石油与天然气的生成与聚集
石油、天然气的生成、运移基础知识

石油、天然气的生成、运移基础知识一、石油和天然气的生成油气生成的原因石油和天然气的成因,是石油地质学界主要研究和长期争论的重大课题之一。
它的研究不仅具有重要的理论意义,而且对石油和天然气的勘探起着指导作用。
根据对石油原始物质截然不同的认识,石油成因理论可以分为无机成因和有机成因两大学派。
石油无机成因认为,石油是由自然界的无机物形成的。
但是,油气田勘探的实践证明,世界上绝大多数油气田都分布在沉积岩中,极少数岩浆岩和变质岩中的油气藏也同附近的沉积有机质有关,是石油侧向或垂向运移聚集的结果。
并且在石油中相继发现许多具有明显生物标志的有机化合物。
由于石油无机成因假说不能用来指导石油勘探,所以其支持者已经很少了,只能在实验室内作为科学理论问题进行探讨。
石油有机成因说认为,石油是由沉积物当中的有机质,在特定的地质环境中,在各种压力的综合作用下,经历生物化学、热催化、热裂解、高温变质等阶段,陆续转化为石油和天然气。
有机成因说又可以分为早期成油说和晚期成油说两个分支。
目前,有机晚期成油说已被石油地质学家、地球化学家所接受,能比较可靠地指导油气田勘探。
因此,本节主要介绍有机晚期成油说的主要论点。
有机物质为石油的生成提供了根据,有机物质主要是指生活在地球上的生物遗体。
要使有机物质保存下来并转化成石油还要有适当的外界条件。
自然界中的生物种类繁多,它们在不同程度上都可以作为生油的原始物质。
比较起来,低等生物作为生油的原始物质更有利、更重要。
因为低等生物繁殖力极强且数量多,低等生物多为水生生物,死亡后容易被保存;另外它在历史上出现最早,其生物体中富含脂肪和蛋白质。
有机体从死亡到沉入水底的过程,不可避免地要经受游离氧的氧化和水对可溶性组分的溶解,只有幸存的一小部分有机体能够到达水底,同矿物质一起堆积起来。
只有堆积埋藏下来的有机体才能在适当的环境、条件下开始向石油烃类方向转化。
1.还原环境还原环境对有机质的保存和向油气的转化都是非常重要的。
石油地质学(第五章石油和天然气的聚集)

第一节 圈闭与油气藏的基本概念
第 2.油(气)藏高度 五 2.油(气)藏高度 章 油藏高度 : 油藏最高点与油水界面 石 油 和 天 然 气 油气藏高度=气顶高度+ 含油高度 的 (气)面积 含油( 聚 3. 含油 集 • 含油面积: 含油外边缘 所圈定的 含油面积:含油外边缘 含油外边缘所圈定的
所圈定的封闭区面积。
石 油 和 天 然 气 的 聚 集
•
•
背斜圈闭的溢出点、闭合高度和闭合面积示意图
第一节 圈闭与油气藏的基本概念
第 对于断层圈闭,闭合面积按断层线与储集层顶面等高线构 五 成的闭合面积。 章 同样对于不整合面、地层尖灭带与储集层顶面等高线相交
构成的闭合区面积。
石 油 和 天 然 气 的 聚 集
第 五 二、圈闭的度量 章 石 油 和 天 然 气 的 聚 集
第一节 圈闭与油气藏的基本概念
(spill point): 油气充满圈闭后最先开始向 1.溢出点 溢出点( ):油气充满圈闭后最先开始向 外溢出的点。
பைடு நூலகம்
第一节 圈闭与油气藏的基本概念
第 五 二、圈闭的度量 章 2.闭合面积(closure area):通过溢出点的构造等高线
第 二、圈闭的度量 五 4.有效孔隙度和储集层的有效厚度 章 石 油 和 天 然 气 的 聚 集
有效孔隙度主要根据岩心的实验室测定、测井解释资 料统计分析求得,作出圈闭范围内的等值线图。
储集层的有效厚度根据有效储集层的岩性、电性、物 性下限标准求得。 (最大聚集油气体积) 、圈闭的最大有效容积( 5、圈闭的最大有效容积 V=F×H×φ • 3 V —有效容积,m ; F —闭合面积,m2; H —储集层的有效厚度,m; φ —储层有效孔隙度,%。 •
石油工程概论全册简介

最后,原油被输送到炼油厂进行加工, 以成品油外输。
石油工程是根据油气和储层特性建立适宜的流 动通道并优选举升方法,经济有效地将地下油气从 油气藏中开采到地面所实施的一系列工程和工艺技 术的总称。按目前我国石油生产 的专业和管理的门 类划分,石油工程领域覆盖了油藏工程、钻井工程 和采油工程三个相互独 立又相互衔接的工程领域。 也就是说,石油工程是一个集多种学科、多种工艺 技术和工程措 施于一体的多种工艺技术相互衔接、 相互渗透、相互促进和发展的综合工程。
常温下不同石油组分的状态
表2-1某一典型的油气烃类组成
成分(碳分子数) 汽油(C4~C10) 煤油(C11~C12) 柴油(C13~C20) 润滑油(C21~C40) 重量百分比 分子类型 31 10 15 20 烷烃 环烷烃 芳香烃 沥青 重量百分比 30 19 15 6
残地层原油的高压物性
地层油处于高温高压状态下,并溶解有大量的 天然气,其物性与地面原油有很大差别,如粘度、 密度和压缩系数等都大不相同。在油藏开采过程中, 随压力、温度的降低以及油中溶解气的不断释出, 地层油的性质也在不断变化。因此,了解地层油物 性的变化情况及其影响因素,对于分析油藏开采动 态、渗流计算及开采工艺设计等都是必不可少的。
层的油气不向四周方向运移的圈闭条件也称为保护层。
(二)形成油气藏的必要条件 综上所述,油气藏形成的过程可以概括为:
石油生成——运移——聚集——保存。油气藏形成 的条件可归结为四个必要条件,即有生油层、储油 层、盖层和保护层,简称之为生、储、盖、保四要 素。
(三)油气藏的类型 按照圈闭条件的不同,可以将油气藏分为构造 油气藏、地层油气藏和岩性油气藏三种主要类型。
石油与天然气的形成与开采

石油与天然气的形成与开采石油和天然气作为世界上最重要的能源资源之一,对人类社会的发展起到了至关重要的作用。
了解石油和天然气的形成过程以及开采方法,对于合理利用这些能源资源具有重要意义。
本文将探讨石油与天然气的形成和开采过程,并介绍几种常用的开采方法。
一、石油与天然气的形成1. 有机质的堆积石油与天然气主要是由有机质经过漫长的地质作用形成的。
在海洋和湖泊等水域中,有机物质通过生物死亡和沉积,逐渐形成有机质层。
这些有机质层在长时间的压力和高温作用下,经历了生物降解、厌氧酵解和干酪化等过程,最终转化为石油和天然气。
2. 烃的生成在过去的数百万年里,有机质层被压埋在陆地下或者海底沉积物下,经过高压、高温和微生物的作用,有机质中的碳、氢、氧等元素发生化学变化,逐渐转化为烃类物质。
其中石油主要由长链烷烃组成,而天然气主要由短链烷烃和少量的烯烃和芳香烃组成。
3. 带状岩层的形成形成的石油和天然气主要富集在特定的地层中,一般为带状岩层。
在地壳运动过程中,受到构造力的影响,破裂带形成了导致石油和天然气聚集的空间条件。
通过地质勘探技术,可以确定这些带状岩层的位置和出露程度,为后续的开采工作提供依据。
二、石油与天然气的开采方法1. 常规开采常规开采是指通过井筒将石油和天然气从地下直接抽取到地表。
其中最常用的方法是钻探井和石油开采井。
钻探井用于勘探地下石油和天然气的分布情况,以确定油气藏的位置和规模;石油开采井则用于从储层中引入钻机,通过钻探和抽泵来提取石油和天然气。
这种方法通常适用于储量丰富、地下压力高的油气田。
2. 非常规开采随着传统油气田储量的减少,非常规开采技术逐渐兴起。
其中最常见的非常规开采技术包括页岩气开采和油砂开采。
页岩气开采是指通过水平钻井和水力压裂等技术,将嵌藏在页岩中的天然气释放出来;油砂开采是指通过采矿和热力处理等方式,将含有油砂的土石混合物中的石油提取出来。
这些非常规开采技术相对于常规开采而言,成本较高且对环境影响较大,但在能源发展和资源利用方面具有重要意义。
石油地质学

《石油地质学》绪论知识点:石油地质学的概念:石油地质学是研究石油和天然气在地壳中生成、运移和聚集规律的学科,是石油和天然气地质学的简称。
研究对象及研究内容:经典内容:1、油气藏的基本要素(基本要素:油气藏中的流体(气、油、水)、储集层、盖层、圈闭和油气藏)2、油气藏形成原理(形成机理:烃源岩和油气成因、油气运移和聚集、油气藏形成及破坏)3、油气分布规律(含油气盆地、盆地中的油气聚集单元和油气在时、空、深上的分布规律)扩展内容:含油气系统和盆地模拟、非常规含油气系统和非常规油气资源以及油气勘探基本程序和油气资源评价方法。
第一章油气藏中的流体——石油、天然气和油田水基本概念:石油:又称原油(Crude Oil ),是以液态形式存在于地下岩石孔隙中的可燃有机矿产。
石油的灰分:石油燃烧后的余烬。
石油的比重:单位体积石油的重量。
石油的荧光性:石油在紫外光照射下可产生荧光的特性,即石油的荧光性。
天然气(Natural Gas):广义:指存在于自然界的一切气体。
凝析气:一种特殊的气藏气。
在地下较高温度、压力条件下,凝析油因逆蒸发作用而气化,呈单一气相存在,故称凝析气。
(凝析油:指在地层特殊温压条件下,液态烃逆蒸发形成的凝析气被开采到地面后,由于温度和压力降低而逆凝结为液态烃即称凝析油。
)(含有凝析油的气藏,称为凝析油气藏,或称为凝析气藏)固态气水合物:(何生、叶加仁等编著《石油及天然气地质学》称为天然气-水合物)油田水(Oil And Gas Field Water):(何生、叶加仁等编著《石油及天然地质学》称为油气田水)广义是指油气田区域内的地下水,包括油气层水和非油气层水。
狭义是指油气田范围内直接与油气层连通的地下水,即油气层水。
油田水矿化度:是指单位体积油气田水中溶解固体物质的总和。
知识点:石油的元素组成:主要是碳(C)和氢(H),其次是氮(N)、硫(S)、氧(O)。
石油化合物组成及特征:碳、氢两元素主要呈烃类化合物存在,是石油组成的主体。
深入了解石油和天然气的开采过程

深入了解石油和天然气的开采过程石油和天然气是目前全球最主要的能源之一,它们不仅被广泛应用于化工、医药、农业、建筑和交通等行业,而且对国民经济的发展和人民生活的改善都有着重要的影响。
然而,为了让这些能源源源不断地从地下流向我们的生活中,我们必须通过对它们的精细开采和提纯才能实现。
下文将介绍这一过程。
1. 石油和天然气的勘探石油和天然气是地球上深层岩石中的有机物质,在地壳运动和地质作用的影响下,逐渐聚集成区域性的油气藏。
因此,勘探是石油和天然气开采过程中的第一步。
勘探的方法有多种,其中主要的有地震勘探、电磁勘探和磁力勘探。
通过对地下物质的声波、电磁波和磁场等自然响应进行观测和分析,勘探人员就可以了解地下的岩层结构和性质,进而确定潜在的油气藏的位置、形态和规模。
2. 石油和天然气的钻探当在地质勘探中确定了油气藏的位置后,钻探就成为了开采油气的重要手段。
与普通的地质调查不同,钻探是在地下进行的,它要求钻井机在地表上开辟一个垂直或倾斜的孔道,以达到地下油气藏而进一步勘探和取样的目的。
钻探过程一般分为三个阶段:预钻、饱和和修井。
预钻阶段主要是开凿表层的松软岩层,为下一阶段的加固和取心做准备;饱和阶段则是从油气层穿过岩层障碍,穿透油气层,用地下的油气样品来判定油气储藏的含量和性质;修井阶段则是切入油气层并做好井口加固,为后续的提取工作做好准备。
3. 石油和天然气的采收与处理采收过程主要包括两个部分:提取和输送。
在提取过程中,石油和天然气都需要采用特殊的液体或气体泵将它们从地下油气藏中抽取出来,然后由输油管道或压缩站转运。
采收过程应该尽可能避免破坏地下油气储藏和环境的完整性,保障采油工作的安全性和效率。
处理阶段是采收后最为重要的一步,它对产品品质和市场竞争力有着至关重要的影响。
首先是过滤和分离杂质,然后去除水蒸气和有机物质中的杂质,最后是对石油或天然气进行蒸馏或催化加工,得到纯度更高的产品。
总之,石油和天然气的勘探、钻探、采收和处理过程是一项复杂而系统的工程,需要高度配合的团队协作以及技术的精湛和技艺的过人。
石油与天然气的自然状态

石油与天然气的自然状态一、石油的储集层我们经常可以听到“油湖”和“油海”的说法,容易使人联想到石油就象湖泊和海洋一样在地下分布着,甚至有人担心,深怕我国边境油田的石油会流到外国去。
其实,这是夸张的比喻带给人们的错觉,实际情况并不是这样。
石油是储存在岩石的孔隙、洞穴和裂缝之中。
凡是具有孔、洞、缝,液体又可以在其中流动的岩石,就叫做储集层。
石油就是在储集层中储集和流动的。
专业人员主要用孔隙度和渗透率两个因素来衡量储集层的优劣。
孔隙度的数值大,表明储藏油的空间大、可以容纳较多的石油。
渗透率的数值高,则表示孔隙、缝洞之间的连通性好,石油容易流动,容易采出来,可以获得较高的产量。
储集层的类型种类比较多,大致可以分成三大类,即颗粒之间孔隙型储集层、溶蚀的洞穴型储集层和破裂的裂缝型储集层。
这些储集空间有的大到肉眼可以看见,有的微细到只有在显微镜下才能发现。
我国已发现的储集层是多种多样的,但也超不出以上三种类型。
以大庆油田为代表的属砂岩颗粒间的孔隙型储集层;以任丘油田为代表的属碳酸盐岩的溶蚀洞穴型和裂缝型储集层;以四川气田为代表的属碳酸盐岩裂缝型储集层。
还有一些特殊的储集层,如在辽河油田见到的火山岩储集层(孔隙型);在玉门鸭儿峡油田的变质岩储集层(裂缝型)以及青海油泉子油田的泥岩储集层(裂缝型)等等。
二、油气的盖层为了不使储集层中的油气逸散掉,在储集层的上方需要有一套致密的、不渗透的地层把储集层中的油气保护起来。
这种致密不渗透的保护层就叫做盖层,适合做盖层的岩石有页岩、泥岩、盐岩、石膏等。
致密的泥灰岩和石灰岩有时也可以充作盖层。
盖层要有一定的厚度,太薄了就承受不住油气对它的压力,就不能阻止油气逸散,起不到保护的作用。
盖层的分布要稳定。
即厚度的变化不能太悬殊,更不能有的地方有盖层,有的地方没有盖层。
否则,就会在储集层的上方出现“漏洞”。
油气就会从“漏洞”中逸散出去。
盖层还要求不受地壳运动的破坏,如果一个完整的盖层被地壳运动破坏得支离破碎,也就失去了盖层的作用。
石油地质知识简介-什么是石油和天然气、石油天然气的来源、石油天然气的生成条件

石油地质知识简介-什么是石油和天然气、石油天然气的来源、石油天然气的生成条件目录:一、什么是石油和天然气二、石油、天然气的来源三、石油、天然气的生成条件一、什么是石油和天然气对石油这个名字,大家都熟悉,但究竟什么是石油?回答恐怕就不那么确切了。
对于这个问题,这里不妨用一句话来表达,那就是,石油是在地下岩石中生成的、液态的、以碳氢化合物为主要成分的可燃性矿产。
顾名思义,石油形成于地下,有多深?几百以至几千米。
它经历了数百万年甚至几亿年的演化过程,不同年代的石油生成地质环境不同,生成石油的物理性质也不同。
不同油田所产石油的密度、粘度、熔点、初馏点都不相同。
原油的物理性质最直观的就是丰富多彩的颜色,有浅至深有白色、褐色、黑绿色和黑色。
我们常见的石油一般都是黑色的,颜色的深浅与其中含有的非烃类物质的多少有关,含量愈高则颜色愈深。
石油是一种复杂的天然有机物,主要成分是碳(C)和氢(H),碳含量一般为80%-88%,氢为10%-14%,同时含有少量的氧(O)、硫(S)、氮(N)等元素。
有这些元素组成的化合物称烃类化合物。
天然气也是以碳氢化合物为主要成分,以气体状态从地下岩石中来到地面的。
与石油一样,天然气所含烃类主要是烷烃(饱和烃)。
一般含1-4个碳的烷烃从气体状态被称为天然气;含5-10个碳的烷烃为液体状态,就是石油;含17个以上碳的烷烃为固体状态,如石蜡、沥青等。
二、石油、天然气的来源对石油、天然气(以下简称油气)生成的来源,科学家主要有两种观点:一种认为是生物死亡后转变成的,及有机生成学说。
另一种是无机生成学说,认为石油天然气来源于无机物的合成。
有机生成学说观点的依据是:几乎所有的油田都是在沉积岩中发现的,而沉积岩中可以见到丰富的生物遗迹(如化石等);通过实验,生物体中三大组成部分的蛋白质、碳水化合物、脂肪在一定条件下可以形成与石油中碳氢化合物类似的物质;在石油中发现的血红素和叶绿素等有机物质,前者是来自动物的血液,后者则来自植物的叶绿素。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
石油与天然气的生成与聚集
1.石油的生成条件
石油是地下岩石中生成的、液态的、以碳氢化合物为主要成份的可燃性矿产,要使沉积物中的有机质能够保存下来,需要有特定的地质条件。
泥沙和有机质是在水的携带下,在一个低洼的地区沉积下来。
因此,首要的地质条件就是要有一个低洼的地形。
若随着地壳的运动继续下沉,它就能继续保持低洼的地形,可以继续接受沉积物,使地层厚度不断增大。
由此可见,不断下沉的盆地或坳陷对有机质的聚集才是有利的。
这里提到了两个因素,一个是地层沉积,另一个是盆地下沉。
它们在进行过程中都有一个快慢问题,前者叫“沉积速度”,这与沉积物来源的充足与否有关系;后者叫“沉降速度”,这与地壳运动的强弱有关系。
二者要有恰当的配合是最为理想的,有利于有机质保存的另一个地质条件,就是两种速度要大体相当,即沉降多少,沉积物就补充多少。
这被称为“补偿性的沉积速度”。
要生成石油还有一个必须具备的地质条件,就是缺氧的“还原环境”。
这就是要求接受沉积物后的洼地水体能保持封闭或半封闭,或富含有机质的沉积物能迅速被后来的沉积物所覆盖,使之与氧隔绝,防止有机质的氧化和逸散。
现代的生油理论还认为,生物体中的有机质先要转化成一种
特殊的有机质,这种特殊有机质叫做“干酪根”,再由干酪根转化成石油。
这种转化主要条件是地下温度。
干酪根开始变成石油的温度范围大致是100〜130° C,因为地下温度从浅到深是逐渐升高的,早先的沉积物不断被后来的沉积物所覆盖,埋藏也就越
来越深,有机质只有在达到一定的埋藏深度时才能转化成石油。
除了温度的因素以外,还与埋藏的时间长短有关,温度和时间两个因素可以互补。
也就是说如果温度低一些但埋藏时间较长,或者温度高一些但埋藏时间较短,两种情况对干酪根转化成油的影响效果都是一样的。
可见,生成石油的地质条件是综合性的,它既需要在沉积过程中保持“补偿沉积速度”的条件,又需要使得沉积物能具有缺氧的“还原环境”,还需要有相应的地层温度(即要有一定的地层埋藏深度)的作用等多方面因素的配合,才能有效地生成石油。
2. 天然气的生成条件
天然气作为石油的伴侣,虽然在组成上都是以碳氢化合物为主要成份的,但天然气的生成条件要比石油更为多样化。
就生成阶段来说,石油要达到一定深度才能大量生成,而天然气从浅到深都能生成,就物质来源来说,生成石油主要以水中浮游的动物、植物或称腐泥型有机质为主,而生成天然气,除此以外还可以有高等植物或称腐植型的有机质,就成因来说,既有有机成因的,也有无机成因的。
根据天然气的形成条件,天然气大致可以分为五种类型:生物气、早期成岩气、油型气、煤型气、无机成因的天然气。
3. 油气的运移
从广义上说,油气在地层中的任何流动都可以通称为油气的运移。
如生油层中生成的分散状态的油气,通过运移可以集中起来形成有工业价值的油气藏;已经形成的油气藏,在地壳运动的作用下又可以被破坏,使集中起来的石油再一次分散;有的出露到地面或成为人们可以观察到的“油气苗”,有的则可以运移到另外的地方重新集中起来,成为所谓的“次生油藏”,有的甚至完全暴露到地面全部逸散了。
但通常所说的油气运移都是指的从分散到集中的运移,包括初次运移和二次运移。
初次运移是指生成的石油从生油层向邻近有孔隙、溶洞或裂缝的地层中的运移,这种地层称为“运载层”。
运移的方向是多方位的,可以向上、向下或向四侧,把分散的星星点点的石油初步集中起来,就好象渭渭细流汇入江河一样。
二次运移又分前期和后期。
前期是石油在运载层中的运移,后期运移是石油向“终点站”集中,在能够阻挡运移的地方停止下来聚集成为油藏。
运移的方向一般是定向的,即运载层中的石油都朝着地层的高部位具有阻止运移的地方流去,使油气在这个地方达到最大程度的集中,就好象条条江河归大海一样。
4. 油气运移的动力、方式、通道和时间油、气会流动,这是它的内在因素,如果没有外来力量的推动,油气也是不会发生运移的,这种
外来的力量就是促使油气发
生运移的动力
初次运移的主要动力是压力,这种压力是来自沉积物本身的重
量;二次运移的主要动力是浮力,浮力来自油气的本身。
运移方式指的是运移过程中油气的状态,因为油和气不容易溶解在水中,除了小部分的油气可以在水中以溶液的状态运移外,大部分都是以“油滴”和“气泡”的形式在含水的运载层中进行运移的,因此,水就是油气运移的“运载体”。
大量的“油滴”、“气泡”是在地下微细的通道中运动的。
对初次运移来说,通道主要是相邻的运载层。
对二次运移来说,通道主要是孔隙、裂缝、不整合和断层。
它们走着曲曲弯弯的道路,克服许多阻力,艰难地前进着。
所以,运移的速度是相当缓慢的。
切不可把它们想象成是顺流而下的轻舟。
至于什么时间开始油气的初次运移,这要看生油层中生成了多少油和它所承受的压力的大小。
如果生成的油达到足够饱满的时候或所受到的压力足以把油“挤”出来的时候,油就从生油层中运移到运载层中去了。
5. 石油的储集石油是储存在岩石的孔隙、洞穴和裂缝之中。
凡是具有孔、洞、缝,液体又可以在其中流动的岩石,就叫做储集层。
石油就是在储集层中储集和流动的。
专业人员主要用孔隙度和渗透率两个因素来衡量储集层的优劣。
孔隙度的数值大,表明储藏油的空间大、
可以容纳较多的石油。
渗透率的数值高,则表示孔隙、缝
洞之间的连通性好,石油容易流动,容易采出来,可以获得较高的产量。
储集层的类型种类比较多,大致可以分成三大类,即颗粒之间孔
隙型储集层、溶蚀的洞穴型储集层和破裂的裂缝型储集层。
为了不使储集层中的油气逸散掉,在储集层的上方需要有一整套致密的、不渗透的地层把储集层中的油气保护起来。
这种致密不渗透的保护层就叫做盖层,盖层要有一定的厚度、分布要稳定且不受地壳运动的破坏,适合做盖层的岩石有页岩、泥岩、盐岩、石膏等。
致密的泥灰岩和石灰岩有时也可以充作盖层。
自然界的诸多事物之间,既相互作用,并且还往往在形成巧妙的配合。
就拿生油层和储集层来说,它们经常出现相互叠加起来的状况。
这样的结果是当生油层中所生成的油和气,运移到储集层之后,它就成了保护储集层中石油的保护层了。
最终,当形成油藏后,自然也就成为油藏的盖层了。
[ 科]。