4 石油地质与勘探(1).ppt

第2章石油地质与勘探,石油地质主要研究和解决的问题石油是如何形成的生成条件是什么可能储存在地下的那个地方石油勘探寻找油气田的过程。寻找和查明油气资源，综合评价含油气远景，确定油气聚集的有利地区，找到储集油气的圈闭，并探明油气田面积，搞清油气层情况和产出能力的过程。,目录,1油气的生成2油气藏的生成3石油勘探,,第1节油气的形成,油气成因概述生成油气的原始物质生成油气的地质条件及理化条件油气生成的主要阶段,,一、油气成因研究现状,焦点与学派,（一）油气的无机成因学说,主要依据,①在实验室中，无机物可以合成烃类,②火山喷出气体中有甲烷、乙烷等烃类成分。③慧星等天体上发现有烃类气体；④石油的分布常常与深大断裂有关（断开地壳作为通道）,,1.碳化说1876年，俄国化学家门捷列夫提出,“碳氢化合物是宇宙间固有的。”证据慧星等天体上发现了碳氢化合物。,无机说认为油气是与生命活动无官的无机物生成的，是宇宙天体中简单的碳、氢化合物或地下深处的岩浆中所含的碳、氢以无机方式合成的。,重金属化合物＋水金属化合物＋石油蒸汽,,高温,高压,他根据在实验室可以通过无机物合成途径得到碳氢化合物的结果，提出石油是地下深处的重金属化合物与下渗的地下水相互作用生成，提出了上述的反应方程。反应生产的石油蒸汽在上升的过程中冷凝在地层的孔隙中，这就是石油生成的碳化说。,“地下深外有重金属碳化物（碳化铁等）与水作用可产生烃类。”,2.宇宙说1889年，俄国学者索可洛夫提出,3.岩浆说1949年，原苏联学者库德梁采夫提出,“基性岩浆中存在C、H、O等元素，随其冷却时可化合为碳氢化合物。”,,（二）油气有机成因学说,有机成因学说沉积有机质在特定的地质、还原环境中，在细菌、催化剂、温度、时间、放射性等各种作用下，经历生物化学、热催化、热裂解、高温变质阶段陆续转化为石油和天然气。,主要依据,①世界99以上的石油产自沉积岩，少数岩浆岩、变质岩中的石油也可能是来自相邻近的富含有机质的沉积岩。,②含油盆地中，含油层位与富含有机质的层位有依存关系。③石油中存在生物体特有的化合物。④生物物质加热催化，可形成少量烃类。⑤碳的稳定同位素组成与生物物质的碳稳定同位素组成接近,研究认为，只有当母岩埋藏到一定深度和达到一定温度时才显著地产生大量石油，这是晚期生油说。现在已经成为指导油气勘探实践的最基本的理论之一。,早期成油说沉积有机质在成岩过程中逐步转化为油气。晚期成油说沉积有机质埋藏到较大深度，到成岩晚期达到成熟，经热降解生成大量油气。,,（三）油气成因二元论,油气既可以是有机物转变而来,也可以是无机物转变而来,尽管晚期有机成因学说被大多数人接受,但是目前已经开发的油田中,确实找到了无机成因的石油和天然气，于是诞生了石油成因的二元论。该学说目前处于科学研究的初级阶段，但拓展了人民的思维。,,二、石油生成的物质基础,（一）沉积有机质,来源,低等水生动、植物为主细菌、藻类最佳,生物体的分泌物与死亡尸体可形成类脂化合物、蛋白质、糖类及木质素等有机组分，这些有机组分大部分通过生物再循环或物理化学作用遭到分解，仅少部分保存在沉积物岩中形成有机质。,,（二）干酪根（Kerogen）,1、干酪根的定义和形成,定义,油母质，沉积岩中不溶于非氧化型酸、碱和非极性有机溶剂的分散沉积有机质。,形成过程,生物有机组分,,酐酪根的形成,生物体中的有机质首先转化为一种特殊的物质-干酪根，它既不溶于酸，也不溶于水和有机溶剂，性能特别稳定。主要存在于生油层中，其主要成分是碳、氢两种元素。是在成岩作用晚期经过热解而生成。,,2.干酪根的成分及结构,,黑色或褐色粉末，是一种高分子聚合物，无固定的化学成分C（79）H（9）O（3）S（5）N（2）微量元素。,3.干酪根类型化学分类,根据碳、氢、氧元素的组成，将干酪根分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型3种类型。,成分,,干酪根的分类,,三、油气生成的外在条件,（一）生成油气的地质环境,1.大地构造条件－长期、持续稳定下降的沉积盆地,沉积速度＞＞沉降速度,沉积速度＜＜沉降速度,沉积速度≈沉降速度,有机质的沉积主要取决于沉积物的来源充足与否，地层的沉降与地壳运动的强弱有关。两种速度要大体相当，即沉降多少，沉积物就补充多少，这被称为补偿性沉积速度。,,2.岩相古地理条件,高能环境、海水进退频繁，沉积物粗不利于繁殖、堆积和保存。,水体营养丰富，阳光充足、水体较安静，最有利于生物大量繁殖。,水体营养不足、生物不发育，生物遗体下沉经历巨厚水体大部分遭到氧化，而且陆源有机质很少。,,2.岩相古地理条件,深度适当、面积较大、有机质丰富的水体、低等还原环境,3.古气候条件,温暖、潮湿的气候有利于生物的繁殖和发育,大地构造条件是根本的，它控制着岩相古地理及古气候特征,还原环境即缺氧环境，如果是氧化环境，有机物就会被氧化生成二氧化碳和水，就不会生成石油。,,（二）油气生成的理化条件,1．温度与时间最主要作用,温度和时间在一定范围内互补，即高温短时热力作用等效于低温长时,门限温度,,（二）油气生成的理化条件,1．温度与时间最主要作用,地球内部是个巨大的热源体，深度每增加100m，地层相应增高的温度成为地温梯度。地温梯度在地球上不同的地区是不同的。譬如在我国的东部地区可达3.5度/100米，而在西部地区为2-2.5度/100m。中国东部的松辽盆地的生油门限深度为1200m，而西部地区的生油门限深度为2000-3000m。,,2.细菌作用,3.催化作用,4.放射性作用,5、压力较高的压力有利于生油过程的进行。,,第2节油气藏的形成,油气生成上节已讲油气运移聚集油气藏动态保存,固体矿藏在哪里形成就在哪里找到，由于流动，深埋于地下的石油与天然气却不然。,,（二）油气藏,,油气在单一圈闭中，具有独立压力系统和统一的油水界面的基本聚集。,油气藏是地壳中油气聚集的最基本单元,,初次运移,,油气从生油层向储集层中的运移,二次运移,,指油气进入运载层（储层、断层与不整合面）后发生的一切运移。,油气在生油岩中形成后，由于生油岩很致密，没有储集能力，油气要向相邻的孔隙性和渗透性较好的储集岩转移。进入储集岩层中的油气遇到有遮挡条件的场所圈闭就会停止运移，形成油气藏；在不利条件下，则可能通过断裂或者其他因素运移至地表而散失掉。油气藏的形成与两次转移,,第3节石油勘探,油气田勘探的任务及勘探程序油气田勘探中常用的方法油气储量及资源评价基本知识,,油气田勘探的任务及勘探程序,一、油气田勘探的主要任务经济、有效、高速地寻找、发现油气田，探明油气地质储量，并查明油气田的基本情况，取得开发油田所需的全部数据，为油气田全面开发作好准备。,,二、油气田勘探程序,什么是油气田勘探程序,我们将油气田勘探各阶段之间的相互关系和工作的先后次序称为勘探程序。,,勘探程序的基本内容包括,勘探阶段的划分，其主要依据是勘探对象、最终地质目标；不同阶段的勘探部署，即针对不同阶段的对象、任务和目标，有选择性地使用经济的、有效的勘探技术和研究方法，进行科学勘探。,,现行的油气勘探程序,区域勘探指在大的油气区内评价各盆地的含油气远景，优选出有利的含油气盆地；在盆地内重点分析油气生成条件，搞清油气资源的空间分布，预测有利的含油气区带。圈闭预探最终目标是发现油气田，在区域勘探优选出的有利含油气区带的基础上，通过圈闭评价，优选最有利的圈闭，开展以发现油气藏为目的钻探，揭示圈闭的含油气性，对出油的圈闭计算控制储量和预测储量。油气藏评价勘探在发现存在工业性油气藏的基础上探明油气田，提交探明控制储量，为油田投入开发做准备。,石油勘探过程定盆地、查凹陷、找圈闭、探油气,