油气田开发地质问答题

1 试述油气差异聚集原理的适用条件 聚集特征及意义 试述油气差异聚集原理的适用条件 聚集特征及意义 油气差异聚集的条件 静水条件下 在油气运移的主方向上存在一系列溢出点自下倾 方向向上倾方向递升的圈闭 油气源充足 盖层封闭能力足够大 特征 在系列圈闭中出现自上倾方向的空圈闭向下倾方向变为纯油藏 油气藏 纯气 藏的油气分布特征 油气差异聚集的意义 根据油气差异聚集的规律 可以预测盆地中油气藏的分布特征 在坳陷中主要分布油藏 隆起的高点为气藏 斜坡部位为油气藏 2 归纳总结石油与天然气地质学的核心内容 油气藏形成的基 归纳总结石油与天然气地质学的核心内容 油气藏形成的基 本条件 本条件 答 成盆 成烃 成藏研究是石油地质学的三大主要内容 油气藏的形成条件可归纳 为 生 储 盖 圈 运 保 所以本课程根据由浅到深可归纳为以下四部分内容 油气藏的基本要素 流体 生储盖层 圈闭 油气藏形成的基本原理 生成 运移 聚集 油气藏成藏分析 成藏条件 保存与破坏 含油气盆地及油气分布规律和控制因素 3 影响碎屑岩储集层储油物性的因素影响碎屑岩储集层储油物性的因素 1 沉积作用是影响砂岩储层原生孔隙发育的因素 2 压实作用结果使原生孔隙度降低 胶结作用使物性变差 溶解作用的结果 改善 储层物性 3 次生孔隙的影响 溶蚀作用 方解石替代难容硅酸盐 胶结物的基质中重结晶 作用产生细小的晶间孔隙 4 其他因素的影响 注入水或酸 会使粘土膨胀 阻塞孔隙 工作液在储集层发生 化学沉淀 结垢及产生油水乳化物 外来颗粒塞住孔隙或喉道 影响碳酸岩储集层物性的因素影响碳酸岩储集层物性的因素 1 沉积环境和岩石类型 2 成盐后生成作用 溶蚀作用 碳酸盐岩的溶解度 地下水的溶解能力 地貌 气 候和构造的影响 重结晶作用 白云化作用 3 裂缝发育程度 裂缝发育的岩性因素 裂缝发育的构造因素 背斜构造上裂缝的 分布 向斜地带裂缝的分布 断层带上裂缝的分布 4 分析油气藏的基本特征分析油气藏的基本特征 油气藏是什么 的特征 1 油气藏形成的时间长 2 石油组成成分和生油物质复杂 3 油气本身具有流动性 使其聚集地点与生成地点不一致 使得油气藏的研究显得 十分复杂 对于油气藏来讲 其大小通常是用储量来表示的 主要用到以下几个参数和术语 油气藏高度 是指油气藏顶到油气水界面的最大高差 含油边界 含气边界 含水边界 相应的界面与储集层顶面的交线 含油气面积 5 简述海陆相原油的基本区别简述海陆相原油的基本区别 答 1 海相以芳香 中间型和石蜡 环烷型为主 饱和烃占 25 70 芳香烃占 25 到 60 含蜡量低 含硫量高 V Ni 1 碳同位素 嘚踏 C13值 27 2 陆相以石蜡型为主 饱和烃占 60 90 芳香烃占 10 20 含蜡量高 含硫 量低 V Ni 1 碳同位素 嘚踏 C13值 29 6 何谓孔隙结构 用压汞法的原理如何评价储集层的孔隙结构 何谓孔隙结构 用压汞法的原理如何评价储集层的孔隙结构 孔隙结构指岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状 大小 分布以及相互关系 评价参 数 排驱压力 Pd 是指压汞实验中汞开始大量注入岩样的压力 表示非润湿相开始 注入岩样中最大连通喉道的毛细管压力 排驱压力越小 说明大孔喉越多 孔隙结构越好 孔喉半径集中范围与百分含量 孔喉半径的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 孔喉粗 分选好 其孔隙结构好 毛细管压力曲线上 曲线平坦段位 置越低 说明集中的孔喉越粗 平坦段越长 说明孔喉的百分含量越大 饱和度中值压力 是指非润湿相饱和度为 50 时对应的毛细管压力 Pc50 越低 则孔隙结构好 最小非饱和的孔隙体积百分数 Smin 当注入汞的压力达到仪器的最高压力时 仍 没有被汞侵入的孔隙体积百分数 束缚孔隙含量愈大 储集层渗透性能越差 7 简述油田水矿化度分布和特征简述油田水矿化度分布和特征 油田水的矿化度 即水中各种离子 分子和化合物的总含量 以水加热至 105 蒸发 后所剩残渣重量或离子总量来表示 单位 ml l g l 或 ppm 分布和特征 1 海相沉积油田水矿化度比陆相高 2 碳酸盐岩储层油田水矿化度比碎屑岩储层高 3 保存条件好的储层水矿化度比开启程度高的储层高 4 埋藏深的比埋藏浅的地层水矿化度高 8 背斜油气藏的油气分布特征 背斜油气藏的油气分布特征 1 油气局限于闭合区内 2 背斜油气藏中的储油层呈层状展布 尽管绝大多数油层的储 集性纵 横向存在较大的变化 但应是相互连通的 3 相互连通的多油层构成统一的块状 储集体 常形成巨大油气藏 9 简述碳酸盐岩储集层的类型 按照储集空间划分 简述碳酸盐岩储集层的类型 按照储集空间划分 孔隙型储集层 岩性 主要为颗粒石灰岩 鲕粒 碎屑 生物碎屑 粒晶灰岩及白云岩等 储集空间 原生和次生的粒间 粒内 晶间空隙发育 裂缝次之 溶蚀型储集层 储集空间 以溶蚀孔隙 洞 连成一个洞穴系统 分布 不整合面及大断裂带附近 特别是古风化壳 古岩溶带 裂缝型储集层 岩性 主要为白云岩 白云岩化灰岩 储集空间 裂缝为主 尤其纵横交错构成的裂缝网 其特征是 岩性测定其物性 极低 与油气实际产能不适应 复合型储集层 储集空间 孔 洞 缝同时或出现两种 有利于形成储量大 产量高的大型油气 田 10 简述油气初次运移的动力因素有哪些简述油气初次运移的动力因素有哪些 一般认为烃类从烃源岩排出是由于剩余压力驱动流体沿着剩余压力减小的方向流动造成的 结果 主要驱动动力有 1 压实作用 压实作用的瞬间剩余压力 泥质烃源岩的欠压实作用 2 流体热增压作用 地层流体受热膨胀的程度大于孔隙变大的程度而从空隙中流出 3 有机质生烃增压作用 干酪根生成大量油气使体积大幅度增大产生剩余压力使流体排出 4 粘土矿物脱水作用 5 烃类浓度梯度变化引起的扩散作用 烃类以分子状态向外扩散 11 简述按化学分类 干酪根的类型及特征 简述按化学分类 干酪根的类型及特征 型干酪根 富含脂肪族结构 富氢贫氧 H C 高 而 O C 低 是高产石油的干酪根 生烃潜力为 0 4 0 7 型干酪根 富含脂肪链及饱和环烷烃 也含有多环芳香烃及杂原子官能团 H C 较 高 O C 较低 其生烃潜力较高 生烃潜力为 0 3 0 5 型干酪根 富含多芳香核和含氧基团 H C 低 而 O C 高这类干酪根生成液态石油 的潜能较小 以成气为主 生烃潜力为 0 1 0 2 12 试述有机质成烃演化的阶段性及主要特征 试述有机质成烃演化的阶段性及主要特征 有机质向烃类转化过程可分为三个阶段 1 成岩作用阶段 未成熟阶段 该阶段以低温 低压和微生物生物化学为主要特点 主要形成的烃是生物甲烷气 生成的正烷烃多具明显的奇偶优势 成岩作用阶段后期也可 形成一些非生物成因的降解天然气以及未熟油 该阶段 Ro 小于 0 5 2 成作用阶段 成熟阶段 按照干酪根的成熟度和成烃产物划分为两个带 生油主带 干酪根通过热降解作用产生成熟的液态石油 该石油以中 低分子量的烃 类为主 奇碳优势逐渐消失 环烷烃和芳香烃的碳数和环数减少 Ro 为 0 5 1 2 凝析 油和湿气带 在较高的温度作用下 剩余的干酪根和已经形成的重烃继续热裂解形成轻烃 在地层温度和压力超过烃类相态转变的临界值时 发生逆蒸发 形成凝析油和更富含气态 烃的湿气 Ro 为 1 2 2 0 3 准变质作用阶段 过成熟阶段 该阶段埋深大 温度高 已经形成的轻质液态烃在 高温下继续裂解形成大量的热力学上的最稳定的甲烷 Ro 2 0 13 评价生油岩质量的主要指标 丰度 类型 成熟度 评价生油岩质量的主要指标 丰度 类型 成熟度 1 有机质的丰度指标 有机碳含量 氯仿沥青 A 总烃 HC 含量 其三者含量越高则有机质丰度越大 2 有机质的类型 有机质的类型常从 干酪根的类型和可溶有机质的性质和组成来加以区分 按干酪根的元素分类 一般认为 型干酪根生烃潜力最大 且生油为主 型生烃潜 力最差 且以生气为主 型介于两者之间 可溶有机质族组分的相对含量反映了有机质的演化 故也有参考意义 3 有机质的成熟度 镜质组反射率 R0 镜质组反射率与成岩作用关系密切相关 热变质作用愈深 镜 质组反射率愈大 热变质指数 TAI 在显微镜下通过透射光观测显微组分在热演化过程中的颜色变 化 按颜色变化确定有机质的演化程度 共分 5 个级别 1 级 黄色 未变化 2 级 桔色 轻微热变化 3 级 棕色或褐色 中等热变质 4 级 黑色 强变质 5 级 黑色 强烈热变质 伴有岩石变质现象 干酪根颜色及 H C O C 原子比关系 主要根据干酪根的颜色 结合 H C O C 原子比 关系图 来判断其转化程度 正烷烃分布特征和奇偶优势比 由于有机质成熟转化是一个加氢裂解的过程 随着热 演化作用的加强 杂质元素含量显著减少 碳链破裂 正烷烃的低碳组份含量增高 正烷 烃分布曲线显示主峰碳数小 曲线平滑 尖峰特征明显 代表成熟度高 奇偶优势比即正 烷烃中奇碳分子比偶碳分子的相对浓度 它有两种表示方法 即碳优势指数 CPI 和奇 偶优势指数 OPE 随着有机质成熟度的增加 CPI 值和 OEP 值愈接近 1 并趋于稳定 14 简述圈闭 油气藏类型划分的依据及主要类型 简述圈闭 油气藏类型划分的依据及主要类型 以圈闭成因为主要依据 将油气藏分为构造 地层 岩性等三个基本大类 构造油气藏是 指地壳运动使地层发生变形或变位而形成的构造圈闭中的油气聚集 地层油气藏是 指油气在地层圈闭中的聚集 岩性油气藏是 指由于储集层的岩性发生横向变化而形成的圈闭中的油气聚集 水动力油气藏是 由水动力与非渗透性岩层联合封闭 使静水条件下不能形成圈闭 的地方形成聚油气圈闭 并在其中聚集了相当规模的油气 复合油气藏是 储油气圈闭受多种因素的控制 即多种因素共同起作用时 15 油田水的主要水型及特征油田水的主要水型及特征 苏林根据 HCO3 SO42 Cl 和 Ca2 Na Mg2 6 种离子的相对含量 以 Na Cl Na Cl SO4 和 Cl Na Mg 这三个成因系数 把天然水划分为四种基本类型 它们 分别是大陆水中的硫酸钠型 Na2SO4 重碳酸钠型 NaHCO3 海水中的氯化镁型 MgCl2 深层水中的氯化钙型 CaCl2 苏林认为 在油田剖面上部以重碳酸钠型为 主 随着埋深增加 过渡为氯化镁型 最后成为氯化钙型 油田水的水化学类型以氯化钙 型为主 重碳酸钠型次之 硫酸钠型和氯化镁型较为罕见 16 不整合油气藏可分为哪几种类型 不整合油气藏可分为哪几种类型 不整合油气藏可分为 地层超覆油气藏 在不整合面上由于地层超覆沉积的砂岩体直接与不整合面接 触 不整合面从下面与储集层上倾方向相切 并对储集层上倾方向起支撑和封闭作用 油 藏为层状 不整合面下不整合油气藏 不整合面在储集层上面对储集层上倾方向进行封闭 储层两侧仍为不渗透岩层封闭 油气藏为层状 闭合面积由通过溢出点的储层构造等高线 和储层剥蚀线形成的闭合区来决定 古潜山油气藏 是由长期遭受风化剥蚀的古地形突起被上覆不渗透岩层所覆盖 形成圈闭条件 油气聚集其中而形成的 油气藏呈块状分布 不受层位控制 基岩油气藏 油气储集于沉积岩基底结晶岩系中的油气藏 实际上它是属于特 殊类型的古潜山油气藏 17 简述油气生成必须具备的条件及有利生油的岩相古地理环 简述油气生成必须具备的条件及有利生油的岩相古地理环 境境 晚期生油理论认为 油气生成必须具备两个条件 一是有足够的有机质并能保存下来 一是要有足够的热量保证有机质转化为油气 岩相古地理环境 主要有海相和陆相 海相中浅海大陆架 三角洲区以及海湾 泻湖 这些环 境 对有机质的保存和转化有利 是有利的生油区域 陆相中半深湖 深湖相区 汇集大量的有机质 沉积快 还原环境 有利于生油 浅湖 沼泽区以高等植物为主 可 形成 型干酪根 是生气的主要区域 18 简述油气藏形成的基本条件 简述油气藏形成的基本条件 具丰富的油气源条件 盆地中油气源是油气藏形成的首要条件 油气源是否丰 富取决于成烃拗陷的大小 烃源岩的成烃条件和成烃演化史 要具有足够大的成烃拗陷 生油岩的面积要大 厚度要厚 生油岩的质量要好 有机质丰度高 类型好 要达到成熟 具有良好的储集层和有利的生 储 盖组合和传输条件 储集层的储集物性好 孔隙结构好 要具备良好的生 储 盖组合形式 最佳的生油岩厚度 最佳的砂泥岩百分 比 具大容积的有效圈闭 圈闭容积要大 形成时间要早 距油源近 闭合高度要 高 盖层封闭能力好 有良好的保存条件 构造运动不要太强烈或地下水活动不活跃 保证圈闭容积 不改变或不破坏 圈闭中的油气不受氧化变质 19 简述中国含油气盆地的分布格局及油气聚集特征简述中国含油气盆地的分布格局及油气聚集特征 太平洋板块俯冲形成东部地区性的裂陷盆地 油气聚集特征 断层 披盖背斜 滚动背斜 盐丘构造古潜山 印度板块碰撞形成西部地区的挤压盆地 油气聚集特征 挤压背斜 逆冲断裂带 中部多旋回克拉通盆地 油气聚集特征 圈闭类型 盆地边缘为陡背斜 西部有逆断层圈闭 中央为缓背斜 20 石油化合物的类型及特征 石油化合物的类型及特征 1 烃类化合物 正构烷烃 在常温常压下 C1 C4 的烷烃为气态 C5 C16 的烷烃为液态 C17 的 高分子烷烃皆呈固态 石油中已鉴定出的正烷烃有 C1 C45 但大部分正烷烃碳数 C35 正构烷烃的分子 量随石油成熟度增加而减小 其含量主要取决于生成石油的原始有机质的类型 陆相原油 含量多 海相原油含量少 异构烷烃饱和烃 碳原子以单键呈直链式相连 有支链 石油中的异构烷烃以 C10为主 且以异戊间二烯烷烃最重要 其特点是在直链上每 4 个碳原子有一个甲基支链 其可以用于油源对比 故可作为生物标志化合物 2 环烷烃 一类具有碳环结构的饱和烃 石油中的环烷烃以单环双环为主 多为五员 环或六员环 多环烷烃的含量随石油成熟度的增加而减少 原油中多环的环烷烃一般具有 很高的旋光性 所以没成熟的原油旋光性高 多环环烷烃被作为有机成因的主要证据之一 3 芳香烃 含有苯环结构 属不饱和烃 根据其结构不同可分为单环 多环 稠环 石油中以苯 萘 菲三种化合物含量最多 随石油成熟度增加 芳香烃向低环演化 4 非烃类化合物 含硫化合物 最重要的非烃