第5章油气运移与聚集.ppt

（二）油气运移方向研究方法 1、地质分析方法 2、地下流体势分析方法 3、地球化学分析方法 1、地质分析方法 2、地下流体势分析方法 地球化学分析方法研究油气运移 1）依据石油组成和物理性质的变化 以层析作用为主时，沿油气运移方向，石油中的重组分含量相对减少，轻组分含量相对增加；石油的密度和粘度降低 C22以前/C23以后的正烷烃比值反映的油气运移 1）石油组成和物理性质的变化 以氧化作用为主时，沿油气运移方向，石油中的重组分含量相对增加，轻组分含量相对减少；石油的密度和粘度增加 氧化作用导致密度和黏度越来越大 六、油气二次运移的时期 微观上：油气二次运移与初次运移是连续的，同时发生。 宏观上：油气大规模的二次运移发生在主要生油期之后的第一次区域性构造运动时期。 以后历次构造运动都会导致油气的再运移。 构造发展历史的研究具有重要意义 第三节 聚集机理和聚集过程 从运移动力角度，油气运移受到足够大的阻力，运移动力不足以克服阻力而被迫停止运移。 从地质角度，油气运移遇到了圈闭而被迫停止运移。 阻力 一、聚集机理： 1、过滤作用 油气水进入圈闭后，水可以通过盖层而继续渗滤，而油气受毛细管力而被过滤出来。（Cordell,1977; Roberts,1980) 阻力 2、排替作用 油气进入圈闭后由于浮力作用，而占据高部位，水被迫居其下。（Chapman,1982) 水势： 油势： 油气产生一个向下的流体势梯度，把水向下排替。 二、圈闭中油气按密度的差异聚集过程 第Ⅰ阶段：油气进入圈闭，气在上，油在中间，水在下； 第Ⅱ阶段：当油水界面下降到溢出点时，油从圈闭中流出；圈闭中只含油和气； 第Ⅲ阶段：当油－气界面降到溢出点时，石油全部被从圈闭排出，此时，圈闭只含气。 三、圈闭中油气的充注与混合作用 1、充注过程 油气最初优先选择毛细管阻力小的大孔隙呈树枝状进入储层； 随充注时间和充注量的增加，在浮力不断增大条件下，油气逐渐进入较小孔隙 充注充分的条件下，最终油气充满储层的整个孔隙空间。 充注导致油气的非均质性 一般后进入圈闭的油气成熟度高于先进入圈闭的油气； 沿着油气充注方向，油气组成或性质有变化；离圈闭充注点越近，油气成熟度越高 2、混合过程 1）密度差驱动的混合作用 晚期进入低部位的高成熟油气取代早期聚集在高部位的低成熟的油气 2）浓度差驱动的混合作用 浓度趋于平衡 四．系列圈闭中的油气差异聚集 在一系列溢出点依次抬高的连通圈闭中， 溢出点较低的圈闭中聚集天然气， 溢出点较高的圈闭中聚集石油， 溢出点更高的圈闭中可能只含有水。 1．油气差异聚集过程 油气差异聚集过程 2．油气差异聚集的条件 1）具有区域性长距离运移的条件：区域性的倾斜，岩性岩相稳定连通性好。 2）连通的圈闭的溢出点依次抬高 3）油气源的供应区位于盆地中心，油气源充足 4）储集层中充满水并处于静水压力条件，石油和游离气一起运移 3．油气差异聚集的结果 按圈闭的溢出点由低到高，依次形成纯气藏、油气藏、纯油藏、或只含水。 充满了石油的圈闭仍可以再聚集天然气；充满了天然气的圈闭则不能再聚集石油。 若油气按比重分异完善，溢出点低的圈闭中油气的密度小于溢出点较高的圈闭中油气的密度。 所形成的油藏、气藏、油气藏的数目，与油气供应的数量、圈闭闭的大小和数量有关 俄罗斯地台下石炭统 4．影响差异聚集的因素 油气源支流的存在 天然气的溶解和析出 后期构造运动的影响 区域水动力条件 不同密度的原油和在不同岩性条件下，其运移的临界高度不同 (3) 在浮力作用下油的运移方向 在水平地层中，油垂直向上运移至储层平面 在倾斜地层中，油沿储层顶面向上倾方向运移 3.水动力 剩余压力的概念 地层某一点的地层压力与该深度静水压力的差值 连通地层条件下，两点的地层剩余压力不同，就会导致地层水流动。 (1) 水流动的动因 静水压力条件下： 地层各点的剩余压力为0，地层水不流动，没有水动力。 油气运移靠浮力作用。地层压力对油气运移不起作用 A B C D H 1 H 2 静水压面水平 地层各点剩余压力差不相等，水流动 流动方向是从剩余压力高的点流向剩余压力低的点 动水压力状态 (2)在水动力作用下地层水的流动方向 从剩余压力高的地方流向剩余压力低的地方 不同成因的水动力，流体流向不同 三、地下流体势 M.K.Hubbert(1940，1953)最早把流体势概念引入石油地质学 W.A.England(1987)对Hubbert流体势的概念进行了改进 流体所具有的机械能被称之为流体的势 1．Hubbert势（单位质量势） 单位质量的流体相对于基准面所具有的总机械能 g——重力加速度，9.81m/s； z——测点相对于基准面的距离，m；（基准面以上为正） p——测