第三节油气藏的破坏与再分布 油气藏的破坏和油气再分布:是指已经处在物理、化学上的稳定性和平衡状态 的油气藏在各种地质、物理、化学因素的作用下,油气圈闭或油气本身的物理化学稳定 性遭到部分或全部破坏,致使油气在新的条件下发生再运移和再聚集的过程。 油气藏破坏的结果使油气部分或全部散失,因各种微生物降解或氧化作用产生 变质,失去工业价值:油气再分布的结果使原来较大的油气藏分散成若干小油气藏,或 者若干小油气藏富集成一个较大的油气藏。 地质因素引起的油气藏破坏和再分布 地壳运动往往使地层抬升,产生一系列断层,有的还伴随强烈的岩浆活动,使 原有的油气藏圈闭改变或油气藏遭受侵蚀 1、地壳运动可使储集层不均匀抬升,致使原来的圈闭溢出点升高,容积变小, 使油气藏中的油气溢出向上倾方向运移,散失或再聚集形成新的油气藏。 地壳运动使油气藏整体抬升的结果,一方面造成圈闭盖层遭受侵蚀,残留厚 度减小,封闭性变差;另一方面由于油层抬升,油气藏压力下降,溶解气溢出,将石油 排剂出圈闭,原来的油气藏变成气藏 3、地壳运动产生一系列的断裂活动,它是油气藏破坏和再分布的主要因素。断 裂活动往往使油气沿着开启的断裂系统大量流失,油气藏遭受破坏;或使油气在不同储 层间进行再分布。其结果使单一富集的油层,分解成若干个油气藏,也有可能使多油层 的油气向主力油层富集。 4、岩浆活动常使油气藏遭受破坏,高温的岩浆侵入油气藏能使油气裂解、变质 或油气藏变成气藏
第三节 油气藏的破坏与再分布 油气藏的破坏和油气再分布:是指已经处在物理、化学上的稳定性和平衡状态 的油气藏在各种地质、物理、化学因素的作用下,油气圈闭或油气本身的物理化学稳定 性遭到部分或全部破坏,致使油气在新的条件下发生再运移和再聚集的过程。 油气藏破坏的结果使油气部分或全部散失,因各种微生物降解或氧化作用产生 变质,失去工业价值;油气再分布的结果使原来较大的油气藏分散成若干小油气藏,或 者若干小油气藏富集成一个较大的油气藏。 一、地质因素引起的油气藏破坏和再分布 地壳运动往往使地层抬升,产生一系列断层,有的还伴随强烈的岩浆活动,使 原有的油气藏圈闭改变或油气藏遭受侵蚀。 1、地壳运动可使储集层不均匀抬升,致使原来的圈闭溢出点升高,容积变小, 使油气藏中的油气溢出向上倾方向运移,散失或再聚集形成新的油气藏。 2、地壳运动使油气藏整体抬升的结果,一方面造成圈闭盖层遭受侵蚀,残留厚 度减小,封闭性变差;另一方面由于油层抬升,油气藏压力下降,溶解气溢出,将石油 排剂出圈闭,原来的油气藏变成气藏。 3、地壳运动产生一系列的断裂活动,它是油气藏破坏和再分布的主要因素。断 裂活动往往使油气沿着开启的断裂系统大量流失,油气藏遭受破坏;或使油气在不同储 层间进行再分布。其结果使单一富集的油层,分解成若干个油气藏,也有可能使多油层 的油气向主力油层富集。 4、岩浆活动常使油气藏遭受破坏,高温的岩浆侵入油气藏能使油气裂解、变质, 或油气藏变成气藏
油气菌 (b) 储集层不均匀抬升使油气再分布示意图 两种不同类型的断层对油气再分布 1.油;2.矿岩层;3.泥层(隔 二、水动力条件的改变对油气藏的破坏 水动力的作用能使油、气、水界面发生倾斜,水动力强弱的变化能使圈闭的大 小和位置产生变化,甚至致使原有圈闭消失,油气藏遭受破坏。水流运动的过程中,在 油与水接触带上水可以把石油中比较容易溶解的组分带走,形成沥青垫,油藏变小,但 也可使沥青垫以上的油藏免遭破坏 三、生物化学作用、热变质作用对油气性质的改变 1、氧化变质 氧化变质:是指原油在低温低压条件下 因氧化和微生物降解,使轻组分大量消耗 重组分不断增加,成为稠油或沥青类矿物的 演化过程。其结果是使油气藏油质变差,降 低工业价值。 氧化作用主要是游离氧气,溶解氧气和 氧化物与烃类作用使油变质,如油层遭受剥 蚀形成沥青塞,水动力的作用使油水接触带
二、水动力条件的改变对油气藏的破坏 水动力的作用能使油、气、水界面发生倾斜,水动力强弱的变化能使圈闭的大 小和位置产生变化,甚至致使原有圈闭消失,油气藏遭受破坏。水流运动的过程中,在 油与水接触带上水可以把石油中比较容易溶解的组分带走,形成沥青垫,油藏变小,但 也可使沥青垫以上的油藏免遭破坏。 三、生物化学作用、热变质作用对油气性质的改变 1、氧化变质 氧化变质:是指原油在低温低压条件下, 因氧化和微生物降解,使轻组分大量消耗, 重组分不断增加,成为稠油或沥青类矿物的 演化过程。其结果是使油气藏油质变差,降 低工业价值。 氧化作用主要是游离氧气,溶解氧气和 氧化物与烃类作用使油变质,如油层遭受剥 蚀形成沥青塞,水动力的作用使油水接触带
形成沥青垫均属氧化作用,后者也称水洗作 用 微生物降解作用是油气藏内烃类在微生 物的作用下,原油轻组分逐渐减少,重组分 相对增加,最后形成重质油的作用 拜莱(N.J.L. Bailey)等实验表明,微生物对烃的降解由易到难的顺序是:烷 烃环烷烃芳烃甾、萜烷。因此,随着 降解作用的增强,原油的烷烃,特別是正枃烷烃含量变低,而多环和复合环烷烃、芳烃 N、S、0的重杂原子化合物变多 旋光性增强。 哈帕雷利尔(NW) 植烷 (降解) 姥烷 斯托通(SE) (未降解 威利斯顿盆地密西西比系密森峡谷段原油 饱和烃的气相色谱图 2、热变质作用 原油的热变质作用是指油气藏中原油在热力作用 下向降低自由能,具有更高化学稳定性方向变化的过
形成沥青垫均属氧化作用,后者也称水洗作 用。 微生物降解作用是油气藏内烃类在微生 物的作用下,原油轻组分逐渐减少,重组分 相对增加,最后形成重质油的作用。 拜莱(N.J.L.Bailey)等实验表明,微生物对烃的降解由易到难的顺序是:烷 烃环烷烃芳烃甾、萜烷。因此,随着 降解作用的增强,原油的烷烃,特别是正构烷烃含量变低,而多环和复合环烷烃、芳烃、 N、S、O 的重杂原子化合物变多, 旋光性增强。 2、热变质作用 原油的热变质作用是指油气藏中原油在热力作用 下向降低自由能,具有更高化学稳定性方向变化的过
程。其结果是使原油中高分子组成通过聚合形成沥青 类矿物,而较大部分烃类向低碳数烷烃和甲烷方向演 化。这是因为油气中的烃类热演化与自然界的物质 样,都是朝着自由能不断降低稳定性增高的方向发展。 对于烃类来说,在常压下,其自由能和温度的关 系:1.烷烃的自由能随碳数增加而增大,甲烷的自由 能最低、稳定性最高;2.碳数相同(C6)的烃类,自 由能由大到小的次序为:芳烃>环烷烃>烷烃:3.芳 香烃与环烷烃、烷烃的自由能大小次序,在低一中温 条件下(小于250~300C),芳烃>环烷烃>烷烃:而 在高温条件下(大于250~300℃),环烷烃>烷烃>芳 烃。油气藏中热演化变质作用都是在低一中温条件下进 行的,因此,烷烃最稳定,环烷烃次之,芳烃稳定性差;4.芳烃的稳定性多环比单环高 因此,烃类热演化变质作用的方向是①芳烃向环烷烃,再向烷烃直至甲烷方向 进行:②缩合反应。结果,芳烃缩合产物一多环稠合的含N、S、0化合物,变为固体析 出,成为储层沥青,而烷烃化和甲烷化的结果将使液态原油变轻,成为轻质凝析油直至 甲烷气
程。其结果是使原油中高分子组成通过聚合形成沥青 类矿物,而较大部分烃类向低碳数烷烃和甲烷方向演 化。这是因为油气中的烃类热演化与自然界的物质一 样,都是朝着自由能不断降低稳定性增高的方向发展。 对于烃类来说,在常压下,其自由能和温度的关 系:1.烷烃的自由能随碳数增加而增大,甲烷的自由 能最低、稳定性最高;2.碳数相同(C6)的烃类,自 由能由大到小的次序为:芳烃>环烷烃>烷烃;3.芳 香烃与环烷烃、烷烃的自由能大小次序,在低—中温 条件下(小于 250~300C),芳烃>环烷烃>烷烃;而 在高温条件下(大于 250~300C),环烷烃>烷烃>芳 烃。油气藏中热演化变质作用都是在低—中温条件下进 行的,因此,烷烃最稳定,环烷烃次之,芳烃稳定性差;4.芳烃的稳定性多环比单环高。 因此,烃类热演化变质作用的方向是①芳烃向环烷烃,再向烷烃直至甲烷方向 进行;②缩合反应。结果,芳烃缩合产物—多环稠合的含 N、S、O 化合物,变为固体析 出,成为储层沥青,而烷烃化和甲烷化的结果将使液态原油变轻,成为轻质凝析油直至 甲烷气