2023年石油地质学试题库

一、名词解释

绪论

１石油地质学

是矿床学的一个分支,是在石油和天然气勘探及开采的大量实践中总结出来的一门新兴学科,它是石油及天然气地质勘探领域的重要理论基础课。

第一章

石油、天然气、油田水的成分和性质

１石油沥青类

天然气、石油及其固态衍生物,统称为石油沥青类。它们同煤类、油页岩、一部分硫，都是自然界常见的可燃矿产。

2可燃有机矿产或可燃有机岩

天然气、石油及其固态衍生物,统称为石油沥青类。它们同煤类、油页岩、一部分硫，都是自然界常见的可燃矿产。由于这些矿产多由古代的动物、植物遗体演变而来,属有机成因,又具有燃烧能力,所以常被人们总称为可燃有机矿产或可燃有机岩。

3石油（又称原油）

一种存在于地下岩石孔隙介质中的由各种碳氢化合物与杂质组成的，呈液态和稠态的油脂状天然可燃有机矿产。

４

气藏气

系指基本上不与石油伴生,单独聚集成纯气藏的天然气。

5

气顶气

系指与石油共存于油气藏中呈游离气顶状态的天然气。

６凝析气

本地下温度、压力超过临界条件后，液态烃逆蒸发而形成的气体,称为凝析气。一旦采出后，由于地表压力、温度减少而逆凝结为轻质油，即凝析油。

7固态气体水合物

在洋底特定压力和温度条件下，甲烷气体分子天然地被封闭在水分子的扩大晶格中，形成固态气体水合物，或冰冻甲烷或水化甲烷。

8油田水

所谓油田水,从广义上理解，是指油田区域（含油构造)内的地下水,涉及油层水和非油层水。狭义的油田水是指油田范围内直接与油层连通的地下水，即油层水。

9底水

是指含油(气)外边界范围以内直接与油(气)相接触,并从底下托着油气的油层水。

10边水

是指含油(气)外边界以外的油层水,事实上是底水的外延。

１1重质油

是指用常规原油开采技术难于开采的具有较大的粘度和密度的原油。与常规油相比，包含了数量较多的高分子烃和杂原子化合物,在物理性质上，具有密度大、粘度大、含胶量高、含蜡量低、凝固点低的特点。

油气显１油气显示

石油、天然气以及石油衍生物在地表的天然露头2油苗

液态原油由地下渗出到地面叫油苗。

3气苗

气苗是天然气的地面露头。

第三章

现代油气成因理论

１干酪根(Ｋeｒogen)

沉积岩中所有不溶于非氧化性的酸、碱和非极性有机溶剂的分散有机质。

２门限温度

随着埋藏深度的增长,当温度升高到一定数值,有机质开始大量转化为石油，这个温度界线称门限温度。与门限温度相相应的深度称门限深度。

３生物成因气

指成岩作用阶段初期,在浅层生物化学作用带内,沉积有机质经微生物的群体发酵和合成作用形成的天然气，重要是甲烷气及部分

CO２

和少量

N２。有时也混有初期低温降解形成的烃气。

４油型气

是指成油有机质在热力作用下以及油热裂解形成的各种天然气。

５煤型气

煤系地层中分散有机质在热演化过程中所生成的天然气。

6天然气分步捕获原理

天然气生成及圈闭的形成具有阶段性,使不同地质时期形成的圈闭捕获源岩不同演化阶段的天然气。这种不同时期形成的圈闭捕获源岩不同演化阶段生整天然气的过程,称天然气分步捕获原理。

７低熟油(immature

oil，亦译为未熟油)

系指所有非干酪根晚期热降解成因的各类低温早熟的非常规石油。即源岩中某些有机质在埋藏升温达成干酪根生烃高峰阶段以前(相应的镜质组反射率Ro值大体上在0.3％～０．7％范围内)，经由不同生烃机制的生物化学反映或低温化学反映,生成并释放的液态烃类,涉及重油、原油、轻质油和凝析油，有时还伴生有低熟天然气。

8二次生烃

是指烃源岩在地质历史过程中的受热温度减少以后,导致生烃作用中止（一次生烃作用或初次生烃作用），当受热温度再次升高，并达成适合的热动力条件时,烃源岩有机质再次活化生烃的过程。引起烃源岩二次生烃的因素有多种也许,但归根到底是由于沉积盆地后期叠加的热力作用引起的。

9烃源岩

指富具有机质能生成并提供工业数量石油的岩石。假如只提供工业数量的天然气，称气愤母岩或气源岩。

10生油层与生油层系

由生油岩组成的地层叫生油层。在相同的地质背景下和一定的地史阶段中形成的生油岩与非生油岩的组合称为生油层系。

第四章

储集层和盖层

1储集层

凡是具有一定的连通孔隙,能使流体储存并在其中渗滤的岩石(层)称为储集岩(层)。储集层中储集了油气称含油气层。投入开采后称产层。２盖层

覆盖在储集层之上可以阻止油气向上运动的细粒、致密岩层。

３绝对孔隙度

岩样中所有孔隙空间体积之和与该岩样总体积的

比值。是衡量岩石孔隙的发育限度。

Pt=Vp/Vｔ*100%

４有效孔隙度

指彼此连通的，且在一般压力条件下，可以允许液体在其中流动的超毛细管孔隙和毛细管孔隙体积之和与岩石总体积的比值。

Pe=Ｖe/Vt*1０0%

5绝对渗透率

岩石孔隙中只有一种流体(单相)存在，并且这种流体不与岩石起任何物理和化学反映，在这种条件下所反映的渗透率。

6有效渗透率或相渗透率

在多相流体存在时,岩石对其中每相流体的渗透率。

７孔隙结构

指岩石所具有的孔隙和喉道的几何形状、大小、分布及其互相连通关系。

第五章

石油与天然气的运移

1初次运移——油气从烃源岩向储集层的排出(或运移）。

2二次运移——油气进入储集层以后的一切运移。二次运移涉及了成藏前油气在储层或输导层内的运移，也涉及了油气藏破坏以后的运移。

3地层压力

地下储层（或油层）内流体所承受的压力,称为地层压力，亦可称为地层流体压力或孔隙流体压力,Pa。为直观反映地层压力的大小,工程上常使用水压头的概念,水压头相称于地层压力所能促使地层水上升的高度,表达式为：

ｈ＝P／(ρwg)

第六章

石油与天然气的聚集与成藏

１圈闭

适合于油气聚集、形成油气藏的场合,由二部分组成,即储集层和封闭条件。封闭条件涉及盖层及阻止油气继续运移、导致油气聚集的遮挡物。

2溢出点

是指圈闭容纳油气的最大限度的点位。若低于该点高度，油气就溢向储集层的上倾方向。

３闭合度

是指圈闭顶点到溢出点的等势面垂直的最大高度。

4闭合面积

在静水条件下是通过溢出点的构造等高线所圈定的封闭区的面积，或者更确切地说,是通过溢出点的水平面与储集层顶面及其他封闭面（如断层面、不整合面、尖灭带等）所交切构成的封闭区（面积)。在动水条件下,是通过溢出点的油气等势面与储集层顶面非渗透性盖层联合封闭的闭合油气低势区。

5油气藏高度：是指油气藏顶到油气水界面的最大高差。

6油气柱高度:是指油气的最高点到最低点的海拨高度。油气柱高度则更多地反映盖层的封闭能力及水动力的条件。

７含油边界和含油面积油（气)水界面与储集层顶、底面的交线称为含油边界。其中与顶面的交线称为外含油（气）边界，与底面的交界称为内含油(气)边界。若储集层厚且油水界面较高，与其底面不相交时,只有外含油边界。由相应含油边界所圈定的面积分别称为内含油面积和外含油面积。

8构造圈闭（油气藏)

由于储集层顶面发生局部变形、变位而形成的圈闭,称为构造圈闭。油气在其中聚集,就形成了构造油气藏。它是最重要的一类油气藏。它进一步可分为背斜、断层、裂缝及岩体刺穿构造油气藏。

9背斜圈闭(油气藏)

在构造运动作用下,地层发生褶皱弯曲变形,形成向周边倾伏的背斜，称为背斜圈闭，油气在其中的聚集称为背斜油气藏。

10断层圈闭(油气藏)

指沿储集层上倾方向受断层遮挡所形成的圈闭,聚集油气后即成为断层油气藏。

11裂缝性背斜圈闭(油气藏)

在背斜构造控制下,致密而脆性的非渗透性岩层，由于各种因素可以出现裂缝特别发育而使孔隙度和渗透性变好的局部地区,周边则为非渗透性围岩和高油气势面联合封闭形成的油气低势区，称为裂缝性背斜圈闭。聚集了油气之后即形成裂缝性背斜油气藏。

12刺穿圈闭（油气藏)

地下岩体(涉及软泥、泥膏岩、盐岩及各种侵入岩浆岩）侵入沉积岩层,使储集层上方发生变形，其上倾方向被侵入岩体封闭而形成的圈闭称为刺穿圈闭。聚集油气后称为刺穿油气藏。

13岩性圈闭（油气藏）

储集层的岩性在横向上发生变化，四周或上倾方向为非渗透性岩层遮挡而形成的圈闭称岩性圈闭。聚集油气之后形成岩性油气藏。

14不整合圈闭(油气藏)

指储集层的上倾方向直接与不整合面相切封闭而形成的圈闭，储层可位于不整合面之上或之下,其中聚集油气形成不整合油气藏。

1５水动力圈闭和油气藏

由水动力或与非渗透性岩层联合封闭，使静水条件下不能形成圈闭的地方形成聚油气圈闭，称为水动力圈闭。其中的油气聚集称为水动力油气藏。

16复合圈闭

在自然地质条件中,由单一因素控制的圈闭是很少见的，而较多的是由多种因素共同控制,我们将储集层上方或上倾方向由构造、地层和水动力因素中两种或两种以上因素共同封闭而形成的圈闭称为复合圈闭。

第七章

地温场、地压场、地应力场与油气藏形成的关系

１地温梯度

在地壳上层(深约20~１30m)之下，温度随埋藏深度每增长１00m,所升高的温度,称为地温梯度,以℃/１00m表达，地温梯度又称地热增温率。

２地层压力

孔隙介质中流体所承受的压力，也称为孔隙流体压力，对油气层而言又分别称为油层压力或气层压力。

3地层压力梯度

即地层压力随深度的变化率。两种压力梯度：静水压力梯度，方向垂直，一般为定值0.01Mpa／m。另一种为动水压力梯度。

4异常地层压力

实际地层压力与静水柱压力不等。前者>后者为异常高地层压力；前者<后者为异常低压力。

5压力系数

地层压力／静水柱压力、实际地层一般>1。

6流体压力封存箱

将沉积盆地内封闭层分割的异常压力系统称为流体压力封存箱,箱内生储盖齐全。它分为主箱和次箱,水平封闭划分为主箱，垂直封闭层进一步划分为次箱。

7临界温度和临界压力

液体能维持液相的最高温度称为物质的临界温度。高于临界温度时，不管压力多大，它也不能凝结为液体。在临界温度时,该物质气体液化所需的最低压力，称为临界压力。

8深盆气藏

指在特殊地质条件下形成的，具有特殊圈闭机理和分布规律的非常规天然气藏，因分布在盆地深部或构造底部，故称为深盆气藏。它不是一种特殊天然气，也不是赋存于盆地某一深度线以下的天然气。

第八章

油气聚集单元

１油气田

受单一局部构造单位所控制的同一面积内的所有油藏、油气藏、气藏的总和。假如这个局部范围内只有油藏称为油田；仅有气藏称为气田。

２一级构造

隆起、坳陷和斜坡，是底盘起伏而形成的构造，盆地内最高一级的构造。

3隆起

盆地内大面积的相对上升部份，底盘埋藏浅,其沉积表层常发育不全，厚度薄，沉积物粗。甚至，底盘露出水面而成为剥蚀区。隆起翼部常有地层超覆和岩层尖灭出现,它是捕获油气的场合,在形态上,隆起略呈椭圆形及长条形，它的形成多与基岩块断升起有关。

4坳陷

是盆地在地质历史上大面积相对下降占优势的负向单元，底盘埋藏深、沉积表层厚，地层发育全而连续,沉积物细，与隆起常以大断裂为界,是盆地内有利生油区。隆起与坳陷常相伴而生,相应而存在，两者紧相毗邻，隆起起着分割拗陷的作用。

5斜坡

是坳陷向盆地周边抬升的部份。斜坡与隆起的翼部相似,常存在地层超覆和岩性尖灭等圈闭，是油气运移聚集的良好场合。

6三级构造

盆地内沉积地层因褶皱和断裂活动而形成的构造，如背斜、向斜、断层等,这是盆地最低一级的构造，是油气聚集的基本单元。

7油气聚集带

是在同一个二级构造带中，互有成因联系，油气聚集条件相似的一系列油气田的总和。

８含油气区

属于同一大地构造单元（一级构造单元）,有统一的地质发展历史和油气生成、聚集条件的沉积坳陷，称为含油气区。

9沉积盆地

在漫长地质历史上曾经长期下降（保持地貌盆地)接受沉积的区域。1０含油气盆地

凡是地壳上有统一的地质发展历史,发育着良好的生、储、盖组合及圈闭,并已发现了油气田的沉积盆地,称为含油气盆地。

11含油气系统

在任一含油气盆地内，与一特定有效烃源岩层系相关,包含油气聚集成藏所必不可少的一切地质要素和作用,在时间、空间上良好配置的物理——化学动态系统。

第九章

几种重要的含油气盆地

１盆地的盖层

含油气盆地的盖层(又称表层）就是含油气盆地内,覆于底盘之上的沉积岩层。

2前陆盆地

是指位于造山带前缘与相邻克拉通之间的盆地。这种盆地也有人称为前渊。但一般将前陆盆地系统中的深坳陷部分称作前渊。前渊盆地、山前坳陷均属于这一类。

3裂谷盆地

也称伸展盆地，是地壳或岩石圈在引张作用下减薄、破裂和沉陷形成的盆地。伸展构造是指在区域性引张作用下形成的各种构造变形。裂谷盆地和构造所形成的背景可以是各种不同的构造环境下，如重力滑动、拉张、挤压、扭动和上拱等条件,并可出现在岩石圈演化或威尔逊旋回的各个发展阶段。

4克拉通盆地

Kobeｒ19２０23用（kratｏgｅn）克拉通表达地壳上较稳定的部分,与造山带相对照。Sｔillｅ(1９36）改称作Ｃratoｎ，泛指以前寒武系为基底的稳定地区,包含地台和地盾,有时也包含了古生代增生褶皱带。

二、填空题

第一章

石油、天然气、油田水的成分和性质

1组成可燃有机岩的重要元素是碳和氢,还含少量的氧、硫、氮等杂质元素。

各种可燃有机矿产的重要元素组成相似,表白其原始物质具有共同的来源,多来自动物、植物有机残体。近十年来，对石油成因的研究，发现同煤类有着一定的关系,特别在光学特性上具有某些规律性的联系。

2石油与煤类在元素组成上的区别:煤类所含碳量比石油中的多,而氢比石油中的少,氧在石油中也较少;C/H比值以石油和沥青最小，煤类最大，并且随碳化作用的加剧而增长。

3各种可燃矿产从物理状态的角度可分为气态的、液态的和固态的三类。

4组成石油的化学元素重要是碳、氢、氧、氮、硫。

碳含量

为:8４-87%,平均8４.5%;其中碳、氢两元素在石油中一般占９5～99%，平均为９7.5%。剩下的元素总含量一般只有1～4%。

5含硫量小于1%的为低硫原油，含硫量大于1％的为高硫原油。常以0.25%作为贫氮和高氮石油的界线。石油中还发现微量元素,构成了石油的灰分。

6在近代实验室中,用液相色谱可将石油划分为饱和烃（正构烷烃、异构烷烃、环烷烃)、芳烃和非烃化合物及沥青质。

7石油的物理性质,取决于它的化学组成。

8石油的颜色与胶质-沥青质含量有关，含量越高,颜色越深。9石油相对密度变化较大。20℃时,一般介于0．75~1．00之间。相对密度大于0.90的石油称为重质石油。

１０石油相对密度与颜色有一定关系,一般淡色石油的密度小，深色石油的密度大。但是，归根到底，石油的密度决定于其化学组成:胶质、沥青质的含量，石油组分的分子量，以及溶解气的数量。一般说来，密度小而颜色浅的石油常为石蜡性质的，含油质多，加工后能获得较多汽油和润滑油；密度大而颜色深的石油则富含高分子量的沥青质。

１１石油及其大部分产品,除轻汽油和石蜡外，无论其自身或溶于有机溶剂中,在紫外线照射下，均可发光，称为荧光。

12石油的发光现象取决于其化学结构。石油中的多环芳香烃和非烃引起发光，而饱和烃则完全不发光。

1３引起石油旋光性的因素,在于其有机化合物分子结构中具有不对称的碳原子。

１４由于烃类难溶于水，因此，石油在水中的溶解度很低。若以碳数相同的分子进行比较，烷烃溶解度最小，芳香烃最大,环烷烃居中。

１５石油的凝固和液化温度没有固定的数值。在凝固和液化之间可以出现中间状态。

16烃类气体中依据其甲烷所占的比例（即干燥系数,C1/ΣＣ1-5）,将天然气分为干气、湿气两种类型，其干燥系数的分界线为０.9５。

１7

天然气按相态分为游离气、溶解气、吸附气、固体气（气水化合物);按母质类型分为煤型气、油型气、混合气；按演化阶段分为生物气、热解气、裂解气。

18油田水由于来源及形成过程各种物理、化学作用的差异性,其矿化度和化学组成有相称大的差别。矿化度一般随埋深增长而增长。

19油田水的水化学类型以氯化钙型为主，重碳酸钠型为次,硫酸钠型和氯化镁型较为罕见.

20常规原油与重质油在元素组成上有区别,常规原油的氧、硫和氮等元素含量低,而重质油则含量高。

21石油中含氮化合物可分为碱性和中性两大类。碱性含氮化合物重要是吡咯、吲哚、咔唑的同系物及酰胺等。原油中具有具有重要意义的中性含氮卟啉化合物，它是石油有机成因的重要生物标志物。

22石油中含氧化合物重要有酸性和中性两大类。酸性含氧化合物中有环烷酸、脂肪酸及酚,总称石油酸；中性含氧化合物有醛、

酮等，其含量较少。

酸性含氧化合物中环烷酸最多,占酸性物质90%以上,易与碱金属作用生成环烷酸盐,极易溶于水，因此，油田水中环烷酸盐可作为一种含油气性直接指示标志。

第二章

油气显示

１油气显示的出现可说明所在地区在过去某个时期内曾有油气生成过,亦即具有生油条件。可是,另一方面油气显示的出现又说明油气藏也许已经受到了一定限度的破坏。

２天然油气显示按其物态可分为液态、气态和固态三个重要类别。

3含油岩石是指被液态原油浸染的岩石，通常多为砂岩。砂岩按其被浸染的限度可分为饱含油、含油、油浸、油斑、油迹、荧光。

第三章

现代油气成因理论

１石油有机说的核心就是认为石油起源于生物物质，涉及脂类、碳水化合物、蛋白质，以及木质素等。

２沉积有机质涉及有机溶剂可抽提的沥青,不溶于有机溶剂的干酪根。

3沉积岩中的有机质要向石油转化必须经历一个碳、氢不断增长而氧不断减少的过程,即为一个去氧、加氢、富集碳的过程。

4天然气按成因可分为生物成因气、油型气、煤型气和无机成因四种类型。

第四章

储集层和盖层

1储集层之所以可以储集油气，是由于具有了两个基本特性—孔隙性和渗透性。孔隙性的好坏直接决定岩层储存油气的数量,渗透性的好坏则控制了储集层内所含油气的产能。

2按岩石孔隙大小,孔隙分为超毛细管孔隙、毛细管孔隙和微毛细管孔隙三类。

第五章

石油与天然气的运移

1油气运移的基本方式是扩散和渗滤。

2一般认为油的初次运移相态以游离相为主，水溶相为辅。理由是油在水中的溶解度过低，水不能大量溶解原油。

３油气初次运移的重要途径有孔隙、微层理面和微裂缝。在未熟—低熟阶段，运移的途径重要是孔隙和微层理面；但在成熟—过成熟阶段油气运移途径重要是微裂缝。

4目前普遍认为油气的二次运移相态重要为游离相,天然气可呈水溶相。这是由于油气进入储层后的物理、化学环境的变化（孔隙增大、压力变小、孔隙水多)。

５油气二次运移的重要通道为储层的孔隙、裂缝、断层和不整合面。

6大规模的二次运移时期应当是在重要生油期之后或同时发生的第一次构造运动时期。由于这次构造运动使原始地层发生倾斜,甚至发生褶皱和断裂,破坏了油气原有力的平衡。

7油气勘探的基本原则可用三句话概括：找凹陷、钻高点、探边沿。

第六章

石油与天然气的聚集与成藏

1适合于油气聚集、形成油气藏的场合叫圈闭,由三部分组成：即储集层、盖层及阻止油气继续运移、导致油气聚集的遮挡物。

2油气藏是地壳上油气聚集的基本单元,是油气在单一圈闭中的聚集，具有统一的压力系统和油水界面。

3任一圈闭的基本要素是储集层和封闭条件。其中以储集层上方和上倾方向的非渗透性封闭最为重要，在形成圈闭的诸因素中起主导作用，是决定圈闭性质和类型的重要因素。

4按张厚福的观点,圈闭分为：构造、地层、岩性、水动力和复合圈闭五大类。各大类可根据储集层上倾方向的具体封闭因素,结合储层特性，进一步划分出若干亚类。

５圈闭的大小，重要是由圈闭的有效容积拟定的。它表达能容纳油气的最大体积，是评价圈闭的重要参数之一。一个圈闭的有效容积，取决于闭合面积、闭合高、储集层的有效厚度和有效孔隙度等参数。

６油-气、油-水界面并不是一个截然的界面,而是一个过渡带。

7油气成藏要素涉及生油层、储集层、盖层、运移、圈闭、保存六大要素,油气藏的形成和分布，是它们的综合作用结果。

８生油气源岩是油气藏形成的物质基础。好的烃源岩取决于其体积、有机质丰度、类型、成熟度及排烃效率。这要结合盆地沉积史、沉降埋藏史、地热史、古气候综合分析评价。

９由差异聚集原理可知，在离源岩区最近，溢出点最低的圈闭中，在油气源充足的前提下，形成纯气藏;稍远处,溢出点较高的圈闭中，也许形成油气藏或纯油藏;在溢出点更高，距油源区更远的圈闭中也许只含水。

10由差异聚集原理可知,一个充满了石油的圈闭,仍然可以做为有效的聚集天然气的圈闭；反过来,一个充满天然气的圈闭，则不再是一个聚油的有效圈闭。

１1由差异聚集原理可知，若油气按密度分异比较完善，则离供油区较近，溢出点较低的圈闭中，聚集的油和气密度应小于距油源区较远、溢出点较高的圈闭中的油和气。

12目前关于圈闭中油气聚集机理重要存在四种观点:即渗滤作用、排替作用、渗滤作用和排替作用共同作用、油气充注作用。

13根据岩性油气藏的形成机理可将岩性油气藏分为两种类型:储集层的岩性变化是在沉积过程中形成的称为沉积圈闭，它涉及透镜型岩性圈闭和上倾尖灭型岩性圈闭。若是储集层岩性变化是在成岩后生过程中形成的，则称为成岩圈闭，它涉及储集层部分变为非渗透遮挡和非储集层部分变为渗透性储集体而形成的圈闭。

14根据不整合圈闭形成条件及储层特性可将不整合圈闭和油气藏提成:地层超覆圈闭和油气藏、不整合面下不整合圈闭和油气藏、古潜山圈闭和油气藏、基岩油气藏。

第七章

地温场、地压场、地应力场与油气藏形成的关系

第八章

油气聚集单元

1根据盆地构造单元特性及油气聚集的区域性规模，一般把地壳上的油气聚集单元划分为五级(从小到大):即油气藏、油气田、油气聚集带、含油气区、含油气盆地。

2在含油气盆地的构造划分上,有些大型的分割性较强的盆地，在每个坳陷内尚有凸起、凹陷，其规模大于二级构造而小于一级构造,事实上是从一级构造分化出来的，一般称之为亚一级构造,每个坳陷有独立的油气生成、运移、聚集。

3一个含油气系统可包含多个子系统,其中最重要的两个子系统为：生成子系统、

运聚子系统。

第九章

几种重要的含油气盆地

1含油气盆地的结构涉及三个部分：基底、盖层和周边。

2盆地的基底通常有两种：前震旦的变质岩系和年轻的褶皱带。

3裂谷盆地的发展一般可划分为三个阶段：初始张裂阶段、断陷阶段和坳陷阶段。

第十章

油气分布及控制因素

１从时间分布上看，油气从震旦到第四系都有油气的分布,但石油多数集中在中、新生代,占所有储量的92％～94．８８％，只有８％～5.13%分布在古生代。天然气则以中、古生代为主，占总储量的90%,古生代所占比例明显高于新生界。

2油气在地区上的分布,重要是受大地构造条件的控制，油气集中分布在现代地壳中相对活动的，长期以沉降为主的地区。

3世界上最终可采储量大于或等于５×109ＢOE的盆地有25个盆地（占盆地数的４．2％),重要集中在4大油气盆地带:北方大陆带、特提斯海带、南方大陆带、太平洋带。

4从时间上看，世界上煤储量以二叠纪—石炭纪地层中最为丰富,另一方面为侏罗纪—白垩纪地层，第三纪居其后。

三、问答题

绪论

1何谓圈闭找油理论？

通过长期的勘探实践，人们又发现油气聚集的场合不仅涉及背斜，还涉及其它类型的场合,于是逐步形成了圈闭找油理论。成为二十世纪2０23代到６0年代以前的找油的重要理论，在该时期内的油气勘探工作,涉及地质与物探,都是紧紧围绕寻找各种类型的圈闭,查明有助于圈闭形成的各种地质环境，涉及后来的围绕区域性隆起找油。圈闭聚油理论的形成，说明地质勘探家门已经注意到了局部的油气聚集规律。

２何谓沉积盆地找油理论？

沉积盆地找油理论的提出，是石油地质学一次重要奔腾。人们开始结识到只有沉积盆地才可以聚集有机物质并转化为油气。从沉积盆地整体出发,系统分析油气源形成的基本地质与地球化学条件、油气源与圈闭在时间和空间上的配置关系,是对的结识油气藏平面和垂向上的分布规律,逐步缩小勘探靶区，提高油气勘探成功率和勘探效益的必由之路。

3简述源控理论的基本思想。

基本思想是有效的烃源岩分布区基本控制了油气田的大体分布范围。在陆相沉积盆地中，油气田一般围绕生油凹陷,油气田呈半环状、环状、多环状分布;一个生油凹陷就是一个含油区,不管凹陷的大小,只要其具有了良好的生油条件，即使是几百ｋｍ2的微型凹陷也也许形成丰富的油气聚集。

４

油气地质勘探应向哪几个方面发展?

1）寻找多种类型油气藏

2）向深部钻探

３）寻找新探区

4）向海洋发展

第一章

石油、天然气、油田水的成分和性质

1简述海陆相原油的基本区别。

第二章

油气显示

1如何进行油气显示的评价？

油气显示的评价也就是指油气显示与油气藏的相关性。下面从质和量两方面谈。

(1）显示类型与油气藏关系

液态和气态显示是典型的直接显示。一般说，只要见到活油气苗,地下就存在有油气藏,至于储量大小则是此外一回事了。如在附近地区有保存条件良好的圈闭则尚有也许发现新油气藏。

对于气苗还要注意区分石油气与沼气、浅层生物气和煤成气。沼气一般无工业价值。浅层生物气和煤成气一般不伴有石油。这几种气体可通过样品的成分和同位素等标志加以鉴别。

固体显示具有双重性，即与地下油气藏可以相关，但也可以无关甚至相斥。这取决于所出现的固体显示是否为油型沥青矿物及其变质限度如何。一般说,低变质限度的油矿物与油气藏相关性大,且可为油气藏形成沥青塞封闭条件。

(２）显示数量与油气藏关系

显示的多少和有无，与油气藏的存在并无拟定的关系。

――有显示,有油气藏；

――有显示而未发现油气藏;

――地面没有显示而发现油气藏；大庆油田即是如此。

油气显示广布表白有大面积油气生成过程,但同时也说明这里的保存条件不好,油气已经大量漏失和变质。因而,未必是良好征兆。许多大型沥青砂岩矿就是古油藏破坏的实例。油气显示稀疏甚至全无，表白保存条件良好。这样的地区通常构造平缓、缺少断裂、盖层广厚，只要具有生油条件会更有助于油气藏的形成。

第三章

现代油气成因理论

1简述石油有机成因的重要证据。

(1)世界上已经发现的油气田99.9％都分布在沉积岩中。

(2)从前寒武纪至第四纪更新世的各时代岩层中都找到了石油。

（３）世界上既没有化学成分完全相同的两种石油,也没有成分完全不同的石油。

(4）光谱分析证明,中、新生代的石油灰分以氧化铁为主（低于７0%)，古生代的石油灰分别重要含氧化钒和氧化镍（低于6０~80％)。

(５)从大量油田测试结果可知:油层温度很少超过1０0℃。在所有石油中,轻质芳香烃含量二甲苯>甲苯>苯，而当温度增长到7００

℃时，就会急剧发生逆向变化;此外，石油中所含卟啉化合物、旋光性，以及环己烷、

环戊烷与其同系物之间存在的一定关系,都证明石油是在低温条件下生成的。

(6）在近代海相和湖相沉积中发现了有机质转化为油气的过程，并且这个过程至今仍在进行着。

２根据元素分析干酪根分为几种类型？每种类型有何特点?

Tiｓsｏt（1974）根据干酪根的元素分析采用

H/C

和

O/Ｃ

原子比绘制相关图,即范氏图（Vaｎ

Kｒevelen

图）,将其重要分为三大类

。

Ⅰ型干酪根：称腐泥型，富含脂肪族结构,富氢贫氧，H/Ｃ高,一般为

1.５～1.7,而O/Ｃ低，一般小于

０.1,生烃潜力为

０.４～0.７。

Ⅱ型干酪根:富含脂肪链及饱和环烷烃,也具有多环芳香烃及杂原子官能团。Ｈ／C

较高,约

1．3～1.5，O/C

较低，约

0.1～0.2，生烃潜力为

0.3~0.5。

Ⅲ型干酪根:称腐殖型。富含多芳香核和含氧基团。Ｈ/Ｃ

低，通常小于

1.0，而

Ｏ／C

高，可达

0.2~0.３,生烃潜力为

０.1~0．2。

3试述油气生成的地质环境及物理化学条件。

(1)大地构造条件

板块的边沿活动带,板块内部的裂谷、拗陷，以及造山带的前陆盆地、山间盆地等大地构造单位,是在地质历史上曾经发生长期连续下沉的区域，是地壳上油气资源分布的重要沉积盆地类型。

（2)岩相古地理条件

国内外油气勘探实践证明：无论海相或陆相,都也许具有适合于油气生成的岩相古地理条件。

海相：浅海区、三角洲区和深海

陆相:深水～半深水湖泊、煤系地层

(３）古气侯条件

古气侯条件直接影响生物的发育。年平均温度高、日照时间长、空气湿度大，都能显著增强生物的繁殖能力。所以,温暖湿润的气候有助于生物的繁殖和发育,是油气生成的有利外界条件之一。

(４)温度与时间

在温度与时间的综合作用下,有助于油气生成并保存的盆地应当是年轻的热盆地（地温梯度高)和古老的冷盆地；否则,或未达成熟阶段，或已达破坏阶段，对油气勘探均不利。

(5)细菌活动

对油气生成来讲,最故意义的是厌氧细菌,在缺少游离氧的还原条件下，有机质可被厌氧细菌分解而产生甲烷、氢气、二氧化碳以及有机酸和其他碳氢化合物。细菌在油气生成过程中的作用实质是将有机质中的氧、硫、氮、磷等元素分离出来，使碳、氢,特别是氢富集起来,并且细菌作用的时间愈长,这种作用进行得愈完善。

(6)催化作用和放射性作用

催化剂是一种引起或加速某种化学反映而自身并不参与反映的物质,在反映完毕前后它的成分毫无变化。油气生成过程中的催化作用，在于催化剂与分散有机质作用,破坏了后者的原始结构，促使分子重新分布,形成内部结构更稳定的物质—烃类。

在自然界有机质向油气转化的过程中，重要存在无机盐类和有机酚母两类催化剂。

在有机质向油气转化的过程中，上述各种条件的作用强度不同。细菌和催化剂都是在特定阶段作用显著,加速有机质降解生油、气愤;放射性作用可不断提供游离氢的来源；只有温度与时间在油气生成全过程中都有着重要作用。所以，有机质向油气的转化,是在适宜的地质环境里，多种因素综合作用的结果。

4试述油气生成的阶段性及特性。

1）成岩作用阶段—未成熟阶段

（生物化学气愤阶段)从沉积有机质被埋藏开始至门限深度为止。

地层条件:低温（小于50~60℃）、低压。

有机质特性:微生物化学作用为主，有机质以形成干酪根为主,没有形成大量烃类，O/C大大减少，Ｈ/Ｃ稍微下降。

重要产物及特性:生物成因气,有少量的烃类来自于活生物体，大部分为C15以上的重烃，为生物标志物。正烷烃多具明显的奇偶优势。成岩作用阶段后期也可形成一些非生物成因的降解天然气以及未熟油。

鉴别指标：Ro小于0.5%

2)深成作用阶段—成熟阶段

（热催化生油气阶段、热裂解生凝析气阶段)

深成作用阶段为干酪根生成油气的重要阶段。该阶段从有机质演化的门限值开始至生成石油和湿气结束为止,按照干酪根的成熟度和成烃产物划分为两个带:

生油主带:（低—中成熟阶段）

凝析油和湿气带:(高成熟阶段)

有机质特性:干酪根热降解作用为主,H／C大大减少。

生油主带重要产物及特性:成熟的液态石油。以中—低分子量

的烃类为主,正烷烃中奇碳势逐渐消失，环烷烃和芳香烃的碳数和环数减少，曲线由双峰变单峰。W．Ｃ.Pｕsｅry把它称为“液态窗”或“石油窗”。

鉴别指标:

Ro为0.5～1．3％。

凝析油和湿气带：(高成熟阶段)

有机质特性:

高温下，剩余的干酪根和已经形成的重烃继续热裂解。

重要产物及特性:

液态烃急剧减少，Ｃ１～Ｃ8的轻烃将迅速增长。在地层温度和压力超过烃类相态转变的临界值时,这些轻质轻就会发生逆蒸发，反溶解于气态烃之中,形成凝析气和更富含气态烃的湿气。

鉴别指标：

Ｒo为1.３～２.０%。３）准变质作用阶段—过成熟阶段

（深部高温气愤阶段)

有机质特性:

埋深大、温度高，由于在成熟阶段干酪根中绝大部分可以断裂的侧链和基团已消耗殆尽,所以石油

潜力枯竭，残余的少量烷基链，特别是已经形成的轻质液态烃在高温下继续裂解形成大量的热力学上的最稳定的甲烷。干酪根的结构进一步缩聚形成富碳的残余物质。

重要产物及特性：

热裂解甲烷。

鉴别指标：

Ｒo>２．０%。

5简述大中型气田地质地球化学特性。

所谓大中型气田系指探明储量大于１０0×108ｍ3的气田。通过对已发现的大中型气田天然气的组分和碳同位素特性分析,可划分为三种成因类型:煤成气、油型气和生物气。

1)强烃源充注

由于天然气具有易运移、易散失的特性,所以天然气藏的形成较油藏对烃源岩的充注条件规定更高。只有连续、强大的气源供应,才干形成较大规模的天然气田。

2）中—低孔渗储集层

中国大中型气田的储集层岩性以砂岩为主,次为碳酸盐岩。孔隙类型均为孔隙型。据记录,大中型气田的储集层孔隙率<15％的约占70%,渗透率88%的分布在(０.１~5０0)×10-3μm２范围内,按照常规储层划分标准,为中—低孔渗储层。

３)以构造圈闭型为主

4)生烃高峰期和成藏期较晚

6

简述形成大中型气田的主控因素。

综合国内外的研究资料，形成大气田,除形成一般气田必备所规定的生、储、盖、运、圈、保等基本条件外,还应有一些更高的具体化规定。

1）发育在气愤中心及其周缘,气愤强度大

气愤中心系指气愤强度最大区,它是烃源岩厚度、有机质丰度、有机质类型及成熟度的综合体现。气愤中心及其周缘不仅有充足的气源,并且运移距离短，有助于天然气富集。

2）成藏期晚(重要在新生代）

3）形成于成气区内古隆起圈闭中

4）煤系中或煤系上、下发育与煤系有关的圈闭

５）发育大面积孔隙型储集层

6)良好区域盖层区利于大中型气田形成

7

何谓低熟油?其含义包含哪几个方面？

低熟油(ｉmｍatｕre

ｏｉl,亦译为未熟油)系指所有非干酪根晚期热降解成因的各类低温早熟的非常规石油。即源岩中某些有机质在埋藏升温达成干酪根生烃高峰阶段以前(相应的镜质组反射率Ｒｏ值大体上在0.3%~0.7%范围内)，经由不同生烃机制的生物化学反映或低温化学反映,生成并释放的液态烃类,涉及重油、原油、轻质油和凝析油，有时还伴生有低熟天然气。

低熟油气重要涉及如下几方面的含义：①低熟油气的种类繁多,可认为天然气(或生物～热催化过渡带气)，低熟的凝析油、轻质油、正常的原油、重质油和高凝固点油等,但总体上以重质原油居多；②低熟油气形成于有机质初期演化阶段,因而，其源岩和油气储层均埋藏较浅,值得重要的是，并非所有的浅层油气均属低熟油气,但与成熟油气相比，低熟油气储层埋藏普遍较浅，具体的埋藏深度与各个地区的地温梯度有关。③各类低温早熟的非常规油气,系由不同的生烃机制的低温生物化学反映或低温化学反映生成烃类,因而，其生烃机理与成熟油气的形成有一定的差异，低熟油气的形成常与细菌的改造、生物类脂体的转化、富含杂原子大分子的降解,藻类类脂物有关。

8.试述低熟油组成的基本特性。

(1）原油与烃源岩抽提物族组成多以饱和烃(含量约占30%~７0%)和非烃（11％～50％)为主,芳烃(６%~2０％）和沥青质（2%~25%)含量则相对较低。低熟油的生烃母质大都与高等植物与(或)微生物的生物类脂物有关,这些生物类脂物多为具有链状或环状脂碳结构的非烃成分,芳构化限度与聚合限度均不高,其初期生烃产物具有高饱芳比(达2~1０)和高非沥比(1～１7)的特点。

(２)饱和烃馏分以正烃为主(含量占６0％~80％)，具有单甲基支链烷烃、类异戊二烯烷烃、萜烷类(倍半萜类、三萜类和脱A－三萜以及８,14—断三萜类、烷基环已烷与烷基苯类，三环萜烷与四环萜烷系列)及甾烷类等,做为生物标志物，大都具有明确的生源意义。

（3)芳烃馏分包含常规多环芳烃(ＰAHs）、芳香甾萜类和各种含硫化合物等成分。其中ＰAHs重要为荼、菲、屈和“三芴”系列，常以三环的菲系列为主，一般不具明确的生源意义;

(4)低熟原油与源岩常具有相称数量热稳定性低的生物标志物，例如,5β(H）-粪甾烷、17

β(H),21

β（H)-藿烷、１3α

(H）,1４α

(H）－三环萜烷、脱经基维生素Ｅ、卟啉以及长侧链噻吩类，甚至还也许发现相称数量的甾烯、螺甾烯、藿烯和新藿烯等不饱和烃类，标志这些油和岩的低成熟性。

9试述低熟油的５种生烃机理。

a木栓质体初期生烃机理

木栓质体极易在低温热力学条件下,因β位断裂而释放出脂链，初期生烃。

b树脂体初期生烃机理

树脂体以高等植物树脂和蜡质为重要生源母质。棵子植物树脂以各种二萜酸类为主,这类树脂酸分子量较小,碳数不超过C20,结构简朴,在低温化学反映条件下,脱酸加氢还原成环烷烃。

c陆源有机质细茵改造初期生烃机理

在适宜的沉积一成岩环境中,大量陆源沉积有机质的存在,为细菌繁衍提供充足的碳源和能源,细菌活动又改造陆源有机质，使源岩“腐泥化”,利于初期生烃。

d生物类脂物初期生烃机理

陆相湖盆常见富含脂肪酸，醇和烃类型式存在的储备类脂物藻类，这些生物类脂物均属分子结构简朴的具有含氧官能团的非烃化合物以及部分烃类。只要具有还原性的沉积一成岩作用条件,在低温化学反映阶段即可初期生烃。

e富硫大分子初期降解生烃机理

内陆盐湖硫酸盐相和海洋蒸发岩相沉积物富含硫酸盐,

并且在还原条件下,

利于在沉积—成岩阶段形成富硫有机大分子(非烃、沥青质和干酪根)。含硫分子易于在较低的热力学条件下发生C—S,

S—S

键断裂,

从而利于使富硫大分子中的脂类基因初期降解生油。

１0

何谓油源对比?有何意义？

油源对比涉及油—岩、油—油、气—气、油—气岩的对比，事实上地化对比的核心问题就是油—岩和气—岩的对比以及天然气的成因分类。其重要意义是：

1)查明盆地内含油层与生油层的关系,拟定生储盖组合的产能及分布特性。

2）了解油气运移的方向和途径。

１１试述油源对比的基本原则,目前常用的油源对比的指标有哪几类?

对比的原则：

性质相同的两种油气应源于同一母岩;

母岩排出的石油应与母岩中残留的石油相同,事实上油气在运移过程中会受到各种因素的影响，因此,相似即同源。

指标应选择在生油岩和原油中共同具有的,不受运移、热变质作用所影响的化合物。

1）正烷烃分布曲线

2)微量元素

3)生物标志化合物

4)碳同位素

第四章

储集层和盖层

1请回答图中参数代表的含义，其大小与孔隙结构有何关系?

Rd最大孔隙喉道半径,值越大,孔隙结构越好;

Ｐd排驱压力，是指汞开始大量进入所需的最低压力，值越大，孔隙结构越差；

Ｐ5０是指岩样含汞饱和度为50%时所相应的毛管压力值,值越大，孔隙结构越差，相应的Ｒ５0为孔隙喉道半径中值。

Ｓｍin%为最小非饱和孔隙体积百分数：当注入汞的压力达成仪器的最高压力时，仍没有被汞侵入的孔隙体积百分数,称为最小非饱和孔隙体积百分数。一般情况下,值越大,孔隙结构越差。这个值与仪器的最高压力,岩石的润湿性、岩石颗粒大小、均一限度、胶结类型、孔隙度和渗透率等都有密切关系,它不总是代表束缚水饱和度。2

影响碎屑岩储层储集物性的重要因素有哪些？

由于碎屑岩的储集空间重要为粒间孔隙,以原生孔隙为主，因而这类储层储集性能好坏重要取决于沉积及成岩作用影响。

1）沉积作用影响

沉积作用对碎屑岩储集性能的影响是最主线的。碎屑岩颗粒的成份、粒度、分选、磨圆、排列方式、基质含量及沉积构造是影响物性的重要参数，它们都是与沉积作用有关的。

(1）矿物成份的影响

矿物颗粒的影响重要有两个方面：

其一，矿物颗粒的耐风化性，即性质坚硬限度和遇水溶解及膨胀限度；

其二，矿物颗粒对流体吸附力的大小。一般性质坚硬、遇水不溶解、不膨胀，遇油不吸附的颗粒组成的砂岩储油物性好，反之则差。碎屑岩最常见的矿物有石英、长石、云母、重矿物及一些岩屑,其中前两者占95％以上。因此两者的相对含量对储油物性的影响最显著。一般石英含量越高储油物性越好。理由如下:

(2)碎屑颗粒的大小及分选

在抱负状况下,由均等大小球体颗粒组成时，其孔隙度与颗粒大小无关。但实际在自然条件下,颗粒大小是不均匀的。

粒度的影响重要表现在，粒度减小绝对孔隙度增大,但渗透率减小；岩石颗粒分选好，颗粒大小均匀，则孔渗性好；反之分选差,颗粒大小混杂,则大颗粒构成的大孔隙会被小颗粒所堵塞,从而减小了孔渗性。

(3)碎屑颗粒的形状、排列和接触方式

形状一般指颗粒的圆球度，颗粒被磨圆的限度越好，孔渗性越好；反之，不规则形状的颗粒易发生凹凸镶钳而使孔渗性变差。

（4)其它沉积构造的影响

层理不明显的块状砂岩,颗粒均匀、泥质含量少，储油物性好，且无明显方向性;砂泥薄互层砂岩，粒细泥多，物性差,层面方向比垂向渗透率为大。层理明显的砂层沿层理面方向渗透性好。

2）成岩及后生作用对碎屑岩储层性质的影响

(１）压实作用：使孔隙减小。约在3０００m深度内，原生孔隙度可减少20%~30%。在同一压实条件下，具有质软的颗粒(如泥粒、低变质颗粒、绢云母化的长石颗粒等)的岩石压实限度高,孔隙度减少的多,而硬度高的颗粒则压实限度低。

(2）胶结作用：其影响重要是胶结物成份、含量及类型的影响。

(３)溶解作用的影响：

砂岩中的次生孔隙多为溶解作用产生。溶解作用可发生于岩石颗粒、基质、胶结物。砂岩最常见的可溶性矿物为碳酸盐岩。重要为方解石、白云石和菱铁矿。

(4）交代作用:

在埋深较大的地方、高Pｈ值条件下，方解石交代石英、长石，而在浅层低Pｈ的条件下,石英交代碳酸盐岩、白云石交代方解石等。方解石交代各种难溶的硅酸盐矿物，然后方解石又被溶解而产生孔隙。

（5)重结晶作用：砂岩中的重结晶重要发生在胶结物和基质中，例如蛋白石重结晶成微晶玉髓,进而结晶成石英;碳酸盐岩由微晶、细晶结晶成粗晶;粘土矿物可结晶成云母等。重结晶可产生较多的细小晶间孔隙。使孔渗性变好?。

3）人为因素的影响

重要是在钻井、完井、开采、修井、注水过程中,改变了本来油藏的物化性质及热力学、动力学平衡及物质成分,从而改变了储层物性,导致储层物性变差，称为储层损害。

３比较碳酸盐岩与碎屑岩储层的特性。

4影响盖层质量及空间分布的地质因素有哪些？

（1）盆地沉积演化对盖层纵向分布的控制作用

复合旋回型、海相盆地、陆相盆地→岩性控制

(2)构造格局

坳陷分布区构造活动情况

(3)沉积环境

岩性:空间分布

（4）成岩作用的影响

早→PＣ小,晚—脆性强，易产生断裂；较好的为中成岩及晚成岩阶段A亚期

(5）盖层成份的影响

a有机质的影响;

ｂ次生黄铁矿、方解石的影响;

c砂质含量的影响:含量大，封闭能力小;

d粘土矿物成份及其含量的影响；

膨胀性、塑性：蒙>高>伊>绿泥;

ｅ厚度的影响。

５盖层对油气的控制作用表现在哪些方面?

(１)区域盖层是油气运聚的天然屏障

(2)区域盖层的分布控制了油气的分布

横向上、纵向上

（３)区域盖层控制了油气的性质

(4)区域盖层是油气保存的有力条件之一

第五章

石油与天然气的运移

1如何理解油气运移是不能回避和否认的客观存在?

一方面，油气是流体,可以流动是其自然属性;这是油气运移的客观基础和先决条件。

再说,有限的油(气)田范围内拥有巨大的油气储量，如科威特的布尔干油田的石油储量为10７×108t；前苏联乌廉戈依气田的天然气储量为4．５×１01２m3。

如此大量的油气聚集显然是分散的油气通过运移的结果。

另一方面,油气藏中油气水按比重分异，反映了地下油气运移的客观存在;

地表渗出的油气苗则是地下油气通过运移的直观表现;

尚有，象墨西哥黄金巷油田的最高产油井初产日产量达3７,140ｔ；美国和加拿大的超巨型气井日喷气数千万立方米，最高纪录达７7×１08m3;这必是井筒周边产层中的油气向井中运移汇集的结果。这是快速、急剧的油气运移,也是最现实的油气运移。

总之，油气运移的客观存在是不容置疑的。油气运移是与油气成因紧密联系的。无论是有机学派还是无机学派,都存在油气运移问题。只是不同的油气成因理论对油气运移的方式、动力、途径等主张各异。无机成因学派一般认为深大断裂是油气运移的主渠道;而有机学派则将连通的孔隙、裂缝、断层、不整合面视为油气运移的途径。

2试述油气初次运移相态与有机质演化阶段的关系。

油气究竟以何种相态运移，取决于温度、压力、孔隙大小及油、气、水的相对含量等。表现在有机质演化的不同阶段,油气运移的相态也许不同。

在低熟阶段，由于源岩含水量大，生成的烃类少,胶质、沥青质含量高，油气运移的相态应以水溶相为主;

成熟期,油气大量生成,而孔隙水含量较少,油气重要呈游离相运移,水为载体，生成的气部分或大部分溶于石油中运移;

生凝析气阶段,气溶油运移，气为油的载体；

过熟阶段，气以游离相运移。碳酸盐岩生成的油气以游离相运移为主。

3试述油气初次运移的动力。

油气要从烃源岩中排出，必须要有驱动力。目前认为这种驱动力的就是剩余压力。产生剩余压力的因素(即动力)有如下几种情况:

（1)压实作用:

假如一套地层处在压实平衡状况,当其上又沉积了一层厚Δh的沉积物时,新沉积物的负荷就要传递给下伏地层的孔隙流体中,结果使孔隙流体产生了超过静水柱压力的剩余压力。在这种压力下,孔隙流体排出，孔隙体积缩小，沉积物得到压实。当流体排出一部分,又恢复平衡。就这样，上覆沉积物不断沉积，下覆孔隙流体不断排出。这个过种可以是连续进行，亦也许是间断进行。

(2）欠压实作用

泥质岩类在压实过程中,由于压实流体排出受阻或未及时排出，泥岩得不到正常压实，导致孔隙流体承受了部分上覆地层的静压力（或沉积负荷)，出现孔隙压力高于其相应的静水柱压力的现象称为欠压实现象。欠压实产生的因素是沉积物厚度大,沉积速率快——产生顶底板（正常—砂泥薄互层）。

(3)蒙脱石脱水

蒙脱石是一种膨胀性粘土，结构水较多，在压实作用和热力作用下会有部分甚至所有成为孔隙水,这些新增的流体必然要排挤孔隙原有的流体，起到排烃的作用。

蒙脱石在脱水过程中转变为伊利石再向绿泥石转化,这一过程跟温度压力有关,其含量随深度加大而不断减少，其转化率增长较快的深度大约是32０0m。在泥岩排液困难的情况下，蒙脱石的脱水作用可加大异常孔隙流体超压。

(４）有机质的生烃作用

干酪根成熟后可生成大量油气（涉及水）。这些油气(涉及水)的体积大大超过原干酪根自身的体积，这些不断新生的流体进入孔隙后,必然不断排挤孔隙已存在的流体,驱替原有流体向外排出。流体排出不畅时,也会增长流体超压。

因此，烃源岩生烃过程也孕育了排烃的动力。由此也可推断,石油的生成与运移是一个必然的连续过程。

(5）流体热增压

当泥岩埋藏比较深，地层温度增长，流体发生膨胀,增大剩余压力,促进流体流动。水随温度增长,体积也会发生膨胀,产生水热增压作用。

如在2023ｆｔ深度（6069m），地温梯度为1８℃/km时,水膨胀约3%，在25℃/km时,可胀约7%，３６℃／ｋm，胀约1５%,这是一个很大的数量。一般说随埋藏深度加大,地温梯度增大,水的比容增大。水的这种膨胀作用促使地下流体的运移,当然也助于烃类的运移。

（6）渗析作用

渗析作用是指在渗透压差作用下流体会通过半透膜从盐度低向盐度高方向运移，直到浓度差消失为止。

(7）其它作用

油气初次运移的动力尚有构造应力、毛细管压力，扩散作用、碳酸盐固结和重结晶作用等。

4试述油气二次运移的重要动力。

促使油气运移的因素和动力很多，但重要有三个。(

浮力，水动力,构造运动力)

(1）浮力

石油和天然气的相对密度小于水,游离相的油气会在水上漂浮运移,其浮力大小为F=V(ρw－ρo）ｇ

由于浮力方向向上,油气的运移方向总是向上的。

油气在运移过程，必须要克服毛细管阻力作用。

（2)水动力

储层中的水假如是静止的，油气不受水动力影响；假如水是流动的,则受水动力影响。地层中的水流可以是压实水流，可以是地表渗水流。

压实水流是从盆地中心流向边沿，

渗水流则是在水压头作用下由盆地边沿流向盆地中心。

若地层水平，则动水流作水平运动;若地层倾斜，水流可向上倾方向运动也可向下倾方向运动。

（3)构造运动力

构造运动力可起到直接作用和间接作用。

直接动力作用：构造运动在使岩层发生变形和变位中，会把作用力传递到其中所含的流体,驱使油气沿应力方向运移。

间接作用：构造运动可使地层发生倾斜，使油气在浮力作用下向上倾方向运移;可形成供水区与泄水区,形成水动力作用；形成断层、裂缝、不整合面等油气运移的通道。

５试述油气二次运移的重要方向和距离。

二次运移的方向和距离取决于运移通道的类型和性质,还取决于动力的大小、作用时间和方向。

1)运移的方向:

在静水条件下：进入储层中的油气受浮力的作用下,有向上运移的趋势，但因上下受泥岩限制，只能向上倾方向作侧向运动,假如有断裂或其它垂向通道,也可直接向上作垂向运移。

在动水条件下：

假如动水流为初期的压实水流,其运移方向与浮力方向一致，基本上是由下向上,由盆地中心向边沿运移;

在后期由水势梯度产生的水动力条件下，假如有外部水流渗入地层，其方向重要是由上往下，由盆地边沿向盆地中心,与浮力方向往往不一致。

油气运移方向重要受到浮力和压实水流的影响，而渗入水流往往出现在油气大规模运动之后才发生作用,其影响力较小。

油气在运移过程中，在其方向上假如渗透率发生变化、断裂的存在，或水动力的影响均会改变其运移方向。但总的运移规律是沿着阻力最小的方向运移。油气的重要运移方向实质上与构造密切相关,其大体方向是由凹陷向隆起区运移,由盆地中心向边沿运移。所以油气重要富集在凹中之隆或盆地边沿就是这个道理(如大庆长垣）。

油气勘探的基本原则可用三句话概括：找凹陷、钻高点、探边沿。

在研究油气运移方向时，要充足考虑油气在运移过程中所受到的动力、阻力大小及其变化情况；油气运移通道的连通情况、延伸方向等因素。

二次运移的指向

油气二次运移的方向总是循着阻力最小的途径由高势区向低势区运移,或者说从单位质

量流体机械能较高的地方向较低的方向运移，直至碰到圈闭聚集起来形成油气藏，或者运移到地表散失掉亦或形成油气苗。

在沉积盆地中,油气源区一般位于盆地的深凹陷带（压实水流的高水头区）,压实水流通常是流向与之相邻的盆地边沿斜坡或隆起(凸起）带(低势区)。由深凹陷→斜坡或隆起(凸起)的方向是水流和浮力的共同指向。

２）运移距离

油气运移距离取决于动力大小、通道伸引情况、构造条件、岩相变化、油气流体性质、源岩供气情况等多因素控制。

此外，气比油易流动，运移相对远一些，轻质油比重质油易流动，流动远一些。

６试述沿运移方向，油气的成分变化的大体规律。

1)芳香烃、卟啉、沥青质、胶质和重金属(V、Ni、Ｃa）的含量不断减少。由于非烃、沥青质、胶质最易吸附于矿物的表面。

2）某些生物标记化合物的变化。如甾烷化合物中，5α，1４β，17β异构体比5α、１4α、1７α运移的快。重排甾烷13α、1７β比规则甾烷１5α、14α、１7α运移的快。它们的比值大小指示运移方向。

３)Ｃ13/C12的比值随运移距离渐远而减少。这是由于芳香烃中的Ｃ１３／C12比值高的因素。也有人认为这是C12相对Ｃ１3被吸附能力弱而相对运移快的缘故。

化学成分的变化必然导致物理性质的变化。沿运移方向石油的颜色变浅，密度和粘度一般都会减少。

油气被地层吸附的现象,跟实验室内色层分析结果极为相似,所以被称为地层的层析作用。

假如在运移过程中,氧化和菌解起重要作用,则会出现相反的规律。所以要具体问题具体分析。

第六章

石油与天然气的聚集与成藏

1试述油气藏的富集条件。

（1)充足的油气来源(丰度;类型;成熟度;排烃效率)

(２）有利的生、储、盖组合(正常式组合;侧变式组合;顶生式;自生、自储、自盖式)

（3）圈闭的有效性（时间上的有效性；位置上的有效性;水压梯度对圈闭有效性的影响)－－距油源区近；形成时间早；闭合度高)

(4）必要的保存条件(地壳运动对油气藏保存条件的影响；岩浆活动对油气藏的保存条件的影响;水动力对油气藏保存条件的影响)

2试述地壳运动对油气藏保存条件的影响。

地壳运动对油气藏的破坏表现在三个方面：

地壳抬升，盖层遭受风化剥蚀，盖层封盖油气的有效性部分受到破坏,或所有被剥蚀掉,油气大部分散失或氧化、菌解，导致大规模油气苗。如西北地区许多地方的沥青砂脉。(油砂山)2)地壳运动产生一系列断层,也会破坏圈闭的完整性，油气沿断层流失,油气藏破坏。假如断层初期启动,后期封闭，则初期断层起通道作用,油气散失；而后期形成遮挡,重新聚集油气,形成次生油气藏或残余油气藏。如勃海湾盆地的“华北运动”,以块断活动为主,产生大量的断层，这些断层破坏了原有圈闭及油气藏的完整性，使油气重新分布，同时也导致次生油气藏的形成。

3)地壳运动也可以使原有油气藏的圈闭溢出点抬高,甚至使地层的倾斜方向发生改变,导致油气藏的破坏。

3影响圈闭有效性的因素有哪些？

在有油气来源的前提下,并非所有的圈闭都能聚集油气。有的有油气聚集，有的只含水，属于“空”圈闭，说明它们对油气聚集而言是无效的。圈闭的有效性就是指在具有油气来源的前提下,圈闭聚集油气的实际能力。可理解为聚集油气的把握性大小。其影响因素有三个方面:

1）圈闭形成时间与油气区域性运移的时间的关系(时间上的有效性)

圈闭形成早于或同时于油气区域性运移的时间是有效的，否则，在油气区域性运移之后形成的圈闭,因油气已经运移走了当然是无效的。

油气初次运移时,在生油层内部的岩性、地层圈闭中聚集起来的油气藏,是形成最早的油气藏。在烃源岩生烃并大量排烃以后，所发生的第一次地壳运动，是油气大规模区域性运移的重要时期,在此时及其以前形成的圈闭是最有效的。

假如一个盆地具有多套烃源岩层,会有多个油气生成和油气运移期，那么后期生成的圈闭,对于初期的油气运移期是无效,而对于后期的油气运聚则也许是有效的。所以应作全面分析研究。

2)圈闭位置与油气源区的关系（位置上的有效性）

油气生成以后，一方面运移至离油源区以内及其附近的圈闭中，形成油气藏，多余的油气则依次向较远的圈闭运移聚集。显然,圈闭离烃源岩区域越近越有效,越远有效性越差。

圈闭位置上的有效性是一个相对概念。它受两方面因素影响:

一是油源是否充足,若烃源岩供烃充足，则盆地内所有圈闭(指在时间上是有效）都应是有效，否则其有效性随距离增长而变小;

二是油气运移的通道和方向,油气在运移过程中,若因岩性变化、断层阻挡或其它阻力的影响,油气运移的方向就会发生变化或停止运移,这时只有油源附近的圈闭才会有效，较远的圈闭只有在有良好通道相连时才是有效的,否则是无效的。

３）水压梯度对圈闭有效性的影响

在静水条件下，油气藏内油水或气水界面是水平的。但在动水条件下,这个界面则是倾斜的,倾角大小取决于水压梯度和流体的密度差。

４试述油气在系列圈闭中的聚集（差异聚集）原理。

假如在静水条件下,同一渗透层相连的多个圈闭的溢出点海拔依次递增(如图),且由单一油气源供油气，其聚集过程如下:

第一个圈闭充满油气后,油气继续运移,气就会聚集在第一个圈闭，圈1中本来的油会被排挤出去，多余的油和被挤出的油就会运移至圈闭2中;再继续运移，直到１中仅剩天然气而2中仅有油；再继续运移，2会反复１中的聚集过程,至到所有被天然气所充满。运移的最终结果，也许1、２为纯气藏，3为油气藏，４、5为纯油藏。当供油气不充足,或特别充足,其结果会有所变化，但所遵循的原理是不变的。

5试述差异聚集的必备条件。

差异聚集作用是否充足取决于下列条件：

１)具有区域性较长距离运移的条件,即规定具区域性的地层倾斜，储集层岩相稳定，渗透性好，区域运移通道的连通性好。

2）相连通的圈闭溢出点依次增高。

3)油气源供应区位于盆地中心地带，有足够数量的油气供应。

4）储集层中充满水并处在静水压力条件下,石油和游离气是同时一起运移的。

6影响差异聚集的地质因素有哪些?

这些干扰因素重要有:

1）在油气运移通道上有此外油气供应来源的支流时,则会打乱本来应有的油气分布规律。

２)气体在石油中的溶解作用,随物理条件(T、P)的改变而变化，它可以导致次气愤顶，也可以导致原气愤顶的消失,从而影响油气的分布规律。

3）后期地壳运动导致圈闭条件的改变,导致油气重新分派。

4)区域水动力条件，重要指水压梯度的大小及水运动方向，也会影响油气的分布规律。

7拟定油气藏形成时间的常用方法有哪些?

1)根据盆地沉降史、圈闭发育史和生排烃史拟定油气藏的形成时间

（1)考虑到了盆地演化史、油气生成及排烃史、圈闭发育史,以此来分析油气藏的形成时间。

ａ沉积埋藏史和构造发育史

b构造发育史对油气藏形成的作用

（2）根据生油岩重要排烃时间拟定

油层达成主生油期时才干大量生成石油,然后排出。油气藏形成的时间只能晚于主成油期,而不也许更早。因此，我们就可以根据对生油层中有机质演化的地质、地球化学资料，拟定主生油期，并把这个时间作为油气藏形成的最早时间（即不也许早于该时间）。

2)根据饱和压力拟定油气藏的形成时间

由于地壳上所有油藏多少都具有天然气（油气分离装置)，且很多油藏都被气饱和或接近饱和,油藏的饱和压力与油藏的地层压力相等。与饱和压力（静水柱压力)相称的地层埋藏深度,其相应的地质时代即为该油藏的形成时代。

３)油藏地球化学方法

(1）储层成岩作用与烃类流体运聚关系

在成岩过程中,胶结物和自生矿物的形成是水与岩石作用的结果,烃类流体注入储层,随着含油气饱和度增长,孔隙与矿物之间的反映受克制(如储层中石英次生加大等）或中止（自生伊利石、钾长石的钠长石化等)，从油气层至水层的系列样品分析,根据成岩作用，特别是胶结物和自生矿物形成特性的差异可估计油气充填储层的时间。

（2）同位素地球化学方法

当烃类充填到储层后,自生伊利石的形成作用就中止了。这样就可以运用自生伊利石的同位素年龄(Ｋ／Aｒ）来判断油气藏的形成时间,即烃类充填储层的时间应略晚于自生伊利石的同位素年龄。

（３）流体包裹体方法

流体包裹体(矿物次生加大后，把油或气包裹到里面去）有几种应用：

一是储层流体包裹体均一化温度,结合埋藏史和热演化史,拟定油气运移—成藏期次和时间；

二是包裹体中烃类成分与油气藏中吸附烃，游离烃成份对比,拟定各期次烃类流体的成藏奉献；

三是储层含油包裹体丰度作为古含油饱和度标志,辨认古油层,拟定油水界面的变迁史;

四是从包裹体均一化温度、相态、成分结识化石流体性质。

（4)储层固体沥青反射率法

固体沥青反射率反映了烃类流体转变为固体沥青后经历的热历史，记录了油藏被改造、破坏的信息

。

８试述背斜油气藏基本特性。

(1)油气局限于闭合区内;

(2）油气水按照重力分异；

(3)气油、油水或气水界线与构造等高线相平行；

（４）烃柱高度应等于或小于闭合度；

（５）背斜油气藏中的储油层呈层状展布,孔渗性较好,尽管绝大多数油层的储集性纵、横向存在较大的变化,但应是互相连通的（统一压力系统、油水界面)。

（６)互相连通的多油层构成统一的块状储集体，常形巨大油气藏。

9试述背斜油气藏的成因分类,每种类型有何特点？

(1)褶皱作用形成的背斜圈闭和油气藏

由侧向挤压应力为主的褶皱作用而形成的背斜圈闭的油气聚集。

特点：两翼倾角陡，常呈不对称状;闭合度高，闭合面积小；常伴有断裂;常成排成带出现。

（2)与基底活动有关的背斜圈闭和油气藏

在地台区由于基底断块上升,使上覆地层隆起而形成背斜圈闭（一次褶皱背斜和同生背斜）。

其特点是：直接覆于基底之上的地层弯曲较显著，有时还可碰到受基底断裂控制的继承性断裂，向上地层弯曲渐趋平缓,而后逐渐消失(?)；两翼地层倾角缓，闭合度小，闭合面积大,此类背斜常成带分布，组成长垣或大隆起。

(３)与同生断层有关的逆牵引背斜油气藏（滚动背斜）

ａ.同生断层下降盘靠近断层面的岩层因重力下跌使地层下垂弯曲而形成；

b.下降盘特别靠近断面处岩层厚度较大,使地层在断面附近向着断层面“回倾”而形成。（bw)

特点：都位于同生断层的下降盘,多为小型宽缓不对称的短轴背斜,靠近断层一翼陡，远离断层一翼缓，轴线与断层线近于平行，常沿断层成串分布。背斜高点距断层较近，一般为

0．5~1.5公里;背斜的形态、宽度等均受同生断层的控制。断层面弯曲度越大，背斜形态线越趋穹窿状,倾角越缓。

发育在三角洲沉积区,油源近,断层为通道。

(４）与塑性流动物质有关的背斜圈闭和油气藏

由于地下塑性地层受不均衡压力作用,向着压力减少的上方流动，使上覆地层弯曲形成的背斜圈闭。地下塑性地层常见的有盐岩和泥岩类,其中尤以盐岩占重要。

（5)与剥蚀作用及压实作用有关的差异压实背斜和油气藏

在古侵蚀面上常存在各种地形突起,它可以是结晶的基岩,致密坚硬的沉积岩或生物礁块等。当接受新的沉积时，在突起部分的上覆沉积物较薄,而周边的沉积物则较厚,由于突起和其周边沉积物厚度的不同，负荷悬殊,在成岩过程中,差异压实的结果在突起的部位形成了背斜构造,这种背斜通常称为披盖背斜,它反映了下伏古地形突起的分布范围和形状，但其闭合度则比古地形突起的高度小,并向上递减直至消失;在成因上很难与基底隆起有关的背斜区分开。

10试述断层油气藏的基本特性。

沿断层附近储集层因岩层被挤压破裂而渗透性变好;

油气层上倾方向或各方被断层所限；对于仅在上倾方向受断层所限的油气藏，下倾方向与油气层顶面构造等高线平行;

断层的发育使油气藏复杂化，构造断裂带内的油气藏被断层切割为许多断块，分隔性强;

各断块内含油层位、含油高度、含油面积很不一致；

油气常富集在断层靠油源一侧。

11试述断层在油气藏形成中的作用。

(１)封闭作用

封闭作用是指由于断层的存在,使油气在纵、横向上都被密封而不致逸散,其结果是形成油气藏。断层是否起封闭作用取决于断层自身是否封闭和断层两盘岩性的接触关系。

a断层自身的封闭性:

断层带的紧密限度：它与断层的性质、断层角砾岩和断层泥是否存在以及断层带中流体的情况有关。

一般来说，挤压性断层较张性断层封闭性强一些；

断层带中断层泥的存在常使断层产生封闭作用;

断层角砾岩的存在常具有一定的渗透作用;

地下水通过时,水中沉积物质沉淀,使破碎带胶结或油气沿启动断裂运移时，由于原油氧化,形成固体沥青而堵塞断层通道，也可起封闭作用。

b断层横向上是否封闭：

取决于断距的大小及断层两盘岩性的接触关系。若断层使储层上倾方向完全与非渗透性岩层相接,则为完全封闭;上倾方向的上方部分与非渗透层相接，则为部分封闭,与渗透层相接,则为不封闭。(2)通道和破坏作用

在油气藏的形成过程中，启动的断层可成为连接源岩与圈闭之间的良好通道，也可与储层、不整合面一起成为油气的长距离运移的通道。

油气藏形成后,启动的断层可使油气沿断层向上运移,在上部地层形成次生油气藏或直接运移至地表导致散失破坏。

断层的启动与封闭情况是复杂的，必须用历史的观点和全面的观点去分析和结识它。有的断层在形成期或活动期一般是启动的，在非活动期亦也许是启动的,也可是封闭的，这取决于它的影响因素。一条断层,在纵向和横向的不同部位，因所受地质条件的不同，可以是封闭的，亦可以是启动的（指同一时刻)。

１2断层油气藏形成的基本条件。

1)断层在纵横向是封闭的;

2)断层位于储层的上倾方向;

３)在平面上封闭断层与构造等高线或地层尖灭线,或单独、或与后一、两者能组成侧向封闭的闭合线，即能圈定出一定的闭合面积（包容性)。

１3试述断层圈闭和油气藏的基本类型。

断层圈闭的形成条件是断层必须是起封闭作用的，那么在平面上必须是断层线与储集层的构造等高线构成闭合的状态才干形成圈闭。那么根据断层与储集层的平面组合关系,可将断层圈闭分为以下四种基本类型：

1)弯曲或交错断层与单斜构造结合组成的

圈闭和油气藏

（倾向?)

2)三个或更多断层与单斜或弯曲岩层结合形成的断层或断块圈闭和油气藏。

3)单一断层与褶曲（背斜的一部分)结合形成的断层圈闭和油气藏。

４)逆和逆掩断层与背斜的一部分结合形成的逆（或逆掩）断层圈闭和油气藏

14试述裂缝性背斜油气藏基本特点。

1)油气藏常呈块状。

２)钻井过程中经常发生钻具放空、泥浆漏失和井喷现象。

3)试井获得的地层实际渗透率比实验室测得的渗透率大的多。

4)同一油气藏，不同的油气井之间产量相差悬殊，一般说单井产量都较高,而储量一般不大（除溶蚀作用形成的孔、洞性油气藏)。

16根据成因岩性圈闭和油气藏分为哪几种类型？

根据岩性油气藏的形成机理可将岩性油气藏分为两种类型：储集层的岩性变化是在沉积过程中形成的称为沉积圈闭，它涉及透镜型岩性圈闭和上倾尖灭型岩性圈闭。若是储集层岩性变化是在成岩后生过程中形成的，则称为成岩圈闭，它涉及储集层部分变为非渗透遮挡和非储集层部分变为渗透性储集体而形成的圈闭。

1)

透镜状岩性圈闭

形成于各种成因的透镜状储集层中，其四周皆不渗透或渗透性不好的岩层所围限,常见泥质岩中的砂岩透镜体油气藏。

２)上倾尖灭型岩性圈闭和油气藏

上倾尖灭型岩性油气藏上倾方向为非渗透性岩层遮挡,油气仍成层状分布，圈闭的闭合面积由通过溢出点的储集层构造等高线和岩性尖灭线所圈定，两者在平面上必须闭合才干形成圈闭。在平面上,岩性尖灭线和构造等高线有三种组合形式。

(1)弯曲的尖灭线与平直的构造等高线;

（2)平直的尖灭线与弯曲的构造等高线;

（3)两者都弯曲。

3）成岩圈闭和油气藏

透镜体等岩性油气藏有的是在低渗透层中局部受到成岩后生改导致为不规则的高渗透岩体。多为碳酸盐岩层中受白云岩化和溶蚀作用所致。

1７试比较基岩与古潜山油气藏的重要区别。

①储集层类型：古潜山为沉积岩裂缝、溶蚀孔洞为重要的储集空间;基岩油气藏为变质结晶岩，构造运动和风化作用产生的裂缝为其重要的储集空间。

②油气来源：古潜山油气藏油气可来源于比潜山时代新的生油岩，也有与潜山同时代或比潜山老的生油岩；而基岩油气藏的油气只能来源于不整合面以上的沉积岩系的生油岩，不也许来源于基岩下面的生油岩。

第七章

地温场、地压场、地应力场与油气藏形成的关系

１古地温的测定通常有哪些基本方法？

1)镜质组反射率（R0）法

镜质组反射率是一种较好的成熟度指标，它可反映有机质经受的最高温度。因此,可根据镜质组