石油基础知识(地质)
- 格式:pdf
- 大小:4.44 MB
- 文档页数:39
For personal use only in study and research; not for commercialuse石油及天然气地质基础知识石油又称原油,是从地下深处开采的棕黑色可燃粘稠液体。
中国北宋科学家沈括在所著《梦溪笔谈》正式将其命名为"石油"。
我们平时的日常生活中的汽油、柴油、煤油、润滑油、沥青、塑料、纤维等,这些都是从石油中提炼出来的;而我们日常所用的天然气(液化气)是从专门的气田中产出的!通过输气管道和气站再到各家各户。
2 石油勘探石油成因的学说目前就石油的成因有两种说法:①无机论即石油是在基性岩浆中形成的;②有机论既各种有机物如动物、植物死后埋藏在不断下沉缺氧的海湾、泻湖、三角洲、湖泊等地经过许多物理化学作用,最后逐渐形成为石油。
多数学者认为石油主要是有机成因的。
生油岩按照有机成因学说,大量的微体生物遗骸与泥砂或碳酸质沉淀物埋藏在地下,经过长时期的物理化学作用,形成富含有机质的岩石,其中的生物遗骸转化为石油。
这种岩石称为生油岩。
储集层是指能够储存和渗滤油气的岩层,它必须具有储存空间(孔隙性)和储存空间一定的连通性(渗透性)。
盖层紧邻储集层上下阻止油气扩散的不渗透岩层。
圈闭凡是能够阻止石油和天然气在储集层中流动并将其聚集起来的场所。
运移油气运移是在压力差和浓度差存在的条件下,石油和天然气在地壳内任意移动的过程。
垂直运移即油气运移的方向与地层层面近于垂直的上下移动。
测向运移即油气运移的方向与地层层面近于平行的横向移动。
保存油气在聚集成藏后不被破坏。
油气藏圈闭内储集了相当多的油气,就称为油气藏。
油气田在地质意义上,油气田是一定(连续)的产油面积内各油气藏的总称。
该产油面积是受单一的或多种的地质因素控制的地质单位。
含油气盆地在地质历史上某一时期的沉降区,接受同一时期的沉积物,有统一边界,其中可形成并储集油气的地质单元,称做含油气盆地。
油(气)按储量可分按最终可采储量值可分成4种:特大油(气)田:石油最终可采储量大于7亿吨(50亿桶)的油田。
石油地质常识1、油气藏的地质含义是什么?油气藏的地质含义是在同一圈闭内具有同一压力系统的油气聚集。
(1)什么叫圈闭?能够使油气聚集起来的场所叫圈闭。
(2)油气藏形成的基本条件是什么?油气藏形成的基本条件是油源、油气运移和圈闭。
2、油气藏有哪几种类型?油气藏分三类:构造油气藏、地层油气藏、岩性油气藏。
3、油层有哪些天然能量?油层有五种天然能量:边水和底水压头、气顶压头、溶解气、流体和岩石的弹性、石油的重力。
4、油藏驱动类型有几种?油藏驱动类型可分五种:水压驱动、弹性驱动、气压驱动、溶解气驱动和重力驱动。
5、什么叫油层渗透率?一定压差下,岩石让流体通过的能力叫渗透率。
6、影响渗透率的地质因素有哪些?决定油层渗透率的大小主要有两个因素:(1)岩石颗粒间的孔隙是否连通:孔隙连通的好坏是由岩石胶结物的性质和含量决定的。
(2)孔隙孔道截面积的大小:岩石颗粒的分选情况和平均粒径是主要因素。
7、什么叫原始含油饱和度和含水饱和度?在原始状态下储集层中石油体积与岩石有效孔隙体积的比值叫原始含油饱和度。
岩石中孔隙水的体积与岩石有效孔隙体积的比值叫含水饱和度。
8、什么叫原始地层压力?在油层未开采前,从探井中测得的地层中部压力叫原始地层压力。
它的大小主要取决于油层的构造部位和油层的埋藏深度。
9、什么叫原油粘度?在一定条件下,原油受外力作用移动时,原油分子间产生的内摩擦力的性质叫原油粘度。
10、什么叫原油体积系数?原油体积系数是在地层条件下单位体积原油与它在地面标准条件下脱气后的体积的比值。
原油体积系数一般都大于1,当地层压力等于饱和压力时为最大。
11、原油压缩系数的定义。
原油压缩系数是指单位体积地层原油在压力改变0.1兆帕时体积的变化率,它与溶解油气比、温度有关。
12、什么是井底压力?作用是什么?油层中原油流到井底后,还具有一部分剩余能量,这部分能量形成的压力称为井底压力,它能将井筒的油沿井筒举高,甚至一直到地面。
13、什么叫地质储量?在地层原始条件下,具有产油气能力的储层中所储原油总量,称为地质储量。
1、静压----油井投入生产以后,利用短期关井,待井底压力恢复稳定时,测得的油层中部压力。
流压——油(气)井在正常生产时所测得的油(气)层中部的压力叫流动压力,也叫井底压力,简称流压。
流入井底的油气就是靠流动压力举升到地面,因此流动压力是油气井自喷能力大小的重要标志。
作用——流压指的是油井正常生产时所测得油层中部的压力,对自喷井来说它代表井口剩余压力与井筒内液柱重量对井底产生的回压之和。
流压主要反映油井的动态生产情况,流压较大,说明供液充足,流压下降,说明供液不足。
2、吸水剖面:针对常规方法获取分层吸水指数存在的问题,结合渗流理论和注水剖面测井一次下井能连续测量流量和压力的特点,测井时多次改变井口注水量,通过注水剖面资料的处理确定各储层的相对吸水量、确定各储层的地层压力和吸水指数的方法,由此还能掌握各储层地层压力和吸水能力的差异。
同位素测吸水剖面可以反映出注水井各层的吸水能力变化情况。
同位素测吸水剖面可以用来解决套管外窜槽井段及封隔器不密封故障。
在同位素测井中增加井温、流量参数,通过多参数综合解释,不仅可以对沾污影响进行合理校正,确定准确的小层吸水量,而且能够正确判断各级封隔器、配水器的工作情况,在地层存在大孔道的情况下,确定地层的吸水面积。
[1] 4、吸水剖面包括同位素和氧活化,同位素费用低,主要用于水井,氧活化主要是针对聚驱,因为聚合物分子有污染,氧活化要准确些。
3、产液剖面:多层油层、或厚层油层,纵向上的产液强度曲线与油层顶界、底界、厚度围成的面积,与总面积的百分比。
若测出油水的分别产量,则可分别折算出产水剖面、产油剖面。
它反映了纵向厚度上的产液、产油、产水的能力分布。
吸水剖面:与产液剖面相反,反映的是吸水能力的变化剖面。
重力分异:是指倾斜性地层、大厚层,在油水渗流过程中,由于高度的存在,油水因密度差异,运移过程中导致油水产生二次分布,一般油趋向于向上运动,水趋向于向下运动,结果导致,产油、产水剖面发生异常。
1、地球的形状是指大地水准面所圈闭的形状。
2、所谓大地水准面是指:由平均海平面所构成、延伸通过陆地的封闭曲面。
3、地球的形状为:扁率不大的三轴椭球体。
4、地球表面高低起伏,地表形态可分为海洋和陆地两大地形单元。
5、根据海拔高程和地形起伏特征,陆地地形主要可划分为山地、高原、盆地、丘陵、平原等多种地形单元。
6、根据海底地形的基本特征,可分为大陆边缘、深海盆地及大洋中脊三部分。
7、地球的主要物理性质包括:地球的密度、地球的重力、地球的磁性、地球的内部温度、地球的弹性及塑性。
8、常温层以下,温度随深度而逐渐增加。
9、地温梯度:常温层以下,深度每增加100m时所升高的温度值称为地温梯度。
10、地温级度:常温层以下,温度每升高1℃所增加的深度值称为地温级度。
11、地球的外部圈层由大气圈、水圈和生物圈构成。
12、地球内部划分为地壳、地幔和地核三个主要圈层。
13、由于软流层温度约为700~1300℃,已接近地幔物质熔点。
据推测,地幔物质已部分熔融,故此认为软流圈是岩浆的发源地。
14、克拉克值:把化学元素在地壳中的平均含量百分比(即地壳中元素的丰度),称为克拉克值。
15、自然界中岩石种类虽然很多,但根据其成因可分为岩浆岩、变质岩、沉积岩等三大类型。
16、地质作用:把自然界引起地壳岩石圈的物质组成、内部结构、构造和地表形态变化和发展的各种作用过程,称为地质作用。
17、地质营力:把引起地质作用的各种自然动力称为地质营力。
18、根据地质作用的动力来源,可将地质作用分为内动力地质作用和外动力地质作用两大类型。
19、内力地质作用:是指由地球内部的能量(高温、高压)和地球自转的动能所引起的地质作用。
20、内力地质作用的表现形式有地壳运动、地震作用、岩浆作用和变质作用等。
21、外力地质作用:是指以外能为主要能源而引起地表形态和物质成分发生变化的地质作用。
22、外力地质作用主要在地球表面进行,包括风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和成岩作用。
一、填空1、地壳可以分为陆壳与洋壳两种基本类型。
前者由沉积岩层、硅铝层与硅镁层组成,后者由沉积层与硅镁层组成。
2、地幔就是指地壳与地核之间的中间层。
平均厚度为2800余千米。
3、内动力地质作用常见的有地震作用、岩浆作用、变质作用、地壳运动四种类型。
4、外动力地质作用主要在地球表面进行,包括风化、剥蚀、搬运、沉积、成岩作用。
5、根据莫霍面与古登堡面两个界面,地球内部分为地壳、地幔、地核三个圈层。
6、地球的外部圈层构造由大气圈、水圈、生物圈组成。
7、根据岩石的成因可将其分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类型。
的含量不同可将岩浆岩分为酸性岩、中性岩、基性岩、超基性岩四大类8、根据岩浆岩中 SiO29、碎屑岩的四种基本胶结类型就是基底式、接触式、孔隙式与镶嵌式。
10.矿物的力学性质包括解理、断口、硬度等。
11.作为标准化石必须具备的三个条件就是演化快、分布广、数量多。
12.根据不整合面上下地层的产状及其反映的地壳运动特征,不整合可分为平行不整合、角度不整合两种主要类型。
13.与年代地层单位对应的地质年代单位就是:宙、代、纪、世、期、时。
14常见的地层划分方法有年代地层学方法、构造地层学方法、岩石地层学方法、生物地层学方法四种15.沉积相根据自然地理条件情况分为海相、陆相、海陆过渡相。
16、油气勘探开发中重点研究的相类型有陆相中的河流相、湖泊相;海陆过渡相中的三角洲相等。
17.岩层的产状要素包括走向、倾向、倾角。
18.根据断层两盘的相对运动,断层可分为正断层、逆断层、平移断层三种类型。
19.褶曲的基本形式可分为背斜、向斜两种。
20、断裂构造可分为节理与断层两类22.石油的组分组成一般有油质、胶质、沥青质三种。
23、石油的主要元素就是碳、氢,其次就是含量很少的硫、氮、氧。
24、石油的相对密度一般介于0、75-1、0之间。
通常相对密度大于0、90的石油称为重质油,小于0、90的石油称为轻质油。
25、石油主要就是由三种烃类组成,即烷烃、环烷烃、芳香烃。
绪论1、石油地质学的主要任务是阐述油气在地壳中的形成过程,产出状态以及分布规律2、1)研究石油的基本特征:包括石油的化学组成和物理性质,以及石油伴生物——天然气及水的基本特征。
2)研究油气的生成:包括生成油气的原始物质是什么,这些原始物质是在什么环境和什么因素作用下演化为石油的等。
3)研究油气运移规律:包括引起油气运移的动力有哪些,油气运移时的状态如何等等。
4)研究油气聚集的条件及各种油气藏的特征。
5)研究油气藏聚集破坏的因素及再次运移聚集的规律性。
3、石油地质学的三大基石:盆地构造、盆地沉积、石油探测技术三方面的知识第一章石油、天然气、油田水的成分和性质第一节石油的成分和性质1、石油:是以液态形式存在于地下岩石孔隙中的可燃有机矿产。
(在成分上以烃类为主,含有数量不等的非烃化合物及多种微量元素。
在相态上以液态为主,溶有大量烃气及少量非烃气,并溶有数量不等的烃类和非烃类的固态物质)石油中C、H两元素占绝对优势。
次为O、N、S。
2、石油中的化合物组成归纳起来,主要可分为烃和非烃两大类,具体包括:(烃类)①正构烷烃;②异构烷烃;③环烷烃;④芳香烃;(非烃类)⑤含氮、硫、氧化合物。
3、在石油烷烃中,异构烷烃中最重要的是异戊间二烯型,该烷烃是生物成因标志化合物,应用最多的是植烷和姥鲛烷。
同源的石油所含异戊间二烯型烷烃类型和含量都十分相近,常用于油源对比。
4、用环戊烷和环己烷的比值可以估计石油生成时的地下温度,比值高,成生温度低,否则相反。
在原油中,多环环烷烃的含量随成熟度增加而明显减少,高成熟度原油以1-2环烷烃为主。
5、石油样品中I、II类初级氢原子的丰度比值称为芳烃结构分布指数,简称ASI值。
这一特征值可直接用于鉴定有机质成熟度。
成熟生油岩的ASI值>0.86、石油中的非烃是指石油所含的硫、氮、氧及金属原子的化合物,它们对石油的质量有重要的影响。
其中,最为重要的是卟啉,是石油成因分析的有力证据。
第一章采油地质基础知识第一节油气藏及其油、气、水每个油藏都是位于地下深浅不一、形状和大小也不一样的封闭空间;里面的原油如同浸在豆腐里的水一样浸在岩石(如砂岩)里的。
一、油气藏概念及类型(一)油气藏的地址含义是,同意圈闭内具有同一压力系统的油气聚集。
圈闭有三种类型,可参见图1、图2、图3、图4所示来理解。
(1)构造圈闭:由于构造运动使岩层发生变形和位移造成的圈闭叫构造圈闭,包括背斜圈闭和断层遮挡圈闭。
(2)地层遮挡圈闭:由于地层因素造成遮挡条件的圈闭。
(3)岩性遮挡圈闭:由于储集层岩性改变或岩性连续性中断而形成的圈闭。
(二)油气藏类型圈闭中只聚集和存储石油和水的叫油藏,圈闭中只聚集和储存天然气的叫气藏。
当在采出的1t石油中能分离1000m3以上的天然气时,叫油气藏。
油气藏分三大类,即构造油气藏、地层油气藏、岩性油气藏。
1、构造油气藏构造油气藏是指油气在构造圈闭中的聚集。
2、地层油气藏地层油气藏是指油气在地层圈闭中的聚集。
3、岩性油气藏岩性油气藏是指油气在由于储集岩性的改变或岩性的连续中断而造成的岩性遮挡圈闭中的聚集。
如图5。
二、油气藏中油、气、水的分布油气藏内油、气、水的分布具有一定规律,如在单一背斜圈闭内,由于重力分异作用,油、气、水的分布规律是气在上,油居中,水在下。
从而形成油气界面及油水界面。
如图6. (一)油气边界(1)外含油边界:油水界面与油层顶界的交线称为外含油边界,也叫含油边界。
(2)内含油边界:油水界面与油层底界的交线称为内含油边界,也叫含水边界。
(3)气顶边界:油气界面与油层顶面的交线成为气顶边界。
(二)含油面积(1)含油气面积:内(外)含油边界所圈闭的面积,称内(外)含油面积,外含油面积也常叫含油面积,对油气藏来讲即为含油面积。
(2)含气面积:气顶圈闭的面积称为含气面积。
对于纯气藏,则为气水边界所圈闭的面积。
(三)油气藏高度(1)油藏高度:油水边界到油藏最高点的高度,称为油藏高度。
石油的经类组成:碳和氢两种主要元素以各种碳氢化合物的形式存在于石油中。
这些碳氢化合物按本身结构不同可分为烷燃、环烷炷和芳香炷三类。
天然气的产状:1、气藏气2、气顶气3、页岩气4、煤层气5、油熔气6、水溶气7、天然气水合物有效渗透率又称相对渗透率,是指在储集层中多相流体共存时岩石对其中每一单相流体的渗透率。
相对渗透率是指岩石中多相流体共存时,岩石对某一相流体的有效渗透率与岩石绝对渗透率之比值。
按盖层的岩性划分膏盐类盖层、泥质类盖层、碳酸盐类盖层按盖层分布范围分类区域性盖层、局部盖层圈闭的大小和规模决定着圈闭储集油气的能力,圈闭的大小主要与圈闭的溢出点、闭合面积、闭合高度有关等参数有关。
与其他类型的油气藏比较,主要以裂缝性储集层为主的油气藏常有如下特点:(1)油气藏常呈块状:虽然裂缝性油气藏储集层的储集空间类型很复杂,而构造餐缝的发育常可把各种类型的孔隙、裂隙联系起来,形成统一的孔隙一一裂隙体系,把原来五相隔绝的裂隙、孔隙、晶洞、溶洞等储集空间沟通起来,形成一个统一的储集空间网络,其中聚集油气后所形成的油气藏也呈块状,具有共同的油水界面、统一的压力系统。
(2)油气藏一般为背斜油气藏:裂缝性储集层的裂缝多数都是构造成因的,其圈闭和油气藏在形态上往往是背斜。
尽管也有一些裂缝性储集层的形成与断层有密切关系,但其形成的油气藏规模要比裂缝性背斜油气藏小得多,重要性也差得多。
(3)以碳酸盐岩储集层为主:裂缝性储集层往往是一些脆性较强的岩石类型,其中以碳酸盐岩储集层最多。
我国四川盆地石炭系、二叠系和三叠系碳酸盐岩油藏以裂缝性油气藏最为普遍,波斯湾盆地扎格罗斯山前坳陷下中新统一渐新统阿斯马利灰岩中的油藏也都是裂缝性储集层。
(4)钻井过程中的特殊现象:在裂缝性油气藏的钻井过程中,经常发生钻具放空、钻井液漏失和井喷现象。
据我国四川盆地叠系、三叠系裂缝性气藏44 口主要产气井的不完全统计,发生放空、漏失和井喷的约有37 口,占总井数的84%。