(完整版)油气成藏地质学作业

第一章研究内容

1、油气成藏地质学的内涵及其在石油地质学中的位置

答：成藏研究涵盖的内容很多，包括基本的成藏条件或要素、成藏年代、成藏动力（运聚动力）、油气藏分布规律或富集规律等。

赵靖舟将从事油气藏形成与分布方面的研究称为“油气成藏地质学”（简称成藏地质学），认为它应是石油地质学中与石油构造地质学、有机地球化学、储层地质学、开发地质学等相并列的一门独立的分支学科。

2、成藏地质学的研究内容

答：成藏地质学的研究内容包括静态的成藏要素、动态的成藏作用和最终的成藏结果，涉及生、运、聚、保等影响油气藏形成和分布的各个方面，但重点是运、聚、保。其主要研究内容有以下5个方面：

1）成藏要素或成藏条件的研究。包括生、储、盖、圈等基本成藏要素的研究和评价，重点是诸成藏要素耦合关系或配置关系的研究，目的为区域评价提供依据。

2）成藏年代学研究。主要是采用定性与定量研究相结合的现代成藏年代学实验分析技术与地质综合分析方法，尽可能精确地确定油气藏形成的地质时间，恢复油气藏的形成演化历史。3）成藏地球化学研究。采用地球化学分析方法，利用各种油气地球化学信息，研究油气运移的时间（成藏年代学）和方向（运移地球化学），分析油气藏的非均质性及其成因。

4）成藏动力学研究。重点研究油气运移聚集的动力学特点，划分成藏动力学系统，恢复成藏过程，重建成藏历史，搞清成藏机理，建立成藏模式。

5）油气藏分布规律及评价预测。这是成藏地质学研究的最终目的，它是在前述几方面研究的基础上，分析油气藏的形成和分布规律，进行资源评价和油气田分布预测，从而为勘探部署提供依据。

在盆地早期评价和勘探阶段：成藏地质学研究的重点是基本成藏条件的评价研究与含油气系统划分。

在含油气系统评价和勘探阶段：成藏研究的重点是运聚动力学、输导体系的研究、成藏动力系统划分、已发现油气藏成藏机理和成藏模式研究，以及油气富集规律的研究。

在成藏动力系统的评价和勘探阶段：成藏地质学的研究重点油气藏成藏机理和成藏模式研究以及油气富集规律的研究等。

3、成藏地质学的研究方法

1）最大限度地获去资料，以得到尽可能丰富的地质信息。

2）信息分类与分析——变杂乱为有序，去伪存真，突出主要矛盾。

3）确定成藏时间，分析成藏机理，建立成藏模式，总结分布规律。

4）评价勘探潜力，进行区带评价，预测有利目标。

高素质的石油地质科学地质工作者须备的基本素质：

①1知识+4种能力+2种意识②扎实的背景知识

③细致的观察能力④全面准确的信息识别能力丰富的想象力⑤周密的综合分析和判断能力⑥强烈的创造意识

⑦强烈的找油意识

第二章油气成藏地球化学

成藏地球化学研究内容

1）油藏中流体和矿物的相互作用

2）油藏流体的非均质性及其形成机理

3）探索油气运移、充注、聚集历史与成藏机制

研究方法

1）油气地球化学分析（包括NSO化合物和高分子量化合物分析）；

2）岩心抽提物分析；

3）流体包裹体分析。

1、试述油藏流体的非均质性及其成因

油气的充注过程：

石油首先进入具有最低孔隙排烃压力的高孔高渗层中；随着更多石油的注入，浮力增大，致使石油向较小的孔隙注入，并把残余地层水排出。由此，造成油藏形成时存在着纵向和横向上的差异性和非均质性。

油藏内流体的非均质性表现主要表现在：原油物性、油气比、族组成、同位素组成、分子组成在油藏内部的变化。

其成因主要是：

⑴同源不同期原油的运移作用⑵水解作用和生物降解作用

⑶重力作用和焦油席的形成⑷原油的热蚀变作用

⑸流体-岩石相互作用⑹油气运移过程中的分馏作用

2、分析油藏内流体的混合作用

1）密度驱动混合作用

地下烃类因密度差异而处于不稳定状态，产生流体对流混合现象。

2）扩散作用

油气向油藏充注时，由于原始化学组分的非均质性而产生分子扩散作用，这种作用导致物质重新分配，清除侧向上的浓度梯度，建立垂向上由重力分异而形成的浓度梯度。

3）热对流混合作用

由于地温梯度变化导致流体发生热对流。

3、简述确定油气层及油气水界面的地球化学方法

运用岩石热解、棒色谱、气相色谱、质谱等分析技术，通过分析储层岩心和岩屑中残余油的变化，可以确定油气层的分布以及油气水界面的位置。

1）运用棒色谱法确定含油带与贫油带

2）运用岩石热解方法（ROCR-Eval)和溴分析方法确定油气水界面

3）利用流体包裹体确定油气水界面和古油气水界面的识别

储层中油包裹体丰度反映了地质历史过程中古油藏的含油饱和度。因此我们可以利用GOI 指标（含油包裹体矿物颗粒数目占总矿物颗粒数的百分比）和QGF分析（颗粒荧光定量分析技术）来判别储层的含油饱和度、油水界以及油气运移的通道。

4、试述运移过程中石油组分的分馏作用

1）族组成

⑴泥（页）岩烃/非烃低，砂岩烃/非烃高；

⑵泥页岩非烃较多，砂岩非烃较少（运移强）

⑶运移方向上，距离增加，烃/非烃逐渐增大；

⑷砂岩层内上、下界面附近，烃/非烃较高（与页岩排烃有关）。

不同组分运移的相对难易顺序为：

①烃类化合物较易，非烃、沥青质较难；

②饱和烃较易，芳烃较难；

③低环数芳烃较易，多环数芳烃较难。

2）不同碳数的烃类

（1）主要含油段位于生油门限之上，说明烃类由下向上纵向运移；

（2）C6~C9，C10~C14轻质烃、高浓度异常的样品，上、中、下三个含油带都存在；

（3）C25~C35高异常样品只存在下部含油带，说明低分子量烃类较高分子量烃更易运移，同时说明轻质烃纵向运移失去一部分轻质烃。

3）正构烷烃和异戊二烯型烃

一般来说，随运移距离增加，低分子正烷烃的丰度具有较明显增大，且高比重原油的分馏作用较低比重原油更显著。

4）甾烷和萜烷类化合物

（1）甾烷和萜烷是高分子量的多环烷烃。运移能力不及正烷烃。

（2）在不同环数的萜烷类化合物之间，低环数萜烷比高环数萜烷运移能力强。

（3）不同立体异构体运移能力有差别。

5）稳定性碳同位素

随运移距离加长，饱和烃δ13C值降低，原油也同样降低，但石油变化较复杂。总规律是：高极性组份运移较慢，低极性组分运移较快；芳烃较慢，饱和烃较快；高分子烃较慢，低分子烃较快。根本原因：与岩石吸付，烃类分子大小有关。

5、试述初次运移的地球化学示踪特征

1）烷烃含量突然减少

一般来说，在纵向剖面上，受沉积环境控制，有机质成分和性质在一定范围内变化较小,含烃量的变化基本上取决于深度，也就是取决于热演化程度。

地层中的烃含量在大量生烃阶段，正常的趋势应当是：随埋深的增加而增加。但在到一定深度段往下，若烷烃含量突然减少，这一现象最合理的解释就是初次运移的结果，同时，非烃和沥青质也突然减少，说明它们和烷烃一起运移。

常用的指标有：

①“A”、总烃、“A”/有机碳、总烃/有机碳：在成熟烃源岩中其含量或比值应保持不变，发生初次运移的深度段其含量或比值应降低，运移的规模越大，递减量也越大。

②利用Pr/nC19和Ph/nC20、nC-21/nC+22、（nC21+nC22）/（nC28+nC29）来表示运移。

一般正构烷烃分子越小，越易运移或运移距离越远。因此，发生运移的深度段这些比值降低。

③利用热解色谱S1，S1/（S1+S2）指示运移

一般热解色谱蒸发烃量（ S1 ）与总烃含量相当，在未发生运移的部位保持稳定。在运移的深度段上其含量或比值下降，可视为运移。

2）分异作用、含烃量向边部递减

（1）研究正烷烃在排烃过程中的分异作用

低碳数正烷烃优先排出，厚层泥岩中部呈双峰型，边部后峰型，砂岩前峰型。

（2）研究生油岩含烃量（泥岩中部→边部→紧邻砂岩的顶底）

在成熟阶段没有不排烃的烃源岩，在不同的部位上只有排烃多少和快慢的差别。排烃在由烃源中部到边部呈连续状，只是由于边部排烃速度比中部的补给速度大，才形成含烃量向边部递减。也正是含烃量有差异，才进一步说明烃源岩中部也并非没有烃类排出。

（3）Ⅲ型与Ⅱ型正烷烃相对排烃率差别

研究发现Ⅲ型正烷烃排出率随碳数的增加而迅速递减，分异效应明显。

Ⅱ型变化不大，说明不同类型烃源岩，排烃机理和运移不同。

Ⅲ型以产气为主，少量的油溶于气中运移，因此溶解度大的低碳数烷烃优先排出，分异现象明显。Ⅱ型以生油为主，少量气溶于油中整体运移，几乎无分异效应。

6、试述石油二次运移的地球化学示踪特征

1）原油组分和性质变化

随运移距离增大：