第十二次课：第四章油气运移

.,三、石油和天然气的二次运移,二次运移（secondarymigration)：,石油和天然气进入储集层以后的一切运移,.,1、二次运移的相态,（1)石油二次运移相态,油珠、油条、连续油相,游离相态：,.,2、油气二次运移过程中的力,(1)毛细管力,油气运移过程中的阻力,油珠从孔隙进入喉道的阻力：,毛细管力的大小,.,（2）浮力和重力,浮力:油排开水的重量,重力:油本身的重量,油的上浮力:浮力和重力的合力,浮力的大小,.,石油运移的临界油柱高度,在静水压力条件下，石油运移的临界条件:油的上浮力等于油珠从孔隙进入喉道的阻力。,.,在浮力作用下油的运移方向,在水平地层中，油垂直向上运移至储层平面,在倾斜地层中，油沿储层顶面向上倾方向运移,.,（3)水动力(动水压力),水动力的概念,水动力实际上就是推动地层水流动的压力,B.测压面：同一层位各点水压头顶面的连线称该层的测压面（水位面）,储集层中水的流动方向总是从测压面高的一侧向测压面低的一侧运移,.,静水压力状态：,A,B,C,D,H,1,H,2,静水压面/水平测压面,地层水不流动，没有水动力。,.,动水压力状态：,储集层中水的流动方向总是从测压面高的一侧向测压面低的一侧运移,.,在水动力作用下地层水的流动方向,从宏观角度来讲，储集层中水的流动方向视水的来源不同而异,储集层内所含水的来源有三种：,.,A.压实水流：,压实水流：由于沉积物压实作用引起的地层水的流动。,压实水流的流动方向：,从深处向浅处流动从盆地的中心向盆地边缘流动,.,重力水流,重力水流：构造运动造成地层出露，地表水、大气水渗入形成的水流,重力水流的方向,从盆地边缘（山区、供水区）向盆地中心流动,.,3、油气二次运移通道和输导体系,(1)油气二次运移通道的类型,微观上：孔隙和裂缝,宏观上：输导层、断层和不整合面,输导层,输导层是具有发育的孔隙、裂缝或孔洞等运移基本空间的渗透性地层,碎屑岩输导层：砂岩层、砾岩层等；,碳酸盐岩输导层：受孔缝发育的控制。高孔渗相带、裂缝发育带和溶蚀孔缝发育,.,a.各种沉积环境形成的砂体是油气运移的重要通道,b.砂体输导体系的输导效率：与砂体的孔渗性有关,c.高孔渗性砂体是优势运移通道,.,断层,a.断层通道：沿断层面分布的破碎带，发生沿断层面的运移,断层可作为油气二次运移的快速通道,.,b.断层的输导效率与断层的规模、断层的活动性和活动历史有关,库车坳陷：地震发生频率最高23次/年，平均3.5次/年，照此推算库车期至今(5.3-0Ma)发生4级以上地震1800万次之多。活动与静止期的频繁交替足以形成大型气田,.,不整合面,不整合面通道：由不整合面上下高渗透性岩层形成的油气油气运移的通道。,不整合面的结构：底砾岩、风化壳、风化淋滤带,.,（2）输导体系与运移方式,输导体系：从烃源岩到圈闭的油气运移通道的空间组合,单一型的输导体系：,复合型的输导体系：,砂体不整合输导体系砂体断层输导体系不整合断层输导体系砂体断层不整合输导体系,输导体系的构成：,由输导层、断层、不整合等通道单独构成,.,输导体系类型和与油气运移方式,A.侧向输导体系与侧向运移,由输导层或不整合单独构成，或由输导层和不整合共同构成,可以将盆地中心生成的油气输送到盆地边缘的圈闭中,输导的范围大,输导层不整合输导体系,.,B.垂向输导体系与垂向运移,主要由断层构成，可以沟通不同时代的烃源岩和储集层，使深部烃源岩生成的油气运移到浅层成藏,垂向运移的特点,输导效率较高,垂向运移一般具有周期性，呈“幕式运移”或“幕式成藏”。,.,C.阶梯状输导体系与阶梯状运移,阶梯状输导体系由断层与输导层或不整合面构成,断层输导层型输导体系,断层不整合型输导体系,断层输导层不整合型输导体系,.,4、油气二次运移的方向,(1)油气运移与受力作用有关,浮力：向上（上倾方向）运移,水动力（压力）：测压面高的一侧向测压面低的一侧运移,毛细管力（阻力）：沿阻力最小的方向运移优势输导体系,(2)影响油气运移方向的主要地质因素,.,地层的产状与区域构造格局,a.在浮力作用下，油气运移方向主要受地层产状和区域构造格局(坳陷和隆起的分布）的控制,b.油气运移的大方向由盆地中心向盆地边缘运移，从凹陷区向隆起区运移,c.位于坳陷附近的隆起带及斜坡带是油气运移的主要指向,.,优势运移通道的分布,优势运移通道孔渗性好，毛细管力小，油气运移阻力小，是油气运移的优势方向,a.优势运移通道受砂体分布的控制：三角洲、水下扇、扇三角洲等砂体。,.,b.优势运移通道受断裂分布的控制,贯通-贯穿型断裂优势运移通道与相关圈闭聚集机理,.,c.盖层底面的构造脊是油气运移的优势方向,.,渤中地区古近系馆陶组辫状河砂体输导层,.,油气优势运移通道与油气分布,渤海湾盆地渤中坳陷油气运移路径,.,构造等高线断层油气运移路径油井干井生烃凹陷预测聚集区,200,100,0,N,流化1-1油田,油气优势运移通道与油气藏定位,.,盆地水动力条件,a.在水动力的作用下，油气从测压面高的一侧向测压面低的一侧运移,b.在压实流盆地中，水动力的方向一般与浮力的方向是一致的。,c.在重力流盆地中，水动力对油气运移方向的影响与水动力的强弱和方向有关。,.,5.油气二次运移过程中石油组成和物理性质的变化,(1)以层析作用为主时，沿油气运移方向,a.石油中的重组分含量相对减少b.轻组分含量相对增加c.石油的密度和粘度降低,a.石油中的重组分含量相对增加b.轻组分含量相对减少c.石油的密度和粘度增加,(2)以氧化作用为主时，沿油气运移方向,.,C22以前/C23以后的正烷烃比值,层析作用结果,.,6、油气二次运移的距离,二次运移的距离与区域构造条件、岩性岩相变化、运移动力条件有关。,.,.,6、油气二次运移的距离,我国陆相盆地油气运移的距离一般较短。为什么？,.,7、油气二次运移的时期,微观上：油气二次运移与初次运移是连续的，同时发生。,宏观上：大规模的油气二次运移发生在主要生油期之后的第一次区域性构造运动时期。,以后历次构造运动的影响大小，取决于构造运动对原有圈闭的改造程度。,构造发展历史的研究具有重要意义,.,作业题1.概念：初次运移、二次运移、地层压力、静水压力、地静压力、破裂压力、异常高孔隙流体压力、压实作用、瞬时剩余地层压力、欠压实作用、水力破裂缝、毛细管力、水动力。2.油气初次运移的阶段性及其运移模式特征；3二次运移的通道有哪些？二次运移的主要时期？,.,思考题1、何谓初次运移？何谓二次运移？何谓油气运移临