物探-石油地质-绪论-第一章.ppt

石油地质学，导论1。石油地质学的任务2。石油地质学内容。中国古代油气的发现和利用。中国近代石油工业。世界石油资源的储存和生产情况。石油的用途和功能。石油地质学的主要任务是研究和解释石油矿物的形成过程、生产状态和分布规律。研究石油地质的目的是综合运用地质学、物理学、化学、生物化学等学科的基础知识，了解油气藏的形成和分布规律，确定寻找油气的方向，科学预测含油气区和含油气远景。2.石油地质学的主要内容是研究石油和天然气的形成、运移、聚集、破坏和再聚集的过程。其系统如下：1 .阐明什么是石油和天然气及其特征，以便获得初步的感性认识。随着知识的深化，感性认识上升到理性认识。2.系统讲授油气的起源和油气藏形成的基本原理，分析温度和压力对油气藏形成全过程的影响因素。3.系统分析砂岩油气田和碳酸盐油气田的形成条件和分布特征，进而扩展到油气聚集带、含油气区和含油气盆地等各级油气聚集单元。4.为了指导生产和科研，注重培养学生的科学思维方法，使他们善于综合运用本课程的基础理论和其他基础地质知识，掌握评价一个地区油气潜力的基本方法，并能科学地预测油气藏的方向。中国古代油气的发现和利用早在公元前256-261年秦孝文王在邛崃挖掘第一批盐井时，天然气就被发现并引起了大火。有关石油的最早记录可以在1800多年前班固所写的汉书中找到：“高怒，威水，易燃。”中国古代的石油被用于照明、油膏车、涂料、医药、战争等领域。中国是世界上第一个开发气田的国家。早在汉代，人们就在自流井中发现了天然气。13世纪以前，天然气主要用于盐的提取。1840年，钻探了一口研磨井，到达1200米深处的嘉陵江组石灰岩。第三层是主要的气体层。一场强烈的井喷发生了，火焰冲天而起。从30英里外就可以看到它，估计每天的天然气产量超过40立方米。4.中国现代石油工业的石油勘探历史可分为三个阶段：第一阶段：勘探重点在西部，已发现克拉玛依、冷湖和耶尔夏油田。第二阶段：1959年发现特大型大庆油田，随后发现胜利、大港、下辽河、任丘等重要产油区。第三阶段：1975年以后，这一阶段扩大了石油勘探领域，发现了潜山和地层油气藏，并将勘探范围扩大到塔里木盆地边远地区和东南沿海大陆架。中国的东海、渤海、南海北部湾、珠江口和莺歌海已经有许多探井产油。世界石油资源的状况地球上的石油储量相当丰富但分布不均。中东是石油储量最丰富的地区，约占世界总储量的54%。拉丁美洲为13%；8%在非洲；其余分布在北美、东南亚、北海、西西伯利亚、东欧和中国东北。近年来，世界石油年产量徘徊在30亿吨左右，中东占世界总产量的1/3，俄罗斯和美国分别占世界总产量的20%和15%。在世界石油生产的历史上，美国已经领先了100多年，目前排名第三。自1975年以来，前苏联一直是世界上最大的石油生产国。油田在第二次世界大战期间被摧毁，产量大大减少。战后生产恢复了。第二个巴库：伏尔加-乌拉尔和第三个巴库：西西伯利亚被发现六.石油的用途和功能石油有两大功能：政治和经济。在我国农业、工业、国防和科学技术的发展中，石油和天然气是极其宝贵的。燃料、润滑油和化学原料。油可以用作三种主要合成材料(塑料、纤维和橡胶)的主要原料。因此，人们说石油是工业的血液。1978年中国石油产量超过1亿吨。目前，年产量居世界第五位，约1.5亿吨。中国油气产量不高，石油勘探前景相对广阔。陆地上已发现大小沉积盆地300多个，勘探面积450万平方公里，占陆地面积的44%，海域大陆架面积120万平方公里。外国估计中国的石油储量预计将达到300-1000亿吨，但中国专家估计为300-600亿吨。目前，中国已探明石油储量约130亿吨，可采储量超过20亿吨。中国拥有丰富的天然气资源，世界天然气储量的增长超过了石油，油气比是10: 7，而中国是10: 1。与发达国家相比，天然气的地质理论水平和勘探成果还存在一定差距。我们已经意识到21世纪是天然气的时代。石油地质学家肩负重任，必须努力迎接新的挑战。中国特色石油地质理论的发展主要表现在以下六个方面：1。大陆生油理论；2.含油气盆地的分类；1.由于太平洋板块向欧亚板块的俯冲，中国东部在中新生代形成了一系列伸展裂谷盆地松辽、渤海湾、东北-内蒙古裂谷盆地群。(2)印度板块向北运动，在西部形成了羌塘、塔里木、吐哈、准噶尔和柴达木等一系列造山带和挤压盆地。(3)中原地区是中、新王朝以来的过渡盆地陕甘宁、四川和楚雄盆地(主要生产天然气)。中国南方11个省中新生代“滞留”小盆地广西百色盆地和云南陆良盆地。3.陆相湖盆沉积体系理论和储层评价方法(指定一套系统的储层评价系列和标准)。4.复杂油气聚集区理论。5.潜山油气藏形成理论。6.煤成烃理论。具有“早出早出”的特点，是中国尚未充分开发的新的能源领导者，将成为21世纪的勘探重点。自1978年以来，对煤成气进行了专门研究。煤系地球化学特征、生烃机理和模式、煤成气识别标志和煤成气藏形成条件研究相继完成，全国煤成气资源评价工作全面展开。中国石油工业面临的问题和勘探战略目前，中国一般需要2亿吨原油(1.55亿吨)和300亿立方米天然气(250亿立方米)。中国发展战略中需要认真解决的几个主要问题：1 .坚持立足国内，补充国外资源，即面向世界，抓住机遇，走出去。2.坚定不移地贯彻“稳定东部、开发西部、开发海洋”的战略方针。3.坚持“油气并举”的方针，大力发展天然气产业。据预测，中国天然气资源总量为38万亿立方米。目前，探明率仅为2.5%，油气产量比为1: 0.1，远低于世界平均水平1: 0.7。预计中国煤成气资源量将达到30 35万亿立方米。参考书1。赵等，石油地质综合研究导论 2 .张刚等译，含油气系统从烃源岩到圈闭 3。赵中原，石油地质学进展 4。Tissot，石油形成和分布 5。潘忠祥，石油地质学，第一章石油、天然气和油田水，第一节石油，第二节天然气，第三节油田水，第一节石油，第一节石油的化学组成：存在于地下岩石孔隙中的液态可燃有机矿物。1.石油元素由碳、氢和少量的氧、硫、氮及微量元素组成。其中我国油田含硫量大多较低，任丘油田含硫量为0.33 0.43%，克拉玛依油田含硫量为0.05%。大庆是0.11%。原油中平均含氮量为0.094%，90%以上样品中含氮量小于0.2%，含氮量为0.25%。原油分为高氮原油和低氮原油。石油元素碳、氢同位素组成主要研究和应用于石油。(1)石油中的碳同位素近年来，碳同位素是石油地质学中研究和应用最多的，用C13/C12相对比值或13C表示。(2)油气碳同位素组成原油中不同组分的碳同位素组成不同。通常，饱和烃、芳烃、胶质和沥青质的值随着馏分极性和分子量的增加而增加。天然气的13C值从-20 到-100 不等。一般来说，低温浅层形成的天然气含量较低(-100 -50)；较高温度条件下深层形成的天然气含量较高(-50 -20 )。(3)碳同位素在油气中的应用(1)原油的成因分类。海洋原油(-27 -22 )大于大陆原油(-33 -29 )。(2)阶层越老，价值越低。C12/C13比值高于其它无机含碳物质，在90 95之间，与生物特征相似，可作为石油有机成因的证据。烃源岩识别(-24 -31 )。分析油气运移的方向和路径(200前同一油源的原油馏分值随油气运移距离的增加而增加)。油源对比(相似性)。气体成因类型分类(沼气：-50-100)；煤成气：-20-30；油类气体：-20 -60 )。(1)烷烃(CNH2 2)烷烃是饱和烃，C1-C4在常温常压下为气态。C5-C16是液体；C17以上为固体。烷烃的熔点、沸点和折射率物理常数随着分子量的增加而增加。烷烃又分为正构烷烃(单键连接，排列成直链)和异链烷烃(支链):正构烷烃石油中已鉴定的正构烷烃范围从C1到C45，但大多数正构烷烃的碳数C35，其含量一般占石油体积的15-20%，轻质石油可达30%以上，重质石油小于15%。石油中不同碳原子的正构烷烃的相对含量是一条连续分布曲线，称为正构烷烃分布曲线。特征：正构烷烃分布曲线为连续曲线；(2)大多数原油的正构烷烃系列C15值最大；(3)在高级聚合物的正构烷烃部分，奇偶优势消失。正构烷烃曲线的分布特征与油组的原始有机质类型、油组环境和成熟度密切相关，因此得到广泛应用。(1)成熟度显示在气象彩色地图上。在生物和现代沉积物中，C15正构烷烃有奇数个碳原子，而这种优势在古代沉积物和原油中消失了。也就是说，现代沉积物中脂肪酸的偶碳占优势，而在古代沉积物中，这种奇碳的优势减少，甚至接近1。(2)原始母质类型现代沉积物中C15以上正构烷烃的OEP值与母质类型有关，即陆相海相；沼泽相湖泊相；近岸阶段远离陆地阶段。海洋沉积物的主峰具有低碳数。然而，在大陆沉积物中，高等植物的碎片相对较多，主要峰值碳值较高。主峰的碳数在大陆比在海洋大。异链烷烃石油中的异烷烃主要为C10，C11C25较少，其中国外异链烷烃最为重要。它存在于中低沸点馏分中，含量可达0.5%。用途：可用于油源对比。在比较中，比较了两种常见化合物，即嵌合体和植烷的相对含量。2，6，10，14四甲基十五烷，2，6，10，14四甲基十六烷，(2)环烷烃(CnH2n)环烷烃属于饱和烃，由多个形成环的甲基(- CH2 -)组成。环中的碳原子数是多少，相应的叫做几元环。根据分子中含碳环的数量，它们被分开低分子量环烷烃(卟啉可在250或氧化条件下被开环裂解反应破坏。卟啉含量与沉积相有关，海相富含钒卟啉。卢祥福含有镍卟啉。(3)石油中的氧化物包括有机酸、酚类、酮类和其他化合物。C1-24是脂肪酸；C10-15是环烷酸；C10-15是异物间苯二甲酸。几乎所有原油都含有环烷酸，但含量相差很大，从0.3%到1.9%。环烷酸与碱金属反应生成环烷酸盐，环烷酸盐特别溶于水。因此，地下水中环烷酸盐的存在是石油勘探的良好迹象。(3)海洋石油和大陆石油的基本区别1。饱和烃和芳烃含量海洋石油的饱和烃含量占总石油的25-70%，芳烃占总烃的25-60%。陆地饱和烃占总石油的60-90%，芳香烃占总烃的10-20%。2.含蜡陆相石油的特点是含蜡量高，一般为10 30%；海洋石油的含蜡量一般小于5%，只有0.5 3%。3.含硫的海相一般为高硫石油，尤其是海相碳酸盐和蒸发岩系中石油硫含量较高。陆相通常是低硫石油，但一些盐湖和蒸发岩中的石油也可能是高硫的。4.海洋石油的钒镍含量比；钒/镍-27%的大陆石油；大陆烷烃，当石油被二氧化碳和烃类气体饱和时，石油的溶解度增加。油在冰点和液化点的凝固和液化温度没有固定值。冰点与烷烃的含蜡量和碳数呈正相关。在石油生产中，高凝固点的原油容易在井底结蜡，而低凝固点的原油是高品质的石油。6.导电石油的电阻率较高，为109 1016m，与油田水(0.02 0.1m)和沉积岩(1 104m)相比，可视为无穷大。在测井曲线上，根据油、气、水层的不同电阻率划分油、气、水层。同时，测井曲线也可用于地层对比。7.荧光石油在紫外线照射下会产生荧光，这叫做荧光。天然气的概念是指自然界中自然存在的所有气体，它们是各种气体或气体元素的化合物。其原因是广泛而复杂的，如有机物产生的生化分解气体和热解气体、放射性元素转化和热核反应产生的气体、岩石变质和岩浆作用、宇宙和空气等。都可以产生天然气。然而，石油地质学指的是烃类气体在沉积圈内以烃类为主的天然气。2.天然气根据其来源分为四类：(1)沼气是指沉积物中的有机物在还原性环境中，在厌氧微生物的作用下形成的富甲烷气体。C1%的含量在85-95%以上，13C为-55 -100 ，C1/C2 C3为4-10。(2)热解气体是有机质在深部作用阶段产生的热降解气体和变质阶段产生的热裂解气体。热解气体是大多数气藏的主要气源。在有机质演化各阶段生成的气态烃中，产气率为：成岩阶段(未成熟阶段)占7%；82%在深度成熟阶段(成熟和高度成熟)；变质阶段(过成熟阶段)11%。特征：13C值为-55 -25 ， D为-130 -260 ，C1/C2C3为200 100。(1)处于深部作用阶段，甲烷与总烃之比，()0.9(3)煤层气是指煤形成过程中腐殖有机物形成的所有天然气。特征：13C值为-20 -30 ，CH4含量约为90%。(4)深源气是指来自深部地壳和上地幔的无机气体。该气体的特点是CO2和N2含量高，可达60-70%，有机气体中CO2一般小于5%。2.天然气的化学成分主要是甲烷，含有常见的非烃类气体N2、二氧化碳、H2S和微量惰性气体。天然气中的碳占65-80%，氢占12-20%，硫占0.3