習題集第一頁，共42頁。作業(yè)1、利用時間—溫度指數(shù)〔TTI〕研究有機質(zhì)的成熟度

★時間—溫度指數(shù)：地質(zhì)時期內(nèi)沉積有機質(zhì)在不同的埋藏時間、溫度條件下的成熟度。原始有機物質(zhì)在缺氧條件下沉積后，隨著埋藏深度的增加，地溫增高和埋藏時間的增長，有機質(zhì)會發(fā)生演化，其成熟程度不斷進步，其中時間和溫度是石油生成與破壞的兩個重要因素。N.V洛帕廷根據(jù)溫度和時間是促使有機質(zhì)演化的主導因素這一認識，提出用“時間—溫度指數(shù)值〞〔TTI〕來定量表示有機物質(zhì)的成熟程度，TTI實際代表了地質(zhì)時期內(nèi)不同類型的干酪根在不同的埋藏時間—溫度條件下的成熟度。第二頁，共42頁。由此得到：即：★有機質(zhì)成熟度〔△TTI〕的增加與溫度〔T〕呈指數(shù)關系，與時間〔t〕呈線性關系。TTI是應用比較廣泛的一種成熟度指標，是以化學動力學中的阿倫紐斯方程為根底，把干酪根熱降解過程近似看成化學動力學中的一級反響：〔K：反響速率常數(shù)，即降解率；A：頻率因子〕第三頁，共42頁。〔1〕根據(jù)有機質(zhì)成熟度的增加與溫度〔T〕呈指數(shù)關系，與時間〔?t〕呈線性關系，令溫度因子γ=rn，時間因子為?t〔單位：百萬年〕，則?TTI=rn·?t?！?〕疊加于埋藏史圖上的溫度剖面設置為每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℃………。〔3〕每個溫度區(qū)間i內(nèi)：沉積物經(jīng)歷的時間用時間因子?ti表示，對應的溫度因子為rni，即溫度每增高10℃，有機質(zhì)成熟度增高r倍。則i內(nèi)有機質(zhì)的成熟度增量：?TTI=rni·?ti?！?〕有機質(zhì)成熟度是累加的、不可逆的，則對某一沉積單元來說，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為有機質(zhì)所經(jīng)歷的最高和最低溫度區(qū)間。第四頁，共42頁?！?〕選100～110℃為基準溫度區(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=2m第五頁，共42頁。1〕在時間—深度圖上，根據(jù)地溫分布，取10℃間隔，作溫度等值線?！?〕TTI法的計算第六頁，共42頁。2〕在有溫度等值線的時間—深度圖上，迭合目的層埋藏史圖。ABCDE第七頁，共42頁。3〕從上圖中讀出各溫度區(qū)間i內(nèi)目的層所停留的時間?ti，利用公式計算?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計算表第八頁，共42頁。TTI與Ro、TAI及有機質(zhì)演化成烴、保存階段的對應關系：TTI值的解釋：為了便于應用，通常將TTI值與常用的有機質(zhì)成熟度指標——鏡質(zhì)體反射率〔Ro〕和熱變質(zhì)指數(shù)〔TAI〕進展比照。因此，根據(jù)沉積盆地某區(qū)塊或某井的地質(zhì)資料，計算各烴源巖層和儲集層的現(xiàn)時TTI值，結(jié)合干酪根類型，即可判斷烴源巖層的油氣生成進入了哪個階段。第九頁，共42頁。4〕在圖上劃出生油窗〔開場大量生油——生油完畢〕TTI=15～160第十頁，共42頁。

〔3〕TTI法在油氣勘探中的應用1〕預測圈閉中烴類的性質(zhì)〔油？氣？〕2〕確定烴源巖有機質(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；時間上生油時間；從而確定圈閉的含油氣性。第十一頁，共42頁。第十二頁，共42頁。TTI=15~160第十三頁，共42頁。作業(yè)二：有機地球化學法分析油氣運聚方向一、習題目的油氣運移指向分析是依靠地質(zhì)和地球化學證據(jù)，判斷油氣運移的方向和間隔以及油氣的次生變化的工作。一般根據(jù)生物標志化合物、碳同位素構(gòu)成、含氮化合物等地化指標，進展油源比照，追索油氣來源和油氣運移方向；儲層中原油的物性變化和儲層瀝青的分布特征，也可幫助判斷石油運移方向。第十四頁，共42頁。原油非烴中的含氮化合物被認為是目前研究石油運移最為有效的指標。利用原油中的含氮化合物研究石油二次運移已成為當前地球化學研究領域的一種新方法。最常用的是含氮化合物中的烷基咔唑類化合物。圖Ⅱ-4-1鏈基咔唑類化合物的幾種構(gòu)造根據(jù)鏈烷基(常為甲基)咔唑類化合物1～8位上取代基情況可把鏈基咔唑分為三類：第一類：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，稱之為屏蔽型異構(gòu)體。該類化合物極性小，與圍巖介質(zhì)作用小，運移過程中不易被吸附，其運移速度快，運移間隔遠，因此隨著運移間隔的增大，其相對含量增加〔圖Ⅱ-4-1〕。第二類：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，稱之為裸露型異構(gòu)體。該類化合物極性較強，運移速度慢，運移間隔短，運移過程中容易被周圍介質(zhì)吸附而損失，因此隨著運移間隔的增大，其相對含量減小〔圖Ⅱ-4-1〕。第三類：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,稱之為半裸露型異構(gòu)體,被吸附性介于上述兩類之間〔圖Ⅱ-4-1〕。第十五頁，共42頁。由于不同咔唑類異構(gòu)體極性強弱不同，在油氣運移過程中，隨油氣運移間隔的增加，不同構(gòu)造類型的含氮化合物組成將發(fā)生運移分餾效應，主要表如今以下幾個方面：①隨著運移間隔的增加，甲基咔唑類屏蔽型異構(gòu)體相對富集，而裸露型和部分屏蔽型化合物易被周圍介質(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隨著油氣運移間隔的增加，咔唑系列相對于苯并咔唑系列富集；③隨著運移間隔的增加，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參數(shù)表現(xiàn)的比較明顯。④由于地層對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濃度不斷降低。第十六頁，共42頁?！?〕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變化可以定性地研究油氣運移方向和間隔。原油在地下運移的過程中，沿運移方向地層原油物性發(fā)生變化，在氧化作用占主導的前提下，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。〔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，就可以把這四個指標連成一個菱形。第十七頁，共42頁?！?〕結(jié)果：隨著運移間隔的增加，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，于是高壓物性菱形圖會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)圖形的相對變化，確定出油氣運移的方向和間隔。第十八頁，共42頁。第十九頁，共42頁。第二十頁，共42頁。利用原油物性分析油氣運移方向：

隨著運移，飽和壓力和氣油比逐漸降低、密度和粘度逐漸增加。第二十一頁，共42頁。？第二十二頁，共42頁。習題五：圈閉分析與度量相關理論：閉合高度閉合面積有效厚度溢出點參數(shù)依據(jù)第二十三頁，共42頁。1.以下圖為M油田某儲層的頂面構(gòu)造圖，儲層最大厚度均為50米。要求標出各圈閉溢出點的位置和閉合范圍，求出各圈閉的閉合高度，繪制給定剖面線的構(gòu)造剖面圖，并確定各圈閉的成因類型。第二十四頁，共42頁。正斷層上細線為上升盤，粗線為下降盤。-575第二十五頁，共42頁。2.以下圖為S油田某儲層的頂面構(gòu)造圖，儲層最大厚度均為50米。要求標出各圈閉溢出點的位置和最大閉合范圍，求出各圈閉的閉合高度，繪制給定剖面線的構(gòu)造剖面圖，并確定各圈閉的成因類型。編號圈閉類型閉合高度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50ABCDE第二十六頁，共42頁。第二十七頁，共42頁。3.以下圖為X油田某儲層的頂、底面構(gòu)造圖以及該儲層上覆不整合面構(gòu)造圖。要求標出圈閉溢出點的位置，畫出閉合范圍，求出圈閉的閉合高度，并確定圈閉成因類型；假定油氣充滿圈閉，標出油水界面。地層不整合面遮擋圈閉，閉合高度：135米第二十八頁，共42頁。第二十九頁，共42頁。4.底圖見石－資區(qū)井位圖；數(shù)據(jù)見石－資區(qū)鉆井資料數(shù)據(jù)表。要求：〔1〕應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〕類型，確定圈閉范圍，求出最大閉合高度；〔2〕垂直構(gòu)造長軸切一剖面，假設油氣充滿圈閉，在剖面中標出油水界面。砂巖上傾尖滅圈閉，閉合高度：160米第三十頁，共42頁。第三十一頁，共42頁。習題六油氣藏分析與度量油藏編號油藏類型油藏含油高度Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

Ⅴ

Ⅵ

1.圖Ⅱ-6-2為A油田某儲層頂面構(gòu)造圖和油藏平面分布圖。要求：〔1〕確定各油藏的成因類型和含油高度，將相關信息填入表Ⅱ-6-1中；〔2〕在厘米方格紙上繪制給定剖面線的構(gòu)造油藏剖面圖，圖中標出油氣藏范圍。圖Ⅱ-6-2A油田某儲集層頂面構(gòu)造圖及油藏平面圖第三十二頁，共42頁。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)=100m第三十三頁，共42頁。2.以下圖為X油田的一個構(gòu)造剖面示意圖。要求：〔1〕確定圖中可能形成油氣藏的位置，在原圖上用陰影畫出油氣藏〔油水界面程度〕；〔2〕對各油氣藏用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ……編號，確定各油氣藏的詳細成因類型；〔3〕推測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。第三十四頁，共42頁。3.圖Ⅱ-6-4為一N油田某砂巖儲層的頂面構(gòu)造圖，砂巖厚50米，儲集物性好，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)造平面圖上畫出各個油藏的含油范圍；

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

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

〔4〕將分析得到的有關圈閉和油藏的相關信息填入表Ⅱ-6-3中。第三十五頁，共42頁。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號井打在含水部位。要求：〔1〕確定各油藏油水界面的海拔標高，分析說明圖中共有幾個油藏，畫出各油藏的含油范圍，確定各油藏的成因類型，求出各油藏最大含油高度。〔3〕確定圖中圈閉的數(shù)目，標出各圈閉溢出點、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，并簡述其理由。第三十六頁，共42頁。AB-700-750-800-8501號oilwaterBA閉合高度：250米油藏高度：200米第三十七頁，共42頁。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號井為油氣井，鉆遇含氣厚度10米，含油厚度30米；2號井和3號井均為油井，油水界面距不整合的垂直間隔為10米，且2號井開采對3號井的壓力有較大影響；4號井未見油，為水井。要求：

〔1〕確定氣-油界面和油-水界面的標高，并在圖中畫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型，求出油藏含氣高度、含油氣高度；

〔3〕確定圈閉的數(shù)目，以及圈閉類型、溢