石油地质学第七章石油与天然气的运移.ppt

* 层 区 盖 域 储层 烃源岩 圈闭 通道 油气是在富有机质的细粒烃源岩层生成的，却大都富集在高孔渗的储集岩层中。 油气是如何从烃源层“跑”到储集层中聚集起来的呢？ 第一节 有关基本概念 第二节 石油和天然气的初次运移 第三节 石油和天然气的二次运移 第七章 石油与天然气的运移 第一节 有关基本概念 一、油气运移（hydrocarbon migration）： 油气在地层条件下的移动 生油岩 油气聚集 二次运移 初次运移 油 油 气 气 油气从烃源层向储集层的运移称为初次运移 油气初次运移（hydrocarbon primary migration）： 油气二次运移（hydrocarbon secondary migration）： 油气进入储集层或运载层之后的一切运移 3500 3000 2900 2800 2700 3100 2800 2800 运移通道 ? ? 油气藏 圈 闭 烃 源 岩 二、岩石的润湿性与毛细管力 润湿作用是指固体表面的一种流体被另一种液体取代的一种作用。 （1）润湿性： （流体附着固体的性质） θ＝0：称完全润湿 θ90：称润湿 θ90：称不润湿 接触角： 润湿流体：易附着在固体上的流体，又称为润湿相 非润湿流体：不易附着在固体的流体，又称非润湿相 ①水润湿的（water-wet）： 油水两相共存的孔隙系统中，如果水附着在岩石孔隙表面，称水为润湿相，油为非润湿相，这时称岩石为水润湿的或亲水的 （2）岩石的润湿性 ②油润湿的（oil-wet）： 油水两相共存孔隙系统中，如果油附着在岩石的孔隙表面，则油为润湿相，水为非润湿相，这时称岩石为油润湿的或亲油的 ③中间润湿的（mixed-wet）： 部分亲油，部分亲水的岩石 （4）岩石的润湿性对油气运移的影响 孔隙中的油水分布、流动方式、残留形式和数量 ①亲水岩石中：水附着在孔隙壁上，油在孔隙中心，油的运动必须克服毛细管力； ②亲油岩石中：油附着在孔隙壁上，水在孔隙中心，油的运动不受毛细管力的阻碍； 四、地层压力与异常地层压力 （1）地层压力（formation pressure) ：地下多孔介质中流体所承受的压力，亦称孔隙压力或流体压力 单位：帕斯卡(Pa) 或常用兆帕(MPa) （2）静水压力： 静止水柱产生的压力（重量）称为静水压力 （3）静岩压力： 地下岩石的重量产生的压力，又称为地静压力 四、地层压力与异常地层压力 （4）正常地层压力： 如果地下某一深度的地层压力等于(或接近）该深度的静水压力，则称该地层具有正常地层压力 如果某一深度地层的压力明显高于或低于静水压力，则称该地层具有异常地层压力。 （5）异常地层压力： （6）压力系数：某一深度的地层压力与该深度静水压力的比值。 压力系数1：异常高压 压力系数1：异常低压 四、地层压力与异常地层压力 第二节 石油和天然气的初次运移 油气初次运移（primary migration) 烃源岩的排烃（expulsion） 初次运移的环境：烃源岩环境，低孔隙度、低渗透率 晚期生油带来的初次运移问题： ①石油是如何从低孔低渗的烃源岩中运移出来的， 动力？通道？ ②烃源岩中含水很少，初次运移的相态是什么？ ①石油主要是以游离相态运移的； ②水溶相态和游离相态对天然气的初次运移都是重要的，天然气还可以呈扩散状态运移 ③油气可以以互溶（油溶气、气溶油）相态运移 一、运移相态 二、油气初次运移的主要动力 1.压实作用产生的瞬时剩余压力 （1）压实流体排出机理 有效应力定律： ①压实平衡状态（正常压实状态） 岩石骨架颗粒达到紧密接触 孔隙压力为静水压力 无孔隙流体排出 颗粒＋流体 S：上覆负荷压力 σ：有效应力 P：地层压力 ②压实欠平衡状态 岩石骨架颗粒进一步重新排列 孔隙压力超过静水压力， 形成瞬时剩余压力 孔隙流体排出 颗粒＋流体 新沉积物的沉积增加了上覆压力 ③沉积物恢复压实平衡状态 ① ② ③ ① 二、油气初次运移的主要动力 2.烃源岩内部的异常高压 常压带 第一超压带 第一压力过渡带 第二超压带(П1) 第二压力过渡带 第三超压带 第二超压带(П2) （1）沉积盆地异常高压十分普遍 辽东湾地区地层压力与埋深关系 有机质的生烃作用(烃类生成形成异常高压) 干酪根演化生成液态烃和气态烃 产物体积比干酪根体积多2－3倍 流体热增压作用 任何流体都具有热胀冷缩的性质 在封闭的条件下，孔隙流体的热膨胀，必然造成孔隙压力的增加 L点(已封闭)： 压力300bar 增加（1000m，25℃） 沿等容线增加压力 M点(已封闭)： 压力720bar 热增压是