第五章石油和天然气的运移-长江大学地球科学学院.PDF

第五章 石油和天然气的运移 (Chapter5 hydrocarbon migration) 石油和天然气的运移 油气藏的基本要素是流体和圈闭，油气从富含有 机质的烃源岩到圈闭中聚集保存，必须要经过流动， 油气的这种流动，就是油气的运移。 油气运移： 指石油、天然 气在某种自然 动力的驱使下 在地壳中发生 位置的转移。 石油和天然气的运移 Iuing （1933）首次把油气运移划分为初次运移、二次运移 和三次运移。 初次运移（primary migration）：为油气自生油岩向储集 岩中的运移； 二次运移（secondary migration）：为油气在邻近生油层 的储集层中的运移以及形成第一次油气聚集； 三次运移（remigration）：油气聚集后由于外界条件的变 化，油气再次发生的运移称为三次运移。 这种划分实际上很难把二次和三次运移区别开，所以只把 运移过程划分为初次运移和二次运移。 初次运移和二次运移是两种过程，其运移机理和结果都不 同。油气运移不仅是石油地质领域中一个极为重要的理论问题， 而且也直接与勘探目标油气聚集有关，具有较高的实用价值。 石油和天然气的运移 润湿相：易附着在岩石上的流体。 非润湿相：不易附着在岩石上的流体。 中间润湿：部分亲水、部分亲油。 （烃源岩） 岩石的润湿性： （1）与岩石矿物组成及流体性质有关； （2）具有非均质性； （3）影响油气运移的难易程度。 亲水：“贾敏效 应”，残余油少，但流 动难； 亲油：附着油膜， 残余油多。 石油和天然气的运移 地层压力：地下地层岩石孔隙中 流体的压力。 （地层流体压力、孔隙 流体压力，Pa，MPa） 静水压力：静止水柱的重量产生 的压力。 P=ρwgh 地静压力：地下岩石的重量产生的 压力。 正常地层压力 异常地层压力 压力系数：某一深度地层压力与相 同深度静水压力比值。 压力梯度：地层压力随深度的变化 率。 石油和天然气的运移 §1 油气初次运移 初次运移：是指生油层中生成的石油和天然气， 从生油层向储集层（或输导层）中的运移。是油气脱 离烃源岩的过程，又称为排烃。 争论的焦点： 油气是在 “什么因素的驱使”下？ 呈 “何种相态”？ 通过 “什么途径”？ 排出烃源岩的 石油和天然气的运移 一、油气初次运移的动力因素 1、压实作用的动力因素 （1）正常压实作用（compaction） 正常压实：在上覆沉积负荷作用下，沉积物通过不断排 出孔隙流体，如果流体能够畅通地排出，孔隙度能随上覆负荷 增加而作相应减小，孔隙流体压力基本保持静水压力，则称为 正常压实或压实平衡状态。 新沉积物 颗粒紧缩重 剩余 孔隙 新的 排，孔隙流 压实平 体承受部分 流体 流体 压实 衡层序 有效压应力 压力 排出 平衡 石油和天然气的运移 排液方向 均一泥岩的层序 剩余压力的大小 : E = （ρ -ρ ）g l l bo w