长安大学石油地质复习题.pdf

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1、石油地质学 第一章石油、天然气、油田水的成分和性质 1.可燃有机矿产（可燃矿产、可燃有机岩 ,化石燃料） :石油沥青类、油页岩和煤等都是由古 生物演变而来，是自然界常见的可燃矿产，统称为可燃有机矿产。 2.石油 ： 天然产出的、存在于地下岩石孔隙中的主要由碳轻化合物组成的液态可燃矿产。 3.石油的元素组成：主要是 碳 和 氢 ，还有少量的 氧、硫、氮 等杂质。 4.烃类 ：由碳和氢两种原子构成的化合物。 5.石油的馏分 ：是利用组成石油的化合物具有不同沸点的特性，加热蒸馏，将石油切割成不 同沸点范围（即馏程）的若干部分，每一部分 就是一个馏分。 6.石油的组分： 石油具有选择性溶解和吸附性能，

2、用不同有机溶剂和吸附剂，将石油分成若 干部分，每一部分就是一个组分。石油的组分分为 油质 、 苯胶质 、 洒精苯胶质 及 沥青质 四种。 7.石油的化合物组成 ： 在实验室中，用液相色谱可将石油划分不同化合物，包括 饱和烃 、 芳烃 、 非烃 及 沥青质 四种。 8.石油的物理性质（了解）： 颜色；相对密度 （定义： 20的石油与 4的纯水单位体积的重量比） ；粘度（ 流体在外力作用下， 阻止其质点相对移动的能力 ）；荧光性（ 在紫外光（线）照射下发光的性质） ；旋光性（ 当偏光通过 石油时，偏 光面会旋转一定角度的性质 ）；溶解性；导电性 9.天然气（广义） ：自然界天然产出的一切气体。如：

3、大气、地表气、沉积岩中的气、宇宙 气、火山气。 天然气（狭义） ：指与油气田有关的以烃类气体为主的可燃性气体。 10.干气（贫气） ： CH495%，重烃气 1 V、 Ni 含量低， 且 V/Ni -27 13C 长石砂岩 岩屑 粒度大小和分选性； 分选好，孔隙度大 颗粒排列和球度； 排列越松散，球度越好，孔隙度越大 基质含量； 基质含量越少，孔隙度越大 碎屑岩沉积环境对物性的影响 体现在： 碎屑岩储集层多分布在陆相沉积环境，从剥蚀区开始的冲积扇环境到深湖中 的浊积扇，不同沉积环境中发育的不同储集砂体，其物性差别较大 沉寂后作用对物性的影响 体现在： 一些成岩作用造成储集层物性损失，比如：压实

4、作用，压溶作用以胶结作用 次生孔隙形成增加物性 除上述以外，岩层层面，层里 面发育程度均对储集层物性有所影响 二 、 碳酸盐岩储集层 i 储集层的孔隙类型 ： 原生孔隙 次生孔隙 裂缝 ii 影响物性的因素：沉积环境与岩石类型，成岩后生作用，裂隙发育程度 沉积环境和岩石类型： 沉积环境控制岩性，不同岩性其物性不同，孔隙度、渗透率大小与粒度、分 选、磨圆、杂基含量以及造礁生物发育程度。 高能环境或有利生物礁形成的 环境，颗粒灰岩、生物灰岩，具有好的粒间孔隙。 成岩后生作用： 有助于储集层物性改善的包括：溶蚀 作用，重结晶作用，白云岩化作用，而 破坏物性的包括压实及压溶作用，胶结作用等 裂隙发育程

5、度： 裂隙是油气的储集空间及渗滤通道。岩性越脆，受力越强，张力越大，越容 易产生裂缝 2.盖层封闭机理 i 物性封闭 (毛管压力封闭 ):依靠地层岩石的毛细管压力对油气运移起阻止作用 ii 超压封闭机理：依靠异常高流体压力封闭油气的机理 iii 烃浓度封闭机理：指具有一定生烃能力的地层，以较高的烃浓度阻滞下伏油气向上扩 散运移 3.论述异常高压产生的原因以及在油气藏中形成的作 用 巨厚泥岩层在压实过程中，水不能顺利排出，造成泥岩中部滞留水形成异常高压（欠压 实结果），与下伏储集层形成孔隙流体压力差，从而将油气封闭于泥岩盖层之下。 作用：欠压实层段的渗透率明显高于上下正常沉积岩的致密层，对油气起

6、到了一个很好 的圈闭作用。 第四章 石油和天然气运移 1.初次运移： 油气从烃源岩向储集层的运移。 2.二次运移： 油气进入储集层以后的一切运移。 3.油（气）运移的临界饱和度 ： 对于一定的岩石，存在一个最低的含水饱和度、含油饱和度 或含气饱和度，当油气水的饱和度低于此值时，它们的有效渗透 率为零，即不发 生流动。因此，将油气水共存时，油（气）运移所需的最小饱和度 4. 地层压力 : 地下岩石孔隙中流体所承受的压力，亦称为地层流体压力或孔隙流体压力。 5.剩余压力： 是指岩层的实际压力超过对应的静水 压力的那部分压力。 6.异常地层压力 ：某一深度地层的地层压力，明显高于或者低于静水压力 简

7、答 1、 二次运移的通道 与疏导体系 通道： 油气在纵向上的运移通道为裂缝和断层； 横向上的通道主要为风化面及储层的孔隙 。 疏导体系： 从烃源岩到圈闭的油气运移通道的空间组合 i 侧向疏导体系：由输 导层或不整合， 或者共同构成 ii 垂向疏导体系：主要由断层构成 iii 阶梯状疏导体系：由断层与输 导层或者不整合面构成，包括：断层 输导层输导体 系，断层 不整合输导体系，断层 输导层 不整合输导层。 2、油气二次运移的方向取决于哪些因素？ 油气运移总是沿着阻力最小的方向运移 ， 大方向 : 一般是由下向上，由盆地中心向边缘运 移。控制油气二次运移方向的地质因素为： 地层的产状与区域构造格局

8、： 由凹陷向隆起区运移，由盆地中心向边缘运移 优势运移通道的分布， 水动力条件的影响。 3、油气二次运移的油气性质有哪些变化？ 沿 运移方向，油气化学成分变化的大致规律是： 1芳香烃、沥青质、胶质和重金属（ V、 Ni、 Ca）的含量不断减少； 2某些生物标记化合物的变化，生物标记化合物指标的大小可以指示运移方向。 3 C13/C12 的比值随运移距离增大而降低。 物理性质变化： 1.沿运移方向石油的颜色变浅，密度和粘度一般都会减少 。 第五章 圈闭和油气藏 1. 圈闭：地下适合油气聚集的场所，由储集层、盖层和遮挡物组成。 2. 油气藏 ：是指油气在单一圈闭中的聚集， 是地壳上油气聚集的基本单

9、元 。 简答 1、圈闭的度量 主要是大小的度量， 圈闭的大 小，主要是由圈闭的有效容积确定的。圈闭有效容积大小 影响因素： （ 1）溢出点：油气充满圈闭后开始溢出的点 （ 2）闭合面积：通过溢出点的构造等高线所围成的面积 （ 3） 闭合高度 ：从圈闭的最高点到溢出点之间的海拔高度 （ 4）储集层的有效厚度：按照有效储集层的孔隙度、渗透率分级的标准，扣除储集层 中非渗透性夹层而剩余的厚度 （ 5）有效孔隙度：根据实验室、测井资料的统计分析的储集层有效孔隙度。 2. 圈闭必须具备的条件 一个圈闭必须具备三个条件（或三要素）： （ 1）容纳流体的储层； （ 2）阻止油气向上逸散的盖层； （ 3）阻止

10、油气继续运移的遮掩物。 3、 油气藏的度量 1含油边界和含油面积 含油（气）边界是油（气） 水界面与储层顶、底的交线。其中与储层顶面的交 线叫做外含油（气）边界，又称含油边缘；与储层底面的交线称内含油（气）边界， 又叫含水边界。外含油（气）边界圈定的 面积为含油面积。 2底水、边水 在内含油气边缘以外，这种水称为边水； 油层下部的水，称为底水， 3油气柱高度：油气藏内油（气）水界面至油气藏最高点的垂直距离。 4气顶和油环：油气藏顶部的气称为气顶，油位于中部，在平面上呈环状分布，称油 环。 5充满系数：含油气高度与闭合高度的比值 1. 构造圈闭 ： 因地壳运动使储集层发生变形或变位而形成的圈闭。

11、 2. 构造油气藏 ： 在构造圈闭中的油气聚集构造油气藏 3. 断层圈闭： 沿储集层上倾方向受断层遮挡形成的圈闭； 4. 断层油气藏： 油气在断层圈闭中的聚集称为断层油气藏 5. 刺穿接触油气藏： 在刺穿接触圈闭中的油气聚集称刺穿接触油气藏 6. 裂缝性油气藏： 指油气储集的空间和渗滤通道主要靠裂缝或由裂缝连接的溶孔、溶洞系 组成的圈 闭中的油气聚集。 7. 地层圈闭 ： 储集层由于纵向沉积连续性中断而形成的圈闭； 8. 地层不整合圈闭： 凡是储集层上倾方向或上方直接与不整合面相切被遮挡而形成的圈 闭。 9. 地层油气藏： 油气在地层圈闭中的聚集 10. 岩性圈闭： 储集层岩性或物性发生横向变

12、化而形成的圈闭。 11. 岩性油气藏： 在岩性圈闭中的油气聚集 12. 复合圈闭 ： 由两种或两种以上因素共同起封闭作用而形成的圈闭 13. 闭合高度 ：从圈闭的最高点到溢出点之间的海拔高度：从圈闭的最高点到溢出点之间的 海拔高度 14. 地层超覆油气藏： 砂岩地层超覆到不渗透的不整合面上又被不渗 透的地层超覆覆盖而形 成的油气藏 简答 1.简述油气藏类型划分依据及主要类型 根据圈闭形成的主控因素，可以分为四类： 构造油气藏：背斜油气藏，断层油气藏，裂缝性油气藏，岩体刺穿油气藏 地层油气藏：地层不整合油气藏，地层超覆油气藏 岩性油气藏 : 储集岩上倾尖灭油气藏，储集岩透镜体油气藏，生物礁油气藏

13、 复合油气藏：构造 地层油气藏，构造 岩性油气藏，地层 岩性油气藏，水动力油气 藏 2. 论述 断层在油气藏形成中的作用 断层在油气藏形成中 起到双重作用：封闭遮挡作用，通道破坏作用。 (1)断层在 油气藏形成的封闭遮挡作用，是指断层使油气在纵、横向上都是密闭的而不至散 失，形成油气藏。 断层封闭能力的控制因素： 1）、断层的性质和产状 一般而言，压性、压扭性断层比张性断层的封闭性好；低角度断层比 高角度断层的封闭性好 , 与断层面的密闭性有关。 2)、断层两侧地层的岩性组合及接触关系 塑性较强的地层（如泥岩）中发生断裂时，常在断层面上形成断层而 构成封闭：一般断开地层中泥质岩比率越大，断层封

14、闭性越好；断层 两侧的 渗透性岩层不能直接接触（ “砂岩不见面 ”）。 3)、断层破碎带的致密程度 断层破碎带胶结紧密或充填程度越高，断层封闭性越好。 (2) 断层的通道破坏作用是 断层开启性 的良好体现。 1）开启的断层是良好通道： 断层伴生裂缝发育，一般是开启的； 断层交叉部位往往是开启的；在脆性地层中 的断裂，且未矿化应是开启的。 2）开启的断层可使油气藏破坏： 油气沿断层向上运移，在上部地层形成次生油气藏；通天断层使油气直接运移至地 表散失，造成油气藏破坏 第六章 油气 聚集与油气藏的形成 1.油气藏形成的基本条件 六大要素 ： 生 储 盖 圈 运 保 ，即烃源岩，储集层，盖层，圈闭，

15、运移和保存条件。 六大要素归纳为 四个基本条件 ： 1. 具有充足的油气来源 “充足“是指：烃源岩提供的油气能够满足形成商业性油气聚集的需要。衡量油气源丰 富程度的标志：烃源岩的总体积，有机质的丰度和母质类型，有机质的成熟度 2. 具备有利的生储盖组合 在地层剖面上紧密相邻的生油层、储集层和盖层的一个有规律的组合，称为一个生储盖 组合。“有利的”是指。烃源岩生成的油气能够有效的驱入储集层，同时盖层的质量和 厚度又使得运 移至储集层的油气不发生逸散 3. 具备有效 的圈闭 是指在油气源充足的前提下，圈闭聚集油气的能力。 1 时间上的匹配有效性：即圈闭形成的时间与油气区域运移时间的匹配关系。 形成

16、 于大规模油气运移之前或同时圈闭有效性高 ; 2 距离的有效性：即圈闭与油气源的距离： 油气生成以后，首先运移至油源区附近 的圈闭中，多余的油气则依次向较远的圈闭运移聚集。圈闭离烃源岩区越近，越有效， 越远有效性越差。 3 位置有效性：即圈闭位置与油气运移路线的关系 .圈闭位位于油气运移的通道和方 向上，是有效的，否则是无效的。 总结，有效的圈闭 ，应该具有“大”“近”“早”“保”即有效容积大；距离油 源区近；形成时间早；保存条件好。 4. 具备必要的保存条件 地壳运动，作用和水动力都会对其产生影响 1 地壳运动对油气藏保存条件的影响： 1）地壳抬升，盖层遭受风化剥蚀，油气大部分。 2）地壳运

17、动产生一系列断层，油气沿断层流失，油气藏破坏。 3）地壳运动也可以使原有油气藏的圈闭溢出点抬高，甚至使地层的倾斜方向发生 改变，造成油气藏的破坏。 2 岩浆活动对油气藏的保存条件的影响 岩浆活动时，高温岩浆会侵入到油气藏，会把油气烧掉 ，破坏油气藏。 而当岩 浆冷凝后，就失去了破坏能力，会在其它因素的共同配合下成为良好的储集体或 遮挡条件。 3 水动力对油气藏保存条件的影响 1）活跃的水动力条件不仅能把油气从圈闭中冲走，而且可对油气产生氧化作用。 2）地下水动力条件的变化导致圈闭失去有效性 2. 油气聚集机理 1） 渗滤作用： 盖层毛细管力对水不起封闭作用，水可以通过盖层而继续运移，而对烃类则

18、 产生毛细管压力封闭，结果把油气过滤下来聚集在圈闭中成藏 2） 排替作用 ： 认为圈闭中的水是难以通过盖层的。油气进入圈闭后首先在底部聚集，由于 浮 力作用产生一个向下的流体势梯度，使油在圈闭中向上运移的同时把水向 下排替直到束缚水饱和度为止。 3） 渗滤作用和排替作用共同作用 ： 在油气聚集过程中上述两种作用都可能存在。在油气聚 集的初期，水可以通过盖层而发生渗流的；当油气聚集到一定程度后，水就 很难通过上覆盖层而主要是被油气排替到圈闭的下方 4） 油气充注方式：一个油藏以一种顺序充注，石油首先进入最佳渗透层，并且依次向前推 进充注油藏。 3.油气藏形成时间的确定 （一）地质分析方法 通过盆

19、地沉降史（沉积与构造演化历史）来确定油气生成及排烃史。 （二）根据圈闭发育史确 定油气藏形成的最早时间 油气藏的形成时间绝不会早于圈闭形成的时间 （三）根据烃源岩主要排烃期确定油气藏的形成时间 烃源岩油气生成并排出的主要时期可能就是油气藏形成的最早时间 （四）油藏地球化学的方法 名词解释： 1. 凝析气藏 ：气藏和油藏的含气部分凡能确认在产层中具有逆蒸发现象的就是凝析气藏 2. 深盆气 ：分布在盆地斜坡区地层的下倾部位，聚集在低孔渗的致密储集层中 的天然气 ， 天然气聚集的上倾方向 孔渗性较好的储集层部位却被水占据，形成“气水倒置”的现象， 这种天然气称深盆气。 3. 天然气水化合物或者固态气

20、水化合物 ： 在一定条件下 ,主要由甲烷气体与水相互作用形 成的白色固态结晶物质。 4. 煤层气 ：一种储集在煤层中的自生自储式的天然气。 第七章 油气聚集单元 1.油气藏 ：是聚集了油气的圈闭，是地壳上最基本的油气聚集单元； 2.油气田 ： 受单一构造控制的、同一面积内若干个油气藏组成一个油气田。 3.油气聚集带 ： 是在同一个二级构造带中，互有成因联系、油气聚集条件相似的一系列油气 田的总和。 4.含油气区 ：属于同一大地构造单元（一级构造单元），有统一的地质发展历史和油气生成、 聚集条件的沉积坳陷，称为含油气区； 5.含油气盆地 ：具有统一 的地质发展历史，由多个含油气区构成含油气盆地。

21、 或者 具有形成 工业油气藏的地质条件，并已经发现了油气田的沉积盆地 6.沉积盆地 ： 指地壳在某一地质时期内，曾经 稳定下沉，接受了巨厚沉积的洼陷区域。 1.有利的油气聚集带是： 1）生油凹陷邻近区的长期继承性隆起、背斜型油气聚集带最有利，其特点：离油源近、 储层发育、圈闭形成早（大庆长垣）。 2）形成时间较早的油气聚集带较为有利。 3）盆地边缘的大单斜带，是有利的储集岩相带发育区，易形成地层和断层圈闭，是油 气运移指向的低势区，有利于形成大单斜油气聚 集带。 4）生物礁、盐丘、古潜山及滨海砂洲发育地带，都可以形成各种特殊类型的油气聚带。 第八章 油气分布规律与主控因素 1.前陆盆地 ： 指

22、位于造山带前缘与相邻克拉通之间的盆地 2.裂谷盆地 ： 在拉张作用下地壳或岩石圈减薄、破裂和沉陷形成的盆地，也称伸展盆地。 3.克拉通盆地： 是 发育在克拉通地块之上的沉积盆地，比较稳定， 自形成后不再发生褶皱变 形 。 1.裂谷盆地的石油地质特征 1油气生成特征 烃源岩有碳酸盐岩、泥岩，厚度大，有机质以水生生物为主，且丰富、分布广、类型 多的特点。地热梯 度高，利于有机质向油气的转化。 2储盖组合特征 坳陷型裂谷盆地储层规模大、横向分布稳定； 断陷型裂谷盆地储层发育规、横向变化大； 生储盖组合在裂谷前期为新生古储组合为主，断陷期为自生自储式组合为主，而裂谷 后期以古生新储组合为主。 3运移特点 油气运移既存在侧向运移又存在垂向运移，但以垂向运移为主； 断裂体系发育，油气纵向运移活跃，有多期运聚、多期成藏的特点； 油气往往沿断裂向上运移，在断裂两侧富集，纵向含油气井段长 。