构造地质学总复习 第一章绪论 地质构造指组成地壳的岩层或岩体在内、外动力地质作用下发生变形和变位，如褶皱、节理、断层、劈理以及各种线理和面理构造等。 构造地质学研究地质构造的一门分支学科，主要研究由内动力地质作用形成的各种地质构造。构造尺度主要指地质构造的规模。 构造反转：是指早期为一个张性或张扭性的盆地后期转变为压性或压扭性构造盆地（正反转）。盆地由伸展沉降转变为挤压上隆，正断层转变为逆断层的现象。反之，则称为负反转构造。 构造地质学的研究对象与内容是什么？ 答：地质学的研究对象是地壳或岩石圈的地质构造。构造地质学主要研究内动力地质作用所形成的各种地质构造的形态、产状、规模、形成条件、形成机制、分布和组合规律及其演化历史，并进而探讨产生地质构造的地壳运动方式、规律和动力来源。 构造地质学的研究方法。 答：研究方法处常规的地质研究方法外，还有以下几方面：（１）地质制图；（２）显微构造与组构的几何分析；（３）实验构造地质学（模拟实验）。 构造地质学的研究意义。 答：构造地质学的研究意义理论上在于阐明地质构造在空间上的相互关系和时间上的发育顺序，探讨地壳构造的演化和地壳运动的规律及其动力来源；而实践意义在于应用地质构造的客观指导产生实践，解决矿产分布、水文地质、工程地质、地震地质及环境地质等方面有关的问题。 第二章 岩层由两个平行或近于平行的界面所限制岩性基本一致的层状岩体叫做岩层，由沉积作用形成的岩层叫沉积岩层。 层面识别: 岩石成分，结构，颜色变化原生层面构造 倾向层面上与走向垂直并沿斜面向下所引的直线叫真倾斜线，倾斜线在水平面上的投影线所指的方向，就是岩层的真倾向，简称倾向。 倾角层面上真倾斜线与其在水平面上的投影线的夹角。 视倾向在层面上凡与该点走向线不直交的任一直线均为视倾斜线，其在水平面上投影线所指的倾斜方向，叫视倾向或假倾向。 视倾角视倾斜线和它在水平面上的投影线之间的夹角，叫视倾角或假倾角。 真倾角岩层的倾斜线及其在水平面上的投影线之间的夹角就是岩层的倾角，又称真倾角。 真厚度真厚度是指岩层顶、底面之间的垂直距离。 视厚度在与岩层走向斜交的剖面上或在与岩面不垂直的任何方向的非直立剖面上测得的顶、底界线之间的垂直距离都是视厚度。 “Ｖ”字形法则倾斜岩层露头界线分布形态较复杂，表现为与地形等高线呈交切关系，并有一定规律，即当其横过沟谷或山脊时，均呈“Ｖ”字形态，根据岩层产状、地面坡向和坡度角不同，“Ｖ”字形形态也有所不同，这种规律称为“Ｖ”字形法则。 露头宽度岩层顶、底面出露界线之间的垂直距离。 整合接触上、下地层在沉积层序上没有间断，岩性或所含化石都是一致的或递变的，其产状基本一致，它们是连续沉积形成的。 不整合接触上、下地层间层序有间断，先后沉积的地层间缺失了某些地层。 角度不整合上、下地层间既缺失地层，产状又不相同。 平行不整合上、下地层间既缺失地层，但产状基本相同。 沉积岩判别岩层的顶底面 答：(1)斜层理：“上截下切”；（２）粒级层序：又叫递变层理从底到顶粒度由粗变细递变（３）波痕：对称型浪成波痕。原型还是其印模都是波峰尖端指向岩层的顶面，（４）泥裂：又称干裂或示底构造，剖面上呈“Ｖ”字型，其尖端指向底。还有雨痕、冰雹痕及其印模，冲刷痕等，古生物化石的生长和埋藏状态 水平岩层有哪些特征？ 答：（１）地层未发生倒转的前提下，地质时代较新的岩层叠置在较老岩层之上，当地形切割轻微时，地面只出露最新岩层，如地形切割强烈，较老岩层出露于河谷、冲沟等低洼处，较新层分布在山顶或分水岭上；（２）出露和分布形态完全受地形控制，出露界线在地质图上表现为与地形等高线平行或重合而不相交；（３）其厚度就是该岩层顶底面标高和底面标高之差；（４）出露宽度受岩层厚度及地面坡度的影响。 不整合的识别及其理论意义和实践意义 答：（１）地层古生物方面：上、下地层间缺失某些地层或化石带；（２）沉积方面的标志；上、下两套地层在岩性和上岩相上截然不同，两套地层间往往有古侵蚀面，并保存着古风化壳、古土壤或与之有关的残积矿床等。上覆地层的底层常有由下伏地层的岩石碎块、砾石组成的底砾岩。（３）构造方面：上、下两套地层产状不一致，构造变形强度不同，褶皱、断裂情况也各异；（４）岩浆活动和变质作用方面： 理论上，地层不整合是研究地质发展历史及鉴定地壳运动特征和时期的一个重要依据，也是划分地层单位的之重要依据之一，有助了解古地理古环境变化；实践上，不整合面及其上下相邻岩层中，常形成铁锰磷及铝土矿等沉积矿床；是构造上的薄弱带，有利于岩浆及含矿溶液活动，有利于形成交代和充填矿床；对油、气、水的储集也具有重要意义。另工程上可作为稳定性评价的条件之一。 简述角度不整合的特征及构造意义。 角度不整合的特征为：不整合面上下两套地层不仅有地层缺失，而且产状不同，褶皱形式和变形程度不同，断裂构造发育程度和性质不同，上、下两套地层的变质程度和岩浆活动也有明显差异。(5分) 构造意义为：角度不整合代表一次以水平运动为主的构造运动。第三章应力分析 应力单位面积上附加内力称应力。 主应力剪应力为零的面上作用的正应力为主应力。 应力状态经受力物体内任意点各个截面上的应力总和称应力状态。 应力场任一物体或岩体中都存在着一个与该点对应的瞬时应力状态，一系列点的瞬时应力状态组成的空间称应力场。 构造应力场指地壳内一定范围内某一瞬时的应力状态。 应力椭球体当主应力σ1>σ2>σ3,且符号相同时,就可根据一点的主应力矢量为半径作出一个椭球体,该椭球体代表该点的全应力状态, 称应力椭球体。 应变椭球体设想物体和岩石变形前内部某一点为一小圆球体,变形后这个圆球体就会变为椭球体,该椭球体称为应变椭球体。 变形当物体受力后，其内部各点之间相互位置的改变称变形。它的形状或体积发生改变，或者同时发生改变。 均匀变形指岩石的各个部分的变形性质、方向和大小都相同的变形。 非均均变形指岩石各点部分变形的方向、大小和性质不同的变形。 应变物体变形程度的量度。 线应变指物体内某一方向单位长度的改变量。 剪应变90°内角度的变化量. 剪应变：变形前互相垂直的两条直线，变形后其夹角偏离直角的量为角剪切应变（或简称角剪应变），其正切为剪应变。 剪裂角最大主应力轴σ1与剪切破裂面之间的夹角. 共轭剪切破裂角当岩石发生剪切破裂时，包含最大主应力轴σ1象限的共轭剪切破裂面之间的夹角。 单剪应变是一种特殊的恒定体积的均匀变形，它是由物体中质点沿彼此平行的方向相对滑动而成。应变椭球体中两个主轴质点线方位，在变形前后是不相同的，故又称旋转变形。 纯剪应变是一种均匀变形，应变椭球体中两个主轴的质点线，在变形前后具有同一的方位，沿应变主方向的质点线没有发生旋转，故又称无旋转变形。 递进变形在同一动力持续作用的变形过程中，如果应变状态发生连续的变化，这种变形称为递进变形。 蠕变指在应力不增加的情况下，随着时间的增长变形继续缓慢增加的现象。松弛指当应变保持不变时，随时间的增长应力逐渐减小的现象。 盐丘：由于盐岩和石膏向上流动并挤入围岩，使上覆岩层发生拱曲隆起而形成的一种构造。 什么叫变形？变形程度如何量度？ 答：物体受力作用后，其内部各点间相互位置发生改变称为变形。变形可以是体积的改变，也可以是形状的改变，或二者均有改变。 物体变形程度用应变来度量，即以其相对变形量来度量。 影响岩石变形的主要因素 答：（１）力的大小、方向和性质；（２）岩石的力学性质；（３）变形的环境条件，包括围压、温度、溶液和孔隙压力；（４）时间。 影响岩石力学性质的因素有哪些？ 答：围压因素，温度因素流体因素时间因素。 时间对岩石力学性质与变形有什么影响？ 答：时间对岩石的力学性质与变形有三个方面的影响：（１）快速施力与缓慢施力对岩石变形的影响；（２）重复受力对岩石变形的影响；（３）蠕变与松弛对岩石变形的影响。 什么叫构造应力场？其研究意义如何？ 答：构造应力场是指地壳内一定范围内某一瞬时的应力状态。构造应场中应力的分布和变化是连续而有规律的。研究构造应力场的目的秒在于揭示一定范围内应力的分布和变化和规律，及其对区域地壳运动的方式、方向及区域构造发育的制约关系，推断可能在何处出现的某种构造等。 地应力在什么情况下易集中? 答：当岩体或岩层内存在早期断裂再次发生构造变形时，在早期断裂附近，特别是在断裂带的拐点、端点、分枝点、错列点和待交汇点最容易出现应力集中。 第四章褶皱 皱褶里卡德：直立水平、倾伏，斜歪水平倾伏，平卧，斜卧，竖直。 兰姆赛：1a顶薄b平行c过度2相似3顶厚。 背形褶皱层层序不明，或层序倒转，或变形面不是层理面而是其它构造面，则将向上弯曲的叫背形。 轴面又称枢纽面，指相邻褶皱面上的枢纽联成的面。 轴迹轴面与地面或任一平面的交线。 槽线向斜或向形的同一褶皱面的各横剖面上的最低点为“槽”，它们的联线为槽线。 倾伏角线状构造的倾伏角是指在直立面上量得的该构造线与它的水平面投影线间的夹角。 侧伏角是指在线状构造所在的构造面上量得的该构造线与与构造面走向线之间的锐夹角。 等倾斜线指褶皱层的上、下褶皱面倾角相等的切点的联线。 同沉积褶皱在岩层形成的同时逐渐变形而形成的褴皱。 底辟构造地下高韧性岩体如岩盐、石膏、粘土或煤层等，在构造力的作用下，或者由于岩石物质间密度的差异所引起的浮力作用下，向上流动并挤入上覆岩层之中而形成的一种构造。穹窿岩层自褶皱的脊向四周作放射状倾斜的背斜。构造盆地岩层从四周向中心倾斜。 隔档式褶皱由一系列平行的背斜和向斜相间组成，其中背斜是紧闭的，而向斜较开阔。 隔槽式褶皱由一系列平行的背斜和向斜相间排列的褶皱组成的，其中向斜较紧闭，而背斜较开阔。 滑脱构造沉积盖层顺基底剪切滑动所形成的隔档式或隔槽式褶皱称滑脱构造。
油田开发中油藏工程技术方法的应用及其发展
油田开发中油藏工程技术方法的应用及其发展 摘要：油藏工程技术是实现油气田开发方案的重要手段,是决定油田产量高低、采油速度快慢、最终采收率大小、经济效益的优劣等重要问题的关键技术。分析了我国采油工程技术发展的5个阶段和各自的工艺技术状况,介绍了与我国油藏相适应的5套油藏工程技术方法,指出了采油工程技术今后发展的必然趋势。 关键词：油藏工程技术应用发展 油藏工程技术发展阶段 一、探索、试验阶段(50年代到60年代初) 1949年9月25日玉门油田获得解放,当时共有生产井48口,年产原油6. 9×104t,再加上延长15口井和独山子11口油井,全国年产原油总计7. 7×104t。1950年进入第一个五年计划时期,玉门油田被列为全国156项重点建设工程项目。一开始油井都靠天然能量开采,压力下降,油井停喷, 1953年在前苏联专家帮助下编制了老君庙第一个顶部注气、边部注水的开发方案。为砂岩油藏配套开采上述技术打下了一定的基础,成为全国采油工程技术发展的良好开端。 二、分层开采工艺配套技术发展阶段(60年代到70年代) 陆相砂岩油藏含油层系多、彼此差异大、互相干扰严重,针对这些特点,玉门局和克拉玛依油田对分层注水、分层多管开采进行了探索。60年代大庆油田根据砂岩油藏多层同时开采的特点,研究开发了一整套以分层注水为中心的采油工艺技术。 1、分层注水
大庆采用早期内部切割注水保持地层压力开采,采用笼统注水时因注入水沿高渗透层带突进,含水上升快,开采效果差,为此开展了同井分层注水技术。 2、分层采油 发挥低渗透层的潜力进行自喷井分采,可分单管封隔器、双管分采和油套管分采三种形式。 3、分层测试 研究发展了对自喷采油井产出剖面和注水井注入剖面进行分层测试、对有杆泵抽油井进行环空测试、油水界面测试及有杆泵井下诊断、无杆泵流压测试等技术。 4、分层改造 压裂酸化工艺是油田增产的重要措施。 二、发展多种油藏类型采油工艺技术(70年代到80年代) 1、复杂断块油藏采油工艺技术 根据复杂断块油藏大小不一、形态各异、断层上下盘互相分隔构成独立的开发单元等特点,采用滚动勘探开发方法,注水及油层改造因地制宜,达到少井多产,稀井高产,形成了复杂断块配套的工艺技术。 2、碳酸盐岩潜山油藏开采技术 潜山油藏以任丘油田为代表,与砂岩油藏完全不同,油气储存在孔隙、裂缝和溶洞中,下部由地层水衬托,成为底水块状油藏。以任丘奥陶系、震旦系油藏为主,初产高、递减快,油田开采中形成了碳酸盐
地质构造应力场分析方法与原则 发表时间：2019-01-04T10:34:05.383Z 来源：《基层建设》2018年第34期作者：郭建锐[导读] 摘要：构造应力场是地球动力学重要组成部分，是地壳动力学的主体部分，其研究对于构造分析研究、地震分析预报、工程抗震等领域都有着十分重要的理论和实践意义。 赤峰市利拓矿业有限公司内蒙古赤峰市 024000摘要：构造应力场是地球动力学重要组成部分，是地壳动力学的主体部分，其研究对于构造分析研究、地震分析预报、工程抗震等领域都有着十分重要的理论和实践意义。本次研究针对地质构造应力场的测量方法水力压裂法、井壁崩落法、磁组构法进行分析，并对地质构造应场力分析原则进行阐述，继而进一步丰富构造应力场的理论。 关键词：地质构造；构造应场力；应场力引言：构造应力场就是在一个空间范围内构造应力的分布。构造应力场是作用在地壳某一地区内部的和由于这一地区某种变形的构造单元的发育而出现的应力总和。应力场是一种物理场，它和其他物理场，如重力场、电滋场、位势场等一样，也是物质存在的一种形式。场不是空间，而是在空间范围内某个物理量的按势分布。随着时间的变化，场内各点的强度和方向也将发生变化。构造应力场是地球动力学重要组成部分，是地壳动力学的主体部分，其研究对于构造分析研究、地震分析预报、工程抗震等领域都有着十分重要的理论和实践意义。 1.地质构造应力场概述 构造应力场概念是由我国地质学家李四光率先提出的。1947年李四光提出用构造形迹反推构造应力场，并研究各种不同力学性质的构造形迹与应力方向、应力作用方式之间的相互关系。1940年格佐夫斯基也提出研究构造应力场，并把用赤平投影求主应力轴方向的方法引进构造应力场的研究。1950年一1996年国内外地质工作者结合地震地质的研究工作开展了构造应力测量，经多年努力，通过野外与室内实测证实了构造应力的存在，并探索、研究了行之有效的构造应力测量技术方法，完善了构造应力测量的理论基础，建立了可靠的测量技术方法和数据处理系统。万天丰（1999）、武红岭（1999，2003）等将矿场构造应力场研究的方法延伸到盆地构造研究领域，取得了人量的研究认识和资料，极大地丰富了构造应力场研究理论，也为盆地构造应力场研究积累了丰富的地质认识和方法。1970年构造应力场的研究有长足进展，逐渐深入到地质学的多个领域。1980年以后，构造应力场问题越来越受到国内外地质学界的重视，研究内容多涉及板块、大陆，大洋地区的构造应力场。1990年以来，全球大陆与海洋科学钻探计划开始研究现今构造应力和古应力状态和岩石圈动力学问题。 2.地质构造应力场分析方法 构造应力场研究的主要内容是在确定各地的点应力状态（应力方向和应力大小）的基础上，研究在一定区域范围内各个构造活动时期的构造应力分布特征。古应力测量可通过构造形迹分析法、古地磁法、节理测量法来确定古构造应力作用方向，利用声发射法。晶格位错法等可确定古地应力值的大小（导致地层变形时的最大水平古应力）。现今应力测量可利用震源机制解法、水力压裂法、井壁崩落法等来确定现今构造应力最大主应力方向，利用声发射法、经验公式法可确定现今地应力大小。 2.1.1水力压裂法 水力压裂测量地应力的方法首先在美国发展起来，1977年B.Haimson在井深5.1Km处进行了水力压裂地应力测量。我国学者葛洪魁（1998）、康红普（2014）均在研究中采用水力压裂测量法进行验证。水力压裂（Hydraulic fracturing）地应力测量是通过在井眼周围地层中诱发人工裂缝来获取地应力的一种方法，测试精度受多种因素的影响，如测试层位筛选、施工仪器设备、施工方案的选择以及测试数据的分析等。 2.1.2井壁崩落法 井壁崩落椭圆法的理论依据为崩落椭圆是由地壳内的构造应力场形成的，所以二者之间存在确定的关系。它的基本原理是，由于地壳内存在水平差应力，致使钻井壁形成应力集中，在垂直于最大水平主应力（压应力为正）方向的井壁端切向应力最大，当该处切向应力达到或超过岩石的破裂极限强度时，即发生破裂，从而形成井壁崩落椭圆。1970年加拿大Bell在研究阿尔伯达油田四臂井径测量的地层倾角测井资料后，发现井眼扩大方向与区域内的最小水平主应力方向平行，Gough等也发现了这种现象。1985年，Zoboek使用井下电视观测证实了Boll的发现，并与B.Haimson等人对井眼崩落机制进行研究，说明了井壁崩落法是测量水平主应力方向的可行方法。shulnberger测井公司研究应用测井资料解释地层压力问题，并用于解释石油工程中的地层破裂压力、地层坍塌压力及油层出砂等问题。这种用测井资料解释地应力剖面的方法，己经能够解决石油工程中的许多问题。 2.1.3磁组构测量法 磁组构是指磁性颗粒或晶格的定向排列或组合，其实质是岩石磁化率各向异性。岩石磁化率各向异性是指岩石的磁化强度随方向的变化性质，包括感应磁化率各向异性与剩余磁化率各向异性。GrahamJ.w（1954）提出，儿乎所有岩石都可以观测到磁各向异性。研究表明，岩石的磁化率一般表现为磁化率数量椭球的形状和方向。椭球可以反映岩石内部铁磁性颗粒长轴的主要分布方向，与沉积搬运和充填方式、岩浆岩流动构造、变质岩类型和变质程度、页理、线理、褶皱轴方向等存在一定对应关系，是地史时期定向应力和温度作用的结果，是岩组分析和有限应变测量的重要手段之一。 3.地质构造应力场分析原则 3.1时间局限性原则 一般认为根据不同构造形变的切错和叠加等关系可以确定构造应力场的分期，即相对活动次序。可以根据组成构造形变的最新地层时代和角度不整合面之上的最老上覆地层的时代，来确定构造应力场作用的大致时间。如果有地层或侵入体同位素年代的资料时，构造应力作用的时间可以确定得更准确些。即使如此，构造应力作用的时间还是不可能确定得十分精确。 如果已知组成某一构造形变的最新地层年代和侵蚀了构造形变的不整合面之上的最老上覆地层的年代，构造形变肯定是在不整合形成期间发生的；但两个沉积地层的年代之间，发生了许多变化：老地层沉积之后要下沉、硬结成岩；受构造应力作用后造成构造形变；隆起遭受剥蚀；地壳重新下降，接受新的沉积。可以看出在整个不整合的形成过程中造成构造形变的构造应力作用只局限在一个较短的时间内。如果再考虑到同位素年代的不精确性（由于采样、测试方法等原因），要准确测定构造应力作用的时间实际上目前还难以实现。 3.2空间动态性原则
1. 深层油气藏 随着全球油气工业的发展，油气勘探地域由陆地向深水、目的层由中浅层向深层和超深层、资源类型由常规向非常规快速延伸，水深大于3000m的海洋超深水等新区、埋深超过6000m的陆地超深层等新层系、储集层孔喉直径小于1000nm的超致密油气等新类型，将成为石油工业发展具有战略性的“三新”领域。深层将是石油工业未来最重要的发展领域之一，也是中国石油引领未来油气勘探与开发最重要的战略现实领域。 关于深层的定义，不同国家、不同机构的认识差异较大。目前国际上相对认可的深层标准是其埋深大于等于4500m；2005年，中国国土资源部发布的《石油天然气储量计算规范》将埋深为3500~4500m的地层定义为深层，埋深大于4500m的地层定义为超深层；钻井工程中将埋深为4500~6000m的地层作为深层，埋深大于6000m的地层作为超深层。 尽管对深层深度界限的认识还不一致，但其重要性日益显现，目前，已有70多个国家在深度超过4000m的地层中进行了油气钻探，80多个盆地和油区在4000m以深的层系中发现了2300多个油气藏，共发现30多个深层大油气田（大油田：可采储量大于6850×104t；大气田：可采储量大于850×108m3），其中，在21个盆地中发现了75个埋深大于6000m的工业油气藏。美国墨西哥湾Kaskida油气田是全球已发现的最深海上砂岩油气田，目的层埋深7356m，如从海平面算起，则深达9146m，可采储量（油当量）近1×108t。 中国陆上油气勘探不断向深层-超深层拓展，进入21世纪，深层勘探获得一系列重大突破：在塔里木发现轮南-塔河、塔中等海相碳酸盐岩大油气区及大北、克深等陆相碎屑岩大气田；在四川发现普光、龙岗、高石梯等碳酸盐岩大气田；在鄂尔多斯、渤海湾与松辽盆地的碳酸盐岩、火山岩和碎屑岩领域也获得重大发现东部地区在4500m以深、西部地区在6000m以深获得重大勘探突破，油气勘探深度整体下延1500~2000m，深层已成为中国陆上油气勘探重大接替领域[1]。 中国石油天然气股份有限公司的探井平均井深由2000年的2119m增长到2011年的2946m，其中，塔里木油田勘探井深已连续4年超过6000m（见图1.1），且突破了8000m 深度关口（克深7井井深8023m）；东部盆地勘探井深突破6000m（牛东1井井深6027m）中国近10年来完钻井深大于7000m的井有22口，其中，2006年以来完钻19口，占86%目前钻探最深的井是塔深1井，完钻井深8408m，在8000m左右见到了可动油，产微量气，钻井取心证实有溶蚀孔洞，储集层物性较好，地层温度为175~180℃最深的工业气流井是塔里木盆地库车坳陷的博孜1井，7014~7084m井段在5mm油嘴、64MPa油压条件下日产气251×104m3，日产油30t，属典型的碎屑岩凝析气藏；最深的工业油流井是塔里木盆地的托普39井，6950~7110m井段日产油95t、气1.2×104m3。 图1.1 中国石油探井平均井深变化图
构造油气藏 由于地壳发生变形和变位而形成的圈闭，称为构造圈闭。油气在其中聚集，就形成了构造油气藏。它是最重要的一类油气藏。它进一步可分为背斜、断层、裂缝及岩体刺穿构造油气藏。 一、背斜油气藏 在构造运动作用下，地层发生褶皱弯曲变形而形成的背斜圈闭，称为背斜圈闭，油气在其中的聚集称为背斜油气藏。这是一类在勘探史上一直占据最重要位置的油气藏。在油气勘探历史早期，因为这类油气藏易发现，所以认识较早。随后在1885年由美国地质学家提出了“背斜学说”，在油气勘探史上起到了很重要的作用。到目前为止，背斜油气藏在油气储量和产量中仍占居重要位置，并且是油气勘探早期阶段的主要对象。后来，随油气勘探的深入，易于发现的背斜油气藏越来越少，并发现了一些非背斜油气藏。到二十世纪初由美国石油地质学家莱复生，系统地提出了非背斜油气藏的学说并进行了系统分类。 背斜油气藏的形成条件和形态较简单，油气聚集机理简单，也易于用地震方法发现，是油气勘探的首选对象。背斜油气藏从成因上看，也可分为五个亚类。 （一）挤压背斜油气藏 由侧向挤压应力为主的褶皱作用而形成的背斜圈闭的油气聚集。特点：两翼倾角陡，常呈不对称状；闭合度高，闭合面积小；常伴有断裂，主要分布在挤压型盆地的变形带，我国西部盆地以此类为主。 m 气水 界面 气水 界面 图四川盆地卧龙河气田剖面图
（二）基底升降背斜油气藏 由于基底断块热隆升的差异沉降作用而形成的平缓、巨大的背斜构造圈闭油气聚集。 特点：两翼地层倾角平缓，闭合度小，闭合面积大，常呈穹窿状。 主要分布在地台内部坳陷和边缘坳陷中，常呈组或带出现，形成长垣或大隆起带。如大庆长垣，世界上最大的油田加瓦尔。 （三）披覆背斜油气藏 这类背斜是由地形突起及差异压实作用形成的。 形成机理：在沉积基底上常存在有各种地形突起，由结晶基岩、坚硬致密的沉积岩或生物礁块等组成。当其上有新的沉积物堆积后，这些突起部分的上覆沉积物一般较薄，而其周围的沉积物较厚，因而在成岩过程中，由于沉积物厚度和自身重量的不同，所受到的压实程度不同，结果便在地形突起（潜山）的部位，上覆地层呈披覆隆起形态，形成圈闭。这种构造也有人称为披盖构造或差异压实背斜。 特点：形态一般为穹隆状，顶平翼稍陡，闭合度和幅度下大上小，两翼倾角下大上小。如渤海湾盆地的济阳坳陷的孤岛及孤东油田。主要分布在台区。 （四）底辟拱升背斜油气藏 成因：由地下塑性物质活动的结果。在特殊的沉积环境中，坳陷内可堆积巨厚的盐岩、膏岩和泥，它们在地下高温、高压下一般呈较强的塑性。在上覆不均衡重力负荷或侧向水平应力作用下，产生塑性蠕动，可在上覆地层薄弱地带发生底辟上拱，使上覆地层发生变形，形成底辟拱升背斜圈闭。 特点是背斜轴部往往发育地堑式或放射状断裂系统，顶部陷落，断层将其复杂化。甚至有的在宏观上呈背斜形态，但具体到油气聚集单元往往已没有完整的背斜圈闭，而是被断层分割成众多的半背斜或断块圈闭。例如我国渤海湾盆地的东辛油田、科威特的布尔干油田。 （五）滚动背斜油气藏 形成机理：沉积过程中，由于张性断层的块断活动及重力滑动，边沉积边断裂，堆积在同生断层下降盘上的砂泥岩地层沿断层面下滑，使地层产生逆牵引（与正牵引比较），形成了这种特殊的“滚动
第一章油气藏开发地质基础 1.要开发好一个油气田，需要掌握或认清该油气田哪几方面的地质特征？ 答：油气田地质特征大致可以分为以下几个部分： 1)构造特征：地壳或岩石圈各个组成部分的形态及其相互结合的方式和面貌特征的总 称。因此我们需要搞清楚油气藏的构造类型及形态、断层性质及切割情况、裂缝密度及分布规律等问题； 2)沉积环境与沉积相特征：即在物理、化学、生物上不同于相邻地区的一块地球表面 与该表面上形成的沉积岩的组合与物质反应。我们需要了解各类沉积环境的联系与区别并且得出相应相态条件下的开发对策； 3)储层特征：即可以储集和渗滤流体的岩层。我们需要知道储层非均质性、油层划分 与对比等方面的问题 4)油气藏特征：油气在地壳中聚集的基本单位，是油气在单一圈闭中的聚集，具有统 一的压力系统和油水界面。我们需要了其类型、压力系统、温度及岩石热力学性质、其中油气水的分布等知识。 2.每一种地质特征是如何影响油气田高效开发的？ （由上一题展开回答） 3.地质模型的分类？* 答：按不同勘探开发阶段任务分为概念模型、静态模型、预测模型； 按油藏工程的需要分为储层结构模型、流动单元模型、储层非均质模型、岩石物性物理模型； 按油藏开采过程的特点可分为气藏模型、黑油模型、组分模型； 针对特殊油藏开采可建立热采模型、化学驱模型等。 4.沉积相与油气田开发的关系？* 答：沉积相与油气田开发的关系如下： 1)为编制好油气田开发方案提供地质依据； 2)为培养高产井提供依据； 3)为及时夺高产，实现产量接替提供依据； 4)为合理划分动态分析区和进行动态分析提供依据； 5)为选择挖潜对象，发挥工艺措施作用提供依据； 6)为层系、井网及注水方式的调整提供依据； 第二章油气藏开发技术政策 1.开发对象的特点（用几条高度总结）？ 答： 1)具有不同的驱动类型及开发方式； 2)具有不同的开发层系选择； 3)具有不同的开发井网部署； 4)具有不同的配产方式及开采速度； 5)具有不同的注水时机与压力系统。 2.高效开发一个油气田应该达到哪几个技术指标？
1、油田开发定义？ 答：所谓油田开发，就是依据详探成果和必要的生产性开发试验，在综合研究基础上，对具有工业价值的油田，按照国家或市场对原油生产的需求，从油田的实际情况和生产规律出发，制订出合理的开发方案，并对油田进行建设和投产，使油田按预定的生产能力和经济效果长期生产，并在生产过程中对开发方案不断进行调整和完善，使油田保持合理开发，直至开发结束的全过程。 2、一个油田的正规开发包括哪些阶段？ 答：①开发前的准备阶段；②开发设计和投产阶段； ③开发方案的调整和完善。 3、油田开发前的准备阶段主要工作 答：一是详探，全面认识油藏；二是进行生产试验，认识油田的生产规律，为油田正式投入开发提供可靠的资料。 4、选择生产试验区的原则 答：①生产试验区所处的位置和范围对全油田应具有代表性。②生产试验区应具有一定的独立性，对全油田开发的影响要最小，相邻区域也不要影响试验区任务完成。③生产试验区的开发部署和试验项目的确定，既要考虑对全油田开发具备普遍意义的试验任务，也要抓住合理开发油田的关键问题。④生产试验区也是油田上第一个投入生产的开发区。 5、油田开发方针、原则及层系划分原则、开发层系划分的目的意义？ 答：正确的油田开发方针是根据国民经济对石油工业的要求和油田开发的长期经验总结制定出来的，要服从“少投入，多产出”，确保完成原油产量的总目标。 油田开发原则：①在油田客观条件允许的前提下（指油田地质储量、油层物性、流体物性），高速度地开发油田，保证顺利的完成国家和油区按一定原则分配给它的计划任务。②最充分地利用天然资源，保证油田获得最高的采收率。③油田生产稳定时间长，而且在尽可能高的产量上稳定。④具有最好的经济效果，用最少的人力、物力、财力，尽可能地采出更多的石油。 层系划分原则：①一个独立的开发层系应具有一定的储量，以保证油井能满足一定的采油速度，并有较长的稳定时间和较好的经济指标。②同一个开发层系的各油层特性要相近，油层性质相近包括沉积条件、渗透率、油层分布面积、层内非均质程度③各开发层系间必须有良好的隔层④同一开发层系 内油层的构造形态、油水边界、压力系统和原油物性应比较接近⑤考虑到分层开采工艺水平，开发层系不宜过长过细⑥同一油藏中相邻油层应尽可能 组合在一起。 开发层系划分的目的意义：划分开发层系有利于充分发挥各类油层的作用；划分开发层系是部署井网和规划生产设施基础；采油工艺技术的发展水平要求惊醒开发层系划分；油田高速开发要求进行开发层系划分。 6、不同时间注水及其特点？ 答：早期注水及特点：油井产能较高，有利于长期的自喷开采，保持较高的采油速度和实现长时间的稳产，但投资大，回收期长。晚期注水及其特点：初期投资少，原油成本低，油田产量不可能稳产，自喷开采期短。中期注水及其特点：初期投资少，经济效益好，能保持较长的稳产期，不影响最终采收率。 7、国内外油田应用的注水方式或注采系统，大致分为那几类？各自定义、适用条件？ 答：边缘注水：是将注水井按一定的方式分布在油水边界处进行注水。适应条件：油田面积不大、构造比较完整；油层结构单一稳定、边部与内部连通性好；油藏原始油水边界位置清楚；油层流动系数较高。切割注水：是利用注水井排将油藏切割成为若干区块，可以看成是一个独立的开发单元，分区进行开发和调整。适应条件：油层面积稳定分布且有一定的延伸长度，注水井排可形成比较完整的切割水线；切割区内的生产井和注水井有较好的连通性；又曾有较高的流动系数，使切割区内注水效果能比较好的传递刀生产井排，以便确保达到要求的采油速度；顶部切割注水，适用于中等含有面积，可单独使用，也可与边外注水结合使用。面积注水：是把注水井和生产井按一定的几何关系和密度均匀的布置在整个开发区上。适应条件：油田面积大，构造不完整，断层分布复杂；油层分布不规则，延伸性差，多呈透镜体分布；油层渗透性差，流动系数低；适用于油田后期强化开采，以提高采收率；油层具备切割注水或其他注水方式，但要求达到更高的采油速度时，也考虑采用面积注水方式；面积注水方式对非均质油藏、油砂体几何形态不规则者尤其适宜。点状注水：是指注水井零星的分布在开发区内，常作为其他注水方式的一种补充方式。适应条件：岩性不均匀且不连通的油层。 8、面积注水的分类？各自的井网示意图、注采比？答：四点法：（1:2）。五点法（1:1）七点法（2:1）反九点法（1：3）正对式直线排状注水(1:1)交错式直线排状注水（1：1）注采比（n-3）/2 9、井网密度定义？答：每口井所控制的面积（km2/ 口） 10试井分析方法的分类？稳定试井定义？采油指 数定义？ 答：试井分为稳定压力试井分析方法和不稳定压力 试井分析方法。稳定试井：即通过现场测试，获取 油（气）井产量和压力数据，利用稳定渗流理论反 过来分析、求取产能的一种方法。采油指数:单 位生产压差下的日产油量，J=Q/p 11、不稳定试井定义？井底流动压力的基本公式？ 会应用P56 答：不稳定试井：利用油（气）井以某产量生产或 生产一段时间后关井所测得的井底压力随时间变 化的资料，利用不稳定渗流理论反过来分析和推算 地层好井筒参数的方法。 12油井压力恢复试井赫诺公式应用，精简公式的应 用？P58 13实测压力恢复曲线的分析及应用？P61 答：分析：（1）“续流”的影响。关井后仍有一部 分液体从地层继续流入井底，使得井底的压力恢复 速度小于理论速度，造成实测压力恢复曲线的初始 段比理论段要滞后一段。（2）除了“续流”这一 因素外，油井的不完善性等也会使实测的井底压力 恢复曲线的初始段发生变形。不完善井的井底压力 大于完善井，恢复速度不完善井大于完善井，不完 善井发生在井底附近，影响初始段。（3）边界影响， 14油气水的静态分布？油层压力？P58 答：原始地层压力：油藏在未开发之前，整个油藏 处在平衡状态，这时油层中流体所承受的压力。原 始地层压力系数：为原始地层压力与其相当深度的 净水住压力之比。 15油藏的驱动能量，驱动方式的定义？各驱动方式 类型的特征？溶解气 16可采储量定义、剩余可采储量、储采比？探明储 量、控制储量、预测储量定义？ 答：可采储量是指在现有经济、技术条件下、从原 始地质储量中预期能采出油气总量。剩余可采储量 是指已经投入开发的油田，在某一指定年份剩余的 可采储量。储采比是指开采到某年剩余可采储量与 当年年产量之比。探明储量石油气田勘探评价阶段 完成后，活在开发过程中计算的储量。控制储量是 在圈闭预探获得工业油气流后，以建立探明储量为 目的，在评价勘探过程中计算的储量。预测储量综 合分析有油气层存在，根据区域地质条件分析和类 比，对可能存在的油气藏进行估算的储量。 17用容积法计算地质储量公式？流度定义？采油 速度定义？P85 答：流度是指石油在多孔介质中的流动能力。采油 速度是指年产油量站原始地质储量的百分数。 18物质平衡方法具有哪些特点？所需的基础资料 有哪些? 答：物质平衡方程式具有地下平衡，体积平衡，累 计平衡三大特点。所需静态方面的资料，动态方面 的资料，流动的物性资料 19推导封闭弹性驱动、弹性－局部水驱油藏的物质 平衡方程式？ 20弹性产率定义？弹性采油量的公式？P102 答：弹性产率相当于油层压力下降1mp，依靠地层 和流体的弹性能从油层中排出的原有体积。 21边水水侵量的计算方法？定态水侵、准定态水侵 定义？ 答：当油藏有充足的边水连续补给，或因采油速度 不高而油区压降能先对稳定时，此时水侵速度与采 出速度相等，这使得水侵称为定态水侵。当油藏压 力未达到稳定使得水侵称为准定态水侵。 22利用综合驱动物质平衡方程式推导出弹性－局 部水驱、溶解气驱油藏的物质平衡方程式？ 23折算年产量定义？采油速度？采出程度？产量 递减率？油田综合递减率、自然递减率定义、关 系？综合含水率、注水利用率？ 答：折算年产量等于月实际产量除以该月的日历天 数然后乘以365天，单位t\s。实际采油速度:实际 年常量与地质储量之比，用百分数表示。折算采油 速度：折算年产量与地质储量之比。采出程度：油 田开采到某一时刻的累计采油量与地质储量之比， 用百分数表示。产量递减率：指单位时间内的产量 变化率，或单位时间内产量递减的百分数。油田 综合递减率：反映了油田老井在采取增产措施情况 下的产量递减速度。自然递减率：反映油田老井在 为采取增产措施情况下的产量递减率。油田综合递 减率和自然递减率关系：由计算公式得知，计算自 然递减率时减去了老井措施累计增产油量，这就是 说，综合递减率与自然递减率之差表示挖掘生产潜 力弥补上的那部分自然递减率；自然递减率与综合 递减率之差越大，说明老井增产措施越多，挖掘效 果越好；自然递减率越小，表示生产越主动。自然 递减率越大，表示稳产难度越大。综合含水率： 是指油田月产水量与月产液量的质量比值的百分 数。注水利用率：反映注水效果好坏的注水指标。 24油田产量变化的一般规律？产量递减百分数定 义？与递减率的关系？ 答：变化规律分三个阶段：一是上升阶段，其长短 取决于国民经济发展的要求、油田面积、储量大小 以及产层埋藏深度等；二是高产稳产阶段，其长短 取决于储层和流体的物性，油田开发方式和开采速 度，以及强化开采和开发调整的效果等因素；三是 递减阶段，这一阶段是油田开发的最长阶段，直至 达到油田开发的经济合理界限而告终。产量递减 百分数（a）：是油田下阶段的产量与上阶段的产量 之比。与递减率（D）的关系：a=1-D。 25常见的递减规律有哪些？各自的定义、直线关 系？递减周期、半周期定义？判断递减类型的方法 有哪些？ 答：指数递减规律：是指在开发过程中，单位时间 内的产量变化率为一个常数。直线关系：指数递减 类型的产量与时间在半对数坐标上呈直线关系，累 计产量与瞬时产量是直线关系； 调和递减规律：是指在生产过程中，产量递减率不 是一个常数，而是其递减率与递减的产量成正比， 即递减率随产量的递减而减小。直线关系：对于调 和递减规律的产量与累计产量，在半对数坐标上成 一直线关系，直线的斜率与初始的递减率成正比， 与递减初始的产量成反比。而产量的倒数与时间呈 普通的直线关系。双曲线递减规律：指的是产量 随时间的变化关系符合解析几何中的双曲线函数。 递减周期：产量发生变化时油田产量正好变为初始 产量Qi二等十分之一，时间T即是。半周期：产 量降为初始产量二等一半的时间。递减类型的判 断方法：图解法、试凑法、标准曲线拟合法等。 26产量的衰减规律、表达式？衰减曲线的校正方 法？ 答：衰减规律:当油田产量变化与时间的关系可以 用下式表示Q(t=b/t2)时的变化规律。表达式Np（t） *t=Nor*t-b。校正方法：在累计产量随时间变化 的曲线上取1和3两点，所对应的纵坐标是Np1、 Np2,所对应的横坐标是t1、t3。在曲线中间取一点 2，使纵坐标满足Np2=0.5（Np2+Np2），根据所计算 的Np2，在纵坐标上找出对应的时间t2这样可以计 算出一个常数C=t2(t1+t3)-2t1t3/t1+t3-2t2. C 为校正系数，确定C后以油田的累计产量Np与 （t+C）的乘积为纵坐标，以（t+C）横坐标做曲线， 可获得一条较好的直线即校正产量衰减曲线。 27油藏压力动态的测算及分析的步骤？ 28第七章课后题1、2、4 答：1.油藏管理的概念及核心是什么？ 概念：有效地利用人力，技术和金融等可用资源， 通过优化开采，以最低的资本投入和作业费用，来 最大限度的提高从油藏中获取的利润。核心：油藏 管理包括进行某些选择：让其发生和使起发生。可 以在不进行刻意计划的情况下，听其自然从右仓操 作中获得一定利润，也可以通过有效的管理，提高 采收率并从同一油藏获得在大利润。 2.简述油藏管理的基本因素？ 对油藏系统的认识程度，油采管理的经营环境，现 代化技术。 4.油藏经营管理过程是什么? 确立目标，制定实现目标的开发方案，方案的实施， 实施过程的监测与评价。
构造应力：地壳构造运动在岩体中引起的应力。 1）一般情况下地壳以水平挤压运动为主。所以，构造应力主要是水平压应力；2）构造应力分布很不均匀，主应力的大小和方向往往变化很大； 3）岩体中的构造应力有明显的方向性，通常，σ2 ≠σ3； 4）岩体中的构造应力普遍存在如下规律：最大水平应力>最小水平应力 >垂直应力； 5）构造应力在坚硬岩层中出现一般较普遍。 复合式衬砌指的是分内外两层先后施作的隧道衬砌。在坑道开挖后,先及时施作与围岩密贴的外层柔性支护(一般为喷锚支护)，也称初期支护，容许围岩产生一定的变形，而又不致于造成松动压力的过度变形。待围岩变形基本稳定以后再施作内层衬砌（一般是模筑的），也称二次支护。两层衬砌之间，根据需要设置防水层，也可灌筑防水混凝土内层衬砌而不做防水层。 地铁：the subway 火车：train 动车：bullet train 隧道：tunnel 福建的典型土壤是红壤和赤红壤，土壤脱硅富铝化作用和生物物质循环均较活跃，风化淋溶强烈，铁的游离度较高，使得土壤呈现红色。由于它的土壤状况良好，而且又有着温和的气候，是一个水果之乡，由于红壤属于酸性土壤，适合种植茶叶，所以茶叶是福建的传统特色产品，茶叶总产居全国第一，乌龙茶就是在福建栽培出来的。 上海地区土壤其酸碱性质多为中偏碱性，其中强碱性土壤分布在东部沿海新垦区，面积约占0.93%酸性土壤仅在上海西部残丘和洼地有零星分布，面积仅占0.07‰绝大部分地域的土壤PH值约在7.0-8.5之间，这类土壤面积约占80.2%多分布在上海的中西部地区。 读研原因（reasons for my choice） There are several reasons. I have been deeply impressed by the academic atmosphere when I came here last summer.In my opinion,as one of the most famous ******in our country,it provides people with enough room to get further enrichment.This is the first reason. The second one is I am long for doing research in ******throughout my life. It's a pleasure to be with my favorite ******for lifetime.I suppose this is the most important factor in my decision. Thirdly,I learnt a lot from my *****job during the past two years.However,I think further study is still urgent for me to realize self-value.Life is precious.It is necessary to seize any chance for self-development,especially in this competitive modern world. In a word,I am looking forward to making a solid foundation for future profession after two years study here. 研究生期间的计划（plans in the postgraduate study）
1.引言 1.1油藏工程的；历史 油藏工程是从公认的实践中成长起来的，如果油藏能分析和控制的话，油藏工程方法确实可以提高预测油/气藏的开采可预测性和准确性。第一次尝试将流体在多孔介质中流动学归纳组织起来成为一般学科，即一个分支学科，是Mukkat在1937年提出的。他吸取了Fancher 等人的研究成果，Fancher测量分析了油藏岩石基本岩石性质（包括孔隙度和渗透率）；他还吸取了Schilthuis 的研究成果，Schilthuis采集地下油气样品来测量其流体性质，并撰写了标志性的论文，描述解释油气在油藏中流动的驱动能量。这篇论文推导出了第一个物质平衡方程，该物质平衡方程是油藏工程师用来计算原石油气地质储量的基础方法。物质平衡方程是非常有用的方程，它可以独立地用容积方法估算储量。但是，使用公式还是有一定限制，只有在投产后才能应用。 在20世纪40年代早期，Buckley 和Leverett 通过证实毛细管压力和相对渗透率在多相流动中的作用而做出了突出贡献，而Tarner 提出了确定溶解气驱下油藏原油采收率的方程，为理解油气驱替做出了巨大贡献。Tarner的方法是物质平衡方程的另一个重要的应用。Tarner 的方程以及Buckley 和Beverett 的方程后来被广泛的应用于预测油藏采收率。另外重要的进展是Van Everdingen 与Hurst 所做的贡献，Hurst 提出和解决了预测油藏水侵问题的方程。在1955年，Moore 回顾了过去25年油藏工程的发展历史，并且展望了未来25年的趋势。但那时，他没有前瞻到就在20世纪50年代初期兴起油藏数值模拟的发展，而且数值模拟的应用及发展是持续性的。今天，数值模拟已成为在油藏工程中最广泛应用的工具；尽管如此，本书对油藏数值模拟方程分析方法不做探讨。油藏数值模拟有很多优点，它采用数值化方法求解多相、多组分流动方程式而给出精确的产量预测。在数值模拟技术应用以前，使用本书研究的基本技术方法对油藏进行分析显得非常重要，这些方法包括：容积法、物质平衡法和递减曲线法。而油藏数值模拟遇到一些很大的限制。首先需要很好的计算机设备和软件来解决方程运算问题。其次，地质储量通过物质平衡法计算比油藏数值模拟模型反推出来计算更容易，因为数值模拟仍然没有很好地解决反算问题。再者，一个油藏数值模拟模型需要很多数据，但有时有些数据可能没有。 上述这些情况并不是减小油藏数值模拟对现代油藏工程的重要作用。而是，在油藏数值模拟应用之前，应该着重采用以下描述的技术方法分析油藏。在我做油藏工程师的早期生涯中，我用了三年的时间为一家大的石油公司开发油藏数值模拟软件，这家公司有好几十个工程师全身心的做数值模拟工作。很快在那之后，我用了5年时间为一家小石油公司工作，在那我是唯一的油藏工程师。这家公司有一个大的油气田要投入开发，还有一些处于不同开采程度的小油气田需要管理，在这些年中，我们只补充了很少员工，我用了大约50%的时间做递减分析；用了25%的时间分析试井资料；用了20%的时间做物质平衡测算分析，尽管我对这些技术方法是熟练的；而仅用了5%的时间做数值模拟工作即可。管理层想要的主要信息是产量预测，尽管油藏数值模拟能够更精确地计算预测产量，但采用递减曲线分析是最快和最有效的方法。 使用递减曲线法拟合历史生产数据并预测产量要追溯到1908年。Arps 在1945年正式推广使用了这项技术，并且在1956年又进一步发展改进了它。但当时，递减曲线法也只是纯粹的经验公式法，缺少基础理论。由于这种方法仍旧被广泛应用，Fetkovich 等人以及Fetkovich 本人曾试图为这项技术找到坚实的理论基础。但他们的努力也让人们进一步理解了这种方法的局限性。但尽管有局限性，递减曲线法仍继续被油藏工程师们广泛使用。 1.2油藏工程师的任务 油藏工程师的中心任务是围绕着以下问题给出答案。 （1）有多少油气地质储量