石油地质学第6章油气运移.ppt

泥质岩微裂隙 - 微观意义及机制 四．初次运移的通道 目前，以微裂隙作为油气运移主要通道的观点越来越得到人们的承认。 当孔隙流体压力增大到超过岩石的机械强度时，泥岩中便可产生极微裂隙。 微裂隙对油气运移的作用：①增大了通道，降低了阻力；②增大了生油岩和储集岩的接触面积。流体释放后，压力减低到一定限度时，极微裂隙又会封闭，开始再一个循环。 因此，油气的排出是一种循环往复的过程，运移是断续、脉冲、幕式进行的。 总之，生油层孔隙压力升高所导致的微裂隙系统可能是初次运移的重要通道。此外，收缩了的干酪根之间、矿物颗粒与干酪根之间、次生晶体之间的纹层面、裂缝和断层等也可作为油气运移的通道。 五．初次运移的方向和效率 初次运移的方向，主要取决于过剩压力梯度，即油气由过剩压力大处过剩压力小处运移。 总体上，初次运移方向以垂向为主，因在该方向过剩压力梯度较大。究竟是向上还是向下，则视泥岩中过剩压力的分布状况（过剩压力剖面）而定。 厚生油岩中的过剩压力分布与排烃方向 有效烃源岩 因此有人提出，油气在垂直方向的运移距离非常有限。单向为10－14m，上、下两侧共30m士。生油层虽厚，但能运移出来的油气仍然仅限于这一厚度的生油层内。 岩石孔隙喉道 - 微观模式 岩石是非均匀的，油气的运移必定是沿着阻力最小的通道发生，而油气生成时的立足之地往往也是岩石中尺度较大的孔隙中，因而，油气以游离相沿岩石孔隙和喉道的运移，肯定不是沿着最小的喉道，而是最 大的喉道运移。 泥质岩层微裂隙 - 形成机制 由于构造应力造成的裂隙或断裂的幕式开启有利于压力的快速释放，但不一定有利于油气的初次运移 泥质岩微裂隙 - 形成模式 DP 烃源岩层必须具备很高的过剩压力，并自然形成界面处的高压力梯度 在颗粒的缝隙间存在，在孔隙中盘踞 有效应力不作用在干酪根网络上 孔隙流体压力挤压干酪根网络，促使其中生成的油气的运移 烃源岩层应该具备较高的过剩压力 并在烃源岩与疏导层之间形成压力梯度 干酪根网络运移的模式 初次运移在三个尺度上的概念模型 §4 油气的二次运移 二次运移是油气进入输导层后的一切运移。与初次运移的主要差别在于油气活动的空间增大，因此就带来了一系列不同于初次运移的特征。 一、二次运移的相态 如果烃类在初次运移中是溶于水的形式存在的，因储集层中温度和压力较小，而孔隙水的含盐量较高，将使油气最终从水溶液中分离出来，成为游离相。 如果烃类以一定长度的游离油相(线状)离开母岩，进入储层后，空间变大，会立即形成油滴。只有当油气不断进入，小油滴才能汇集成较长的油链。 1．阻力 当石油由大孔隙进入小孔隙，或由孔隙进入喉道时，油体大、小两端的毛管压力因半径不同，小的一端毛管压力较大，产生毛管压差ΔPc： 二、二次运移时的动力和阻力 2．动力 有油气柱在水中所产生的浮力F和水动力P。 3．受力分析 油气能否运移，主要看ΔPc、 F和P之间的大小关系。 当F和P同向时： 若F+PΔPc ，则可以发生运移； 而若F+PΔPc，则不发生运移； 而当F和P反向时： 若FΔPc+P时，则油气在浮力作用下向上运移； PΔPc+F时，则油气在水动力作用下运移； 而若PF且 PΔPc+F，则油被水所冲散。 因此，油气的运移是浮力、毛管阻力和水动力综合作用的产物。 三、二次运移的通道 主要是连续的渗透层、断层和不整合面。 各自的分布特点： 尼日尔油田横剖面图 断层作为油气垂向运移的主要通道 不整合作为二次运移通道 四、流体势分布与油气二次运移方向 Hubbort将势定义为：“单位质量流体所具有的总机械能”。 而作用于流体的力是该点流体势的负梯度（力场强度）： 油、气、水在其各自的水势场中，其运动主要方向都是沿着阻力最小的途径由高势区向地势区运移，这是油气在地下运移的总规律。但具体的运移方向，则要受多种因素制约。 同一水动力场下不同流体运移方向的差异 五、石油在二次运移中的变化 1、色层分析效应（吸附效应） 在地下环境，矿物颗粒可相当于色层柱，因而将产生天然的色层分异效果。沿着运移方向： (1)非烃化合物(胶质、沥青烯、卟啉及V、Ni)减少，轻烃组分相对增多； (2)烃类内部烷烃相对增多，芳烃相对减少； (3)烷烃中低分子烃相对增多，高分子烃相对减少； (4)物理性质：相对密度变轻，颜色变淡，粘度变稀，含蜡量和凝固点温度降低； (5)C13/C12比值随运移距离加大而降低，故δ13C也降