石油地质学
石油地质学与油藏开发技术
石油地质学与油藏开发技术石油是现代工业社会的重要能源来源，其地质学和油藏开发技术的研究和应用对于石油资源的合理利用和能源安全具有重要意义。
本文将从石油地质学和油藏开发技术两方面论述，探讨其关键概念和应用。
一、石油地质学石油地质学是研究石油地质体的形成、分布、运移和储集规律的学科。
它通过对地球历史、沉积岩特征、油气源岩、生烃作用、构造演化等方面的研究，揭示了石油形成的地质背景和条件。
1. 地球历史与沉积岩地球历史分为古生代、中生代和新生代，并伴随着不同地质事件的发生。
石油沉积是受到沉积环境、沉积物供应和构造作用的影响。
根据地球历史和沉积岩特征，可以确定石油富集的地质时代、区域和类型。
2. 油气源岩与生烃作用油气源岩是石油的组成来源，它主要由有机质组成，并具有一定的有机质含量和成熟度。
生烃作用是指有机质在一定温度、压力和时间条件下的热解反应，产生石油和天然气。
研究油气源岩和生烃作用，对于确定油气富集的形成条件和潜在勘探领域具有重要意义。
3. 构造演化与油气运移构造演化是指地壳和岩石在地质历史中的变形和运动过程。
地壳运动和断裂构造会影响石油的运移和储集。
研究地壳运动和断裂构造，可以揭示油气在地层中的分布规律，指导油气勘探的选区和钻井的布置。
二、油藏开发技术油藏开发技术是指为有效开发和生产油气资源而采取的一系列工程措施和方法。
它涉及到勘探、开发、生产、增产和采收等多个环节，需要多学科的综合应用，以实现石油资源的最大程度利用。
1. 勘探技术石油勘探是确定石油资源的地理位置和分布规律的过程。
勘探技术主要包括地质勘探和地球物理勘探。
地质勘探通过野外地质调查、钻探和数据分析等手段，确定勘探目标和勘探区域。
地球物理勘探则利用重力、磁法、地震和电磁等方法，获取地下地质信息，进一步确定石油资源的存在和规模。
2. 开发技术油藏开发是指为了提高油气产量和延长油田寿命而采取的工程措施和方法。
常用的开发技术包括注水开发、人工提高采收率、水平井开发和压裂技术等。
石油地质学(柳广弟)第一章 油水
中馏分
重馏分
煤油 C9~16
190-260
柴油 C13~23
260320
重瓦斯 润滑油 油
320-360 360-530
渣油 ＞530
油气水
汽油 煤油 柴油
润滑 油石 蜡和 沥青
二、石油的化学组成
油气水
（一）元素组成
（C、 H、 S、 N、 O、） Fe、 Ca、 Mg、 （Si）、 A1、 V、 Ni、 Cu、 Sb、 Mn、 Sr、 Ba、 B、 Co、 Zn、 Mo、 Pb、 Sn、 (Na)、 K、P、 Li、Cl、Bi、Be、Ge、Ag、 As、Gd、Au、Ti、Cr、Cd
（二）相对密度
油气水
➢相对密度：20℃的石油与4℃纯水单位体积的重量比。D420：0.75～1.00。 ➢石油按密度分类：轻质油（<0.87） 正常石油（0.87-0.93）重油（>0.93) ➢我国以 0.82-0.89 居多（沥青质少，胶质多，故粘度偏高，密度偏低）
决定因素：1 胶质 沥青质含量； 2 大分子烃类含量； 3 溶解气含量
美国
西欧
（三）粘度（Viscosity）
油气水
反映石油流体内摩擦力的参数，运动粘度或动力粘度 动力粘度单位：Pa·s或mPa·s (1mPa·s=1厘泊)
决定因素： 温度、压力、化学组成，溶解气含量
稀油：<100mPa·s 稠油：>100mPa·s
普通稠油：100~10000mPa·s 特稠油：10000mPa·s~50000mPa·s 超稠油：>50000mPa·s
油气水 1-1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 2．族分
– 按化合物组成对石油成分的一种分类。可分为饱和烃、芳香烃、非烃和沥 青质四部分。有时亦称为族组成。
石油地质基础
石油地质基础石油地质学是研究地球表层和地下的油气资源及其形成、分布、运移和储藏规律的一门综合性科学。
它是一个基础性、应用性和前沿性学科，涉及化学、物理、数学、地球物理学等多个学科。
石油地质学的主要任务是鉴定勘探对象的有利地形构造，建立一定的地质模型，进而进行油气勘探预测和储量评估。
首先需要进行地层学、构造地质学和沉积学等多方面分析，通过对现代和古代地质过程的综合研究，进而探查出地下沙岩、砂质泥岩、古槽填积、盆地砂体和缝隙储层等油气藏类型，然后可以通过地球物理勘探、地球化学勘探、钻探技术等方法进行勘探找矿。
石油地质学对勘探找矿至关重要。
油气藏的形成和储存需要满足一定的地质条件，如沉积盆地有足够的沉积物供给和适宜的古气候环境，地层构造稳定性好，地下有足够的绝对深度和足够的渗透性储集岩。
此外，沉积岩石和油气生成和分布的规律也是石油地质学的研究重点。
石油地质学还涉及到石油开采，包括地下开采和地面开采等。
地下开采又可分为自然流动采油和人工辅助采油两种方式。
人工辅助采油包括注水、注气、泡沫驱等。
在地面采油中，主要采用油气污口或油气集输系统等工程措施以提高采出率和利用率。
石油地质学还研究了石油的成分和性质、石油化工等领域。
石油地质学在我国发展得比较快。
20世纪50年代以来，中国的石油勘探和生产工作迅速发展。
特别是在大西南区域的勘探活动中，丰富的油气资源被不断发现和开采出来。
从1950年至今，中国石油以每年10%左右的速度快速增长，成为当今世界石油市场的重要参与者之一。
总的来说，石油地质学在现代社会的作用广泛而重要。
石油资源是国民经济的重要支柱，是社会发展的重要基础。
而石油地质学则为油气资源的开发、生产和利用提供了重要的理论和实践支持。
随着科技的进步和社会经济的不断发展，石油地质学的研究将更加深入和广泛。
石油地质学在现代社会的作用石油地质学在现代社会的作用非常广泛，因为石油资源是现代社会不可或缺的能源之一，而石油开采是获取这种能源的最主要手段。
石油地质学
• 重力异常解释：根据重力异常数据，推断地下密度分布和地质构造 • 磁力异常解释：根据磁力异常数据，推断地下磁性体分布和地质构造 • 地震勘探解释：根据地震剖面数据，推断地下地质构造和油气藏
地球化学勘探技术与方法
地球化学勘探技术主要包括：
• 土壤勘探：分析土壤样品中的烃类物质含量和分布特征，寻找油气藏 • 岩石勘探：分析岩石样品中的烃类物质含量和分布特征，寻找油气藏 • 水勘探：分析水样品中的烃类物质含量和分布特征，寻找油气藏
石油地质学在油气田开发中的应用表现为：
• 提供油气藏开发的理论依据和技术指导 • 指导油气田开发动态监测和管理 • 促进油气田开发效果提升和可持续发展
石油地质学在油气勘探项目管理中的应用
油气勘探项目管理主要包括：
• 勘探项目规划：根据油气勘探目标和市场需求，制定勘探项目规划 • 勘探项目实施：组织勘探项目的实施，确保项目按照规划进行 • 勘探项目评估：对勘探项目的实施成果进行评估，总结经验和教训
• 能源安全：石油地质学为能源供应和安全提供理论支持和技术指导 • 能源转型：石油地质学为新能源研究和开发提供借鉴和经验 • 可持续发展：石油地质学关注油气资源的可持续利用，促进生态文明建设
石油地质学在全球能源转型中的作用表现为：
• 推动油气资源研究领域的发展，提高油气资源利用效率 • 促进新能源技术的创新和应用，推动能源结构转型 • 为全球能源转型和可持续发展提供重要参考和支撑
石油形成的影响因素包括：
• 构造活动：影响有机质成熟和烃类物质迁移 • 沉积环境：影响有机质类型和丰度 • 地下水活动：影响烃类物质迁移和聚集 • 火山活动：影响地下温度和压力条件
石油生成与分布的规律
石油生成的规律表现为：
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。
石油地质学概述
初创阶段（1950~1959）；
高速发展阶段（1960~1985）； 稳定发展阶段（1985~今）。
第一阶段（1950~1959）：初创阶段 （1）1950年代前半期的特点
油气勘探集中在西部：准噶尔盆地和鄂尔多斯盆地；
手段落后，千米钻机； 方法落后：找油苗、查构造、填构造图； 勘探效果差。 （2）50年代后半期的特点
石油地质学的基本问题： 石油地质学的 灵魂
生、储、盖、圈、运、保
研究的三大核心课题： （1）成烃
（2）成藏
（3）油气分布规律
二 中国油气勘探简史
1、有关记载 1）周代《易经》 “泽中有火”、“上火下泽”、“火在水上”，阐明了可 燃的天然气在地表湖沼水面出露的火苗。 2）汉代《汉书· 地理志》、晋代《博物志》等
资料来源：BP Statistical Review of World Energy2005.
油气勘探的三大基本理论：
沉积学（沉积岩石学、岩相古地理）
构造地质学（大地构造学、构造地质学）
石油地质学（包括地球化学）
石油地质学： 作为矿床学的一个分支，是在石油和天然气 勘 探领域及开采的大量实践中总结出来的一门新兴 学 科。是石油及天然气勘探领域的重要理论基础。 是研究地下油气生成和油气藏形成的基本原
中 质 原 油
重 质 原 油
特 重 质 原 油
API度：美国石油学会制订的用以表示石油及石油产品密度的一种量度。 以 API度作为原油分类的基准。其标准温度为15.6℃(60ºF)，它
和15.6℃时的相对密度（与水比）的关系：
由上式可知,API度愈大，相对密度愈小。目前，国际上把 API度作为 决定原油价格的主要标准之一。它的数值愈大，表示原油愈轻，价格 愈高。
石油地质学
地质学：研究地球的结构、组成、形成、演化及其矿产资源形成分布的学科石油地质学：研究地壳中油气的形成与分布的一门学科，是矿床地质学的一个分支。
天然气、石油及其固态衍生物统称为石油沥青类。
石油沥青类、煤、油页岩、一部分硫都是可燃有机矿产。
石油：是以液态形式存在于地下岩石孔隙中，由各种碳氢化合物和少量杂志组成的可燃有机矿产。
灰分：石油中除了碳、氢、氧、氮、硫之外的其他微量元素。
石油灰分中的V、Ni含量及其比值（V/Ni）已被用来确定生油岩相、油源对比以及研究油气运移等问题。
石油灰分中的V、Ni含量及其比值（V/Ni）已被用来确定生油岩相、油源对比以及研究油气运移等问题。
石油的馏分：是利用组成石油的化合物具有不同沸点的特性，加热蒸馏，将石油切割不同沸点范围的若干部分，每一部分就是一个馏分。
组分是根据石油中的不同成分在不同溶剂中的选择性溶解对石油成分进行的分类。
石油的组分分为油质、胶质、沥青质姥植比（植烷和姥鲛烷）常用于油源对比和沉积环境研究。
姥鲛烷优势代表较氧化的环境，而植烷优势则代表较还原的环境。
Pr/Ph<0.5为强还原环境；Pr/Ph=0.5~1.0为还原环境；Pr/Ph=1~2为弱还原—弱氧化环境；Pr/Ph>2为氧化环境。
C5-C7的环烷烃可以用来研究石油的成因。
原油中含有具有重要意义的中性含氮化合物为卟啉化合物，它是石油有机成因的重要生物标志物。
卟啉本身在高温或氧化条件下易分解，说明石油是在温度不高、还原环境下形成。
石油的物理性质：1，颜色：从白色、淡黄、黄褐、深褐、墨绿色至黑色。
2，比重：指一大气压下，20℃石油与4℃纯水单位体积的重量比。
3，粘度：反映石油流体内摩擦力的参数。
4，荧光性：石油在紫外光照射下可产生延缓时间不足10-7秒的发光现象。
5，旋光性：石油能将偏振光的振动面旋转一定角度的能力。
6，溶解性：石油难溶于水，但却易溶于多种有机溶剂。
天然气的概念:广义：指存在于自然界的一切气体。
石油地质学
石油地质学石油地质学是研究石油在地球上的形成、积累、分布规律以及勘探开发的科学。
石油地质学是石油工业的基础学科，通过对地质构造、断裂、岩性、孔隙结构等地质条件的综合分析，揭示石油、天然气等矿产资源的分布规律，为石油勘探、勘探评价和油田开发提供科学依据。
石油地质学的基本概念石油的地质学定义石油是地球内部岩石圈深部的有机质在高温、高压下经过成熟作用产生的一种烃类矿物油。
石油是一种复杂的有机化合物，主要由碳、氢等元素组成。
石油的形成石油是由古代生物体在埋藏和经历高温高压作用后，经过演化成熟而形成的。
生物体在埋藏的过程中，经历了褐、沦、煤化、成烃四个阶段，在高温高压条件下逐渐转变为石油。
石油地质学的任务1.揭示石油的地质成因和分布规律；2.确定目标区域的勘探目标和勘探方向；3.提出勘探方法和技术方案，为石油的勘探和开发提供科学依据。
石油地质学的主要研究内容1. 石油资源评价石油地质学通过地质构造、地层岩性、生油岩性、成藏模式等方面的研究，对石油资源进行评价，确定潜在的石油资源量和勘探前景。
2. 石油勘探技术石油地质学研究地层的构造、地质史、岩性、构造特征等，结合地震勘探、钻探、地球化学分析等技术手段，确定石油勘探方向和方法，提高勘探效率。
3. 油藏工程石油地质学研究油藏的形成机理、油气的运移、储集规律等，为油田的开发提供科学依据，指导油藏的开采工程。
石油地质学在石油勘探开发中的应用石油地质学是石油勘探开发的重要基础学科，其研究成果广泛应用于石油勘探的各个阶段：1.目标面选区：石油地质学通过对地质条件、地震测井资料的综合分析，确定不同层段的油气勘探目标区域。
2.地震勘探：石油地质学借助地震勘探技术，研究地下岩石的弹性波速度、密度等信息，揭示油气的分布规律。
3.钻探勘探：石油地质学根据地质条件和勘探目标，设计钻探方案和井位，指导实施钻探勘探。
4.油藏工程：石油地质学通过对油气成藏规律和储量特征的研究，指导油藏的开发和生产，提高油气的采收率。
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石油地质学
石油地质学是地质学的一个分支，主要研究石油的形成、分布、储存和开采等问题。
石油是一种非常重要的能源资源，对于国家的经济发展和人民的生活有着重要的影响。
因此，石油地质学的研究对于我们的国家和人民的发展至关重要。
石油的形成是石油地质学的一个重要研究方向。
石油是从有机质经过长时间的压力和温度作用下形成的。
有机质是指生物体在死亡后遗留下来的有机物质，如植物残渣、动物尸体等。
这些有机质经过埋藏和压力作用下，逐渐转化为石油和天然气。
石油地质学家通过对石油形成的过程进行研究，可以更好地了解石油的来源和分布规律，为石油勘探和开采提供科学依据。
石油的储存是石油地质学的另一个重要研究方向。
石油的储存主要有两种形式，一种是在油气藏中，另一种是在地下岩石孔隙中。
石油地质学家通过对不同类型油气藏和地下岩石孔隙的研究，可以了解石油储存的特点和规律，为石油勘探和开采提供技术支持。
石油的开采是石油地质学的最终目的。
石油地质学家通过对石油储存规律的研究，可以确定石油储层的位置、形态和性质，为石油勘探提供依据。
在石油勘探的过程中，石油地质学家还需要对地质构造、沉积环境、地球物理勘探等方面进行研究，以确定石油储层的具体位置和性质。
在石油开采的过程中，石油地质学家需要对石油储层的性质、地质构造、地下水等方面进行研究，以确定最佳的开采方法和技术。
石油地质学不仅是一门理论学科，也是一门实践性很强的学科。
石油勘探和开采是石油地质学的最终目的，也是石油地质学家的最终目标。
在实践中，石油地质学家需要具备扎实的理论基础和丰富的实践经验，才能更好地完成石油勘探和开采的任务。
总之，石油地质学是地质学的一个重要分支，主要研究石油的形成、分布、储存和开采等问题。
石油是一种非常重要的能源资源，对于国家的经济发展和人民的生活有着重要的影响。
因此，石油地质学的研究对于我们的国家和人民的发展至关重要。