第四章石油地质油、气、水的性质储集层及盖层圈闭及油气藏的形成油气藏的类型 1第一节油、气、水的性质 n石油的化学组成石油的化学组成n石油的组分是指组成石油的物质成分石油的组分是指组成石油的物质成分n一般分为油质、胶质、沥青质、炭质一般分为油质、胶质、沥青质、炭质 n石油的物理性质石油的物理性质 n颜色颜色 、相对密度相对密度 、粘度粘度 、凝固点凝固点 、荧荧光性光性 、溶解性溶解性 、导电性导电性 、旋光性旋光性 2高压物性参数高压物性参数n饱和压力饱和压力 地层原油在压力降低到开始脱地层原油在压力降低到开始脱气时的压力气时的压力n溶解气油比溶解气油比 地层原始状态下，单位体地层原始状态下，单位体积原油所溶解的天然气量积原油所溶解的天然气量n原油的体积系数原油的体积系数 地层条件下单位体积地层条件下单位体积原油与其在地面条件下脱气后的体积之原油与其在地面条件下脱气后的体积之比比n原油收缩率原油收缩率 原油压缩系数原油压缩系数3天然气的性质天然气的性质物理性质物理性质n体积系数体积系数 气体在油层条件下所占的体积气体在油层条件下所占的体积与在标准壮况下所占体积的比值与在标准壮况下所占体积的比值n压缩系数压缩系数 压力每变化压力每变化1MPa时气体体积时气体体积的变化率的变化率n天然气粘度天然气粘度 密度密度 相对密度相对密度n化学性质化学性质 干气（甲烷含量大于干气（甲烷含量大于95%95%） n湿气（乙烷以上的含量大于湿气（乙烷以上的含量大于5%5%）4地层水的性质地层水的性质n地层水状态地层水状态 呈油水（气）混合状态呈油水（气）混合状态n油田水的化学成分油田水的化学成分n 油田水的物理性质油田水的物理性质n相对密度、粘度相对密度、粘度 、颜色和透明度、颜色和透明度 、嗅、嗅味和味道味和味道 、导电性、导电性 n油田水的分类油田水的分类 n硫酸钠水型、重碳酸钠水型、氯化镁水型、氯化钙水型 5第二节生油气层 n一、油气生成的物质基础及条件一、油气生成的物质基础及条件n物质基础物质基础 有机物有机物n生油条件生油条件 古地理环境和地质条件古地理环境和地质条件 、物物理化学条件理化学条件n温度、压力、细菌作用、氢化作用、催温度、压力、细菌作用、氢化作用、催化作用化作用6二、生油层的岩性、岩相特征二、生油层的岩性、岩相特征 n岩性岩性 n按生油层的岩性特征，可分为泥质岩类按生油层的岩性特征，可分为泥质岩类和碳酸盐岩类两大类和碳酸盐岩类两大类 n泥质岩类生油层主要特征泥质岩类生油层主要特征 岩石的颜色岩石的颜色多为黑、灰黑、深灰、灰绿色等暗色岩多为黑、灰黑、深灰、灰绿色等暗色岩石，形成于还原环境石，形成于还原环境n碳酸盐岩类生油层碳酸盐岩类生油层 包括含有大量有机包括含有大量有机物质的生物灰岩、礁块灰岩及白云岩等物质的生物灰岩、礁块灰岩及白云岩等n岩相岩相7第三节储集层及盖层第三节储集层及盖层 n一、储集层的特征一、储集层的特征 n孔隙性孔隙性 岩石中存在着未被固态物质充岩石中存在着未被固态物质充填的空间，这种特性称为岩石的孔隙性填的空间，这种特性称为岩石的孔隙性n孔隙度孔隙度 指岩石中所有孔隙体积与岩石指岩石中所有孔隙体积与岩石总体积之比总体积之比 n绝对孔隙度绝对孔隙度（岩石中所有孔隙体积（岩石中所有孔隙体积/ /岩石总体积）岩石总体积）100%100%n有效孔隙度有效孔隙度（岩石有效孔隙总体积（岩石有效孔隙总体积/ /岩石总体积）岩石总体积）100%100% 8n流动空隙度流动空隙度 在一定条件下流体可以岩石在一定条件下流体可以岩石中流动的空隙体积与该岩石的总体积的中流动的空隙体积与该岩石的总体积的比值比值n含油饱和度含油饱和度 （岩石中含油的体积（岩石中含油的体积/岩石岩石空隙体积）空隙体积）100%100%n含水饱和度含水饱和度 （岩石中含水的体积（岩石中含水的体积/岩石岩石空隙体积）空隙体积）100%9渗透性渗透性 在一定压力条件下，岩石允许流在一定压力条件下，岩石允许流体通过的性质，称为岩石的渗透性体通过的性质，称为岩石的渗透性 n渗透率渗透率 衡量渗透性的好坏的参数衡量渗透性的好坏的参数 n达西直线渗滤定律达西直线渗滤定律 n液体在多孔介质中渗流时，其流量与介液体在多孔介质中渗流时，其流量与介质的横截面积，及介质两端的压差成正质的横截面积，及介质两端的压差成正比，而与液体的粘度，介质的长度成反比，而与液体的粘度，介质的长度成反比比n公式如下：公式如下：Q=Q=n其中其中K K为渗透率为渗透率 10n介绍有关渗透率的几个概念介绍有关渗透率的几个概念 n绝对渗透率绝对渗透率 n当岩心中只有一种流体通过，而这种流体当岩心中只有一种流体通过，而这种流体不会造成岩石孔隙结构上的变化，这时在不会造成岩石孔隙结构上的变化，这时在一定的压差下所得到的渗透率一定的压差下所得到的渗透率n有效渗透率有效渗透率 n当岩石中有多种流体同时存在时，岩石对当岩石中有多种流体同时存在时，岩石对其中某一种流体测出的渗透率其中某一种流体测出的渗透率11相对渗透率相对渗透率有效渗透率与绝对渗透率之比有效渗透率与绝对渗透率之比 n孔隙度与渗透率的关系孔隙度与渗透率的关系 n一般有效孔隙度越大，渗透率也越大一般有效孔隙度越大，渗透率也越大n二、储集层的类型二、储集层的类型n碎屑岩类、碳酸盐岩类、其他岩类碎屑岩类、碳酸盐岩类、其他岩类n碎屑岩类油气层的储量占碎屑岩类油气层的储量占42.7%42.7%，碳酸盐，碳酸盐岩类油气层的储量占岩类油气层的储量占57.1%57.1%，其他岩类仅，其他岩类仅占占0.2% 0.2% 12油层及其分类油层及其分类n油层油层 储集层内含有油气的岩层储集层内含有油气的岩层n单油层单油层 上下有泥岩分隔的具有含油条件上下有泥岩分隔的具有含油条件的砂岩和粉砂岩层的砂岩和粉砂岩层n油层组油层组 油层分布状况、油层性质基本相油层分布状况、油层性质基本相同，在一套相似的沉积环境下形成的油同，在一套相似的沉积环境下形成的油层组合层组合n隔层隔层 油层剖面中渗透率相对很低或不渗油层剖面中渗透率相对很低或不渗透的岩层透的岩层13夹层夹层 油层以外的其他特低渗透层或不渗透油层以外的其他特低渗透层或不渗透层；较厚的油层内部有一段很薄的不渗透层；较厚的油层内部有一段很薄的不渗透泥岩泥岩n油层厚度油层厚度 某井某层段的砂岩的厚度或油某井某层段的砂岩的厚度或油层组整体厚度层组整体厚度n有效厚度有效厚度 某一油层在现有开采工艺技术某一油层在现有开采工艺技术条件下能够开采出具有工业价值的原油条件下能够开采出具有工业价值的原油的油层厚度的油层厚度n地层系数地层系数 有效厚度与有效渗透率的乘积有效厚度与有效渗透率的乘积14三、盖层及生、储、盖的组合三、盖层及生、储、盖的组合n盖层盖层 位于储集层之上的一个封隔储集位于储集层之上的一个封隔储集层层避免其中油气向上逸散的保护层避免其中油气向上逸散的保护层n盖盖层层的的好好坏坏直直接接影影响响着着油油气气在在地地壳壳中中聚聚集和保存的条件集和保存的条件n目目前前常常见见盖盖层层的的岩岩性性类类型型有有页页岩岩、泥泥岩岩、盐岩、石膏和无水石膏等盐岩、石膏和无水石膏等n生生、储储、盖盖组组合合 在在地地层层剖剖面面中中，生生油油层层、储储集集层层和和盖盖层层同同时时存存在在且且紧紧密密联联系系在在一一起起的的一一套套地地层层称称为为个个生生、储储、盖组合盖组合15第四节圈闭及油气藏的形成第四节圈闭及油气藏的形成 n油、气运移油、气运移 n油、气在地壳内的任何流动，均称为油、油、气在地壳内的任何流动，均称为油、气运移气运移n运移的主要方式运移的主要方式 n渗滤、扩散渗滤、扩散 n促使油、气运移的外界条件促使油、气运移的外界条件 n地静压力、水动力、浮力、毛细管力等地静压力、水动力、浮力、毛细管力等16圈闭圈闭 适于油、气聚集，并形成油气适于油、气聚集，并形成油气藏的场所称为圈闭藏的场所称为圈闭 n圈闭的形成条件圈闭的形成条件 n储集层储集层 指储集油、气的孔隙空间的岩指储集油、气的孔隙空间的岩层层n盖层盖层 位于储集层之上的、不渗透的、位于储集层之上的、不渗透的、能阻止油、气散失的岩层能阻止油、气散失的岩层n遮挡物遮挡物 指从各方面阻止油、气继续运指从各方面阻止油、气继续运移的不渗透的封闭条件移的不渗透的封闭条件 17圈闭的主要参数圈闭的主要参数n溢出点溢出点 指圈闭内充满流体后，开始溢指圈闭内充满流体后，开始溢出的位置出的位置 n闭合面积闭合面积 通过溢出点的构造等高线所通过溢出点的构造等高线所圈闭的面积圈闭的面积 n闭合高度闭合高度 指圈闭储集层最高点到溢出指圈闭储集层最高点到溢出点之间海拔高差点之间海拔高差 18圈闭的类型圈闭的类型构造圈闭构造圈闭 背斜圈闭、断层圈闭背斜圈闭、断层圈闭n背斜圈闭背斜圈闭 在背斜构造中，由储集层和在背斜构造中，由储集层和弯曲的不渗透层作遮挡物所形成的圈闭弯曲的不渗透层作遮挡物所形成的圈闭n断层圈闭断层圈闭 储集层上倾方向受断层遮挡储集层上倾方向受断层遮挡所形成的圈闭所形成的圈闭n地层圈闭地层圈闭 由于沉积中断，以地层不整由于沉积中断，以地层不整合面作遮挡物所形成的圈闭合面作遮挡物所形成的圈闭n岩性圈闭岩性圈闭 指同一层内，由于沉积条件指同一层内，由于沉积条件的改变，导致沉积岩性变化或由于某些的改变，导致沉积岩性变化或由于某些次生作用而形成的圈闭次生作用而形成的圈闭19三、油、气的聚集三、油、气的聚集n油、气的聚集油、气的聚集 石油和天然气由生成到石油和天然气由生成到运移过程的继续，若运移过程中有遮挡运移过程的继续，若运移过程中有遮挡物存在，则运移不能继续进行，石油和物存在，则运移不能继续进行，石油和天然气就可能聚集而成油气藏天然气就可能聚集而成油气藏n油气藏形成的基本条件油气藏形成的基本条件 有充足的油气有充足的油气来源，有利的生、储、盖组合，有效的来源，有利的生、储、盖组合，有效的圈闭圈闭20第五节油气藏的类型第五节油气藏的类型 n油气藏的概念油气藏的概念n在同一圈闭内具有同一压力系统的油气聚集在同一圈闭内具有同一压力系统的油气聚集 n油气藏有关术语油气藏有关术语 n油油藏藏高高度度 油油水水接接触触面面与与油油藏藏最最高高点点的的高高度度差差，称油藏高度称油藏高度 n气气顶顶高高度度 油油气气接接触触面面与与油油气气藏藏最最高高点点之之间间的的高度差高度差 n外含油边缘外含油边缘 油水接触面与油层顶面的交线油水接触面与油层顶面的交线 2122内含油边缘内含油边缘油水接触面与油层底面的交线油水接触面与油层底面的交线边水边水 含油边缘以外的水含油边缘以外的水 n底水底水 油气藏下部承托着油气的水油气藏下部承托着油气的水n含油面积含油面积 含油边缘所圈闭的面积含油边缘所圈闭的面积n气顶边缘气顶边缘 天然气分布的边缘天然气分布的边缘 n含气面积含气面积 气顶圈闭内的面积气顶圈闭内的面积n油水过渡带油水过渡带 含油边缘与含水边缘之间含油边缘与含水边缘之间的地段的地段 23油气藏的类型油气藏的类型构造油气藏、地层油气藏、岩性油气藏构造油气藏、地层油气藏、岩性油气藏 n构造油气藏构造油气藏 包括背斜及断块两种油气包括背斜及断块两种油气藏类型藏类型n背斜油气藏背斜油气藏 n油气在背斜圈闭内聚集所形成的油气藏油气在背斜圈闭内聚集所形成的油气藏 n油、气来自盆地构造层本身的生油层油、气来自盆地构造层本身的生油层 n油藏含油面积的形状和背斜形态一致油藏含油面积的形状和背斜形态一致n油水呈环带状分布油水呈环带状分布 n油层压力分布和等高线近于平行油层压力分布和等高线近于平行 24断块油气藏断块油气藏 油气在断层遮挡圈闭油气在断层遮挡圈闭内聚集所形成的油气藏内聚集所形成的油气藏 n特征特征n沿断层附近易形成高产区沿断层附近易形成高产区 n油、气、水分布比较复杂油、气、水分布比较复杂 n油气富集带常在断层靠近油源的一油气富集带常在断层靠近油源的一侧侧 n含油面积形状和断块形状一致含油面积形状和断块形状一致n天然能量不同天然能量不同 25地层油气藏地层油气藏 油气在地层不整合和油气在地层不整合和地层超覆圈闭内聚集所形成的油气藏地层超覆圈闭内聚集所形成的油气藏 n地层油气藏的特点地层油气藏的特点 n多油源多油源 n储油物性变化大储油物性变化大 n原油性质变化大原油性质变化大 n有一定的水动力条件有一定的水动力条件 n地层油气藏的类型地层油气藏的类型n古潜山油气藏古潜山油气藏 、生物礁油气藏生物礁油气藏 26岩性油气藏岩性油气藏 n岩性圈闭中的油气聚集岩性圈闭中的油气聚集 n常见类型常见类型n砂砂岩岩透透镜镜体体油油气气藏藏、岩岩性性尖尖灭灭油油气气藏藏、河床砂岩体油气藏等河床砂岩体油气藏等n结论结论 n不同的油气藏类型是由不同的圈闭类型不同的油气藏类型是由不同的圈闭类型决定，具有不同的特点，受不同的生、决定，具有不同的特点，受不同的生、储、盖组合所控制，其分布和一定的构储、盖组合所控制，其分布和一定的构造位置有关造位置有关 2728