習(xí)題集作業(yè)1、利用時(shí)間—溫度指數(shù)〔TTI〕研究有機(jī)質(zhì)的成熟度

★時(shí)間—溫度指數(shù)：地質(zhì)時(shí)期內(nèi)沉積有機(jī)質(zhì)在不同的埋藏時(shí)間、溫度條件下的成熟度。原始有機(jī)物質(zhì)在缺氧條件下沉積后，隨著埋藏深度的增加，地溫增高和埋藏時(shí)間的增長(zhǎng)，有機(jī)質(zhì)會(huì)發(fā)生演化，其成熟程度不斷進(jìn)步，其中時(shí)間和溫度是石油生成與破壞的兩個(gè)重要因素。N.V洛帕廷根據(jù)溫度和時(shí)間是促使有機(jī)質(zhì)演化的主導(dǎo)因素這一認(rèn)識(shí)，提出用“時(shí)間—溫度指數(shù)值〞〔TTI〕來(lái)定量表示有機(jī)物質(zhì)的成熟程度，TTI實(shí)際代表了地質(zhì)時(shí)期內(nèi)不同類(lèi)型的干酪根在不同的埋藏時(shí)間—溫度條件下的成熟度。由此得到：即：★有機(jī)質(zhì)成熟度〔△TTI〕的增加與溫度〔T〕呈指數(shù)關(guān)系，與時(shí)間〔t〕呈線(xiàn)性關(guān)系。TTI是應(yīng)用比較廣泛的一種成熟度指標(biāo)，是以化學(xué)動(dòng)力學(xué)中的阿倫紐斯方程為根底，把干酪根熱降解過(guò)程近似看成化學(xué)動(dòng)力學(xué)中的一級(jí)反響：〔K：反響速率常數(shù)，即降解率；A：頻率因子〕〔1〕根據(jù)有機(jī)質(zhì)成熟度的增加與溫度〔T〕呈指數(shù)關(guān)系，與時(shí)間〔?t〕呈線(xiàn)性關(guān)系，令溫度因子γ=rn，時(shí)間因子為?t〔單位：百萬(wàn)年〕，則?TTI=rn·?t。〔2〕疊加于埋藏史圖上的溫度剖面設(shè)置為每10℃為區(qū)間的地溫網(wǎng)，則其溫度區(qū)間i=10～20℃、20～30℃、30～40℃、40～50℃、50～60℃、60～70℃………?！?〕每個(gè)溫度區(qū)間i內(nèi)：沉積物經(jīng)歷的時(shí)間用時(shí)間因子?ti表示，對(duì)應(yīng)的溫度因子為rni，即溫度每增高10℃，有機(jī)質(zhì)成熟度增高r倍。則i內(nèi)有機(jī)質(zhì)的成熟度增量：?TTI=rni·?ti?！?〕有機(jī)質(zhì)成熟度是累加的、不可逆的，則對(duì)某一沉積單元來(lái)說(shuō)，其總的TTI即為它所經(jīng)歷的各i內(nèi)TTI的增量的總和，即：式中，imax、imin為有機(jī)質(zhì)所經(jīng)歷的最高和最低溫度區(qū)間?！?〕選100～110℃為基準(zhǔn)溫度區(qū)間，其n=0，γ=r0=1。則向下：110～120℃，n=1；120～130℃，n=2；………；向上：90～100℃，n=－1；80～90℃，n=－2；………各溫度區(qū)間的溫度因子溫度區(qū)間℃指數(shù)值n溫度因子γ=rn………………………70-80-3r-3=2-3=0.12580-90-2r-2=2-2=0.2590-100-1r-1=2-1=0.5100-1100r0=20=1110-1201r1=21=2120-1302r2=22=4130-1403r3=23=8140-1504r4=24=16………mrm=2m1〕在時(shí)間—深度圖上，根據(jù)地溫分布，取10℃間隔，作溫度等值線(xiàn)?！?〕TTI法的計(jì)算2〕在有溫度等值線(xiàn)的時(shí)間—深度圖上，迭合目的層埋藏史圖。ABCDE3〕從上圖中讀出各溫度區(qū)間i內(nèi)目的層所停留的時(shí)間?ti，利用公式計(jì)算?TTIi和TTI，并列表。溫度區(qū)間i℃溫度因子γ=rn?ti（Ma）?TTIi=?ti·rni

TTI10-20r-9=2-9=1/51255/5125/51220-30r-8=2-8=1/2561010/25625/51230-40r-7=2-7=1/12855/12845/512………………………………………

某層頂面

?TTIi、TTI計(jì)算表TTI與Ro、TAI及有機(jī)質(zhì)演化成烴、保存階段的對(duì)應(yīng)關(guān)系：TTI值的解釋?zhuān)簽榱吮阌趹?yīng)用，通常將TTI值與常用的有機(jī)質(zhì)成熟度指標(biāo)——鏡質(zhì)體反射率〔Ro〕和熱變質(zhì)指數(shù)〔TAI〕進(jìn)展比照。因此，根據(jù)沉積盆地某區(qū)塊或某井的地質(zhì)資料，計(jì)算各烴源巖層和儲(chǔ)集層的現(xiàn)時(shí)TTI值，結(jié)合干酪根類(lèi)型，即可判斷烴源巖層的油氣生成進(jìn)入了哪個(gè)階段。4〕在圖上劃出生油窗〔開(kāi)場(chǎng)大量生油——生油完畢〕TTI=15～160

〔3〕TTI法在油氣勘探中的應(yīng)用1〕預(yù)測(cè)圈閉中烴類(lèi)的性質(zhì)〔油？氣？〕2〕確定烴源巖有機(jī)質(zhì)成熟度；3〕確定生油窗平面上：生油范圍、有利生油氣區(qū)；剖面上：生油深度；時(shí)間上生油時(shí)間；從而確定圈閉的含油氣性。TTI=15~160作業(yè)二：有機(jī)地球化學(xué)法分析油氣運(yùn)聚方向一、習(xí)題目的油氣運(yùn)移指向分析是依靠地質(zhì)和地球化學(xué)證據(jù)，判斷油氣運(yùn)移的方向和間隔以及油氣的次生變化的工作。一般根據(jù)生物標(biāo)志化合物、碳同位素構(gòu)成、含氮化合物等地化指標(biāo)，進(jìn)展油源比照，追索油氣來(lái)源和油氣運(yùn)移方向；儲(chǔ)層中原油的物性變化和儲(chǔ)層瀝青的分布特征，也可幫助判斷石油運(yùn)移方向。原油非烴中的含氮化合物被認(rèn)為是目前研究石油運(yùn)移最為有效的指標(biāo)。利用原油中的含氮化合物研究石油二次運(yùn)移已成為當(dāng)前地球化學(xué)研究領(lǐng)域的一種新方法。最常用的是含氮化合物中的烷基咔唑類(lèi)化合物。圖Ⅱ-4-1鏈基咔唑類(lèi)化合物的幾種構(gòu)造根據(jù)鏈烷基(常為甲基)咔唑類(lèi)化合物1～8位上取代基情況可把鏈基咔唑分為三類(lèi)：第一類(lèi)：1,8位上的吡咯氫原子均被鏈烷基取代，形成N—H全屏蔽型構(gòu)造，稱(chēng)之為屏蔽型異構(gòu)體。該類(lèi)化合物極性小，與圍巖介質(zhì)作用小，運(yùn)移過(guò)程中不易被吸附，其運(yùn)移速度快，運(yùn)移間隔遠(yuǎn)，因此隨著運(yùn)移間隔的增大，其相對(duì)含量增加〔圖Ⅱ-4-1〕。第二類(lèi)：1,8碳位上氫原子均未被烷基取代，形成N—H全裸型構(gòu)造，稱(chēng)之為裸露型異構(gòu)體。該類(lèi)化合物極性較強(qiáng)，運(yùn)移速度慢，運(yùn)移間隔短，運(yùn)移過(guò)程中容易被周?chē)橘|(zhì)吸附而損失，因此隨著運(yùn)移間隔的增大，其相對(duì)含量減小〔圖Ⅱ-4-1〕。第三類(lèi)：1,8位上任一氫原子被烷基取代，形成N-H部分屏蔽型構(gòu)造,稱(chēng)之為半裸露型異構(gòu)體,被吸附性介于上述兩類(lèi)之間〔圖Ⅱ-4-1〕。由于不同咔唑類(lèi)異構(gòu)體極性強(qiáng)弱不同，在油氣運(yùn)移過(guò)程中，隨油氣運(yùn)移間隔的增加，不同構(gòu)造類(lèi)型的含氮化合物組成將發(fā)生運(yùn)移分餾效應(yīng)，主要表如今以下幾個(gè)方面：①隨著運(yùn)移間隔的增加，甲基咔唑類(lèi)屏蔽型異構(gòu)體相對(duì)富集，而裸露型和部分屏蔽型化合物易被周?chē)橘|(zhì)吸附，1甲基咔唑/4甲基咔唑，1甲基咔唑/3甲基咔唑，其含量逐漸降低；②隨著油氣運(yùn)移間隔的增加，咔唑系列相對(duì)于苯并咔唑系列富集；③隨著運(yùn)移間隔的增加，屏蔽型、半屏蔽型二甲基咔唑逐漸富集，其中1，8-二甲基咔唑/1，4二甲基咔唑，1，8-二甲基咔唑/1，5二甲基咔唑，1，8-二甲基咔唑/2，6二甲基咔唑等幾個(gè)參數(shù)表現(xiàn)的比較明顯。④由于地層對(duì)含氮化合物的吸附作用和地層水的溶解作用，使原油中性含氮化合物的絕對(duì)濃度不斷降低?！?〕原理：原油高壓物性能反映地下油層的物性，因此根據(jù)地層原油物性的相對(duì)變化可以定性地研究油氣運(yùn)移方向和間隔。原油在地下運(yùn)移的過(guò)程中，沿運(yùn)移方向地層原油物性發(fā)生變化，在氧化作用占主導(dǎo)的前提下，一般有飽和壓力和氣油比逐漸變低，密度和粘度逐漸增加的趨勢(shì)。〔2〕方法：假如以飽和壓力和氣油比為橫軸的兩端、粘度和密度為縱軸的兩端，就可以把這四個(gè)指標(biāo)連成一個(gè)菱形。〔3〕結(jié)果：隨著運(yùn)移間隔的增加，由于飽和壓力和氣油比降低橫軸逐漸變短，而粘度和密度增加縱軸逐漸變長(zhǎng)，于是高壓物性菱形圖會(huì)從扁平菱形向方菱形、尖菱形變化。因此可以很形象地根據(jù)圖形的相對(duì)變化，確定出油氣運(yùn)移的方向和間隔。利用原油物性分析油氣運(yùn)移方向：

隨著運(yùn)移，飽和壓力和氣油比逐漸降低、密度和粘度逐漸增加。？習(xí)題五：圈閉分析與度量相關(guān)理論：閉合高度閉合面積有效厚度溢出點(diǎn)參數(shù)依據(jù)1.以下圖為M油田某儲(chǔ)層的頂面構(gòu)造圖，儲(chǔ)層最大厚度均為50米。要求標(biāo)出各圈閉溢出點(diǎn)的位置和閉合范圍，求出各圈閉的閉合高度，繪制給定剖面線(xiàn)的構(gòu)造剖面圖，并確定各圈閉的成因類(lèi)型。正斷層上細(xì)線(xiàn)為上升盤(pán)，粗線(xiàn)為下降盤(pán)。-5752.以下圖為S油田某儲(chǔ)層的頂面構(gòu)造圖，儲(chǔ)層最大厚度均為50米。要求標(biāo)出各圈閉溢出點(diǎn)的位置和最大閉合范圍，求出各圈閉的閉合高度，繪制給定剖面線(xiàn)的構(gòu)造剖面圖，并確定各圈閉的成因類(lèi)型。編號(hào)圈閉類(lèi)型閉合高度A背斜-巖性100B斷層-巖性100C巖性上傾尖滅25D巖性上傾尖滅25E砂巖透鏡體50ABCDE3.以下圖為X油田某儲(chǔ)層的頂、底面構(gòu)造圖以及該儲(chǔ)層上覆不整合面構(gòu)造圖。要求標(biāo)出圈閉溢出點(diǎn)的位置，畫(huà)出閉合范圍，求出圈閉的閉合高度，并確定圈閉成因類(lèi)型；假定油氣充滿(mǎn)圈閉，標(biāo)出油水界面。地層不整合面遮擋圈閉，閉合高度：135米4.底圖見(jiàn)石－資區(qū)井位圖；數(shù)據(jù)見(jiàn)石－資區(qū)鉆井資料數(shù)據(jù)表。要求：〔1〕應(yīng)用鉆井資料編繪基巖頂面構(gòu)造圖及砂巖等厚圖，并分析圈閉〔油氣藏〕類(lèi)型，確定圈閉范圍，求出最大閉合高度；〔2〕垂直構(gòu)造長(zhǎng)軸切一剖面，假設(shè)油氣充滿(mǎn)圈閉，在剖面中標(biāo)出油水界面。砂巖上傾尖滅圈閉，閉合高度：160米習(xí)題六油氣藏分析與度量油藏編號(hào)油藏類(lèi)型油藏含油高度Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

Ⅵ

1.圖Ⅱ-6-2為A油田某儲(chǔ)層頂面構(gòu)造圖和油藏平面分布圖。要求：〔1〕確定各油藏的成因類(lèi)型和含油高度，將相關(guān)信息填入表Ⅱ-6-1中；〔2〕在厘米方格紙上繪制給定剖面線(xiàn)的構(gòu)造油藏剖面圖，圖中標(biāo)出油氣藏范圍。圖Ⅱ-6-2A油田某儲(chǔ)集層頂面構(gòu)造圖及油藏平面圖閉合高度：H1=-175-(-275)=100mH2=-225-(-325)=100mH3=-270-(-325)=55mH4=-75-(-150)=75mH5=-75-(-150)=75mH6=-175-(-275)=100mH7=-125-(-225)=100m2.以下圖為X油田的一個(gè)構(gòu)造剖面示意圖。要求：〔1〕確定圖中可能形成油氣藏的位置，在原圖上用陰影畫(huà)出油氣藏〔油水界面程度〕；〔2〕對(duì)各油氣藏用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ……編號(hào)，確定各油氣藏的詳細(xì)成因類(lèi)型；〔3〕推測(cè)各油氣藏所在圈閉的形成次序；〔4〕將分析結(jié)果填入表Ⅱ-6-2中。3.圖Ⅱ-6-4為一N油田某砂巖儲(chǔ)層的頂面構(gòu)造圖，砂巖厚50米，儲(chǔ)集物性好，砂層由南西向北東方向逐漸尖滅，北西向延伸的斷層被北東向延伸的斷層切割。砂層上下均為較厚的泥巖層，1、2、3、4號(hào)井鉆穿的砂層厚度分別為50米、40米、50米、30米；它們的含油高度〔水距油層頂面的高度〕分別為10米、10米、30米、10米。要求：

〔1〕確定圖中各斷塊的含油邊界，在構(gòu)造平面圖上畫(huà)出各個(gè)油藏的含油范圍；

〔2〕確定圖中油藏的數(shù)目以及各油藏的成因類(lèi)型，對(duì)圖上的油氣藏加以編號(hào)，求出各個(gè)油藏的油藏高度；

〔3〕確定圖中可識(shí)別出的圈閉數(shù)目并加以編號(hào)，確定各圈閉的溢出點(diǎn)、閉合范圍、閉合高度以及圈閉類(lèi)型，并將溢出點(diǎn)、閉合范圍在原圖上標(biāo)注出來(lái)；

〔4〕將分析得到的有關(guān)圈閉和油藏的相關(guān)信息填入表Ⅱ-6-3中。4.以下圖為某油田H油層頂面構(gòu)造圖，H油層為一厚約300米的砂巖層，1、2、3、4、5、6、7號(hào)油井底水距油層頂面高度分別為100米，40米，50米，450米，300米，200米，50米。8號(hào)井打在含水部位。要求：〔1〕確定各油藏油水界面的海拔標(biāo)高，分析說(shuō)明圖中共有幾個(gè)油藏，畫(huà)出各油藏的含油范圍，確定各油藏的成因類(lèi)型，求出各油藏最大含油高度?！?〕確定圖中圈閉的數(shù)目，標(biāo)出各圈閉溢出點(diǎn)、閉合范圍，求出各圈閉的閉合高度?！?〕分析NE、NW向延伸的兩組斷裂的啟封性，并簡(jiǎn)述其理由。AB-700-750-800-8501號(hào)oilwaterBA閉合高度：250米油藏高度：200米5.圖Ⅱ-6-6為X油田某不整合面構(gòu)造圖，不整合下伏為孔隙、裂縫極為發(fā)育的石灰?guī)r，上覆為厚層泥巖，斷層MN為封閉性斷層。圖中4口井均為直井，其中1號(hào)井為油氣井，鉆遇含氣厚度10米，含油厚度30米；2號(hào)井和3號(hào)井均為油井，油水界面距不整合的垂直間隔為10米，且2號(hào)井開(kāi)采對(duì)3號(hào)井的壓力有較大影響；4號(hào)井未見(jiàn)油，為水井。要求：

〔1〕確定氣-油界面和油-水界面的標(biāo)高，并在圖中畫(huà)出含氣范圍和含油氣范圍；

〔2〕確定圖中油藏的數(shù)目以及各油藏的成因類(lèi)型