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油气田开发地质基础复习题一、绪论1.地质学研究的对象：固体地球的表层—地壳或岩石圈，且主要是地壳。2.地质学的研究内容*：⑴地壳或岩石圈的物质组成和分布；⑵现代地质作用及圈层构造的形成；⑶地球的起源、发展历史和演变规律；⑷合理开发和利用地球资源、地球环境以及保护地球的理论方法。3.地质学的研究方法：⑴开展地质考察和调查，收集原始资料；⑵室内综合研究：①历史比较法*，根据保留在岩石和地层中的各种痕迹和地质现象，综合现代地质作用的现象和造成的结果，将今论古，分析和推断各个地质历史时期地质事件的存在和特征。②类比法，将野外采集的资料整理、对比、综合分析，找出找出地质现象的异同点和内在联系，划分不同的类别单元总结规律和结论，查明地质状况和发展历史。③测试实验及实验模拟法，对野外采集的矿物、岩样、化石等进行室内鉴定和测试，分析成因、产状，以及形成沉积构造的条件，揭示构造特征，再现地质作用的过程。二、石油、天然气、油田水的成分和性质4.石油的组分：通过溶剂分离，油质、苯胶质、酒精苯胶质、沥青质。5.石油的族分：通过热色谱鉴定，饱和烃(烷烃和环烷烃)、芳香烃(不饱和烃)、非烃和沥青。6.正构烷烃*：分子中碳原子以单键相连成链状，—C—C—C—……，无支链。7.正构烷烃分布曲线及应用*：不同碳原子数的正构烷烃相对含量所呈的一条连续的曲线，用于判断原始有机质类型、有机质成熟度和油源对比。⑴主峰小于C15，且主峰较窄，代表高成熟原油；⑵主峰大于C25，主峰较宽，代表未成熟或低成熟原油；⑶主峰区在C15-C25之间，主峰宽，代表成熟原油。8.异构烷烃*：分子中碳原子有支链的烷烃。9.异构烷烃的应用*：最重要的是异戊间二烯型烷烃，同源石油所含的异戊间二烯型烷烃的类型和含量相似，可用作研究油源对比和沉积环境研究。10.石油的物理性质：⑴颜色：白色、淡黄色、黄褐色、淡红色、黑绿色至黑色都有，颜色与其胶质、沥青质含量有关。其含量越高，颜色越深；⑵密度及相对密度：石油的密度是指单位体积的质量，相对密度是指在标准条件下（20℃，1.01MPa），原油密度与4℃时纯水密度比值。石油的相对密度一般介于0.75-1.0之间。石油密度大小取决于胶质和沥青质的含量及石油组分的分子量。地下石油的密度的大小还与其所处的温度、压力条件及溶解气的数量有关。⑶粘度：流体质点相对移动时所受到的内部阻力称为粘度。粘度的大小与温度、压力、气体的溶解量有关。温度越高粘度越低，压力越大粘度越大，所含溶解气量越多粘度越小。⑷凝固点：液体石油冷却到失去流动性时的温度称为凝固点。石油凝固点与蜡质和烷烃碳数有关，含蜡量越高凝固点越高。凝固点高的石油容易使井底结蜡，给石油开采带来困难。⑸导电性：石油具有极高的电阻率，是一种非导体。⑹溶解性：石油在水中的溶解度很小，除甲烷外，各族烃类在水中的溶解度，随分子量增加而减小。随温度压力的增大而增大。石油易溶于有机溶剂。⑺荧光性：石油在紫外线照射下产生荧光，这种特性称为荧光性。发光颜色随石油或沥青质的性质而变，石油溶于有机溶剂发光颜色不受溶剂性质的影响，发光强度随石油或沥青物质的浓度而发生变化。⑻石油的热值：每千克可燃矿产燃烧时所产生的热量为热值。石油是一种优质燃料。11.天然气的产出类型：⑴聚集型：气顶气、气藏气、凝析气；⑵分散型：油内溶解气、水内溶解气、煤层气、固态气水化合物。12.天然气的物理性质：⑴相对密度：在标准状况下，单位体积天然气的质量与同体积空气的质量之比值，一般在0.6-0.7之间。⑵临界温度和压力：使天然气由气相变为液相时的最高温度。每一种物质都有一个特定的温度，当高于这个温度时无论加多大压力，都不能使气体转化为液体，这个特定的温度就叫做临界温度。在临界温度时，是气体转化为液体的最低压力，叫做临界压力。⑶蒸汽压力：将气体液化时所需要施加的压力称为该气体的饱和蒸气压力。蒸汽压力随温度的升高而增大。在同一温度下，烃的分子量越小，其蒸汽压力越大。⑷溶解性：天然气溶解于水和石油，它在水或油中的溶解能力用溶解系数表示。当温度一定时，每增加一标准大气压所溶解在单位体积石油中的天然气量称为溶解系数。⑸粘度：天然气的粘度与化学组成及所处饿境有关，低压时，粘度随温度的增加而增加，高压时，粘度随压力的增大而增加，随温度的增大而降低，随分子量的增加而增加。⑹热值：每立方米天然气燃烧所发出的热量称为天然气的热值。13.油田水的定义及组成：定义：广义的油田水包括油层水和非油层水。狭义的油田水是指油田范围内储集油气的地层中的地下水，即油层水。组成：①无机组成：HCO3-、SO42-、Cl-、Na+、Ca2+、Mg2+及I、Br、B、Ba等微量元素。②有机组成：气态烃、液态烃、苯、酚及环烷酸皂等有机组分；③溶解气：O2、N2、CO2、H2S、CH4等。14.油田水的类型：大陆水(硫酸钠型和碳酸氢钠型)、海水(氯化镁型)、深层水(氯化钙型)，其中油田水主要以氯化钙型为主15.油田水的物理性质：⑴颜色与透明度：油田水常带色并混浊不清，哈硫化氢时，呈青绿色；含铁质胶体时，带淡红色、褐黄或淡黄色。⑵粘度及密度：均比纯水高。含盐量越高，则密度及粘度越大。温度升高粘度降低。⑶嗅觉及味觉：比较特殊，含有的物质不同，气味就不相同。⑷温度：随深度的增加而增加。⑸导电性：具有导电性。16.石油和天然气的碳氢同位素及应用：⑴原油：δ13C值海相较高，陆相偏低，随年代变化，略微变低，随组分分子量的增大，急剧增大；δD值饱和烃芳烃非烃，与δ13C值没有明显关系。⑵天然气：δ13C值随天然气成熟度不同而不同，热解成因气生物成因气，分子量增大，δ13C值增大；δD值与δ13C值没有明显关系。⑶有机质和沉淀物：腐泥型有机质δ13C值偏低，腐殖型有机质δ13C值偏高三、储集层和盖层17.岩石孔隙性和渗透性：孔隙性：岩石具备由各种孔隙、孔洞、裂隙及各种成岩缝所形成的储集空间，其中能储存流体。孔隙性决定岩石储存油气的数量。渗透性：在一定压力差下，岩石允许流体通过其连通孔隙的性质，渗透性控制油气在储层中流动的难易程度。18.孔隙度：⑴总孔隙度/绝对孔隙度：岩石中全部孔隙体积占岩石总体积的比值；⑵有效孔隙度：岩石中相互连通的、在一定压力差下允许流体在其中流动的孔隙体积与岩石总体积的比值；19.渗透率：一定压差下，岩石允许流体通过其连通孔隙的性质，分为绝对渗透率、有效渗透率和相对渗透率。20.孔隙结构：指储集层的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及相互连通的配制关系。21.孔隙度与渗透率的关系：有一定的内在联系，但通常无严格的函数关系。⑴有效孔隙度大，则绝对渗透率高；⑵孔隙和喉道的配制特点影响储层性质；⑶有效孔隙度相同的条件下，孔径大、喉道粗、孔隙形状简单者据对渗透率高。22.碎屑岩储集层的孔隙类型：粒间孔、特大孔隙、铸模孔、组分内孔隙、裂缝。23.碎屑岩储层的影响因素：①沉积作用是影响碎屑岩原生孔隙发育的因素矿物成分：矿物的润湿性强和抗风化能力弱，其物性差岩石结构：包括大小、分选、磨圆和排列方式。当分选系数一定时，粒度越大，有效孔隙度和渗透率越大；粒度一定时，分选好的孔渗高；立方体排列，孔隙度最大，渗透率最高。杂基含量：含量高，多为杂基支撑，孔隙结构差；以泥质、钙泥质胶结的岩石物性好②成岩后生作用是碎屑岩储层原生孔隙的改造及次生孔隙形成的因素压实作用使原生孔隙度降低，胶结作用使物性变差，溶解作用改善储层物性24.碳酸盐岩储层的孔隙类型：⑴原生孔隙：①粒间孔隙，包括遮蔽孔隙；②粒内孔隙，包括生物体腔孔隙、鲕内孔隙；③生物骨架孔隙；④生物钻孔孔隙；⑤鸟眼孔隙。⑵次生孔隙：①晶间孔隙；②角砾孔隙；③溶蚀孔隙：粒内溶孔、铸模孔、粒间溶孔、晶间溶孔、岩溶溶孔；④裂缝：构造裂缝和非构造裂缝。25.碳酸盐岩储层的影响因素及分布规律：⑴孔隙型储层影响因素：沉积特征(沉积环境)，及其孔隙度和渗透率的大小与粒度、分选、磨圆、杂基含量以及造礁生物的发育程度。分布规律：分布在高能环境或有利于生物礁形成的环境，能形成好的粒间-晶间孔隙。⑵溶蚀型储层影响因素：①碳酸盐岩溶解度：与成分、结构有关；②地下水的溶蚀能力：取决于地下水的PH值、CO2含量、SO42-的含量、温度、压力。分布规律：①受岩性因素控制：主要分布在厚层、质纯、粗结构的碳酸盐岩层段，特别是白云岩；②受地下水活动的控制：发育于富含CO2的地下水活动带，主要在古风化壳带；③受构造因素控制：在构造裂缝发育的部位，为溶蚀裂缝的主要分布区。⑶裂缝型储集层影响因素：①岩性控制因素；②构造控制因素；③地下水的控制作用。分布规律：在质纯、脆性大、构造强烈的部位，以及地下水活跃地区。26.碳酸盐岩与碎屑岩储层的区别：⑴碳酸盐岩储集层空间的大小、形状变化很大，其原始孔隙度很大但最终孔隙度很低，因易产生次生变化所决定。⑵碳酸盐岩储层的储集空间分布与岩石结构特征之间的关系变化很大。以粒间孔等原生孔隙为主的碳酸盐岩储层的储集空间分布受岩石结构特征控制，而以次生孔隙为主的碳酸盐岩储层的储集空间分布与岩石结构特征无关或关系不大。⑶碳酸盐岩储层的储集空间多样，且后生作用复杂，构成孔、洞、缝复合的孔隙空间系统。⑷碳酸盐岩储层的孔隙度和渗透率无明显关系，孔隙大小主要影响孔隙体积。27.盖层封闭油气机理：⑴盖层较致密：岩石孔径小，渗透性差。⑵无或少开启裂缝，即使产生裂缝，由于可塑性较好，也容易弥合成为闭合裂缝。⑶盖层具有较高的排替压力，排替压力指某一润湿岩样中的润湿相流体被非润湿相流体排替的最低压力。⑷异常压力带阻止油气向上逸散。28.盖层有效性的影响因素：①盖层厚度影响：盖层厚度大说明沉积环境稳定，可减少或截堵较大孔隙在垂向上的连通性，增强封闭能力；②盖层成分影响：如粘土矿物的含量、砂质含量、有机质含量的影响；③盖层连续性影响：连续性好，影响范围大，有利于形成大油田；④流体性质影响：流体密度低的油气藏对盖层要求高；⑤构造活动影响：构造活动破坏油气藏封闭性；⑥埋深(成岩作用)影响：浅层(1500m)成岩程度低，封闭差，中层(1500~3200m)有利于异常高压，封闭性最好，深层(3200m)岩性脆，易产生破裂；⑦沉积环境影响：沉积环境影响空间分布。四、圈闭和油气藏29.圈闭的定义：能够阻止油气继续运移，并适合于油气聚集，形成油气藏的场所。30.圈闭的三要素：容纳流体的储层、阻止向上逸散的盖层和侧向阻止油气运移的遮掩物。31.圈闭的度量：圈闭的大小由最大有效容积度量，指能容纳油气的最大体积。最大有效容积的参数有闭合面积、闭合高度、储层有效厚度、有效孔隙度。32.圈闭的分类及形成机理：⑴构造圈闭：构造运动使地层发生变形(褶皱)或变位(断裂)为形成的圈闭，如背斜圈闭和断层圈闭⑵地层圈闭：地壳升降运动引起地层超覆、沉积间断或剥蚀风化等形成的圈闭，如地层超覆不整合圈闭和不整合覆盖圈闭。⑶岩性圈闭：在沉积盆地中，由于沉积条件的差异而造成储集层在横向上发生变化，并为不渗透岩层遮挡而形成圈闭，如砂岩尖灭圈闭和砂岩透镜体圈闭。33.油气藏的定义：指油气在单一圈闭中具有统一压力系统的聚集，是油气在地壳中聚集的基本单位。34.油气藏的度量：储量是油气藏的度量，含油(气)高度、含油(气)面积、气顶、油环。35.油气藏形成的基本条件：⑴充足的油气来源：是物质基础，油气来源的丰富程度取决于盆地内烃源岩系的发育程度及有机质的风度、类型和热演化程度。⑵有利的生储盖组合：是形成大型油气藏的必不可少的条件之一。有利的生生储盖组合是指生油层中生成的丰富油气能及时地运移到良好的储层中，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。⑶有效的圈闭：在有油气来源地的前提下，并非所有的圈闭都能聚集油气，有的圈闭聚集油气，有的圈闭只含有水，属于所谓的“空”圈闭。⑷良好的保存条件：必要的保存条件包括：地壳运动为油气藏的破坏性不大、岩浆活动对油气藏的保存没有影响、水动力冲刷也会破坏油气藏的保存。36.油气藏的分类：⑴构造油气藏；⑵地层油气藏；⑶岩性油气藏；⑷水动力油气藏；⑸复合油气藏。37.引起油气藏破坏和再分布的地质因素：⑴