石油天然气地质学复习题.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date石油天然气地质学复习题石油天然气地质学复习题石油地质学复习参考一、名词解释（30分）：1、生物标志化合物：沉积物和石油中来自生物体的原始生化组成，其碳骨架在各种地质作用过程中被保留下来的有机化合物。2、圈闭：圈闭是指储集层中能聚集和保存油气的场所或容器。3、系列圈闭：沿一定的路线上溢出点依次升高的多个圈闭；4、溢出点：指圈闭容纳油气的最大限度的位置，若低于该点高度，油

2、气就溢向储集层的上倾方向。该点是油气溢出的起始点，又叫最高溢出点。5、TTI：即时间温度指数（TimeTemperatureIndex）。根据促使有机质成烃热演化的温度和时间之间的相互关系，提出的一种定量计算有机质成熟度的指标。6、CPI：碳优势指数，反映有机质或原油的成熟度。7、初次运移：是指油气脱离烃源岩的过程，是发生在烃源岩内部的运移，烃源岩是初次运移的介质。8、流体势：单位质量的流体所具有的机械能的总和；9.天然气：指与油田和气田有关的气体，其主要成分是烃类气体，也包含少量的非烃类气体。10.绝对渗透率：当岩石为某一单相流体饱和，岩石与流体之间不发生任何物理化学反应时，在一定压差作用下

3、，流体呈水平线性稳定流动状态时所测得的岩石对流体的渗透率，称为该岩石的绝对渗透率。11相渗透率：又称有效渗透率，指储集层中多相流体共存时，岩石对其中每一单相流体的渗透率，分别用K0,Kg,Kw分别表示油、气、水的有效渗透率。12.孔隙结构：是指岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其相互连通关系。13.饱和度：储层岩石孔隙中某种流体所占的体积百分数。14.盖层闭合度：15.油气藏：地壳上的油气聚集的基本单元，是油气在单一圈闭中的聚集。16.油田水：狭义的油田水是指油田范围内直接诶与油层连通的地下水。17.沉积有机质：在适宜的条件下在沉积物（岩）中保存下来的有机质。18.力场强度：把单位

4、质量流体在力场中受到的力E为力场强度。19二次运移：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。20.流体势：将单位质量的流体所具有的机械能之和。21.石油：以液态形式存在于地下岩石孔隙中的可燃有机矿产，主要成分是烃类，并含有非烃化合物及多种微量元素，相态以游离态为主，并溶有大量烃气和少量非烃气以及固态物质。22.油气显示：石油、天然气、石油沥青矿物在地表的天然露头或钻井的人工露头。23.干酪根：沉积岩中不溶于碱、非氧化型酸和有机溶剂的分散有机质。24.烃源岩：富含有机质，生成过足以形成工业性油气聚集的细粒沉积岩。25.油气运移：指地壳中的石油、天然气在各种自然因素的作用下所发生的位置

5、移动。26生油门限:生油岩在地质历史中随着埋藏在地下的深度加大，受到的压力和温度增加，其中的有机质逐步转变成油或气。当生油岩的埋藏到达大量生成石油的深度(也是与深度相应温度)时，叫进入生油门限。27固态气水合物：为由气水与天然气（主要是甲烷）结合行程单白色固态的结晶物。28低未熟油:所有非干酪根晚期热降解成因的各种低温早熟的非常规石油，称为低熟油。29生油窗：指热催化作用下，有机质能够大量转化为石油和湿气的生油时期。即有机质大量生成液态石油的温度(或深度)区间。30油气聚集带：油气聚集带是油气聚集条件相似的、位置邻近的一系列油气藏或油气田的总和。31油气系统：油气系统是一个包含一个有效烃源岩体

6、和与该烃源岩体相关的所有已形成的油气以及油气藏形成所必不可少的的一切地质要素及地质作用的自然系统。32控制储量：在特定煤田、油气田一定范围内，在预探阶段完成后，初步探明了能源矿藏类型，矿体形状（含煤或油气面积、厚度倾角），在此基础上计算的地质储量。33氯仿沥青“A”：是用氯仿从岩石中抽取出来的有机质，也就是能够溶于氯仿的可溶有机质。34煤型气：指腐殖行有机质进入成熟阶段以后形成的天然气。35异常高地层压力：某一深度地层的地层压力明显高于静水压力，则称该地层具有异常高地层压力36区域盖层:指遍布在含油气盆地或拗陷的大部分地区、厚度大、面积广且分布较稳定的该层。37凝析气藏：在产层中具有逆蒸发现象

7、的气藏及油藏的含气部分称为凝析气藏。38.石油的旋光性：当偏振光通过石油时，能使偏光面旋转一定角度的特性。39.生物化学气：在低温（6000米；（2）温度：250度，高温高压；（3）作用阶段：变生作用阶段，半烟煤-无烟煤的高度碳化阶段；（4）作用因素：热变质；（5）主要产物：湿气、凝析气、干酪根残渣，深部高温高压下热变质成干气和石墨。11试论述异常地层压力产生的原因以及异常压力对油气成藏的作用异常压力与油气的生成、运移和聚集关系密切。异常高压的产生机制归结为：泥岩欠压实；构造活动（断层、褶皱、侧滑或平移、来自断层下降盘的挤压、盐丘或泥岩底辟运动、地震）；生长断层；压力传递；水热增温；有机质降解

8、；气体运移；渗透作用；密度差异（浮力作用）。这些成因可按性质分为物理的、化学的；或按作用过程分为有效应力成因的和流体扩张成因的。异常低压来源于：永冻土退化；气藏内气的快速泄露；温度降低；天然气水合物的形成；由于剥蚀或冰盖消失导致上覆岩层的压力降低，从而引起岩石体积的膨胀。在油气生成方面，异常高压可降低烃源岩的成熟度，延缓烃源岩热演化的进程，当地层压力超过一定门限时，压力对成烃有明显的抑制甚至是阻止作用，表现为压力系数与烃源岩生烃门限深度、石油窗下限深度的正相关。在油气运移和聚集方面，异常高压具有建设和破坏双重作用：发育异常高压的泥岩可作为良好的盖层，尤其是作为良好的区域性盖层，有利于油气成藏；

9、异常高压可以成为泥岩排水、排烃的动力，产生的裂缝既可作为良好的油气运移通道，也可能导致油气盖层的破坏，促使油气重新分布，导致幕式成藏。12.试从生油母岩类型、油气生成的动力因素、油气生成的阶段等方面论述干酪根晚期热降解成烃理论的基本特点。13.试述背斜油气藏的成因类型及特征：构造变形形成的圈闭，称为构造圈闭。构造圈闭中的油气藏，称为构造油气藏。它可进一步分为：背斜油气藏；断层油气藏；裂缝性背斜油气藏；刺穿背斜油气藏等4种基本类型以及这些类型复合的多因素构造油气藏。背斜圈闭的形成机理圈闭的形成条件较简单，主要是层状展布的储集层顶面拱起，上方被非渗透性盖层所封闭，而底面和下倾方向被高油气势面或和非

10、渗透性岩层联合封闭而形成的闭合低油气势区。圈闭的面积可由通过溢出点的闭合的构造等高线加以圈定。背斜油气藏的基本特点背斜圈闭中聚集工业规模的烃类流体后，即成为背斜油气藏。背斜油气藏的油气分布特征如下：油气局限于闭合区内；气居上，其下为油，水位于油下；气油、油水或气水界线与构造等高线相平行；烃柱高度应等于或小于闭合度。背斜油气藏中的储油层应呈层状展布，具有良好的孔隙、渗透性，尽管绝大多数油层的储集性是不均一的，纵、横向可能存在较大的变化，但应是相互连通的。油层范围内具有统一的压力系统，油(气）水界面是统一的。当一个背斜腹部存在多层储集层时，如果各油层之间并未完全分隔，而且相互连通，这种相互连通的多

11、油层构成统一的块状储集体，常是形成巨大油气藏的重要条件之一。如果多层储集层是被非渗透层封隔时，每一个储层均可形成多个独立的单一圈闭和多个油气藏（总体上，该气藏类型可称为为复式背斜油气藏）。背斜油气藏的主要类型背斜油气藏的分类有多种，按背斜构造成因分为两大类：一次褶皱形成背斜和同生背斜。同生背斜按形成条件可进一步分为：同沉积背斜；差异压实背斜；塑性流动形成的隐刺穿背斜；与同生断层发育有关的逆牵引背斜等。同生背斜形成较早，对油气聚集，特别是早期聚集较为有利。01生油岩具有什么特点？生油岩一般是粒细、色暗、富含有机质和微体生物化石、常含原生分散状黄铁矿、偶见原生油苗。02通过哪些方法划分干酪根的类型

12、？比较不同类型干酪根的基本差异。光学分类：藻质、无定形、草质、木质和煤质五种组分。根据元素组成及演化划分为三种主要类型：、型。(1)I型干酪根：原始氢含量高和氧含量低，H/C原子比介于1.25-1.75，O/C原子比介于0.026-0.12。以含类脂化合物为主，直链烷烃很多，多环芳香烃及含氧官能团很少；它可以来自藻类堆积物，也可能是各种有机质被细菌强烈改造，留下原始物质的类脂化合物馏分和细菌的类脂化合物；生油潜能大，相当于浅层未成熟样品重量的80%。(2)型干酪根：原始氢含量较高，但稍低于I型干酪根，H/C原子比0.65-1.25，O/C原子比0.04-0.13。属高度饱和的多环碳骨架，含中等

13、长度直链烷烃和环烷烃甚多，也含多环芳香烃及杂原子官能团；来源于海相浮游生物(以浮游植物为主)和微生物的混合有机质；生油潜能中等。(3)III型干酪根：原始氢含量低和氧含量高，H/C原子比0.46-0.93，O/C原子比0.05-0.30，以含多环芳香烃及含氧官能团为主，饱和烃链很少，被联接在多环网格结构上；来源于陆地高等植物，含可鉴别的植物碎屑甚多，可被河流带入海、湖成三角洲或大陆边缘。03沉积有机质向油气转化的一般阶段及特点。生物化学生气阶段(未熟-低熟阶段)深度范围是从沉积界面到数百乃至1500m深处；温度介于10-60，以细菌活动为主；与沉积物的成岩作用阶段基本相符，相当于碳化作用的泥炭

14、-褐煤阶段。热催化生油气阶段(成熟阶段)沉积物埋藏深度超过1500-2500m，进入后生作用阶段前期；有机质经受的地温升至60-180，相当于长焰煤-焦煤阶段；促使有机质转化的最活跃因素是热催化作用，温度因素是主要的。热裂解生凝析气阶段(高成熟阶段)埋藏深度超过3500-4000m；地温达到180-250；后生作用阶段后期，相当于碳化作用的瘦煤-贫煤阶段。有机质高成熟时期深部高温生气阶段(过程熟阶段)深度超过6000-7000m，温度超过了250，沉积物已进入变生作用阶段，相当于半无烟煤-无烟煤的高度碳化阶段。已形成的液态烃和重质气态烃强烈裂解，变成热力学上最稳定的甲烷；干酪根残渣释出甲烷后进

15、一步缩聚，H/C原子比降至0.45-0.3。04碳酸盐岩储层与碎屑岩储层的孔隙成因和主控因素比较。碎屑岩储层原生孔隙发育的影响因素：(1)矿物成分对原生孔隙的影响矿物成份主要以石英、长石、云母。矿物成份对储集物性的影响主要两个方面：矿物的润湿性：润湿性强，亲水的矿物，表面束缚薄膜较厚，缩小孔隙空间，渗透性变差。矿物的抗风化能力：抗风化能力弱，易风化成粘土矿物充填孔隙或表面形成风化层减小孔隙空间。因此，长石砂岩较石英砂岩物性差。(2)岩石结构对原生孔隙的影响包括粒度大小、分选、磨圆、排列方式。粒度和分选系数的影响粒度：总孔隙度随粒径加大而减小。分选：粒度中值一定时，分选差的岩石，小颗粒充填大孔隙

16、，使孔隙度、渗透率降低；分选好的岩石，孔渗增高(3)杂基含量对原生孔隙的影响杂基：指颗粒直径小于0.0315mm的非化学沉淀颗粒。代表沉积环境能量杂基含量高，一般代表分选差，平均粒径也较小，喉道小，多为杂基支撑，孔隙结构差，其孔隙、渗透性也差。碎屑岩储层原生孔隙度发育程度，归根结底是由其沉积环境所决定。沉积环境的影响在于水动力条件、物源供给条件的影响，它们影响矿物成分、结构和杂基含量。沉积环境不仅决定储层孔隙度的发育，而且决定储层的渗透率，储层厚度和储层的分布范围。影响碳酸盐岩溶洞的因素：溶孔和溶洞的发育程度，主要决定于岩石本身的溶解度和地下水的溶解能力。(1)碳酸盐岩的溶解度n碳酸盐岩溶解度

17、与其成分的Ca/Mg比值、其中所含粘土的数量、颗粒大小、白云岩化程度、重结晶程度等因素有关。n在地下水富含CO2的情况下，溶解度与Ca/Mg比值成正比关系，即石灰岩比白云岩易溶。n地下水中富含硫酸根离子时，白云石的溶解度会大于方解石。n随着颗粒变小，溶解度降低。(2)地下水的溶解能力地下水的溶解能力是由地下水的性质和运动状态决定的；随着CO2含量的增加，溶液的pH值降低，对碳酸盐岩的溶解能力大大增强；动水条件容易溶解；地下水的温度升高，容易溶解。溶蚀程度可能增加两倍。(3)地貌、气候和构造的影响溶蚀带在河谷和海、湖岸附近地区较为发育。温暖潮湿地区，溶蚀作用最为活跃。在不整合古风化壳地带易形成岩

18、溶带。在断层发育地区，岩溶带常紧随断层分布。易产生构造裂缝的构造部位易形成岩溶带。(4)渗流、潜流与岩溶带形成05简述影响物性封闭盖层封闭能力的主要因素。Pc=2cos/r矿物组成、粒度、孔喉半径、孔隙度/渗透率、致密程度06简述生物气形成的基本条件和组成特征。(1)拥有丰富的原始有机质，特别是腐殖型和混合型有机质，这是细菌活动所需碳源的物质基础。(2)严格的缺游离氧、缺硫酸盐环境，这是厌氧的甲烷菌群繁殖的必要条件。(3)地温低于75时，甲烷菌才能大量繁殖；当温度超过75时，甲烷菌大量死亡，不利于甲烷气的生成。(4)最适合甲烷菌繁殖的pH值为6.57.5。生物化学气的组成主要是甲烷，可高达98

19、%以上，重烃气(C2+)含量极低，一般2%，干燥系数(C1/C2+)在数百以上，属于干气。有时可含有痕量的不饱和烃以及少量的CO2和N2。生物化学气的甲烷以富集轻的碳同位素12C为特征。其甲烷的碳同位素含量13C1的范围从-55-100多数在-60-80。07比较不同成因天然气在甲烷同位素含量方面的差异石油伴生气和凝析油伴生气的共同特点是重烃气含量高，一般超过5%，有时可达2050%，石油伴生气的甲烷碳同位素含量为-55-45，凝析油伴生气的-5040。过成熟的裂解干气，以甲烷为主，重烃气极少，12%，甲烷碳同位素-35-40。无机成因气区。13C1由-7到-41，13Cco2由+27到-7(

20、在0附近特别集中)。洋脊喷出气、温泉气、火山气和各种岩浆岩和宇宙物质包裹体中的气体均落于此区。生物化学气区。13C1由-54到-92，13Cco2由-36到+1。有机质热裂解气区。13C1由-40到-19，13Cco2由-30到-16。沉积岩中的分散有机质、泥炭、煤和石油热裂解气均落于此区。08简述泥岩异常压力产生的主要因素。1、不均衡压实作用2、生烃作用3、粘土矿物脱水作用4、流体热增压作用5、构造挤压作用09简述烃源岩不同演化阶段排烃的主要特点。(同03)10简述影响油气二次运移方向的主要因素。通道类型和分布、储层岩性与相变、构造背景、动力大小和方向。从盆地整体上看，油气运移的方向，总是由

21、盆地中心向盆地边缘运移；位于凹陷附近的凸起带及斜坡带，常成为油气运移的主要方向、特别是其中长期继承性的凸起带最为有利。11简述影响断层封闭性的主要因素。不同的断层、同一条断层的不同部位(纵向、横向)和不同时期，其封闭性可能不同。取决因素：断层活动性；断层两侧岩性对置关系；断移地层中泥岩厚度；断层面的胶结程度；断层产状、断距与埋深。12圈闭有效性与哪些因素有关？(同13)13如何理解油气藏形成的基本条件充足的油源条件、有利的运移条件、有效的圈闭、必要的保存条件。一、充足的油气来源生油条件是一个沉积盆地中油气藏形成的物质基础。油气源的丰富程度，取决于盆地内烃源岩系的发育程度及其有机物质的丰度、类型

22、和热演化程度。生油气凹陷的面积大、持续沉降时间长、可以形成巨厚的多旋回性的生油层系及多生油期。生烃中心控制油气分布。油气分布往往围绕生烃中心分布中国中、新生代四十多个陆相含油气盆地的研究表明，无论是松辽、鄂尔多斯、塔里木这样的克拉通盆地，还是中国东部的小断块盆地，油气的分布都明显受生油中心的控制，这实际上已经成为陆相油气形成分布的一条基本规律。二、有利的运移条件1、有利的生储盖组合：有利的生、储、盖组合意指生油层中生成的丰富油气能及时地运移到良好储集层中，同时盖层的质量和厚度又能保证运移至储集层中的油气不会逸散。这是形成大油气藏的必备条件。1)生、储、盖组合类型在地层剖面中，紧密相邻的包括生油

23、层、储集层、盖层的一个有规律的组合，称为一个生储盖组合。将生储盖组合划分为四种类型：正常式生储盖组合、侧变式生储盖组合、顶生式生储盖组合、自生、自储、自盖式生储盖组合。2)生储盖组合评价：不同的生、储、盖组合，具有不同的输送油气的通道和不同的输导能力，油气富集的条件就不同。有利的组合：生油层与储集层为互层状的组合型式、生油层中存在砂岩透镜体、生油层和储集层为指状交叉的组合型式。砂岩体与其周围生油气层的接触面积是控制石油储量的最重要因素。对石油聚集最有利的砂岩厚度百分比介于20%-60%，中值为30%-40%。单纯块状砂岩发育或单纯块状页岩发育的地区，对石油聚集都不利。只有在砂岩厚度百分率介于2

24、060%，即砂岩储集层单层厚约1015m、页岩生油层单层厚约3040m，二者呈略等厚互层的地区，砂-页岩接触面积最大，最有利于石油聚集。2、有利的输导条件：从源岩到圈闭存在有效的运移通道。通道类型：连续分布的储层、断层、不整合面。确保烃源岩已形成的油气能够有效运移到储层中。确保储层中的油气能运移到圈闭中。三、有效的圈闭圈闭的有效性就是指在具有油气来源的前提下圈闭聚集油气的实际能力。1.圈闭形成时间与油气区域运移时间的关系2.圈闭位置与油源区的相应关系3.圈闭要素(盖层和遮挡层)的有效性4.水动力的影响四、必要的保存条件：相对稳定的构造环境、高质量的盖层条件14背斜油气藏有哪些成因类型？其特点如

25、何？背斜油气藏的成因类型：挤压背斜油气藏、基底差异升降背斜油气藏、底辟拱升背斜油气藏、披覆背斜油气藏、滚动背斜油气藏。(1)挤压背斜油气藏指在由侧压应力挤压为主的褶皱作用而形成的背斜圈闭中的油气聚集。两翼地层倾角陡，常呈不对称状。闭合高度较大，闭合面积较小。由于地层变形比较剧烈，与背斜圈闭形成的同时，经常伴生有断裂。常见于褶皱区的山前坳陷及山间坳陷等构造单位内，常成排成带出现。(2)基底升降背斜油气藏由于基底的差异沉降作用而形成的平缓、巨大的背斜构造。两翼地层倾角平缓，闭合高度较小，闭合面积较大(与褶皱区比较)。在地台内部坳陷和边缘坳陷中，常成组成带出现，组成长垣或大隆起。特别是坳陷中心早期的

26、潜伏隆起带。(3)底辟拱升背斜油气藏在上覆不均衡重力负荷及侧向水平应力作用下，塑性层蠕动抬升，使上覆地层变形形成底辟拱升背斜圈闭。背斜的轴部往往发育堑式或放射状断裂系统，顶部陷落，断层将其复杂化。(4)披覆背斜油气藏与地形突起和差异压实作用有关。也为披盖构造或差异压实背斜。基底突起可由结晶基岩、坚硬致密的沉积岩或生物礁块等组成。突起部分的上覆沉积物常较薄，而其周围的沉积物则较厚。披背斜覆顶平翼稍陡，幅度下大上小。披覆背斜常反映下伏潜山的形状，但其闭合度总是比潜山高度小，并向上递减，倾角也是向上减小。常为断层所复杂化。(5)滚动背斜油气藏是沉积过程中同生断层作用的结果。在断块活动及重力滑动作用下，堆积在同生断层下降盘上的砂泥岩地层沿断层面下滑，使地层产生逆牵引而形成。同生断层及滚动背斜的形成与三角洲的成长发育有关，而与任何造山运动无关。特点：向深部，背斜高点逐渐偏移，其偏移的轨迹大体与断层面平行。构造幅度中部较大，深浅层较小。位于向坳陷倾斜的同生断层下降盘，多为小型宽缓