【7A文】石油和天然气的运移.ppt

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1、第一节油气运移概述一、油气运移概念及证据油气运移的证据：二、油气运移的阶段划分初次运移:油气自烃源岩层向储集层或运载层(输导层)的运移二次运移:油气进入储集层或运载层以后的一切运移若对整个油气运移来说,则是一个几乎同时存在的连续过程根据时间顺序和介质条件的变化，可将油气运移分成两个阶段：油气的运移和聚集三、油气运移的基本方式★——渗滤、扩散四、岩石的润湿性五、油气运移临界饱和度地静压力：由上覆沉积物的基质和孔隙空间流体的总重量所引起的压力，又称静岩压力：s=ρrgh（s--静岩压力；h--上覆沉积物的厚度；ρr--上覆

2、沉积物的平均总体密度；g--重力加速度）静岩压力实际为由颗粒产生的有效压力(σ)和孔隙流体产生的流体压力(p)之和s=σ+p地静压力梯度：指每增加1米沉积物所增加的压力,pa/m，约为0.23×105Pa/m六、地静压力、地层压力、静水压力、测压面第二节油气初次运移一、油气初次运移的相态页岩类沉积物随深度增加各种物理参数的变化阿尔及利亚储集层上覆页岩生油层中烃类，胶质，沥青质含量分布游离相运移中烃源岩对油气初次运移的色层效应3、初次运移相态演化1.压实作用2.流体热增压作用3.粘土矿物脱水作用4.有机质的生烃作用5.渗

3、析作用二、油气初次运移的主要动力1.压实作用砂泥岩互层剖面中压实流体的运移方向砂泥岩互层剖面:流体的运移方向是由页岩到砂岩。砂岩压实流体不能进入泥岩，只能在砂岩层中做侧向运移。碎屑岩沉积盆地:压实流体总是由泥岩向砂岩运移，由深部向浅部、由盆地中心向盆地边缘运移.正常压实流体总体运移特征：☆泥质岩类在压实过程中，由于压实流体排出受阻或来不及排出，孔隙体积不能随上覆负荷增加而减小，导致孔隙流体承受了部分上覆沉积负荷，出现孔隙流体压力高于其相应的静水压力的现象称欠压实现象。1.2欠压实正常压实带（NC）和欠压实带（UC）上伏

4、沉积物负荷压力（S）流体压力（p）及颗粒支撑的有效应力（σ）关系图欠压实带中流体的排出方向剩余压力差驱动孔隙流体向低剩余压力的方向运移；孔隙压力超过泥岩的承受强度——产生微裂缝——微裂缝排烃——释放超压，恢复正常压力。欠压实泥岩流体总体运移特征：混合压实带中流体排出方向（据李明诚，2004）流体沿剩余压力变小的方向运移。2.蒙脱石脱水增压作用蒙脱石脱水与流体异常压力的关系（阴影区：蒙脱石大量转化带）——地层压力突变带位于蒙脱石转化带内准噶尔盆地盆参2井粘土矿物转化与异常高压的关系3.流体热增压作用水的压力—温度—密度（

5、比容）的关系曲线正常压力带的三个地温梯度情况下，水的比容与深度关系烃源岩干酪根生烃过程孕育了排烃的动力，干酪根形成的大量油气和水体积大于原干酪根体积。这些流体不能及时排出时——Pf增大——异常压力排烃作用。甲烷等气体的形成对Pf和排烃影响最大。使烃源层Pf↑↑，以致产生微裂缝——排烃。4、有机质的生烃作用关于甲烷等气体的生成★由固态高分子量的Kerogen→气态小分子量的：CH4、CO2等，孔隙流体V↑↑。随D↑、T↑，气体膨胀系数是油的4倍，是水的20倍，是岩孔的800倍。埋藏较浅时：大部分气体以分子扩散或者溶于水形

6、成逸散到地表。小部分于储层适当部位聚集起来，排替水，形成气藏。这对Pf影响不大。随Z↑、T↑，Kerogen→成熟~过成熟阶段，此时，产生的CH4及其它气体量大，而孔隙水已被气体饱和，大部分呈游离气。这不但占据孔隙空间，还会阻塞水流通道，使水排不出去。渗析作用是在渗透压差作用下流体会通过半透膜从盐度低方向向盐度高方向运移，直到浓度差消失为止的过程。含盐量差别越大，产生的渗透压差也越大。5、渗析作用6.其它作用构造应力作用、毛细管压力、扩散作用、碳酸盐岩胶结和重结晶作用源岩低成熟-未成熟阶段：孔隙和微层理面；成熟-过成熟

7、阶段：微裂缝为主。异常高流体压力导致源岩形成微裂缝。——较大孔隙、微层理面、构造裂缝与断层、微裂缝、缝合线、有机质或干酪根网络。三、油气初次运移的通道干酪根生成烃类过程中，微裂缝的形成与烃类的注入（据Ungerer等,1983)异常高流体压力能导致烃源岩形成微裂缝。当流体压力超过静水压力的1.42～2.4倍时，岩石就会产生裂隙。这种微裂缝具有周期性开启与闭合特点。含有有机质粘土加压实验，表示微裂缝对油气运移的影响四、初次运移的主要时期和距离石油：有机质热演化成熟阶段天然气：多期，大量生气之后排烃门限：达到排烃所需的饱和

8、度1、初次运移的主要时期排烃有效厚度：烃源岩中的油气能有效排出的厚度。只有与储集层相接触的一定距离内生油层中的烃类才能排出来。生油层有效排烃厚度约为28m(上、下距储集层各14m)。厚层块状泥岩源岩层排烃不利，相当一部分厚度对初次运移排油无效。2、初次运移的距离正常压实排烃模式异常压力排烃模式扩散模式五、油气初次运移模式油气初次运