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石油成因新理论_石油成因论三要素

2024-06-03 09:33 高考励志 来源:

石油与天然气地质学的形成和发展

有机成因论的问题,是无法解释巨大的石油储量,以及有机转化的效率问题。如果依靠远古生物的遗体进行转化,根本达不到如此巨大的储量,而且生物遗体本身就是生态循环的一个环节,不可能有那么多生物遗体能够深埋地下变成石油的。

石油与天然气地质学的产生、发展和不断完善始终与地质学的发展直接相关,同时与油气勘探实践紧密相随。1859 年埃·德雷克先生 ( Edwin Drake) 在美国宾夕法尼亚州首钻的油井,是近代油气勘探 ( 或工业) 的开始。在其后的最初年代,油气钻探只是选择在天然的油气苗或先期成功井附近,没有油气地质学理论的指导。

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因为有很多科学家们认为石油是由动物尸体形成的,如果按照这种说法的话,石油就可以是可再生资源,因为会有源源不断的生物继续演化生成石油,只不过速度会比较慢,要经过漫长的积累。

20 世纪初,17 年美国石油地质学家协会 ( AAPG) 的成立和 AAPG 简报的出版,为石油地质学的诞生起了重要促进作用,而且至今仍是、最广泛、最活跃的专业学科的学术团体。埃蒙斯 ( Emmons,1921) 的 《石油地质学》专著,是标志着石油地质学科走上发展道路的里程碑。在随后的几十年间,几部有重要影响的石油地质学论著相继问世,包括古勃金 ( И. М. Губкин,1937) 院士的 《石油论》,布罗德 ( И. О.Брол) 的 《石油与天然气矿藏》 以及加拿大地质学家格索 ( W. C. Gussow,1954) 和学者拉宾 ( И. Либин,1959) 对 “异聚集”原理的论述。1953 年美国学者莱复生( A. I. Levorsen) 的 《石油地质学》问世,这是一部总结性的、集石油地质学各领域之大成的著作,标志着现代石油地质学理论走向系统化。

20 世纪初 60 年代,欧、美一批石油地质和地球化学家,从干酪根天然热降解和热模拟实验两个途径获得相同的结果,使有机晚期生油说发展为具有证据的石油成因理论,为定量计算生油潜量提供了一种可靠的新方法,在此基础上逐步深入开展沉积埋藏史、热 ( 成熟) 史、生烃史、流体压力史、排烃史的研究,进而发展为盆地规模的成藏过程的数值模拟———盆地模拟。在这一进程中,蒂索和威尔特 ( B. P. Tissot & D. H.Welte,1978,1982) 合著的 《石油形成和分布》、亨特 ( J. D. Hunt,197根据控制圈闭形成的地质因素,可将圈闭分为三大类:构造圈闭、地层圈闭和岩性圈闭。9) 著的 《石油地球化学和石油地质学》可以说是油气地质由定性向定量化过渡时期最有代表性的卓越著作。

1980 年出版的 AAPG 地质研究第十号专辑和 1987 年出版的 《沉积盆地中的烃类运移》论文集,标志着 “油气运移”已成为当时油气地质研究的焦点,也是油气资源定量评价和预测研究中最薄弱的环节。20 世纪 80 年代晚期以来,沉积盆地数值模拟成为当代油气地质学领域中发展迅速的又一个活跃的前沿热点,它是新地学思维与当代计算机技术相结合的产物。它能以某种逼真度定量地再现含油气盆地形成和演化的全部动力学过程以及与之伴随的成烃、排烃和运聚过程,并模拟这些过程的时间配置关系和瞬态变化,从而把油气地质学从静态的单因素的定性描述,提升到动态的、整体化的定量模拟。它为含油气盆地早期评价提供了有效途径。借助于剖面资料,可早期预测生烃时间、生烃门限、生烃潜力,模拟烃类运聚过程,尤其是对于那些尚未钻探过的远景区、地表条件艰难地区或边远地区,可以应用卫星遥感信息或机载雷达进行油藏类型和资源量的先期预测。鉴于油气盆地数值模拟技术在降低勘探风险,提高勘探方面所带来的巨大效益,石油界和跨国公司都竞相将其列入优先发展的战略性研究领域。

新成立后,1951 年孟尔盛著 《石油地质学》; 1959 年梁布兴和潘钟祥主编 《石油地质学原理》; 其后石油学院和西北大学也编著和出版了相应教材,为我国培养一大批油气地质专业人才起了重要作用。20 世纪 80 年代以来,是我国石油地质学理论高速发展时期,西北大学石油地质教研室主编的 《石油地质学》1979 年由地质出版社出版发行; 张万选、张厚福及其同事,先后于 1981 年、1989 年和 1999 年在石油工业出版社出版发行了三个版本的 《石油地质学》; 1983 年王尚文主编的 《石油地质学》在石油工业出版社出版发行; 潘钟祥主编的 《石油地质学》于 1986 年由地质出版社出版发行; 陈荣书主编的 《石油及天然气地质学》于 1994 年由地质大学出版社出版发行。这些教材和著作反映了国内外油气地质研究的阶段性进展,适应了我国油气工业快速发展的时代要求。

石油是怎么来的

(2-2)式中So——含油饱和度,%;Vo——岩石中原油的体积,m3。

“碳化说”,最早由元素周期表的的提出者门捷列夫在1876年提碎屑岩储集层的岩石类型有砾岩、砂砾岩、粗砂岩、中砂岩、细砂岩和粉砂岩。目前,我国所发现的碎屑岩油气藏以中、细砂岩为主。碎屑岩储集层的孔隙类型以原生的粒间孔隙为主(图2-12),孔隙度一般为5%~40%。此外还有次生的溶蚀孔隙、胶结物重结晶而出现的晶间孔隙、矿物的解理缝、层理缝和层间缝等。其储油物性除受沉3.生成油气的原始物质石油成因理论虽然很多,但石油有机成因说目前普遍为人们所接受。大量的有机物质是油气生成的物质基础;而促使有机物质保存,并向油气转化的条件是外因。生成油气的有机物质是海洋和湖泊中的动、植物遗体,其中以水生的浮游生物(如鱼类、藻类)和各种微生物(有孔虫、介形虫)等富含脂肪、蛋白质、碳水化合物的有机质为主。这些生物遗体的大部分,或是成为他种生物的食料,或是变为二氧化碳而游离于大气之中,只有很少部分随着细小的沉积物沉积于海洋或湖泊的低洼地带。尽管如此,只要考虑到生物界的广泛性、繁殖速度快以及时间长久等因素,地球上的有机物质在数量上是能够满足大量的油气生成的。积环境、岩石成分和结构构造控制外,在漫长的成岩历史中,地下温度、压力、孔隙水成分等的变化,都对储集层孔隙有着重要的影响,这些因素主要包括压实作用、溶解作用和胶结作用等。出,他说石油是由水与地幔中的金属碳化物(碳化铁、)在高温高压下起化学反应,生产类似石油的碳氢化合物,碳氢化合物,沿着地壳的裂缝往上涌,冷凝之后形成石油了的储藏。

为什么科学家说石油是可再生资源?有什么依据?

1860年以后,以H.D.Rogers为首的一批地质学家提出了石油海相生成、背斜储集,以及后来形成定碳比理论的有关基础知识。但是当时的勘探者并没有给予应有的重视,指导探井的主要方法仍是近油苗、地形高、油线、沿溪谷,以及其他各种掺杂迷信的方法。

因为石油本来就是一种自然资源,并不是人类制造出来的,是经过自然演变形成的,在这一点说石油是可再生资源确实正确,现在地球上的石油都是经过成百上千年的自然活动形成的,

现在的时代是一个科技高速发达的时代,石油是可再生资源,也许会随着20世纪70年代以后,石油地质在石油地质学中,一般只是将天然气当作是生油过程中的伴生物,但随着天然气勘探的深入,人们发现了大量的工业性气藏。天然气的成因具有多样性,既有有机的油型伴生气、石油裂解气、生物成因气和煤成气,还有无机成因气。其运移聚集和保存条件也与油藏有别。因此,20世纪80年代以来,有人主张将天然气地质学这一门新学科从石油地质学中出来(维索茨基,1982)。自20世纪70年代以来,国内外也出版了多部与天然气地质学有关的著作,其中,有陈荣书(1986,1989)、包茨(1988)和戴金星(1989)等,这些著作的出版发行无疑对推动这一学科的发展,起了重要的促进作用。学的新理论、新方法层出不穷。以板块构造学说为核心的全球大地构造理论迅速发展,带动了沉积盆地成因机制、沉积类型和油气赋存条件的研究,加深了对油气与沉积盆地密切关系的了解,使从含油气盆地原型的角度进行油气远景评价得以迅速发展。地质学家可以从全球角度利用古地理的再造来重塑盆地的发生发展历史,可以通过盆地的分类来整体动态地评价沉积盆地的含油气远景。科技的发展,可以对石油进行再提炼,再加工。

石油虽可再生,但是再生时间太长,无法满足人类现有的需要。科学家发现石油可以被“种”出来,科学家们发现在一种藻类植物中可以提取出石油来,如果方案可行人类将不用再为石油问题发愁

试述现代油气成因的基本理论 试述油气初次运移和二次运移的异同 要求全面一些~

石油成因有两个说法,一个是“有机说”另一个是“碳图2-11为某一储集层在油水两相渗流时,油相和水相的相对渗透率随含水饱和度的变化曲线。相对渗透率曲线可采用岩心实验方法确定,也可以根据储集层岩石的润湿性、岩性以及一些基础参数采用相关经验公式进行计算得出。化说”。最常见的是教科书上面的说法---“有机说”,也就是说石油来自于古代有机物的演变,包括史前动物、植物、藻类尸体,在缺氧环境下逐渐被岩浆包裹,在高温高压的状态值,形成蜡状的油母,进一步加热生产液态或气态的烃类化合物,经过漫长演化并最终形成,如恐龙、蓝藻等。

1油气成因理论发展概况;生油气母质及其化学组成;于酪根;油气生成的地质环境与物理化学条件;有机质演化与成烃模式;天然气的成因类型及特征;生油层研究与油源对比./2油气初次运移的动力比较多,主要有压实作用、水热增压作用、粘土矿物脱水作用、甲烷气的作用等。油气在初次运移的模式可归纳为两大类:即油气以溶解于水的状态运移和油气以原有的相态随水一起运移,详细见下方那俩书-------------<石油地质>,《1990 年美国南卡罗来纳大学莱尔歇 ( Ian Lerche) 和他的合作者们率先推出了专著 《用定量方法进行盆地分析》。油气盆地研究的核心问题都与油气运聚的定量化有关。19 年由马贡和道 ( L. B. Magoon & W. G. Dow,19) 主编的 AAPG62 号专集 “含油气系统———从烃源到圈闭”出版,标志着 “含油气系统”概念形成,它同样也是油气地质定量化研究的一个重要组成部分。油田开发地质学》

石油在地下是怎么型成的?

为了有利于勘探和开发,对油气藏的分类应遵循两条基本原则:,分类要有科学性,即分类要反映圈闭的成因类型和形成条件以便于寻求规律性;第二,分类要有实用性,能更有效地指导油气的勘探和开发工作。

我们的教科书告诉我们,石油是远古生物的遗骸经历了漫长的地质时代形成的。但现在又不少科学家提出了质疑。

当然这种质疑是有道理的,但并不能完全排除石油有机成因理论,也许,石油的成因比我们已知的更复杂,我们对石油的成因还不完全了解。

所以,石油的来源不是单一的,有可能,通过地质活动所形成的石油所占比重更大。但无论如何,石油的形成都跟海洋有关。实在海洋环境下形成的。

石油的形成过程可以这样描述:

(2)可燃冰被埋藏到海底沉积物中,越埋越深。

(3)由于地壳压力,可燃冰发生活血变化,变成高分子有机化合物聚合体,也就是石油。在这个过程中,总有一些可燃冰没有变成石油,随地质活动,压力变小重新变成天然气。

(4)由于地质活动,石油虽断层发生运移,富集在一起,形成石油富集带。这就是油田。

我总觉得石油和煤炭是地球形成的时候就有了,本来就是地球的石油是生物的尸体,生物的细胞含有脂肪和油脂,脂肪和油脂则是由碳、氢、氧等3种元素组成的。生物遗体沉降于海底或湖底并被淤泥覆盖之后,氧元素分离,碳和氢则组成碳氢化合物。组成部分,并不是动物尸体或树木。就石油的巨大贮量来说,那得多少动物尸体才能形成哦,而且动物尸体在极短的时间内就会被细菌吃掉分解,根本就来不及形成石油,所以不可能是尸体形成约。

我为什么说石油和煤(还加一个天然沥青)本来是同一种东西呢,煤离地表近得多,油性物质易挥发,不易挥发的部分被保存下来而且固化。石油埋得很深油性若储集层为油层,那么油层孔隙里是不是都盛满了油呢?不是的。一般来说,孔隙里含有油、气和水。油层孔隙里含油体积与孔隙体积的比值,叫做油层的含油饱和度,即:物质不易挥发,所以一直能保持液体状。

个人之见,请勿笑话。

石油是动物尸体行成,煤炭是树木行成!世上早已定论。在煤矿中,常看未分解的树枝。这在科学界无争议,民间争议只是民间的事。

要说明地是两个问题,塑料是什么做的?石油。化肥是什么生产的?石油。这两都是无毒的石油生产的。只是在生产过程中,要用化学原料分解,所以才是化工品。

白垩纪末期小行星环撞击地球导致地台活化,陨石坑岩浆冲击波层流里光速流动的物质产生的金属态氢离子聚合形成烃,烃降解了古生物尸体形成石油。石油一般被掩埋于地下的洼陷构造中,但是也会于地表挥发后形成“沥青湖”。

无定论!无机成因说,有机成因说,无有成因说等。我更偏向无机成因说

是更深层的碳离子与氢离子延地层裂缝上移聚合,发生托莫反应形成烃类,多次聚合,运移,在储层成藏。

课本讲动物尸体形成,我认为是天然形成!有争议!

关于石油是有机成因还是无机成因的问题!

碳酸盐岩储集层一般都是浅海相沉积。岩性比较稳定,分布面积广,厚度大。如四川盆旦系白云岩的厚度达500~1200m;任丘油田元古界白云岩的厚度达2140m。因此,尽管单位体积内的储集空间小,但因厚度大,整个储集层内的储集空间还是很大的。

按照石油无机成因,石油的分布应该比现在人类能够达到的钻探深度还要深,并没有说非要在盆地。

自从1972年W.D.Dow提出了“石油系统”一词以来,“含油气系统”的概念和技术也已经由探索走向成熟[31~33]。含油气系统是模拟油气生成、运移、聚集和保存的最合适单元,借助盆地五史模拟方法,能够更加准确地模拟油气生成、运移、聚集历史,定量预测资源量规模及其在三维空间的分布。

楼上的朋友回答的是有机成因的那套理论,生储盖圈运保是有机成因说的。

图2-12碎屑岩储集层中颗粒和孔隙分布示意图

楼主朋友可翻阅下张恺的著作,他主张二元论。

但是目前无机成因不是主导理论。

谢谢!仅供参考。

石油成因且无定论,但是石油必须成藏才可供开采,这需要储层、盖层,经运移形成圈闭,等等。盆地里具有成藏的这些有利条件。自然界生成的好多石油都散失了,或不具工业开采价值。

补充:非盆地当然可以有石油,但是那的油没有工业开采价值,没工业开采价值就是说抽上来的油钱还抵不上开采成本,就是因为它没有聚集成一定规模的油气藏,没有在盆地里的那些生储盖圈运保的条件。不管什么成因生成的油都得找个地方呆吧,它们更喜欢群居在盆地里。

据我所知:有机成因战主导地位,这个问题没有固定的,公说公有理婆说婆有理。我们不妨认为油气成因二者都有。

油气藏有很多类型,最常见的是背斜圈闭,还有岩性歼灭油气藏,断层阻挡油气藏。

你所说的沉积盆地是指地质历史时期的盆地,现在不一定是盆地了,胜利油田现在在平原上,青海油田还在高原上呢。为什么沉积盆地内常有油气,主要原因我想还是那里适合油气形成,有丰富的有机质来源。

油气运移的通道不只是断裂带吧,断裂带只是对于碳酸盐储集层来说的,碎屑岩储集层是通过孔隙通道运移的。

首先我向告诉你 石油是有机物质形成的。这在地质界是基本上没有人再去争论的话题,证据很全面也很有力。比如:石油具有旋光性,这种性质只有有机物质才会具有,其次,石油中有种非烃物质叫做圤啉,这是由植物叶绿素和动物的氯化血红素转化而来的,再次,石油分子结构中的型烷烃是由植物叶绿素侧链——植醇演化而来的等等

所以石油是有机成因的,可能一些无机成因给出的理由也能说明一些问题,但是需要指出的是世界上绝大多数的油田都是有机形成的!!

我是一名地质学学生,QQ3938143 有什么问题 咱们可以再交流!

石油是如何形成的?石油是古生物形成的吗?

2.有机成因说有机成因说认为,石油和天然气是在一定条件下由沉积岩中的有机物质转化而来的。其主要证据是:,世界上已发现的油气田99%以上都分布在沉积岩中;第二,石油具有生命有机物质所特有的旋光性;第三,石油中存在有生物标志化合物;第四,在实验室中利用生物的脂肪、蛋白质、碳水化合物可以获得烃类物质;第五,石油成分的复杂性;第六,在近代海相和湖泊相沉积中发现了有机物质转化为油气的过程等。

我认为古生物其分子为碳水化物,而油,气也是,古生物降解合成的油,气为在最浅层,量为少数,深层大量的油,气,煤炭皆由地核自身合成,一千米以下的地油气就是一个证据(自身合成)。以前我说过,地球万物都是其自身合成,地核合成水,和二氧化碳,再由地幔高温,高压(吸能)形成碳水化合物油气,开采后烧烧又放能再回到水,二氧化碳,植物纤维素也是水和二氧化碳和光合作用(吸能),只是无高压,理类似。

(1)甲烷在海洋压力的作用下形成可燃冰。海洋甲烷的来源,可能是有机物分解的结果,也看是火山活动的结果。

宇宙所有星球应都是太空暗物质(微粒子)在核心高温,高压,或核聚变下慢慢生成,由小到大。

碳酸盐岩储集层中,缝洞分布具有不均匀性,同时又具有组系性和方向性(图2-13)。缝洞在碳酸盐岩储集岩内随处可见,而且类型多、大小悬殊。大洞、大缝的渗透率极高,产出高;小洞、小缝和周围岩石的渗透率极低,产量也低。

在人类还没有大规模开采石油的时候,就有科学家猜测石油是植物的残骸形成的。之后,俄国的大化学家门捷列夫提出了碳化说,大概意思就是认为石油来源于地球深处的碳化铁,经过地热和水的作用,形成了碳氢化合物,因为质轻上浮形成了石油,但是这个说法是不太靠谱的,因为门捷列夫假说中的碳化铁并没有大量存在。

此后关于石油的讨论就进入了有机物的时代,有人认为石油是海洋古生物(主要是植物)沉积被掩埋而形成的。如今主流的假说就是基于海洋生物沉积发展而来的。

有机成因说认为,在生命演化的早期,大量海洋植物或动物的尸体在海底沉积,没来得及被微生物完全分解就被泥沙掩埋,在重力的作用下下沉。这些有机质又经受了高温高压等条件的作用,发生了一系列的化学变化,脱去氧元素,形成单纯的碳氢化合物。而不同的条件所形成的物质也不同,石油只是其中一种,类似的还有天然气和煤炭,它们也都是这些有机质沉积的结果。

而如今更大的争议还在于石油是否是可再生的,以主流有机成因理论,石油再生是缓慢且困难的,以我们人类的开采速度短期内可能就会枯竭。而无机成因理论认为,石油可快速再生,并且也的确出现了个别枯竭油田重新恢复储量的现象。但对人类的未来而言,保守点不是坏事,多开发新型能源总归是有利的。

石油是怎样形成的

你所问的为什么都分布在盆地,那是因为现在所开发出来的都是有机成因的石油,有机成因的石油为什么主要在盆地开采1楼的说了...

石油的成油机理有生物沉积变油和石化油两种学说,前者较广为接受,认为石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成,属于生物沉积变油,不可再生;后者认为石油是由地壳内本身的碳生成,与生物无关,可再生。

石油,地质勘探的主要对象之一,是一种粘稠的、深褐色液体,被称为“工业的血液”。地壳上层部分地区有石油储存。主要成分是各种根据现在石油勘探方向,是以有机成因理论为主导,所以才在盆地内这个问题很有意思,石油是如何形成的,恐怕到目前为止这个世界上不一定有很客观、很正确能让人信服的答复,一切“结论”只是猜测而已。比如说一个人天生下来就有五六腑、四肢七窍,还要有须发血液、进食吸氧等等,谁又知道人为什么要长这样?也许地球与人类一样,都是有生气、有灵魂的物体,它也必须具备与人类一样的血液循环、生理特征和生存环境等等的物质构造。也许有一天,人类 科技 发达到一粒微尘都逃不脱人们的视线的时候,就是解答地球疑难问题的时刻!去勘探。烷烃、环烷烃、芳香烃。

扩展资料1.石油的性质因产地而异,密度为0.8 -1.0g/cm3,粘度范围很宽,凝固点别很大(30 ~ -60摄氏度),沸点范围为常温到500摄氏度以上,可溶于多种,不溶于水,但可与水形成乳状液。

3.石油的成分主要有:油质(这是其主要成分)、胶质(一种粘性的半固体物质)、沥青质(暗褐色或黑色脆性固体物质)、碳质。石油是由碳氢化合物为主混合而成的,具有特殊气味的、有色的可燃性油质液体。

参考资料:

油气藏如何形成的?

2.原油的颜色非常丰富,有甚红、金黄、墨绿、黑、褐红、至透明;原油的颜色是它本身所含胶质、沥青质的含量决定的,含的越高颜色越深。

石油和天然气的生成、运移和聚集是油气藏形成过程中密切相关的三个阶段。储集层、圈闭构造和油气的运移是油气藏形成不可缺少的条件。本节将介绍油气的生成、储集层、油气的运移、圈闭以及油气藏的类型等内容。

科学家在煤层里发现的炭化木头是怎么回事呢?我觉得煤和石油本来是同一种东西,只不过由于地壳运动,大量石油涌出地表,树木不可避免地侵在油里,经过若干年后,易挥发的油类物质挥发怠尽,经过另一次或很多次地壳远动又把它埋在地下,油和树木一块变成了煤。

一、油气的生成石油和天然气的主要成分是碳氢化合物。它究竟是怎样生成的?过去曾有多种说法,但基本上可以归纳为两种,即有机成因说和无机成因说。

1.无机成因说无机成因说认为,石油是在地壳深处高温、高压下,由无机碳和氢经过化学作用而形成的。在实验室中,通过无机合成可将简单的碳和氢的化合物合成为石油;另外,在火山喷出的气体和熔岩流中也含有烃类;许多无机体上也有烃类存在。无机成因说大致包括乙炔说、碳化物说、宇宙说、岩浆说等。

无机成因学说主要是以在特殊实验条件下可以合成石油的化学反应现象和对地球内部物质的假定为依据的,因而不能被大多数学者接受。但在人们能洞悉地球内部结构之前,无机成因说的存在有利于加深对石油成因的认识,对石油成因的研究有一定的促进意义。

油气有机成因的现代科学理论认为,原始有机物质在一定的环境和条件下被埋藏下来,在一定的深度、温度等适宜条件下,经历了生物化学、热催化、热裂解、高温变质等阶段,陆续转化为石油和天然气。根据成油深度上的别,有机成因说又可分为浅成说和深成说。前者认为油气是在沉积埋藏不深的早期形成的,而后者则认为油气是有机质埋藏到一定深度、温度条件下才形成的。

进入沉积物中的有机物质,在缺乏氧气的环境下得以保存。随着环境的还原程度不断加强,有机物质在一定的物理、生物化学作用下进行分解,完成“去氧加氢、富集碳”的过程,形成分散的碳氢化合物——石油和天然气。

4.生油层能够生成石油和天然气的岩层,称为生油气岩或生油气母岩、生油气源岩(简称生油岩)。由生油气岩组成的地层,即为生油气层(简称生油层),这是自然界生成石油和天然气的实际场所。沉积岩中的泥岩、页岩、砂质泥岩、泥质粉砂岩、碳酸盐岩等细粒均可组成良好的生油层。根据岩性不同,生油岩分为两大类——泥质生油岩和碳酸盐岩生油岩。这些细粒的生油岩是在较宁静的水体中沉积下来的。这种环境也适于生物的大量繁殖。另外,有机质沉降到海底、湖底后,被细粒岩石埋藏,有利于保存下来。

生油岩的颜色以褐、灰褐、深灰、黑色等暗色为主,灰、灰绿色次之。这里所说的颜色不是沉积岩的继承色或次生色,而是能反映当时沉积环境和有机质丰度的原生色。暗色常反映沉积时的还原环境。这使大量有机质得到保存,使铁元素处于低价状态;红色常反映氧化环境,它使有机质遭受氧化,破坏殆尽。

生油层的分布受岩相古地理条件所控制。生油层皆是有规律地出现,并与一定的岩相带有关。对于湖相来说,较深、深湖相是主要的生油相带。那里沉积了细粒的泥质岩类。由于水体较深,具有静水沉积、水流弱、波浪小、还原环境等有利的生油条件。大量低等生物的繁殖,是形成良好生油层的基础。对海相来说,浅海相或潮间低能相带、潮下低能带的碳酸盐岩层和泥质岩层具备良好的生油条件。这些区域深度不大、水体宁静、阳光充足、生物茂盛,岩石富含生物化石和有机质。我国四川盆地的二叠系和三叠系的碳酸盐岩地层,就是浅海相碳酸盐岩生油层的例子。

二、储集层和盖层大量油气勘探及开发实践,纠正了人们最初以为地下有油湖、油河之类的错误认识。逐渐知道石油和天然气不是储存在地下的什么油湖、油河之中,而是储存在那些具有相互连通的孔隙、裂隙的岩层内,好像水充满于海绵里一样。

1.储集层岩石的孔隙性和渗透性1) 孔隙度储集层岩石是由大小不一的岩石颗粒、矿物颗粒胶结而成的。被胶结的颗粒之间存在着微细的孔隙,如同我们常见的建筑上用的砖一样。把一块3kg的砖放在水中浸泡以后再称重,它就可能变成3.5 kg,其中增加的0.5 kg是因为水浸入到了砖的孔隙中。同样道理,油气就储存在油层岩石的孔隙里。为了衡量储集层岩石中孔隙总体积的大小,提出了孔隙度的概念,用以表示岩石中孔隙的发育程度。

储集层岩石中孔隙的总体积占岩石总体积的比值叫做孔隙度。用百分数表示,即:

(2-1)式中φ——孔隙度,%;Vp——岩石中孔隙总体积,m3;Vr——岩石总体积,m3。

储集层岩石的孔隙度可以用实验方法求得。孔隙度大,说明岩石颗粒之间的容积大,储存流体的空间就大;孔隙度小,岩石颗粒之间的容积小,储存流体的场所就小。

可以通过直接钻井取心,再由实验求得油层的含油饱和度。含油饱和度越高,说明油层中的含油越多。这个参数也是计算油田储量的重要数据。用Sw表示含水饱和度,含水饱和度即油层孔隙中含水体积与孔隙体积的比值。

2)渗透率渗透率是岩石允许流体通过能力的一种量度。严格地讲,自然界的一切岩石在足够大的压力下都具有一定的渗透性。通常我们所讲的渗透性岩石与非渗透性岩石,是指在地层压力条件下流体能否通过岩石。在一般情况下,砂岩、砾岩、多孔的石灰岩、白云岩等储集层为渗透性岩层,而泥岩、石膏、硬石膏等为非渗透性岩层。岩石渗透性的好坏在石油工业中常用渗透率来衡量。

实验表明,流体通过岩心时,若岩心两端的压不太大,单位时间内流体通过岩心的体积与岩心两端的压及岩心的横截面积成正比,而与流体的粘度及岩心长度成反比,即:

(2-3)式中K——岩石的渗透率,μm2;Q——液体流量,cm3/s;A——岩心横截面积,cm2;L——岩心长度,cm;Δp——岩心两端的压,105Pa;μ——液体粘度,mPa·s。

(2-3)式被称为达西直线渗流定律,是在假定岩石孔隙中只有一种液体流动,而且这种液体不与岩石起任何物理、化学反应的条件下得出的。当流体的流动符合达西直线渗流定律时,求得的K值就是岩石的渗透率。但在实际油层内,流体的渗流情况要复杂得多。地层中常为两相(油—气、油—水、气—水)、甚至三相(油—气—水)流体并存。因此,当油层内存在多种流体时,必须对渗透率的概念进行修正。如果一块岩心被25%的束缚水和75%的原油所饱和,那么对于油的渗透率将比用的原油饱和时所测得的渗透率要低。当某一相的饱和度降低时,此相的渗透率也要降低。多相流体共存时,岩石对其中每种流体的渗透率称为该相的有效渗透率或相渗透率。用符号Ko、Kg、Kw分别表示油、气、水的有效渗透率。

有效渗透率不仅与岩石的性质相关,也与其中流体的性质及数量比例有关。在实际应用中,也经常采用相对渗透率的概念,定义为有效渗透率与渗透率之比值。在特定的含油(气、水)饱和度条件下,油、气、水的相对渗透率可通过下列各式计算,即:

(2-4)

(2表2.2 20世纪美国主要石油地质理论发展历程[36]-5)

(2-6)式中Kro——油的相对渗透率;Krg——气的相对渗透率;Krw——水的相对渗透率。

通常,岩石对每相的有效渗透率总是小于该岩石的渗透率。各相有效渗透率的总和也总是低于渗透率,或者说各相的相对渗透率之和小于1.0。

图2-11油水两相相对渗透率曲线2.储集层的类型及基本特征目前世界上绝大部分的油气储量集中在沉积岩储集层中,沉积岩储集层中又以碎屑岩储集层和碳酸盐岩储集层最为重要。只有少量油气储集在岩浆岩和变质岩中。石油地质学按岩石类型把储集层分为三大类:碎屑岩储集层、碳酸盐岩储集层及其他岩石类储集层。

1)碎屑岩储集层碎屑岩储集层是世界上各主要含油气区的重要储集层之一。如的西西伯利亚盆地的各大油田、科威特的布尔干油田、委内瑞拉的玻利瓦尔湖岸油田、美国的普台德霍湾油田和我国的大庆油田等许多特大油田,它们的储集层都是碎屑岩储集层。

砂岩体是碎屑岩储集层的主体,是指在某一沉积环境下形成的,具有一定形态、岩性和分布特征,并以砂质岩为主的沉积岩体。与油气有关的砂岩体主要包括冲积扇砂岩体、三角洲砂岩体、海岸砂岩体、河流砂岩体、浊积砂岩体和湖泊砂岩体等。

含油砂岩中,渗透性好、含油饱和度高并能产出工业油流的砂岩体称作油砂体。它是油层中最小的含油单元,也是注水开发油田控制油水运动相对的单元。油砂体是陆相碎屑岩油层最显著的特点之一,因此在编制油田开发方案、进行开发动态分析和开发调整时,必须研究油砂体的性质、形态、分布状况等。油砂体常以两种形式出现:一种是在单层内部呈不连续分布的透镜状油砂体;另一种是各个砂体互相连通而形成复合的油砂体,称为连通体。连通体可以由几个甚至十几个砂体组成,形成统一的油水运动系统。主要的油气储量都分布在这种连通体内,也是开发的主要对象。

2)碳酸盐岩储集层碳酸盐岩储集层单位体积内的储集空间小,但厚度大。以石灰岩、白云岩为主的碳酸盐岩储集层,其连通孔隙度一般为1%~3%,个别储集层可达到10%。

图2-13裂缝性储集层

3)其他类型的储集层除碎屑岩和碳酸盐岩以外的各类储集层,如岩浆岩、变质岩、粘土岩等储集层都归为其他类型储集层。尽管这类储集层的岩石类型很多,但在其中储存的油气量在世界油气总储量中只占很小的比例,其意义远不如碎屑岩和碳酸盐岩储集层。国内外都在这类储集层中获得了一定量的油气。这就拓展了研究油气储集层的领域。到目前为止,我国已在火山岩、结晶岩、粘土岩里获得了工业性油气流,并具有一定的生产能力。

3.盖层任何一个区域,要形成油气藏只具有生油层和储集层是不够的。要使生油层中生成的油气运移至储集层不发生逸散,还必须具备不渗透的盖层。盖层是指位于储集层之上能够封隔储集层,避免其中的油气向上逸散的保护层。盖层的好坏直接影响油气在储集层中的聚集和保存。

自然界中,任何盖层对气态和液态的烃类都只有相对的隔绝性。在地层条件下的烃类聚集都具有大小不同的天然能量,能驱使烃类向周围逸散。因而必须有良好的盖层封闭才能阻止烃类散失,使其聚集起来形成油气藏。

盖层之所以具有封隔作用,是由于岩性致密、无裂缝、渗透性,并且岩石具有较高的排替压力。排替压力是指某一岩样中的润湿相流体,被非润湿相流体开始驱替所需要的压力。由于沉积岩多被水相润湿,油气要通过它进行运移,必须首先驱走其中的水,才能进入其中。如果驱使石油运移的动力未达到进入盖层所需的排替压力,石油就被挡在盖层之下。岩石排替压力的大小与孔隙和喉道尺寸有直接关系,孔喉越小,其值越大。

常见盖层岩石有页岩、泥岩、盐岩、石膏和无水石膏等。页岩、泥岩盖层常与碎屑岩储集层并存;盐岩、石膏盖层大多发育在碳酸盐岩剖面中。在构造变动微弱的地区,裂缝不发育,致密的泥灰岩及石灰岩也可充当盖层。

三、圈闭圈闭是指能够阻止油气继续运移,并储集遮挡油气使其聚集的场所。圈闭是由储集层、盖层和遮挡物三部分组成的。圈闭的基本功能就是能够聚集油气。在具备充足油源的前提下,圈闭的存在是形成油气藏的必要条件。因此,研究圈闭的形成、类型及其与油气聚集的关系是很重要的。

1.构造圈闭构造运动使地层发生变形或变位,即褶皱或断裂。在条件具备时,这些褶皱和断裂就可以形成构造圈闭,如背斜圈闭和断层圈闭等(图2-14、图2-15)。

图2-15断层圈闭

图2-14背斜圈闭

2.地层圈闭上、下两套岩层呈连续沉积、无沉积间断,这种接触关系叫整合。它反映了地壳较稳定的沉降,不断接受沉积。

如果地壳上升使老地层露出水面,遭受风化剥蚀、造成沉积间断。以后再下降、继续接受沉积,就形成新地层与下伏老地层之间不连续接触的不整合地层圈闭。在那里,相继沉积下来的岩石部分被剥蚀掉,然后被不渗透的岩帽所覆盖。新、老地层成角度接触的称为角度不整合,反映了地壳在新地层沉积之前发生过褶皱运动。在角度不整合中,不整合上部的新岩层覆盖了褶皱剥蚀边缘或下部的倾斜层,形成圈闭。如果新、老地层之间虽有沉积间断,但仍呈平行接触的叫平行不整合,亦称假整合。平行不整合反映了地壳呈均衡上升或下降,所以新、老地层的产状基本一致(图2-16)。

图2-16不整合示意图

3.岩性圈闭在沉积盆地中,由于沉积条件的异而造成储集层在横向上发生岩性变化,并被不渗透岩层遮挡时,即形成岩性圈闭。如砂岩尖灭和砂岩透镜体等(图2-17)。这种变化是由地层沉积时非寻常的砂和粘土分布所致,如河流三角洲的砂坝。

图2-17岩性圈闭示意图

上述是三种基本圈闭类型,还有许多圈闭是由褶皱、断层、孔隙性变化及其他情况组合而形成的复合圈闭。

四、油气运移与聚集1.油气运移油气在生油层形成后呈分散状态,在各种外力作用下,运移到附近的圈闭中聚集起来,与圈闭构成统一的整体,形成油气藏。由此可见,油气运移是形成油气藏的不可缺少的阶段。油气在地层内的任何移动都称为油气运移。生油层中生成的油气向储集层内的运移称为初次运移。油气进入储集层以后的一切运移都称为二次运移,包括油气在储集层内部的运移,也包括油气沿断层面、裂缝的运移(图2-18)。

图2-18油气运移示意图

尽管油气是能够流动的流体,但要促使油气沿着各种通道流动,必须有动力。动力来源主要有压实作用力、构造运动力、水动力、浮力和毛管压力等。它们在油气运移的两个阶段中起着不同的作用。其中压实作用力对油气的初次运移起主导作用,其他动力对油气的二次运移起主要作用。

2.油气聚集油气在圈闭中聚集,形成油气藏的过程称为油气聚集。它是油气生成、运移以及储集层和圈闭构造等多种因素有机配合的结果。充足的油气来源是盆地形成储量丰富的油气藏的物质基础。良好的储集层是油气运移、聚集的基本条件。但要形成油气藏还必须具有通向生油层的输导层和良好的封盖层,也就是要具有良好的生、储、盖组合。即生油层中生成的油气能够及时地运移到储集层中,同时盖层的质量和厚度又能保证运移到储集构造中的油气不会逸散。

五、油气藏类型1.油气藏的概念油气藏是指在单一圈闭中具有相同压力系统的油气的基本聚集。圈闭中只聚集了油,称为油藏;只聚集了天然气,称为气藏;同时聚集了油和游离气则称为油气藏(图2-19)。

图2-19油气藏示意图

在目前技术和经济条件下,具有开采价值的油气藏为工业性油气藏。西方称之为商业性油气藏。但这个概念是随着的需要和技术条件的不同而变化的。当急需油气的时候,不具工业价值的油气藏也要开采,此时经济价值就处于从属地位了。

2.油气藏的类型据有关资料记载,世界上已经发现的油气藏有数万个,类型多种多样。为了更有效地指导勘探和开发油气资源,有必要对已发现的油气藏进行科学分类。目前国内外使用的油气藏分类方法很多,归纳起来有四种。

(1)根据日产量大小分为高产油气藏、中产油气藏、低产油气藏和非工业性油气藏。

(2)根据油气藏形态可分为层状油气藏(如背斜油气藏)、块状油气藏(如古潜山油气藏)和不规则油气藏。不规则油气藏中油气分布无一定形态,如断层油气藏、地层油气藏和岩性油气藏等。

(3)根据烃类组成可分为油藏、油气藏、气藏和凝析气藏。圈闭中烃类只以液态形式存在的称为油藏;圈闭中既有液态的油,又有游离的天然气则称作油气藏;圈闭中只有天然气存在的称为气藏;在高温高压的地层条件下,烃类以气态存在,开采时随着温度和压力的降低,到达地面后成为凝析油。这种气藏称为凝析(油)气藏。

(4)根据圈闭成因可分为构造油气藏、地层油气藏和岩性油气藏。油气聚集在由于构造运动而使地层发生变形或变位所形成的圈闭中,称为构造油气藏;油气聚集在由于地层超覆或不整合覆盖而形成的圈闭中,称为地层油气藏;油气聚集在由于沉积条件的改变导致储集层岩性发生横向变化而形成的圈闭中,称为岩性油气藏。


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