石油天然气地质 4-1油气运移概述.ppt

1、1,第一节 油气运移概述 第二节 油气初次运移 第三节油气二次运移 第四节 油气运移研究方法,第四章 石油和天然气的运移,2,概念：地壳中的石油和天然气在各种天然因素作用下发生的移动。,一、油气运移概念及证据,第一节 油气运移概述,3,油气运移的结果： （1）使分散的油气在储集层的适当部位富集起来形成油气藏； （2）直接运移出地表，成为油气苗； （3）导致油气的分散，使油气藏遭破坏。,4,油气运移的证据：,5,二、油气运移的阶段划分,初次运移 : 油气自烃源岩层向储集层 或输导层的运移,二次运移: 油气进入储集层或输导层 以后的一切运移,若对整个油气运移来说 ,则是一个几乎同时存在的连续过程,

2、根据时间顺序和介质条件的变化，可将油气运移分成两个阶段：,6,油气的运移和聚集,7,油气初次运移和二次运移,8,三、油气运移的基本方式,1、渗滤：机械运动，整体流动，遵守能量守恒定律，由机械能高的地方向机械能低的地方流动。,渗滤、扩散,2、扩散：分子运动，使浓度梯度达到均衡。,扩散方向：从高浓度向低浓度。,9,Q：单位时间内流体通过岩石的流量，厘米3/秒； F：液体通过岩石的截面积，厘米2； ：液体的粘度，厘泊； L：岩石的长度，厘米； (P1-P2)：液体通过岩石前后的压差，大气压； K：岩石的渗透率，达西， 标准单位为2，1达西=0.987m2。,渗滤可用达西定律来描述:,10,流体在地下

3、的渗滤规律可用流体势来描述: 相对于基准面单位质量流体所具有的机械能总和: gZ + dp/ + q2/2 式中： - 高程Z处流体势,J/kg或m2/s2; Z - 高程，m; g - 重力加速度,9.81m/s2 p - 高程Z处流体压力,Pa; - 流体密度,kg/m3 q - 流速,m/s.,11,扩散是物质传递的一种方式，是由于浓度梯度而产生的质量传递。 流体中的扩散速率与浓度梯度有关，服从费克第一定律： J-D grad C 式中：J：扩散速率 D：扩散系数， C：物质浓度 扩散方向：从高浓度向低浓度。 D与分子大小有关，分子越小，扩散能力越强，轻烃具有明显的扩散作用。,12,成藏

4、后的扩散流主要表现为油气的散失,在孔渗性差的致密岩层中主要是扩散流，在孔渗性较好的岩层中主要是达西流.,13,扩散散失,扩散成藏,14,润湿相：易附着在岩石上的流体 非润湿相：不易附着在岩石上的流体。,岩石的润湿性与矿物组成及流体性质有关。 岩石颗粒多数为水润湿。,四、岩石的润湿性,流体附着固体的性质，吸附作用。,15,孔隙介质中油水的分布形式,亲水孔隙介质：孔壁及颗粒表面为水所润湿，油相被挤到孔隙中心部位。当油相饱和度很小时就会形成孤立的油珠。这种油珠可以堵塞孔隙喉道阻碍流体运移，称为“贾敏效应”,b-亲油孔隙介质,a-亲水孔隙介质,16,孔隙介质中油水的分布形式：,b-亲油孔隙介质,a-亲

5、水孔隙介质,17,五、油气运移临界饱和度,油或气、水同时存在时，油或气相运移所需的最小饱和度。,某相流体饱和度低于一定数值时，相对渗透率为0，不流动。 烃源岩中油相运移临界饱和度可小于10，甚至可降到1。,19,地静压力： 由上覆沉积物的基质和孔隙空间流体的总重量所引起的压力，又称静岩压力：s=rgh （s-静岩压力；h-上覆沉积物的厚度；r-上覆沉积物的平均总体密度；g-重力加速度） 静岩压力实际为由颗粒产生的有效压力()和孔隙流体产生的流体压力(p)之和 s=+p,地静压力梯度：指每增加1米沉积物所增加的压力,pa/m， 约为0. 2 3105Pa/m,六、地静压力、地层压力、静水压力、测

6、压面,20,地层压力： 地下岩层孔隙流体的压力，又称地层流体压力或孔隙流体压力。 P w h/10 或 P wg h 单位：大气压(atm)或帕斯卡(Pa)。1atm101kPa。 水压头：地层压力所能促使地层水上升的高度（上覆水柱的高度）： hP/(wg) 式中, P为地层压力，h为水压头，w为水的密度，g为重力加速度。由于，水的密度为1，1个大气压的地层压力约相当于10m高的水柱重量。,21,静水压力： 由静水柱重量所造成的压力。是由连通在地层孔隙中的水柱所产生的压力。 pw = w g H 式中pw -静水压力；H-上覆水柱高度；w -水密度；g-重力加速度,静水压力梯度：上覆水柱增加单位高度时所增加的压力。单位用Pa/m单位表示。静水压力梯度约为0. 1105Pa/m.,22,0. 1105Pa/m,0.23105Pa/m,23,单一储集层内静水压面示意图,测压面： 同一层位各点水压头顶面所组成的一个面。 静水条件下，测压面水平；