《石油地质学》第五章
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，%。 •
石油地质学练习题
一、名词解释（共20分，每题2分）1．石油的旋光性：当偏振光通过石油时，能使偏光面旋转一定角度的特性。
2．含油气盆地：地壳中具有统一地质发展史，发生过油气生成、运移、聚集过程，并发现工业性油气藏的沉积盆地。
3．门限温度：有机质随埋深加大成熟度增大，当达到一定温度时开始大量向油气转化，此时的温度称生油门限温度。
4．生物化学气：在低温（小于75℃）还原条件下，厌氧细菌对沉积有机质进行生物化学降解所形成的富含甲烷气体。
5．石油储量：油气资源中已被证实的、当前技术和经济条件下可开采的石油资源量。
6．有效渗透率：岩石孔隙为多相流体共存时，岩石对其中某相流体的渗透率。
7．油型气：系指与成油有关的干酪根进入成熟阶段以后所形成的天然气，它包括伴随生油过程形成的湿气，以及高成熟和过成熟阶段由干酪根和液态烃裂解形成的凝析油伴生气和裂解干气。
8．油气二次运移：油气进入储集层后的所有运移（或加：包括油气沿储集层中的运移、沿断层和不整合的运移，也包括油气藏破坏后油气再分布的运移）。
9．干酪根：沉积岩中不溶于非氧化性酸、碱和非极性有机溶剂的分散有机质。
10．油气田：由单一地质因素控制的同一产油面积内的油藏、气藏、油气藏的总和。
二、填空（每题1.5分，共15分）1．石油的颜色取决于胶质、沥青质的含量；相对密度受石油化学组成、石油组分的分子量、溶解气量影响；影响粘度的因素有石油化学组成、温度、压力。
2．油田水中的主要无机离子有K+、(Na+)、Mg2+、Ca2+、Cl-、HCO3-、SO42-；按苏林分类油田水可分为CaCI2、 NaHCO3、 MgCl2、 Na2SO4四种水型；常见的油田水类型是CaCI2、 NaHCO3。
3．烃源岩的特点是暗色、细粒、富含有机质、分散状黄铁矿、有时含油苗；储集岩的特性是孔隙性和渗透性；盖层的特征是致密、无裂缝，物性差，具有高的排替压力，厚度大，分布稳定。
4．盖层的封闭机理包括物性封闭、超压封闭、高烃浓度封闭。
石油地质学第五章
二次运移（secondary migration）：
油气进入储集层或运载层 之后的一切运移
初次运移 生油岩 二次运移
气 油
二、岩石的润湿性与毛细管力
（1）润湿性：
润湿作用是指固体表面的一种流体被另一种液体取 代的一种作用。 （流体附着固体的性质）
接触角：
θ＝0：称完全润湿
θ>90：称不润湿
θ<90：称润湿
层间水具有较高的密度
②蒙脱石脱水作用
蒙脱石向伊利石发生转化是地质过程的一种普遍现象
蒙脱石转化为伊利石后： 伊利石不含层间水 层间水转化为自由水后 体积发生膨胀形成异常高压
②蒙脱石脱水作用
美国德克萨斯州两口井蒙脱石脱水带与异常高压带的关系（Bruce,1984)
③有机质的生烃作用(烃类生成形成异常高压)
三、油气初次运移的通道 孔隙和微裂缝
1.孔隙
烃源岩正常压实阶段，静水压力，孔隙暢通
2.微裂缝
Snarsky(1962):孔隙压力达到静水压力的1.42-2.4倍
岩石就会产生微裂缝
Momper(1978)： 孔隙压力达到上覆静岩压力的80%，
就能形成垂直裂缝。
四、油气初次运移的阶段性与运移模式
YK3
KL1
0 应力也可以通过岩石骨架传递到孔隙流体上 0 1 2 3 4 5 6 7 紧闭度
过剩压力（MPa）
40
KL2
DQ5
30
DB1
YN2 KL3 TZ1 YK3 KL1 YD2 QL1 MN1 YX1 KZ1
20 10 0
YN5
3 4 5 6 7 8 9 10 挤缩率（%） 有膏盐盖层的圈闭数据 缺失膏盐盖层的圈闭数据
《石油地质学》课程笔记
《石油地质学》课程笔记第一章：绪论一、石油地质学的概念与任务1. 概念：石油地质学是研究石油和天然气在地壳中的生成、运移、聚集、保存及分布规律的学科。
它涉及地质学、地球物理学、地球化学、生物学等多个领域，旨在揭示油气藏的形成机制和分布规律。
2. 任务：（1）资源评价：评估油气资源的潜力和分布，为国家和企业制定能源政策提供科学依据。
（2）油气藏勘探：通过地质、地球物理和地球化学等方法，寻找新的油气藏，提高勘探成功率。
（3）油气藏开发：研究油气藏的地质特征，制定合理的开发方案，提高油气采收率。
（4）环境保护：研究油气田开发对环境的影响，提出环境保护措施，实现油气田的可持续发展。
二、石油地质学的研究方法1. 地质方法：（1）野外调查：观察地质现象，收集地质资料，分析油气藏形成的地质条件。
（2）岩心描述：对钻井取出的岩心进行观察和分析，了解岩石性质和油气显示。
（3）地质构造分析：研究地质构造的形成、演化及其与油气藏的关系。
2. 地球物理方法：（1）地震勘探：利用地震波在地壳中的传播特性，探测油气藏的位置和规模。
（2）重力勘探：通过测量地球重力场的变化，推测地下地质结构和油气藏分布。
（3）磁法勘探：分析地球磁场的异常，识别地质构造和油气藏。
3. 地球化学方法：（1）有机地球化学：研究有机质的类型、丰度、成熟度等，判断油气生成潜力。
（2）同位素地球化学：利用同位素组成的变化，研究油气藏的形成和演化过程。
（3）元素地球化学：分析岩石和流体的元素含量，探讨油气藏的成因。
4. 数学与计算机方法：（1）油藏数值模拟：模拟油气藏的物理过程，预测油气藏的开发动态。
（2）地质统计学：利用统计学方法，分析地质数据的分布规律和不确定性。
（3）地理信息系统（GIS）：管理和分析地质、地球物理和地球化学数据，为油气勘探提供支持。
三、石油地质学的发展简史1. 萌芽阶段（19世纪末至20世纪初）：石油地质学起源于对石油露头和浅层油气藏的研究。
《石油地质基础》-5-地层PPT课件
第二节 地质年代
地质年代：指各种地质作用发生的时代。 主要包括:
——相对地质年代：表示地质事件发生的 先后顺序
——绝对地质年代：表示地质事件发生至 今的年龄。
8
第二节 地质年代
一、相对地质年代的确定
相对地质年代是指岩石形成的新老关系
也即先后顺序，主要是根据生物界的发 展演化，把地质历史划分为不同的历史 阶段。
每年每克母体同位素能产生的子体同位素的克数。
36
第二节 地质年代
1、同位素地质年代测定——条件
放射性同位素种类很多（自然界已知有53种以上），
但能用于测定绝对年代的同位素（只有少数几种） 必须具备以下条件：
具有适当的半衰期。不同放射性元素的半衰期极不
相同。根据地质体形成距今时间的不同，测定其绝 对地质年代时须采用具有相当的半衰期的放射性元 素。一般说来，地质体的形成时间都比较长，因此， 那些半衰期极短的放射性同位素是不适用的。
3、地层研究的意义
（1）地球发展的不同地质历史阶段所形成的 岩层或岩石组合是不同的，而各种矿产常与 一定地质时代的岩层或岩石组合有关。例如： 煤在石炭纪、二叠纪及侏罗纪地层中发现最 多；石油和天然气多发现于中生代和新生代 地层之中。
4
第一节 概述
3、地层研究的意义 （2）地层是地壳发展历史的天然记录，研究地
各地区所形成的岩层总难免有不同特征。每一个 地区的地层都须要根据其岩石性质从老到新进行 系统的划分，分出不同的层，以弄清该区岩层形 成的顺序，建立该区的地层系统，并和其它地区 进行对比研究。这样划分出来的地层单位，称为 岩石地层单位。
岩石地层单位是以地层的岩性特征和岩石类别作 为划分依据的地层单位，包括群、组、段、层四 个级别。
石油地质学-8. 油气的运移
Clq 2019/7/7
一、油气初次运移的温压条件和岩石介质孔渗性
• 油气初次运移的温度： 应与生成油气时温度相近，可能在50－250℃±。对应的深
度取决于地温梯度。 • 油气初次运移的动力：压力，主要受控于深度。 • 油气初次运移时岩石介质的孔渗性：
烃源岩，孔渗条件很差；需克服巨大的Pc。
Clq 2019/7/7
但是普遍认为，石油呈单独液相从生油岩中进行 初次运移是不大可能的。石油的初次运移应以高分散 烃相为主。只有在石油进行二次运移方以分相单独运 移为主。
关于石油以高分散游离相态从生油岩中向 外运移的理论已为实践所证实，而且可能是初 次运移的主要形式。
Clq 2019/7/7
第三节 油气的二次运移
在岩石学上，我们已知道，泥岩的压缩率很大，而 砂岩却较小，从而造成了泥岩中流体所处的压力较大， 而砂岩中流体的压力较小（理解时可先假设两岩层的流 体相互未流动运移）由此造成了二岩层之间的流体压力 差，从而使得生油岩中流体向储集层中运移。
Clq 2019/7/7
对于较薄的生油岩层，在上覆沉积物的均衡压实作 用下，油气运移的载体水在1000m左右时即被很快排出。
Clq 2019/7/7
第一节 概 述
油气运移: 地壳中石油和天然气在各种天然因素作用下发
生的流动。 油气运移可以导致石油和天然气在储集层的
适当部位（圈闭）的富集，形成油气藏，这叫做 油气聚集。也可以导致油气的分散，使油气藏消 失，此即油气藏被破坏。
Clq 2019/7/7
油气运移的证据
Clq 2019/7/7
流体运移方向为其受力减弱方向。 此外，构造运动造成地层倾斜，产生裂缝，沟通 岩石中各种孔隙，形成不整合风化带，为油气二次运 移创造了有利条件。
河北地质学院 石油地质学 讲义 (7)
•静态要素：烃源岩、储集层、盖层、圈闭 • 动态作用：油气生成、运移、聚集、保存，圈闭形成
一、油气成藏要素 1.1 生 油 气 源 岩
生油气源岩是油气藏形成的物质基础。 烃源岩分析取决于其体积、有机质丰度、类型、 成熟度及排烃效率。
结合盆地沉积史、沉降埋藏史、地热史、古气
候综合分析评价。
对油气生成的沉积环境来说
商业性油气藏。
二者是一个相对概念，取决于政治、经济和技术条件。
类别 级别 <500 产 量 埋 深 （
m
石油产量（t/d） 工业性 0.3～0.5 0.5～1.0 1.0～3.0 3.0～5.0 5.0～10 .>10 非工业性 <0.3 0.3～0.5 0.5～1.0 1.0～3.0 3.0～5.0 5.0～10
4、圈闭最大有效容积的确定 最大容积，
决定于圈闭的闭合面积、储集层的有
效厚度及有效孔隙度等有关参数。 V=F.H.φ
V—圈闭最大有效容积，m3；F—圈闭的闭合面积，m2； H—储集层的有效厚度，m；φ—储集层的效孔隙度，%；
二、油 气 藏 的 形 成 （一）油气藏的概念
运移着的油气，遇到了圈闭，在盖层和遮挡物的 作用下，阻止了它们的继续运移，就会在其中的储层
H1以区域倾斜面为基准，H2以等海拔高程面为基准。
圈闭的类型多种多样， 在圈定闭合面积时， 要先找出溢出点遮挡条件的下限，然后根据形
成圈闭遮挡物性质是断层、岩性尖灭线或盖层的弯
曲，用断层线、岩性尖灭线、构造等高线，三者中
的一、二或三，通过溢出点构成的一个闭合的回路
或封闭线所圈出的面积。
800 700 D B 700 600 500 400 300 200
油数 多 、 厚 度 大 生 油 岩 体 积 大: 生 油 凹 陷 面 积 大 、 生 层 好 有 机 质 丰 度 高 、 类 型 ； 高 成 熟 度 适 中 、 转 化 率 ； 排 烃( 初 次 运 移)效 率 高
【石油地质学】第五讲油气聚集与成藏
清绘此图
Four isolated each other pools
断 层 圈 闭
（ 背 斜 圈 闭 ）
(四)油气藏的度量
含油面积：油藏外边缘圈闭的面积。
含油边界：油水界面与储层顶、底面的交线称外、内 含油边界。
油(气)水界面：与储集层(油层、气层)底面的交线称内 含油(气)边界，又叫含水边界。
因此，对研究油气藏形成的基本条件而言，充足的 油气来源和有效的圈闭将成为两个最重要的方面。
一、油气成藏要素
(一)生油气源岩
沉积埋藏史：盆地持续沉降→巨厚沉积物→稳定还原环境 受热史：高地温场→成熟度 古气候：水体介质、有机质丰度
(二)储集层
沉积体系、沉积相→孔隙度、渗透率、储集岩类
(三)盖层
盖层类型 盖层的形成、分布范围
➢气顶和油环，油气按密度分异，气位于圈闭 的最高部位，形成气顶；油位居中部，水在最 下面油在平面上呈环带状分布，称油环。
➢充满系数，定义为含油高度与闭合高度的比 值。 一般情况下在富含油气区，该系数高；在 贫含油气区，充满系数低。
第二节 油气藏成藏要素
油气藏是地壳上油气聚集的基本单元，能否形成储 量丰富的油气藏，且被保存下来，主要取决于是否具备 生油层、储集层、盖层、运移、圈闭和保存等成藏要素 及其优劣程度。
the regional dip
背斜圈闭的闭合 面积、闭合高度
The close area of fault traps
The close area of lithology traps for the wedge type
1-渗透性砂岩上倾方向尖灭线;2-构造等高线;3-背斜圈闭闭合区; 4-尖灭型岩性圈闭闭合区
§1圈闭与油气 藏
- 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)。
（二）不连续劈理
（三）劈理与大构造关系及劈理现象
1 轴面劈理 2 层间劈理 3 顺层劈理 4 断裂劈理 5 区域劈理 5 劈理弯曲与折射现象
1 轴面劈理
2 层间劈理
如何区分层间劈理与斜层理？
劈理弯曲与折射现象
劈理弯曲与折射现象是由于岩性的 渐变和突变引起的一种现象。由于 岩性的渐变是劈理呈有规则的弧形 弯曲为劈理弯曲；由于岩性的突变 引起劈理发生方位的明显改变为劈 理的折射现象。
三、劈理的形成
劈理的基本特征是具有域构 造。如何解释和模拟这种域 构造的形成？有几点密切相 关：机械旋转、重结晶作用、 压容作用、晶体塑性变形等
四、劈理的应变意义 研究表明，劈理一般垂直于最大压 缩方向，平行于压扁面。
五、劈理的野外研究
（一）区分劈理与层理 （二）观察劈理的结构及几何形态 （三）观察劈理与岩性关系 （四）建立劈理的序列 （五）观察劈理与其它构造关系 （六）采集定性标本
第二节、线理
线理是岩石中小尺度的透入 性构造。按其规模把线理分 小型线理和大型线理。
一、线理与运长线理 （三）皱纹线理 （四）交面线理
三、大型线理
大型线理包括： （一）石香肠构造 （二）窗棱构造 （三）杆状构造 （四）铅笔构造 （五）压力影构造
第一节 劈理（Cleavage）
一、劈理及其组成
顾名思义：劈：具有可劈性；理：具有面性
劈理是一种能按一定方向将岩石分裂成 无数薄片或薄板的平行面状构造。它发 育于强烈变形的岩石里。 劈理组成要素：劈理域和微劈石
劈理域
微劈石
劈理域
微劈石
二、劈理的分类
劈理分类包括传统分类和劈理结构分类 传统分类：流劈理、滑劈理、破劈理 结构分类：根据劈理域和微劈石的特征 分为连续劈理和不连续劈理两大类 连续劈理：板劈理、千枚理、片理 不连续劈理：褶劈理（带状和分隔褶劈 理）、间隔劈理
（一）连续劈理
板 理 劈 岩 类 板 石 型 岩 粒 （ 小 度 mm） 于0.5 劈 性 劈 完 开 开 好 变 程 低 变 质 度 级 质 劈 后 板 开 状 形 态 原 岩 泥 岩 质
千 理 片 枚 理 片 理 麻 千 岩 片 枚 岩 片 岩 麻 0.5-1 1-10 大 于10 较 好 显 但 很 明 完 著 差 不 显 中 变 中 级 质高 变 级 质 高 变 级 质 千 微 状透 状 粗难 分 层 片 镜 到 以 开 造 状 板 泥 岩 各 岩 中各 岩 中 质 类 石 类 石
什么是透入性构造和非透入性构造？
透入性构造是指均匀地弥漫于地质体中 的构造，它反映这一地质体作为一个整 体已均匀的发生了变形。 非透入性构造则是以一种不连续面分散 于地质体中，变形只集中在不连续面本 身及附近。并把均匀连续体分为若干部 分，也叫分划性构造。 透入性和非透入性构造是相对的，与观 察尺度相关。
矩型香肠 藕节形香肠
菱形香肠
第五章 面理(Foliatiom)、线理(lineation)
概述
从几何角度看，任何地质构造都可以分为面状构造 和线状构造。面状构造包括原生的沉积岩层面、侵 入岩的流面等，也包括构造作用和变质作用形成断 层面、节理面、轴面、劈理面；线状构造包括原生 的侵入岩的流线，也包括构造作用形成褶皱枢纽、 断层擦痕等。在这里主要研究构造作用形成的展现 于手标本和露头上的次生透入性构造。