石油地质学考研总结资料(2)

（D）由于各类圈闭油气在侧向溢出和垂向漏失上的不同, 从而造成了油气在地下有不同的分布和差异聚集规律。总之, 含油气盆地中圈闭的封盖强度、闭合高度与浮力之间的相互作用是决定地下油气聚集的主控因素。在烃源充足供给的情况下:

Ⅰ类圈闭会溢出油和气, 但无泄漏, 最终将含气;

Ⅱ类圈闭会溢出油并泄漏气, 最终将含油和气;

Ⅲ类圈闭会泄漏气和油, 但不溢出, 最终将以含油为主。另外, 对于Ⅱ类、Ⅲ类圈闭来说, 气的泄漏不是负面影响, 它将提高圈闭的含油性。

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（二）油气聚集机制

油气聚集从动力学上可分为势差或压差作用下的浮力- 水动力机制和浓度差或盐度差作用下的渗透力- 扩散力机制。

1浮力- 水动力机制

油气在圈闭中聚集的主要动力学机制, 包括渗滤和排替两个主要的作用。

游离烃和含烃水流在浮力和水动力作用下进入圈闭后, 由于亲水的物性封闭盖层一般对水不起封闭作用, 水就可以通过盖层继续运移, 油气则因盖层的毛细管封闭而过滤下来, 聚集在圈闭中并排替出同体积的孔隙水, 这些水随含烃水流从盖层排出, 随着油气不断地充注和水不断地排出, 圈闭中的烃类逐渐富集并最终形成油气藏, 这一过程主要是渗滤作用。该机制以盖层水不封闭为前提, 如果盖层是优质的膏盐岩或者是渗透率极低具压力封闭的泥质岩, 则水就很难从盖层排出。这种机制主要发生在盖层只是一般物性封闭的情况下。

泥质盖层中的流体压力一般比相邻砂质储集层中的大,因此圈闭中的水难以通过盖层。进入圈闭的油气首先是在底部聚集, 随着烃类的增多逐渐形成具有一定高度的连续烃相。此时, 在油水界面上油和水的压力相等, 而在油水界面以上任一高度, 由于密度差产生的浮力, 油气的压力总比相同高度上水的压力大,因此产生了一个向下的流体势梯度, 致使油气在圈闭中向上运移的同时把水向下排替, 直到束缚水饱和度为止。随着油气不断进入圈闭, 油- 水或气- 水界面不断向下移动, 直到圈闭的溢出点高度为止, 这一过程主要是排替作用。

2渗透力- 扩散力机制

对含盐层系或致密地层中的油气聚集有重要作用。由盐度差产生的渗透压力所引起的渗透流, 是使烃类相对富集的重要机制。 高盐度区具有圈闭的功能, 使低盐度区的水不断向它汇聚, 其中烃类( 特别是天然气) 由于盐度增加而出溶转变为游离气。如果渗透流是向上或上倾方向, 再伴随着压力的降低, 那么出溶作用就更加显著并最终导致天然气的富集。盐度差不仅是产生渗透流的动力, 而且往往由于地温降低或气候进一步干燥, 致使地层水的含盐量达到过饱和而产生沉淀, 此时还能成为好的盖层封闭其下的天然气。因此, 在含盐层系中或现代盐湖区都可能有天然气的聚集。

在致密地层中虽然烃类很难发生渗流, 但在烃浓度差作用下气态烃还是可以进行分子扩散的, 当其遇到更致密的阻挡层时天然气就可以相对富集。如果是扩散到具较大孔渗的部位, 扩散流就可以转变为渗流能更有效地参与天然气的聚集。总之, 在浓度差作用下的富集机制, 对某些地质条件下( 如透镜体砂岩中) 的烃类聚集有重要作用。实际上在油气聚集的过程中, 上述两类动力学机制往往不能截然分开, 它们可以随地质条件的变化而相互转换共同作用最终形成油气的聚集, 这一过程中不同机制只有主次之分。

（三）油气聚集模式

由于油气聚集机制和各种圈闭的几何特征、地质特征的差异, 导致各种圈闭中油气的运移和聚集会有不同的模式。

1背斜圈闭模式

从生油层进入储集层的压实流体, 沿着背斜的翼部向顶部运移。在圈闭中, 水很可能通过上覆泥岩盖层继续向上流动, 而把烃类和一些无机盐类渗留下来在圈闭中聚集, 并使圈闭中流体的含盐度增加, pH 值降低, 这又有利于烃类的进一步聚集。

2地层圈闭模式

从上、下烃源岩进入砂岩储集层的压实流体, 沿上倾方向进行二次运移, 由于地层尖灭或不整合造成地层圈闭, 流体中的水可以通过圈闭的上方盖层继续运移, 而烃类则渗留在圈闭中聚集, 同时圈闭中流体的含盐量增加, pH 值降低, 有利于油气的进一步聚集。

3断层圈闭模式

压实流体从泥质烃源岩进入砂岩体, 开始了二次运移, 在运移的上倾方向由于断层的遮挡形成圈闭, 流体中的水可以通过遮挡面沿断层或砂岩层继续向上运移, 油气则在圈闭处聚集。

4透镜体圈闭模式

被生油泥岩包围的砂岩透镜体中的油气聚集, 是一个复杂的、目前还不十分清楚的过程。它可能是多种动力作用的结果，无论是扩散流, 还是渗透流进入砂岩体后, 其中油气最终都转变为游离相, 再加上直接排入的油气, 它们在浮力的作用下占据砂岩体的顶部, 同时给水施以附加压力, 使其在紧靠烃- 水界面的底部排出砂岩体, 这样油气将不断富集。

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（四）油气聚集过程

油气在圈闭中的聚集包括充注、混合和富集三个具有幕式特征的连续过程。

A;油气充注过程

油气不断进入圈闭有效空间的过程称为充注。圈闭一般处于低势区, 油气在浮力或水动力作用下都会向圈闭中运移和充注。油气总是首先进入渗透率最高、排替压力最低的储集层部分, 随着油气的不断充注, 在烃柱压力的作用下, 逐渐向孔渗条件差的部分扩展, 从而使圈闭储集层中的含烃饱和度不断增加。

（1）侧向充注

主要是沿储集层方向的充注。由于烃源岩的成熟度不断增加, 运移烃类的成分也不断发生变化, 先进入圈闭的油气成熟度低于后充注的油气, 造成在圈闭储集层的侧向上有成熟度的差异。可以根据成熟度的变化方向追索油气的充注方向和油源区。

（2）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。

B：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，因此必然存在消除这些差异的混合过程。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,

（1）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，高低部位形成密度倒置。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。

（2）浓度差异的混合作用

实质上就是扩散混合作用, 直接原因是油气组分浓度差异。扩散混合作用普遍存在、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。

C：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。

该过程主要表现：1.油气把水从储集层顶部不断往下排替；2.油- 水界面或气- …… 此处隐藏：3182字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……