中国地质大学(武汉)专业课《石油及天然气地质学》复习要点.doc

石油及天然气地质学复习要点#中国地质大学(武汉)考研专业课复习要点#第一章 油气藏中的流体1.简述海相与陆相石油的基本区别？（1）石油类型（2）含蜡量（3）含硫量（4）钒和镍含量与比值（5）碳稳定同位素组成2.气藏气中常见的化学组成是什么？（1）主要成分：烃类，通常甲烷占优势（2）次要组成:非烃气（3）痕量到微量的惰性气体3.蒂索和怀特(1978)提出的石油分类？（1）石蜡型（2）环烷型（3）石蜡环烷型（4）芳香中间型（5）芳香环烷型（6）芳香沥青型4.石油的化合物组成？（1）正构烷烃（2）异构烷烃（3）环烷烃（4）芳烃和环烷芳烃（5）含硫、氮、氧化合物（6）生物标记化合物5.油田水的分类(Sulin，1948)？（1）硫酸钠型（2）重碳酸钠型（3）氯化镁型（4）氯化钙型6.油田水的来源？（1）沉积水（2）渗入水（3）转化水（4）深成水。7.油田水的产状？（1）与油、气分布的相对位置，分为底水和边水（2）与油层的相对位置分为上层水、夹层水和下层水（3）按照水在储集层的存在状态可分为：气态水、吸附水、毛细管水和自由水8.油田水的化学组成？（1）无机组成：常量组分、微量组分（2）有机组分：烃类、酚和有机酸（3）溶解气：O2、H2、CO2、H2S、CH4、He等9.不同成因天然气的化学组成和碳氢稳定同位素的基本特征？（1）生物成因气：甲烷气及部分CO2和少量N2；13C1值一般-55-90之间；D值较低。（2）油型气：石油和凝析油伴生气，重烃气含量一般大于5，最高可达4050，甚至可超过甲烷含量。过成熟以甲烷为主，重烃气一般小于2；碳稳定同位素：由石油伴生气凝析油伴生气过成熟干气，大致分别为-55-40、-45-30、-35；D偏高，与13C值频率分布特征一样，随烷烃气中碳数增加，D值频率区间值变重。（3）煤型气：重烃气含量有时可达10以上，甲烷气一般占70-95非烃气中普遍含N2和Hg蒸气，也常含CO2，但贫H2S；我国煤型气的13C1值分布在-41.8至-24.9之间。（4）无机成因气：以甲烷占优势，可见少量到微量烯烃，并含有较高的H2、N2、CO2、CO和He；13C1-20，13Cco2大多数在-8-0之间，最大可达+27第二章 储集层和盖层1.简述砂岩的主要孔隙类型及其成因.（1）粒间孔隙、特大孔隙,原生、次生（2）铸模孔隙,碳酸盐粒屑、结晶矿物（如盐、菱铁矿等）被溶蚀（3）组分内孔隙,原生的，也可以是成岩过程及其后生的（4）裂缝，构造应力、压裂、强烈溶蚀等2.储集层的物理性质包括哪些内容?（1）孔隙性（2）渗透性（3）孔隙结构（4）流体饱和度3.按孔隙大小可分为几种类型?（1）超毛细管孔隙（2）毛细管孔隙（3）微毛细管孔隙4.定量描述孔隙结构的参数有哪些?（1）排驱（替）压力（Pd）（2）孔喉半径集中范围与百分含量（3）饱和度中值压力（Pc50）（4）最小非饱和的孔隙体积百分数（Smin）5.如何评价储集岩的物性? 以砂岩为例：（1）孔隙性（分5级）（2）渗透性（分7级）（3）孔隙结构（4参数评价）6.如何评价储层孔隙结构?（1）排驱（替）压力（Pd）：越小，孔喉越粗，孔隙结构越好；反之，则反之。（2）孔喉半径集中范围与百分含量：反映了孔喉半径的粗细程度和分选性。孔喉越粗，分选性越好，孔隙结构越好。（3）饱和度中值压力（Pc50）：Pc50越低，r50越大，则孔隙结构越好（4）最小非饱和的孔隙体积百分数（Smin）：束缚孔隙含量愈大，储集层的渗流性能就越差7.影响砂岩储集性的因素有哪些?（1）沉积作用对储集性的影响：碎屑颗粒的矿物成分、碎屑颗粒的排列方式、碎屑颗粒的粒度与分选、杂基含量（2）成岩后生作用对砂岩储集性的影响：压实作用、胶结作用、溶解作用8.影响碳酸盐岩储集性的因素有那些?（1）沉积环境：介质的水动力条件（2）成岩后生作用：溶蚀作用、重结晶作用、白云石化作用等9.影响砂岩储集物性的成岩后生作用?（1）压实作用：早期机械压实和晚期的压溶作用（2）胶结作用：胶结物的成分，粘土矿物的组成、含量、产状和分布特征都直接影响砂岩的储层特征（3）溶解作用：形成次生溶蚀孔隙10.影响碳酸盐岩储集物性的成岩后生作用？ 主要包括：溶蚀作用、重结晶作用、白云石化作用、方解石化作用、硅化作用、硫酸盐化作用等11.其他岩类储集层有哪些岩类? 如：火山碎屑岩、火山喷发岩、岩浆侵入岩、变质岩、砾岩、泥岩、煤层以及古风化壳等12.如何评价盖层的好坏?（1）孔隙大小（2）盖层的渗透性和排驱压力（3）盖层的厚度及连续性（4）埋深13.盖层的封闭机制？（1）毛细管压力封闭（2）异常高压封闭14.盖层的岩石类型？（1）泥页岩类（2）蒸发岩类（3）致密灰岩15.储层与盖层的关系如何?盖层是相对于储层而存在的，其上覆于储层，离开某个具体储层，盖层也就失去其存在的意义；上覆岩层起盖层作用，单就毛细管封闭而言，关键在于它与下伏储层间存在毛细管压差16.碎屑岩储集层的不均一性有几种类型? 七种类型：砂体的形态、 流体滚动的泥岩隔挡、岩相和岩相组合、沉积构造、 纹层、 成岩作用、 裂隙作用第三章 圈闭和油气藏1.简述如何评价圈闭的有效性。大（容积）、近（距源区近、在运移路线上）、早（形成时间早）、高（闭合度）、保（封闭性好）这5个基本条件。2.简述圈闭的现代概念及各种圈闭类型特征？概念：储集层中被油气高势区和非渗性遮挡（屏蔽）联合或单独封闭的相对油气低势区（以下圈闭类型具体特征略）。（1）构造圈闭：背斜圈闭、断层圈闭、裂缝性背斜圈闭、刺穿圈闭，储层顶面发生局部变形，变位等（2）地层圈闭：岩性圈闭、不整合圈闭，储层四周或上倾方向岩性变化或地层中断（3）水动力圈闭：构造鼻型水动力圈闭、单斜型水动力圈闭、纯水动力圈闭，在静水条件时不寻在圈闭（4）复合圈闭：构造地层复合圈闭、构造水动力复合圈闭、地层-水动力、构造-地层-水动力复合圈闭，圈闭形成控制因素不单一3.圈闭度量的实质及其一般步骤是什么？实质是确定一个圈闭有效容积的大小，其步骤一般包括，确定溢出点、确定闭合高、确定闭合面积第四章 油气成因和烃源岩1.简述如何评价烃源岩的好坏？一般需从:有机质的数量、有机质的类型、有机质的成熟度3个方面进行研究并做出定性和定量的评价3.论述有机晚期成油说的基本内容。当母岩埋藏达到一定的深度与温度时，有机质才大量的生成液态的成熟烃4.简述沉积有机质热演化阶段划分及各阶段特征？（1）未成熟阶段（Ro约为0.4%0.6%），生成一些未熟油气及生物成因气（2）成熟阶段（Ro为0.5%2.0%），干酪根将开始大量降解生成石油，后期热裂解生成轻质油和湿气（3）过成熟阶段（Ro2.0%），热裂解干气5.评价有机质成熟度的主要指标及其应用?（1）镜质体反射率法，镜质体反射率随成熟度而增加；（2）孢粉和干酪根颜色，在显微镜透射光下，孢子、花粉和其他微体化石随成熟作用的增强而显不同颜色；（3）岩石热解参数，利用岩石热解分析资料中S1/(S1+S2)和热解峰温Tmax()两个参数可确定生油岩的未成熟带、成油带和成气带（4）可溶有机质，（五个方面来论述，包括：轻烃，生物标志化合物等）6.温度和时问对干酪根成烃演化的影响? 温度在干酪根成烃演化过程中起着决定性的作用；时间可以补偿温度，但与温度相比，时间屈居次要地位；时间和温度有补偿作用，低温长时间与高温短时间的作用可达到同样的成熟度效果7.沉积有机质的原始生化组成及其对成烃的意义? 其生化组成除水以外，主要有脂类、碳水化合物、蛋白质、木质素。脂类是最重要的生油母质；碳水化合物数量大，其纤维素是成煤的重要母质之一；蛋白质与石油中的低碳烃和含氮化合物可能有成因联系；木质素是成煤的重要母质，也可成天然气，也可能是石油中芳烃的母质之一。8.油气有机成因的主要证据? 90%油气产自沉积岩；油气在地壳的出现与地史上生物的发育有关；含油层位与富含有机质的层位有依存关系；封闭的砂岩透镜体的油气；油气的元素组成与有机物质相近；油气中存在生物标记化合物；碳稳定同位素于生物物质的接近；石油具有旋光性；模拟实验从多种有机质中获得油气；测试分析技术从沉积物中可鉴定烃类9.促使沉积有机质演化成烃的主要因素? 所涉及的主要因素有：细菌、温度、时间、催化剂、放射性、压力10.油气地球化学对比的意义及其主要参数? 意义：确定油气的油气原岩；天然气的成因分类。 石油对比参数：微量元素系列和V/Ni比值，生物标志化合物如类异戊间二烯烷烃的系列分布，甾族和萜类化合物的分布型式和特征；正构和异构烷烃、环烷烃、芳香烃等系列化合物的分布型式和比值；各种石油组分的碳氢稳定同位素等； 天然气的对比参数：烃气富集系数即烃气/非烃气、甲烷系数(湿气指数)C1/Ci、干燥系数C1/C2、重烃系数或湿度C2/C1和13C1、13C2、13Cco2、D、3He/4He、40Ar/36Ar以及Ro在对比和确定天然气成因时往往选用一个或多个坐标对第五章 石油和天然气运移1.简述微裂缝排烃模式。在异常高压作用岩石产生微裂缝，通过微裂缝排出游离石油或天然气。异常高压的成因可有欠压实作用、水热增压、烃类生成等因素。运移通道以微裂缝为主，也包括孔隙系统。相态包括油相、气相、油气水单独渗流和混合渗流等多种2.油气初次运移的机理是什么？论述油气“在什么因素驱使下”、呈“何种相态”、通过“什么途径”排出烃源岩的。3.初次运移、二次远移的研究内容包括哪些方面?（1）初次运移：介质条件、初次运移的机理、初次运移的其它问题，如：运移痕迹、时期、深度、效率、方向；（2）二次运移：介质条件、作用力、流体势场、运动学特征。4.初次运移的介质条件如何?（1）烃源岩的物理特征：压实、孔隙及比表面；润湿性与毛细管压力（2）初次运移的物理化学条件：温度、压力5.初次运移(排烃)与油气生成关系如何? 在油气生成之后，只要具备了排烃的条件，就有可能发生初次运移。6.如何确定初次运移的时间、深度?（1）根据压实阶段确定（2）根据微裂缝形成时间确定（3）根据有机包裹体（4）地球化学分析7.初次运移的模式。（1）“压实水流”模式 （2）“微裂缝排烃”模式 （3）扩散作用8.初次运移的相态。（1）分子溶液（2）胶体溶液（3）连续烃相与混合相（4）分子扩散9.油气初次运移的驱使因素。（1）压实作用（2）热力作用（3）成烃增压（4）粘土矿物脱水作用（5）扩散作用10.影响初次运移的因素有哪些？概括而言，这些因素可分为两类：其中一类主要是通过产生或增加孔隙流体压力而起作用的，也就是说压差是其直接驱动因素。另一类为扩散作用主要由浓度差驱动的。因此，烃源岩内部和外界的压力差和浓度差，是油气初次运移的本质原因。11.二次运移的特征及与油气聚集成藏关系如何? 特征从以下方面论述：二次运移的介质条件、二次运移的作用力、二次运移的流体势场、运动学特征；与油气成藏关系：油气二次运移的最终结果，便是停止运移，在圈闭中聚集成藏。此外，运移过程中的油气也要发生一些性质和数量上的变化。12.二次运移油气的受力情况。单位质量的石油质点受到以下4种力的作用：重力、浮力、水动力、毛细管力13.有机包裹体研究在油气过移研究中有哪些应用?（1）初次运移：烃源岩中的有机包裹体有利于揭示油气初次运移时的温、压、盐条件、油气相态和成分、通道与方向等因素；（2）二次运移：研究有机包裹体的成分、盐度、均一化温度，以及相态都能够提练出许多有关油气运移的有用信息。14.如何确定二次运移的方向? 油气质点在遇到盖层或其他不渗透的遮挡面之前，分别沿自身的力场强度方向运移。油气遇到遮挡面之后，如果遮挡面和油气等势面平行，油气停积在遮挡下方，不能继续运移。如果遮挡面和等势面斜交时，力场强度再分解为平行和垂直遮挡面的两个分量，平行于遮挡面分量控制油气继续运移的可能性和方向。15.水动力对油气二次运移影响如何?当地下储集层中的水处于流动状态时，油气受到水动力的作用，推动单位质量石油质点运移的水动力值等于：F=w*Ew/o；净浮力和水动力的矢量和（Eo）是油气运移的动力，合力的大小决定了二次运移的可能性、速率和方向16.二次运移的条件与结果。条件：首先，孔隙中油气饱和度So、Sg必须大于临界油气饱和度；其次，二次运移的动力必须不小于阻力才行。结果：便是油气停止运移，在圈闭中聚集成藏。第六章 油气藏形成与破坏1.分析含油气盆地中形成油气田的综合地质条件。（1）成烃坳陷和充足油气源；（2）有利的生储盖组合和油气输导；（3） 有效圈闭和油气聚集；（4） 油气藏保存（或破坏）和油气再分布。2.油气差异聚集原理是什么？在油气源区形成的油气，进入饱含水的储集层后，沿一定的路线（由溢出点所控制）向储集层上倾方向运移，位于运移路线上的系列圈闭将被油气所充满，那些不在运移路线上的圈闭仍被水所充满；被油气充满的圈闭依然可以聚集天然气，但被天然气充满的圈闭就不能再聚集油了。3.油气差异聚集原理及意义、生储盖组合的基本该念和分类。原理：如第二题所述，意义：指明油气运移的方向和路线，为我们选择勘探对象时提供一方面的依据，减少盲目性。所谓生、储、盖组合，系指烃源层、储集层和盖层的组合型式；依据生、储层在时间和空间上的分布和接触关系，将生、储、盖层组合分为两大类： 连续的或相邻的生、储、盖组合； 不连续的或间断性的生、储、盖组合。再根据接触的方式和通道的特征，将各类组合进一步划分出若干具体的型式（七小类）4.确定油气藏形成时间的方法。（1）地质分析法：基于圈闭形成时间，基于烃源岩的主要生排烃期等六种方法；（2）储集岩成岩矿物分析法：基于自生伊利石定年流体包裹体等四种方法5.形成有效圈闭闭的必要条件、油气藏中石油的变化。有效圈闭必须具备：大（容积）、近（距源区近、在运移路线上）、早（形成时间早）、高（闭合度）、保（封闭性好）这5个基本条件。石油的氧化变质，原油热演化变质，天然气的次生变化和破坏6.引起圈闭破坏和油气再分布的地质作用。（1）断裂（2）其他地质作用：储集（油）层不均衡掀起作用、储集（油）层因构造运动上升变浅、水动力作用不仅造成油水界面倾斜，而且明显改变圈闭的大小和位置第七章 油气聚集单元与分布1.以地球动力学为基础的盆地分类：（1）张性盆地（2）压性盆地（3）拉分盆地 以活动论为基础的盆地分类。 Dickinson把盆地分为“裂谷型”和“造山型”二大类2.决定盆地中油气丰度的基本因素。取决于成烃、成藏及保存诸因素的有机配合3.油气聚集带的主要类型。（1）背斜型油气聚集带（3小类）（2）断裂型油气聚集带（4小类）（3）礁型油气田（藏）带（4小类）第八章 含油气系统及盆地模拟1.含油气系统的命名方案及主要分类。命名：含油气系统的名称包含了烃源岩、主要储集岩名称以及用符号表示的该系统的可靠性水平分类：国内外不同研究者从不同角度对含油气系统提出了数十种分类方案，但以成因、构造为主要分类依据的方案较多，国外如：Perrodon三分法；Magoon分类法；Magoon和Dow分类法等；国内如：窦立荣分类法等。2.含油气系统的描述方法。用“四图一表”来较好的描述与说明含油气系统：油气聚集统计表、埋藏史图、剖面图、平面图、含油气系统事件图3.含油气系统的评价内容。（1）油气充注能力（2）含油气系统效率（3）含油气系统规模（4）含油气系统类型4.盆地模拟技术的发展历史与趋势。历史：世界上第一个盆地模拟系统于1978年诞生于德国，在我国，胜利油田于1980年引进了西德的一维盆地模拟的方法并移植了相应的软件系统，目前国际上较为流行4套盆地动态数值模拟系统：Petromod、Basin2、Temispack、BasinMod；趋势：在空间上，由一维模型发展成二维模型，正朝着三维模型方向发展；在相态上，由笼统的单相发展成二相、三相，正朝着多组分方向发展；在功能上，从单一、简单的模拟计算向地质家综合评价应用平台方向发展。第九章 非常规含气系统和非常规油气资源1.非常规天然气系统目前主要指哪几类？（1）深盆气系统（2）煤层气系统2.非常规油气资源主要指那些类型？（1）沥青砂资源（2）油页岩资源（3）天然气水合物资源3.盆地中心气（深盆气）系统的地质特征。（1）分布特征（2）气水倒置特征（3）异常压力特征（4）储层特征与封闭条件4.请总结我国和世界油页岩分布现状 。世界：主要分布在西半球，其中北美和南美分别占53%和20%，拥有丰富的油页岩资源的国家主要有美国、俄罗斯、加拿大、中国、扎伊尔、巴西等；我国：主要集中在东北和中南地区，约85%以上的资源分布在吉林、辽宁和广东省5.天然气水合物中的甲烷气体资源量和含碳量。天然气水合物的总量换算为甲烷气体,高达21016m3,其含碳量比迄今世界上所有已知石油、天然气、煤炭矿产大2倍,约占化石燃料(煤、石油、天然气)的53%第十章 油气勘探与油气资源评价1.油气勘探涉及到的主要方法技术。 地面地质调查、卫星遥感遥测、重力、磁法和电法勘探、地球化学勘探、地震勘探、钻井、测井、综合录井、井下测试及试井2.油气勘探阶段的划分及各阶段的主要内容与技术布置（1）盆地区域普查阶段，查明盆地的区域石油地质条件，主要技术布置包括：地面地质调查、区域地球物理和地球化学、遥感手段以及区域地震勘探和基准井及参数井部署等（2）区带详查阶段，提出有利的含油气区带、估算出来的所有圈闭内可能的潜在资源