《石油地质》第五章油气运移【中国石油大学(北京)】课件.ppt

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1、石油与天然气的运移第五章第一节有关基本概念油气运移（migration）：油气在地层条件下的移动一、初次运移和二次运移油气从烃源层向储集层的运移称为初次运移油气进入储集层或运载层之后的一切运移二次运移：初次运移：生油岩油气聚集二次运移初次运移油油气气二、油气运移的基本方式1、渗滤流体在孔隙介质中的流动称为渗滤，是一种机械运动方式。流体在渗滤过程中遵守能量守恒定律它总是由机械能高的地方向机械能低的地方流动2、扩散作用扩散是分子布朗运动产生的传递过程。当物质存在浓度差时，扩散方向总是从高浓度向低浓度进行。6.08×10-9C103.75×10-7C44.3

2、1×10-8C75.77×10-7C38.20×10-8C61.11×10-6C21.57×10-7C52.12×10-6C1D(cm2/s)烷烃D(cm2/s)烷烃烷烃在页岩中的扩散系数扩散对轻烃（天然气）的运移具有重要意义，但对于液态烃意义不大。费克第一定律J为扩散速率，D为扩散系数，gradC为浓度梯度二、油气运移的基本方式三、岩石的润湿性润湿作用是指固体表面的一种流体被另一种流体取代的一种作用。（1）润湿性：（流体附着固体的性质）θ＝0：称完全润湿θ<90：称润湿θ>90：称不润湿润湿角：润湿流体：易附着在固体上的流体，又称为润湿相非润湿流体：

3、不易附着在固体的流体，又称非润湿相①水润湿的（water-wet）：油水两相共存的孔隙系统中，如果水附着在岩石孔隙表面，称水为润湿相，油为非润湿相，这时称岩石为水润湿的或亲水的（2）岩石的润湿性②油润湿的（oil-wet）：油水两相共存孔隙系统中，如果油附着在岩石的孔隙表面，则油为润湿相，水为非润湿相，这时称岩石为油润湿的或亲油的③中间润湿的（mixed-wet）：部分亲油，部分亲水的岩石（3）岩石的润湿性对油气运移的影响孔隙中的油水分布、流动方式、残留形式和数量①亲水岩石中：水附着在孔隙壁上，油在孔隙中心，油的运动必须克服毛细管力；②亲油岩石中：油附

4、着在孔隙壁上，水在孔隙中心，油的运动不受毛细管力的阻碍；四、地层压力与异常地层压力（1）地层压力（formationpressure)：地下多孔介质中流体所承受的压力，亦称孔隙压力或流体压力单位：帕斯卡(Pa)或常用兆帕(MPa)（2）静水压力：静止水柱产生的压力（重量）称为静水压力（3）静岩压力：地下岩石的重量产生的压力，又称为地静压力四、地层压力与异常地层压力四、地层压力与异常地层压力（4）正常地层压力：如果地下某一深度的地层压力等于(或接近）该深度的静水压力，则称该地层具有正常地层压力如果某一深度地层的压力明显高于或低于静水压力，则称该地层具有异

5、常地层压力（5）异常地层压力：当水不排出时（A），负荷S全部由筒内的水承担，弹簧高度保持不变，流体压力远大于静水压力。当水排出畅通时（C），负荷S由弹簧承担，流体压力为静水压力；当水排出不畅通时（B），负荷S一部分由弹簧承担，一部分由筒内的水承担，流体压力大于静水压力；（6）压力系数：某一深度的地层压力与该深度静水压力的比值。压力系数>1：异常高压压力系数<1：异常低压（7）剩余压力：某一深度的地层压力与该深度静水压力的差值。剩余压力=地层压力-静水压力四、地层压力与异常地层压力第二节石油和天然气的初次运移油气初次运移（primarymigration

6、)烃源岩的排烃（expulsion）初次运移的环境：烃源岩环境，低孔隙度、低渗透率晚期生油带来的初次运移问题：②烃源岩中含水很少，初次运移的相态是什么？①石油是如何从低孔低渗的烃源岩中运移出来的，动力？通道？生油窗一、油气初次运移的相态1.石油初次运移相态①石油在水中的溶解度很低；②生油期烃源岩含水很少;③无法形成商业性石油聚集；④无法解释碳酸盐岩油气初次运移问题水溶相运移存在的问题支持游离相运移的证据煤的孔隙和裂缝中的油滴(1)游离相(油相）指石油以游离相态在地下烃源岩中呈分散状或连续状进行初次运移显微观察的证据：石油以游离相存在于烃源岩孔隙系统1.

7、石油初次运移相态(2)气溶油相(3)水溶相：十分不重要指石油溶于天然气中以气相方式运移1.石油初次运移相态2.天然气初次运移相态（1）水溶相天然气在水中具有较高的溶解度，水溶相是天然气运移的重要要相态（2）游离气相（3）油溶气相（4）分子运移（扩散相）高浓度低浓度低浓度2、油气初次运移相态的演变①未成熟阶段：烃源岩：埋藏浅、孔渗性好含水多烃类型：生物气、少量未熟油相态：水溶相（气）②成熟阶段烃源岩：埋藏较深、孔渗性差、含水少相态：Ⅰ型：油相油溶气Ⅲ型：独立气气溶油烃类型：Ⅰ型：油为主Ⅲ型：气为主③高成熟阶段烃源岩：埋藏深、孔渗性很差、含水极少烃类型：湿

8、气相态：独立气相气溶油相④过成熟阶段烃源岩：无孔渗性不含水烃类型：干气相态：分子扩散、气相油气