第四章石油与天然气的运移 、名词解释: 1、初次运移: 油气从烃源岩向储集层的排出(或运移)过程 2、二次运移: 油气进入储集层以后的一切运移。二次运移包括了成藏前油气在储层或输导层内的运 移,也包括了油气藏破坏以后的运移 3、什么是渗滤? 渗滤是油气以不同的物理相态在浮力或其它动力作用下,由高势区向低势区流动的 种机械运动方式,可用达西渗滤定律来描述。 4、什么是扩散? 扩散是分子布朗运动的传递过程,是一种分子运动,流体的扩散速度与浓度梯度有关 服从费克( Fick)第一定律。扩散方向是从高浓度向低浓度扩散。一般分子越小,运动能力 越强,扩散系数越大,越易扩散, 5、岩石的润湿性 润湿性是指流体附着在固体上的性质,是一种吸附作用。不同流体与不同岩石会表现 出不同的润湿性。 6、油(气)运移的临界饱和度 油气水共存时,油(气)运移所需的最小饱和度称为油(气)运移的临界饱和度。 7、烃源岩有效排烃厚度 烃源岩所生成的油气,因受各种因素的控制(如厚度大、渗透率小、动力不足、地层吸 附)并不能全部排出,只有与储层相接触的一定距离内的生油层中的烃才能有效地排出来。 能有效地排出烃类的生油层厚度,称为有效的厚度 8、地下流体的渗流 地下单位质量的流体具有的机械能的总和为流体势。地下流体的渗流是一个机械运动过 程,流体在势能的作用下,总是自发地由机械能高的地方流向低的地方。 9、亲水性、亲油性 如在油水两相共存的孔隙中,如果水易附着在岩石上,则水为润湿相,油为非润湿相, 岩石具亲水性;反之,则油为润湿相,水为非润湿相,岩石具亲油性 10、什么是“贾敏效应”? 在亲水岩石中,孔壁及颗粒表面为水所润湿,水会在颗粒表面形成一层薄膜构成液环 油则不能以薄膜形式残留在孔壁上,被挤到孔隙中心部位形成孤立的油珠。这种油珠可以堵 塞孔隙喉道,阻碍流体运移,这种现象称“贾敏效应
1 第四章 石油与天然气的运移 一、名词解释： 1、初次运移： 油气从烃源岩向储集层的排出（或运移）过程。 2、二次运移： 油气进入储集层以后的一切运移。二次运移包括了成藏前油气在储层或输导层内的运 移，也包括了油气藏破坏以后的运移。 3、什么是渗滤？ 渗滤是油气以不同的物理相态在浮力或其它动力作用下，由高势区向低势区流动的一 种机械运动方式，可用达西渗滤定律来描述。 4、什么是扩散？ 扩散是分子布朗运动的传递过程，是一种分子运动，流体的扩散速度与浓度梯度有关， 服从费克（Fick）第一定律。扩散方向是从高浓度向低浓度扩散。一般分子越小，运动能力 越强，扩散系数越大，越易扩散。 5、岩石的润湿性 润湿性是指流体附着在固体上的性质，是一种吸附作用。不同流体与不同岩石会表现 出不同的润湿性。 6、油（气）运移的临界饱和度 油气水共存时，油（气）运移所需的最小饱和度称为油（气）运移的临界饱和度。 7、烃源岩有效排烃厚度 烃源岩所生成的油气，因受各种因素的控制（如厚度大、渗透率小、动力不足、地层吸 附）并不能全部排出，只有与储层相接触的一定距离内的生油层中的烃才能有效地排出来。 能有效地排出烃类的生油层厚度，称为有效的厚度。 8、地下流体的渗流 地下单位质量的流体具有的机械能的总和为流体势。地下流体的渗流是一个机械运动过 程，流体在势能的作用下，总是自发地由机械能高的地方流向低的地方。 9、亲水性、亲油性 如在油水两相共存的孔隙中，如果水易附着在岩石上，则水为润湿相，油为非润湿相， 岩石具亲水性；反之，则油为润湿相，水为非润湿相，岩石具亲油性。 10、什么是“贾敏效应”？ 在亲水岩石中，孔壁及颗粒表面为水所润湿，水会在颗粒表面形成一层薄膜构成液环， 油则不能以薄膜形式残留在孔壁上，被挤到孔隙中心部位形成孤立的油珠。这种油珠可以堵 塞孔隙喉道，阻碍流体运移，这种现象称“贾敏效应
1l、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 12、折算压力 是指测点相对于某基准面的压力,在数值上等于由测压点到折算基准面的水柱高度所产 生的压力。 13、剩余压力 剩余压力就是超过静水柱压力的那部分压力。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 14、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 15、初次运移的相态 般认为油的运移相态以游离相为主,水溶相为辅。对于天然气而言,运移相态以水 溶相和游离相运移。 二、简述题: 16、简述油气运移的基本方式 油气运移的基本方式是扩散和渗滤。 扩散是分子布朗运动的传递过程,是一种分子运动,流体的扩散速度与浓度梯度有关 渗滤是油气以不同的物理相态在浮力或其它动力作用下,由高势区向低势区流动的一种机械 运动方式,可用达西渗滤定律来描述 17、简述初次运移动力 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。(一) 压实作用 压实作用;(三)蒙脱石脱水;(四)有机质的生烃作用:(五)流体热增 压:(六)渗析作用:(七)其它作用: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 18、简述初次运移的途径 油气初次运移的主要途径有孔隙、微层理面和微裂缝。在未熟一低熟阶段,运移的途径 主要是孔隙和微层理面:但在成熟一过成熟阶段油气运移途径主要是微裂缝 19、简述油气初次运移模式 油气运移的模式主要有正常压实排烃模式、异常压力排烃模式、扩散模式。三者在相态 动力、途径均有差异。(一)未熟一低熟阶段正常压实排烃模式:(二)成熟一过成熟阶段异 常压力排烃模式;(三)轻烃扩散辅助运移模式 20、简述成熟一过成熟阶段异常压力排烃模式
2 11、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。 12、折算压力 是指测点相对于某基准面的压力，在数值上等于由测压点到折算基准面的水柱高度所产 生的压力。 13、剩余压力 剩余压力就是超过静水柱压力的那部分压力。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。 14、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。 15、初次运移的相态 一般认为油的运移相态以游离相为主，水溶相为辅。对于天然气而言，运移相态以水 溶相和游离相运移。 二、简述题： 16、简述油气运移的基本方式 油气运移的基本方式是扩散和渗滤。 扩散是分子布朗运动的传递过程，是一种分子运动，流体的扩散速度与浓度梯度有关。 渗滤是油气以不同的物理相态在浮力或其它动力作用下，由高势区向低势区流动的一种机械 运动方式，可用达西渗滤定律来描述。 17、简述初次运移动力 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。（一） 压实作用；（二）欠压实作用；（三）蒙脱石脱水；（四）有机质的生烃作用；（五）流体热增 压；（六）渗析作用；（七）其它作用：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。 18、简述初次运移的途径 油气初次运移的主要途径有孔隙、微层理面和微裂缝。在未熟—低熟阶段，运移的途径 主要是孔隙和微层理面；但在成熟—过成熟阶段油气运移途径主要是微裂缝。 19、简述油气初次运移模式 油气运移的模式主要有正常压实排烃模式、异常压力排烃模式、扩散模式。三者在相态、 动力、途径均有差异。（一）未熟—低熟阶段正常压实排烃模式；（二）成熟—过成熟阶段异 常压力排烃模式；（三）轻烃扩散辅助运移模式。 20、简述成熟—过成熟阶段异常压力排烃模式
在此阶段,烃源岩层已被压实,孔隙水较少,渗透率较低,烃源岩排液不畅。而此时正 是有机质大量生成油气,孔隙水不足以完全溶解所有油气,大量油气呈游离状态。同时蒙脱 石脱水作用、热增压作用等因素导致孔隙流体压力不断增加,形成流体异常高压,成为排烃 的主要动力。 21、简述未熟一低熟阶段正常压实排烃模式 此阶段,烃源岩层埋深不大,生成油气的数量少,源岩孔隙水较多,渗透率高,油气可 部分呈游离相态,部分呈水溶相态,在压实作用下,通过源岩孔隙运移到储集层中 22、简述轻烃扩散辅助运移模式 轻烃特别是气态烃,具较强的扩散能力。尽管这是一种分子运动,效率较低,但因其具 有普遍性,具时间上的连续性是不容忽视的。轻烃扩散到储层后,可发生转相,成为水溶相 或游离相。扩散也可以造成烃类的大量损失 23、简述二次运移的相态 目前普遍认为油气的二次运移主要为游离相,天然气可呈水溶相。 二次运移的不同时期游离相石油的相态有所差异。在初期,油粒较小,显微的和亚显微 的油粒比较多。随着运移过程的发展,这些分散的小油粒逐渐相连,最终形成连续的油珠或 油条进行运移:溶解于水或油中的天然气,从深层向浅层运移,或地层抬升后由于温压的降 低会从石油中或水中释放,成为独立的气相:深层气溶相运移的石油,到浅层会发生凝析而 转变成为油相。 24、二次运移的主要动力有哪些? (一)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 (二)水动力储层中的水如果是静止的,油气不受水动力影响:如果水是流动的,则 受水动力影响。地层中的动水流可以是压实水流,可以是地表渗水流。 (三)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。 25、简述二次运移的通道 油气二次运移的主要通道为储层的孔隙、裂缝、断层和不整合面。油气在纵向上的运移 通道为裂缝和断层,横向上的通道主要为风化面及储层的孔隙。 26、简述二次运移的时期 二次运移是初次运移的继续,二者常常是连续过程,或者说几乎是同时发生的。在此时, 除少部分油气会沿原有倾斜地层向上倾方向运移,大部分会分布于水平地层的储层顶部。大 规模的二次运移时期应该是在主要生油期之后或同时发生的第一次构造运动时期 简述二次运移的主要方向和距离 二次运移的方向和距离还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
3 在此阶段，烃源岩层已被压实，孔隙水较少，渗透率较低，烃源岩排液不畅。而此时正 是有机质大量生成油气，孔隙水不足以完全溶解所有油气，大量油气呈游离状态。同时蒙脱 石脱水作用、热增压作用等因素导致孔隙流体压力不断增加，形成流体异常高压，成为排烃 的主要动力。 21、简述未熟—低熟阶段正常压实排烃模式 此阶段，烃源岩层埋深不大，生成油气的数量少，源岩孔隙水较多，渗透率高，油气可 部分呈游离相态，部分呈水溶相态，在压实作用下，通过源岩孔隙运移到储集层中。 22、简述轻烃扩散辅助运移模式 轻烃特别是气态烃，具较强的扩散能力。尽管这是一种分子运动，效率较低，但因其具 有普遍性，具时间上的连续性是不容忽视的。轻烃扩散到储层后，可发生转相，成为水溶相 或游离相。扩散也可以造成烃类的大量损失。 23、简述二次运移的相态 目前普遍认为油气的二次运移主要为游离相，天然气可呈水溶相。 二次运移的不同时期游离相石油的相态有所差异。在初期，油粒较小，显微的和亚显微 的油粒比较多。随着运移过程的发展，这些分散的小油粒逐渐相连，最终形成连续的油珠或 油条进行运移；溶解于水或油中的天然气，从深层向浅层运移，或地层抬升后由于温压的降 低会从石油中或水中释放，成为独立的气相；深层气溶相运移的石油，到浅层会发生凝析而 转变成为油相。 24、二次运移的主要动力有哪些？ （一）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。 （二）水动力 储层中的水如果是静止的，油气不受水动力影响；如果水是流动的，则 受水动力影响。地层中的动水流可以是压实水流，可以是地表渗水流。 （三）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。 25、简述二次运移的通道 油气二次运移的主要通道为储层的孔隙、裂缝、断层和不整合面。油气在纵向上的运移 通道为裂缝和断层，横向上的通道主要为风化面及储层的孔隙。 26、简述二次运移的时期 二次运移是初次运移的继续，二者常常是连续过程，或者说几乎是同时发生的。在此时， 除少部分油气会沿原有倾斜地层向上倾方向运移，大部分会分布于水平地层的储层顶部。大 规模的二次运移时期应该是在主要生油期之后或同时发生的第一次构造运动时期。 27、简述二次运移的主要方向和距离 二次运移的方向和距离还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,如果有断裂或其它垂向通道,也可直接向上作垂向 运移。油气运移方向主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 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。如果岩相变化较大,而又缺乏其它合适的运移通道,则油气不 能长距离运移。 28、沿运移方向,油气的成分变化的大致规律是什么? 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。因为非烃、 沥青质、胶质最易吸附于矿物的表面,芳烃比饱和烃极性大,它与非烃易溶于水。 2.某些生物标记化合物的变化。如甾烷化合物中,5α,14B,17B异构体比5α、14 α、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.Cl3C12的比值随运移距离渐远而降低。这是因为芳香烃中的C3/C比值高的原因 也有人认为这是C相对C3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
4 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，如果有断裂或其它垂向通道，也可直接向上作垂向 运移。油气运移方向主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。 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。如果岩相变化较大，而又缺乏其它合适的运移通道，则油气不 能长距离运移。 28、沿运移方向，油气的成分变化的大致规律是什么？ 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。因为非烃、 沥青质、胶质最易吸附于矿物的表面，芳烃比饱和烃极性大，它与非烃易溶于水。 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、14 α、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降低。这是因为芳香烃中的 C13／C12比值高的原因。 也有人认为这是 C 12相对 C 13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