石油天然气复习-地质习题教案

实习一

洛帕廷法计算TTITTI是前一段时期应用比较广泛的一种成熟度指标，其计算是以化学动力学中的阿伦纽斯方程为基础，把干酪根热降解过程近似看成化学动力学中的一级反应，则有：时间—温度指数（TTI）

★是指地质时期内不同类型的干酪根在不同的埋藏时间—温度条件下的成熟度。（K：反应速率常数，即降解率；A：频率因子）回顾：由此得到：即：★有机质成熟度（M）的增加与温度（T）呈指数关系，与时间（t）呈线性关系。（1）洛帕廷法求取TTI基本原理：1）根据有机质成熟度的增加与温度呈指数关系，与时间（∆t）呈线性关系，令温度因子γ=rn，时间因子为∆t，则∆TTI=rn·∆t2）把温度剖面划分为每10℃为区间的地温网，则温度区间i=10～20℃、20～30℃、30～40℃、…3）每个温度区间i内：沉积物经历的时间用时间因子∆ti表示，对应的温度因子为rni，即温度每增高10℃，即成熟度增高r倍。则i内有机质成熟度的增量：∆TTI=rni·∆ti4）有机质成熟度是累加的、不可逆的，则对某一沉积单元来说，其有机质总的成熟度即为它所经历的各i内M的增量的总和，即其中为有机质经历的最高和最低温度区间5）选100—110℃为基准温度区间，其n=0，γ=r0=1则向下：110～120℃，n=1；120～130℃，n=2；……

向上：90～100℃，n=-1；80～90℃，n=-2；……不同温度间隔的温度因子

6）研究发现，r=2±时，实测Ro与计算的TTI相关性最好，故选r=2

。即温度每升高10℃，有机质成熟度增大一倍。则：温度区间i℃指数值n温度因子γ………………………50-60-5r-5=2-5=0.0312560-70-4r-4=2-4=0.062570-80-3r-3=2-3=0.12580-90-2r-2=2-2=0.2590-100-1r-1=2-1=0.5100-1100r0=20=1110-1201r1=21=2120-1302r2=22=4130-1403r3=23=8140-1504r4=24=16………………………1）在时间—深度图上，根据地温分布，取10℃间隔，作温度等值线。（2）洛帕廷法的应用2）在有温度等值线的时间—深度图上，迭合目的层埋藏史图。（2）洛帕廷法的应用3）从上图中读出各温度区间i内目的层所停留的时间∆ti，利用公式计算∆TTIi和TTI，并列表。温度区间i℃温度因子γ=rn∆T（Ma）∆TTIiTTI10-20r-9=2-9=1/51255/5125/51220-30r-8=2-8=1/2561010/25625/51230-40r-7=2-7=1/12855/12845/512………………………………………∆TTIi、TTI计算表TTI与Ro、TAI及有机质演化成烃、保存阶段的对应关系：TTI值的解释：4）在图上划出生油窗（开始大量生油——生油结束）TTI=15～160（2）洛帕廷法的应用图：地质模型上的等TTI曲线

油气勘探中TTI法的应用1）预测圈闭中烃类的性质（油？气？）2）确定烃源岩有机质成熟度；3）确定生油窗

平面上：生油范围、有利生油气区；剖面上：生油深度；时间上生油时间；从而确定圈闭的含油气性。TTI法在推广应用中，也存在许多问题值得进一步探讨。（1）方法本身存在缺陷：温度因子的取值是固定的

——对不同类型有机质在不同温度下的生烃反应：不适合。

——造成：古老盆地成熟度预测值常比实测值偏高，年轻盆地预测结果常偏低。（2）应用中很难准确确定埋藏时间和古地温值。（3）划分油气生成各阶段的TTI值：经验数据，不同盆地、不同烃源岩层——应不同。TTI法存在的问题：习题二烃源岩有机质成烃阶段的划分

通过一口井所取样品的地球化学分析数据，运用学过的理论和方法，编绘烃源岩有机质演化曲线，并进行成烃阶段的划分，最后对各演化阶段的基本特征作简单小结。一、目的常用的有机质丰度指标:有机碳含量(TOC)、氯仿沥青“A”、总烃(HC)含量评价烃源岩有机质成熟度的常见指标:

镜质体反射率(Ro)、热变指数（TAI）沥青转化率（氯仿沥青“A”/有机碳）烃转化率（总烃/有机碳）、CPI值（碳优势指数）

OEP值（奇偶优势比）、时间-温度指数(TTI)（1）镜质体反射率(Ro)与有机质成熟度

（2）热变指数与有机质成熟度

1级—未变化，有机残渣呈黄色；2级—轻微热变质，呈桔色；3级—中等热变质，呈棕色或褐色；4级—强变质，呈黑色；5级—强烈热变质，除有机残渣呈黑色外，另有岩石变质现象。石油、湿气和凝析气生成阶段的热变质指数约介于2.5~3.7之间。

（3）烃转化率或沥青转化率与有机质成熟度浅层：沥青转化率（A）和烃转化率（B）增长慢;

超过一定深度（生烃门限深度）：A、B快速增加直到达最大值，对应生烃高峰期；烃类含量亦快速增加。深度继续增加，A、B逐渐减小到非常低。有机质达更高的演化阶段，高温裂解使液态烃和其它石油组分逐渐消失。

（4）CPI值、OEP值与有机质成熟度

1、阅读附表所提供的资料，初步了解各地球化学指标随埋深增加的变化规律。2、在方格纸上以深度为纵坐标，各地球化学指标为横坐标，选取合适的比例尺，作各地球化学指标与埋深的关系曲线。3、根据所绘制的关系曲线，划分有机质成烃阶段，并对个演化阶段的基本特征用表格加以小结。二、步骤和要求纵坐标：1厘米=100米横坐标：有机碳（TOC）1厘米=1%

氯仿沥青“A”1厘米=200（mg/100g岩石）饱和烃1厘米=200（mg/100g岩石）芳烃1厘米=100（mg/100g岩石）总烃/有机碳

1厘米=50（mg/g）碳优势指数（CPI）

1厘米=1

镜质体反射率（Ro）

1厘米=0.5%比例尺要求：对各演化阶段特征的描述要注意：

1.应用反映有机质成熟度的指标的变化特征加以描述，有机质的丰度与成熟度无关。

2.不赞成直接用氯仿沥青A来描述有机质的演化特征，因为该值同时受到原始有机质丰度和后期演化情况的影响。

烃源岩有机质演化剖面：

1.加深对流体势概念的理解，巩固课堂教学内容。2.学会利用UVZ方法研究流体运移与油气聚集，提高分析和解决实际问题的能力。

习题三

利用UVZ方法分析石油运移聚集

一、目的习题三

利用UVZ方法分析石油运移聚集

二、基本原理及实例地下单位质量流体具有的机械能的总和。

φ=gZ+∫0PdP/ρ＋q2/2——Z为测点高程；ｇ为重力加速度；P为测点压力；ρ为流体密度；q为流速。1.基本原理流体势的定义——Hubbertq2/2忽略不计：Φ＝gZ+∫0PdP/ρ

视：油和水不可压缩，气的密度为常数：水势Φw=gZ+P/ρw=ghw

（hw为折算水头）油势Φo＝gZ+P/ρo=gho

（ho为折算油头）气势Φg＝gZ+P/ρg=ghg

（hg为折算气头）[ρo/(ρw－ρo)]ho=[ρw/(ρw－ρo)]hw－Z令Uo＝[ρo/(ρw－ρo)]ho

；Vo＝[ρw/(ρw－ρo)]hw

上式变换为：Uo＝Vo－Z；同理：Uｇ＝Vｇ－Z

其中Ug＝[ρg/(ρw－ρg)]hg；Vg＝[ρw/(ρw－ρg)]hwUVZ方法:——U为油气相对于水的势——V为水相对于油气的势-Z某背斜构造的U0，V0，Z0平面图实现过程A：等Z图（构造平面图），等高距为100m、向东南倾伏某背斜构造的U0，V0，Z0平面图实现过程B：等水势平面图,并叠加在构造图之上某背斜构造的U0，V0，Z0平面图实现过程C：ρw＝1、ρo＝0.8、ρw/(ρw－ρo)＝5的等Vo平面图某背斜构造的U0，V0，Z0平面图实现过程D：由Uo＝Vo－Z得出的Uo平面图1.已给出一幅某砂岩储集层的顶面构造等高线图（图3-1），等值线值即为Z值，图中圆点代表井位。2.在另一幅与图3-1比例尺一致的图上（图3-2），各井位上所标数值为V0值，V0值由hw导出，其形状反映储集层内水流形式。

三、资料说明1.在图3-2中绘制出V0等值线（等V0线），等值线间距为10。2.将绘出的等V0线图叠置在构造等高线上（图3-1），在两张图上放一张空白描图纸，然后在V0与Z两簇线的每一交点出算出U0=V0-Z，并将数值标于空白描图纸上。三、步骤及要求3.勾绘U0等值线图，间距为10，圈出可能形成石油聚集的地势区。

4.根据所绘图件，分析该储层所处水动力环境及水流方向，标明石油运移方向和有利聚集部位。

三、步骤及要求2006.5目的及要求1.复习巩固圈闭的基本概念。2.通过阅读构造图，确定圈闭的溢出点，圈定圈闭的闭合面积，确定闭合高度，绘制给定剖面线的横剖面图（纵比例尺1cm=100m），并确定圈闭类型。（图中储层厚度平均为50米）实习四圈闭及油气藏分析AA’P1P2P3P4练习：某储集层顶面构造图。确定圈闭的位置、溢出点，画出闭合范围，求出闭合高度。P1P2练习：某储集层顶面构造图。确定圈闭的位置、溢出点，画出闭合范围，求出闭合高度。练习：某储集层底面构造图、砂岩等厚图。确定圈闭的位置、溢出点，画出闭合范围，求出闭合高度。2、下图为一砂岩储层的顶面构造图，砂岩厚50米，储集物性好，砂层由南西向北东方向逐渐尖灭，北西向延伸的断层被北东向延伸的断层切割。砂层上下均为较厚的泥岩层，1、2、3、4号井钻穿的砂层厚度分别为50米、40米、50米、30米；它们的含油高度（水距油层顶面的高度）分别为10米、10米、30米、10米。

要求：（1）确定图中各断块的含油边界；油藏数目和类型；（2）找出图中各圈闭的溢出点、画出闭合面积、计算闭合高度。习题六

构造图和砂岩等厚图的编绘与圈闭分析1.掌握应用钻井资料编绘构造图及砂岩等厚图方法。2.判断圈闭（油气藏）类型，分析圈闭范围，加深对有关圈闭及油气藏知识的掌握和理解。一、目的1.应用钻井资料编绘基岩顶面构造图及砂岩等厚图一份。2.分析圈闭（油气藏）类型，确定圈闭范围，求出最大闭合高度，垂直构造长轴切一剖面，假设油气充满圈闭，在剖面中标出油水界面。二、步骤及要求1.底图见石—资区井位图。2.数据见石—资区钻井资料数据表。三、底图及数据注：*为未钻到基岩顶面，即砂层未见底。附表1石—资区钻井资料数据表-1800-1850-1900-1950-2000-2050-2100-2150图例基岩顶面构造等高线砂岩等厚线地层超覆线10204030圈闭闭合范围石-资地区井1——井13剖面线构造剖面图（米）油水界面实习七

圈闭预探

1.掌握选择最有利局部构造进行预探的基本原则和依据。2.掌握探井的部署方法和各类探井的正确使用。一、目的二、已知资料地震标准层（K11顶）构造图综合地层表

1.研究区为一长垣构造，位于盆地的坳陷中心（也是沉积中心）西侧，长垣构造的东西两侧均发育北东向正断层，且盆地的基底自东而西抬升。2.地层概况见综合地层表，已知主要生油层系为下白垩统上部的暗色泥岩（K21），厚约300米，其上为粉砂岩和页岩互层，其下为分选良好的中—细石英砂岩。

3.地表准平原化，海拔高度不超过10米。

1.选择