《油气运移》PPT课件

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1、第六章石油与天然气的运移油气水：流体矿产盖层：阻止逸散烃源岩：生烃储集岩：储存和渗透圈闭：容留场所聚集成藏油气运移（hydrocarbonmigration）本章主要内容概述油气运移过程中的受力分析油气的初次运移油气的二次运移科研实例:油气运移在勘探中的应用一、概念油气运移－油气在地下的流动，或在地下因自然因素所引起的位置移动。按油气运移所发生的场所可分为初次运移和二次运移。§1概述初次运移——油气自生油层向储集层（运载层）中的运移。二次运移——油气进入储集层/运载层之后的一切运移。初初次运移与二次运移示意图——以古隆起背斜和地层尖灭油气藏为

2、例primarymigration初次运移secondarymigration二次运移垂向运移与侧向运移二、地下油气运移的证据1.地表渗出的油气苗（说明从地下→地表运移）；克拉玛依：黑油山油泉2.采油时很小的井孔可以流出大量的油气（说明至少在开采时是四面八方汇集的结果）；3.采出的石油中可以找到比储层时代老的孢粉（由老的生油层→储层）；注水井与采油井分布——三角形开发井网4.生油岩多为细粒岩石如泥岩、页岩，而目前的产油层多为粗粒的砂岩等岩性（生→储）；5.油藏中油气水按比重分异，从上到下分别为气、油、水（层内运移结果）。三、油气运移研究的意义

3、与固体矿产相比，石油与天然气具有明显的运移性。油气的地质史就是油气的运移史；运移是联结生、储、盖、圈等静态条件的纽带。油气运移研究要解决的问题：油气怎样从源岩中排出；什么时候排出；排出来多少；运移到什么地方；可能到哪儿聚集以及可能聚集多少，等等。这些问题正是油气勘探和评价中十分关键的问题。四、发生运移的必要条件1、流体2、动力条件3、通道§2油气运移过程中的受力分析一．地静压力lithostaticpressure指某一深度地层在单位面积上所承受的上覆岩石柱的压力(压强)：地静压力随着上覆地层的增厚而增大，它对下伏沉积物的作用主要是促进了压实

4、和固结作用。泥岩的正常孔-深关系：沉积物可分为两部分，颗粒骨架和孔隙中的水：σ和Pf各司其职：σ促使岩石发生压实作用，Pf则促使在压实中流体排出。EffectivestressFluidpressureAbnormalhighpressureGeopressureOverpressureAbnormallowpressure/SubpressureExcesspressure二．异常流体压力异常高压/地压/超压异常低压异常高压的成因：1、压实与排水的不平衡上覆负荷在孔隙流体和岩石骨架上作用力的分配关系，决定着沉积物的压实状态。对于每一具体岩石

5、来说，都有一个维持其压实需求与实际排水之间平衡的最小渗透率界限值Kmin，岩石K与Kmin的大小关系，决定其压实状态。Undercompaction2、水热增压石英的热膨胀率仅为水的1/15，水的膨胀效应更为明显。体系的开放/封闭；封隔性边界又往往是隔热层。3、粘土矿物的转化泥质岩中含有50%以上的粘土矿物，在成岩过程中，粘土矿物将发生一系列变化，如蒙脱石S→伊利石I。S层间吸附水密度一般都高于自由孔隙水，故脱去单位质量的水将引起体积膨胀，促进异常高压的形成。4．有机质的热解生烃天然气的大量生成，会给较为封闭的烃源岩系统产生一个附加的气体压力

6、。显然，气态烃生成量越大，岩石体系越密闭，这一因素对异常压力形成的贡献就越大。总结：①各种成因机制对异常压力的形成所起的作用在不同的地质条件下可以不同。如某种机制在某一个地方起主要作用，在另一个地区则为次要因素；②在一个具体地区，对异常压力形成有贡献的因素也往往不止一个。从整体上来看压实和排水不平衡机制意义似乎更大些，是后三种机制所赖以形成的物质基础——封闭体系都可由它引起。南里海盆地地下超压分布示意图三．水力（狭义）含水层中的水在重力作用下由高势区流向低势区，水从A侧进，从B侧出，其连线即为理论上的动水压面。沿水流方向单位距离的压力降称压力

7、梯度。当地层倾角不大时，（P1-P2）/L≈（P1-P2）/l；故dP/dL≈dP/dl。当有不溶于水的游离相油气存在时，推动油气前进的水动力应等于连片油气两端的水压差。若油柱长度为L：P=L×dP/dl四．浮力由于流体之间的密度差(ρw-ρo、ρw-ρg、ρo-ρg)产生的力。单位面积上的水对石油的浮力为：F=(ρw-ρo)·g·HH－连续油相高度。连续油柱越高，浮力值就越大。当地层倾斜时，油气上浮到储集层顶面时，将继续在浮力作用下向上倾方向运移。上倾方向的分力F1大小是：F1=F·Sinα=(ρw-ρo)·g·H·Sinα天然气与石油的浮

8、力比较：五．毛细管力毛细管中的物理现象，属表面力。df有两个分力，垂直管壁∑df1=0；沿管壁：df2=df·cosθ=δ·dl·cosθ(dl—壁长)沿管壁积分：