石油地质学(2010)-第四章油气的运移

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1、第四章石油和天然气的运移主要内容主要内容油气运移概述油气运移概述初次运移初次运移二次运移二次运移1第一节第一节油气运移概述油气运移概述一、基本概念1、油气运移（petroleummigration）：指石油、天然气在地壳中的任何移动。2、初次运移（primarymigration）：指油气从生油层向储集层运移。3、二次运移（secondarymigration）：油气进入储集层后的一切运移。它包括油气在储集层或运载层内部的运移、油气沿断层、裂隙、不整合面等通道的运移以及聚集起来的油气由于外界条件的变化而引起的再次运移。油气聚集初次运移二次运移疏导层烃源岩油气2第一节第一节油气运移概述

2、油气运移概述二、油气运移在油气藏形成中的作用有机质（原生油）次生油气藏沉积物油气运移埋藏储集层油气藏油气运移烃源岩油气运移干酪根油气运移与油气生成及油气藏的形成、破坏、再形成过程紧密相联系油气运移与油气生成及油气藏的形成、破坏、再形成过程紧密相联系结论：没有油气运移，就不可能形成油气藏。3第一节油气运移概述三、引起油气运移的因素1、内在原因：油气是流体，具有流动性。2、外界条件：地下具有促使油气运移的动力。四、油气运移的证据1、地面出露的油气苗、沥青；ProducingWells2、背斜圈闭中油气水的分布；3、开采油气，井间干扰现象。InjectionWells气油水4第二节油气初次

3、运移一、问题的提出石油成因理论—晚成说必须回答以下问题：1、成岩晚期，生油岩已经固结成岩，油气从生油层运移出来靠什么动力？2、油气从细粒生油岩（泥岩、页岩、生物灰岩、泥灰岩）运移出来，如何克服巨大的毛细管阻力？3、油气从生油岩向储集层运移过程中，以何种相态，通过什么运载体将油气输送出来？5第二节第二节油气初次运移油气初次运移二、油气初次运移的动力油气要从烃源岩中排出，必须要有驱动力。目前认为这种驱动力的就是剩余压力。剩余压力就是超过静水柱压力的那部分压力。孔隙中的流体在静水柱压力下，处于一种压力平衡状况，即：地静压力==孔隙流体压力==静水柱压力流体是静止的，一旦压力超过其静水柱压力

4、，就有剩余压力存在，若剩余压力超过毛管压力就会使流体流动。产生剩余压力的原因有很多。6第二节第二节油气初次运移油气初次运移二、油气初次运移的动力（一）压实作用沉积物随着埋藏深度增加，上覆地层重量不断增加，孔隙中流体可以自由排出，这时的地静压力是通过流体传递给孔隙内流体。粗粒沉积物适用于正常压实过程规律。泥岩孔隙度损失远大于砂岩。7第二节油气初次运移（一）压实作用-厚度均等的新沉积物层的加载剩余压力：dpL=(ρb0−ρw)gdLρL新沉积物b00横向剩余压力相等泥岩孔隙度只存在垂向剩余压力梯度：深[]度流老dpL/dL=(ρb0−ρw)gL0/L0沉体排积=(ρb0−ρw)g物出压实

5、作用压实流体的流动方向为垂直向上8第二节第二节油气初次运移油气初次运移-横向厚度变化的楔状新沉积物层的加载L0ρ新沉积物b0H0dp=(ρ−ρ)gL剩余压力：Lb0w0xdp=(ρ−ρ)gHHb0w0深度老存在垂向剩余压力梯度：沉积dp/dL=(ρ−ρ)g流体排出方向物Lb0wdp/dH=(ρ−ρ)gHb0w此外，还有横向剩余压力梯度：dp/dx=[dp−dp]/xLH=(ρ−ρ)g(L−H)/xb0w009第二节第二节油气初次运移油气初次运移在在砂砂--泥岩剖面中泥岩剖面中,,砂岩和泥岩都会经历压实排水的过程砂岩和泥岩都会经历压实排水的过程..但由于泥质沉积但由于泥质沉积抗压性差抗

6、压性差,,其压实效应相对较强其压实效应相对较强..因此在压实作用下因此在压实作用下,,泥质烃源岩中的流体泥质烃源岩中的流体将排向相邻的砂岩层中将排向相邻的砂岩层中..宏观上，压实流体运移方向为:深部→浅部，盆地中心→盆地边缘10第二节油气初次运移（二）欠压实作用（Undercompaction）欠压实现象：泥质岩类在压实的过程中,由于其渗透率难以满足排液速度的要求，孔隙流体不能正常排出，导致其孔隙流体压力高于相应深度的静水压力，形成异常高压。这种现象称为欠压实现象。与欠压实伴生的异常高压可驱使烃源岩中的油气排向相邻的储集层.欠压实特征：1孔隙度异常高2流体压力异常高11第二节油气初次

7、运移（三）新生流体的增压作用1．有机质生烃作用干酪根在热演化过程中生成的产物（油/气/水）。Momper（1978）：生成流体的体积超过原始干酪根体积的25%。不断生成的新生流体进入烃源岩的孔隙空间，使孔隙流体体积增加，在压实阶段，烃源岩排液顺畅时,体积膨胀产生的压力将推动油气运移；欠压实阶段，当排液不畅或受阻时,促进异常高压形成，引起烃类排出。2．蒙脱石脱水作用蒙脱石:膨润性粘土矿物,含大量层间水（按体积计算可占矿物的50%），在压实和热力作用下,逐渐转