《油藏地质》PPT课件.ppt
《《油藏地质》PPT课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《油藏地质》PPT课件.ppt(136页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、绪 论,油藏地质学定义 油藏地质学是关于油藏形成、油藏地质特征、油藏在开发中的地质变化的理论和研究方法的学科。其研究时段起自油藏发现或基本探明以后,直至油田开发完全结束,其间勘探开发人员所做的油藏地质及与油藏地质紧密相关的部分油藏工程工作,均属油藏地质学研究范畴。油藏地质学研究的内容1石油及油藏的形成:一般规律,概述,内容来源于石油地质学2油藏特征的认识描述:核心内容,重点。内容来源于油矿地质学、开发地质学及其它3油藏在开发中的地质变化与剩余油分布:一般涉及,内容来源于开发地质学及其它,绪 论,油藏地质在油气田开发中的地位和作用(一)、石油勘探开发的基本过程预探阶段 找油 提供油藏 1-几年(
2、1-3)生储评价,成藏条件研究,指出有利勘探方向与目的层详探阶段 探明油藏 提交开发储量 1-几年(1-2)钻探取资料,油藏描述,试采及开发试验,编制开发方案开发建设阶段 实施开发方案 提供产能 1-3年钻开发井,油建,编制射孔方案,开发生产阶段 获取采收率 提供商品原油 20-50年以上动态分析,开发管理,静态研究,开发研究,调整,提高采收率研究(二)、油藏地质在油气田开发中的地位和作用 对于石油工程人员来说,不懂油藏地质,只能算外科医生;熟悉油藏地质,可以说是通内、外两科。油藏地质在开发中的作用:1)分析研究油藏地质与注采动态规律,制定油田开发生产方案与增产措施,2)分析评价油田开采效果与
3、措施效果,指导油田开发生产管理,等等,第一章 石油生成 1、石油的组成及性质,一、石油的组成(一)元素组成碳、氢、硫、氮、氧、微量元素 C:8497%H:1114%(二)石油的烃类组成1.烷烃(又名脂肪烃,CnH2n+2,属饱和烃)2。环烷烃3。芳香烃(三)化合物组成1、含硫化合物2、含氮化合物3、含氧化合物二、石油的定义天然产出的、液态的以烃类为主的混合物,元素组成以C、H元素为主。,石油的物理性质,三、石油的物理性质(一)颜色:浅黄色黑,但深色石油居多(二)密度:d20:0.751.00,也有1.0者(伊朗、加州、墨西哥,我国孤岛馆陶组石油:0.931.026。前苏联苏拉汉石油0.71)美
4、国、加拿大 API度=141.5/15.5C时的比重 131.5(高者轻,低者重)(三)粘度:0.5mPa.s以下数十万mPa.s 受温度影响极大,压力加大亦有增加。(四)荧光性(紫外线照射下发光)多环芳烃及非烃引起发光,饱和烃则不发光。荧光分析(十分灵敏)轻质油:浅兰色;胶质多者:绿黄;沥青质多者:褐色。(五)溶解性 烃类难溶于水,易溶于氯仿,四氯化碳,苯,石油醚等溶剂。天然气在地层水中的溶解度:0.7-3.5 m3/m3 受压力影响大,其余均小,天然气,(一)天然气的定义 天然产出的、气态的以烃类为主的混合物,元素组成以C、H元素为主。(二)天然气的组成1、烃类2、非烃(三)天然气的物理性
5、质1 密度2 粘度3 溶解性4 热值(四)天然气的赋存状态1气藏气(干气)C1一般大于95%,重烃气含量极少(14%),天然气赋存状态,N2为主的气藏10%(美、威利斯顿盆地,恰尔松与凯宾克里克气田气:N2:8090%)CO2或H2S为主的气藏1%(欧州东部潘农盆地气田,米哈依气田下潘农 组天然气CO2达95%)2 气顶气(湿气,富气)重烃含量可达百分之几几十(仅次于甲烷)3溶解气 重烃含量变化大:2080%原始溶解气油比变化大:几上千m3/m3 此外,水中溶解气亦应注意:0.0几5m3/m3 压力 溶解度 矿化度 溶解度4凝析气当地下温度压力超过临界条件后,液态烃逆蒸发形成凝析气。一般埋深较
6、大(3千4千米以下),采出过程中析出凝析油。5天然气水合物 甲烷水合物,高压、一定温度下:甲烷分子封闭在水分子所形成的固体晶格中。6水溶气,2 石油的生成,一.油气成因(一)无机生油说 1.碳化合物说,门捷列夫(1876)FeC+H2OFe3O4+“CH”2.宇宙说(索可洛夫 1889)C+H“CH”3.岩浆说(库得梁采夫,1949)C+H“CH”(二)有机生油理论:早期生油说、晚期生油说,油气的生成,二生油物质(一)有机物成油证据1.沉积岩中的油气田:占99.9%2.油气的地质年代分布与有机质分布状况吻合(煤、油页岩等)3.近代的海、湖相沉积中发现了有机质向油气的转化 4.油气化学成分的复杂
7、多样性及C/H比值(5.98.5之间)的大致一致 性与生物有机质相关性好5.已知油气层温度大多100,极少超过140,说明低温生成(二)近代生油研究认为:沉积物成岩晚期后生初期沉积物中的不溶有机质(干酪根)油、气 岩石中有机质:可溶于有机溶剂的部分,称沥青(约占10-20%);不溶于一般有机溶剂的部分,称干酪根(约占80-90%)干酪根中:C:76.4%,H:6.3%,O:11.1%,S+N:少量。,干酪根,I型:H/C高,O/C低,来源水生高等漂浮生物(藻类),主要生成石油,生油潜 力大。以含类脂化合物为主,直链烷烃很多,多环芳烃及 含氧官能团少。III型:H/C低,O/C高,来源 陆生高等
8、植物,主要生成天然 气,生气潜力大。以多环芳烃 及含氧官能团为主,饱和烃很 少。II型:水生低等漂浮生物陆生植物,其余性质介于两者之间。,油气的生成,三生油条件(一)古地理环境与地质条件 1、古地理环境:浅海区、海湾、泻湖、深湖半深湖区 2、地质条件:(1)、稳定下沉:接受沉积,需要还原环境(2)、补赏平衡:沉降速度与沉积速度要平衡,油气的生成,(二)物理化学条件1细菌作用:还原环境,厌氧细菌的作用,使得有机物中的O、N、S成分分解,使C、H富集,形成有机化合物。2温度:60-210,与时间互为补充 温度升高能加速化学反应的进行。3压力(压力:10-30MPa,但不必要)4催化剂:粘土矿物 粘
9、土矿物是天然的催化剂,粘土矿物吸附两种或两种以上的矿物,使它们相互作用而形成新的化合物。,油气的生成,四生油过程 1、生物化学生气阶段(温度T:1060 深度:1000-1500m)2、热催化生油气阶段(T:60-180 深度:1000-4000m)3、热裂解生凝析气阶段(T:180-250 深度:4000-7000m)4深部高温生气阶段(T:250 深度:6000-7000m),油气成因的现代模式,3 生油岩与生油层,一概述 1、生油岩定义 富含有机质并完成了生油过程的岩石。2、生油层:生油岩组成的岩层二生油层的岩性岩相特征(一)粘土岩类生油层 泥岩、页岩、粘土(二)碳酸盐岩类生油层 生物灰
10、岩、泥灰岩、石灰岩三生油岩的地球化学指标,生油岩的地球化学指标,一、生油岩的有机质丰度指标(残余有机碳含量)吉曼(H.M.Gehmen,1962)60多个盆地上千样品:泥岩,1.14%;碳酸盐岩,0.24%。亨特(1961)791(泥岩)+397(碳岩)个样品:泥岩,1.2%;碳酸盐岩,0.17%。我国:泥岩,1-2%;碳酸盐岩,大于0.1-0.2%。二、生油岩的成熟度指标(Ro、OEP),生油岩的地球化学指标,OEP:主峰碳前后5个相邻正烷烃的重量百分数。在油气向石油的转化过程中,奇碳优势消失,当OEP小于1.2,代表岩石中的有机质向石油转化程度高,已成熟。三、有机质的转化指标1、可溶性沥青
11、(氯仿沥青)含量及其组分组成岩石中溶解于有机溶剂的物质,称可溶性沥青。溶剂主要为:氯仿、苯、丙酮等。有机溶剂从岩样中抽提出来的沥青重量与岩样重量之比,为可溶性沥青含量。氯仿沥青的组分包括油质、苯胶质、酒精-苯胶质河沥青质。前两者为还原组分,后两者为酸性组分。还原组分高转化率高。2、烃类含量及其族组成 指可溶性沥青中的总烃含量及其中的正烷烃、环烷烃、芳香烃的含量。总烃含量高、正烷烃含量也高,表明有机质向石油转化程度高,反之亦然。四、有机质的环境指标,第二章 油气储集层1 储集层基本特征,一、储集层概念(一)、基本概念:1、储集层::凡是能够储存和渗滤流体的岩层称为储集层。砂岩,砾岩,灰岩,白云岩
12、,火山岩,变质岩2、含油气层:储集层中储集了一定数量的石油或者天然气称含油气层。3、油层:具工业价值的含油气层。4、产层:已经开采的具有工业价值的含油气层。(二)研究意义:1、油气赋存的载体2、地质、开发工作者的研究对象(对手:知彼知己),储集层基本特征,二、储集层的基本特征 油气储集层,不论其岩性千变万化,成因有多大差别,但它们都共同具有孔隙性和渗透性两个基本特征。(1)、储集空间(孔隙度):反映储油能力的大小(2)、渗透性(渗透率):反映产油能力的大小(一)岩石的孔隙性1、孔隙度:指岩石中未被固体物质所充填的孔隙空间体积比例(孔隙+裂缝+溶洞)。(1)、总孔隙度:又称绝对孔隙度,岩样中所有
13、孔隙空间总体积与该岩样总体积的比值,以百分数表示。绝对孔隙度:=VpVr(2)、有效孔隙度:指岩样中相互连通的,且在一定压力下允许流体在其中流动的孔隙总体积与该岩样总体积的比值,以百分数表示。有效孔隙度:=VsVr(3)分析孔隙度与解释孔隙度,储集层基本特征,(二)岩石的渗透性1渗透率:一定压差下,流体渗过岩石的能力。Q=K(P1P2)FL K=QLF(P1P2)2绝对渗透率 指单相流体(油、气、水)通过孔隙介质时的渗透率 3有效渗透率(相渗透率)在多相流体共存时,岩石对其中各相流体的渗透率。4相对渗透率(有效渗透率/绝对渗透率)注意单位:10-3m25分析渗透率、测井解释渗透率与试井渗透率,
14、储集层,(一)油气储层的孔渗标准 储集层储集物性的界限 碎屑岩:一般10%K:一般110-3m2,(气藏:一般0.110-3m2)碳酸盐岩:一般2.5%K:未定(裂缝影响)中国石油天然气总公司储层分类标准(适用于砂岩)孔 隙 度(%)渗透率(10-3m2)特高 大于30 大于2000 高 25-30 500-2000 中等 15-25 100-500低 10-15 10-100特低 5-10 1-10非储层 小于5 小于1(二)储层孔隙度与渗透率的关系:有一定正相关关系,储 集 层,三储集层类型(1)、碎屑岩储集层(2)、碳酸盐岩储集层(3)、其它储集层 A、火山岩储集层 B、结晶岩储集层 C
15、、泥质岩储集层,碎屑岩储集层,重要性世界上储量1亿bbl的油气田546个 我国200多碎屑岩:油气田57.12%70.5%碳酸岩:42.7%28.7%其它岩类0.18%0.8%Knebel和Rodriguez-Eraso(1956)对236个主要油田储量统计:砂岩油层:59%碳酸盐岩:40.2%其它:0.8%由于碎屑岩占了很大比例,因此,它必然作为勘探的重点。,碎屑岩储集层,一 碎屑岩储集层的储集空间原生孔及次生孔,以原生孔为主。1 粒间孔隙2 溶蚀空隙3 微孔隙4 裂缝,碎屑岩储集层,影响碎屑岩储集物性的主要因素地下存在的碎屑岩储集层,是在一定的沉积环境中堆积下来的碎屑沉积物经过漫长而复杂的
16、成岩后生变化而最终形成的。因此,其物性必然受到沉积环境和成岩后生作用两方面因素的控制。(一)沉积环境物源:矿物成分水动力条件:粒度、分选、磨圆、基质含量等1、碎屑颗粒的矿物成分常见为:石英、长石。前者好于后者:(1)长石颗粒表面的液膜厚度大于石英,对渗透率影响较大(2)石英抗风化力强,颗粒表面较光滑;而长石不耐风化,颗粒表面常有一层高岭土或绢云母(吸附油气、吸水膨胀,降低渗透率)2、颗粒大小 总的说来,对影响较小,对K影响极大。粒粗:K;粒细:K(1)粒度分析:筛析粒度分布曲线(2)粒度中值:Md=P50(3)平均粒经:(P25P75)2,碎屑岩储集层,3、颗粒分选分选系数S 0=P25P75
17、:分选愈好,、K愈大分选好:12.5 分选中:2.54 分选差:4.0风成砂 海滩砂 河流砂 洪积砂 冰川砂4、磨圆5、基质含量(二)成岩后生作用1、压实(1)机械压实(2)化学压溶2、溶解增大孔隙度和渗透率。,碎屑岩储集层,3、胶结情况(1)、胶结物类型 泥质 钙质 硅、铁质(2)、胶结物含量:愈少愈好。其中,泥质含量:愈少愈好(3)、胶结类型接触胶结孔隙胶结基底、杂乱胶结 接触胶结:为点接触,胶结物含量很少,只分布在接触部位,可能为干旱气候,毛细管作用或地下水淋滤形成。孔隙胶结:点接触,化学沉淀胶结。基底:颗粒呈漂浮状,同沉积充填。实际岩石大多是混合式胶结,非单一型。,碎屑岩储集层,三碎屑
18、岩储集层的发育分布 1、洪积-冲积扇砂砾岩体:(1).形成条件:干旱 半干旱气候 洪水期(2).分布范围:盆地边缘 老山出口处(3).规模大小:扇状分布 多个扇连接呈裙状(4).岩性特征:A.粗而杂 由 砂岩 砾岩 泥岩 混杂堆积 B.粒度粗 分选差 蘑园差 C.成分复杂 物性变化大 D.平面上分三带,顶、中、缘呈扇状,储集最好为扇中,剖面上,底泥下粗上细(正旋回),中下部储集最好。(5).油田实例:克拉玛依三叠系储油层。,碎屑岩储集层的发育分布,2.河流砂岩体(1).形成条件:河流搬运过程中由于河道弯曲形成的 边滩 心滩(2).规模大小:细长形,长度可达几十几百甚至上千公里,厚度由几米几十米
19、。(3)岩性特征:粒度较均匀 分选 蘑园 较好(4)平面分布:A.形态极不规则 平面上呈条带状 蛇曲状 树枝状 网状 B.剖面上 呈顶平底凸的透镜状;二元结构(5)油田实例:中国 陕甘宁盆地 马岭油田 美国 堪萨斯州 布什城油田,碎屑岩储集层的发育分布,3.三角洲砂岩体(1).形成地区:河流人海 入湖 处(2).亚相带:A.三角洲平原亚相;B.三角洲前缘亚相;C.前三角洲亚相。(3).砂岩体类型三角洲平原亚相:分流河道砂岩体,决口扇砂岩体 三角洲前缘亚相:水下分流河道砂岩体、河口坝砂岩体、远坝砂岩体,鸟足状、指状、席状砂岩体。前三角洲亚相:透镜状砂岩体(4)砂岩体特征:质纯 分选好 蘑园好 分
20、布垂直岸带(5).油田实例:中国 松辽盆地 大庆油田 尼日利亚 尼日尔河三角洲,碎屑岩储集层的发育分布,4.沿岸堤坝砂岩体:(1).形成地区:海、湖沿岸地带(2).岩性特点:由于海浪、湖浪的淘洗作用,颗粒纯净 分选 蘑园 均好(3).砂岩体类型:风成砂丘、砂坝、堤岛(障壁岛)、海进、海退砂岩体;洪积成因的湖边扇砂砾岩体、滨湖砂滩、浅湖砂坝等(4).分布特点:平行岸带分布 平面上呈:狭长带状 串珠状 剖面上呈:底平顶凸的 透镜状(5).油田实例:美国堪萨斯州格林乌德县契洛期鞋带状油田属海退砂岩体 大港部分油田属于下第三系湖岸砂坝。,碎屑岩储集层的发育分布,5.重力流砂岩体也叫浊积砂岩体:(1).
21、地理位置:深湖 Or 深海 称海底扇、湖底扇。(2).形成原因:A.强裂的构造运动-地震 滑坡形成 B.岸带陡段地带沉积物跨塌 形成的泥石流 沿斜坡重力流动 形成扇形,并发生重力分异-形成鲍玛序列(3).砂岩体特点:平面上:可分扇根、扇中、扇缘三个亚相 扇中亚相是储集油气有利地带 剖面上:由下-向上沉积物由粗变细 由于浊积岩常位于深水泥岩之中,故一般油层厚、储量大。油源丰富。(4).油田实例:美国加里福尼亚州方图拉盆地第三系的海底扇油田;中国下辽河盆地和泌阳盆地的部分油田的产层属于下第三系湖底扇砂岩体。,碳酸盐岩储集层,(一)碳酸盐岩储层与砂岩储层比较 1岩类 石灰岩、白云岩、白云质灰岩、生物
22、碎屑灰岩、鲕灰岩等,碳酸盐岩储集层,二)碳酸盐岩储集空间类型(1)、孔隙(2)、裂缝(3)、溶蚀孔、洞二碳酸盐岩的孔隙(一)孔隙成因类型及特征 1原生孔隙(1)粒间孔:以鲕灰岩、生物灰岩、生物碎屑灰岩、内碎屑灰岩最发育。(2)粒内孔:以生物体腔孔、鲕粒内孔较多(3)生物骨架孔:造礁生物体腔骨架,形成生物礁(4)晶间孔:(白云岩化、重结晶等作用形成的)2.次生孔(1)粒内溶孔(2)粒间溶孔(3)其它溶孔溶洞,碳酸盐岩储集层,(二)孔隙发育的控制因素1原生孔隙发育的控制因素 浅水、高能沉积环境,结构较粗,原生孔发育。相反则差。2 溶蚀孔隙发育的控制因素(1)岩石溶解度(影响因素较多,大体有:石灰岩
23、白云岩泥灰岩)(2)地下水的溶解能力(CO2含量高者溶解能力强)(3)地貌、气候、构造因素的影响,碳酸盐岩储集层,三碳酸盐岩的裂缝(一)碳酸盐岩的裂缝类型 1、成岩缝 由压实、失水收缩、干裂、重结晶形成,但缝小。2、构造缝 相对大、直、光,方向性强。3、溶蚀洞缝 有较小的,但也有巨大的洞缝,与地下水的活动有关。,碳酸盐岩储集层,(二)碳酸盐岩裂缝发育的控制因素1、岩性因素(脆性)(1)岩石成分:脆性由大到小:白云岩、泥质白云岩石灰岩、白云质灰岩泥灰岩(2)岩石结构质纯粒粗的碳酸盐岩脆性大,易产生裂缝。(3)厚度及组合厚度小裂缝发育,薄互层也易产生裂缝。厚层碳酸盐岩缝少但缝大 2、构造因素 受应
24、力作用控制。四川局:一占(高点)三沿(沿长轴、沿断层、沿扭曲),碳酸盐岩储集层,四碳酸盐岩储层类型(一)孔隙型碳酸盐岩储集层沙特:加瓦尔(Q可:107亿)砂屑灰岩,钙藻、有孔虫,21%,K4000伊拉克:基尔库克(Q可:21.4亿)生物礁。(二)裂缝型碳酸盐岩储集层伊朗:加奇沙兰(阿斯马利灰岩,单井日产1.3万吨)。(三)溶蚀型碳酸盐岩储集层:放空,井喷。任丘:1000t/d(四)复合型碳酸盐岩储集层,盖层与生储盖组合,一、盖层(一)盖层定义及特征 1、定义 位于储集层之上,能封隔储集层中的流体,免于向上逸散的岩层。2、盖层特征:封隔性(1)、岩性致密,无裂缝,渗透率极低(2)、具较高的排驱压
25、力 极细粘土 粒径(mm)0.0001 排驱压力(MPa)4 粘 土 0.1(二)盖层岩性 页岩、泥岩、岩盐、石膏、致密灰岩 据克莱姆(1977年)统计,世界上334个大油气田的盖层为:页岩、泥岩 占65%岩盐、石膏 占33%致密灰岩 占2%欠压实的粘土(三)盖层封隔性:要求一定的厚度 松辽(泥岩):20m 高木顶气田:10 m(石膏)长垣坝气田:6m(石膏),生储盖组合,二、生储盖组合 1、概念 剖面上紧密相邻的包括生油层、储集层、盖层的有规律的组合。2、基本类型(1)、正常式:下生、中储、上盖(我国多数油田)(2)、侧变式:生储同层,低生侧储上盖(克拉玛依、乌尔禾系)(3)、顶生式:顶生底
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 油藏地质 油藏 地质 PPT 课件
![提示](https://www.31ppt.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.31ppt.com/p-5545090.html