油气运移的基础和进展

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1、石油天然气地质学新进展一、油气成因理论及进展二、油气运移基础及进展三、油气成藏理论及进展四、我国油气资源可持续发展战略二、油气运移基础及进展（一）与油气运移有关的几个基本概念（二）石油天然气的初次运移（三）石油和天然气的二次运移（一）与油气运移有关的几个基本概念油气运移是油气藏形成过程的重要扭带，它连接源岩到圈闭的过程。油气是流体，它运移的两种主要方式是渗滤和扩散，前者受势梯度驱动，后者受浓度梯度驱动。1、初次运移和二次运移原始运移：油气在烃源岩中的运移初次运移：油气排出烃源岩的运移二次运移：油气在输导系统中的运移三次运移

2、：油气成藏后油气藏破坏发生的运移2、油气运移的基本方式渗流与扩散是油气运移的两种方式渗流是一种机械运动方式，液体在渗流过程中遵守能量守恒定律，它总是由机械能高的地方向机械低的地方流动；渗流是一种整体流动方式，在流动中表现出一定的相态，在达到吸附平衡以后各种组分的浓度基本不改变。可以用达西定律来描述，即单位时间内液体通过岩石的流量（Q）与通过岩石的截面积（S）、岩石的渗透率（K）及液体压力差（P2-P1）成正比，而与液体的粘度（）和液体通过岩石的长度（L）成反比扩散是分子布朗运动产生的传递过程。这种运动可引起流体（气体、液

3、体）的他子不断进行再分配，但这一过程中固体中进行的速率非常低，扩散的结果是使浓度梯度达到均衡。流体中的扩散传递速率与浓度梯度有关，服从费克（Fick）第一定律J=-DgradC式中J—扩散速率；D—扩散系数；C—物质浓度。3、岩石的润湿性润湿性是流体附着固体的性质，是一种吸附作用，不同流体与不同岩石会表现出不同润湿性。润湿流体易附着在岩石上的流体非润湿流体不易附着在岩石上的流体在多孔介质中多种互不混溶的流体，润湿流体又称润湿相，非润湿流体又称非润湿相。一般岩石、沉积岩大多在水体中形成，水是极性分子，岩石颗粒多数为水润湿，在

4、颗粒表面形成吸附水膜。对于烃源岩含有许多亲油有机颗粒，又能生烃，所以部分亲水、部分亲油。岩石润湿性具有非均匀性，强亲水岩石有一些内表面亲油，强亲油的岩石有一些内表面亲水，有的一些大孔隙亲油，小孔隙亲水。岩石的润湿性影响油气在其中运移难易程度，造成油、水两相在孔隙中流动方式、残留形式和数量不同。亲水岩石中，孔壁及颗粒表面为水所润湿，油被挤到孔隙中心部位。当油相饱和度很小时就形成孤立的油珠，它可堵塞孔隙喉道，阻碍油体运移。在亲油岩石中，油以薄膜形式附在孔壁上，成为不能移运的残余油。4、油气运移临界饱和度岩石孔隙中存在着油、气、

5、水三项，允许其在岩石孔隙中流动的最低饱和度值称临界饱和度。Levorson（1954）亲水砂岩进行油水两项吸排水实验结果表明：油相饱和度低于10%时，油相不能流动。Dickey（1975）认为，在烃源岩中由于大部分颗粒的内表面已为油所润湿，油相运移的临界饱和度可小于10%，甚至可降到1%。5、地层压力、折算压和测压面地层压力：地下多孔介质中流体的压力，亦称地层流体压力或孔隙流体压力，帕斯卡（Pa）。水压头：水压头相当于地层压力所能促使地层水上升的高度，表达式为：h—水压头，m；p—地层压力；Pa；w—水的密度；kg/m3

6、;g—重力加速度。m/s2折算大压力：指测点相对于某一基准面的压力，在数值上等于由测压面到折算基准面的水柱高度所产和的压力。测点相对于基准面的高程为Z，地层压力为p，则该测点的折算压力为p′（二）石油天然气的初次运移1、运移的相态（1）水溶相运移指油气被水溶解成分子溶液，水作为油气运移的载体运移。对于油来说，油在水中的溶解度太低，不是主要的运移方式。对于气来说，天然气在水中有较大的溶解度，7Mpa压力下，温度在37.8℃时,天然气在水中的溶解度达1.55m3/m3。且溶解度随压力增加而增加。因此，天然气可呈水溶相运移。（2

7、）游离相运移包括游离气（油）相，连续状和分散状油（气）相。这是油气运移的主要相态。理由是：烃源岩中显微镜相可见游离相石油存在；后成烃源岩中可观查到色层效应；（3）油溶气相、气溶油相运移石油与烃类气体有互溶性，天然气可溶于石油，呈油相形式运称，石油也可溶于天然气，呈气相方式运移。它们都是游离相形式。（4）油气初次运移相态演化随着埋藏深度增加，页岩类沉积物各种物理参数不断变化，地温压力升高，孔隙度减小，孔隙喉道直径减小，而油气的生成作用逐渐加深，因此，其相态也随之发生变化，由水溶相变为连续烃相再变为气相。2、油气初次运移的主要

8、动力初次运移主要动力（1）压实作用（2）水热增压作用（3）粘土矿物转化产生的增压作用（4）干酪根降解产生的增压作用（5）有机质热裂解产生的增压作用（6）渗析作用作者对流气运移的动力来源做了如下分析：盆地的深部动力是油气运移的动力背景，资源动力是初次运移的主要动力，二次运移也受到作用，水动力、浮力和手细管