石油与天然气地质学 6

1、第一节第一节 油气运移概述油气运移概述 第六章第六章 石油与天然气运移石油与天然气运移 重点：重点：油气初次和二次运移的概念、形成机油气初次和二次运移的概念、形成机 制与模式等。制与模式等。 第二节第二节 油气初次运移油气初次运移 第三节第三节 油气二次运移油气二次运移 第一节第一节 油气运移概述油气运移概述 一、基本概念一、基本概念 二、主要内容二、主要内容 重点：重点：油气运移的概念。油气运移的概念。 一、基本概念一、基本概念 油气运移油气运移指地壳内的石油、天然气在自然因素指地壳内的石油、天然气在自然因素 所引起的某些动力作用下发生的位置迁移。所引起的某些动力作用下发生的位置迁移。 分为

2、分为初次运移初次运移和和二次运移二次运移。 储集层储集层油气藏油气藏 油气苗油气苗 次生油气藏次生油气藏 二次运移二次运移 甲烷气、低熟油甲烷气、低熟油 烃（油气）烃（油气） 地表地表二次运移二次运移 生油层生油层 干酪根干酪根 初次运移初次运移 沉积物沉积物 沉积有机质沉积有机质 二次运移二次运移 初次运移初次运移指油气在烃源岩中的运移以及向运指油气在烃源岩中的运移以及向运 载层或储集层中的运移，又称载层或储集层中的运移，又称排烃排烃。 二次运移二次运移指引起进入储集层或运载层以后的指引起进入储集层或运载层以后的 一切运移。一切运移。 解决的基本问题：解决的基本问题： 油气运移方式；油气运移

3、方式； 油气运移动力和阻力；油气运移动力和阻力； 油气运移途径；油气运移途径； 油气运移方向。油气运移方向。 强调动态分析和综合研究相结合。强调动态分析和综合研究相结合。 油气运移主要研究油气运移的动力学和运动油气运移主要研究油气运移的动力学和运动 学机制；主要包括油气运移的动力、相态、通道学机制；主要包括油气运移的动力、相态、通道 和数量等。和数量等。 二、主要内容二、主要内容 第二节第二节 油气初次运移油气初次运移 一、初次运移的介质条件一、初次运移的介质条件 二、初次运移的机制与模式二、初次运移的机制与模式 三、初次运移的其它问题三、初次运移的其它问题 重点：重点：初次运移的介质条件。初

4、次运移的介质条件。 一、初次运移的介质条件一、初次运移的介质条件 1 1、烃源岩的物理性质、烃源岩的物理性质 （1 1）烃源岩的压实）烃源岩的压实 = 0e-CZ 为深度为为深度为Z Z处的岩石孔隙度；处的岩石孔隙度；0为沉积物为沉积物 在地表的原始孔隙度；在地表的原始孔隙度；e e自然对数底；自然对数底；C C为因次常为因次常 数（数（m-1），代表正常压实趋势的斜率。），代表正常压实趋势的斜率。 一般在一般在1000m1000m以内为主要排水阶段，以内为主要排水阶段，1500m1500m排排 水速率明显减缓，至水速率明显减缓，至2000m2000m趋于稳定。趋于稳定。 压实作用压实作用 砂

5、岩和页岩孔隙度随深度的变化砂岩和页岩孔隙度随深度的变化 （据（据Athy,1930Athy,1930） （2 2）烃源岩的孔隙和比表面）烃源岩的孔隙和比表面 泥 岩 原 始泥 岩 原 始 孔隙度可达孔隙度可达60 80，成，成 熟烃岩源孔隙熟烃岩源孔隙 度一般在度一般在15 20以下以下,孔孔 隙直径大多小隙直径大多小 于于5nm。 比表面：比表面：指单位体积岩石中孔隙内表面的总指单位体积岩石中孔隙内表面的总 和，用和，用m2/m3表示。表示。 比表面大小直接影响流体与岩石颗粒间的表比表面大小直接影响流体与岩石颗粒间的表 面分子现象。在相同体积或同等质量的岩石中，面分子现象。在相同体积或同等质

6、量的岩石中， 组成岩石的组成岩石的颗粒越细颗粒越细则则比表面越大比表面越大。 比表面大意味着岩石与孔隙流体的接触面增比表面大意味着岩石与孔隙流体的接触面增 大，分子在相互间的引力和带电极性的作用下更大，分子在相互间的引力和带电极性的作用下更 易吸附在岩石颗粒表面，不易流动。易吸附在岩石颗粒表面，不易流动。 相同埋深情况下，泥岩的比表面比砂岩大。相同埋深情况下，泥岩的比表面比砂岩大。 越是埋深致密的岩石，流体流动越难。越是埋深致密的岩石，流体流动越难。 （3 3）烃源岩的湿润性和毛细管压力）烃源岩的湿润性和毛细管压力 润湿性润湿性指液体在表面分子力作用下在固体表指液体在表面分子力作用下在固体表

7、面流散的现象，是吸附能的一种作用，一般用在面流散的现象，是吸附能的一种作用，一般用在 固体表面分离流体所需要的功来度量。固体表面分离流体所需要的功来度量。 成熟烃岩源是部分亲水、部分亲油的中间润成熟烃岩源是部分亲水、部分亲油的中间润 湿状态。湿状态。 毛细管压力毛细管压力（Pc）：指在两种互不混溶流指在两种互不混溶流 体的弯曲界面上存在的压力差。由于两边流体体的弯曲界面上存在的压力差。由于两边流体 所承受的压力不同，在凹面承受的流体压力较所承受的压力不同，在凹面承受的流体压力较 大。大。 毛细管压力总是指向毛细管压力总是指向非润湿相非润湿相。在亲水介质。在亲水介质 中，油为非润湿相，毛细管压力

8、指向油；在亲油中，油为非润湿相，毛细管压力指向油；在亲油 介质中，水为非润湿相，毛细管压力指向水。介质中，水为非润湿相，毛细管压力指向水。 毛细管压力的大小取决于两相流体间的界面毛细管压力的大小取决于两相流体间的界面 张力、毛细管半径和介质润湿性。张力、毛细管半径和介质润湿性。 公式：公式：P Pc c=2cos/r=2cos/r p pc为毛细管压力，为毛细管压力，MPa；为界面张力，为界面张力，N m；为润湿角，度；为润湿角，度；r为毛细管半径，为毛细管半径，m。 在亲水介质中，油气运移首先要克服毛细管在亲水介质中，油气运移首先要克服毛细管 压力，又称之为压力，又称之为毛细管阻力毛细管阻力

9、。 2 2、运移的理化条件、运移的理化条件 石油生成的温度范围：石油生成的温度范围：6060150 150 天然气生成的温度范围：大于天然气生成的温度范围：大于150150 石油初次运移开始的温度和深度一般大于石油初次运移开始的温度和深度一般大于 石油大量生成的温度和深度。石油大量生成的温度和深度。 （1 1）温度条件）温度条件 温度：温度：表示物质冷热程度的物理量，是大表示物质冷热程度的物理量，是大 量分子的无规则热运动平均动能的标志。量分子的无规则热运动平均动能的标志。 （2 2）压力条件）压力条件 压力：压力：指孔隙流体压力，是作用在岩石或地层指孔隙流体压力，是作用在岩石或地层 孔隙中流

10、体上的压力，即地层压力。孔隙中流体上的压力，即地层压力。 异常地层压力：异常地层压力：高于或低于静水压力值的地层高于或低于静水压力值的地层 压力。压力。 烃岩源成岩压实过程中排液不畅造成异常地层烃岩源成岩压实过程中排液不畅造成异常地层 高压现象；干酪根热降解生烃产生异常高压。高压现象；干酪根热降解生烃产生异常高压。 1 1、初次运移的动力与阻力、初次运移的动力与阻力 （1 1）初次运移的动力）初次运移的动力 动因动因: :力的不平衡。力的不平衡。 力的类型：力的类型：压力、构造应力、分子扩散力和浮压力、构造应力、分子扩散力和浮 力。力。 主要动力来源：主要动力来源：压实作用及不均衡压实作用；压

11、实作用及不均衡压实作用； 生烃作用；粘土矿物脱水作生烃作用；粘土矿物脱水作 用；流体热增压作用；构造用；流体热增压作用；构造 挤挤 压作用。压作用。 压力压力 动力的压力：正常压实产生的动力的压力：正常压实产生的剩余压力剩余压力、欠、欠 压实产生的压实产生的异常压力异常压力、渗透作用产生的、渗透作用产生的渗透压力渗透压力 和烃源岩与运载层接触面产生的和烃源岩与运载层接触面产生的毛细管压力毛细管压力。 A A 剩余压力剩余压力 剩余压力：剩余压力：指发生在正常压实过程中的异常指发生在正常压实过程中的异常 高压力，又称高压力，又称瞬时剩余压力瞬时剩余压力。 上覆沉积负荷增加，下伏岩石压实，孔隙体上

12、覆沉积负荷增加，下伏岩石压实，孔隙体 积减小，孔隙流体承受部分由颗粒产生的有效压积减小，孔隙流体承受部分由颗粒产生的有效压 应力应力。 孔隙流体排出的方向与剩余压力递减的方向一孔隙流体排出的方向与剩余压力递减的方向一 致。上覆沉积物厚度越大，下伏地层中剩余压力越致。上覆沉积物厚度越大，下伏地层中剩余压力越 大，在均一岩性的层序里孔隙流体一般是大，在均一岩性的层序里孔隙流体一般是向上向上排出。排出。 水平剩余压力梯度远小于垂直剩余压力梯度。水平剩余压力梯度远小于垂直剩余压力梯度。 一般来说，盆地的沉积厚度由中心向边缘一般来说，盆地的沉积厚度由中心向边缘 减薄，压实流体运移大方向总是由下往上、由减

13、薄，压实流体运移大方向总是由下往上、由 盆地中心向盆地边缘。盆地中心向盆地边缘。 B B 异常压力异常压力 流体承受了部分上覆沉积的有效压应力，流体承受了部分上覆沉积的有效压应力， 具有具有异常高压力异常高压力; ;岩石承受较低的有效压应力形岩石承受较低的有效压应力形 成成欠压实欠压实。 欠压实烃源岩中的孔隙流体是借助异常高欠压实烃源岩中的孔隙流体是借助异常高 压，使相对封闭的烃源岩及不连通孔隙产生裂压，使相对封闭的烃源岩及不连通孔隙产生裂 隙或重新张开而得以排出。隙或重新张开而得以排出。 异常压力的形成与排液释放具有幕式特征。异常压力的形成与排液释放具有幕式特征。 两个欠压实层之间的正常压实

14、层成为流体两个欠压实层之间的正常压实层成为流体 汇聚的排液区。汇聚的排液区。 C C 渗透压力渗透压力 渗透作用：渗透作用：指水由盐度低的一侧通过半渗透膜指水由盐度低的一侧通过半渗透膜 向盐度高的一侧运移的作用。溶液的盐度越高，蒸向盐度高的一侧运移的作用。溶液的盐度越高，蒸 气压越低，水的活动性也越低。水体由活动性高的气压越低，水的活动性也越低。水体由活动性高的 地方流向活动性低的地方。地方流向活动性低的地方。 渗透作用对地下孔隙水的流动具有重要意义，渗透作用对地下孔隙水的流动具有重要意义， 但对油气运移（游离相运移）只是起间接作用的但对油气运移（游离相运移）只是起间接作用的 动力因素。动力因

15、素。 盐度低渗透压高，盐度高则渗透压低。盐度低渗透压高，盐度高则渗透压低。 渗透作用渗透作用 渗透压差渗透压差 盐度差。盐度差。 盐度低 盐度高 渗透水流方向 半渗透膜 具结合水的离子 水分子 D D 毛细管压力毛细管压力 阻力阻力 烃类运移烃类运移 动力（两种情况）动力（两种情况） 第一种：烃源岩与运载层接触的界面，源第一种：烃源岩与运载层接触的界面，源 岩一侧孔喉曲率半径较小，毛细管压力较大；岩一侧孔喉曲率半径较小，毛细管压力较大； 运载层一侧孔喉曲率半径较大，毛细管压力较运载层一侧孔喉曲率半径较大，毛细管压力较 小。小。 毛细管压力差指向运载层，油气向运载层毛细管压力差指向运载层，油气向

16、运载层 运移。运移。 第二种：亲水烃源岩内部，由于孔喉两端毛细第二种：亲水烃源岩内部，由于孔喉两端毛细 管曲率半径不同产生的毛细管压力不同，喉道一端管曲率半径不同产生的毛细管压力不同，喉道一端 的毛细管压力大于孔隙一端。的毛细管压力大于孔隙一端。 压差指向孔隙，水将烃类排挤到较大孔隙中。压差指向孔隙，水将烃类排挤到较大孔隙中。 构造应力构造应力 指导致地壳发生构造运动的地应力，或者是由指导致地壳发生构造运动的地应力，或者是由 于构造运动而产生的地应力。于构造运动而产生的地应力。 世界各地实测表明，水平应力总是大大超过垂世界各地实测表明，水平应力总是大大超过垂 直应力，水平构造应力存在且异常强大

17、。直应力，水平构造应力存在且异常强大。 所测地应力为所测地应力为负荷应力、构造应力、温度应力负荷应力、构造应力、温度应力 等的叠加。等的叠加。 当水平构造应力大于垂直负荷应力时，最大主应当水平构造应力大于垂直负荷应力时，最大主应 力则为水平方向，流体将沿最小主应力方向流动。力则为水平方向，流体将沿最小主应力方向流动。 泥质烃源岩泥质烃源岩 水平方向渗透率水平方向渗透率 大于垂向渗透率，大于垂向渗透率， 沿侧向的初次运沿侧向的初次运 移效率会更高。移效率会更高。 分子扩散力分子扩散力 指由于浓度差而产生的分子扩散。指由于浓度差而产生的分子扩散。 烃类的扩散方向由烃源岩指向四周围岩，烃类的扩散方向

18、由烃源岩指向四周围岩， 与初次运移方向一致。与初次运移方向一致。 扩散流（分子流）与渗流（体积流）在扩散流（分子流）与渗流（体积流）在 地下孔隙空间中可相互转换，形成扩散地下孔隙空间中可相互转换，形成扩散- -渗渗 流初次运移模式。流初次运移模式。 浓度差浓度差 浮力浮力 在初次运移中只是一种辅助的动力。在初次运移中只是一种辅助的动力。 相对油气与岩石分子间力和毛细管阻力，是相对油气与岩石分子间力和毛细管阻力，是 很小的；油气很难连结成足够的长（高）度以产很小的；油气很难连结成足够的长（高）度以产 生足够的浮力。但在烃源岩局部较大的毛细管孔生足够的浮力。但在烃源岩局部较大的毛细管孔 隙或构造裂

19、隙中，浮力的作用是存在的，是油气隙或构造裂隙中，浮力的作用是存在的，是油气 以游离相方式向上排烃的一种动力。以游离相方式向上排烃的一种动力。 压实作用压实作用 不均衡压实。不均衡压实。 （2 2）动力产生的因素）动力产生的因素 厚大于厚大于60m60m泥岩：泥岩：泥岩层顶底排水在先，泥岩层顶底排水在先， 先行压实，使中部的水排出不畅，呈现为欠先行压实，使中部的水排出不畅，呈现为欠 压实状态。压实状态。 当均衡压实时，于1500m深 处只有6%的孔隙率；而非均衡压 实时，则仍保留有25%的孔隙率。 此即意味着后者有相当数量的可 作油气运移载体的水存在。 非均衡压实对初次运移的非均衡压实对初次运移

20、的 影响在于使流体的排出受到不影响在于使流体的排出受到不 同程度的延缓。这取决于水力同程度的延缓。这取决于水力 传导能力的强弱传导能力的强弱( (流体输导的流体输导的 顺畅程度）和超压的增长速率。顺畅程度）和超压的增长速率。 如果流体的排出正好被推迟到如果流体的排出正好被推迟到 主要生油时期，则将对初次运主要生油时期，则将对初次运 移起积极作用。移起积极作用。 欠压实的泥岩，欠压实的泥岩， 其孔隙度偏离正常压其孔隙度偏离正常压 实趋势线。在声波测实趋势线。在声波测 井曲线上表现出高时井曲线上表现出高时 差。差。 安6井独深1井 深度/km 0 284 406 528 声波时差/us/m 0 深

21、度/km N2d N1t N1s E2-3a E1-2z N2d N1t N1s E2-3a 声波时差/us/m 0 90 130 170 1.0 2.0 3.0 4.0 0 1.0 2.0 3.0 有机质生烃、温度增高有机质生烃、温度增高 温度升高：温度升高：有助于解脱被吸附的烃类；有助有助于解脱被吸附的烃类；有助 于降低流体粘度；有助于降低油水间界面张力；于降低流体粘度；有助于降低油水间界面张力； 有助于气烃的溶解及烃在水中的溶解等。有助于气烃的溶解及烃在水中的溶解等。 （3 3）初次运移的阻力）初次运移的阻力 分子间吸着力分子间吸着力 吸收、化学吸附和物理吸附三种力。吸收、化学吸附和物理

22、吸附三种力。 烃源岩生成的油气附着在矿物表面，达饱和后烃源岩生成的油气附着在矿物表面，达饱和后 开始渗入内部产生吸收作用；开始渗入内部产生吸收作用； 紧靠矿物表层的烃分子在静电引力作用下产生紧靠矿物表层的烃分子在静电引力作用下产生 化学吸附，形成有机物化学吸附，形成有机物-粘土复合体；粘土复合体； 外层在范德华力作用下产生物理吸附。外层在范德华力作用下产生物理吸附。 烃类的性质：石油的吸着力比天然气大。烃类的性质：石油的吸着力比天然气大。 烃源岩的结构复杂程度：不连通孔隙越多吸着烃源岩的结构复杂程度：不连通孔隙越多吸着 的烃类越不易排出。的烃类越不易排出。 毛细管阻力毛细管阻力 烃源岩微孔孔径

23、为烃源岩微孔孔径为1050nm，其毛细管，其毛细管 阻力为阻力为122.4MPa。单从静态观点看油气很。单从静态观点看油气很 难排出，但从整个地质条件动态变化看，由难排出，但从整个地质条件动态变化看，由 于温度、压力、岩石组构、运移通道等条件，于温度、压力、岩石组构、运移通道等条件， 油气最终能排出。油气最终能排出。 油气的浮力油气的浮力 当烃源岩向下或向下倾方向以游离相排当烃源岩向下或向下倾方向以游离相排 烃时，还要克服油气浮力。虽然很小，但总烃时，还要克服油气浮力。虽然很小，但总 是客观存在的一种阻力，特别当向下运移距是客观存在的一种阻力，特别当向下运移距 离较大时，仍是一种不可忽视的阻力

24、。离较大时，仍是一种不可忽视的阻力。 2 2、初次运移相态演变、初次运移相态演变 指油气在地下发生运移指油气在地下发生运移 时的物理相态。时的物理相态。 石油主要为石油主要为水溶相、连水溶相、连 续油相、气溶相续油相、气溶相和和扩散相扩散相。 天然气主要为天然气主要为水溶相、水溶相、 油溶相、连续气相油溶相、连续气相和和扩散扩散 相。相。 （1 1）水溶相）水溶相 石油或天然气分子完全溶解于孔隙水中成为石油或天然气分子完全溶解于孔隙水中成为 溶液状态进行初次运移。溶液状态进行初次运移。 常温下油气在水中溶解度很低，烃溶解度大常温下油气在水中溶解度很低，烃溶解度大 小：小：芳香烃环烷控烷烃芳香烃

25、环烷控烷烃；同族烃中分子越小；同族烃中分子越小 越易溶。越易溶。 天然气在水中溶解度比石油大天然气在水中溶解度比石油大 温度、压力、温度、压力、CO2CO2含量等对天然气的增溶作含量等对天然气的增溶作 用较为显著。用较为显著。 （2 2）连续烃相与混合相）连续烃相与混合相 指油气呈游离连续油（气）相运移。指油气呈游离连续油（气）相运移。 原因：原因：烃源岩进入压实晚期，孔渗很低，水的烃源岩进入压实晚期，孔渗很低，水的 饱和度降低，烃饱和度增加；成熟烃源岩内表面可饱和度降低，烃饱和度增加；成熟烃源岩内表面可 能有部分是油润湿，以连续油相或气相运移会受较能有部分是油润湿，以连续油相或气相运移会受较

26、 小的毛细管阻力；生油期间产生的小的毛细管阻力；生油期间产生的COCO2 2溶解于油中还溶解于油中还 可降低石油粘度。可降低石油粘度。 连续烃相运移包括连续烃相运移包括气溶于油气溶于油和和油溶于气油溶于气。 压实中期最有利于压实中期最有利于 油相运移，因为油的相油相运移，因为油的相 对渗透率增大，而泥岩对渗透率增大，而泥岩 绝对渗透率尚未达到最绝对渗透率尚未达到最 低值。低值。 连续烃相运移观点由连续烃相运移观点由 原来的通过压实作用运移原来的通过压实作用运移 发展为通过微裂缝排出，发展为通过微裂缝排出， 即通过微裂缝排烃。这种即通过微裂缝排烃。这种 方式又称为方式又称为混相运移混相运移。 （

27、3 3）扩散相）扩散相 扩散作用是天然气运移中的有效方式。扩散作用是天然气运移中的有效方式。 扩散扩散- -渗流排烃模式：渗流排烃模式：认为烃类先从干酪认为烃类先从干酪 根扩散到孔隙，然后以渗流方式排出。根扩散到孔隙，然后以渗流方式排出。 煤层气减压解吸煤层气减压解吸- -扩散扩散- -渗流的开采方式说渗流的开采方式说 明在致密地层中扩散相运移往往具有不可替代明在致密地层中扩散相运移往往具有不可替代 的重要性。的重要性。 浓度差。浓度差。 （4 4）初次运移相态的演变）初次运移相态的演变 取决于烃源岩的温度、压力、生烃量、孔隙取决于烃源岩的温度、压力、生烃量、孔隙 度等条件。度等条件。 石油相

28、态演变石油相态演变 、型干酪根烃源岩：在未成熟阶段，主型干酪根烃源岩：在未成熟阶段，主 要是水相运移；成熟阶段，主要为连续油相运移；要是水相运移；成熟阶段，主要为连续油相运移； 高成熟阶段，主要是气溶相运移；过成熟阶段，高成熟阶段，主要是气溶相运移；过成熟阶段， 主要是气相运移和扩散相运移。主要是气相运移和扩散相运移。 腐泥型源岩：腐泥型源岩：水溶相水溶相油相油相气溶相气溶相扩散相。扩散相。 腐殖型源岩：腐殖型源岩：水溶相水溶相气溶相气溶相气相气相扩散相。扩散相。 III III型干酪根烃源岩：在未成熟阶段，主要是型干酪根烃源岩：在未成熟阶段，主要是 水溶相；成熟阶段，主要是气溶相运移；高水溶

29、相；成熟阶段，主要是气溶相运移；高- -过成过成 熟阶段主要气相和扩散相运移。熟阶段主要气相和扩散相运移。 石油运移：石油运移：水溶相运移的作用有限；气溶相水溶相运移的作用有限；气溶相 运移只能发生在高温、高压下受到限制；扩散相运移只能发生在高温、高压下受到限制；扩散相 运移效率很低；所以油相运移最为重要。运移效率很低；所以油相运移最为重要。 天然气相态演变天然气相态演变 、型干酪根烃源岩：浅层生物气阶段，水型干酪根烃源岩：浅层生物气阶段，水 相运移；成熟阶段，气溶于石油进行油溶相运移；相运移；成熟阶段，气溶于石油进行油溶相运移； 高过成熟阶段有凝析气和裂解气的游离气相运移，高过成熟阶段有凝析

30、气和裂解气的游离气相运移， 进一步埋深时有扩散相运移。进一步埋深时有扩散相运移。 腐泥型：水溶相腐泥型：水溶相油溶相油溶相气相气相扩散相。扩散相。 型干酪根烃源岩：以产气为主。型干酪根烃源岩：以产气为主。 腐殖型：水溶相腐殖型：水溶相气相气相扩散相。扩散相。 天然气运移：天然气运移：水溶相、油溶相、气相和扩散水溶相、油溶相、气相和扩散 相四种对天然气的聚集有不同的效果和作用。相四种对天然气的聚集有不同的效果和作用。 3 3、初次运移的通道、初次运移的通道 烃源岩中较大孔隙、构造裂缝和断层、微裂烃源岩中较大孔隙、构造裂缝和断层、微裂 隙、缝合线以及有机质或干酪根网络。隙、缝合线以及有机质或干酪根

31、网络。 （1 1）孔隙）孔隙 指烃源岩中孔径大于指烃源岩中孔径大于100nm100nm以上的孔隙，包括以上的孔隙，包括 大微毛细管孔和毛细管孔。大微毛细管孔和毛细管孔。 毛细管孔占烃源岩孔隙的极毛细管孔占烃源岩孔隙的极 少数（少数（5 束缚油饱和束缚油饱和 度度( (油气运移临界饱和度油气运移临界饱和度) ) 浮力浮力 水动力水动力 毛细管力毛细管力 （1 1）石油二次运移的相态与转换）石油二次运移的相态与转换 石油以水溶相进入储集层，随温度、压力石油以水溶相进入储集层，随温度、压力 降低，盐度增高，在水中溶解度降低而出溶。降低，盐度增高，在水中溶解度降低而出溶。 2 2、油气二次运移的相态、

32、油气二次运移的相态 石油以油相运移进入运载层，含油饱和度石油以油相运移进入运载层，含油饱和度 降低甚至变成分散油珠，但很快补充形成较大降低甚至变成分散油珠，但很快补充形成较大 油体开始运移。油体开始运移。 油相是最有效、最重要的运移相态。油相是最有效、最重要的运移相态。 （2 2）天然气二次运移的相态与转换）天然气二次运移的相态与转换 天然气以饱和水溶液进入运载层，不能立天然气以饱和水溶液进入运载层，不能立 即出溶。但由于温度、压力等变化，部分天然即出溶。但由于温度、压力等变化，部分天然 气出溶成游离相，可形成少量水溶气聚集。气出溶成游离相，可形成少量水溶气聚集。 天然气扩散相运移是主要方式，

33、特别是在天然气扩散相运移是主要方式，特别是在 流体渗流停滞或在聚集圈闭状态下。在运移过流体渗流停滞或在聚集圈闭状态下。在运移过 程中地层间存在有扩散系数差时，扩散流才能程中地层间存在有扩散系数差时，扩散流才能 转为体积流，进而聚集。转为体积流，进而聚集。 3 3、油气二次运移的通道、油气二次运移的通道 油气运移通道的类型及组合形式决定油气油气运移通道的类型及组合形式决定油气 运移途径、成藏特征和分布位置等。运移途径、成藏特征和分布位置等。 连通孔隙、裂缝、断层和不整合面等。连通孔隙、裂缝、断层和不整合面等。 孔隙和裂缝：基本通道；孔隙和裂缝：基本通道； 断层：垂向运移主通道；断层：垂向运移主通

34、道； 不整合面：侧向运移重要通道。不整合面：侧向运移重要通道。 地层流体在其中流动和渗滤的孔隙空间，地层流体在其中流动和渗滤的孔隙空间， 相当于储集层的有效孔隙。相当于储集层的有效孔隙。 流体通过孔隙的能力用渗透率衡量。流体通过孔隙的能力用渗透率衡量。 喉道半径越大越好、孔隙半径与喉道半径喉道半径越大越好、孔隙半径与喉道半径 的差值越小越好。的差值越小越好。 （1 1）连通孔隙）连通孔隙 第第1数量级：数量级：110nm； 第第2数量级：数量级：10-100nm； 第第3数量级：数量级：100nm 1m； 第第4数量级：数量级：1-10m； 第第5数量级：数量级：10100m。 2 2、裂隙（

35、缝）、裂隙（缝） 指在岩层中没有造成位移的各种缝隙。指在岩层中没有造成位移的各种缝隙。 构造裂缝：构造裂缝：边缘平直，具有一定的方向边缘平直，具有一定的方向 和组系，不受层面限制，延伸较远，是穿层和组系，不受层面限制，延伸较远，是穿层 运移的主要通道。运移的主要通道。 成岩裂缝：成岩裂缝：受层理限制，多平行层面，受层理限制，多平行层面， 形状不规划，缝面有弯曲，是储集层内运移形状不规划，缝面有弯曲，是储集层内运移 的重要通道。的重要通道。 3 3、断层、断层 断层活动期，快速疏导流体。断层活动期，快速疏导流体。 断层与油气运移：断层与油气运移：横穿断层面运移；横穿断层面运移； 沿断层面的运移。

36、沿断层面的运移。 横穿断层面的运移主要决定于断层横穿断层面的运移主要决定于断层 两盘并置的岩性。两盘并置的岩性。 第一，断层两盘第一，断层两盘 地层的渗透率很低，地层的渗透率很低， 横穿断层面的运移难横穿断层面的运移难 以发生；以发生；第二，断层第二，断层 面本身必须具有一定面本身必须具有一定 的渗透率；的渗透率；第三，沿第三，沿 断层面上下必须具有断层面上下必须具有 流体势梯度。流体势梯度。 4、不整合面、不整合面 一般新生古储多与不整合面有关，其中一般新生古储多与不整合面有关，其中 最典型的就是基岩油藏。最典型的就是基岩油藏。 地层不整合面可形成区域性稳定分布地层不整合面可形成区域性稳定分

37、布 的高孔高渗古风化壳，长距离横向运移有的高孔高渗古风化壳，长距离横向运移有 利。利。 不整合面要成为良好的运移通道，其下不整合面要成为良好的运移通道，其下 伏地层最好是抗风化溶蚀力弱的岩石，可发伏地层最好是抗风化溶蚀力弱的岩石，可发 育各种裂缝，张开性和抗闭合能力也强。育各种裂缝，张开性和抗闭合能力也强。 输导系统：输导系统：各种油气运移通道在空间上构成各种油气运移通道在空间上构成 交织状的结构。交织状的结构。 油气运移优势通道：油气运移优势通道：油气二次运移过程中在油气二次运移过程中在 无外来干扰情况下自然优先流经的通道，又称无外来干扰情况下自然优先流经的通道，又称 “快速通道快速通道”或或“主干通道主干通道”。 输导系统的类型输导系统的类型 单一因素的结构单一因素的结构 连通砂体系统连通砂体系统; ; 断层系统断层系统; ; 裂隙型系统裂隙型系统; ; 不整合系统。不整合系统。 4 4、二次运移主要模式、二次运移主要模式 （1 1）多相渗流模式）多相渗流模式 孔隙水中呈连续烃相的油气，二次运移过程孔隙水中呈连续烃相的油气，二次运移过程 大多是油、气、水三相渗流，并简化为油大多是油、气、水三相渗流，并简化为油- -水或气水或气 - -水的两相渗流。水的两相渗流。 高程越大，对应油、气势越小，即深处是高高程越大，对应油、气势越小，