石油地质学-绪论

石油地质学PetroleumGeology—绪论绪论

Introduction

内容提要一、《石油地质学》的性质和任务二、《石油地质学》的特点三、油气在国民经济中的地位四、我国石油工业发展历史五、当今世界油气勘探新技术、发展新动向绪论一、《石油地质学》的性质和任务我国幅员辽阔，包括了960万Km2的陆地面积和670万Km2海洋面积，沉积盆地很多，沉积岩系分布普遍，不仅拥有巨大的陆相沉积盆地，也拥有海相碳酸盐岩系发育的海相沉积盆地，在这些盆地中蕴藏着大量丰富的石油和天然气资源。那么，它们是怎样形成的？在地下怎样分布？油气的分布又受那些自然条件的控制？到什么地方去寻找它们？这些问题我们将在《石油地质学》中找到答案。因此，不仅是石油地质专业的专业骨干课程，也是所有石油勘探工作者的理论基础课。

绪论

一、《石油地质学》的性质和任务(一)、性质

研究地壳中石油和天然气的形成过程、产出状态、分布规律的科学。

它是矿床学的一个分支，是在油气勘探和开发的大量实践中总结出来的一门新兴学科。直接研究对象：油气藏（基本特征，形成要素，形成原理，分布规律）。

绪论一、《石油地质学》的性质和任务(二)、任务

综合运用石油地质学（地质、地球物理、地球化学等）等多学科的基础知识和基本理论，认识油气藏的形成和分布规律，查明地下油气分布，指导油气勘探工作，为国家找到更多的油气资源，同时进一步发展石油地质学理论。绪论二、《石油地质学》的特点

(一)、实践性：

综合了世界各国油气勘探的新成果、新发现和油气分布的规律，

概括总结起来的科学原理，

它来自生产实践，

进而又指导生产实践，

故具有很强的实践性特点。

(二)、理论性：地下深处的石油天然气，

它们的生成、运移、聚集、保存、储存及分布规律等都有其自身的完整性和理论，

系统的理论是油气勘探和开发的理论依据。

(三)、综合性：以石油地质理论为依据，

运用地质的（岩石学，沉积岩和沉积相，构造地质学）、地球物理的（物探，测井）、地球化学的、钻井（试井，生产数据）的各种资料和信息，

进行全面的分析和综合研究，

对一个地区或盆地油气资源进行综合评价，

预测储量及其分布，

为油气勘探部署和规划提供可靠的科学依据。

绪论二、《石油地质学》的特点(四)、专业性油气均属流体矿产（与固体矿产不同，勘探特别是开发方式不同）,而且(1).化学成分均很复杂(2).具有流动性生成的地方不一定是现在聚集的地方,受多种因素控制。

(3).油气水常常伴生(4).勘探开发主要靠打井

绪论三、油气在国民经济中的地位(一)、优质的燃料,重要的能源1.发热量高：据测算,下列燃料发热量（热值，千卡/Kg）：木材泥碳褐煤烟煤无烟煤石油汽油天然气2000-50002000-350020005000650010000110007000-12000

2.燃烧完全：引火方便不留灰烬污染小3.使用、运输方便

称谓工业的血液机器的粮食。

绪论

下图为1990年—2000年中国一次能源消费中石油天然气所占比例的变化情况。1990年，石油天然气在能源总消费中占18.7%。2000年，上升到了27.1%，提高了近9%。随着对清洁能源需求的增加，这一比例将会继续增大。绪论三、油气在国民经济中的地位(二)、重要的化工原料1.三大合成材料的原料合成——纤维、橡胶、塑料2.农药、化肥、医药、染料等的原料3.可提取3000多种化工产品，应用到各个领域(三)、战略上不可缺少的物资

引发海湾战争

绪论四、石油工业发展概况

(一)、世界油气勘探历史

三千多年的历史已成为许多国家能源支柱产业大体上可以把油气勘探历史分为三个阶段：第一阶段1840年以前，初期阶段—油气苗找油油气的发现是根据地面油气显示，并且寻找油气并不是钻探的主要目的，它常常是钻盐水井的副产品，并作为制盐的燃料，在这一时期没有应用任何地质理论。并且钻探技术落后，整个石油工业处于们萌芽阶段。绪论第二阶段1840～1940年中期阶段—找背斜构造加拿大Hunt（1861），美国white（1885）和奥地利（Hofer，1888）先后提出了“背斜聚油论”，这个理论的应用推动了石油地面地质调查工作，发现了大批地面背斜构造，使石油进入科学勘探时期。第三阶段1940～现在近期阶段—综合勘探找油二次世界大战以后，世界对石油需求增长，科学技术突飞猛进，是全世界的油气勘探工业有了巨大的发展；反过来又促进了勘探经验的积累和技术方法的不断更新，使现今油气勘探的技术和理论逐步形成完整的、适合各种油气田勘探需要的科学体系。到八十年代末九十年代初，美国石油地质学会提出了以油气运移观点指导油气勘探的思路得到了勘探家们的广泛赞赏和接受，已为当今油气勘探的发展趋势，尤其是在勘探风险越来越大的今天，弄清盆地内油气运移、聚集和演化规律，必然会成倍地提高油气勘探成功率，从而获得更大的经济效益。

绪论（二）、我国石油工业发展历史古代：3000年前《易经》就有记载。解放前：1907，长庆延长油田—孙越崎；后来，老君庙油田—玉门，独山子—新疆。世界上发现应用石油天然气最早的国家。近期分四个阶段：1.第一阶段：解放后（前十年）1949-1959年进行全国石油普查,主要在西北。克拉玛依（1955），冷湖（1956）。1958年3月，四川蓬莱镇构造1#、南充构造3#、龙女寺2#相继喷出了工业性油流。继而发现了四川气田（1958）。2.第二阶段：1959年9月松基3井喷油为标志,油气勘探重点由西向东转移。大庆（1960），胜利（1963），大港（1964），下辽河（1967）3.第三阶段：1975年任丘油田（古潜山）的发现标志着我国在古老的中上元古界白云岩中也能找到大油田,打开了勘探领域。4.第四阶段：90年代初期在新疆吐哈、塔里木发现油气,组织了石油会战,拿下了一定的储量,同时海洋勘探也取得了前所未有的惊人进步，使我国石油工业发展进入了新的阶段。总公司提出“稳住东部,发展西部，油气并举”的勘探战略。

绪论解放以来，我国油气勘探取得了辉煌成就，发现了一大批油、气田。截止1997年底，已找到493个油田、145个气田，油气产量持续稳定增长。解放前(1904—1940年)：原油的总产量仅12×104t，聊胜如无。“中国贫油论”，进口为主—“洋油”。1978年：突破了1×108t。石油基本自给，结束了“贫油”，成为石油出口国。1990年：原油产量为1.38×108t。天然气年产153×108m3

1997年：原油产量1.6×108t，居世界第5位。天然气年产223×108m3，世界第16位。世界银行1998年全球经济发展指数报告将中国列为世界第三能源生产大国。2001年：原油产量为1.65×108t，居世界第5位。天然气年产303×108m32002年：原油产量为1.7×108t，居世界第5位。绪论中国海洋石油产量一直保持增长的势头，年产石油1632万吨，天然气40×108m3。预计到2005年将会实现三个千万吨（渤海、珠江口石油千万吨，南海西部天然气百亿方）。绪论目前中国石油天然气上游勘探开发面临的主要问题：1、油气资源相对贫乏石油储量为204亿吨，可采储量为59亿吨，居世界第9位，但人均仅5吨，居世界第45位。剩余探明可采储量为24.6亿t。天然气储量约为2万亿m3，可采为1.3万亿m3，居世界第15位，人均第68位。2、油气资源勘探难度逐步增大今后，中国石油、天然气的主要新探区将逐步转移到中西部地区和海上，集中在海域、沙漠、荒滩、高原等人口稀少地区。发现油气资源的难度日益加大，老油区增储挖潜潜力小，成本不断提高，油气田的发现规模萎缩。比如中原油田，从90年代初到现在，探明每吨石油的投资由10元左右急剧上升到了157元。同时，环保要求日益提高，也加大了勘探成本。绪论3、老油田开发难度增大目前大庆、胜利等大油田相继进入开发中、后期，油田进入高含水、高采出程度、高采油速度的“三高”阶段，原油稳产难度增大。1999年：中石油老油田综合含水81.3％，大庆油田为85.6％；中石化老油田综合含水89.7％，胜利油田为89.6％。中石油的老油田可采储量采出程度约为68.1％；中石化约73.8％。中石油老油田剩余可采储量的采油速度约为8.9％；中石化则高达11.7％。据安达信评估，1998年中国石油生产成本755元/t，远高于中东和西非地区的6.78美元/bbl(不到400元/t)。绪论4、油气供需矛盾将日益突出特别是与国民经济持续稳定发展7％的增长速度相比，我国油气产量的增长未能与国民经济的发展同步（即每年约增长5％，约1000万吨），如果油气供需矛盾得不到缓解，石油工业将成为制约国民经济发展的瓶颈之一。

1993年：由石油净出口国变为净进口国，当年净进口近1000万吨；1997年：原油净进口3385万吨；1999年：原油净进口达4387万吨；2000年：原油及油品净进口约占当年石油消费量的30％左右；2002年：原油净进口近7000万t。

随着经济的发展，以及环保和可持续发展的要求，对清洁能源的需求在未来将会有较大增长，预计到2005年，中国将进口石油约9000万～1亿t，天然气消费量将超过600亿m3，进口100亿方。据有关专家预测，预计到2010年石油有40％以上靠近口，2020年进口量将超过50％，而届时天然气的供需缺口也将达到40—45％，约为800亿m3。

绪论21世纪中国石油天然气工业发展的方针和政策

根据中国石油天然气工业现状及存在的问题，提出了21世纪的第一个五年计划，即“十五”计划期间，石油天然气工业的发展方针是：1、加强勘探：新探区主要集中在海域和西部地区，特别是环渤海、东海海域，塔里木、准噶尔、柴达木、鄂尔多斯、川渝等地区。2、经济开发：对开发中后期的大油田，如何增储挖潜、提高采收率是继续稳产、高产的基础，目前，油田开发要坚持以市场为导向，以经济效益为中心，加强技术论证，应用采油新技术，提高油田采收率，增强油气田经济效益。

3、油气并举：天然气资源十分丰富，但主要分布在中西部地区，远离市场，这是天然气工业大发展的不利因素。国家为了坚定不移地推进天然气工业的发展，优化中国能源结构，目前，在已有天然气管网的基础上，新建设的西气东输、陕京二线、重庆—武汉等天然气管道工程相继开工。

绪论西气东输工程的路线图，管线总长度约4000km，预计年输送天然气120亿m3。西气东输工程的建设，对于促进中国天然气工业的发展，优化能源结构具有重要的意义。

绪论中国天然气累计探明储量有增长的趋势，从1990年的7045亿m3增加到2000年的25512亿m3，增加了2倍多，新疆、青海、川渝、鄂尔多斯是主要的天然气区。预计2005年，天然气产量将达到500亿m3，比2000年净增加230亿m3，增长85％；与此同时，原油产量约1.65亿～1.7亿t，增长幅度不大。此外中国煤层气资源很丰富，据专家预测，资源量为30—35万亿m3，有可能在3～6年时间内建成若干煤层气开发利用示范基地。绪论4、扩大开放1）、将进一步扩大石油天然气工业对外开放领域和新区。2）、“走出去”是中国石油发展战略的另一个重要方向。目前，已在苏丹、委内瑞拉、哈萨克斯坦、阿曼、阿塞拜疆、土库曼斯坦、缅甸、秘鲁等国家获得石油产量，争取在世界更多国家开展石油天然气勘探开发业务。中石油计划把其在海外的石油权益产量由2001年的800万t，提高至2005年的1500万t。中石化、中海油也都在海外开展石油、天然气的勘探开发工作，海外勘探开发的进展也有力地提高了中国石油企业的国际竞争力。

5、建立储备：随着中国对进口石油依赖程度的提高，国际石油市场的变化将对中国经济发展产生越来越大的影响，甚至危及经济安全，建立石油储备对于中国经济稳定健康发展具有重要意义。目前，国家计委已就如何建立中国的石油战略储备提出了初步的方案。6、厉行节约

五、石油地质理论进展

近几十年来，石油地质学无论在基本理论、勘探方法和分析技术等方面都取得了重大的突破和新的进展。1.生油理论上初步揭示了陆相生油和海相生油的本质。对陆相沉积盆地中有机质的丰度演化阶段、转化效率，油源对比等方面都有了显著的进展。绪论2．油气田形成方面，建立了陆相盆地中油气源区控制油气分布的理论。3．板块构造理论研究含油气盆地类型及演化，指导了油气勘探。

板块构造学说的诞生被誉为“地质学上的革命”它给石油地质学也带来了新的活力，表现在：●含油气盆地分类方案繁多。

●油气无机成因说重新活跃。在巨大转换断层带和环太平洋俯冲带发现了大量烃类显示，说明油气生成与上地幔的物质活动有关。绪论

●逆掩推覆体找油引起重视。以往地质学家们认为逆掩断层带构造复杂，保存条件差，很少列为油气勘探对象。由于板块构造学说将烃类生成及显示与上地幔活动联系起来，大型逆掩断层带正可成为深部油气向上运移的通道，在圈闭中聚集成藏。绪论绪论4.地震地层学的应用

地震地层学划分为区域地震地层学(含层序地震地层学)储层地震地层学(含开发地震学)

两个范畴。区域地震地层学：是用地震反射剖面结合岩心与测井资料（1）.研究盆地内各沉积环境，分析体系域的类型、特点及分布，重塑积史及构造史；（2）.对生、储、盖、圈等条件作出评价，寻找非构造圈闭，为预探井提供钻探对象。

储层地震地层学：是近几年萌芽的一个新研究动向，对一个局部构造或沉积单元内，地震资料进行特殊处理，综合测井及岩心资料。（1）.定量研究簿砂层，确定簿层厚度，计算孔隙度、渗透率、泥质含量等物性参数（2）确定含气饱和度、含油饱和度、气水界面、油水界面、剩余孔隙流体压力含烃性参数，（3）.探索直接寻找气藏或油藏的方法，为详探井、生产井、调整井等提供钻探对象。绪论5.储层评价技术的系统研究其内容包括：区域储层、单井储层、开发储层、动态储层、敏感储层等五套储层评价技术6.有机地球化学的应用使石油地质学的基本原理发生了天翻地覆的变化，使油气成因研究从定性向定量发展，提高了勘探成功率。现在有机地球化学技术正被推广用来探讨油气运移、聚集和保存问题，用来发展地面地球化学勘探技术，探索直接找油气的途径和方法。绪论

7.数学地质和计算机的应用

正在促使石油地质学发生深刻的革命。8.石油地质学原理

从静态向动态、从单学科向多学科综合发展。主要表现在以下三方面：①地温场、地压场、地应力场与油气藏形成的关系；②流体压力封存箱；③含油气系统。绪论

9.在勘探方法上采用了综合勘探方法：重磁、电、地震、参数井等综合勘探。发展了以前的单纯的构造条件找油。10.室内分析技术的发展

丰富了生油理论、油气藏形成理论。特别是有机质的成熟度分析发展很快。绪论六、油气勘探发展动向当前世界各国油气勘探在新的基本理论指导下，采用越来越先进的勘探方法和分析技术不断发现新的大型油田，同时勘探的难度也越来越大。展望其发展动向，可归纳为以下方面：绪论绪论1.寻找多种类型油气藏

由于世界石油工业的飞速发展，明显易找的背斜型油气藏大都进行了勘探开发，而其他隐蔽型的油气聚集用常规的勘探方法不易发现，现在已经发展起来的地震数字技术和计算机处理地震地层学，沉积地质学岩相古地理学等新勘探方法和技术更促进了非背斜油气藏进军。今后小型油气田是重要勘探方向。

绪论

2.向深部钻探

深井钻探是获取地下深处油气资源和在老油田下面发现新油气层，增加后备储量的一个重要手段，世界上陆地总钻井数（1981）为330万口。目前预测，今后若干年内全球年平均将钻十万口井。已生产的油气田油层深度大多在2000-3000米。陆上最深的油井是8093.15m（射孔深度）1997年美国德克萨斯州。1960年以前，只有美国能钻6000米以下，当时的世界纪录为7724米。1960年以后，世界上已有13个国家能够钻过6000米。最深井为苏联巴伦支海沿岸SG—3井。1983年已钻达15000米。随着深井、超深井技术的发展，为研究凝析气藏和纯气藏的形成及分布规律提供了条件。绪论3.向海洋发展

“海洋是人类未来财富的源泉”。随着大陆油气资源的消耗，随着海洋地球物探和海上钻井技术装置的改善，大陆架浅海区成为了世界油气勘探的新战场。水深200米以内的大陆架面积约有3000万km2。据估计这一海域内油气潜在储量为2300多亿吨。约为目前全世界陆地探明可采储量的1.5倍。如果把大陆架以外的石油资源在内，这个数值就大得多了。近30年来是海洋石油迅速发展的时代。产量、储量都逐年提高。现在已有七十多个国家开展了海上油气勘探。其中45个国家找到了海上油气田。预测2010年时，海洋油气产量将占世界总量的50%以上。4.加强天然气勘探

天然气成因比石油更广，以发展趋势看，今后的油、气当量比，无论是储量或产量，天然气都可望超过石油。绪论七、石油地质综合研究进展1、盆地、区带、圈闭等评价研究

在盆地、区带、圈闭三级评价研究中，盆地分析是基础，区带评价是手段，圈闭描述是目的，通过三级评价研究，优选出最佳围闭作为钻探对象，发现油气藏，特别是大中型油气藏，揭开盆地油气勘探序幕，展现油气勘探新局面。这是盆地、区带、圈闭三级评价研究的最终目的。绪论盆地分析内容沉积史查明各时代层序沉积体系、沉积相，编制沉积环境图，指出有利的生、储、盖相带分布

重塑沉积发育史。构造史编制各层序等厚图，阐明坳陷隆起发育演化，查明二级构造带类型、特征及分布，为优选区带奠定基础。生烃史分析各层序烃源岩有机质丰度、类型、成熟度等基本参数，确定烃源层，划分生油气区，恢复盆地生烃史，为旱期资源评价提供依据。运聚史研究各层序烃源岩层油气运移的方向和时期，指出有利的油气运聚方向及部位，预测远景目标。盆地分析方法岩石学法系统进行岩性、岩相、厚度及岩石类型组合的观察描述(根据野外露头、钻井岩心、岩屑、实验分析等)预测可能的生储盖层及组合的纵向分布特征，建立岩性岩相、生储盖组合基干剖面。地球化学法在剖面上确定有效烃源层，建立地球化学剖面在平面上区分生油、气区。区域地震地层学，层序地层学法将地震相转换为沉积相，划分体系域，确定沉积体系与沉积相，在盆地广大区域内预测有利的油气生、运、聚相带

构造地质学采用平衡剖面技术，重塑盆地原型及其发育史。●区带评价内容

区带类型构造带

长垣、挤压或滚动背斜带、断裂带等

非构造带

超、退覆带、近岸水下扇、远岸浊积扇、三角洲、河道砂、生物礁古潜山等

沉积体系→沉积相→储集相或储集体→储集层

储层、油气源、圈闭配置关系

绪论绪论圈闭描述内容圈闭类型储层横向变化成藏模式储量预测方法构造地质测量法三维地震法区域或单井储层评价储层地震地层学地震精细解释与特殊处