《石油生成》课件

石油生成欢迎来到《石油生成》课程。本次讲座将深入探讨石油形成的复杂过程，涵盖从有机物质转化到油气藏形成的各个阶段。我们将探索影响石油生成的关键因素，以及它们在石油勘探中的重要性。石油的概念和特性定义石油是一种天然形成的碳氢化合物混合物，主要由碳和氢元素组成。物理特性通常呈液态，颜色从浅黄到深褐不等，具有独特的气味。化学特性复杂的有机化合物混合物，主要包含烷烃、环烷烃和芳香烃。经济价值是重要的能源资源和化工原料，在现代工业中扮演关键角色。石油的分类轻质原油API度数高于31.1°，流动性好，易于提炼。通常含有较多的汽油和柴油成分。中质原油API度数在22.3°到31.1°之间，是最常见的原油类型。提炼过程相对简单。重质原油API度数低于22.3°，粘稠度高，需要特殊的提炼技术。通常含有较多的沥青质。石油的化学成分1烷烃直链或支链结构，最简单的碳氢化合物2环烷烃环状结构，稳定性较高3芳香烃含苯环结构，化学性质活泼4非烃化合物含硫、氮、氧等元素的化合物石油生成的条件沉积环境适宜的沉积环境，如海洋或湖泊底部，有利于有机质的堆积和保存。温度压力适当的地温和压力条件，促进有机质向石油转化。地质时间漫长的地质时间，允许有机质逐步演化和转化。微生物作用某些微生物的活动可以促进有机质的分解和转化。有机质来源海洋浮游生物如藻类、浮游动物等，是海相石油的主要有机质来源。陆生植物如树木、草本植物等，是陆相石油的重要有机质来源。湖泊有机质包括湖泊浮游生物和周围陆地植物，是湖相石油的主要来源。有机质的演化1沉积阶段有机质随沉积物沉积到水体底部，开始积累。2早期成岩阶段有机质在微生物作用下开始分解，形成腐泥。3晚期成岩阶段随深度增加，温度升高，有机质开始热解。4生油阶段有机质在高温高压下转化为石油和天然气。生油岩系统生油岩富含有机质的沉积岩，是石油和天然气的源岩。通常是页岩或泥岩。储集岩具有良好孔隙度和渗透性的岩石，能储存石油和天然气。常见的有砂岩和碳酸盐岩。盖层不透气的岩层，阻止石油和天然气向上运移。通常是致密的泥岩或蒸发岩。生油岩的特征1有机质含量高通常总有机碳（TOC）含量大于0.5%，优质生油岩可达2%以上。2沉积环境还原形成于缺氧环境，有利于有机质的保存。3颗粒细小多为泥质岩，有利于有机质的吸附和保存。4热演化程度适中处于生油窗范围，有机质已转化为石油。生油岩的富集因素沉积速率适中的沉积速率有利于有机质的富集和保存。古气候温暖潮湿的气候有利于生物繁盛，增加有机质供应。古地理封闭或半封闭的沉积环境有利于有机质的保存。生物活动浮游生物的大量繁殖和死亡是有机质富集的重要来源。生油岩中有机质的转化1沉积物中的有机质初始阶段，有机质以原始形态存在于沉积物中。2干酪根形成有机质经过初步转化，形成不溶于有机溶剂的大分子化合物。3热解作用随着埋藏深度增加，温度升高，干酪根开始热解。4石油生成热解产物进一步转化，形成石油和天然气。有机质成熟度与石油生成1未成熟阶段有机质热演化程度低，尚未生成大量石油。2成熟阶段有机质进入生油窗，开始大量生成石油。3过成熟阶段有机质热演化程度过高，主要生成天然气。有机质成熟度的评价方法镜质体反射率测量镜质体的反射率，是评估有机质成熟度的重要指标。热解分析通过岩石热解实验，测定最大热解温度（Tmax）来评估成熟度。生物标志物分析分析特定有机分子的比例，如甾烷和蕉烷的比值。元素分析测定有机质中碳、氢、氧的原子比，如H/C比值。储集层的形成条件岩性条件适宜的岩石类型，如多孔的砂岩或裂隙发育的碳酸盐岩。孔隙度岩石中存在足够的孔隙空间，通常需要大于5%的孔隙度。渗透性孔隙之间要有良好的连通性，允许流体流动。盖层的特征和作用低渗透性盖层通常是致密的泥岩或蒸发岩，渗透率极低。厚度适中盖层需要有足够的厚度以防止石油和天然气逸散。连续性好盖层应该在储层上方连续分布，没有大的断裂或裂隙。塑性变形某些盖层具有塑性变形能力，可以适应构造变形。构造条件与断裂作用背斜构造常见的油气聚集构造，石油和天然气聚集在背斜顶部。断层封闭断层可以阻挡油气运移，形成断层封闭油气藏。岩性地层变化岩性或地层的侧向变化可以形成岩性油气藏。有利构造与油气富集1背斜构造最常见的油气聚集构造2断层圈闭断层作为侧向封闭边界3岩性圈闭岩性变化形成的封闭4地层圈闭地层尖灭形成的封闭5复合圈闭多种因素共同作用形成油气运移的途径一次运移油气从生油岩中排出，进入邻近的渗透性较好的岩层。二次运移油气在渗透性好的岩层中长距离运移。三次运移油气从一个储集层运移到另一个储集层。聚集成藏油气在适当的圈闭条件下聚集形成油气藏。油气运移的原理压力差驱动油气在压力梯度的作用下从高压区向低压区运移。浮力作用油气密度小于水，tendsto在重力作用下向上运移。毛细管力在小孔隙中，毛细管力可能影响油气的运移方向。分子扩散油气分子可以通过扩散作用在岩石中缓慢运移。油气累积的地质条件有效源岩存在能够生成足够量油气的优质源岩。良好储集层具有足够孔隙度和渗透性的岩层，能储存油气。可靠盖层能有效阻止油气逸散的不透气岩层。适宜构造形成有利于油气聚集的构造或地层条件。油田的形成过程1沉积作用有机质富集的沉积物堆积。2埋藏和成岩沉积物被埋藏，开始发生成岩作用。3有机质热演化随深度增加，有机质开始热解生油。4油气运移生成的油气开始运移。5聚集成藏油气在适当的圈闭中聚集形成油气藏。油气藏的成因类型构造油气藏由构造运动形成的圈闭，如背斜、断层等。通常规模较大，分布广泛。地层油气藏由地层尖灭或岩性变化形成的圈闭。常见于三角洲或浊积扇沉积环境。岩性油气藏由岩性变化形成的圈闭，如砂岩体或碳酸盐岩礁体。分布较局限，但富集程度高。地层油与碎屑油的区别成因不同地层油形成于原地，碎屑油经过长距离运移。分布特征地层油分布较均匀，碎屑油分布不规则。物理性质地层油物性较稳定，碎屑油物性变化大。地质意义地层油指示原地生油，碎屑油指示远距离运移。地层油与碳酸盐岩油的差异储集层特征地层油多存在于碎屑岩中，碳酸盐岩油存在于碳酸盐岩中。孔隙类型地层油主要在粒间孔隙中，碳酸盐岩油多在溶蚀孔和裂缝中。成藏机制地层油多受地层和岩性控制，碳酸盐岩油受构造和岩溶作用影响大。油气成藏的地质模型背斜油气藏模型油气聚集在背斜顶部，由背斜两翼的不透水层封闭。断层封闭模型油气被断层阻挡，形成断层封闭油气藏。岩性地层圈闭模型油气被岩性或地层变化封闭，形成岩性或地层圈闭油气藏。油气成藏的控制因素1源岩条件优质源岩的存在和分布2储集条件良好的储集层发育3封闭条件有效的盖层和圈闭4运移条件适宜的运移通道和距离5保存条件有利的保存环境复杂地质条件下的成藏机理多期构造活动多期构造运动影响油气运移和聚集。非常规储层如页岩油气，储集和运移机制复杂。多源混合不同来源的油气混合，形成复杂的地球化学特征。深层高温高压深层环境下的特殊成藏机制。油气成藏类型的预测地震资料分析利用地震数据识别有利构造和储层。地球化学分析分析烃源岩特征和油气性质。盆地分析研究沉积盆地演化历史和成藏条件。数值模拟模拟油气生成、运移和聚集过程。未来油气勘探的前景1深水勘探向深水区域拓展，开发新的油气资源。2非常规资源页岩油气、致密油气等非常规资源的勘探开发。3新技术应用