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一 地质常识 地球 地球半径约6300公里 地球内部分为三个圈层 地壳 地幔 地核 整个地壳平均厚33公里 约为地球半径的1 20 大陆地壳较厚 平均厚35公里 最厚处可达70公里 我国青藏高原 我们进行的钻探都在地壳里进行 相当于鸡蛋的鸡蛋壳的那一部分 二含油气盆地概述 地貌盆地 常指四周被高山或高原围绕的低洼地区 主要是指地形而言 沉积盆地 是指在某一特定地史时期 长期不断下沉接受沉积物堆积的地貌单元 这种单元可以是地貌上的某种低洼区 如湖泊 也可以不是低洼区 如海岸带 含油气盆地 是指具有良好的生储盖组合和圈闭条件 并且已经发生油气生成 运移和聚集 发现工业性的油气聚集的沉积盆地 二含油气盆地概述 世界上大约有600个沉积盆地 其中160个已开采了油气 240个进行了部分勘探 还有200个完全没有勘探 我国陆上沉积盆地共有236个 其中面积大于10万km2的盆地就有9个 即 塔里木盆地 鄂尔多斯盆地 松辽盆地 渤海湾盆地 四川盆地 柴达木盆地 准噶尔盆地 藏北盆地和二连盆地 总面积208万km2 面积10 1万km2的有40个 总面积101万km2 面积1万 1千km2的有119个 总面积为41万km2 二含油气盆地概述 一级构造 隆起 拗陷和斜坡 是底盘起伏而形成的构造 盆地内最高一级的构造 二级构造 按一定的规律成群 成带出现凸起 凹陷 三级构造 盆地内沉积盖层因褶皱和断裂活动而形成的构造 如背斜 向斜 断层等 这是盆地最低一级的构造 是油气聚集的基本单元 三 地质年代及地质年代表 地球大约在距今45 46亿年形成 地质时代表及其代号是国际通用的 以宙 代 纪 世 期纪年 相对应的地质年代的地层以宇 界 系 统 组划分 地质年代表 塔里木常用地层代码 塔里木常用地层代码 四 岩石分类 岩石按成因分为岩浆岩 沉积岩 变质岩三大类 岩浆岩的成因是 地球内部岩浆在巨大的压力作用下 沿着地壳薄弱地带侵入地壳上部或喷出地表形成火山喷发 随着温度压力的减小 冷却凝固而形成的岩石 就是岩浆岩 沉积岩是在外力作用下形成的 裸露在地表的岩石 在风吹 雨打 日晒以及生物作用下被破坏 这些碎屑物经风力流水的搬运作用由一地搬运到另一地沉积下来 经过压紧固结作用而形成的岩石就是沉积岩 石油主要存在于沉积岩中 因此沉积岩是我们主要研究的对象 变质岩是已形成的岩石 在岩浆活动 地壳运动产生的高温高压作用 使原来岩石的成分性质发生改变而形成新的岩石 就是变质岩 例如 石灰岩变成大理岩 页岩变成板岩等 变质岩多形成变质矿产 有名的和田玉即属于变质岩 四 沉积岩分类 四 沉积岩分类 碎屑颗粒直径的大小称为粒度 它是碎屑岩最重要和最基本的结构特征 在正常的碎屑岩中 粒度的变化是连续的 通常粒度分为砾 砂和粉砂三级 常用的碎屑颗粒粒度分级表 四 沉积岩分类 1 砾岩主要由砾石构成的粗碎屑岩称为砾岩 2 砂岩主要由砂粒 其含量大于50 组成的碎屑岩称为砂岩 从结构上看 砂岩由砂级碎屑 基质和胶结物三部分组成 3 粉砂岩主要由粉砂级碎屑颗粒 含量大于50 组成的细碎屑岩称为粉砂岩 其碎屑成分较单纯 以稳定的石英为主 白云母较多 长石较少 岩屑极少或无 常含稳定重矿物 含量可达2 3 胶结物以碳酸盐为主 铁质和硅质较少 碎屑岩分类 四 沉积岩分类 粘土岩分类1 泥岩一种成分较复杂 页理不发育的粘土岩 它是弱固结的粘土经压固 脱水 微弱的重结晶等作用形成的 根据泥岩中所含非粘土矿物的成分 它可分为钙质泥岩 硅质泥岩 铁质泥岩 碳质泥岩和黑色泥岩等 由于黑色泥岩富含有机质 因此是良好的油源岩 2 页岩页岩是一种成分较复杂 具有页状层理的粘土岩 它是由弱固结的粘土经较强的压固 脱水和重结晶等作用形成的 锤击很容易分裂成薄片 颜色有绿 黑 灰 红等 它的成分除粘土矿物外 常混有石英 长石等矿物碎屑及其他化学物质 四 沉积岩分类 碳酸盐岩碳酸盐岩的矿物成分主要是方解石 白云石等碳酸盐矿物及自生矿物石膏 石英 黄铁矿 赤铁矿 海绿石等 另外还常含有机质和陆源碎屑 碳酸盐岩的主要化学成分是CaO MgO和CO2 其次还含有一些其它氧化物及混合物 五 沉积相 概念 沉积相就是指沉积环境及在该环境中形成的沉积岩 沉积物 特征的综合 沉积环境 自然地理条件 包括海 陆 河 湖 沼泽 冰川 沙漠等的分布及地势的高低 气候条件 包括气候的冷 热 干旱 潮湿 构造条件 包括大地构造背景及沉积盆地的隆起与拗陷 沉积介质的物理条件 包括介质的性质 如水 风 冰川 清水 浑水 浊流等 运动方式和能量大小以及水介质的温度和深度 沉积岩特征包括 岩性特征 如岩石的颜色 物质成分 结构 构造 岩石类型及共组合 古生物特征 如生物的种属和生态 以及地球化学特征 一 沉积相的概念 二 沉积相的分类 五 沉积相 六 储层岩石的孔隙结构及孔隙性 储集层 能够容纳和渗滤流体的岩层称为储集层 储集层须具备两个条件 1 是要有容纳流体的空间 即孔隙 2 是具有渗滤流体的能力 即孔隙是联通的 流体在其中可以流动 衡量储集层好坏的参数主要是储集层的孔隙性和渗透性 储集层类型 分布最广 最重要的储层有砂岩类 砾岩类 碳酸盐岩类 六 储层岩石的孔隙结构及孔隙性 1 储层岩石的孔隙结构及孔隙性孔隙度 孔隙度是指岩石中孔隙体积Vp与岩石总体积Vb的比值 Vb Vp VsVb 岩石总体积Vp 岩石中孔隙体积Vs 基质体积 七 油气物理性质 石油是由各种烃类和非烃类化合物所组成的复杂混合物 石油的性质包含物理性质和化学性质两个方面 物理性质包括颜色 密度 粘度 凝固点 溶解性 发热量 荧光性 旋光性等 化学性质包括化学组成 组分组成和杂质含量等 七 油气物理性质 油气藏主要组成是烷烃 环烷烃和芳香烃烷烃又叫石蜡烃族 其化学方程式CnH2n 2在常温常压下 CH4 C4H10为气态 C5H12 C16H34为液态 C16H34以上为固态 油气藏分为气藏 凝析气藏 临界油气藏 油藏 重质油气藏 沥青油砂矿 七 油气物理性质 原油密度 指在标准条件下 20度 0 1MPa 每立方米原油质量 原油相对密度 指在地面标准条件 20度 0 1MPa 下原油密度与4度纯水密度的比值 原油相对密度一般在0 75 0 95之间 少数大于0 95或小于0 75 相对密度在0 9 1 0的称为重质原油 小于0 9的称为轻质原油 原油冷却到由液体变为固体时的温度称为凝固点 原油的凝固点大约在 50 35 之间 凝固点的高低与石油中的组分含量有关 轻质组分含量高 凝固点低 重质组分含量高 尤其是石蜡含量高 凝固点就高 含硫量是指原油中所含硫 硫化物或单质硫分 的百分数 原油中含硫量较小 一般小于1 但对原油性质的影响很大 对管线有腐蚀作用 对人体健康有害 根据硫含量不同 可以分为低硫或含硫石油 原油性质参数 七 油气物理性质 溶解油气比Rs Vg VsVg 地层油在地面脱出的气量 标 m3 Vs 地面原油体积m3 体积系数Bo Vf VsVf 地层油体积m3Vs 地面原油体积m3 20度 压缩系数Co 1 Vf Vf P压缩系数范围 10 140 10 4MPa 七 油气物理性质 原油粘度是指原油在流动时所引起的内部摩擦阻力 原油粘度大小取决于温度 压力 溶解气量及其化学组成 温度增高其粘度降低 压力增高其粘度增大 溶解气量增加其粘度降低 轻质油组分增加 粘度降低 原油粘度变化较大 一般在1 100mPa s之间 粘度大的原油俗称稠油 稠油按其在油层条件下粘度大小分三类 粘度在50 10000mpa s称为普通稠油 粘度在10000 50000mpa s称为特稠油 粘度 50000mpa s称为超稠油 稠油由于流动性差而开发难度增大 一般来说 粘度大的原油密度也较大 2 油气藏分类 气藏 以干气CH4为主 含有少量乙烷 丙烷和丁烷 判别标准 气油比大于890 气比重小于0 65凝析气藏 含有CH4 C8的烃类 其中在常温时为液态的烃类在地下原始条件下为气态 随着压力下降会凝析出液态烃 判别标准 气油比大于890 气比重0 65 0 85油密度在0 7 0 8之间 挥发性油层和凝析气藏过渡带 生产气油比大于534且小于890 凝析油密度介于0 7 0 8g cm3 气相对密度介于0 65 0 8 如进行PVT取样做分析 则根据相图决定 油藏 油藏以液相为主 相对密度0 8 0 9 最高0 94重质油 稠油 地面脱气油密度0 934 1 00 粘度100 10000mpa s 沥青油砂矿 相对密度大于1 00粘度大于10000mpa s 八 地层水性质参数 矿化度 水中矿物盐的浓度 单位mg l氯根 氯根浓度值 水型 分四类1 硫酸钠 Na2SO4 地表型水2 重碳酸氢钠 NaHCO3 大陆封闭环境3 氯化镁 MgCL2 海洋环境4 氯化钙 CaCL2 深层封闭环境地层水性质有区域性 九 油 气 层工业油气流标准及试油结论规定 工业油气流标准 确定气井稳定产量一般以绝对无阻流量的四分之一计算 凝析气层工业气流标准一般与天然气层相同 对于凝析油含量大于50g m3 应将凝析油换算成当量天然气 九 油 气 层工业油气流标准及试油结论规定 干层标准 1 油层 具有工业价值的油层 即日产油量达到最低工业油流标准 生产气油比小于890 原油密度大于0 8g cm3 含水小于2 2 低产油层 日产油量小于最低工业油流标准 大于干层标准 生产气油比小于890 原油密度大于0 8g cm3 含水小于2 3 含水油层 油水同出 油量达到最低工业油流标准 原油密度大于0 8g cm3 含水2 10 4 低产含水油层 油水同出 油量小于最低工业油流标准 大于干层标准 原油密度大于0 8g cm3 含水2 10 5 油水同层 油水同出 油量达到最低工业油流标准 原油密度大于0 8g cm3 含水10 90 6 低产油水同层 油水同出 油量小于最低工业油流标准 大于干层标准 原油密度大于0 8g cm3 含水10 90 油层标准 九 油 气 层工业油气流标准及试油结论规定 1 气层 具有工业价值的气层或带凝析油者 即日产气量达到最低工业气流标准 生产气油比大于890 气相对密度小于0 65 2 低产气层 日产气量小于最低工业气流标准 大于干层标准 日产油量小于最低工业油流标准 生产气油比大于890 气相对密度小于0 65 3 凝析气层 日产气量达到最低工业气流标准 生产气油比大于890 凝析油密度介于0 7 0 8g cm3 气相对密度介于0 65 0 85 如进行PVT取样做分析 则根据相图决定 4 挥发性油层和凝析气藏过渡带 生产气油比大于534且小于890 凝析油密度介于0 7 0 8g cm3 气相对密度介于0 65 0 8 如进行PVT取样做分析 则根据相图决定 5 含水气层 日产气量达到最低工业气流标准 气水比大于4000 低产含水气层 日产气量小于最低工业气流标准 大于干层标准 气水比大于4000 6 气水同层 日产气量达到最低工业气流标准 气水比400 4000 7 低产气水同层 日产气量小于最低工业气流标准 气水比400 4000 九 油 气 层工业油气流标准及试油结论规定 气层标准 1 水层 纯水层 即日产水量大于水层标准 无油花 不含气 2 低产水层 纯水层 即日产水量小于水层标准 大于干层标准 无油花 不含气 2 低产油层 日产油量小于最低工业油流标准 大于干层标准 生产气油比小于890 原油密度大于0 8g cm3 含水小于2 3 含油水层 日产水量达到最低水层标准 原油密度大0 8g cm3 含水90 100 4 低产含油水层 日产水量小于最低水层标准 大于干层标准 原油密度大于0 8g cm3 含水90 100 4 低产含水油层 油水同出 油量小于最低工业油流标准 大于干层标准 原油密度大于0 8g cm3 含水2 10 5 含气水层 日产水量达到最低水层标准 气水比小于400 6 低产含气水层 日产水