石油天然气复习.docx
- 文档编号:25371905
- 上传时间:2023-06-07
- 格式:DOCX
- 页数:18
- 大小:708.06KB
石油天然气复习.docx
《石油天然气复习.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《石油天然气复习.docx(18页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
石油天然气复习
第一章
石油:
以液态形式存在于地下岩石孔隙中的可燃有机矿产。
石油馏分:
利用组成石油的化合物具有不同沸点的特性,加热蒸馏,将原油切割成不同范围(即馏程)的若干部分,每一部分就是一个馏分。
生物标志化合物:
沉积物和石油中来自生物体的原始生化组成,其碳骨架在各种地质作用过程中被保留下来的有机化合物。
又称“分子化石”、“指纹化合物”或“地球化学化石”。
石油有哪几个组分?
各组分化合物类型有哪些?
石油的化合物组成主要可分为烃和非烃两大类:
石油分类:
主要依据石油中各种结构类型烃类化合物:
正、异构烷烃(石蜡烃)、环烷烃、芳香烃和含硫、氮、氧化合物(胶质和沥青质)的含量,也考虑硫的含量。
所有数据都指的是常压下,大于210℃的那部分石油馏分的分析数据。
该分类采用三角图解,以正+异构烷烃(石蜡烃)、环烷烃、芳烃+含硫、氮、氧化合物作为三角图解的三个端元。
根据上述原则,可将石油分为:
石蜡型、环烷型和石蜡-环烷型、芳香-中间型、芳香-环烷型、芳香-沥青型6种类型。
海相与陆相石油的基本区别。
海相石油以芳香—中间型、石蜡—环烷型为主,饱和烃占石油的25%-70%,芳烃占总烃的25%-60%;海相石油以低蜡为特征.
陆相石油以石蜡型为主,部分为石蜡—环烷型,饱和烃占石油的60%-90%,芳烃占总烃的10%-20%陆相石油以高蜡为特征.
天然气:
地壳上部各种天然气体,主要是指聚集成气藏的烃类或非烃类气体。
煤层气:
煤层中吸附和游离态的天然气,又称为瓦斯。
固态气水合物:
烃类气体化合物分子与水分子结合形成的固态化合物。
俗称可燃冰。
干气:
重烃气(C2+)C2+<5%
湿气:
C2+>5%。
2、天然气的产状。
地壳中的天然气,依其存在的相态可以分为:
游离态、溶解态、吸附态和固态气水合物;
依其分布特征可分为:
聚集型气和分散型气;
依其与石油产出的关系可分为:
伴生气和非伴生气;
依其形成的地质条件和成藏要素可分为:
常规气和非常规气。
1、聚集型天然气
以游离状态聚集的天然气。
进一步分三类:
(1)气藏气:
独立成为具有工业价值的聚集型天然气即气藏。
(2)气顶气:
存在于油藏顶部的聚集型天然气。
(3)凝析气:
含有凝析油的气藏气(是一种特殊的气藏气)。
凝析气采出后,因温度、压力降低,部分烃气因逆凝作用而成为油,即凝析油。
2.分散型天然气
(1)油溶气:
溶于石油中的天然气。
(2)水溶气:
溶于水中的天然气。
(3)煤层气:
煤层中吸附和游离态的天然气,又称为瓦斯。
(4)固态气水合物:
烃类气体化合物分子与水分子结合形成的固态化合物。
俗称可燃冰。
、按与油藏位置分布关系
1、伴生气
位置上伴生气:
气顶气、油溶气和油藏周围(上、中、下方)的气。
成因上伴生气:
成油过程中形成的各种天然气。
2、非伴生气:
位置上非伴生气:
与油藏分布没有关系。
例如:
某些气藏气。
成因上非伴生气:
煤系有机质或未成熟的有机质形成的生物成因天然气。
3、天然气的化学组成。
气藏和油气藏中天然气,无论是气藏类型,还是气体中化合物组成,都是以烃类气体为主。
通常甲烷占优势,并有数量不等的重烃气
甲烷:
是烃类气体主要化合物。
2、重烃气(C2+):
其中以乙烷和丙烷为主。
有时有少到微量的环烷烃和芳香烃。
气藏气中常见的非烃气有N2、CO2、H2S、H2、CO、Hg蒸气及惰性气体,有时还含有少量有机硫、氧、氮化合物。
非烃气的含量一般小于10%,但亦有少量非烃气的含量超过10%,极少数是以非烃气为主的气藏,如N2气藏,CO2气藏、H2S气藏。
4、天然气的物理性质。
分子大小
密度和相对密度
表观分子量
溶解度
油田水、油田区域与油层直接连通的地下水
吸附水、吸附在矿物表面的水。
包括薄膜水、胶体水、毛细管水。
束缚水、在地质条件下不能自由流动的水
自由水、在重力作用下可以自由流动的水
沉积水、早期沉积物孔隙水保留下来的水
渗入水、大气降雨渗入地下形成的水。
转化水、沉积物在成岩过程中或有机质成烃作用中产生的水。
深层水。
岩浆作用或变质作用形成的水,或称内生水、原生水。
2、油田水的来源。
1)沉积水:
早期沉积物孔隙水保留下来的水。
(2)渗入水:
大气降雨渗入地下形成的水。
(3)转化水:
沉积物在成岩过程中或有机质成烃作用中产生的水。
(4)深成水:
岩浆作用或变质作用形成的水,或称内生水、原生水。
储集层、具连通孔隙,能使流体储存并在其中渗滤的岩层(石)
油气显示:
油、天然气、石油沥青矿物在地表的天然露头或钻井的人工露头。
孔隙、三维
裂缝、岩石因破坏作用产生的面状孔隙(裂隙)
双重孔隙介质、岩石内同时发育上述两种孔隙
有效孔隙度,岩石中相互连通的孔隙体积和岩石体积的比值。
绝对渗透率、单相流体充满孔隙并且流体不与岩石发生任何物理或化学反应时所测得的岩石渗透率称为绝对渗透率。
有效相渗透性、在多相流体共存时,岩石对其中某一相流体的渗透率叫做该相流体的有效(相)渗透率。
油、气、水的有效相渗透率分别用Ko、Kg、Kw表示。
相对渗透率、是指多相流体共存时某一相流体的有效相渗透率与岩石绝对渗透率之比,通常用Ko/K、Kc/K、Kw/K分别表示油、气、水相的相对渗透率。
相对渗透率变化在0~1之间。
孔隙结构、岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其连通关系。
流体饱和度:
岩石内某相流体体积与孔隙总体积之比,称为该相流体的饱和度。
润湿相、一种固相与两种流体相接触时,当固相对其中一种流体相有较大的吸附作用时,称为该流体相为固体的润湿相,另一种流体相称为固体的非润湿相。
欠压实作用。
泥质岩类在压实过程中由于压实流体未能及时排出或排出受阻,孔隙体积不能随压力变大而变小,使其中流体也承受了上覆地层的负荷,出现孔隙流体压力高于相应静水压力的现象。
2、利用压汞法评价储层孔隙结构参数。
3、碎屑岩储集层物性的影响因素。
储集层模式、储层的地质特征和物性特征以及流体特征在空间和时间上变化规律的概括(模型)
储层非均质性、储集层的地质特征和物性特征以及流体特征随空间不均匀变化的性质。
可分为储层非均质性和流体非均质性;储层非均质性包括宏观非均质性和微观非均质性。
储层宏观非均质性、储集层的岩石类型和组合及其所反映的岩相非均匀性质。
储层微观非均质性。
储集层孔隙的结构非均匀性质。
2、影响碳酸盐岩储集层物性的因素
一)沉积环境
二)成岩后生作用
1)机械压实作用:
2)压溶作用
3)胶结作用
4)溶蚀(解)作用
5)白云石化作用
6)重结晶作用
区域盖层、厚度大、分布广、横向稳定性好
盖层、直接覆盖在圈闭储层上方的非渗透层。
对圈闭中的油气起着直接封盖的作用。
隔层。
存在于圈闭内部、对油气有封隔作用的非渗透层。
对油气有封隔作用,它影响着油气藏中的油气以及压力分布规律。
3、盖层的岩石类型。
泥岩盖层:
各种粘土岩(泥岩和页岩)。
2、蒸发岩盖层:
石膏和硬石膏、盐岩等类岩石。
3、致密碳酸盐岩(灰岩):
如亮晶灰岩。
4、其它岩类:
如火山岩。
4、盖层封闭机制。
1、毛细管压力封闭(物性封闭)
2、水力封闭
3、成岩封闭
4、烃浓度封闭
第三章
圈闭、储集层中能聚集和保存油气的地质体或天然容器。
油气藏:
有工业价值的油气聚集的圈闭。
在一个油气藏中具有统一的压力系统和油(气)水界面。
流体势、单位质量的流体所具有的机械能,由重力能(位能)、压能和动能等三部分构成
溢出点、指圈闭能够容纳油气的最大限度的位置。
若低于该点高度,油气就溢向储集层的上倾方向。
闭合高度、是过溢出点的等势平面与非渗透层底面之间的最大垂直距离,或者非渗透层底面到过溢出点的等势面的最大垂直距离。
闭合面积、通过溢出点等势平面与非渗透面交线所围限面积在水平面上的投影面积。
油(气)柱高度、油(气)藏顶点到油(气)水界面的垂直距离。
显然它小于或等于闭合高度。
含油(气)边界、油(气)藏中油水界面与储集层顶、底面的交线,其中与底面的交线称内含油(气)边界
含油(气)面积、与顶面的交线称外含油(气)边界。
通常采用外含油(气)边界圈定含油(气)面积。
油环油在气、水之间称环状分布称油环,油环是夹持在气-水界面与油-水界面之间的环状区域。
2、说明油、气、水等流体势的计算,并简述流体势与圈闭的关系。
3、如何度量圈闭和油气藏?
圈闭:
1.确定溢出点
2.确定闭合高
3.确定闭合面积
4.确定圈闭的储集空间
油气藏:
油(气)柱高度
含油(气)边界和含油(气)面积
气顶和油环
4、简述圈闭和油气藏的分类以及形成机理。
“石油有机晚期成因说”的基本内容。
只有当母岩埋藏达到一定的深度和温度时,有机质才大量的生成液态的成熟烃。
有机质成烃演化的阶段及主要影响因素。
可根据有机质性质的变化和油气生成划分出三个阶段:
成岩作用阶段、深成作用阶段和准变质作用阶段。
相应的可按油气生成将有机质成烃演化划分为:
未成熟阶段、成熟阶段和过成熟阶段;镜质体反射率(Ro)与有机质的成烃作用和成熟度有良好的对应关系。
1、细菌
从浅到深为喜氧菌带、厌氧硫酸盐还原菌带和厌氧碳酸盐还原产甲烷菌带
2、温度和时间
生油门限温度通常都在60~130℃范围。
生油主要阶段的起始温度一般在60℃,终止温度不高于175℃。
成烃的反应速度主要与反应速率常数(K)有关,K与温度的影响呈指数关系,与时间的影响呈线性关系,而温度和时间可以互补。
3、催化剂
干酪根的定义及分类。
干酪根(kerogen):
沉积岩中不溶于碱、非氧化型酸和有机溶剂的分散有机质。
而沉积物中未固结的有机质以腐殖酸为主,它是沉积岩中干酪根的前身。
Ⅰ型为腐泥型,Ⅱ型为混合型,进一步分为Ⅱ1型腐殖腐泥型和Ⅱ2型腐泥腐殖型,Ⅲ型为腐殖型。
Ⅰ型是分散有机质干酪根中经细菌改造的极端类型,或澡质型,富含脂肪族结构,富氢贫氧,原始H/C原子比高,一般为1.4~1.7,而O/C原子比低,一般小于0.1;热失重≥65%,生烃潜力0.4~0.7,高产石油类型。
Ⅱ型是常见的腐泥型干酪根,有机质主要来源于浮游生物和细菌。
有较高的原始H/C原子比,约0.9~1.4;较低的O/C原子,约0.1~0.2,热失重为50%~80%,其生烃潜力较高,为0.3~0.5。
Ⅲ型是由陆生植物组成的腐殖型干酪根,富含多芳香核和含氧基团。
原始H/C原子比低,通常小于0.6~0.9,而O/C原子比高,可达0.2~0.3;以成气为主,热失重为30%~50%,生烃潜力为0.1~0.2。
天然气的成因类型。
天然气按其成分可分为烃气和非烃气,按其成因可划分为有机成因气和无机成因气两大类。
有机成因气根据其演化程度划分为为生物成因气和热成因气(热降解气和热裂解气);热成因气根据母质类型划分为油型气和煤成气。
1、生物成因气、
2、油型气、
3、煤型气
4、无机成因气。
如何评价烃源岩。
(一)有机质的数量
包括有机质的丰度和烃源岩的体积两方面.
(2)有机质的类型
有机质的类型常从不溶有机质(干酪根)和可溶有机质(可溶沥青)的性质和组成进行分析。
干酪根类型的确定是有机质类型研究的主体,常用的研究方法有元素分析、光学分析、岩石热解分析等。
可溶有机质的族分和化合物组成及其分布的研究也可用来确定有机质的类型,可溶沥青分析。
(三)有机质的成熟度
有机质成熟度是指在有机质所经历的埋藏时间内,由于增温作用所引起的各种变化。
它是地温和有效加热时间相互补偿作用的结果,是表征其成烃有效性和产物性质的重要参数。
评价有机质成熟度常用且有效的方法包括:
镜质体反射率(Ro)法、孢粉和干酪根的颜色法、岩石热解法和可溶有机质的化学法。
油气运移:
石油、天然气在各种自然因素作用下发生位置移动的现象。
初次运移:
石油、天然气自生油岩向储集岩的运移,排烃,烃源岩内运移。
二次运移:
石油、天然气在邻近生油岩的储集层中、直到形成第一次油气聚集的运移。
三次运移:
石油、天然气在第一次聚集后由于外界条件的变化发生的再次运移。
1、论述油气初次运移机理。
(一)油气初次运移的驱使因素
油气初次运移可能有多种影响因素,各种因素在不同的条件下对不同的烃类组成起着驱使或者阻碍作用。
这些因素可分为两类:
(1)主要是通过产生或增加孔隙流体压力而起作用的,也就是说压差是直接驱动因素。
(2)扩散作用,主要由浓度差驱动的。
因此,烃源岩内部和外界的压力差和浓度差,是油气初次运移的本质原因。
(二)油气初次运移相态
水溶相:
油气溶解于水中随水一起排除烃源岩。
游离相:
油气呈独立的油相或气相从烃源岩排除。
普遍认为,油气初次运移以连续的游离烃相为主。
(三)初次运移的通道
1、孔隙系统
2、微裂缝系统
(四)初次运移的模式
1、压实水流模式
驱动动力(因素)为压实排流,油气初次运移通道为孔隙系统,油气初次运移相态主要是水溶液(但可以包括其他一切相态)。
☆2、微裂缝排烃模式
驱动力是流体异常高压(各种产生高压因素)。
油气初次运移的通道主要是微裂缝,油气初次运移相态主要是游离相。
3、分子扩散模式
驱动力是烃类化合物浓度差,油气初次运移通道是孔隙系统和裂缝系统。
2、论述油气二次运移的规律及影响因素。
(一)油气二次运移的条件
1、孔隙中油气饱和度So、Sg大于临界油气饱和度。
2、运移动力大于阻力,如克服毛细管阻力等。
(二)油气二次运移的相态
1、石油二次运移的相态
游离相态:
油珠、油条、连续油相
2、天然气二次运移的相态
游离相态:
气泡、气柱、连续气相
水溶相态:
溶解气
(三)油气二次运移的通道
微观上:
孔隙和裂缝
宏观上:
输导层、断层和不整合面
①输导层:
最广泛、最基本的二次运移通道
输导层是具有发育的孔隙、裂缝或孔洞等运移基本空间的连续的渗透性地层。
在静水条件下,油气微滴可能从渗透性岩层底部向顶部累积,达到一定数量后,在层内发生侧向的顺层运移
碎屑岩输导层:
砂岩层、砾岩层等
碳酸盐岩输导层:
受孔缝发育的控制。
高孔渗相带、
裂缝发育带和溶蚀孔缝发育
②断层:
沿断层面分布的破碎带,发生沿断层面的运移
③裂缝系统:
对于改善孔隙间的连同性和渗透性,对于改善致密砂岩的渗透性具有重要意义。
碳酸盐岩中重要的二次运移通道。
④不整合面.
(四)油气二次运移的方向
(1)油气二次运移方向与受力作用有关
(2)影响油气运移方向的主要地质因素
(五)油气二次运移的距离
6)油气二次运移的结果:
在圈闭中聚集成藏
第六章
成烃坳陷:
盆地中分布成熟烃源岩或成烃灶(HydrocarbonKitchens)的深坳陷区。
巨大的成熟烃源岩体积
高丰度的有机质(类型好)
充足的油气源,足以形成具有工业价值的油气聚集
油气成藏动力学:
以盆地为背景,以油气为对象,综合利用地质、地球物理、地球化学手段和计算机模拟技术,在烃源岩和流体输导体系的时空格架下,通过能量场演化及其控制的化学动力学、流体动力学和运动学过程分析,研究油气生成、运移、聚集、保存的动力学过程及其控制因素的综合性学科。
有效圈闭:
指曾经聚集并保存具有工业价值油气藏的圈闭。
1简述油气藏形成要满足的基本条件;
成烃坳陷和充足油气源(物质基础)
有利的生、储、盖组合和油气输导(载体)
有效圈闭和油气聚集(结果)
油气藏保存(或破坏)和油气再分布(保存)
油气成藏动力学条件(动力)
地温场、压力场、构造应力场、流体势能场
2简述油气差异聚集的原理及其结果
在油气源区形成的油气,进入饱含水的储集层后,沿一定的路线(由溢出点所控制)向储集层上倾方向运移,位于运移路线上的系列圈闭将被油气所充满,那些不在运移路线上的圈闭仍被水所充满;被油气充满的圈闭依然可以聚集天然气,但被天然气充满的圈闭就不能再聚集油了。
油气差异聚集的结果,造成天然气分布于靠近源区一侧的圈闭中,向上倾方向依次为油气藏、纯油藏和空圈闭。
3简述有效圈闭形成所应具备的条件。
1、大容积主要取决于该圈闭的闭合面积、闭合高、储集层的有效厚度和有效孔隙率等参数。
2、距烃源区近指圈闭不仅在空间位置上距源区近,更重要的是与烃源层之间有良好的通道,圈闭位于油气运移的路线上。
3、形成时间早是指圈闭形成的时间下限应与大规模生烃、排烃期同步。
4、圈闭的闭合度高
5、保存条件:
任一圈闭的储集层上方都应有封闭性良好的盖层,没有盖层或它的封闭性遭到不同程度的破坏,都会影响圈闭的有效性。
第七章
含油气盆地:
是有过油气生成并运移聚集成为工业性油气田的沉积盆地,发生油气生成、运移、聚集等石油地质作用的基本地质单元。
油气聚集带:
是受一定区域地质条件(构造和沉积)控制的油气田带(群),是勘探施工评价的重要地质单元。
油气田:
由构造或地层因素控制的一定面积上油气藏的总和,是开发建设主要地质单元。
原生油气藏:
二次成烃:
1简述地球动力学背景下的盆地类型及其特征;
地球动力学
盆地内沉积及构造样式的演化是受地球动力学环境所控制,含油气盆地在不同地质时期遭受各种应力作用。
张性盆地(离散型)张性环境发育的含油气盆地
☆内陆裂谷盆地
☆内陆坳陷盆地
☆大陆边缘盆地
☆陆间裂谷盆地
☆新生洋盆
压性盆地(聚敛型)压性环境发育的含油气盆地
★前陆盆地
★山间盆地
★弧前盆地
★残留洋盆
拉分盆地(剪切型)走滑环境发育的含油气盆地
2简述油气聚集带的主要类型和特征;
1)背斜型油气聚集带指该油气田带(群)在构造上为一背斜带(群),其中油气藏形成很大程度上受背斜构造所控制。
强烈-中等褶皱的背斜油气聚集带
●长垣、平缓背斜型油气聚集带
●穹窿背斜型油气聚集带
(二)断裂型油气聚集带指该油气田带(群)在构造上为一断裂带(群),其中油气藏形成很大程度上受断裂构造所控制。
●断块型油气聚集带
●同生正断层-逆牵引背斜型油气聚集带
●同生逆断层-挤压背斜型油气聚集带
●逆冲断裂型油气聚集带
3简述油气田的类型和特征;
1)构造型油气田:
①背斜型油气田;②断层型油气田。
指产油气面积上受单一的构造因素(如褶皱和断层)所控制的油气田。
以褶皱为主称为背斜油气田;有时主要受断层控制,称为断层或断块油气田。
(2)地层型油气田:
①不整合和岩性尖灭油气田;
②透镜状和不规则岩性型油气田;③礁型油气田
指在区域均斜或单斜构造背景上,由地层(不整合和岩性)因素所控制的产油气面积的油气田。
(3)复合型油气田:
①盐(泥)丘型油气田;②礁型
油气田(存在多种类型油气藏);③潜山复合型
油气田;④侧向复合型油气田。
指在油气田范围内,不同层位和深度的油气藏是受构造、地层和水动力诸因素中的两种或多种因素控制的油气田。
含油气系统:
一个自然的烃类流体系统,其中包含活跃的烃源岩、所有与其相关的石油和天然气以及形成油气聚集所必需的地质要素和作用。
四图一表:
1油气聚集表
2埋藏史图
3剖面图
4平面图
5含油气系统事件图
- 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:
- 石油天然气 复习