石油天然气地质 4-1油气运移概述课件.ppt

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1、第一节油气运移概述第二节油气初次运移第三节　油气二次运移第四节油气运移研究方法第四章石油和天然气的运移1概念：地壳中的石油和天然气在各种天然因素作用下发生的移动。一、油气运移概念及证据第一节油气运移概述2油气运移的结果：（1）使分散的油气在储集层的适当部位富集起来形成油气藏；（2）直接运移出地表，成为油气苗；（3）导致油气的分散，使油气藏遭破坏。3油气运移的证据：4二、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输导层的运移二次运移:油气进入储集层或输导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

2、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：5油气的运移和聚集6油气初次运移和二次运移7三、油气运移的基本方式1、渗滤：机械运动，整体流动，遵守能量守恒定律，由机械能高的地方向机械能低的地方流动。★—渗滤、扩散2、扩散：分子运动，使浓度梯度达到均衡。扩散方向：从高浓度向低浓度。8Q：单位时间内流体通过岩石的流量，厘米3/秒；F：液体通过岩石的截面积，厘米2；μ：液体的粘度，厘泊；L：岩石的长度，厘米；(P1-P2)：液体通过岩石前后的压差，大气压；K：岩石的渗透率，达西，标准单位为μｍ2，

3、1达西=0.987μm2。渗滤可用达西定律来描述:9流体在地下的渗滤规律可用流体势来描述:相对于基准面单位质量流体所具有的机械能总和:gZ+dp/+q2/2式中：--高程Z处流体势,J/kg或m2/s2;Z--高程，m;g--重力加速度,9.81m/s2p--高程Z处流体压力,Pa;--流体密度,kg/m3q--流速,m/s.10扩散是物质传递的一种方式，是由于浓度梯度而产生的质量传递。流体中的扩散速率与浓度梯度有关，服从费克第一定律：J＝-DgradC式中：J：扩散速率D：扩散系数，C：物质浓度扩散方

4、向：从高浓度向低浓度。D与分子大小有关，分子越小，扩散能力越强，轻烃具有明显的扩散作用。11成藏后的扩散流主要表现为油气的散失在孔渗性差的致密岩层中主要是扩散流，在孔渗性较好的岩层中主要是达西流.12扩散散失扩散成藏13润湿相：易附着在岩石上的流体非润湿相：不易附着在岩石上的流体。岩石的润湿性与矿物组成及流体性质有关。岩石颗粒多数为水润湿。四、岩石的润湿性——流体附着固体的性质，吸附作用。14孔隙介质中油水的分布形式亲水孔隙介质：孔壁及颗粒表面为水所润湿，油相被挤到孔隙中心部位。当油相饱和度很小时就会形成孤立的油珠

5、。这种油珠可以堵塞孔隙喉道阻碍流体运移，称为“贾敏效应”b-亲油孔隙介质a-亲水孔隙介质15孔隙介质中油水的分布形式：b-亲油孔隙介质a-亲水孔隙介质1617五、油气运移临界饱和度油或气、水同时存在时，油或气相运移所需的最小饱和度。某相流体饱和度低于一定数值时，相对渗透率为0，不流动。烃源岩中油相运移临界饱和度可小于10％，甚至可降到1％。18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--上覆沉积物的平均总体密度；g--重

6、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19地层压力：地下岩层孔隙流体的压力，又称地层流体压力或孔隙流体压力。P＝ρwh/10或P＝ρwgh单位：大气压(atm)或帕斯卡(Pa)。1atm＝101kPa。水压头：地层压力所能促使地层水上升的高度（上覆水柱的高度）：h＝P/(ρwg)式中,P为地层压力，h为水压头，ρw为水的密度，g为重力加速

7、度。由于，水的密度为1，1个大气压的地层压力约相当于10m高的水柱重量。20静水压力：由静水柱重量所造成的压力。是由连通在地层孔隙中的水柱所产生的压力。pw=ρwgH式中pw---静水压力；H--上覆水柱高度；ρw--水密度；g--重力加速度静水压力梯度：上覆水柱增加单位高度时所增加的压力。单位用Pa/m单位表示。静水压力梯度约为0.1×105Pa/m.210.1×105Pa/m0.23×105Pa/m22单一储集层内静水压面示意图测压面：同一层位各点水压头顶面所组成的一个面。静水条件下，测压面水平；动水条件下，测

8、压面倾斜。23折算压力与水流方向示意图折算压力：测点相对于某一基准面的压力，相当于由测压面到折算基准面的水柱高度所产生的压力。A点的折算压力P’＝h1ρwg＋PA＝(h1＋hA)ρwg24