石油地质学绪论.ppt

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1、石油与天然气地质学,杨风丽同济大学海洋与地球科学学院,Or,杨风丽:海洋楼515房间 021-65985390(o),希腊字 PETROS（岩石）+罗马字 OLEUM（油）PETROLEUM（石油）,是指在地壳岩石孔隙（孔、洞、缝）中天然生成的，以液态烃为主的可燃有机矿产。,石油和天然气定义:,1、石油(Prtroleum or oil)（包括油气沥青）：,广义上指自然界存在的一切气体。油气地质上指的是在地壳岩石孔隙（孔、洞、缝）中天然生成的，以气态烃为主的可燃有机矿产。,2、天然气(Natural gas)：,是指这些矿产资源是由深埋于地下的古代动植物遗体经过漫长的物理、化学、生物化学变化而

2、演变成的，属有机成因，而且又可以燃烧，所以称可燃有机矿产。,3、可燃有机矿产：,（一）历史上对油气的认识和利用,西方：,A、底格里斯.幼发拉底文化时代：苏末（Sumer）人用沥青作雕刻品。,B、圣经用沥青填隙“诺亚方舟”。,C、巴比伦死海沿岸采集石油，“沥青海”。,D、波斯帝国时代石油井。,E、欧洲和中东“永恒之火”，（拜火教）,中国：,A、西周时期的易经：“泽中有火”、“上火下泽”。,B、战国时期李冰：四川临邛天然气。,C、秦汉时期，四川等地用天然气照明、熬盐。,1840年，四川自流井地区：磨子井，“火王井”。,D、关于石油的记载：最早东汉班固汉书地理志,北宋沈括：“此物后必大行于世”。,（

3、一）历史上对油气的认识和利用,A、“石漆水”、“石蜡水”、“魔鬼的汗珠”、“发光的水”、“岩石油”、“永恒神火”；B、希腊字PETROS（岩石）和罗马字OLEUM（油）得来的PETROLEUM（石油）；C、北宋沈括提出的“石油”一词。,历史上的定名：,（一）历史上对油气的认识和利用,The Goal-Black Gold,Light Texas CrudePalo Pinto FieldNorth Texas,Heavy Texas CrudeHumble Oil FieldSouthwest Texas,Petroleum Supplies our Energy Needs,石油工业的发展，

4、已有100多年的历史。,Petrochemical Products,Detergents Cosmetics(洗涤剂-化妆品)Fertilizers-Weed Killers(肥料-除草剂)Medicine-Antiseptics Anesthetics(医学-消毒剂-麻醉药)Plastics-Synthetic Fibers(塑料-合成纤维)Synthetic Rubber(合成橡胶)Rust Preventatives(病防治）Liquid Petroleum Gas（液化石油气）,American Petroleum Institute,1999,More Than 3,000 Pro

5、ducts,Petroleum Products,Gasoline-19.5 gallons,A Barrel of Crude Oil Provides:,Fuel Oil-9.2 gallons,Jet Fuel-4.1 gallons,Asphalt-2.3 gallons,Kerosene-0.2 gallons,Lubricants-0.5 gallons,Petrochemicals,other products-6.2 gallons,One Barrel=42 gallons,American Petroleum Institute,1999,1、高效优质燃料,2、润滑油料,3

6、、化工原料,4、国防战略资源,没有石油就没有国防。斯大林,5、财富,石油和天然气是矿产资源，资源就是财富。,石油与天然气工业在国民经济中的作用,Almost everything we use in our modern living is made,at least in part,from petro-chemicals-materials derived from petroleum!,Population-Driven Energy Demand,10,000,8,000,6,000,4,000,2,000,0,1500,1700,1900,2100,World Population(

7、Millions),World Primary Energy Consumption(Quadrillion BTU),500,400,300,1975,1985,1995,2005,2015,AAPG Explorer,8/95,世界石油产量稳步增长,储量并没有减少,反而快速增长.2004年底世界石油储量达到1750亿吨（油气杂志）。,世界石油工业的发展,资料来源：美国 油气杂志历年年终号,“据预测，世界常规石油可采资源量为3113亿吨。截止1999年底，已探明2500亿吨，累计采出1114亿吨，还有剩余可采储量1386亿吨。从资源分布看，中东北非、中亚俄罗斯和北美三个地区剩余石油可采储量占

8、世界的82.3%，待探明可采石油资源占世界的72%。其中中东地区剩余石油可采储量占世界的64%，待探明可采石油资源占世界的25%。2010年以后欧佩克在世界石油产量中所占份额将由目前的39%增至50%以上，世界石油供应将更加依赖中东。中东的石油均可以开采80年以上 据国家石化局石油安全战略研究课题组、李润生、刘岩、马深远,Petroleum Reserves of The World,美元/桶,据香港大公报，2006年7月12日,单位：亿吨,全国石油探明储量增长历史统计图,快速增长阶段,稳定增长阶段,全国石油地质资源量765亿吨(不包括南海南部海域），2004年底，探明石油地质储量246.8亿

9、吨，石油资源探明率32%资源探明率大于30%，对应于美国石油储量稳定增长的中期阶段,我国石油勘探进入中期阶段，年探明储量仍将保持稳定增长,我国油气勘探阶段认识石油,我国油气勘探阶段认识-天然气,（2）天然气勘探处于早期勘探阶段，年探明储量将保持快速增长,全国有天然气地质资源量35万亿方(不包括南海南部海域），2004年底，探明天然气地质储量4.38万亿方，天然气资源探明率12.5%资源探明率大于10%，对应于美国天然气储量快速增长阶段,近三年石油需求年均增长超2000万吨，按此速度，2020年需求量将超6亿吨通过大力节约用油，把2020年石油需求量控制在4.5亿吨以内,我国石油消费需求预测,国

10、内油气供需矛盾日益突出,2012年国内原油消费量47613万吨，同比增长4.9%,未来我国石油供求平衡途径预测石油产量：2011年2.03亿吨，2011年2.05亿吨，2013年2.1亿吨,4.5,国内产量,替代,权益油,贸易,国内油气供需矛盾日益突出,进口以原油为主，出口以成品油为主,从1993年起我国已由石油净出口国变为净进口国,我国石油对外依存度变化,石油地质学，广义地说，是一门综合性科学。它包括：石油和天然气从生成到聚集为矿藏的地质学原理；调查和勘探石油和天然气的各种地质、地球物理和地球化学原理、步骤和方法；油气田开发的地质学原理及工艺技术。,石油地质理论及勘探发展,Petroleum

11、 Explorations Challenge,Interpreting the Unseen,Silicon Graphics,Surface Geology-Aerial photos-Geologic maps,Subsurface Analysis-Gravity-Magnetics-Seismic reflection-Wells,Anticlinal Theory,Gas,Oil,Water,Petroleum Accumulates in Structural Closure,针对东部第三系断陷盆地地层、岩性等隐蔽油气藏勘探，应用层序地层学理论提出了“低位扇坡折带”、“陆相断陷盆

12、地多样性潜山”、“网毯式油气运聚模式”，以及“陆相断陷盆地断坡控砂、相势控藏、复式输导”等理论性认识，最终发展形成了“陆相断陷盆地隐蔽油气藏勘探理论”。,济阳坳陷隐蔽油气藏理论日趋完善，勘探技术日益成熟,坳陷盆地发育大面积地层岩性油藏,展望勘探动向：,向深部钻探,井深超过6000米（20000ft）的超深井日渐增多,美国安纳达科盆地是世界上超深井最为集中的探区，深度大于9500多米。,深水油气勘探是当今世界的热点,大位移钻井追踪油层,定向井,大位移井钻井技术目前已超过11km,多底井智能钻、完井技术,未来我国油气勘探开发将主要集中在以下领域：,东部老区（东部主力油区、渤海湾盆地）隐蔽和断块油气

13、藏西部及南方新区(新疆、川东川西、鄂西渝东、镇巴、松藩阿坝）逆冲推覆构造带与前陆盆地 海相碳酸盐岩区 海外(诸如里海地区)复杂盐下油气藏海域,争议区面积144.0万km2，占我国传统疆界面积的70%，争议区中有88%位于深水区。无争议区面积61.1万km2，其中北部中国近海浅水区33.6万km2(55%)中南部深水区27.5万km2(45%),深水区中有54%为洋盆区，基本无勘探价值,南海争议态势图,非常规油气藏:储量大、难开发,储量巨大、开发更难,经济与社会效益,技术要求,页岩油,天然气水合物,致密气;煤层气;页岩气,致密油;重质油;沥青油砂,油,气,常规油气藏：储量小、易开发,资源量,能源

14、金字塔,世界油气资源统计,The Importance of Developing Technologies,New opportunities,some in old placesSub-salt,sub-volcanic imagingDeep water sequence stratigraphyImaging of deep structureTechnology leads to efficiency and profitability,even at$15/bblEmphasis upon computer technology and skillsInfusion of new

15、ideas into the workforce,Petroleum Industry Scientists,GeologistsGeophysicistsHydrologistsPetroleum EngineersChemical EngineersCivil EngineersElectrical EngineersMathematiciansChemistsPhysicists,Both Research and Applications,Integrated Technology,Integrated Reservoir Model,Field Development,Increas

16、ed Production Improved Recovery,Horizontal Wells,UpgradedFacilities,Reservoir Parameters,Recovery Efficiency,PerformanceHistory,GeologicFacies,CoreIntegration,SeismicInterpretation,StructuralElements,WellboreAnalysis,FORMER PARADIGM:Isolated Research,PRESENT REALITY:Relevant Interactive Research,Com

17、puter Simulation and History Matching,Mobil,JMA,可以利用三维可视化、虚拟现实等综合地质、地球物理技术进行油气藏描述和预测,51,中国主要油气盆地中的资源量(亿吨油当量）,西气东油,目前探明的储量，主要 分布在四大区10个盆地,东部区（8600亿m3）:松 辽（2900亿m3）渤 海 湾（5700亿m3）中部区（8900亿m3）:陕甘宁（3200亿m3）四 川（5700亿m3）西部区（5800亿m3）:塔里木（2100亿m3）准噶尔（1600亿m3）柴达木（1400亿m3）吐 哈（700亿m3）海 域（2400亿m3）:莺 琼（2100亿m3）东

18、海（300亿m3）,石油探明储量盆地分布,单位：万吨,“陆”油“海”气,石油探明储量的地区分布（2000）,石油：212.9亿吨,二次创业&潜在勘探领域,第一次创业,孙健初19371938年间发现玉门油矿，地层属老第三纪陆相碎屑岩沉积，年产原油12万吨。潘钟祥19411942年间在美国发表“陆相生油”论文。全国解放后，大规模开展油气勘探，李四光、黄汲清应用“陆相生油”理论推动油气勘探。,中国油气第一次创业成绩巨大,1960年人民日报：洋油时代一去不复返了。中国东部主力油田陆续发现，如：大庆油田19595000万吨胜利油田19633000万吨辽河油田19632000万吨80年代以来，中国原油年产

19、量达1.67亿吨居世界第5位,存在问题,1993年开始重新进口原油3000万吨。2000年进口原油达7000万吨（200亿美元）。目前中国进口的原油占原油消耗量的40%,石油是战略物资，应充分意识到其严重性！,中国油气工业的二次创业,酒泉盆地,地盆沙西,地,莺,歌,海,盆,塔里木盆地,鄂尔多斯盆地,东海盆地,地盆口江珠湾台,四川盆地,华,北,盆,地,南黄海盆地,松辽盆地,柴达木盆地,准,噶,尔,盆,地,吐鲁番盆地,二连盆地,藏北盆地,海拉尔盆地,三江盆地,黑河盆地,曾,母,暗,沙,捞,越,盆,地,地盆沙南,江汉盆地,南襄盆地,中国海相地层分布区域图,海相勘探(分布面积广，发现了一批油气田),塔

20、中4油田储量：8000万吨产层：上古生界石炭系源岩层：下古生界奥陶系,玛扎塔克气田储量：2000亿m3产层：古生界石炭系 奥陶系源岩层：下古生界寒武系,五百梯气田储量：500亿m3产层：上古生界石炭系源岩层：下古生界寒武系、志留系,靖边大气田储量：3000亿m3产层：下古生界中奥陶系生气层：下古生界奥陶系源岩：上古生界石炭-二叠系,塔河油田储量：1。5亿m3产层：上古生界石炭系 下古生界奥陶系、,塔里木盆地,国内外典型叠合盆地比较,总 体 科 学 目 标,当前中国的能源战略：“危”中之“机”,当前的金融危机对中国能源行业带来了严峻挑战，也提供了难得的调整机遇。张国宝，人民日报：2008.12.

21、291、油储基地期基本建成：容纳1.02亿桶,4个储备库(镇海/舟山/黄岛/大连);正在推进二期基地:1.7亿桶；扩大海外油气资源的投资规模.2、理顺煤/电价格;3、大力发展风电能源,石油地质学，广义地说，是一门综合性科学。它包括：石油和天然气从生成到聚集为矿藏的地质学原理；调查和勘探石油和天然气的各种地质、地球物理和地球化学原理、步骤和方法；油气田开发的地质学原理及工艺技术。,The main tasks of petroleum geology are to deal with the process of petroleum generation,migration and accumu

22、lation and distribution as well.,Main Contents of Petroleum Geology,Where can I go to?,1.油/气/水的化学组成与物理性质（2）；2.石油与天然气成因（2）;3.储集层（2）;4.盖层、圈闭和油气藏类型（1）；5.石油与天然气的运移(1);6.油气藏形成与聚集(三场模拟)(1);7.含油气系统与油气源对比(1);8.油气聚集单元与油气分布(1);9.油气勘探与油气资源评价(1),What study in this course?,ppt.讲课为主;习题作业;课后思考题;最终测试.,1、课程教材：石油与天然气地质与勘探，蒋有录，查明主编（普通高等教育“十五”国家级规划教材），石油工业出版社，2007年。2、主要参考书,Jon Gluyas&Richard Swarbrick,Published by Blackwell Science Ltd.,2004.石油地质学，张厚福、方朝亮、高先志等编（普通高等教育“九五”国家级重点教材），石油工业出版社，1999年。,Thanks!,Thanks!,