石油地质学 第六章 石油与天然气运移

（3）排烃距离
排烃距离取决于上下层段储层与生油层压力差的大小 及排液通道的畅通情况。当生油层较厚时，中间流体 不能及时排出，油气滞留于生油层中。蒂索和威尔特 （1971）对阿尔及利亚泥盆系生油岩研究，发现只有 距储层上下各14m的距离内能运移出去。也就是说烃 源岩排烃的有效厚度为20～30m，如果在厚的生油层 中有许多砂岩夹层，将大大增加排烃的有效厚度。
排烃效率是指烃源岩排出烃的质量与生烃的质量百 分比。烃源岩中排出油气的效率是很低的。
（4）排烃效率<10%,hunt,1989
（4）烃源岩有效排烃厚度
烃源岩所生成的油气，因受各种因素的控制（如厚度 大、渗透率小、动力不足、地层吸附）并不能全部排 出，只有与储层相接触的一定距离内的生油层中的烃 才能有效地排出来。能有效地排出烃类的生油层厚度， 称为有效的厚度。一般在30m±。不同地区有效厚度 是不完全相同的。在评价生油岩时，可利用岩心含沥 青化学资料分析研究排烃效果，区分有效生油岩层与 死生油岩层。前者指生油岩不仅产生油气，且排驱了 有商业价值的油气；后者指尽管产生油气，但生成的 油气没有排驱到储集层中，而是被圈死在烃源层中。
（一）油气初次运移的动力
1.烃源岩的压实
压实作用：随着上覆沉积负荷的不断增加，下 伏先期沉积物逐渐被压实的现象。
欠压实作用：泥质岩类在压实过程中，由于压 实流体排出受阻或未及时排出，泥岩得不到正 常压实，导致孔隙流体承受了部分上覆地层的 静压力（或沉积负荷），出现孔隙压力高于其 相应的静水柱压力的现象。
油相运移是油气呈游离的油相从烃源岩中渗流排出， 当孔隙中含油饱和度很低时就呈分散状油相运移，饱 和度高时就呈连续油相运移。
分子扩散是分子本身自由运动的结果，问题在于从 数量上看扩散作用到底有多大实际意义。Leythaeuser （1980）认为，扩散作用是天然气运移中的有效方式。 而对于液态烃，扩散作用的实际意义要小得多。
第六章 石油与天然气运移
第二节 油气初次运移
初次运移：是指生油层中生成的石油和天然气，从生 油层向储集层(或输导层)中的运移。是油气脱离烃源 岩的过程，又称为排烃。
一、初次运移的介质条件
烃源岩的压实与低孔低渗 烃源岩的孔隙和比表面积 烃源岩的润湿性与毛管力
烃源岩的压实与低孔低渗
烃源岩的孔隙和比表面积烃源岩的孔隙和比表面积
（五）初次运移基本模式
油气初次运移可以归纳为三种最基本模式：正常压实 模式、异常压力模式、扩散模式，其它模式都是这三 种模式的延展。（六）、初次运移的其它问题
（1）初次运移的时期 原则上说，在油气生成之后，只要具备了排烃的条件， 就有可能发生初次运移。所以，油气主生成期是初次 运移发生期的最早时间。 （2）初次运移的方向 初次运移的方向取决于油气初次运移的驱使因素和通 道特征。烃源岩内的孔隙压差是最重要的驱使因素， 这个压力差的方向主要是垂向的，侧向变化居次要地 位；受最小应力S3（一般为水平的）控制的微裂缝方 向也是近垂直的，所以，初次运移的方向主要是垂向 的。但实际运移方向常与生、储组合型式有关。
（四）初次运移的相态及演变
初次运移的相态是指油气在地下发生运移时的物理相 态，是整个初次运移研究中的一个核心问题，也是一 个很有争论的问题。 石油初次运移的相态主要有：水溶相、连续油相、气 溶相和扩散相。 天然气初次运移的相态主要有：水溶相、连续气相、 油溶相和扩散相。
1、水溶相运移
分子溶液即石油或天然气分子完全溶解于孔隙水中 成为溶液状态进行初次运移。主要代表Admas(1903)、 Lewis(1924)、Baker(1960)、McAuliffe(1963～1978)、 Price(1976～1989)等。
胶体溶液的分散粒子不是单分子，而是有机酸(R桟 OOH)分子聚合体，它们的分子一端有亲油的烃链，另 一端有亲水的极性键，极性端因亲水而向外，非极性 端因亲油而向内，在胶束中心的亲油部分就可以增溶 一部分烃类，以起到对烃增溶的作用，主要代表 Baker(1959)、Cordel(1973)。
2、游离相运移
塔 河 油 田 碳 酸 盐 岩 缝 合 线 形 态 及 产 状
（三）.初次运移的阻力
（1）分子间的吸着力 油气分子与烃源岩矿物表面分子间的吸着力包括吸收、 化学吸收和物理吸附三个层次上的分子作用力。 （2）毛细管阻力 除去吸着的烃类以外，进入孔隙空间中的烃类要以游 离相进行初次运移还必须克服巨大的毛细管阻力。 若以烃源岩微孔孔径为10～50nm计算，其毛细管阻力 为12～2.4MPa。 （3）油气的浮力
3.初次运移相态的演变
运移相态是研究初次运移的中心问题，也是初次运移 特征的主要标志。它体现了烃类运移的性质是渗流还 是扩散流，并决定着初次排烃量的大小和效率，是定 量评价含油气盆地的基础。
（1）石油相态演变
对于富含Ⅰ、 Ⅱ干酪根的腐泥型烃源岩 石油初次运移主要相态随埋深的演变主 要是水溶相 油相 气溶相 扩散相。
排液方向
均一泥岩的层序 剩余压力的大小:
El=（ρbo-ρw）glo 一般来讲，深部沉积物 的剩余流体压力大于浅 处的剩余流体压力，在 均一岩性的层序里流体 一般是向上运移排出的
如果新沉积物的厚度在横向上有变化，那么由上式不难看 出水平剩余流体压力梯度远远小于垂向上的剩余流体压力梯 度，往往只是1/200～1/20，因此，大部分流体沿垂直方向 向上运移，只有很少一部分流体沿水平方向运移。
（六）渗析作用 渗析作用是指在渗透压差作用下流体会通过半透膜从 盐度低向盐度高方向运移，直到浓度差消失为止 。
渗析作用示意图
（七）其它作用
油气初次运移的动力还有构造应力、毛细管压力，扩 散作用、碳酸盐固结和重结晶作用等。
（二）、初次运移的途径
油气初次运移的主要途径有孔隙、微层理面和微裂 缝。在未熟—低熟阶段，运移的途径主要是孔隙和微 层理面但在成熟—过成熟阶段油气运移途径主要是微 裂缝。 有机质及干酪根网络 缝合线
对于富含Ⅲ型干酪根的腐殖型烃源岩石 油初次运移主要相态随埋深的演变主要 是水溶相 气溶相 气相 扩散相。
（2）天然气相态演变
对于富含Ⅰ、Ⅱ干酪根烃源岩中的腐泥 气的初次运移相态纵向演变是水溶相 油溶相 气相 扩散相。
对于富含Ⅲ型干酪根烃源岩和煤系地层 中的腐殖气（煤型气）来说，初次运移 相态的纵向演变是水溶相 气相 扩 散相。