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油气运移的研究现状.

河道砂岩体、深水 浊积砂岩体
研究进展
坡折带控砂理论 构造绕曲控继理论
存在问题
成因机理清 楚,分布规 律复杂

储 集 岩 体
隐蔽 式油 气藏
砂岩透镜体油气藏
ⅠA ⅠB
泥岩中成岩裂缝 泥岩中构造裂缝
通常条件下,在地震剖 面上无法识别出圈闭中 储层的形态与圈闭中油 气的存在
泥岩 裂缝
裂缝油气藏
碳酸 盐溶 洞
油气运移动力
柴文峰
在含油气盆地形成演化、油气藏形成破坏的全过程中, 油气运移始终起着重要的纽带作用,所以它是石油地质学 的基本理论课题之一,更是油气勘探开发中必须探讨的实 际问题。油气运移体现了油气这种流体矿产的最大特征, 是石油地质的生命线。油气运移一直是石油地质学中研究 的重难点,同时,油气运移是一个相当繁杂的过程,包含 了动力学和运动学等环节。 油气运移的动力主要为浮力、水动力和毛细管 力, 决定运移方向和聚集场所的流体势(梯度)主要由这 三种力所组成。
浮力是推动油气运动的基本动力。浮力是垂直
方向的力。是由连续油柱中的某些点和相邻的孔隙 水之间的压力差引起的。它是油和孔隙之间的密度
差以及油柱高度的函数。(图10.30)
p Yp g ( w p )
式中 Yp——油柱高度; g——重力加速度;
w ——水的地下密度; p ——油的地下密度。
运移动力
主要是:浮力、水动力(与运移方向 一致时) 主要是:毛细管阻力、水动力(与运移方向相反时)
主要是:浮力、水动力(与运移方向 一致时)和分子扩散力 与石油基本相同,只是毛细管阻力比石油大,其他摩擦 力和吸附力均比石油小。 与石油基本相同, 对通道透过性的要求可以比石油低。
运移阻力
运移通道
具孔渗性的地层、不整合面、层理面、裂 缝和断层。 由高势区向低势区:静水下,沿浮力方向遇封盖层后沿运 载层顶面或断层面的上倾方向;动水下,先沿浮力和水 动力合力方向,遇封盖层后沿运载面顶面或断层的上倾 方向。 决定于运移通道的连续性、圈闭的位置、流体势 梯度、油源的丰度和含油气盆地的大小。一般侧向运移 的最大距离不超过盆地长轴半径 基本上与初次运移的时期相同。
油气运移包括初次运移和二次运移 两个阶段。
油气初次运移 是指油气自生成后 从烃源岩中向外排出的过 程,是烃源岩内的运移, 也即排烃过程,初次运移 既可以指向相邻储集层, 也可以指向其他渗透性介 质,如不整合面或断层裂 缝系等。 油气二次运移 是指油气脱离烃源岩后在 储集层或其他渗透性介质 中的运移,是烃源岩外的 所有运动过程的总称。
基本上与石油相同, 但天然气的扩散则是 由高浓度向低浓度的方向,不受剩余压力 或异常高压梯度方向控制
只有天然气生成,就能以任何一种相态向 外排出,所以生气期一般说就是排气期, 因为每种相态都可以排出相当数量的天然 气。
二次运移
内容
运移相态
石油
具孔渗性的地层、不整合面、层理面、裂缝和断层。
天然气
水溶相、油溶相、气相和扩散相。
正常压实情况下, 从源岩的边部排出,慢慢向中部扩展, 可以达到 整个源岩的厚度。非正常压实情况下,微裂隙首先在源岩异常压力 最大的中心部位产出,石油从源岩中部向两边排出。
正常压实情况下,源岩含油饱和度达到并超过临界排油饱和度时有 油相运移。非正常压实情况下,源岩产生微裂缝时,有混相流体流 出,一般是滞后于大量生油的时期。
碳酸盐岩不整合与溶洞型油气藏
叠合不整合面控洞 叠合枢纽带控油
预测方法众多
ⅠC
剥蚀不整合面 地下水溶漓带

封 盖 条 件
隐蔽 式油 气藏
水动 力封 阻 通常条件下,在地震剖 面上无法识别出圈闭中 盖层的封堵形式及圈闭 中油气的存在 重力 拖曳
水动力封闭油气藏
ⅡA ⅡB
水动力封阻
只形成在水动力条 件相对活跃地区 富集原理清楚 主控因素复杂 预测方法处于 探索
它要在岩石中运动必须克服系统中的毛细管阻力。
排替压力=
油水界面张力,dyn/cm; 式中 ——
—— 润湿性,以水界面与岩石表面的
接触角表示,度; R——孔喉半径,cm。
2 cos R
隐蔽(复杂)油气藏中动力对封盖条件的作用
分类
代号 名称
基本模式 地质特征
名称
岩性 砂体


亚类
形成条件与 成因机理
可以有水溶相、油溶相、游离气相和扩散 相四种 除与石油相同外, 浮力也有一定作用, 还有 分子扩散力。 与石油相同。但毛细管阻力大,与孔喉 间的摩擦力、颗粒分子间的吸附力、气与 气间的内摩擦力均较石油小。 主要是源岩中的孔喉系统、微裂隙以及穿 过源岩的断层
排烃阻力
排烃通道
排烃方向和距 离
排烃主要时期
运移方向
与石油基本相同,只是受水动力方向的影响比石油小, 更趋于铅直向上的浮力方向。但对天然气的扩散来说, 则是由高浓度向低浓度方向。 决定天然气运移距离的因素,基本于是有相同。但对天 然气的扩散来说,只要存在着浓度差,就没有运移距离 的限制。 基本上与初次运移的时期相同。
运移距离
运移时期
浮力和毛细管阻力
露头油藏
潜水面上重力拖曳
只形成在构造变动 较强烈地区 普遍存在发育,但 力束 缚 分子 溶解 受温压和介质条件诸方 面控制,产状多变复 分子 吸附
埋 深 ( Z ) 压力(MP)
深盆气藏
ⅡC ⅢA ⅢB
毛管力束缚 温压较高,水矿化度 较低地区 压力高、煤温度低变 质程度高、外部封闭 条件较好 压力低温带。两极永 久冻土下及低纬度陆 坡带

形 态 特 征
隐蔽 式油 气藏
水溶气藏
普遍存在,利 用价值很低。
富集机理不明 主控因素复杂 预测方法困难
在含煤盆地普遍存 在,有10-30%可供 利用 储量巨大,目前开 采工艺复杂,预计 在15年后可望投产 利用
初次运移
内容
成因、母质
石油
主要是有机成因。母质主要是分散的、型干酪根
天然气
除有机成因外,还可以有无机成因。除各 类分散的千酪根外,煤也是主要源岩。
排烃相态 排烃动力
以油相运移为主, 气溶相运移。 在正常压实层系中主要是瞬时剩余压力,在非正常压实层系中 主要是异常高压力。 亲水介质中的毛细管阻力, 与孔隙喉道间的摩擦力;与颗粒分子 间的吸附力, 油与油间的摩擦力。 源岩中的孔喉系统, 干酪根网络, 层理面,微裂隙以及穿过源岩的断 层。
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