【油气田开发】3第三章 油气成因理论及生成模式1
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油气的生成和储集方式一、常规油气的生成和储集方式(一)、油气成因学说:油气成因问题,在原始物质、客观环境及转化 条件等方面,长期存在争论。
根据在生油气原始物质问题上观点的差异,石油成因理论分: A 无机成因说B 有机成因说无机成因说:认为在高温条件下,石油是由碳、氢元素或这些元素的无机化合物通过化学反应合成,与有机物质无关。
碳化说 (门捷列夫,1879)宇宙成因说(索可洛夫,1889)火山起源说(考斯特,1904)岩浆说 (库德梁采夫,1949)高温生油说(切卡留克,1971)有机成因说:油气是在地球上生物起源之后,在地质历史发展过程中,由保存在沉积岩中的生物有机质逐步转化而成。
生物有机质→油气1.早期有机成因论2.晚期有机成因论二、生成油气的物质基础古生物、有机质、酐酪根 芳香族化合物,抗腐能力强,来自高等植物。
糖类(葡萄糖、麦芽糖、淀粉、纤维素氨基酸聚合物,较利于生油。
包括:脂肪、有机酸、甾萜类、蜡、色素等。
类脂0.51.50.51384.5石油——主成煤。
另:天然气、芳烃。
0.30.131.6563木质素…)。
——易水解难保存,非主成油物质。
可成煤、气、芳烃。
//50644碳水化合物——低C 数烃和含N 化合物主要来源。
17122753蛋白质主要来自:低等植物(菌藻)、动物中。
——主生油母质。
//21276化合物主要特征N S O H C 元素%酐酪根类型根据原始生物和成矿方向的不同,分:腐泥型;(Ⅰ型)富含类脂的孢子和水生浮游生物,成矿方向为;石油、油页岩、腐泥煤腐植型;(Ⅲ型)富含木质素、纤维素的陆生高等植物,成矿方向:甲烷气、腐植煤标准腐泥型(Ⅰ1);含腐泥的腐植型(Ⅲ1);含腐植腐泥型(Ⅰ2);标准腐植型(Ⅲ2);中间型(Ⅱ)。
三、油气生成的外在条件(一)油气生成的地质条件有利于有机质堆积、保存、转化的地质环境:大地构造条件:长期稳定下沉的盆地(V沉积≈V沉降)岩相古地理环境:深度适当、面积较大、有机质丰富的水体;利于有机质保存的低能、还原性环境——海相:浅海封闭环境、前三角洲、海湾、泻湖;——陆相:半深-深湖(二)油气生成的物化条件促使有机质转化为油气的条件(物理、化学、生物化学条件)主要有:热力作用、细菌作用、催化作用、压力、放射性作用、还原条件等。
油气成因理论一、油气无机成因说(一)泛宇宙说认为包含烃类在内的有机化合物是宇宙天体的无机演化过程中形成的。
1.宇宙说:认为地球呈熔融状态时,碳氢化合物就包含在气圈中,随着地球的冷却被冷凝岩浆吸收,最后凝结于地壳形成石油。
2.地幔脱气说:认为地球深部存在大量的甲烷和其他非烃资源,在地球分异演化的早期从地球深部被加热而释放出来,有的被释放到大气圈,一小部分形成天然气藏。
(二)地球深部的无机合成说1.门捷列夫的碳化合物说:认为地球内部的水与重金属碳化物相互作用,形成碳氢化合物。
2.高温生成说:认为深度在150km,温度超过1500k、压力达5000Mpa,由于FeO及Fe3O4的参与,水与二氧化碳被还原形成烃类。
3.蛇纹石化生油说:提出橄榄石的蛇纹石化可以产生烃类。
4.费—托地质合成说:认为地球上原始石油是在20×108 年前通过费—托反应生成。
二、有机成因说基本观点:石油是地质历史时期生物有机质形成的。
分为:早期生油理论和晚期生油理论。
目前晚期生油理论占主导,晚期生油理论是指石油是在有机物质被埋藏到一定深度、温度条件,在热力作用和催化作用由有机物转化而来。
(一)生油的原始物质生物有机质:包括脂类、蛋白质、碳水化合物、木质素和丹宁(二)生油环境温暖、潮湿的气候环境有利于生物的大量繁殖和发育,总而具备了丰富的生油原始物质。
海洋、湖泊、三角洲等古地理区域不仅有丰富的水生生物,还因水体起到了隔绝空气的作用,阻止了有机质的腐烂分解,是生油的有利地区。
(三)油气生成的一般模式:1.生物化学生气阶段2.热催化生油气阶段3.热裂解生凝析气阶段4.深部高温生气阶段。
古生物实验报告油气的成因学校:长安大学学院:地质工程与测绘学院专业:勘查技术与工程班级:2014260201学号:************姓名:***油气成因理论油气从哪里来?或者说什么是油气的先质?这些先质是如何转化为油气的?这些问题是从油气被发现以来,就摆在油气勘探开发工作者面前的重大课题。
是油气地球化学必需面对、油气成因理论必需回答的问题。
对这些问题的回答,不仅具有阐明油气成因的理论意义,而且对指导油气勘探具有不言而喻的现实意义。
比如说,如果油气是火山成因的,那么油气勘探的有利区域就应该在正在或者曾经发生过火山活动的地区;如果油气是有机成因的,那么油气勘探就应该将主要注意力放在与有机质沉积密切有关的沉积岩发育区。
概括来说,油气成因理论的发展大致经历了四个阶段,即无机成因说、早期有机成因说、晚期有机成因说和以晚期有机成因为主但兼顾其它因素贡献的成烃理论。
由于石油工业早期找到的更多的是油,因此早期的油气成因理论更多关注的是油的成因问题。
但现代的石油成因理论应既包括油也包括气。
一、 油气的无机成因说无机成烃说认为,油气是由无机化合物经化学反应形成的。
它们或者是由地球深部高温条件下原始碳或其氧化态经还原作用形成,如门捷列夫(1876)提出的碳化说,库德梁采夫(1951)提出的“岩浆说”;或者是在宇宙(地球)形成初期即已经存在,后来随着地球冷却被吸收并凝结在地壳的上部,由这些碳氢化物沿裂隙溢向地表过程中便可形成油气藏。
如索柯洛夫(1889)、Gold 等提出的宇宙说。
这一观点在二十世纪三十年代之前占支配地位。
按照这一学说,无机成因油气不仅存在,而且远景巨大,将有可能比有机成因的油气潜力大得多,其蕴藏量几乎是取之不尽的(陈沪生,1998)。
较典型的有如对中东油气富集的认识:波斯湾地区几十个油气田分布在一条500英里长的地带,占地球表面积不到2%,却拥有世界可采储量的50%以上。
这些油气藏显示了很宽的地质年龄谱;而且烃类产在构造和地层变化都很大的环境中,各种圈闭都是严重泄漏的,油气渗流随处可见,且由来已久;显然是一种过度供给的情形。
油气田开发方案设计1.引言油气田开发是指通过各种地质勘探和开采技术,对沉积盆地中蕴藏的油气资源进行开发和利用。
油气田开发方案设计是制定一套科学合理的工程方案,以实现高效、经济、安全地开发和利用油气资源的目标。
本文将结合实际案例,设计一套综合性的油气田开发方案。
2.油气资源评价在油气田开发前,首先需要进行油气资源的评价,确定油气田的潜在产能和开采可行性。
评价工作包括地质勘探、资源储量计算、资源勘探程度评价等。
3.油田开发方案3.1油田分区和开发序列确定根据油田地质特征和储层条件,将油田分成若干开发区块,确定每个区块的开发顺序。
在区块内部,按照一定的开发序列确定开采方式和技术。
3.2油井设计和完善根据油田地质条件和采收率预测,设计合理的油井布置和开发方式。
包括确定井位、井距、井网密度、井筒直径等参数,并结合实际情况完善井型和完井工艺。
3.3提高采收率的技术通过采用先进的油田工艺和技术手段,提高油田的采收率。
其中包括采用增产技术(如注水、注气、压裂等)、合理的生产措施(如稳定生产、合理放空周期等)、充分利用辅助设备(如人工举升装置、促进油气流动装置等)等。
4.气田开发方案4.1气田定位和压力控制通过地质勘探和压力测试,确定气田的地理位置、储层状况和储气能力。
并通过控制气田的地层压力,保持气井的稳定生产,避免流体逸失和储量损失。
4.2气井设计和完善根据气田地质条件和开采要求,设计合理的气井位置和井网参数。
包括确定井位、井距、气藏盖层范围等,并完善井型和完井工艺。
4.3提高气田产能的技术通过采用增产技术(如提高井网密度、合理调整井距等)、优化气井生产参数(如合理调整开放度、压力控制等)和利用新技术手段(如反压原油液驱、地面输液增程等),提高气田的产能和开采效率。
5.安全和环保措施在油气田开发过程中,保护环境和确保安全是非常重要的方面。
必须采取一系列措施,包括建立和完善安全管理体系、制定应急预案、严格控制有害气体排放、合理利用废水和废气等,以减少对环境的影响,并确保工作人员的安全。
油气田是如何形成的?石油地质学家总结实践经验,提出油气田形成的“六字真经”:生、运、储、盖、圈、保。
生,就是要有生油的条件,能够生成油是最主要的。
储,就是生成的油在地下要有一个存放的地方,即具备储油条件。
盖,就是在储藏油的上方要有一个大盖子,把它盖住,不然就跑光了。
以上条件都具备了,还不行,石油还要在上述条件下完成运移、聚集、保存等过程。
这些所有的过程都在一个独立系统中进行,这个系统就是圈闭。
生油层生成的油气,运移到储集层,再在储集层经过横向和纵向运移,进入到圈闭中,即形成油气田。
当然,这只是针对常规油气田的说法,页岩油气等非常规油气不在此列。
一、石油和天然气是如何生成的(生字经)根据生物学和地史学研究,早在古生代以前,地球上就出现了生物,随着地质历史的发展,生物的数量和种类也越来越多,也越来越高级,而生物的大量繁殖和死亡也从来没有停止过,直到现在还在继续进行着。
大量的生物,主要是海洋和湖泊中的浮游动植物、细菌、藻类及陆生高等植物,在它们死亡后,其有机质一部分被氧化变成二氧化碳逸散了,一部分随着泥沙沉积下来形成有机质,成为生成油气的物质来源。
要使沉积物中的有机质能够保存下来,为油气地生成准备物质基础,就需要一个特定的地质环境。
大家都知道“水往低处流”的原理。
泥沙和有机质在水的携带下,到达一个低洼的地方便沉淀下来。
同样,有机质要想保存下来,首要的地质条件就是要有一个低洼的地形环境。
这种低洼的地形,根据它们的规模大小,分别称为盆地、坳陷、凹陷或洼陷等。
随着时间的推移,大量有机质沉积物不断聚集埋藏封存,厚度和埋藏深度不断增加,温度和压力也持续变高,最终形成坚硬的岩石。
这种富有有机质的沉积岩地层叫生油(气)层,就是生成油气的地层。
如果地壳运动造成地势抬升,原来低洼的地形逐渐变平甚至凸出地表,这个过程中水体逐渐变浅甚至干涸,沉积物减少到不能沉积,甚至原来已经沉积的地层因抬升露出水面或地面而遭到风化剥蚀。
由此可见,不断持续下沉的低洼地区对有机质的聚集和保存才是最有利的。
油气田开发基础授课学时:48 讲课教师:代金友 办公地点:工程东楼310 联系电话:89733889(o)1授课内容第一章 绪论 第二章 油气水成分及性质 第三章 油气成因理论及油气生成模式 第四章 生油层、储集层、盖层 第五章 油气运移、聚集和保存 第六章 油气成藏条件及油气藏类型 第七章 油气聚集单元及分布规律 第八章 油气田地质研究概述 第九章 油层对比 第十章 油气田地下构造研究 第十一章 沉积相研究 第十二章 储层非均质研究 第十三章 油层压力和温度 第十四章 储量计算2油气田开发基础第一章 绪 论一、石油天然气在国民经济中的作用 二、我国石油工业发展简史 三、我国石油工业前景 四、课程学习的主要内容体系3油气田开发基础一、石油天然气在国民经济中的作用 油气在国民经济中具有重要地位,是能源 主体、是机器“食粮”、是工业的“血液”。
4油气田开发基础一、石油天然气在国民经济中的作用1、能源的主体石油与天然气在能源结 构中处于主导地位。
能源类型 比例(%) 石油 煤炭 天然气 40 27.4 22.9核能\水电\木材等比例小5油气田开发基础一、石油天然气在国民经济中的作用2、机器的食粮作燃料用:发热量 高,燃烧完全,运输方 便,污染小。
多数动力(各种机动车辆、飞机、汽车、 轮船、火箭、导弹、飞船)依赖于石油、天然气; 作润滑油料:从钟表 到发动机,机械运转需 要润滑。
6油气田开发基础一、石油天然气在国民经济中的作用3、工业的血液作化工原料:油气 中提炼的产品有3000多 种,三大合成材料(纤维、橡胶、塑料)、各种农药、医药、纺织、甚至 一些无机化工原料(氨 及硫磺)等均离不开石 油。
油气田开发基础7二、我国石油工业发展简史1、古代(煤油时代):是世界上最早发现、开采和利用油 气国家之一,具有3000多年历史; (1)天然气记载;早在3000多年前(公元前1122~770年)周代《易经》就有 了“上火下泽”、“火在水上”、“泽中之火”的记载,阐明了可燃 的天然气在地表湖泊水面所出露的气苗。