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《石油天然气地质与勘探》听课笔记:15
本节要点:

掌握油气初次运移的主要相态特征

掌握油气初次运移的主要动力特征

详细内容:
1、油气初次运移的相态(物理状态)

①分子扩散:由浓度高的向浓度低的方向扩散。以油气扩散形式的油气初次运移的主要是轻质的油和天然气。

②气泡和液滴 如果要是这种相态实现油气初次运移的话,必须气泡和液滴的大小要<烃源岩的孔径

③水溶相运移 A分子溶液状态运移 B胶束溶液状态运移(这也不是主要相态)

④A、(连续气相)指石油以独立的相态与水一起运移出烃源岩。要想实现连续油相初次运移的条件:含油饱和度大,也就是最好要在压实的中期生油高峰最好;运移的驱动力要大;烃源岩的表面最好是油润湿或者是混合相润湿。

B、连续气相运移跟连续油相相似。

小结:

油气初次运移的主要相态是连续的油相或气相,但是并不是排斥油气里其他相态运移的可能性。

2、油气初次运移的主要动力
1、压实作用

1.1正常压实 也就是孔隙流体压力等于静水压力。在这种情况下,如果是沙泥岩的剖面中,泥岩的瞬间剩余压力要比砂岩的大,导致流体运移方向由油页岩到砂岩;在砂岩中的压实流体也不能进入泥岩,而只能在砂岩层中做侧向运移;对于同一个随斜岩的沉积盆地,压实流体总是从泥岩向砂岩运移,从深部向浅部运移,从盆地中心向盆地边缘运移。

1.2 欠压实

1.2.1 岩到一定程度以后,孔隙度下降很多,由于流体的排除阻力加大,不能随着埋深和上覆重力负荷加大而及时排出局,这样孔隙中的流体压力就大于静水压力,导致异常高压,即欠压实。

1.2.2 厚层泥质岩,随埋深和上覆重力负荷的增大顶底部的流体排出,孔隙度降低,而导致中间部分滞烃,孔隙度增大,造成孔隙流体压力大于静水压力,形成异常高压,欠压实。如果完全封闭的条件下,孔隙流体压力达到最大等于上覆重力负荷,即流体支撑了所有重力负荷。会产生微裂缝,然后排除流体。

2、流体热增压作用

2.1流体的热膨胀 这个也就是流体的热增容,是指流体由于温度的升高而引起的体积膨胀作用。

2.2流体的热增压现象

欠压实条件下,封闭地层流体的热作用增加,就会产生异常高压;如果没有流体的热增压,欠压实中的孔隙流体压力很难达到使岩石产生微裂缝的程度;因此欠压实作用中热增压效应比正常压实更突出。对于砂岩来说因为其孔隙渗透性都好,不易形成热增压。而泥岩中形成异常高压,流体就会向砂岩运移。

3、粘土矿物蒙脱石的脱水增压作用

脱水的结果,使层间水转向自由水,水的密度缩小,孔隙流体的体积增大,水的体积增大,并且水的体积增大程度大于孔隙的体积,这样势必会排挤原流体,促使排烃.如果封闭条件,排水受阻,就会产生异常高压,出现微裂缝。从而起到排烃作用。最终蒙脱石转变为伊利石。

4、有机质的生烃作用

4.1干酪跟 干酪跟成熟后形成大量的油气和水,体积会远远大于原来的本身的体积,这些新生成的流体就会进入到孔隙中驱替原流体向外排出,如果拍不出去,就会导致孔隙流体压力增大,出现异常压力排烃作用。烃源岩的生烃过程也孕育了排烃的动力,由此推断,石油的生成与运移是一个必然的连续过程。

4.2甲烷等气体的生成 油高分子量的干酪跟转变成低分子量的甲烷 二氧化碳等,空隙流体的体积会大大增加,同时随着埋深的增加温度的增大,气体den膨胀系数是油的4倍,水的20倍,岩孔的800倍,如果埋藏较浅,这些气体可以随着扩散到地表,但是随着埋深的增加温度的升高,尤其到了干酪跟成熟或者过成熟阶段,产生的气体越来越多,并且大部分呈游离状态,不但会占据孔隙空间而且还会阻塞水流通道,使水排不出去,这样就会出现异常高压,以致产生微裂缝。

小结:

流体运移的主要动力:底层中流体的异常高压将会使烃源岩层和储层之间,烃源岩内部和外部之间产生剩余压力梯度,从而驱使油气排出(沿微裂缝),实现初次运移。能够导致异常高压产生,导致油气初次运移的主要因素有:压实作用、水热增压、粘土矿物的脱水增压、有机质的生烃。



 

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