第四章.石油和天然气的运移ppt课件.ppt

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1、1第四章第四章 石油和天然气的运移石油和天然气的运移第一节第一节 概述概述第二节第二节 油气初次运移油气初次运移第三节油气二次运移第三节油气二次运移第四节第四节 油气运移的研究方法油气运移的研究方法2概念：概念：地壳中的石油和天然气在各种天然因素作用下发生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。的移动。第一节第一节 概述概述初次运移初次运移: :油气从源岩层向储集层的运移油气从源岩层向储集层的运移二次运移二次运移: :油气进入储集层以后的一切运移油气进入储集层以后的一切运移45地表：油气苗地表：油气苗油气：生成于烃源岩，储集于储集岩。油气：生成于烃源岩，储集于储集岩。烃源层：分散状

2、态油气富油气区：聚集状态油气烃源层：分散状态油气富油气区：聚集状态油气油气藏中油、气、水按比重分异。油气藏中油、气、水按比重分异。从油源区成藏区，化合物分布有规律渐变。从油源区成藏区，化合物分布有规律渐变。6油气运移主要研究内容油气运移主要研究内容1.1.油气在地下是以怎样的形式在什么油气在地下是以怎样的形式在什么动力动力作用下运移的？作用下运移的？2.2.在什么在什么时期时期进行大规模运移的？进行大规模运移的？3.3.运移的运移的途径途径是什么？是什么？4.4.运移的主要运移的主要方向方向是怎样的，可能在哪聚集？是怎样的，可能在哪聚集？5.5.运移的运移的数量数量是多少，至今还能保存多少。是

3、多少，至今还能保存多少。 71 1、渗滤、渗滤：机械运动，整体流动，遵守能量守恒定律，：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。由机械能高的地方向机械能低的地方流动。渗滤、扩散渗滤、扩散2 2、扩散、扩散：分子运动，使浓度梯度达到均衡。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。扩散方向：从高浓度向低浓度。8孔隙介质中油水的分布形式：孔隙介质中油水的分布形式：b-亲油孔隙介质亲油孔隙介质a-亲水孔隙介质亲水孔隙介质 亲水介质中残留油的数量比亲油介质中少；油相在亲亲水介质中残留油的数量比亲油介质中少；油相在亲水介质中的流动却比在亲油介质中难。水介

4、质中的流动却比在亲油介质中难。9一、油气初次运移的一、油气初次运移的相态相态二、油气初次运移的二、油气初次运移的动力和方向动力和方向三、油气初次运移的三、油气初次运移的通道通道四、初次运移的四、初次运移的模式模式五、烃源岩有效五、烃源岩有效排烃厚度排烃厚度第二节第二节 油气初次运移油气初次运移10第二节第二节 油气初次运移油气初次运移1.1.水溶相运移水溶相运移 油气溶解在水中呈油气溶解在水中呈分分子溶液子溶液，水作为油气运，水作为油气运移的载体进行运移。移的载体进行运移。 水溶相运移存在的问水溶相运移存在的问题首先是由于液态烃类题首先是由于液态烃类( (石油石油) )大量溶解于水中大量溶解于

5、水中是比较困难的。是比较困难的。 而天然气的溶解度较而天然气的溶解度较高，可成水溶相运移。高，可成水溶相运移。一、油气初次运移的相态一、油气初次运移的相态原油在水中的溶解度随原油在水中的溶解度随温度的变化温度的变化112.2.游离相游离相石油初次运移最重要的相态。石油初次运移最重要的相态。 游离油相游离油相和和游离气相游离气相，呈，呈分散状或连续状油相、分散状或连续状油相、气相气相 。3.3.油溶气相：油溶气相：气溶解于石油中，以油相形式运移；气溶解于石油中，以油相形式运移； 气溶油相：气溶油相：油溶于天然气中，以气相方式运移。油溶于天然气中，以气相方式运移。124、扩散相、扩散相轻质油和天然

6、气轻质油和天然气 烃分子扩散的驱动力是浓度梯度，烃分子由高烃分子扩散的驱动力是浓度梯度，烃分子由高浓度处向低浓度处扩散。浓度处向低浓度处扩散。油气初次运移过程中的可能相态油气初次运移过程中的可能相态低成熟阶段，水溶相低成熟阶段，水溶相运移最有可能运移最有可能生油高峰阶段，主要生油高峰阶段，主要以游离油相运移以游离油相运移生凝析气阶段，以气生凝析气阶段，以气溶油相运移溶油相运移过成熟干气阶段，以过成熟干气阶段，以游离气相运移游离气相运移5 5、初次运移相态演化、初次运移相态演化141.压实作用压实作用n压实导致孔隙水排出，孔隙度减少，岩压实导致孔隙水排出，孔隙度减少，岩石体密度增加。石体密度增加

7、。二、油气初次运移的动力和方向二、油气初次运移的动力和方向: :。: :（1）正常压实流体总体运移特征：）正常压实流体总体运移特征：16n欠压实：欠压实：泥质沉积物在压实过程中因流体排出受泥质沉积物在压实过程中因流体排出受阻或来不及排出，孔隙体积不能随上覆负荷增加阻或来不及排出，孔隙体积不能随上覆负荷增加而有效减小，导致孔隙流体承受了部分上覆沉积而有效减小，导致孔隙流体承受了部分上覆沉积负荷，流体压力高于静水压力。负荷，流体压力高于静水压力。n特征：特征：高孔隙度、超压高孔隙度、超压n出现的条件：出现的条件：快速沉积、细粒沉积比率高快速沉积、细粒沉积比率高（2） 欠压实剩余压力差剩余压力差微裂

8、缝排烃微裂缝排烃释放超压，恢复正常压力。释放超压，恢复正常压力。欠压实泥岩欠压实泥岩流体总体运移特征：流体总体运移特征：18n蒙脱石：蒙脱石：膨胀性粘土，膨胀性粘土，结构水多结构水多，水份体积可占，水份体积可占整个矿物的整个矿物的，按重量可占。，按重量可占。n随埋深增加，结构水脱出，成为孔隙水，由蒙脱随埋深增加，结构水脱出，成为孔隙水，由蒙脱石转变为伊利石；石转变为伊利石；n蒙脱石蒙脱石脱出的水排挤孔隙原有的流体，产生异常脱出的水排挤孔隙原有的流体，产生异常高压，有利于排烃高压，有利于排烃。2. 2. 蒙脱石脱水作用蒙脱石脱水作用蒙脱石脱水与流体异常压力的关系（阴影区：蒙脱石大量转化带）蒙脱石

9、脱水与流体异常压力的关系（阴影区：蒙脱石大量转化带）20n温度增加时，油气水的体积膨胀，温度增加时，油气水的体积膨胀，即具有热增容即具有热增容效应。效应。n随随埋深增加，地温增大，水的密度降低，比容增埋深增加，地温增大，水的密度降低，比容增大大，这种，这种膨胀作用促使流体运移膨胀作用促使流体运移，有助于排烃。，有助于排烃。n若若处在封闭或半封闭系统，可形成异常高压。处在封闭或半封闭系统，可形成异常高压。3.3.流体热增压作用流体热增压作用21n在砂泥岩剖面中，砂岩渗透性好，少异常高压。在砂泥岩剖面中，砂岩渗透性好，少异常高压。泥岩流体往往排泄不畅，易产生异常高压。泥岩流体往往排泄不畅，易产生异

10、常高压。 水热增压作用促使水热增压作用促使流体运动的方向：流体运动的方向： 从深处向浅处从深处向浅处，从，从盆地盆地中心向边缘中心向边缘22n干酪根所形成的干酪根所形成的油气油气( (包括水包括水) )的体积大大增加的体积大大增加，新生的流体新生的流体排挤孔隙中已存在的流体，驱替原有排挤孔隙中已存在的流体，驱替原有流体向外排出流体向外排出。n当当流体不能及时排出时流体不能及时排出时，导致孔隙流体压力增大，导致孔隙流体压力增大，出现出现异常压力排烃异常压力排烃作用。作用。n烃源岩烃源岩生烃过程孕育了排烃的动力生烃过程孕育了排烃的动力，石油的生成，石油的生成与运移是一个必然的连续过程。与运移是一个

11、必然的连续过程。4.4.有机质的生烃作用有机质的生烃作用23图：渗析作用示意图图：渗析作用示意图 在渗透压差作用下在渗透压差作用下流体通过半透膜从低盐度区流体通过半透膜从低盐度区向高盐度区运移向高盐度区运移，直到浓度差消失为止。，直到浓度差消失为止。 含盐量差别越大，渗透压差也越大。含盐量差别越大，渗透压差也越大。5.5.渗析作用渗析作用24n含盐量与渗透压力呈反比关系：含盐量与渗透压力呈反比关系：含盐量高，渗透含盐量高，渗透压力低压力低。n渗透流体运动的方向：渗透流体运动的方向：从含盐量低的部分流向含从含盐量低的部分流向含盐量高的部分盐量高的部分。n流体流体从泥岩到砂岩运移。从泥岩到砂岩运移

12、。n页页( (泥泥) )岩中岩中从泥岩中部到边部从泥岩中部到边部运移。运移。25n构造应力作用构造应力作用 产生微裂缝，吸附烃解吸，构造挤压应力传递产生微裂缝，吸附烃解吸，构造挤压应力传递到孔隙流体，流体运移到孔隙流体，流体运移n毛细管压力毛细管压力 源岩层与储集层界面处，源岩孔喉较小，储集源岩层与储集层界面处，源岩孔喉较小，储集层孔喉较大，两者间存在毛细管压力差，合力层孔喉较大，两者间存在毛细管压力差，合力方向指向储集层方向。方向指向储集层方向。 6. 6. 其它作用其它作用26n扩散作用扩散作用 岩性致密和高压地层中对天然气运移有重要作用岩性致密和高压地层中对天然气运移有重要作用n碳酸盐岩

13、胶结和重结晶作用碳酸盐岩胶结和重结晶作用 碳酸盐岩孔隙变小，促使已存在于孔隙中的油气碳酸盐岩孔隙变小，促使已存在于孔隙中的油气压力增加，导致岩石破裂，油气被排出。压力增加，导致岩石破裂，油气被排出。 6. 6. 其它作用其它作用7 7 、烃源岩排烃动力演变、烃源岩排烃动力演变 中浅层深度，压实作用为主中浅层深度，压实作用为主； 中深层以异常压力为主中深层以异常压力为主。28较大孔隙、微层理面较大孔隙、微层理面微裂缝微裂缝构造裂缝与断层构造裂缝与断层缝合线缝合线干酪根网络干酪根网络三、油气初次运移的通道三、油气初次运移的通道29有机质未成熟低成熟阶段的主要运移途径。有机质未成熟低成熟阶段的主要运

14、移途径。较大孔隙：较大孔隙：孔径孔径100nm最重要的排烃通道。最重要的排烃通道。微层理面：微层理面：层内沉积物垂向变化的界面，渗透性层内沉积物垂向变化的界面，渗透性较好较好烃类横向运移的重要途径。烃类横向运移的重要途径。1. 较大的孔隙与微层理面较大的孔隙与微层理面30微裂缝：微裂缝： 指宽度小于指宽度小于100m的裂隙，的裂隙，大多为1025m，是成熟是成熟过成熟阶段的主要运移通道。过成熟阶段的主要运移通道。v烃类的生成及其他作用烃类的生成及其他作用-异常高压异常高压-微裂隙微裂隙- -排烃排烃-微裂隙闭合微裂隙闭合-蓄压蓄压再破裂再排烃再破裂再排烃 2. 微裂缝微裂缝干酪根生成干酪根生成

15、烃类过程中，烃类过程中，微裂缝的形微裂缝的形成与烃类的成与烃类的注入注入（据Ungerer等,1983) 异常高流体压力能导致烃源岩形成微裂缝。当流体异常高流体压力能导致烃源岩形成微裂缝。当流体压力超过静水压力的压力超过静水压力的1.421.422.42.4倍时，岩石就会产生裂倍时，岩石就会产生裂隙。这种微裂缝具有周期性开启与闭合特点。隙。这种微裂缝具有周期性开启与闭合特点。32（1）构造裂缝：）构造裂缝：地应力作用下烃源岩中产生的裂缝。地应力作用下烃源岩中产生的裂缝。 张裂缝：宽度一般大于张裂缝：宽度一般大于100m，属毛细管孔径。属毛细管孔径。（2） 断过烃源岩的断层也是初次运移的重要通道

16、断过烃源岩的断层也是初次运移的重要通道 地震泵效应增强了断层的通道作用。地震泵效应增强了断层的通道作用。活动断层像活动断层像插入烃源岩中的吸管。插入烃源岩中的吸管。-幕式排烃幕式排烃3.构造裂缝和断层构造裂缝和断层33碳酸盐岩、蒸发岩，特别是含泥质的石灰岩碳酸盐岩、蒸发岩，特别是含泥质的石灰岩成岩后生阶段压溶产物，初次运移重要通道。成岩后生阶段压溶产物，初次运移重要通道。 4. 缝合线缝合线往往顺层面分布，往往顺层面分布，也有与层面呈斜交也有与层面呈斜交或正交。或正交。34孔隙、微裂缝、微层理面、构造裂缝、干孔隙、微裂缝、微层理面、构造裂缝、干酪根网络酪根网络。n低成熟低成熟- -未成熟阶段：

17、孔隙和微层理面；未成熟阶段：孔隙和微层理面；n成熟成熟- -过成熟阶段：微裂缝为主，复合通道。过成熟阶段：微裂缝为主，复合通道。三、初次运移的通道三、初次运移的通道四、初次运移的主要时期和距离四、初次运移的主要时期和距离 石油：有机质热演化成石油：有机质热演化成熟阶段熟阶段 天然气：多期，大量生天然气：多期，大量生气之后气之后排烃门限：达到排烃所排烃门限：达到排烃所需的饱和度需的饱和度1 1、初次运移的主要时期、初次运移的主要时期36n排烃有效厚度：烃源岩中的油气能有效排出的排烃有效厚度：烃源岩中的油气能有效排出的厚度。厚度。n只有与储集层相接触的一定距离内生油层中的只有与储集层相接触的一定距

18、离内生油层中的烃类才能排出来。烃类才能排出来。n生油层有效排烃厚度约为生油层有效排烃厚度约为28m(28m(上、下距储集层上、下距储集层各各14m)14m)。n厚层块状泥岩源岩层排烃不利厚层块状泥岩源岩层排烃不利，相当一部分厚，相当一部分厚度对初次运移排油无效。度对初次运移排油无效。2 2、初次运移的距离、初次运移的距离37 正常压实排烃模式正常压实排烃模式 异常压力排烃模式异常压力排烃模式 扩散模式扩散模式五、油气初次运移模式五、油气初次运移模式油气初次运移可以归纳为三个模式：油气初次运移可以归纳为三个模式：1 1、未熟低熟阶段正常压实排烃模式、未熟低熟阶段正常压实排烃模式源岩埋深小，生成源

19、岩埋深小，生成，源岩源岩，部分部分油气油气可以溶解在水中呈可以溶解在水中呈，部部分可呈分可呈。在在下，随压实水流，油气通过源岩孔隙下，随压实水流，油气通过源岩孔隙运移到运载层或储集层中。运移到运载层或储集层中。2 2、成熟过成熟阶段异常压力排烃模式、成熟过成熟阶段异常压力排烃模式 在成熟过成熟阶段，有机质在成熟过成熟阶段，有机质，大量油气呈大量油气呈。 欠压实、蒙脱石脱水、有机质生烃以及热增压欠压实、蒙脱石脱水、有机质生烃以及热增压作用等各种因素导致孔隙作用等各种因素导致孔隙。，油气水通过微裂缝，油气水通过微裂缝孔隙系统向源岩外涌出。孔隙系统向源岩外涌出。3 3、 轻烃轻烃扩散辅助运移模式扩散

20、辅助运移模式n气体通过气体通过进入最近的输导层后，进入最近的输导层后，即转变为其它方式进一步运移到储层中。即转变为其它方式进一步运移到储层中。n轻烃的扩散可以作为一种轻烃的扩散可以作为一种辅助运移模式辅助运移模式。但对于。但对于非常致密，或者处于流体异常高压状态非常致密，或者处于流体异常高压状态的地层，流体的渗流几乎不可能进行，这时，天然的地层，流体的渗流几乎不可能进行，这时，天然气的扩散作用则显得更为重要。气的扩散作用则显得更为重要。41第一节 概述第二节 油气初次运移第三节油气二次运移第三节油气二次运移第四节第四节 油气运移的研究方法油气运移的研究方法第四章第四章 石油和天然气的运移石油和

21、天然气的运移定义：定义：进入储层或运载层之后的一进入储层或运载层之后的一 切运移。切运移。 在储集层内部、在储集层内部、 沿断层或不整合面、沿断层或不整合面、 油气藏调整和破坏的再运移。油气藏调整和破坏的再运移。运移环境：运移环境：运移通道粗，多样，毛细管阻力小，运移通道粗，多样，毛细管阻力小，油气以游离相为主，气可呈溶解相油气以游离相为主，气可呈溶解相油气二次运移：油气二次运移：43一、油气二次运移的相态一、油气二次运移的相态主要：连续油相或者气相主要：连续油相或者气相石油主要呈游离相石油主要呈游离相天然气可呈游离相和水溶相天然气可呈游离相和水溶相44 动力：动力：浮力、构造作用力、水动力浮

22、力、构造作用力、水动力 阻力：阻力：毛细管力、水动力毛细管力、水动力 油气二次运移的过程就是这些动力和阻力相互作用的结果。二、油气二次运移的阻力和动力二、油气二次运移的阻力和动力45 石油和天然气密度比水的小，因此游离相的油气在水中石油和天然气密度比水的小，因此游离相的油气在水中存在浮力，浮力的大小与存在浮力，浮力的大小与油气密度油气密度和和体积体积有关。有关。1、浮力运移动力gVFOW浮力式中：式中：V-V-油相体积；油相体积； g-g-重力加速度；重力加速度； w w-水的密度；水的密度； o o-石油的密度。石油的密度。461、浮力运移动力浮力的方向垂直向上。浮力的方向垂直向上。在在水平

23、地层水平地层条件下，油气垂直向上运移至储盖层界面；条件下，油气垂直向上运移至储盖层界面；在在地层倾斜地层倾斜情况下，油气则沿地层上倾方向运移。情况下，油气则沿地层上倾方向运移。 47由于由于w-gw-o ；所以：所以：粒度越细，孔喉越小，油柱上浮所需临界高粒度越细，孔喉越小，油柱上浮所需临界高度越大。度越大。相同条件下，气柱上浮临界高度远小于油柱相同条件下，气柱上浮临界高度远小于油柱水平地层水平地层48 沉积盆地的地下水动力条件对油气二次运移起着宏观控制作用。沉积盆地的水动力沉积盆地的水动力 压实作用压实作用压实水动力压实水动力（压实驱动）：（压实驱动）：由由盆地中心向盆地边缘、由深处向浅处。

24、盆地中心向盆地边缘、由深处向浅处。 重力作用重力作用重力水动力重力水动力（重力驱动）：（重力驱动）：由由盆地边缘向盆地中心盆地边缘向盆地中心2 2、水动力、水动力压实水动力：压实水动力： 主要来自于盆地内沉积物的压实排水，出现在盆地早盆地早期的持续沉降和差异压实阶段和过程中期的持续沉降和差异压实阶段和过程中。 通常在同一个时期，盆地中心的地层厚、沉积物负荷大，边部地层较薄、沉积物负荷较小，由此产生差异压实水流，其流动方向流动方向是由盆地中心向盆地边缘呈由盆地中心向盆地边缘呈“离心流离心流”状、由深处向浅处。状、由深处向浅处。 压实流盆地压实流盆地重力驱动：重力驱动： 主要产生于盆地演化的成熟阶

25、段盆地演化的成熟阶段。 随着盆地沉降的停滞和进一步的成岩变化，压实作用变得越来越不明显，加上后期的地壳运动使得地层翘倾、褶皱，地层在盆地边缘往往出露并与大气水相通，形成由盆地边缘由盆地边缘向盆地中心向盆地中心重力流重力流，并在盆地中心穿层排泄，区域地下水表现为“向心流向心流”的特征。“重力流盆地重力流盆地”。滞流盆地：滞流盆地：到盆地演化的晚期，盆地地下水基本上处于静水状态，无流体能量交换。滞流盆地滞流盆地图：图： 背斜地层中水动力与浮力的配合情况及油气运移方向背斜地层中水动力与浮力的配合情况及油气运移方向水流动方向与油气浮力方向一致：水动力水流动方向与油气浮力方向一致：水动力为动力；反之为阻

26、力。为动力；反之为阻力。 523、毛细管力-阻力 油气二次运移主要油气二次运移主要是油气在喉道中驱替水而向前运移，必是油气在喉道中驱替水而向前运移，必须克服毛细管力须克服毛细管力。因此，通常情况下，毛细管力是油气二次运。因此，通常情况下，毛细管力是油气二次运移的移的阻力阻力。构造作用力为油气二次运移创造了有利条件。4 4、构造作用力、构造作用力构造作用力：构造作用力： 由地壳运动造成的各种地质构造应力。由地壳运动造成的各种地质构造应力。构造应力促使岩层变形或变位，造成褶皱和断裂，地层发生倾斜，形成裂缝，并驱使地层中的流体发生运移。541.1.基本通道基本通道储集层的储集层的孔隙和裂缝：孔隙和裂

27、缝：基本通道基本通道断层：断层：垂向运移垂向运移主通道主通道不整合面：不整合面：侧向运移侧向运移重要通道重要通道三、油气二次运移的通道三、油气二次运移的通道55（1 1）含义：）含义：是指油气从烃源岩到圈闭过程是指油气从烃源岩到圈闭过程中所经历的所有路径网及其相关围岩，包中所经历的所有路径网及其相关围岩，包括括连通砂体、断层、不整合及其组合连通砂体、断层、不整合及其组合。 油气沿着形态不规则的油气沿着形态不规则的立体线状输导系立体线状输导系统统运移运移2 2、油气输导体系、油气输导体系输导体系类型 运载层类型 运移主通道 影响运移通道的地质因素 连通碎屑岩型 连通孔隙、微裂隙、层理面 储集层输

28、导体系 碳酸盐岩型 连通溶蚀孔洞、微裂隙 储层分布与连通，孔洞缝发育，运载层配置关系 张性断层型 压扭性断层型 断层和构造裂缝 断裂输导体系 裂缝型 构造裂缝 断裂性质、发育规模与组合、活动期、 断裂带特征、 断开地层的泥岩发育程度、 与运载层产状关系 角度不整合型 不整合输导体系 平行不整合型 连通的溶蚀孔、洞 不整合发育规模与分布、 剥蚀淋滤程度， 不整合面性质， 与其它运载层配置关系 储集层断层型 连通孔隙、微裂隙、层理面、断层和构造裂缝 储集层不整合型 连通孔隙、微裂隙、层理面、连通的溶蚀孔、洞 复式输导体系 断层不整合型 断层和构造裂缝、 连通的溶蚀孔、洞 储集层连通孔隙的发育程度、

29、断层与裂缝的性质和发育特征、 不整合的发育与分布， 运载层之间的配置关系 (2(2）输导体系类型划分）输导体系类型划分57优势运移通道：优势运移通道： 是指油气自然优先流经的二次运移通道。 控制着运移油气总量的绝大部分。有效运移通道：有效运移通道： 真正发生了运移作用的运载层。 （3 3）优势运移通道）优势运移通道与有效运移通道有效运移通道优势通道是有效通道的一部分 开始时期：初次运移之后发生开始时期：初次运移之后发生 主要运移时期：主要运移时期： 生油期后生油期后第一次大规模构造运动第一次大规模构造运动时期时期 或主要生排烃期后构造或主要生排烃期后构造相对活动时期相对活动时期 多期构造运动多

30、期构造运动形成形成多期运移多期运移成藏期成藏期1 1、主要时期、主要时期四、四、油气二次运移的油气二次运移的主要时期、方向和距离主要时期、方向和距离59 油气沿着形态不规则的油气沿着形态不规则的立体线状输导系统立体线状输导系统运运移，沿移，沿阻力最小路径阻力最小路径（运移高速公路运移高速公路）运移。）运移。总方向总方向：盆地中心：盆地中心边缘，深层边缘，深层浅层浅层主要指向主要指向：生油凹陷中或邻近地区长期继承性：生油凹陷中或邻近地区长期继承性发育的正向构造带。发育的正向构造带。取决于：取决于：运移通道连通性、类型；驱动力大小、方向运移通道连通性、类型；驱动力大小、方向 2 2、方向、方向60

31、影响因素：影响因素：运移通道、运移动力、圈闭及盖层运移通道、运移动力、圈闭及盖层 的有效性、盆地规模等的有效性、盆地规模等一般：大盆地、海相盆地较长一般：大盆地、海相盆地较长 陆相盆地、断陷盆地较短陆相盆地、断陷盆地较短源控论源控论：油源区控制油气田分布：油源区控制油气田分布 近距离运移为主近距离运移为主3 3、距离、距离横向：几米横向：几米上百公里；垂向：几米上百公里；垂向：几米几千米几千米61第一节第一节 概述概述第二节第二节 油气初次运移油气初次运移第三节油气二次运移第三节油气二次运移第四节第四节 油气运移的研究方法油气运移的研究方法第四章第四章 石油和天然气的运移石油和天然气的运移沉积

32、盆地中油气运移研究框图 地下流体的渗流是一个机械运动过程；地下流体的渗流是一个机械运动过程；流体总是自发地由机械能高的地方流向低的地方。流体总是自发地由机械能高的地方流向低的地方。 一、利用流体势分析研究区域油气运移方向一、利用流体势分析研究区域油气运移方向1、 原理原理2、 流体势的定义流体势的定义HubbertHubbert 地下单位质量流体具有的机械能的总和。地下单位质量流体具有的机械能的总和。 = gZ+0PdP/q2/2Z Z为测点高程；为重力加速度；为测点高程；为重力加速度；P P为测点压力；为测点压力；为为流体密度；流体密度；q q为流速。为流速。64静水环境中，作用于单位质量水

33、、油、气三者的力场强度静水环境中，作用于单位质量水、油、气三者的力场强度（1）静水环境：）静水环境：65图：图： 在不同水动力条件下，作用与单位质量在不同水动力条件下，作用与单位质量 水油和气上的各种力的向量分布及力场方向水油和气上的各种力的向量分布及力场方向（2 2）动水环境：）动水环境：66图：单斜输导层中，下倾水流条件下油与水的运移方向图：单斜输导层中，下倾水流条件下油与水的运移方向在水动力作用在水动力作用下，油、气、下，油、气、水沿着各自势水沿着各自势减小的方向进减小的方向进行流动行流动67二、地球化学方法研究油气运移二、地球化学方法研究油气运移追索油气运移的通道和方向追索油气运移的通

34、道和方向1 1、层析作用：、层析作用： 沿着运移方向沿着运移方向，石油被矿物选择性吸附，化学，石油被矿物选择性吸附，化学成分和物理性质规律性变化。成分和物理性质规律性变化。（1 1）非烃和芳香烃族分逐渐减少非烃和芳香烃族分逐渐减少。（2 2）某些生物标记化合物有规律变化某些生物标记化合物有规律变化。（3 3）1313C/C/1212C C比值逐渐降低比值逐渐降低。68二、地球化学方法研究油气运移二、地球化学方法研究油气运移 2 2、氧化作用氧化作用 沿运移方向，沿运移方向，原油原油由轻变重由轻变重，石油密度、石油密度、粘度增大，由稀变稠。粘度增大，由稀变稠。69三、油气运移的模拟实验研究三、油

35、气运移的模拟实验研究 色层效应色层效应；排烃率排烃率；相态相态；距离距离；方向方向 以含一定有机质丰度的岩石为样品，依靠升温热解生烃。并赖生烃过程中流体体积膨胀引起的压力驱动烃类排出。然后收集排出的烃类定性或定量研究。1.油气初次运移模拟实验油气初次运移模拟实验70三、油气运移的模拟实验研究三、油气运移的模拟实验研究浮力浮力、水动力水动力、毛细管力毛细管力等的作用等的作用优势通道优势通道的选择的选择复杂孔隙系统中复杂孔隙系统中油驱水油驱水或或水驱油水驱油的过程的过程 临界油柱高度临界油柱高度储层产状储层产状对运移效率的影响对运移效率的影响均质均质和和非均质砂层非均质砂层油的运移聚集过程及机理油的运移聚集过程及机理石油沿断层、不整合等通道的运移机理石油沿断层、不整合等通道的运移机理 2.油气二次运移模拟实验油气二次运移模拟实验