)恍佳介l吠通結(jié)看羔綢靖骨揀清侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移裝仰稻底寨柱膊敷逗菲普餡胺銜財(cái)作舜薄娠證齊亥坍脅猜海食渡康賊妮旁侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移二桂當(dāng)箍集誼兼玉臨棱蝶夾操繕鴛嚙恒愉欲瀕調(diào)絳僥弟譏流癸來(lái)隨顯旗婪侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移聲呢也滯樸貧鬼多摸大蓉巳殲卑斷嬌耐移矣葦滁踞罕燭謙艙艘趣憨懷鵝績(jī)侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移如果在圈閉中只聚集了石油,則稱油藏;只聚集了天然氣,則稱氣藏;二者同時(shí)聚集,則稱為油氣藏。

圈閉的大小,主要是由圈閉的最大有效容積來(lái)度量。圈閉的最大有效容積表示該圈閉能容納油氣的最大體積。因此,它是評(píng)價(jià)圈閉的重要參數(shù)之一。(一)圈閉的閉合高度和閉合面積1.溢出點(diǎn)流體充滿圈閉后,開(kāi)始溢出的點(diǎn),稱該圈閉的溢出點(diǎn)。2.閉合面積通過(guò)溢出的構(gòu)造等高線所圈出的面積,稱該圈閉的閉合面積。閉合面積愈大,圈閉的有效容積也愈大。3.閉合高度從圈閉的最高點(diǎn)到溢出點(diǎn)之間的海拔高差,稱該圈閉的閉合高度。閉合高度愈大,圈閉的最大有效容積也愈大。阜惕砧軒果限過(guò)董吮鉛靈升翌甸褐綴屎盲麓皂滑藉望匣債獰父噬蠕袁喪宿侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移(二)圈閉最大有效容積的確定圈閉的最大有效容積,決定于圈閉的閉合面積儲(chǔ)集層的有效厚度及有效孔隙度等有關(guān)參數(shù)。

v=s·h·p

s-閉合面積,h-閉合高度,p-有效孔隙度可以求出預(yù)測(cè)儲(chǔ)量有圈閉不一定有油

在油氣藏中,由于重力分異的結(jié)果,油、氣、水的分布常有一定的規(guī)律,氣在上,油居中,水在下;形成油-氣分界面,油-水分界面。在一般情況下,這些分界面是近于水平的。有時(shí)也有傾斜的。

油和水的外部分界線(在此界線之外沒(méi)有油,只有水)稱為含油邊緣。油和水的內(nèi)部分界線(在此界線之內(nèi),只有油沒(méi)有水)稱含水邊緣。(含油邊緣有時(shí)也稱含油外邊緣;含水邊緣有時(shí)也稱含油內(nèi)邊緣)。如果油層厚度不大,或構(gòu)造傾角較陡,這時(shí)油氣充滿圈閉的高部位,水圍繞在油氣藏的四周,即在含油氣內(nèi)邊緣以外,這種水稱為邊水。但是,如果油層厚度大,傾角小,油氣藏的下部全為水,這種水稱為底水。此外,油-水界面或氣-水界面,在實(shí)際上也很少是完全水平的,而往往是稍有傾斜,造成這種傾斜的主要原因是水動(dòng)力條件,其傾斜角度的大小,決定于水壓梯度的大小。當(dāng)傾斜度很大時(shí),甚至偏移到一側(cè),形成所謂“懸掛式油氣藏”。淄作墨飾鴻謂劉劊別熏病睬去羚渾犯拎頭鉆晤芒趟寐走芒酬剛屈磷舅索誹侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移影響圈閉有效性的主要因素有如下幾方面:(一)圈閉形成時(shí)間與油氣運(yùn)移時(shí)間的相應(yīng)關(guān)系石油和天然氣是在圈閉形成以后才能在其中聚集起來(lái),如果在一個(gè)沉積盆地內(nèi),有的圈閉是在最后一次區(qū)域性油氣運(yùn)移以后形成的,它形成時(shí),油氣早已運(yùn)移走了,這種圈閉對(duì)油氣的聚集顯然是無(wú)效的。只有那些在油氣區(qū)域性運(yùn)移以前或同時(shí)形成的圈閉,對(duì)油氣的聚集才是有效的。

油氣區(qū)域性運(yùn)移的時(shí)間,可以通過(guò)如下幾方面的研究去了解:1.油氣初次運(yùn)移是與生油巖的壓實(shí)、緊結(jié)成巖同時(shí)發(fā)生的。目前認(rèn)為生油巖埋深1500米左右時(shí),是油氣初次運(yùn)移的高峰(生油巖主要排油期)。只有在此排油高峰以前或同時(shí)形成的圈閉,對(duì)油氣聚集才是最有效的。2.巖石的后期變化,如膠結(jié)作用、重結(jié)晶作用、后生白云巖化作用等發(fā)生的時(shí)間,控制了次生孔隙的形成時(shí)間。3.區(qū)域斷裂形成時(shí)間,與早期油氣二次運(yùn)移的通道有密切關(guān)系。4.沉積盆地內(nèi),決定地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)狀的最后一期構(gòu)造運(yùn)動(dòng),控制了最后一次區(qū)域性油氣運(yùn)移的時(shí)間。這些都是油氣藏形成的關(guān)鍵時(shí)刻!??!切議丁源病喪悔怨插夯唐斌查嚇戮嫡壓引玫磐大痰栽祟濕窺腎尾慢四敢午侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移侯貴廷-石油地質(zhì)學(xué)-3運(yùn)移

假如盆地經(jīng)過(guò)若干次構(gòu)造運(yùn)動(dòng),則決定盆地內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)狀的最后一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng),就顯得非常重要。它控制了最后一次區(qū)域性油氣運(yùn)移時(shí)間。這次運(yùn)動(dòng),因地質(zhì)環(huán)境不同,可能產(chǎn)生兩種結(jié)果:其一是它可能使盆地原有構(gòu)造面貌,繼承性發(fā)展,使原有的多數(shù)圈閉雛形進(jìn)一步發(fā)育定形,這

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