油气成藏后次生变化
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油气成藏期次的研究现状和发展趋势
我 国许多含油气盆地 ，特别是叠合含油气盆地具有多套烃源层 、多个烃源 区、多期油气生成 、多个
油气系统或子系统控油 、多期油气充注聚集 ，同时又遭受多期破坏特点。因此准确分析经历了多期构造
运动的复杂含油气盆地的油气运聚期次 、认识油气成藏过程 ，深化油气分布规律 、提高油气勘探效益的 重要研究内容。不同时期人们研究油气成藏充注的手段不同，传统的成藏期分析主要从生 、储 、盖运 、 聚、 保各项参数有效配置 ，根据构造演化史 、圈闭形成史与烃源岩生排烃史作 出推 “ ，随着地球化学分 析手段 的深入 ， ０ ２ 世纪 ９ 年代 以来成藏期分析是在构造发展史 、 ０ 埋藏史 、 热演化史 、 沉积成岩史等地质 历史分析的基础上，寻求油气成藏的直接地球化学证据。
１ 油气成藏期 “ 正演＂分析方法
“ 演 ”分析 方法 建立 在盆 地演 化史 、构 造演 化史 、沉 积埋 藏 史和 热史 研究 的基 础之 上 ，从而 将油 正
气充注与地质时间有关 的圈闭发育和源岩生排烃结合起来判断油气成藏期。 １ ． １根据圈闭发育史确定成藏期 油气藏是烃类流体在圈闭中聚集的结果 ， 所以成藏期只能与圈闭的形成期相当或晚于圈闭的形成期。 值得注意的是 ，对于叠合含油气盆地 ，盆地的不同演化阶段均有圈闭的形成 ，或者说盆地的不 同演化阶 段预示着圈闭的不同发育阶段 ， 而油气注入的滞后性决定了圈闭的形成期只可能是油气注入的最早时间。 圈闭发育史准确确定的基础是沉积埋藏史和构造发育史。 １ ． ２根据烃源岩主要生烃期确定成藏期 油气藏的形成是油气生成 、运移 、聚集的结果 ，因此源岩 中油气生成并排出的主要时期则是油气藏 形成的上限。 烃源岩在地温梯度高的快速沉降盆地烃源岩达到主要生排烃期的时间早 ， 如前陆盆地地区； 相反在地温梯度低 的缓慢沉降盆地 ，烃源岩达到主要生排烃期的时间晚。 生烃期分析 的准确性取决于烃源岩层位 、古地温梯度和埋藏史的准确确定。其中热史恢复的基本方 法包括随机反演法 、古地温梯度法和古热流法 ，烃源岩的生烃史分析方法则包括 Ｔ Ｉ ａ Ｒ Ｔ、Ｅ ｓ ｏ和化学动 ｖ 力学 等方 法 。 １ ． ３根据油藏饱和压力确定成藏期 油藏在饱和压力情况下 ，其地层压力与饱和压力相等。如果油气藏形成之后 ，饱和压力没有发生变
【石油地质学】第五讲油气聚集与成藏
⑤生油岩的排烃能力高(排烃效率)
据克莱米（H.D.Klemme，1997）的统计， 世界上共有334个大油气田（最终可采储量达 68×106t以上的大油田222个，最终可采储量为 1011m3的大气田112个），分布于60多个油气 盆地中。其中有16个盆地含有5个以上的大油 气田，这16个盆地的大油气田总数为249个， 占所有大油气田总数的71.5%；储量则可达 90%以上。其中部分油气盆地的面积、体积沉 积速率和大油气田数的分布，如表 所示。
聚集系数，指生油量和地质储量的比值。
天然气与石油相比，排烃率较高，运聚系数偏低 。
1．盆地油气源丰富程度，取决几个基本条件：
①烃源岩体积（广、厚）； ②有机质丰度（数量多）； ③有机质类型（质量好）； ④有机质成熟度（生成条件）； ⑤排烃效率（运移条件）。
即一要有，二要好，三要多！
2．满足上述条件依靠几个方面(地质条件)：
有效孔隙度和储集层有效厚度的确定
有效孔隙度主要根据实验室岩心测定、测井解释 料统计分析求得。
储层有效厚度根据有效储集层的岩性、电、物性 标准，扣除其中的非渗透性夹层而剩余的厚度。
圈闭最大有效容积的确定
圈闭的最大有效容积，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
Abundance map of oil and gas basin
(from Perute,1972)
(二)有利的生、储、盖组合配置关系
a.互层型，有利(接触面积大，能及时从生向储运移)； b.指状交叉型，有利(靠近指状交叉一侧，类似互层、侧 变、侧生式)； c.不整合型，有利； d.断裂型，上覆、下覆型较好； e.封闭型，较差(主要指不能形成巨大油气藏）。
据克莱米（H.D.Klemme，1997）的统计， 世界上共有334个大油气田（最终可采储量达 68×106t以上的大油田222个，最终可采储量为 1011m3的大气田112个），分布于60多个油气 盆地中。其中有16个盆地含有5个以上的大油 气田，这16个盆地的大油气田总数为249个， 占所有大油气田总数的71.5%；储量则可达 90%以上。其中部分油气盆地的面积、体积沉 积速率和大油气田数的分布，如表 所示。
聚集系数，指生油量和地质储量的比值。
天然气与石油相比，排烃率较高，运聚系数偏低 。
1．盆地油气源丰富程度，取决几个基本条件：
①烃源岩体积（广、厚）； ②有机质丰度（数量多）； ③有机质类型（质量好）； ④有机质成熟度（生成条件）； ⑤排烃效率（运移条件）。
即一要有，二要好，三要多！
2．满足上述条件依靠几个方面(地质条件)：
有效孔隙度和储集层有效厚度的确定
有效孔隙度主要根据实验室岩心测定、测井解释 料统计分析求得。
储层有效厚度根据有效储集层的岩性、电、物性 标准，扣除其中的非渗透性夹层而剩余的厚度。
圈闭最大有效容积的确定
圈闭的最大有效容积，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
Abundance map of oil and gas basin
(from Perute,1972)
(二)有利的生、储、盖组合配置关系
a.互层型，有利(接触面积大，能及时从生向储运移)； b.指状交叉型，有利(靠近指状交叉一侧，类似互层、侧 变、侧生式)； c.不整合型，有利； d.断裂型，上覆、下覆型较好； e.封闭型，较差(主要指不能形成巨大油气藏）。
油气成藏期研究方法
油气成藏期研究方法
contents
目录
• 油气成藏期概述 • 油气成藏期研究方法 • 油气成藏期研究应用 • 油气成藏期研究展望
01 油气成藏期概述
油气成藏期的定义
总结词
油气成藏期是指油气在地下形成并聚集的时期，是油气形成和分布的重要控制 因素。
详细描述
油气成藏期是指油气从生成到运移聚集的整个过程所经历的时间段。这个过程 包括油气的生成、运移和聚集，以及最终形成的油气藏的保存和破坏。
实验模拟法
总结词
通过模拟油气的生成、运移、聚集过程，推断油气成藏期。
详细描述
实验模拟法通过模拟地层条件下油气的生成、运移、聚集过程，了解油气成藏过程中各因素的相互关 系和演化规律，从而推断油气成藏期。该方法在室内实验条件下进行，具有较高的可控性和可重复性 。
03 油气成藏期研究应用
油气勘探
01
总结词
通过分析地层、岩性、构造等地质信息，推断油气成藏期。
详细描述
地质分析法是油气成藏期研究中最基础的方法，主要通过分析地层序列、沉积相、岩性组合、构造特征等地质信 息，推断油气在何时、何地、以何种方式聚集，从而确定油气成藏期。
地球物理法
总结词
利用地球物理技术探测油气藏的物理 性质，推断油气成藏期。
油气成藏期的影响因素
总结词
影响油气成藏期的因素包括地质条件、构造运动和气候变化 等。
详细描述
地质条件如地层厚度、岩性、地层压力等，构造运动如断裂 、褶皱等，气候变化如海平面变化、水文条件等，这些因素 都会影响油气的生成、运移和聚集过程，从而影响油气成藏 期的形成和演化。
02 油气成藏期研究方法
地质分析法
需要整合不同学科领域的研究成果和 技术方法，建立统一的研究平台和标 准，加强学科交叉和人才培养。
contents
目录
• 油气成藏期概述 • 油气成藏期研究方法 • 油气成藏期研究应用 • 油气成藏期研究展望
01 油气成藏期概述
油气成藏期的定义
总结词
油气成藏期是指油气在地下形成并聚集的时期，是油气形成和分布的重要控制 因素。
详细描述
油气成藏期是指油气从生成到运移聚集的整个过程所经历的时间段。这个过程 包括油气的生成、运移和聚集，以及最终形成的油气藏的保存和破坏。
实验模拟法
总结词
通过模拟油气的生成、运移、聚集过程，推断油气成藏期。
详细描述
实验模拟法通过模拟地层条件下油气的生成、运移、聚集过程，了解油气成藏过程中各因素的相互关 系和演化规律，从而推断油气成藏期。该方法在室内实验条件下进行，具有较高的可控性和可重复性 。
03 油气成藏期研究应用
油气勘探
01
总结词
通过分析地层、岩性、构造等地质信息，推断油气成藏期。
详细描述
地质分析法是油气成藏期研究中最基础的方法，主要通过分析地层序列、沉积相、岩性组合、构造特征等地质信 息，推断油气在何时、何地、以何种方式聚集，从而确定油气成藏期。
地球物理法
总结词
利用地球物理技术探测油气藏的物理 性质，推断油气成藏期。
油气成藏期的影响因素
总结词
影响油气成藏期的因素包括地质条件、构造运动和气候变化 等。
详细描述
地质条件如地层厚度、岩性、地层压力等，构造运动如断裂 、褶皱等，气候变化如海平面变化、水文条件等，这些因素 都会影响油气的生成、运移和聚集过程，从而影响油气成藏 期的形成和演化。
02 油气成藏期研究方法
地质分析法
需要整合不同学科领域的研究成果和 技术方法，建立统一的研究平台和标 准，加强学科交叉和人才培养。
油气藏形成、保存与再形成
或变成稠油沥青的过程。
1.引起油气藏破坏的主要地质因素：
地壳运动→圈闭完整性被破坏
切过油气藏的断裂作用→油气向上运移
构造抬升→油气藏的盖层遭剥蚀破坏 →油藏埋深变浅→石油的氧化和生物降解 水动力冲刷、水洗原油→变稠变重
（1）地壳运动
①导致地壳上升,剥蚀，油气逸散
②产生断层，提供油气运移通道或破坏油气藏
原生油气藏
次生油气藏
油气沿断裂运移形成次生油气藏的仓储层式模式
2 ）地壳运动改变了原有圈闭的形态，油气部分向
外溢出或全部转移，在新的圈闭中聚集成藏。
原圈闭溢出 点抬高，油气向 新圈闭中聚集，
形成次生油气藏。
单斜地层：倾 斜方向变化，
油气重新分布。
实例：
J3~N1,以 K3、N1； 泥岩为主、 部分为碳酸 为主 盐岩 1000~2000 米 K~N，以始新世为 K 为石灰岩、粘土岩, 主 厚 150~200 米； 泥岩 E 2000 米 以泥岩为主； 总厚 200~500 米
伏尔加 乌拉尔 利比亚锡尔 特 阿尔及利 亚东戈壁 北 海 尼日尔河 三 角 洲 美国西内部 松 辽 华 北
2、 圈闭所在位置与油气区位置关系
油气就近运移聚集成藏。油源区内及其附近的圈闭 有利。 通常油源有限，不能充满盆地内所有圈闭，距油源 区远的圈闭往往无效。 圈闭所在位置距油源区愈近，愈有利于油气聚集， 圈闭的有效性愈高。
东营凹陷下第三系生油中心与油气富集关系（据胜利油田 )
3、 圈闭所在位置与油气主要运移路线的关系
◆石油多产
自砂岩与页
岩之比例为
0.25-0.5的 地区。
美国怀俄州盐溪区白垩系弗朗提尔组砂---泥岩厚度比率图
若干地区石油聚集的最佳砂岩百分率
油气成藏研究历史、现状及发展趋势
体包裹体广泛应用于石油地质研究领域。测定流体 包裹体的均一温度， 可以估计自生矿物包裹体的形 成时间， 进行油气注入时间和方向的推算； 对包裹 体烃类地球化学测试， 研究储层包裹体中烃类母质 特征及其成熟程度， 进而研究油气充注史和油源问 题。其中的许多方法还有待进一步完善， 尤其是如 何使注入史分析真正定量化， 是努力的方向。
$
油气成藏研究现状及发展趋势
特别是近 %" 年的时间里，随着世界石油工业
的迅速发展和紧张的世界能源形势， 对油气成藏过 程和分布规律的研究和认识取得了突飞猛进的发 展， 主要体现在如下几个方面： （ 对油气成藏条件（ 生、 储、 盖层等） 的研究， $） 无论从方法、 手段和理论上， 已基本上成熟和完善。 （ 成藏过程， 成藏期次的研究， 从动态过程的 %） 角度对油气藏的形成进行历史分析， 结合构造演化 史、 沉降史、 热史及成岩史研究， 开展了包裹体分 析、 同位素分析、 油藏地化分析等大量研究， 对油气 成藏有了相当的认识。 （ 成藏动力学， 即油气运移与聚集研究， 结合 2） 地压场、 地温场和地应力场开发了大量实验模拟和 数值模拟的定量化研究， 取得了较好的效果。 （ 油气系统分析， 这是一项新兴的石油地质 3） 综合研究 方 法 ， 把油气藏的各种地质要素（ 生、 储、
・ ・ ,/
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96E /&&, F*G(,H ?*(I
盖和上覆岩层） 和地质作用（ 油气生运聚作用和圈 闭形成作用）纳入统一的时空范围内综合考虑， 强 调彼此间的配置关系， 从而弄清油气分布规律。 下面分别以“ 三场” 与油气的研究、 成藏史研 究、 含油气系统研究、 成藏动力学系统研究以及盆 地模拟技术等五个方面介绍目前国内外油气成藏 机理研究的新进展和存在的不足以及发展趋势。
5油气藏的形成及破坏
充满度：含油（气）面积与闭合面积之比，或含油 （气）体积与闭合有效容积之比定义为充满度。 一般情况下在富含油气区，该系数高；在贫含油气 区，充满系数小。
含油面积 含水边界（ 内 含油边界）
气顶面积
含油边界（ 外 含油边界） 气顶高度
含油高度
油气藏高度
背斜油气藏中油、气、水分布示意图
二. 油气藏成藏要素
气藏 油藏
油气藏
油气藏的重要特点是在“单一的圈闭内”。这里“单一” 的含意主要是指受单一要素所控制，在单一的储集层中，在
同一面积内，具有统一的压力系统和同一的油、气、水边界。
如果不具备这些条件，即使是位于同一面积上的油气 聚集，也不能认为是同一个油气藏。
同一要素控制 “单一圈闭” 单一储层 统一压力系统 同一油水界面
衡量油源丰富程度的标志 1.生油岩的总体积大小 2.Kerogen的丰度和类型 3.沉积有机质的成熟度和转化率
4.生油岩的排烃效率-烃源岩排出烃的质量与生成烃的质量百分比
其中，1、2 两项取决于： （1）含油气盆地的构造条件→ 坳陷的形成
（2）含油气盆地的沉积环境→ 生油凹陷形成
（3）沉积物的沉积速度、保存→ 还原环境形成 （4）盆地稳定下沉持续的时间→ 形成适于演化的温度和压力
六大成藏要素
烃源岩
储集层 盖层
圈闭
运移 保存
四个基本条件
1.充足的烃源条件 2.有利的生、储、盖组合 3 有效的圈闭 4 必要的保存条件
（一）成藏要素
包括生油层，储集层，盖层，运移，圈闭，保存等要素。
油气藏的形成和分布，是它们的综合作用结果。 1. 生油气源岩 是油气藏形成的物质基础。烃源岩的优劣取决于其体积， 有机质丰度，类型，成熟度及排烃效率。 烃源岩分析要结合盆地沉降埋藏史，地热史，古气候综合 分析评价： 盆地沉降埋藏史，对烃源岩的厚度有着决定性的作用；
含油面积 含水边界（ 内 含油边界）
气顶面积
含油边界（ 外 含油边界） 气顶高度
含油高度
油气藏高度
背斜油气藏中油、气、水分布示意图
二. 油气藏成藏要素
气藏 油藏
油气藏
油气藏的重要特点是在“单一的圈闭内”。这里“单一” 的含意主要是指受单一要素所控制，在单一的储集层中，在
同一面积内，具有统一的压力系统和同一的油、气、水边界。
如果不具备这些条件，即使是位于同一面积上的油气 聚集，也不能认为是同一个油气藏。
同一要素控制 “单一圈闭” 单一储层 统一压力系统 同一油水界面
衡量油源丰富程度的标志 1.生油岩的总体积大小 2.Kerogen的丰度和类型 3.沉积有机质的成熟度和转化率
4.生油岩的排烃效率-烃源岩排出烃的质量与生成烃的质量百分比
其中，1、2 两项取决于： （1）含油气盆地的构造条件→ 坳陷的形成
（2）含油气盆地的沉积环境→ 生油凹陷形成
（3）沉积物的沉积速度、保存→ 还原环境形成 （4）盆地稳定下沉持续的时间→ 形成适于演化的温度和压力
六大成藏要素
烃源岩
储集层 盖层
圈闭
运移 保存
四个基本条件
1.充足的烃源条件 2.有利的生、储、盖组合 3 有效的圈闭 4 必要的保存条件
（一）成藏要素
包括生油层，储集层，盖层，运移，圈闭，保存等要素。
油气藏的形成和分布，是它们的综合作用结果。 1. 生油气源岩 是油气藏形成的物质基础。烃源岩的优劣取决于其体积， 有机质丰度，类型，成熟度及排烃效率。 烃源岩分析要结合盆地沉降埋藏史，地热史，古气候综合 分析评价： 盆地沉降埋藏史，对烃源岩的厚度有着决定性的作用；
第十四次课：第五章油气藏(2)
大中型油气田 分布与构造活 动带
BZ25BZ25-1
PL19PL19-3
BZ34 晚期快速充注模式
断裂贯通型幕式快速多层系充注模式
BZ34-7-1 BZ34-6-1 (投影） 0 500 1000 1500 2000 2500 海拔(-m) m) 3000 3500 4000 4500 E2s3+4+ E1-2k 5000 5500 6000 活跃烃 源岩范围 贯通型 断裂通道 油气层 T8 N1g E 3d E3s1+2 T3 T5 3500 4000 4500 5000 5500 6000 0 5 km Qp+N2m BZ34-5-1 BZ34-4-1 (投影） (投影） BZ34-2-1 (投影） N BZ28-2-1 0 500 1000 1500 T0 2000 2500 3000
四、流体包裹体分析方法 1.概念 1.概念 流体包裹体是矿物生长 流体包裹体是矿物生长 过程中， 过程中，被包裹在矿物 晶格的缺陷和窝穴中的 成矿流体
按成分： 有机包裹体（ 按成分 ： 有机包裹体 （ 油 、 气）、盐水包裹体 按相态：液体包裹体， 按相态：液体包裹体，气体 包裹体， 包裹体，气-液两相包裹体
三、油藏饱和压力法确定油气成藏时间 1、基本概念 饱和压力： 饱和压力：溶解于原油中的天然气开始从 原油中分离出来时的压力。 原油中分离出来时的压力。 饱和油藏：原油被天然气饱和的油藏。 饱和油藏：原油被天然气饱和的油藏。 油藏压力等于饱和压力 不饱和油藏：原油没有被天然气饱和的油藏。 不饱和油藏：原油没有被天然气饱和的油藏。 油藏压力高于饱和压力
(2)部分破坏 (2)部分破坏
油气藏的盖层遭受断裂的破坏， 油气藏的盖层遭受断裂的破坏， 油气部分沿断裂发生运移
石油地质学 第六节 油气藏的破坏与油气再分布
2 cos
Pc
r2
F (w h )hg
H
h
r
2 cos 天然气
（1）非常规天然气分类方法 地缘政治 技术工艺 机理理论 特殊情形 ……
（2）机理界定：所有不直接或间接受浮力作用控 制、在地质上不服从或不完全服从重力分异作用原 理、或具有非游离相态赋存方式的天然气聚集。
（成藏机理类型）非常规天然气基本特点
１ 成藏不受浮力作用控制或油气水分布不服从重力 分异原理，致密储层或非游离状态赋存；
2 无运移、近源运移或者是非目标运移的结果；在 成藏机理上不需要圈闭或严格意义上的盖层，但实 际上也并不拒绝圈闭或盖层。
3 广泛存在，低含气丰度，高资源基数，服从非常 规油气分布规律。
第六节 油气藏的破坏与油气再分布
油气藏的破坏和油气再分布:是指已经处在物理、化学 上的稳定性和平衡状态的油气藏在各种地质、物理、 化学因素的作用下，油气圈闭或油气本身的物理化学 稳定性遭到部分或全部破坏，致使油气在新的条件下 发生再运移和再聚集的过程。
油气藏破坏的结果使油气部分或全部散失，因各种 微生物降解或氧化作用产生变质，失去工业价值；油 气再分布的结果使原来较大的油气藏分散成若干小油 气藏，或者若干小油气藏富集成一个较大的油气藏。
麻江古油藏破坏模式图（崔敏，2009）
第七节 非常规油气
老地区+老方法=不成功 老地区+新方法=发现=老方法+新地区 新地区+新方法=冒险
常规气:常规圈闭气藏系指聚集在构造、岩性或 地层等类型圈闭中，具有严密盖层（毛细管压力） 封闭的局部性高丰度天然气聚集。
常规圈闭气藏的机理条件：圈闭存在。
背斜圈闭气藏
阿
1979年所认识
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Haiping Huang
1
溶解和地质色层效应
溶解作用的研究还很不深入，但它关系到与运移石油无关的岩 石中有机质的浸入，据研究，在大多数情况下被溶解物质与运 移原油相比，具较低的热成熟度，溶解的证据通常使原油的热 成熟度面貌复杂，一些参数显示较高成熟特征，是因为该参数 的化合物是石油运移部分的主要成分，另一些参数反映低成熟 特征，是因为用于该参数的化合物在运移原油携带的被浸入污 染物中占主要地位。尽管研究不太详细，但由于运移过程中污 染物的浸入，原油表现出明显改变了的生物标志物分布的可能 性极小。通常情况下，输导层和储层是贫有机质的，并且从这 些来源中溶解的生物标志物浓度与运移石油中的生物标志物浓 度相比的确很低，然而在某些情况下，象贫生物标志物的凝析 油，运移通过富有机质的煤层，溶解也许很重要。
与不动流体（油）作用，这个过程 称为“气洗”，随着注入气体的增加，
分馏程度加强，带走了油中大部分
的可溶组分，离开油的气流含一些
油中溶解成分，在较低温压条件下
两个气流动通过油的例子，气在油中 停留时间足够使它与油平衡。(a)油 圈闭在储层中; (b)低饱和的油在运移，
尽管它的流速比气低。
反凝析形成低温凝析油。这一气流 可以圈闭在较浅的储层或逸散到体 系外。
U 环己烷/甲基环己烷，反映规则度（分支程度）。
Haiping Huang
轻烃的气相色谱
Haiping Huang
轻烃
轻烃主要指C6—C8单体烃化合物， 可以直接用天然气，也可以将油样装入 密封瓶内在低温下蒸发，取其顶部气样 进色谱仪分析。轻烃运移参数可以反映 石油的运移分馏作用、成熟作用、水洗 作用和生物降解作用。
控制和影响分馏作用发生的因素较多，但主要可归成三类，一是地质 条件，如盆地性质和沉积环境等，盆地性质控制了断层的性质和发育程度， 张性盆地比压性盆地的断裂发育程度高，且断层的开启性强，容易成为油 气运移的通道，石油沿断裂向上运移过程中溶解气析离形成浅层次生油气 藏。二是流体动力系统，在一个含油气盆地，尤其是大型复杂的含油气盆 地中，往往存在多个流体动力系统，每个系统具有相对稳定的边界及相对 统一的压力体系，其中的油气藏具有类似可比的成藏条件和成藏作用，流 体势是运移分馏作用发生的外部动力条件；三是烃类形成的强度和组成， 这受有机质原始组成和热演化程度的控制。
在运移过程中，含沥青质的流体沿输导层温压梯度向较低温压条件运移，沥青 质将连续出现沉淀，流动流体的组成和相特征由此发生变化，由于沥青质的沉 淀导致流动流体运移更远。由于沥青质含量的降低会造成油相对于气的饱和压 力降低，沥青质的沉淀同样会影响泡点压力。随温压的降低运移油变得越来越 轻，直至达到泡点压力，便开始析出气体，此时选择性运移散失被加剧。根据 以上讨论可以清楚地看出，运移流体的PVT行为是重质油和轻质油分布的主要 控制因素，沥青质沉淀能把重质油转变成中质或轻质油，聚集的重质油与轻质 油的比值比排出的重质油与轻质油的比值小。
Haiping Huang
Phase fractionation
Phase fractionation (also termed evaporative fractionation or migration fractionation) refers to the complex phenomena involved in the separation of gas from oil in the subsurface. The vaporized fraction is migrated to form independent gas condensate, and residual oil was altered. One typical situation is upward migration and pressure depletion. The frequency of phase fractionation and occurrence of derived gas condensates depends on geological conditions such as the frequency of fault movement and source of extra gas availability.
Haiping Huang
相态变化
图中APCTB曲线把两相区和单相 区分开，线内是两相区，其中的虚 线代表液相所占的摩尔百分数；线 外所有流体都以单相存在。AC线 为泡点线，它是两相区和液相区的 分界线，显然，线上液相摩尔百分 数为100%；BC线为露点线，它是 两相区和气相区的分界线，线上液 相摩尔百分数为0。C点为临界点， 它仍可定义为泡点线和露点线撞头 的一点。图中T点是两相共存的最 高温度，通常称之为临界凝析温度 ；P点是两相共存的最高压力，通 常称之为临界凝析压力。
油气成藏后次生变化
黄海平
2014.10
Haiping Huang
全球大油田的地质储量(a) 和数量(b) 与石油聚 集定位年龄的关系
Haiping Huang Macgregor等，1996），李明诚等，2006）
石油组成的变化
1.原始有机质的地球化学组成 2.石油流体排出时的成熟度 3.二次运移和储层充注 4.多源或多种类型有机质形成流体的混合 5.储层温度的增加 6.蒸发分馏造成流体组分的分离，由其它来源或成 熟度更高时形成的轻烃的充注所引起。 7.盖层微渗漏。 8.矿物质的选择性吸附或地质色层效应。 9.运移和聚集过程中的微生物改造。
A 苯/正己烷，反映芳香度（分馏作用）； B 甲苯/正庚烷，反映芳香度（分馏作用）； X 二甲苯（邻和间）/正辛烷，反映芳香度（分馏作用）； C （正己烷+正庚烷）/（环己烷+甲基环己烷），反映石蜡度（成熟度）； I （异庚烷值）（2-甲基己烷十3-甲基己烷）/（二甲基环戊烷的三个同分异 构体：l，顺-3，1，反-3和 1，反-2），反映石蜡度（成熟度）； F 正庚烷／甲基环己烷，反映石蜡度（成熟度）； H （庚烷值）100（正庚烷）%／（沸点介于80.7～100.9℃），其中分母包 括环己烷到甲基环己烷，至少包括1，顺-2-二甲基环戊烷，反映石蜡度（成 熟度）； R 正庚烷／2-甲基己烷，反映规则度（分支程度）；
Haiping Huang
油藏充注
石油组成变化 - 不同成熟度 - 运移过程中蚀变
垂向组成梯度 ?
盖层渗漏 (天然气)
储层内变化
不同成熟度原油混合
生物降解
降解与未降解油的混合
重质油与轻质油混合
扩散
对流 (密度驱动)
混合
速度 ?
横向组成梯度 ?
Haiping Huang
运移分馏
在单相石油混合物中的每一种烃和非烃组分，当压力下降足以使单相 变为气液两相时，将在形成的气相和油相中进行分配。溶解度通常随压力 下降而降低，导致油藏中某些组分随压力释放而损失或“滴出”。运移分 馏主要是不饱和流体在低压条件下重新平衡，形成两个单相流体( ‘子’流 体)，分馏液体和蒸发凝析油。如果这种液相和汽相分开，每个相都有运移 分馏标记。液态趋于丢失它们的轻组分(即汽油范围)，但饱含甲烷，运移分 馏形成的凝析油和热裂解凝析油相比含更高的溶解重组分(C12+)。我们可以 用状态方程预测这种分馏后的流体组成。
产物是甲烷，残余物浓缩成焦沥青、焦碳。 作用
因储层上升、圈闭开启、地下水漂洗等引起石油的氧 化，结果是环烷烃氧化成环烷酸，醇、芳香烃氧化成 氧化作用 酚、芳香酸，烷烃氧化成酮、酸、醇，使石油中非烃 和沥青质增加。
Haiping Huang
3
气洗对原油组成的影响
正构烷烃摩尔浓度半对数图版
每条线代表输入1.6 摩尔气/摩尔油并重新平衡后引起的 原油组成变化
Haiping Huang
Water Washing
Favorable conditions: when oil is migrating through a hydrologically active water-wet carrier bed and reservoir system close to mountain ranges or other elevated terrain where ground water at height can drive water flow in the subsurface. Water washing results from the removal of water soluble contents in the petroleum. Water washing without concomitant biodegradation is indicated by: (1) a decrease in the amount of aromatic hydrocarbons and low molecular weight n-alkanes while naphthenes are unaltered, (2) partial removal of C15+ aromatic hydrocarbons while C15+ alkanes are unaffected, and (3) a decrease in sulfur-bearing aromatic hydrocarbons (especially dibenzothiophene). Some extra heavy oil can be formed via water washing (Huang et al., 2003).
四种影响原油组成因 素的综合图解. (A)蒸 发分馏作用; (B)成熟 作用; (C)水洗; (D)生
物降解(据 Thompson,1987)
Haiping Huang气 Nhomakorabea模式地下流体流动和混合的一种情
1
溶解和地质色层效应
溶解作用的研究还很不深入，但它关系到与运移石油无关的岩 石中有机质的浸入，据研究，在大多数情况下被溶解物质与运 移原油相比，具较低的热成熟度，溶解的证据通常使原油的热 成熟度面貌复杂，一些参数显示较高成熟特征，是因为该参数 的化合物是石油运移部分的主要成分，另一些参数反映低成熟 特征，是因为用于该参数的化合物在运移原油携带的被浸入污 染物中占主要地位。尽管研究不太详细，但由于运移过程中污 染物的浸入，原油表现出明显改变了的生物标志物分布的可能 性极小。通常情况下，输导层和储层是贫有机质的，并且从这 些来源中溶解的生物标志物浓度与运移石油中的生物标志物浓 度相比的确很低，然而在某些情况下，象贫生物标志物的凝析 油，运移通过富有机质的煤层，溶解也许很重要。
与不动流体（油）作用，这个过程 称为“气洗”，随着注入气体的增加，
分馏程度加强，带走了油中大部分
的可溶组分，离开油的气流含一些
油中溶解成分，在较低温压条件下
两个气流动通过油的例子，气在油中 停留时间足够使它与油平衡。(a)油 圈闭在储层中; (b)低饱和的油在运移，
尽管它的流速比气低。
反凝析形成低温凝析油。这一气流 可以圈闭在较浅的储层或逸散到体 系外。
U 环己烷/甲基环己烷，反映规则度（分支程度）。
Haiping Huang
轻烃的气相色谱
Haiping Huang
轻烃
轻烃主要指C6—C8单体烃化合物， 可以直接用天然气，也可以将油样装入 密封瓶内在低温下蒸发，取其顶部气样 进色谱仪分析。轻烃运移参数可以反映 石油的运移分馏作用、成熟作用、水洗 作用和生物降解作用。
控制和影响分馏作用发生的因素较多，但主要可归成三类，一是地质 条件，如盆地性质和沉积环境等，盆地性质控制了断层的性质和发育程度， 张性盆地比压性盆地的断裂发育程度高，且断层的开启性强，容易成为油 气运移的通道，石油沿断裂向上运移过程中溶解气析离形成浅层次生油气 藏。二是流体动力系统，在一个含油气盆地，尤其是大型复杂的含油气盆 地中，往往存在多个流体动力系统，每个系统具有相对稳定的边界及相对 统一的压力体系，其中的油气藏具有类似可比的成藏条件和成藏作用，流 体势是运移分馏作用发生的外部动力条件；三是烃类形成的强度和组成， 这受有机质原始组成和热演化程度的控制。
在运移过程中，含沥青质的流体沿输导层温压梯度向较低温压条件运移，沥青 质将连续出现沉淀，流动流体的组成和相特征由此发生变化，由于沥青质的沉 淀导致流动流体运移更远。由于沥青质含量的降低会造成油相对于气的饱和压 力降低，沥青质的沉淀同样会影响泡点压力。随温压的降低运移油变得越来越 轻，直至达到泡点压力，便开始析出气体，此时选择性运移散失被加剧。根据 以上讨论可以清楚地看出，运移流体的PVT行为是重质油和轻质油分布的主要 控制因素，沥青质沉淀能把重质油转变成中质或轻质油，聚集的重质油与轻质 油的比值比排出的重质油与轻质油的比值小。
Haiping Huang
Phase fractionation
Phase fractionation (also termed evaporative fractionation or migration fractionation) refers to the complex phenomena involved in the separation of gas from oil in the subsurface. The vaporized fraction is migrated to form independent gas condensate, and residual oil was altered. One typical situation is upward migration and pressure depletion. The frequency of phase fractionation and occurrence of derived gas condensates depends on geological conditions such as the frequency of fault movement and source of extra gas availability.
Haiping Huang
相态变化
图中APCTB曲线把两相区和单相 区分开，线内是两相区，其中的虚 线代表液相所占的摩尔百分数；线 外所有流体都以单相存在。AC线 为泡点线，它是两相区和液相区的 分界线，显然，线上液相摩尔百分 数为100%；BC线为露点线，它是 两相区和气相区的分界线，线上液 相摩尔百分数为0。C点为临界点， 它仍可定义为泡点线和露点线撞头 的一点。图中T点是两相共存的最 高温度，通常称之为临界凝析温度 ；P点是两相共存的最高压力，通 常称之为临界凝析压力。
油气成藏后次生变化
黄海平
2014.10
Haiping Huang
全球大油田的地质储量(a) 和数量(b) 与石油聚 集定位年龄的关系
Haiping Huang Macgregor等，1996），李明诚等，2006）
石油组成的变化
1.原始有机质的地球化学组成 2.石油流体排出时的成熟度 3.二次运移和储层充注 4.多源或多种类型有机质形成流体的混合 5.储层温度的增加 6.蒸发分馏造成流体组分的分离，由其它来源或成 熟度更高时形成的轻烃的充注所引起。 7.盖层微渗漏。 8.矿物质的选择性吸附或地质色层效应。 9.运移和聚集过程中的微生物改造。
A 苯/正己烷，反映芳香度（分馏作用）； B 甲苯/正庚烷，反映芳香度（分馏作用）； X 二甲苯（邻和间）/正辛烷，反映芳香度（分馏作用）； C （正己烷+正庚烷）/（环己烷+甲基环己烷），反映石蜡度（成熟度）； I （异庚烷值）（2-甲基己烷十3-甲基己烷）/（二甲基环戊烷的三个同分异 构体：l，顺-3，1，反-3和 1，反-2），反映石蜡度（成熟度）； F 正庚烷／甲基环己烷，反映石蜡度（成熟度）； H （庚烷值）100（正庚烷）%／（沸点介于80.7～100.9℃），其中分母包 括环己烷到甲基环己烷，至少包括1，顺-2-二甲基环戊烷，反映石蜡度（成 熟度）； R 正庚烷／2-甲基己烷，反映规则度（分支程度）；
Haiping Huang
油藏充注
石油组成变化 - 不同成熟度 - 运移过程中蚀变
垂向组成梯度 ?
盖层渗漏 (天然气)
储层内变化
不同成熟度原油混合
生物降解
降解与未降解油的混合
重质油与轻质油混合
扩散
对流 (密度驱动)
混合
速度 ?
横向组成梯度 ?
Haiping Huang
运移分馏
在单相石油混合物中的每一种烃和非烃组分，当压力下降足以使单相 变为气液两相时，将在形成的气相和油相中进行分配。溶解度通常随压力 下降而降低，导致油藏中某些组分随压力释放而损失或“滴出”。运移分 馏主要是不饱和流体在低压条件下重新平衡，形成两个单相流体( ‘子’流 体)，分馏液体和蒸发凝析油。如果这种液相和汽相分开，每个相都有运移 分馏标记。液态趋于丢失它们的轻组分(即汽油范围)，但饱含甲烷，运移分 馏形成的凝析油和热裂解凝析油相比含更高的溶解重组分(C12+)。我们可以 用状态方程预测这种分馏后的流体组成。
产物是甲烷，残余物浓缩成焦沥青、焦碳。 作用
因储层上升、圈闭开启、地下水漂洗等引起石油的氧 化，结果是环烷烃氧化成环烷酸，醇、芳香烃氧化成 氧化作用 酚、芳香酸，烷烃氧化成酮、酸、醇，使石油中非烃 和沥青质增加。
Haiping Huang
3
气洗对原油组成的影响
正构烷烃摩尔浓度半对数图版
每条线代表输入1.6 摩尔气/摩尔油并重新平衡后引起的 原油组成变化
Haiping Huang
Water Washing
Favorable conditions: when oil is migrating through a hydrologically active water-wet carrier bed and reservoir system close to mountain ranges or other elevated terrain where ground water at height can drive water flow in the subsurface. Water washing results from the removal of water soluble contents in the petroleum. Water washing without concomitant biodegradation is indicated by: (1) a decrease in the amount of aromatic hydrocarbons and low molecular weight n-alkanes while naphthenes are unaltered, (2) partial removal of C15+ aromatic hydrocarbons while C15+ alkanes are unaffected, and (3) a decrease in sulfur-bearing aromatic hydrocarbons (especially dibenzothiophene). Some extra heavy oil can be formed via water washing (Huang et al., 2003).
四种影响原油组成因 素的综合图解. (A)蒸 发分馏作用; (B)成熟 作用; (C)水洗; (D)生
物降解(据 Thompson,1987)
Haiping Huang气 Nhomakorabea模式地下流体流动和混合的一种情