油气地质学考试重点(经典)

第一章绪论

1、石油与天然气地质学：研究地壳中油气藏及其形成条件和分布规律的地质科学。属于矿产地质科学的一个分支学科。主要对象是油气藏。

2、石油地质学研究的基本问题：“生、储、盖、圈、运、保”

3、括提出“石油”这一名词

4、建国后第一个大型油田：克拉玛依油田

第二章油气藏中流体成分和性质

1、?石油：存在于地下岩石孔隙中的以液态烃为主体的可燃有机矿产，又称原油。

2、元素组成：碳（C）和氢（H）为主；其次为氧（O）、氮（N）、硫（S）。

C：80%-88%；H：10%-14%

3、?石油的化学组成：元素、化合物、馏分和组分。

4、化合物组成：烃类组成和非烃类组成

烃类组成：饱和烃（烷烃、正构烷烃、正构烷烃、环烷烃）、不饱和烃（芳香烃、单环芳烃、多环芳烃、稠环芳烃、环烷芳香烃）

非烃类组成：含硫化合物、含氮化合物、含氧化合物

5、高硫石油：S>2%（辽河）；低硫石油：S<0.5%（）；含硫石油：S =0.5~2%（胜利）。

6、馏分：馏分就是利用组成石油的化合物各自具有不同沸点的特性，通过对原油加热蒸馏，将石油分割成不同沸点围的若干部分。（温度区间（馏程）：馏分有所差异。）

?轻馏分：石油气、汽油（C5－C10）；中馏分：煤油（C11－C13）、柴油（C14－C17）、重质油（C18－C25）；重馏分：润滑油（C26－C35）、渣油

7、石油的组分组成：油质、胶质、沥青质。

8、海陆相石油的基本区别：海相含蜡量低、含硫量高、V/Ni>1、碳稳定同位素13C>-27‰；陆相含蜡量高、含硫量低、V/Ni<1、碳稳定同位素13C<-29‰。石油类型也不同。

9、颜色：淡黄色、黄褐色、棕色、深褐色、黑绿色至黑色。胶质和沥青含量越高，颜色越深。

10、密度：单位体积物质的质量（g/cm3）。

相对密度：105Pa,20oC石油与4oC纯水的密度比值。（一般介于0.75~1.00之间，相对密度大于0.93为重质石油，小于0.90为轻质石油。）

膨胀系数：温度每增加1oF，单位体积所增加的体积数。

11、粘度：反映流体流动难易程度。粘度大则流动性差。与温度、压力、组成有关。

12、溶解性：石油难溶于水，而易溶于有机溶剂。与温度、压力、含盐量有关。

13、石油物理性质：颜色、密度和相对密度、粘度、溶解性、荧光性、旋光性

14、天然气——广义：自然界所有天然形成的气体。狭义：指气态烃和非烃气。

15、天然气的产状类型

?（1）聚集型：a、气藏气：不与石油伴生，单独聚集成藏，为纯天然气气藏。甲烷占气藏气

体成分的95%以上。b、气顶气：与石油共生，位于油气藏的顶部，重烃气含量可达百分之几或几十，仅次于甲烷，属于湿气。c、凝析气：当地下温度、压力超过临界条件后，液态烃逆蒸发（可逆裂解）为气体，称为凝析气。一旦采出后，由于地表压力、温度降低而凝结为轻质油，即凝析油。

（2）分散型：a、油溶气：油藏溶解的天然气。一般从几立方到上千立方都存在。b、水溶气：溶解在水中的天然气；包括低压水溶气和高压地热型水溶气。天然气在水中的溶解度是石油的百倍。c、煤层气：煤层中所含的吸附和游离状态的天然气。与煤的变质作用和煤层顶板透气性相关。d、致密地层气：致密砂岩和裂缝性含气页岩中的天然气。e、固态气体化合物：在海洋底特定压力和温度条件下，甲烷气体分子天然地被封闭在水分子的扩大晶格中，形成固态气体化合物，成为“天然气冰”，或“天然气水合物”。

16、天然气的化学成分：主要为烃类，以甲烷为主，含少量C2-C5类重烃气；非烃气为次要成分，以N2、CO、CO2、H2S、H2，Ar等居多。重烃气>5%称湿气，<5%称干气。

17、天然气与石油的区别：①成分：石油复杂，天然气简单。②物理性质：相态不同，在密度、粘度、溶解度、吸附性等方面也区别较大。

18、油田水—广义：油气田区域的地下水。狭义：油气田围直接与油气层连通的地下水。

状态：吸附水、毛细管水和自由水。产状：底水、边水

19、油田水的化学组成：包括无机组成（离子）、有机组成（烃类、酚、有机酸）、溶解气等。

20、石油δ13C一般为-22‰~-33‰，平均-26‰左右。天然气δ13C值变化较大，-100 ‰~-20 ‰。

第三章油气成因理论与烃源岩

1、油气成因理论：①无机成因学说：门捷列夫（1876）提出的碳化物说；索柯洛夫提出的宇宙说；此外，还有岩浆说、高温生成说等。②有机成因学说：核心即认为油气起源于生物物质。罗蒙诺索夫（1763）蒸馏说；混成说代表波东尼（1906）；随后又出现脂肪说、碳水化合物说、蛋白质说等；蒲赛（1973）提出了“地温窗”和“液体窗”概念。Tisoot和Hunt对干酪根成烃理论作了系统的、科学的论述，形成了完整的成油理论体系。未熟-低熟油形成理论、煤成烃理论。

2、?有机成因的物质基础：沉积有机质（脂类、碳水化合物、蛋白质、木质素）、干酪根

纤维素较为稳定，是煤的重要母质之一。

宏观：藻类、矿物沥青基质（无定形体）；微观：脂类

3、干酪根：将岩石中不溶于碱、非氧化型酸和非极性有机溶剂的有机组分定义为干酪根。

沥青：可溶于碱、非氧化型酸等溶剂的有机组分称为沥青。（包括烃类以及含S、N、O的非烃有机化合物（胶质和沥青质等）。）

干酪根首先是由Brown（1912）提出

4、干酪根类型：Ⅰ型（腐泥型）：原始生物物质是富含脂类的水生浮游生物，成矿方向是油、石煤和油页岩；Ⅱ型再细分为ⅡA型（腐植腐泥型）和ⅡB型（腐泥腐植型）。Ⅲ型（腐植型）：原始生物物质是富含木质素、纤维素的陆生高等植物，成矿方向是煤。（蒂索（1974）按H/C

和O/C原子比划分）

5、干酪根演化阶段：①第一阶段：大量消耗氧，镜质体反射率在0.4%~0.6%之间。②第二阶段：氧继续减少至稳定，氢大量减少，镜质体放射率缓慢增加，然后较快增加到2%。③第三阶段：碳含量达90%以上，镜质体反射率达2%以上。

6、?油气生成的理化条件：细菌、温度、时间和催化剂等。（温度：重要因素；时间：次要因素。）

7、门限温度：生油数量开始显著增长时的温度叫做门限温度。与之对应的深度叫做门限深度。温度与深度的关系取决于地温梯度。

8、成烃演化：有机质所伴随的成岩变化划分为成岩阶段、深成阶段和准变质阶段；有机质成烃演化划分为未成熟阶段、成熟阶段和过成熟阶段。

9、?干酪根演化阶段：未成熟阶段：Ro<0.5%；成熟阶段：Ro为0.5%~2.0%（低熟阶段、中熟阶段、高熟阶段）；过成熟阶段：Ro>2.0%

11、天然气：以烃气为主的各种来源气体混合物

根据形成机理：有机成因气和无机成因气。

根据成气的主要作用因素，有机成因气分为生物成因气（包括成岩气）和热解气。

根据有机质类型不同热解气：油型气和煤型气。

按成因类型划分，即生物成因气、油型气、煤型气和无机成因气。

有机成因气→生物成因气、热解气→油型气（Ⅰ、Ⅱ型干酪根）、煤型气（煤、Ⅲ型干酪根）12、微生物的代作用包括呼吸作用和发酵作用。呼吸作用：喜氧和厌氧。

有利于生物气形成的因素：有丰富的有机质；严格的缺氧、缺硫酸盐环境；pH值以接近中性为宜；温度在35-42℃为最佳。

13、油型气：根据成气的热力条件及与石油伴生关系：石油伴生气、凝析油伴生湿气和热裂解干气。

煤型气：由腐植煤及腐植型有机质在变质作用阶段形成的天然气，又称煤系气、煤成气等。不包括煤系有机质形成的生物成因气和成岩气。

14、成煤演化的全过程可分为两个阶段：泥炭化阶阶段和煤化作用阶段。

15、煤气发生率：指成煤先体（植物残体或泥炭）在成煤过程中每形成单位重量（吨）的某煤阶煤时所累计生成的天然气（不包括非烃气）的总体积。

视煤气发生率：指褐煤后到形成某一煤阶的单位重量（吨）煤时所生成的天然气的总体积。煤气发生率（Rg）与视煤气发生率（Ra）之差，即为泥炭-褐煤的煤气发生率。该阶段主要是生物成因气而非典型的煤成气。

16、?烃源岩是指富含有机质、在地质历史过程中生成并排出了或者正在生产和排除石油天然气的岩石。只生成和排出由的岩石称为油源岩，只生成和排出气的岩石称为气源岩。

生油岩：低能带粘土和碳酸盐淤泥沉积，但并非所有低能环境的细粒沉积都是生油岩。

生油岩系：在一定的地史阶段相同的地质背景下形成的一套生油岩与非生油岩的岩性组合，叫做生油岩系。

17、?烃源岩的评价：有机质数量（丰度）、有机质类型、有机质成熟度

18、有机质数量包括有机质丰度和烃源岩体积。

有机质丰度一般是通过测定有机碳、氯仿沥青“A”和总烃等定量估算。影响有机碳含量的因素：沉积的原始物质、沉积环境等。

19、残余有机碳含量近似代表烃源岩中有机质数量。影响有机碳含量的因素：沉积的原始物质、沉积环境等。有机碳含量下限值：一般陆相泥岩定为0.5%；碳酸盐岩下限值为0.3%，甚至0.1%。氯仿沥青“A”下限值为250-300ppm；C15+抽提物下限值为50-100ppm。

20、烃/有机碳（烃在每克有机碳中的毫克数）来表示有机质烃转化率。

21、生烃潜量：岩石高温热解总烃产率（S1+S2）表示，单位为毫克烃/克岩石或千克烃/吨岩石。S1：岩样热解所得到的游离烃；S2：岩样热解所得到的裂解烃。S1代表岩样中已生成的烃，S2代表岩样若埋深增加干酪根进一步裂解所生成的烃，更本质地反映了岩石中干酪根热解的生烃潜力。

22、有机质类型不同，性质不同：生烃潜力、产烃类型及门限深度（温度）。分为III型。

23、有机质成熟度：镜质体反射率（Ro）光线垂直入射时，反射光强度与入射光强度的百分比；孢粉颜色；地球化学参数

24、?Ro＜0.5-0.7%为成岩作用阶段，生油岩为低成熟；0.7%＜Ro＜1.3%为深成作用阶段早中期，成油主带即“油窗”；1.3%＜Ro＜2%为深成作用阶段晚期，湿气和凝析气带；Ro＞2%为准变质作用阶段，干气带。

25、?有机质含量的影响因素：①生物物质的产量：动、植物。②原始有机质保存条件：氧化、还原条件。③沉降、沉积速率：堆积埋藏越快，越有利于有机质保存；考虑有机质与无机质相对沉积速度，无机质沉积速度不能太快。④沉积物粒度：特拉斯克研究显示，＜5μm的粘土沉积物有机质含量是5-50μm粉砂2倍，是50-250μm细砂4倍。

26、?有机质的丰度最主要的衡量指标为有机碳含量来表示。

27、油（气）源对比：广义：油-油对比、油-岩对比、气-气对比和气-岩对比；核心：油-岩和气-岩对比。依据：性质相同的两油（气）应该源于同一母岩，母岩排出的油气应该与母岩中残留的油气相同。原则：选取受非成因因素影响最小的参数作为对比。

28、?油源对比：微量元素、烃及生物标志化合物、碳同位素。

石油对比参数:微量元素系列和V/Ni比值；生物标志化合物如类异戊间二烯烷烃系列分布，甾族和萜类化合物等，正构和异构烷烃、环烷烃等；各种组分的碳氢稳定同位素。

气源对比：同位素、烃类

天然气对比参数：烃气富集系数，即烃气/非烃气、甲烷系数或湿气指数、干燥系数、重烃系数或湿度、碳同位素等。

第四章储集层和盖层

1、储集层：能够储存和渗滤流体的岩层，称为储集层。

?盖层：覆盖在储集层之上能够阻止油气向上运动的细粒、致密岩层称为盖层。

储集层和盖层是油气聚集成藏所必需的两个基本要素。

2、绝对孔隙度：岩石中全部孔隙体积称总孔隙或绝对孔隙。

?有效孔隙度(率)：指那些互相连通的，且在一般压力条件下，可以允许流体在其中流动的孔隙体积之和与岩石总体积的比值。

流动孔隙度：指在一定压差下，流体可以在其中流动的孔隙总体积与岩石总体积的比值。3、渗透性：指在一定压力差下，岩石能使流体通过的能力。

渗透率：流体在单位压差作用下，在单位时间通过单位岩石截面积的流量。单位为达西（D），国际标准计量单位为μｍ2，1D=0.987μm2 。

4、?绝对渗透率：如果岩石孔隙中只有一种流体（单相）存在，而且这种流体不与岩石起任何物理和化学反应，在这种条件下所反映的渗透率为岩石的绝对渗透率。

有效渗透率：在油、气、水多相流体并存情况下，岩石对其中每种相流的渗透率，又称相渗透率。油、气、水的相渗透率分别用ko、kg、kw表示。

相对渗透率：岩石对某一相流体的有效渗透率与岩石绝对渗透率的比值。

5、有效孔隙度与渗透率：碎屑岩储层，一般是有效孔隙度越大，其渗透率越高，渗透率随有效孔隙度的增加而有规律地增加；但碳酸盐岩，尤其裂缝性灰岩，孔隙度与渗透率之间关系很不明显。

6、孔隙结构：指孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其相互连通的关系。孔隙和喉道组成。孔隙指系统中的膨大部分；喉道指连通孔隙的的狭窄部分。

孔隙类型：超毛细管孔隙、毛细管孔隙和微毛细管孔隙。

7、孔隙喉道的作用：喉道的粗、细特征严重地影响着岩石的渗透率。喉道和孔隙的不同配置关系，可使储集层呈现不同的性质。a喉道较粗、孔隙直径较大则形成高孔、高渗；b喉道较粗、孔隙直径中等小则形成中孔、中渗；c喉道细小、孔隙粗大则形成中孔、低渗；d喉道细小，孔隙亦细则形成低孔、低渗。

孔隙喉道影响因素：取决于岩石颗粒的大小、形状、接触关系与胶结类型等。

8、压汞

压汞（毛细管）的压力相当于促使汞进入喉道的压力，它与孔隙半径有关

压汞曲线：在不同压力下把汞压入孔隙系统，根据所加压力与注入岩石的汞量，绘制的压力与汞饱和度的关系曲线，又称毛细管压力曲线。

排驱（替）压力：指压汞实验中汞开始大量注入岩样的压力。岩石排驱压力越小，说明大孔喉越多，孔隙结构越好。

饱和度中值压力：指非润湿相饱和度为50%时对应的毛细管压力。与之对应的喉道半径为中值半径。压力越低，半径越大，孔隙结构越好。

9、含油气饱和度：油、气、水的含量分别占总孔隙体积的百分数。

10、碎屑岩储集层孔隙类型：按成因分为：原生孔隙型、次生孔隙和混合孔隙。

11、?影响碎屑岩储层物性的主要因素

（1）沉积作用：①矿物成分（矿物的润湿性、抗风化能力）②岩石结构（包括粒度大小、

分选、磨圆、排列方式等。）③杂基含量（杂基含量高，孔隙结构复杂，其孔、渗较差。）（2）成岩作用：①压实作用（机械压实：指在上覆沉积负荷作用下岩石逐步致密化的过程；压溶作用：指在颗粒接触点上发生了溶解现象，造成颗粒间相互嵌入的凹凸接触等。）②胶结作用（时代、温度）（胶结物含量高储油物性差，反之则好。）③溶解作用（主要与碳酸盐溶蚀有关）

12、碎屑岩储层类型：风积砂体、冲积扇砂体、河流砂体、三角洲砂体、湖泊砂体、滨浅海砂体

13、碳酸盐岩储集体孔隙类型：依据形态分为：孔隙、溶洞和裂缝。孔隙主要为次生孔隙+原生孔隙。

14、影响碳酸盐岩储集层物性的主要因素

（1）沉积环境（碳酸盐岩形成的水动力条件，低能环境较差，高能环境较好）

（2）成岩作用：①溶蚀作用（溶蚀作用是碳酸盐岩次生孔隙形成的主要途径）②重结晶作用（有利于产生孔隙）③白云石化作用（对孔隙改善影响不大）

（3）构造作用（裂缝是碳酸盐岩的主要储集空间和渗滤通道，而构造作用是产生裂缝的主要因素。）①背斜②向斜③断层带

15、储集层类型：碎屑岩储集层、碳酸盐岩储集层、火山岩储集层、结晶岩储集层、泥质岩储集层

16、盖层类型：依据产状和作用：区域盖层、圈闭盖层和隔层。

区域盖层：指稳定覆盖在油气田上方的区域性非渗透岩层。面积广且分布较稳定的盖层。

圈闭盖层（局部盖层）：指分布在圈闭储集层或油气保存单元,或在某些局部构造上的非渗透岩层。圈闭盖层分布围小、不太稳定。

隔层：指存在于圈闭，对油气有封隔作用的非渗透岩层。

17、?盖层岩性分类：①膏盐类盖层：包括石膏、硬石膏和岩盐；②泥质岩类盖层；③碳酸盐岩类盖层（有争议）；④水合物盖层；⑤沥青盖层。

18、?盖层的封闭机理

（1）物性封闭：又称毛细管封闭，通过盖层的最大喉道和储集层的最小孔隙之间的毛细管压差来封盖圈闭中的油气。理论上与盖层厚度无关，又称薄膜封闭。

（2）压力封闭：盖层靠其异常高的压力来封闭其下的油气。具有封闭异常压力的能力，包括对水和烃的封闭。

（3）烃浓度封闭：在物性封闭的基础上，依靠盖层中所具有的烃浓度来抑制或减缓由于烃浓度差而产生的分子扩散。（分子扩散原理看，对天然气的封闭效果良好；但实际上，烃封闭可能只是延缓扩散。）

19、物性的封闭能力：储盖层排替压力之差，即非润湿相流体排替润湿相流体所需要的最小压力。

排驱压力越大，封闭性越好。

20、异常压力：其地层压力不等于其对应的静水柱压力；包括异常高压和异常低压。