石油通论电子稿.doc

绪论一、什么是石油和天然气石油：一种存在于地下岩石孔隙介质中的由各种碳（占83-87%）氢（占12-14%）化合物及其衍生物组成的呈液态可燃有机矿产，是多种有机化合物组成的混合物，是液态的可燃有机矿产天然气：广义上是指存在于自然界的一切天然生成的气体。包括不同成分组成、不同成因、不同产出状态的气体狭义即油气地质上是指存在于地壳岩石孔隙（孔、洞、缝）天然生成的以烃类为主的可燃气体多数天然气是有机成因的，也有无机成因的，既可与石油伴生，也可以单独成藏凡有石油的地方肯定有天然气；但是有天然气的地方不一定有石油三、什么是石油工业石油工业是从事石油勘探、石油开发和石油加工的能源和基础原材料生产部门。它是一个高风险、高投入、高技术密集的行业石油勘探与石油生产 上游石油炼制与石油化工 下游石油工业的特点 （1）探索性 由于油气在地壳中分布的复杂性和不确定性，使得油气田勘探成为一门地区性和探索性很强的学科。 世界上没有完全相同的盆地和油气藏，世界上也没有完全不同的盆地和油气田（2）综合性 油气工业是一项综合运用地质、物探、化探、钻井、录井、测井、试井等多工种联合作业，以寻找、发现、探明油气地质储量为目的的系统工程。 在这个产业中包含了地质学、沉积学、构造地质学、石油地质学、地球物理学、地球化学、勘探经济学、管理学等多学科专门知识（3）风险性 油气工业涉及的因素复杂，情况多变，头绪众多，它必然面临各种各样的风险，包括地质风险、工程风险、自然灾害风险、政治经济风险等。 地质风险是油气勘探中面临的最主要风险因素（4）高利润性 油气工业虽然投资规模大，风险性强，但其巨额的经济回报也是其他项目所不能比拟的。以大庆油田为例，1998年，在油田含水率已达到85%以上的情况下，依然创利润130亿人民币，由此可见一斑1965年实现了原油自给1978年原油年产突破1亿吨-1993年成为原油净进口国-1997年原油产量达到1.6亿吨1959年9月26日，松辽盆地松基3井获得了工业油流，大庆油田发现。大庆之后还发现了胜利（1961）、大港（1964）、下辽河（1967）和任丘（华北）（1972）、南阳（中原）（1975）等重要石油产地1976年大庆油田年产量突破5000万吨，为全国原油年产上1亿吨打下了基础（四）我国油气资源可持续发展战略（六个方针）贯彻“立足国内、开拓国际、油气并举、厉行节约、发展替代、建立储备的方针，要在立足国内石油资源勘探开发，保持和增加国内石油产量的同时，大踏步走向世界，充分利用两种资源、两个市场，建立全球油气供应体系，以满足中国经济对油气资源日益增长的需求 立足国内-以国内石油资源勘探开发为主，在保持合理储量接替和储采结构的条件下，努力增加石油生产，保障国内石油的基本需求。到2020年，力争国内石油保障程度达到50%左右开拓国际-将国家油气战略置于全球大背景下，积极参与分享国外油气资源，积极进入石油交易市场，多种手段发展国际油气贸易，以合理的经济代价，建立长期安全稳定的、全方位的、多渠道的海外油气生产基地和供应渠道，有效弥补国内油气供需缺口 油气并举-将天然气放在与石油同等重要的位置，加快天然气的开发利用，逐步改善能源结构。争取用10年左右的时间，使天然气在中国一次能源消费结构中的比重由目前的2.8%上升到10%以上 厉行节约-坚持开源与节流并重，把节约放在优先地位，抑制不合理的油气消费，提高能源利用效率。争取用较少的油气消耗支持国民经济的快速发展发展替代-从长远来看，在解决中国石油供应短缺的问题上，应积极采取石油替代战略，主要有：合理开发和利用国产优质煤炭替代石油；加快发展核电替代石油；努力培育天然气利用市场、提高天然气产量替代石油；积极发展煤层气产业替代石油 建立储备-逐步建立国家战略石油储备，调节国内供求关系，平抑油价起伏不定、增强应对突发事件的能力，保障国家石油供应安全 石油地质石油地质学（定义）：研究石油和天然气在地壳中生成、运移和分布规律的地质学分支。石油和天然气地质学的简称 地球的物理性质；1地球的质量为：5.9761024kg2平均密度为5.517克立方厘米。3组成地球的岩石、水、大气、生物都含有一定的放射性元素，4地球具有磁性，且和地理的南北极不一致，5地球存在电场，带有电，6地球还具有一定的塑性3、地球的温度（1）外热层（变温层）；日变化影响深度为11.5m 年变化影响深度为2030m （2）常温层与当地年平均温度大致相当，常年不 变，其影响深度一般为2040m（3）增温层地温随深度增加而逐渐增加，受地球内 部热能影响，深度每增加100米升高的温度称为地温梯 度。一般大陆为15/100m，海底为48/100m 4、地球的内部圈层（两个面三个层）（1）莫霍面位于地表以下数公里40km，纵波到达这一界面后，其速度由平均67km/s，突升为8.1km/s。此面是由南斯拉夫学者莫霍洛维奇（Mohorovicic）于1909年首先发现的，因此被称为莫霍洛维奇面，简称莫霍面。其上为地壳、其下为地幔（2）古登堡面位于地下2900km深度。横波到这一界面就消失了，纵波却能够通过。以最早（1914年）研究这一界面的美国地球物理学家古登堡的名字命名。其上为地幔，其下为地核地壳(33km)、上地幔(984km)、下地幔(2900km)、外核（液态）(4640km)、过渡层(5120km)、内核(6371km)-大洋地壳与大陆地壳的起区别（大题） 地壳(crust)是固体地球的最外一圈，由岩石组成，是一个相对刚性的外壳。其下界以莫霍面与地幔分开。平均厚度约为16Km，分为大洋地壳（ocean crust）和大陆地壳（continental crust）两种类型 大陆地壳（简称陆壳）的厚度不一，最薄处在沿海的平原上（20Km），最厚处在青藏高原上（70-80Km），平均厚度为35Km。上层主要是由氧、硅、铝等组成（硅铝层），平均密度为2.7g/cm3。下层主要成份是氧、硅、铁、镁（硅镁层），其平均密度为3.0g/cm3。分界面为康拉德面位于地壳内部。表现为纵波速度由6km/s突变为6.6km/s。由此而推断地壳分为密度不同的上、下两层 大洋地壳（简称洋壳）平均厚度6Km，只有硅镁层，因此，康拉德面并不到处存在，只存在于大陆地壳中。硅镁层在大陆地壳和大洋地壳中连续分布地质构造（定义）；组成地壳的岩层（或岩体受力而发生变位、变形留下的形迹称为地质构造。在层状岩石中表现最为明显。地质构造的基本类型有水平构造、单斜构造、褶皱构造和断裂构造等地质构造的类型；1水平构造 2单斜构造（岩层产状（单斜构造）三要素：走向、倾向、倾角） 3褶皱构造 基本形态；背斜、向斜 4、断裂构造岩石受到外力作用发生破裂的现象，称为断裂构造。分为节理和断层两大类 断层的组合形态； （1）地垒是由两条或多条走向基本一致倾向相反的正断层构成，中央部分相对上升，两侧相对下降的构造 （2）地堑是由两条或多条走向基本一致，相向倾斜的正断层构成，中央部分相对下降，两侧相对上升的构造 （三）板块板块构造刚性的岩石圈分裂成为许多巨大块体板块，它们驮在软流圈上作大规模水平运动，致使相邻板块相互作用，板块的边缘便成为地壳活动性强烈的地带（一）矿物矿物（mineral）是地质作用形成的天然单质或化合物，它具有一定的化学成分和物理性质。由一种元素组成的矿物，称为单质矿物，由两种或两种以上的元素组成的矿物，称化合物矿物 （二）岩石岩石（rock）是矿物的自然混合物，也可以是岩屑或矿屑的自然混合物。地壳是由岩石组成的。自然界中岩石种类繁多，有的是由一种矿物组成的单矿岩；有的是由多种矿物组成的复矿岩；有的是由岩屑或矿屑组成的碎屑岩 地质年代表 （没打）沉积盆地概念沉积盆地是指在一定特定时期，沉积物的堆积速率明显大于其周围区域，并具有较厚沉积物的构造单元。如松辽盆地、渤海湾盆地等油气成因无机成因说有机成因说；早起成油说、晚期成油说二、油气生成的物质基础（一）沉积有机质概念；在外力地质作用下，在还原环境中伴随其它矿物一起沉积、保存下来的生物残留物质 生物体的分泌物与死亡尸体可形成类脂化合物、蛋白质、糖类及木质素等有机组分，这些有机组分大部分通过生物再循环或物理化学作用遭到分解，仅少部分保存在沉积物(岩) 中形成有机质v 数量影响因素：生物物质的产量、原始有机质的保存条件沉积物堆积速度、沉积物的粒度（二）干酪根定义；生油母质，沉积岩中不溶于非氧化型酸、碱和非极性有机溶剂的分散沉积有机质成分；黑色或褐色粉末，是一种高分子聚合物，无固定的化学成分C（79%）H（9%）O（3%）S（5%）N（2%）微量元素类型；据碳、氢、氧元素的组成，干酪根分为型、型、型 3种类型类型1型 腐泥型2型 混合型3型 腐殖型H/C1.1-1.61.1-1.350.7-0-1.1O/C0.06-0.160.08-0.20.1-0.25来源藻类、水生低等微生物水生低等生物高等植物生油油潜力大，主要生成石油和油页岩潜力中等，主要生成石油和天然气潜力低，主要生成天然气、油气生成的主要阶段生物化学生气阶段热催化生油气阶段热裂解生凝析气阶段深部高温生气阶段生油（气）岩 定义；烃源岩（source rock）：能够生成油气，并能排出油气的岩石称为烃源岩（油源岩，气源岩）有效烃源岩（effective source rock）：能够生成油气，并能排出足以形成商业性油气聚集油气的岩石称为有效烃源岩（油源岩，气源岩）烃源层（source bed）：由烃源岩组成的地层称为烃源层生油（烃源）岩形成于低能静水环境，呈暗色、细粒、富含有机质和微体生物化石，常见分散状原生黄铁矿或菱镁矿，偶尔可见原生油苗。主要包括粘土岩和碳酸盐岩两大类。主要沉积于浅海、三角洲和深水-半深水湖泊环境中油气的聚集v 储集层：凡能够储存和渗滤流体的岩层#孔隙度 包括据对孔隙度和有效孔隙度.渗透性 指在一定压差下，岩石允许流体通过其连通孔隙的能力渗透性的好坏一般用渗透率表示渗透率包括 绝对、有效、相对渗透率渗透率与孔隙度成正相关的关系（四）影响碎屑岩储层储集物性的主要因素 1碎屑岩颗粒的矿物成分2碎屑颗粒的粒度及分选性 3碎屑颗粒的排列方式及磨圆度4胶结物的性质及含量二、盖层定义；位于储集层之上的一个渗透性很差，封隔油气向上散失的保护层类型；泥岩、页岩、盐岩、石膏和碳酸盐岩等#油气的运移初次运移&二次运移方式；渗滤、扩散油气二次运移的动力1.浮力2.水动力3.构造运动力初次运移的相态1.水溶相2.油溶气相3.气溶油相4.游离油相5.游离气相二次运移的相态1.游离油相2.游离气相#圈闭 （定义） 是指储集层中能够阻止油气运移，并使油气聚集的一种场所。它由储集层、盖层和遮挡物三部分组成（二）油气藏（定义）油气在单一圈闭中，具有独立压力系统和统一的油水界面的基本聚集油气藏是地壳中油气聚集的最基本单元二、油气藏的形成要素六大成藏要素：烃源岩-提供油气藏形成的物质基础 储集层-油气储-渗的空间和通道 盖 层-使储集层中的油气免于向上逸散的保护层 圈 闭-油气聚集的地质场所 运 移-油气从分散到集中的聚集过程 保 存-使已形成的油气藏免遭破坏、得以保存至今上述六大要素可归纳为四个基本条件： 一、具有充足的油气来源 二、具备有利的生储盖组合 三、具备有效的圈闭 四、具备必要的保存条件（二）划分类型大类类亚类构造油气藏背斜油气藏（根据圈闭成因细分）断层油气藏构造裂缝油气藏岩体刺穿油气藏地层油气藏地层不整合油气藏（根据圈闭成因细分）地层超覆油气藏生物礁油气藏岩性油气藏上倾尖灭型岩性油气藏（根据圈闭成因细分）透镜型岩性油气藏水动力油气藏（根据圈闭成因细分）复合油气藏（根据圈闭成因细分）油气的聚集单元一、含油气盆地的基本概念沉积盆地：地壳上在某一地质历史时期