( 二) 垂向充注
主要是垂直于储集层方向的充注。进入圈闭的油气, 同样也是先向储集层具较高孔渗的部位充注, 然后逐渐向相邻较低孔渗部位扩展。源源不断而来的高成熟油气总是通过高孔渗部位向低孔渗部位运移, 结果高孔渗砂层中的含油气饱和度和成熟度均高于低孔渗砂层中的油气, 造成圈闭中在垂向上有成熟度的差异。表现在高孔渗砂层中的饱和烃含量较高, 而非烃和沥青质含量却较低 , 由此可以判断和分析油气充注的方向和历史, 并反映储集层的非均质性。
( 三) 充注方式
在地质条件相对稳定的条件下, 同一油源油气的充注是一个带有幕式特征的连续过程, 这是由幕式排烃、幕式运移所决定的。
二、油气混合过程
储集层的非均质性和充注过程的差异性, 造成圈闭中油气的组分和化合物在侧向和垂向上都具非均质性。正因为油气在空间上存在着这些差异, 也就必然存在消除这些差异的混合过程, 所以充注和混合是几乎同时存在的两个过程。圈闭中油气发生混合的机制, 主要是密度差混合、浓度差混合以及热对流混合这三种作用。其中以前两种作用最为重要,
( 一) 密度差异的混合作用
它实质上是流体密度的差异引起的重力混合作用。烃类向圈闭充注时, 储集层顶部是早期聚集的成熟度较低、密度较高的石油, 而靠近圈闭充注点的翼部或底部则是后期聚集的成熟度较高、密度较低的石油。结果, 在圈闭的高部位存在密度相对较大的石油, 而低部位存在密度较小的石油, 形成密度倒置。因此, 必然发生重质石油往下沉、轻质石油往上浮的作用, 直到油气按重力分异完全混合为止。
( 二) 浓度差异的混合作用
实质上就是扩散混合作用, 引起这一作用的直接原因是油气组分浓度差异。与流体的重力混合作用相比较, 扩散混合作用是分子运动引起的微观现象, 但却是普遍存在、永不停息的作用。其结果是部分或全部消除了侧向上的浓度梯度, 在垂向上建立起由重力分异作用形成的浓度梯度。还取决于以下几个因素: 温度升高扩散混合速度加快, 储集层的渗透率变低扩散混合速度降低, 烃类的小分子比大分子有较快的扩散混合速度。
三、油气富集过程
油气在圈闭中聚集的过程, 实际上也就是油气在圈闭中富集成藏的过程。随着油气不断向圈闭中充注, 在重力、扩散和热对流的混合作用下, 油气在圈闭中不停地运动, 同时也不断富集起来。这一过程主要表现在以下三个方面: 油气把水从储集层顶部不断往下排替; 油- 水界面或气- 水界面逐渐向下移动; 油气中的压力不断增加。由于油( 气) 与水的密度差, 造成圈闭中油( 气) - 水界面以上任一高度的油( 气) 压力都比水大, 结果形成一个向下的势梯度把水往下排替, 同时油( 气) - 水界面逐渐向下迁移。
人们通常把一个油藏大致分为四个带 ①含油带②过渡带③残余油带,④饱和水
3、油型气的特点 见2004 (2013)
1 水动力圈闭的特点及类型。 见(2003) 2 油气初次运移时期的确定方法
答:1)根据压实阶段确定
早期压实阶段石油尚未生成, 重结晶阶段石油难以排出,故最重要的初次运移发生在晚期压实阶段。晚期压实阶段相当于埋深1300 ~2600m。如地温梯度为8℃ /100m, 则初次运移期间地温为119 ~223℃, 超出生油温度范围,形成大油藏的可能性小, 但可形成气藏;若地温梯度按3℃ /100m计, 则初次运移期温度为54 ~93 ℃, 低于生油所需温度, 只能有生物甲烷气体; 若地温梯度为5℃ /100m, 则初次运移温度为80 ~145℃, 这种情况下形成大油藏的可能性是很大的。青柳宏一和浅川忠实际上是考虑了有利的压实期( 作为排烃期) 与主生油期的匹配关系。类似的研究还有真柄钦次( 1980 ) , 在此不再重复。
2)根据微裂缝形成时间确定
按照微裂缝排烃的模式, 初次运移发生的时间就是微裂缝形成的时间。微裂缝形成时间可根据油气生成史、异常压力史研究确定, 一般用计算机模拟来实现。一般Ro 为0. 5% ~0. 7% 即可产生微裂缝而发生初次运移。
3)根据有机包裹体确定
有机包裹体是运移期油气的原始样品。通过成岩序次的研究, 测定有机包裹体形成的温度, 就可确定油气运移的时间及深度。
(2014)
1 煤层气藏形成需要的良好区域地质条件 见2007 2 根据控制圈闭形成的地质因素可将圈闭分为几大类 见2007 3 影响沉积有机质分布的主要因素
答:沉积有机质的分布是相当广泛的,其主要影响因素有下列4个方面:
1) 生物物产的产量:主要取决于阳光、温度、湿度、含盐度和营养。在海洋,温湿带的浅海区有良好的透
光性和营养条件,集中了海洋生物的绝大部分;在大陆以湿热带最重要。
2) 原始有机质的保存条件:指生物死亡后的沉降、沉积和埋藏过程中的氧化还原条件。
3) 沉降、沉积速率:两个方面的含义,一是有机、无机质点的绝对沉降速率,沉降、沉积越快,有机质保
存下来的越多;二是有机、无机质点的相对沉降速率,若无机物沉积速率快或供给量大,将会稀释有机质。
4) 沉积物的粒度:粒度越细所含有机质越多,原因是:a 从沉积分异角度看,呈胶体或悬浮态的有机质点
同粘土质点有很大的一致性,可同步降落;b 粘土比表面积大,吸附有机质的能力较强;c 形成泥质沉积的环境往往具有有利的保存条件。
4 海相陆相石油的区别
答:主要有以下几方面:1、石油类型:海相石油以芳香-中间型和石蜡-环烷型为主,陆相石油以石蜡型为主,部分以石蜡-环烷型;2、含蜡量:含蜡量高是陆相石油的基本特征之一。在我国陆相石油的含蜡量普遍大于5%,一般为10%-30%,而海相石油含蜡量均小于5%,一般0.5%-3%。3、含硫量:海相石油一般为高硫石油,陆相石油一般为低硫石油。4、微量元素钒、镍含量与比值:海相石油中钒、镍含量高,且V/Ni>1;而陆相石油中钒、镍含量较低,且V/Ni<1。5、碳稳定同位素的分布:海陆相石油的碳稳定同位素组成也有明显差别。据聊永胜统计,第三系海相石油的?C值一般大于-27‰,而陆相石油的?C值一般小于-29‰。
13135 确定油气藏形成的时间与期次的储层成岩矿物分析法及原理 见2004 1 岩性油气藏特点及主要类型 见04年题 2 初次运移模式 见07年题
大题部分—论述
(2003)
1有机质的成烃演化阶段(与干酪根有关)
晚期成烃理论是指有机质随着沉积物埋藏成岩演化在成岩作用晚期生成油气的理论,有机质的成烃演化阶段一般与沉积物的成岩作用一一对应。通常将有机质成烃演化过程划分为三个阶段:即未成熟阶段,成熟阶段 和 过成熟阶段
1) 未成熟阶段(成岩作用阶段)
(1)划分界限:此阶段从沉积有机质被埋藏开始到门限深度为止。R<0.5% (2)物质基础:脂肪、碳水化合物、蛋白质和木质素等生物聚合物。 (3)化学作用过程:有机和无机过程。生物水解、和降解 (4)烃类产物:挥发物、少量未成熟-低熟油 (5)特点:正构烷烃具有明显的奇碳数优势 (6)终结物:干酪根
早期,由于有机质被细菌分解或水解,使原来生物聚合物转化为分子量较低的脂肪酸,氨基酸,糖等生物化学单体。同时产生 等简单分子。随埋藏深度加深,细菌停止活动,那些生物化学单体无机转化成(缩聚)成复杂高分子的腐殖酸类(未熟油)进一步演化为干酪根,又与周围矿物络合成稳定的不溶有机质。成岩作用后期,干酪根产生 和重杂原子组成。该阶段尤其是成岩作用早期,生成和少量高分子烃(大部分为以上的重烃,为生物标志化合物)→生物成因气阶段(厌氧细菌生物化学作用)。
2) 成熟阶段(深成作用阶段)
深成作用阶段为干酪根生成油气的主要阶段。按干酪根成熟度和成烃产物划分为:
(1)划分界限:该阶段从有机质演化的门限值开始至生成石油和湿气结束为止。R为0.5%-2.0% (2)物质基础:干酪根。
(3)化学作用过程:当达到门限深度和温度时,在热力作用下,粘土催化作用,干酪根初期热降解生成石油,后期热裂解生成轻质油和湿气。
(4)烃类产物:湿气、凝析气、成熟石油
(5)产物特点:该阶段按干酪根的成熟度和成烃产物划分为油带和轻质油、湿气带。其特点分别为: 油带:石油以中-低分子量的烃类为主,正烷烃奇碳优势逐渐被成熟油冲淡至消失,环烷烃和芳香烃的碳数和环数减少,曲线由双峰变为单峰。
轻质油带、湿气带:液态烃急剧减少,C1~C8轻烃将迅速增加,在适当条件喜爱,可以形成凝析气。 (6)终结物:干酪根残渣。 3) 过成熟阶段