石油基础知识(地质)
盆地变山川
断层活动造成地表塌陷、岩层破碎
褶皱活动使水平岩层折弯
断裂和褶皱活动 使水平岩层直立
总之,地壳运动使地下、盆地 内的岩层破裂、变形,演变成 非常复杂的地层构造。
经过数亿年的地质演变(人类已知的演变),中国大地上形成了 数百个沉积盆地,但是具有石油形成和分布的盆地约有40多个
盆地即地壳构造中的一个面积广大的统一沉降区,其面积大小差别 很大,如我国塔里木盆地面积可达55.7万平方公里,而合肥盆地2.3万 平方公里。
•喷发岩
不能生成油气 少部分可以储存油气
可作为盖层
五大连池
侵入岩 (岩墙)
喷发的 玄武岩
泰山 黄山
变质岩:原有的岩石由于温度、压力 及化学活动性流体的作用,发生成分、结 构、构造等变化形成的新的岩石,如大理 石。
不能生油,极少部分可储存油气
北京十三陵
板块运动使盆地、岩层产生剧烈形变
使在盆地水中沉积的岩石会出露地表 造成:“海枯石烂”、“海陆变迁”
背斜油气藏
断块油气藏
国外(如中东地区) 一个背斜的面积可达 几百或几千km2
国内的背斜油气藏少 而且面积小,多为几 到1km2以下。
储层上倾方向尖灭油气藏
中美 国国 始墨 终西 没哥 有湾 发常 现见
塑性岩石上窿形成一系列油气藏
地层不整合油气藏 我常油 国规藏 这方规 类法模 油很小 藏难 很发 多现
埋 藏 重油 3000
深
轻油
保存下来的 油气藏
构造活 动平稳
度
4000
增
150
加
5000
天然气
开勘 发探 场目
所标
油气地质研究和油气勘探的理论基础
有机成因油气理论梗概
油气有机成因理论认为油气是古代甚至现代的 有机物质生成的。
•海相生油理论 根据有机物质 生存环境和性质 •陆相生油理论
海相生油理论
盆地若想含油气必须是一个较长时期的深水环境,有较厚的沉积岩 发育,利于生油。
盆地内部又是高低不平的,可分为隆起、坳陷和斜坡三 部分。
济阳及滩 海地区勘 探开发形
势图
镇 车
滩
凹陷
沾
化凹
海 陷
惠民凹 陷
东
营
凹陷
同样,坳陷也是内部也是高低不平的,可分为凸起、 凹陷和斜坡三部分。
断层
同样,凹陷也是内部也是高低不平的,可分为背斜、洼 陷等。背斜往往是油气富集的地区。
勘探方法 二维地震和钻井。
二维地震一般是每 隔1公里或更远作一
条单方向的几公里
或十几公里的地震
数据采集。其以发
现大地震的勘探圈是闭地球为物理主勘。探中一
种最重要的的方法。它的原理 是由人工制造强烈的震动(一般 是在地下不深处的爆炸)所引起 的弹性波在岩石中传播时,当 遇着岩层的分界面,便产生反 射波或折射波,在它返回地面
层中的运移,这种地层称为“运载层”。 二次运移是石油在运载层中的运移后在能够阻挡运移的地方停止下
来聚集成为油藏。运移的方向一般是定向的。
(一)油田的概念
人们经常从新闻媒介中看到或听到“大庆油田”、 “胜利油田”、“辽河油田”等名字,这里所称的“油田”, 都指的是一个石油企业,其确切称呼是“xx油田有限公 司”或“xx油田分公司”。而我们在这里所说的“油田”, 则是地下能够生成石油、储藏石油、保护石油的一个复 杂的“地质体”。“xx油田有限公司”其实可能有很多个地 下油田。两个字相同,但各具不同的内在含意。
浮游生物
海洋
世界上已发现的三万多个油气田绝大多数分布 在海相地层中,故国外石油地质学家主张油气是由 海洋中低等动植物-即小型浮游生物和藻类等形成 的。
由于我国陆相地层发育,故上世纪初来华的外 国学者认为“中国贫油”,这种错误观点阻碍了中国 初期石油工业的发展。
陆地
海洋
GC185站点543m水深处活跃的水合物丘
石油是储存在岩石的孔隙、洞穴和裂缝之中。我们 经常可以听到“油湖”和“油海”的说法,容易使人联想到 石油就象湖泊和海洋一样在地下分布着,甚至有人担 心,深怕我国边境油田的石油会流到外国去。其实,这 是夸张的比喻带给人们的错觉,实际情况并不是这样。
圈闭
在地下,凡是能阻止油气运移并将分散的油气富集起来的地质构造就 叫做地质圈闭,也简称圈闭。它就好象是一个地下的储油仓库,能把油气 集中储藏起来。
圈闭的种类很多,但粗略的可以分成三大类:由地壳运动形成的隆 起,貌似一个倒扣的锅,一般称为“背斜构造”,或称构造圈闭;当两套不是 连续沉积的地层,形成交叉形状,由不渗透的地层起遮挡起来,称地层圈 闭;当储集层的四周被不渗透地层所包围,起了遮挡作用,称岩性圈闭。
油气在浮力作用下 聚集在储层的高部位
宏观上地下油气藏有 很多种形态和类型: •背斜油气藏 •断块油气藏 •不整合油气藏 •岩性油气藏
区域地质勘探
电法勘探的实质是利用岩 石电阻率不同,在地面测 量地下不同深度地层介质 电性差异,用以研究各层 地质构造的方法,
根据大多数油气藏的上 方都存在着烃类扩散的 特点,用化学的方法寻 找这类异常区,从而发 现油气田,就是油气地 球化学勘探。
圈闭勘探 在区域勘探发现显示好的地区,选取 局部圈闭进行钻探,看其是否有油气。
砂岩、泥岩、油页岩、砾岩
清澈海洋的岸边、 浅海沉积碳酸盐岩
岩 性 致 密 , 生 油 和 盖
页岩 层
泥岩
储 砂岩 油
1cm
砂砾岩
溶蚀缝中含油
1mm
孔隙度大、渗透率高的好储层
碳酸盐岩即我们常说的灰岩和白云岩 可以生油,可以储油,存储油气的空 间差别很大,也可以作为盖层
白云石晶间溶孔
溶缝中储油
火成岩由火山活动形成 包括: •侵入岩
湖相有机质富集层
有机质富 集层中有机质 主要源于湖相 浮游藻类、菌 藻类;
油气运移
大家都知道,一般的固体矿藏,如铁矿或煤矿,它们在哪里形成, 就可以在哪里找到,唯有石油和天然气与众不同。因为油气在地下是可 以流动的。
(一)、油气的运移 通常所说的油气运移都是指的从分散到集中的运移,包括初次运移
和二次运移。 初次运移是指生成的石油从生油层向邻近有孔隙、溶洞或裂缝的地
而巨美 中型国 国的阿 没地拉 有层斯 发不加 现整发 大合现 油油一 田藏个
岩性油气藏
油气参数
地质储量=面积╳ 厚度╳孔隙度╳饱和度/体积系数
勘探步骤
区域勘探 圈闭勘探 评价勘探
区域勘探 对整个盆地、坳陷进行地质调查,看其是 否具备含油气远景,以战略方向为主。
勘探方法 在野外露头研究础上,进行重力、磁 法、电法和化探等。
来时,用根高据度波灵的敏传的6播仪16路器.线记0录 和剖下 时 面(37.825-200.250,162.4km)
间,确定发生反射波或折射波 的岩层界面的埋藏深度和形 状,认识地下地质构造,以寻 找油气圈闭
牛头镇洼陷
鲁西隆起
广饶凸起
东营凹陷
陈家庄凸起
沾化凹陷
埕子口凸起
评价勘探
在发现油气的地方打井,以 获取油气为目的。
岩性体钻遇成功率在误 差 范 围 内 可 90% 。 深 度 误 差 在0.3%,厚度误差0.1%。钻 遇 油 层 成 功 率 在 87% , 试 油 成功率为81%。
油气生成
现代的生油理论还认为,生物体中的有机质先要转化成一种特殊 的有机质—“干酪根”,再由干酪根转化成石油。这种转化要在一定的 物理化学条件下才能实现,这个条件主要是地下温度。
除了温度的因素以外,还与埋藏的时间长短有关,温度和时间两 个因素可以互补。两种情况对干酪根转化成油的效果都是一样的。
可见,生成石油的地质条件是综合性的,它既需要使得沉积物 能具有缺氧的“还原环境”,又需要有相应的地层温度的作用等多方面 因素的配合,才能有效地生成石油。
油气是在盆地中形成的,有人说,有盆地就有石油,只是多少而已
一般来说,盆地越大石油越多。
生物有机质
沉积 作用
进入盆地 形成烃源岩
埋藏作用 达到100ºC
油藏破坏 油气散失
地壳抬升
断裂活动
烃
源
2000
油 气生 成速 率
生成油气 运移 排出烃源岩
进入储集层 形成油气藏
埋藏深度(m )和地下温度(℃)
岩
100
三维解释找河道
河道
河道
河道
河道
河道地震响应特征
陈家庄地区河道砂体空间展布图
陈家庄地区馆上段—明化镇组河道砂透视图
技术关键:依据河 道砂体的地震响应特 征,通过水平切片、地 层切片、透视技术、种 子点追踪等三维可视化 解释技术描述河道。
描述精度
砂体厚度 12米
砂体厚度 5.5米
常 规 剖 面 在 3000m 上 下 可 识 别 厚 度 10m 左 右 的 砂 体,测井约束反演剖面可 分 辨厚 度大 于5m的砂体 , 描 述 岩 性 体 的 大 小 为0.213km2。
1.5m
海
气烟囱
相
有
机
质
生
油
细菌垫
气
的
直
接
证
据
管状蠕虫
水合物形成的 丘形海底地貌
(Sassen R, Sweet S T, Milkov A V, 2001)
陆相生油理论
20世纪初叶至解放前,我国学者谢家荣、潘钟祥、王竹 泉、孙健初和黄汲清等根据大量野外地质调查,提出了陆 相的湖泊中低等动植物也是油气生成主要的源生物,提出 了原创性的“初始陆相生油论”,解放后发展“成熟陆相 生油论”,因而克服了“中国贫油”的影响,为中国成为 产油大国提供了理论基础。
勘探方法 目前随着油气勘探程度的提高,一些大的构造已经 钻探完毕,下步的钻探目标主要集中在面积小、埋 藏深、不易找到的隐蔽油气藏。因此,需要更精细 的勘探方法,目前主要使用的是三维地震。