油田地质

《油田开发地质学》 1.油气有机成因论的内容; 答:油气有机成因说之所以能够确立,除了对油气的起源物和生成过程能做出合理解释外。还在于无论从油气的产状、性质和分布去考察,还是对油气生成过程进行模拟实验,都为有机起源说提供了极有说服力的论据,主要论据如下: ①世界上90%以上油气都产自沉积岩。产自古老基岩的油气也是来自邻近沉积岩系中富含有机质的母岩。另一方面.在大片火成岩、变质岩出露的地区,如所谓的地盾区则没有工业油气; ②油气在地壳中的出现和富集程度与地史上生物的发育和兴衰息息相关,油气储量的时代分布与地层中分散有机质以及煤和油页岩等有机矿产的时代分布具有相关性。据估计,自寒武纪以来的6亿年中,古生代占去60%,拥有已知石油的11%,天然气的20%,而中新生代却有已知石油的89%,天然气的72%; ③在油气田剖面中,含油气层位总与富含有机质的层位有依存关系,而不像无机的内生矿床那样与火成岩和变质岩有关; ④灰岩晶洞和介壳以及封闭的砂岩透镜体中的油气只能源于沉积有机质; ⑤油气的元素组成包括微量元素组成都与有机物质和有机矿床相近; ⑥石油中检测出的卟啉、类异戊间二烯烷烃、甾萜类化合物被有机地球化学家称为生物标记化合物,它们的碳骨架仅为生物体所特有; ⑦石油以及绝大多数天然气的碳稳定同位素组成与生物物质的碳稳定同位素组成接近; ⑧石油普遍具有旋光性,这主要与含有化学结构不对称的生物标志化合物有关; ⑨模拟实验表明,从多种有机质中可得到油气中的烃类产物; ⑩现代化的测试 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 技术可从现代和古代沉积物中鉴定出各种油气中的烃类。 1 2、沉积有机质 (一)沉积有机质的生物物质 有机说的核心是指油气起源于有机质即生物物质。通过沉积作用进入沉积物中并被埋藏下来的那部分有机质叫沉积有机质。从前寒武纪到泥盆纪,沉积有机质的唯一来源是海洋浮游植物(藻类)和细菌,泥盆纪以后,高等植物也开始重要起来。尤其是在成煤方面起特别重要的作用。但就对沉积有机质的贡献而言,则远不及海洋浮游植物和细菌。这主要基于下列原因: ①地史上高等植物的出现明显晚于浮游植物; ②无论在现今或地史上,海域面积明显大于陆地; ③浮游植物和细菌具有高得多的产率。因此,海洋浮游植物和细菌提供的沉积有机质的总量要比陆生高等植物大得多。以植物为例,现今陆地上年产量不及总产量的1/7。 浮游植物是食物链的基础,在浮游植物高产率的地区,浮游动物也明显增高,异养细菌也很丰富。在潮湿的高等植物繁盛的陆地环境,也可造成大量的细菌生长和活动。因此,从数量上看,沉积有机质的生物物质最重要的是浮游植物、细菌和高等植物。浮游动物(如有孔虫、放射虫、挠足类)和底栖生物也有一定意义,而高等动物(如鱼类)是微不足道的。 (二)沉积有机质的原始生物化学组成 沉积有机质源于生命物质及其代谢产物,其生化组成除水以外,主要有脂类、碳水化合物、蛋白质和木质素等4类。 脂类狭义的理解主要是指动植物的油脂。广义的理解既包括油脂,也包括固醇类、萜类,烃类和色素等,所以有人也称其为类脂。它们共同的特性是不溶于水,但溶于低极性的有机溶剂如氯仿、四氯化碳、乙醚、苯和丙酮等。 脂类的特点,一是抗腐能力强,二是化学成分和结构都最接近石油。脂类只要去掉少量的氧即 可转化成石油(表4-1),因而,被认为是最重要的生油母质。脂肪酸只要通过去羧基(RCOOH→RH+CO 2 ) 或加氢(RCOOH+3H 2→RCH 3 +-2H 2 O)即可得到烃类。据研究.在地质条件下,饱和脂肪酸脱羧基和强还 原加氢后,前者可得到奇碳正构烷烃,而后者可得到偶碳正构烷烃。不饱和脂肪酸除可生成正烷烃 外还可生成环烷烃以及苯。脂类中的甾萜类和异戊间二烯化合物以及色素等,则可能是环烷烃、环烷芳烃、异构烷烃和卟啉的母体。原生烃以高分子烷烃为主,它们在生物体中占万分之几至百分之几(干重),可不发生重大改造而被石油所继承。蜡质在植物脂类中占1%--80%,在动物脂类中占1%-10%,石油中的蜡质几乎全部来自陆生植物。 碳水化合物是单糖或单糖的聚合体的总称,通式可写为C n (H 2 O) m 。,包括有葡萄糖、淀粉、纤 维素、几丁质等,它们是植物的主要组成,动物中数量较少。作为成烃母质,碳水化合物以其丰富的数量而引人注意。有些实验证明,碳水化合物被氢还原后可以得到烃类。但是另一方面,碳水化合物大多易被喜氧细菌消耗或被水解,难以保存下来,较为稳定的纤维素是成煤的重要母质之一。 蛋白质是组成细胞的基础物质,在动物组织中含量最高,低等植物中的含量高于高等植物。蛋 白质只要经过去羧基和去氨基后便可形成烃类。实验室中曾从丙氨酸等11种氨基酸中获得C 1--C 5 7 种烷烃异构体。此外,从苯丙氨酸中还可获得乙苯。蛋白质构成了生物机体中大部分含氮化合物,氮约占蛋白质质量的16%。因此,石油中的低碳烃和含氮化合物可能与之有成因联系。但蛋白质容易受喜氧细菌破坏,不利保存。 木质素仅存在于高等植物中,是一种贫氢、富碳、富氧、富含芳环结构的高分子聚合物。具有比纤维素还强的抗腐能力,是成煤的重要母质,也可生成天然气,也可能是石油中芳烃的母质之一。 各种生物所含的生物化学组分的相对丰度是不同的,植物主含碳水化合物而动物主含蛋白质,高等植物富含木质素和纤维素。脂类在低等动植物以及高等植物的某些组织中含量较丰富。另外,不同的生物体中同种生化组分的化学结构也很不相同。因此,不同环境下的生物物质组合面貌的不同决定了其沉积有机质的组成和类型上的差异。 2.生成油气的地质条件及理化条件; 答:(1)有利于沉积有机质向石油转化的地质环境,主要受大地构造条件和古地理环 境所控制。 大地构造条件: 地质历史上长期、持续稳定下沉的盆地是生成油气最重要的地质条件之 一。例如板块边荤活动带,板块内部的裂谷、助陷,以及造山带的山前助陷、山间断陷等 大地构造单元,都是有禾于生油的沉积盆地。在这样的沉积盆地中,沉降速度近似于沉积 速度,使水体保持一定的深度既有利于生物大量繁殖,又能使有机质免遭氧化,形成丰富 的沉积有机质,还可以形成沉积店度大、埋藏深度大、地温梯度大、有利于原始沉积有机 质迅速向油气转化的地质环境。上述诸种因素中,大地构造条件是最主要的,它控制着古地理环境和古气候特征.教育培训远程网络统考考试自考职业作业答案网络教育成人教育奥鹏0&k0 g6 _# X6L5 6 8b 二、动力条件教育培训远程网络统考考试自考职业作业答案奥鹏7n v6x~S 有机质向油气的转化过程,是一个不断吸收能量的过程。有利的地质条f4:,不但可以形成丰富的沉积有机质,同时也可以为沉积有机质向油气转化提供能量来源。促使沉积有机质向泊气转化的动力主要有细菌作用、催化作用、热力作用及放射性作用等。随时随地快乐学习网络教育奥鹏在线作业答案远程教育6d6k H B$ 1.细菌作用?快乐学习网E8 4 _A4 p 细菌是地球上分布最广、繁殖最快的一种微生物。按生活习性,可将细菌分为喜氧细菌、厌氧细菌相通性细菌三大类。细菌作用主要体现在两个方面:一方面细菌本身是生油的原始物质,另一‘方面厌氧细菌可以促使有机质向油气转化。快乐学习网5b+ y4w R4 W 在缺乏游离氧的还原条件下,厌氧细菌将有机质分解,产生相应的有机化合物,这些有机化合物又相互作用,进一步分解、聚合,可形成干酪根。在这个过程中还可以生成甲烷等气体。%^&h8 H+G Y* ^C w 细菌作用主要发生在沉积盆地水体的下部、未固结的沉积物及埋藏较浅的沉积岩中。随着沉积物埋藏深度加大,地温逐渐升高,当温度超过100。C后,细菌作用就消失了。 2‘催化作用随时随地快乐学习网络教育奥鹏在线作业答案远程教育A@5 o n5%b M 催化剂是一种引起或加速某种化学反应而本身并不参加反应的物质。在有机质向油气转化过程中,自然界存在无机和有机两类催化剂。教育培训远程网络统考考试自考职业作业答案网络教育成人教育奥鹏7 0 m X X P-# S O 粘土矿物是最主要的无机催化剂,它能加速沉积有机质向油气转化。用粘土做催化剂,在150一250℃的情况下,可以使脂肪酸去羧基,产生类似于石油的物质。实验证明,在粘土矿物存在的情况下,将二十二烷酸加热到275℃,经330 h后,得到的乙烷到戊烷各种烃类的产量是没有粘土矿物存在情况下的3—6倍。 3.热力作用主要体现在温度和时间两个方面,大量的油田实际和实验室研究结果表明,在有机质向石油的转化过程中,温度是最持久和有效的作用因素,时间则可补偿温度之不足。高温短时间的热力作用与低温长时间的热力作用可以产生同样的效果。但若温度过低,即使经过相当长的时间,有机质也很难向石油转化。只有当达到一定温度之后,有机质才开始大员转化为石油,这个温度称之为有机质的成熟温度或门限温度。温度主要由地温梯度和埋藏深度所决定,成熟温度所在的深度称为门限深度。因此,只有当沉积有机质埋藏到门限深度之后,干酪根才能开始大量生成石油(图2—3)。教育培训远程网络统考考试自考职业作业答案奥鹏M6&Z4 }V3 B v6 X8T 3.油气生成的主要阶段及其特点。教育培训远程网络统考考试自考职业作业答案奥鹏1 m1G7z2q}o1_$C 答:一、生物化学生气阶段 生物化学生气阶段指自原始有机质沉积开始到埋藏深度达门限深度为止的整个阶段,相当于沉积物的成岩作用阶段。深度范围从沉积界面到1500 m左右,温度约为1 0一60℃。该阶段埋藏深度较浅,温度和压力较低,以细菌作用和有机催化剂作用为主,有机质被细菌分解,大部分经聚合而形成结构复杂的干酪根。同时,还形成少量烃类和挥发性气体以及早期低熟石油。烃类以甲烷为主,称为生物化学气或细菌气,属于气。它们可以聚集成大型气藏,埋藏深度浅,易于勘探和开发。4 p5 B+ T U6N_5 二、热催化生油气阶段V*G4 T3X E/+Y+ 7o&A Y 当沉积有机质的埋藏深度超过门限深度之后,即进入了该阶段,相当于后生作用的 前期。深度约1500一4000 m,温度为60一180℃左右。促使干酪根转化最活跃的因素,是热力作用和粘土的催化作用。该阶段是最主要的生油时期,干酪根被大量地转化为天然气和石油。例如,渤海湾盆地东营凹陷下第三系沙三段的生油层,成熟温度为9 3℃,门限深度为2200 m,主要生油期温度为122—155‘C,相应的深度为3000—3800 m。 三、热裂解生凝析气阶段随着沉积有机质的埋藏深度加大,进入了后生作用阶段的后期。深度为4000—7000 m,温度升至180一250℃,超过了烃类物质的临界温度,进入了高成熟时期。该阶段的主导因素是热力作用。由于热裂解,已形成的高分子液态烃急剧减少,低分子正构烷烃剧增,主要是甲烷及其气态同系物。在地下深处呈气态,采至地面随温度、压力降低,反而凝结为液态轻质石油,即凝析油。 四、深部高温生气阶段+ @F"A9 P2 # @ 该阶段为有机质转化的末期,已进入了变质作用阶段,深度达7000 m以上,温度超过250 C,以热力作用为主,高温、高压是其主要特征。干酪根和已形成的石油、天然气发生强烈裂解,产生出全部沉积有机质热演化的最终产物——甲烷和固态沥青或石墨。w w w56op n co m$ $ K p5 X u8 v T 上述4个阶段,大致反应了有机质的成熟过程。对不同的沉积盆地,由于大地构造条件、古地理环境、动力条件及有机质类型的不同,沉积有机质向油气转化的阶段也是不同的,不一定都经历上述4个阶段,可能仅经历2个或3个阶段,而且每个阶段的温度和深度界限也是不相同的。 4.砂(砾)岩储集层和碳酸盐岩储集层的异同点 答:砂(砾)岩储集层的岩性、物性、孔隙结构、展布特征都受沉积环境所控制,因 此,其分类常采用以沉积环境为主要依据的砂(砾)岩体成因分类。在不同的沉积相图带,发育着不同成因类型的砂(砾)岩体。所谓砂(砾)岩体是指在某一沉积环境下形成的,具有一定的形态. 碳酸盐岩储集层是另一类重要的油气储集层,其中的石油和天然气储量极为丰富,约占全世界油气总产量的50%,石油相天然气的产量约占世界油气总产员的60%。——般来说,以碳酸盐岩为储层的油田比以砂岩为储层的油田可采储量大,单井产量高。 据世界198个大油田统计表明,碳酸盐岩油田平均可采储量高达5.6×10“t。位于波斯湾盆地的加瓦尔油田,是世界上特大型的碳酸盐岩油田,其可采储量高达1.07×10’。t,是世界上可采储量最大的油田。世界上曾有9口产量达万吨以上的高产井,其中8口井的油气储层为碳酸盐岩储集层。如墨西哥黄金巷油区塞罗阿苏—4井,储集层为中白至统的礁灰岩,最高日产量达3.7×10‘t。快乐学习网G8^&8h7 ^0 # D 碳酸盐岩在中国约占沉积岩总面积的55%,以碳酸盐岩为储层的油气藏分布广泛,纵向上自元古代至新生代地层均有分布,现已找到许多以碳酸盐岩为主要储层的油气田. 5.圈闭和油气藏的度量 答:图闭是油气藏形成的基本条件之——,圈闭的类型决定着油气藏的类型及其 勘探方法,圈闭的大小直接影响其中油气的储量。所以圈闭的研究,在油气勘探开发中占有很重要的地位。$ }&V H L&{L;Y X o 圈闭是指储集层中能够阻止油气运移,并使油气聚集的——种场所,通常由储集层、盖层和遮挡物三部分组成。遮挡物可以是封闭的断层、非渗透的不整合面、储集层上倾方向的非渗透层、益层本身的弯曲变形等等,在适宜的条件下水动力也可成为遮挡条件。快乐学习网$ H7 + E0 E+P d8# C 快乐学习网7^9_86{5F%o0 M 圈闭的度量评价——个围闭时,圈闭的大小是最主要的因素。圈闭的大小常用闭合高度和闭合面积来表示,而闭合高度祁闭合面积又由圈闭的溢灶点所决定. w w w56op n co m1 0 P0# q{ 运移着的石油和天然气,如果遇到圈闭,就将聚集起来,形成油气藏、油气田、油气聚集带含油气盆地等油气聚集单元。油气藏是地壳个油气聚集的最基本单位,早油气在单一圈闭内,具有独立压力系统和统——的油水界面的基本聚集。如果一个圈闭中聚集了石油,称之为油藏;只聚集了天然气,称之为气藏;两者都聚集则称之为油气藏. 6.思考题:油气藏形成的基本条件。 答:油气藏是油气聚集的基本单元,竿握油气藏形成的原理,对油气资源的勘探 具有重要的指导意义。油气藏的形成是各种地质因素综合作用的结果,是油气在地壳中所处的一种暂时的相对平衡状态,后期的地质作用也可以破坏这种平衡状态,致使油气重新分布、聚集,形成次生油气藏,达到新的相对平衡。随时随地快乐学习网络教育奥鹏在线作业答案远程教育* m F4 E2Z1V3L6Y6 C{9 2H 一、充足的油气来源w w56o p en o m8 ^k8 k8 k7 E W 充足的油气来源是形成油气藏的物质基础。油气来源的丰富程度主要取决于盆地内生油层系的发育情况,即生油岩的体积、有机质的丰度和类型、有机质的成熟度和向油气的转化程度,以及生油岩的排烃率等。教育培训远程网络统考考试自考职业作业答案奥鹏6%p g2C^n2 G p 二、有利的生储盖组合w w w56o p en o m h+K0~4C Q 生储盖组合是指生油层、储集层、盖层在时间上、空间上的组合形式。在含油气盆地内,多发育着良好的生油层、储集层和盖层。生油层和储集层接触面积大,对油气的输导能力强,生油层生成的油气能及时运移到储集层中,其上有高质量的盖层,即为有利的生储盖组合。生油层、储集层相盖层的密切配合,是形成油气藏、油气田,特别是大油田的重要条件之一。 总之,要形成储量丰富的油气藏,必须有生油层、储集层、盖层的良好组合。就组合形式而言,互层式、指状交叉式祁各种不整合式对油气的聚集是最有利的。但在各种组合形式中,生油层和储集层之间,并非只有单一的——种通道起输导作用,往往是孔隙、不整合面、断裂等各种输导系统同时起作用,这样生油层生成的油气就能大量地运移到储集层 个,在其他条件配合下,即可形成大的油气藏。 7.油气藏类型分析 答:以圈闭的成因作为油气藏分类的主要依据,把油气藏分成构造油气藏、地层油气藏和水动力油气藏三大类,每大类又可划分若干个基本类型. 随时随地快乐学习网络教育奥鹏在线作业答案远程教育Y M+ L C1O%~3M+ Z (1)构造圈闭中聚集了油气,即可称为构造油气藏。这是目前世界上最重要的一种油气 藏类型。按储集层的形态和特点,构造油气藏又可分为背斜油气藏、断层油气藏、刺穿接触油气藏及裂缝性油气藏。 (2) 地层油气藏 油气在地层困闭中的聚集,即可称为地层油气藏。按困闭的月成条件,地层油气藏可分为3种主要类型术p岩性油气藏、不整合n气藏及生物礁油气藏。教育培训远程网络统考考试自考职业作业答案网络教育成人教育奥鹏$ P$ m F0P w0k 1一“25毛利阳价组12一上一甲曰坐观点一厂口坐犹全贸利佩咀一则j比钳汉组54一上曰兰现门蹈题组 (3)水动力油气藏 由于水动力作用,阻止油气沿上倾方向运移,并且聚集油气形成油气藏,即可称为水动力油气藏。这种油气藏的形成相保存条件比较复杂,一旦水动力条件发生变化,这类油气藏即可转化为构造油气藏或地层油气藏。 水动力油气藏可分为背斜型水动力油气藏、鼻状构造型水动力油气藏、单斜型水动力油气藏和向斜型水动力油气藏 8.小层平面图的编制 答:小层平面图又叫连通体平面图,是表示单5由层在平面上的分布范围及方材匣 密。 小层平面团是根据单层对比数据表提供的绘图单层资料编绘而成的,其编回基本步骤如下: ①根据作团要求,选择合适比例尺的井伙图,确定绘图范围,在图—L:给出断层线祁内外油水边界。教育培训远程网络统考考试自考职业作业答案奥鹏R0 E7x&E6x1s9h% ②根据单层对比数据表将各力:绘图单层的渗透率、油层有效厚度、砂层厚度注于相应井伎夯。 ②确定砂层尖灭线及有效厚度 一般情况下,在砂层发育井与砂层尖灭井间的1/2处勾绘出砂层尖灭线,在有效厚度井与砂层尖灭线之间的1/2处勾给有效厚度军线。断层线、注水井注水切割线为自然界线。分布于油水过流带内的井,若油层为——类有效厚度,则有效厚度零线交于外油水边界;若为二类有效厚度,则有效厚度零线交于内油水边界。 ④勾绘等值线。按三角网法,根据单层渗透率的大小,确定渗透率间距,内插渗透率等值线;根据单层有效厚度的大小,确定有效厚度间距,内插有效厚度等值线。 ⑤对渗透率分区染色。为了突出渗透率的变化,在图上可按不同的颜色,对高、中、低渗透 .w w w56o p en o m c9g7 N~&C p K~ 9.断面构造图的编制 答:断层面等高线图或称断面构造图,是以等高线的方式表现断层面起伏形态的因 件。它能使我们比较直观和形象地—/解断层面在地下的产状及其变化、断层的延伸范围(长度相深度)以及断层互相切割的关系等。同时,这种图件还可以起到检查断点组合是否正确的作用。在已经投入开发的各个油田上编制这种图件是必要的和可能的,目前我国各油田已普遍编制相应用这种图件。当断点组合工作完成之后,便可着于编制这种固仍:。教育培 编制断层面等高线图的原始资料是各井的断点标高数据和井依分相固。w w 可以用三角网法和剖面法编制断层面等高线固,但一般多采用三角网法。作团的具体方法与作构造团的方法相同,只是用来进行井间标高内插的数据不是制图 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 层的标高,而是断点的标高。w w w5 10.油气田地质剖面图编制。 答:(1)经过井位和井斜投影后,把选好的剖面线,按规定的比例尺画在绘图纸上的适当位置,并标出海拔零线。 (2)根据各井的井口海拔标高,参照地形图,描绘出沿剖面线的地形线。快乐学 (3)根据横比例尺,正确地把井位点标画在剖面上。 (4)通过各井位作剖面线的垂线,或将校正后的井身画上,以代表并身。教育 (5)在图的左侧标出垂直的线段比例尺。教育 (5)将各井的地层分层界线、标准层、断点、接触关系等按海拔高度和纵比例尺的规定确地画在各井身线上。 (7)最后将各井相同层位的顶、底面连接起来,把属同一断层的各断点连接成断层线。 11.思考题:储量计算参数的确定 答:储量计算单元指计算一次储量的地层单元。衡量储量计算单元划分得是否合理, 应视其是否真实地描述相反映了地层分布形态,所算含油体积是否最接近地下油层实际情况。从这点出发,应该将具有统一油水系统的单个油藏作为1个储量计算单元。油水相间的多个泊藏叠合在—“起,分不清哪里是油,哪里是水,是无法算准地下含油体积的。但是,油藏大小不一,有时悬殊很大。大的油藏大到1个油水系统控制数百米油层厚度、数 百平方公里含油面积,例如大庆喇萨杏油田。小的油藏有时小到1个单砂层为1个油水系统,划分储量计算单元时应区别对待。在我国,用容积法计算储量一般先确定计算单元内各参数的平均值,然后将各参数相乘得储量。只要平均方法合理(采用权衡平均法),用平均参数计算的储量和单层单井计算的储量的累加值是相等的。平均参数不仅可计算储量,而且它是说明油田大小、储集层性质和原油性质的重要特征参数。