11_油气地球化学勘查.ppt

-----第十一章 勘查地球化学 第十一章 油气地球化学勘查 第一节 油气与油气异常 第二节油气化探的主要方法 第三节油气化探异常的解释和评价 第一节 油气与油气异常 ?一、油气化探的基本概念及原理 油气地球化学勘查（简称油气化探）是运用地质、地球化学的理论，通过研究油气在形成、运移、集中、分散及破坏过程中在天然介质中留下的痕迹（即地球化学异常）来寻找油气田的一种找矿方法。 成因：有机物、石油天然气、油气藏、分散破坏 生、运、储、盖、散 二、油气化探的理论基础 烃的一般知识 石油天然气的形成 油气藏的概念 油气藏的类型 油气异常的形成 1、烃的一般知识 烃按碳的骨架分：开链烃、脂环烃、芳烃 开链烃：脂肪烃：饱和烃、烷烃；烯烃；炔烃；CnH2n+2；C1-C4是气体； C5-C16是液体； C17以上是固体 脂环烃：占原油的50%以上 芳烃：苯环化合物，比例小，不超过15% 2、石油天然气的形成 来源：沉积岩中有的有机物 石油地质学家，形成过程：活体——残骸——腐殖质——干酪根——高碳干酪根——石墨 有机地化学家：成岩阶段（＜50℃）——深成热解阶段（50～200 ℃）——变质阶段（＞ 200 ℃） 水生生物的成烃能力大于陆生植物；最终残留为0.1%，只有0.01%形成可供可采的油气田 非储集层沉积物为烃类和可溶沥青的估计量（1013g) 3、油气藏的概念 各种不同类型的岩石均具有一定的孔隙和裂缝，地下石油和天然气就储存在岩层的连通孔隙、孔洞和裂缝之中。它们的储集方式就象水充满在海绵里一样。 凡具有连通孔隙，能使流体储存，并在其中渗滤的岩石称为储集层。 储集层联合封闭而形成的能聚集并保存油气的场所称为圈闭。形象地说，圈闭就是储集层作为盛装油气容器的部分。圈闭中油气聚集到一定数量后就成为油气藏。 3、油气藏的概念 油气藏是单一圈闭内具有独立压力系统和统一油水界面的油气聚集，是地壳中最基本的油气聚集单位。 一个完整的油气藏存在必须有相对应的生、储、盖组合。生，即生油（或气）岩，储，即储集层。盖，即盖层，为在储集层上方，能够阻止油气向上逸散的岩层。 3、石油天然气的形成 任何圈闭为不可能是水泄不通的，在盖层中广泛发育的原生与次生孔洞、微裂隙，都会给油气提供通道，即使是最致密的页岩或蒸发层盖层，也会允许烃类分子或微泡通过。这一过程或现象就是三次运移。 按时间顺序，把油气从细粒的生油岩中向外排出的过程叫做初次运移，油气脱离母岩后在储集岩内部的传导过程叫做二次运移。石油聚集形成后，如果再发生运移，一般称之为三次运移。 正是因为存在三次运移，才为油气地球化学勘探提供了深部油气藏的信息。深部到地表地球化学环境的变化而使最初从油气藏分逸出来的物质组分发生一系列地球化学变化，并产生不同的反应生成产物。成为油气化探的地球化学指标。 油气运移 油气地球化学异常示意图 4、油气藏的类型 在自然界存在着不同类型圈闭形成的油气藏，如构造圈闭所形成的油气藏、地层圈闭所形成的油气藏、水动力圈闭形成的油气藏等。典型的油气藏为背斜油气藏。 背斜油气藏来源于背斜圈闭中的油气聚集。背斜圈闭主要是由于储集层顶部拱起，上方被非渗透性盖层封闭，而储集层下方和下倾方向被水体或非渗透岩层联合封闭而成的。在背斜油气藏内，气占据背斜的顶部，油居中呈环状分布，水在下面托着油气。在静水条件下，油气和油面界面均为水平面，油气藏内具有统一的压力系统。 背斜构造 背斜油气藏的油气柱高度，主要取决于背斜圈闭的闭合度和上覆盖层的封闭能力，即油气柱的最大高度不超过闭合度或排替压力差所允许高度。在这个前提下，则常常与油源的丰富程度有关，油源丰富可以充满整个圈闭，油气柱可达到闭合度；反之，则小于或远小于闭合度。 背斜圈闭的形态是多种多样的。从圆丘状的低穹窿，一直到狭长的高背斜。它们可以是对称的、不对称的，甚至是倒转的。背斜圈闭面积十分悬殊，小的不到一平方公里，大的可达数千平方公里。背斜圈闭可以是单一的背斜形态，但也可以是由若干个呈线状排列的背斜组成的背斜带。 5、油气异常的形成 油气的聚集和分散是同时进行的。一般将油气的分散即三次运移的作用为分扩散作用、浮力作用和流体动力学作用。 （1）扩散作用 扩散作用分子、原子或离子向真空、溶液或多孔介质沿着它所在系统中的各部分浓度低的方向散开去的作用。只要有浓度差（浓度梯度），就会发生扩散作用 。但总的说来，扩散作用对异常形成的贡献在数量上不是很大的。 （2）浮力作用 在潜水面以下，地层一般是水饱和的，当地下水静止不动或流动速度甚低时，浮力使油气从地下深部向地表发生垂向迁移。由于油气与水不相混溶，产生油珠或气泡，而油珠或气泡的密度比水小 。 微泡上升说 MacElvain