石油天然气地质学 第章三场油气系统.pptVIP

第六章 “三场”与油气藏形成的关系 三场：地温场 地压场 地应力场 其它场：水动力场 化学场 生物场 第一节 地温场与古地温研究 一、地温场(Geotemperature field) 地温场是地球内部热能通过导热率不同的岩石在地壳上的表现。 地温梯度：地层深度每增加100m所升高的温度，℃/100m 同一热源下，导热率小的地区地温梯度较高。 导热率增加顺序： 疏松干岩石—煤岩—粘土岩—砂岩—碳酸盐岩－盐岩－变质岩及岩浆岩 第一节 地温场与古地温研究 现今地温场测量： 1 钻井井温测量－不能完全反映真实地下温度（泥浆散热性能与岩石导热率的差异） 校正:(1)同一深度多次测量；（2)借助采油温度； 2 大地热流值测试记录编图－与构造活动、大断裂带有密切关系 地温梯度高有利于有机质向油气转化。 许多大油气田同高地温梯度带有关。 我国地温梯度分布（含油气盆地） 东部：3.0-4.8 ℃/100m 西部：1.8-2.5 ℃/100m 第一节 地温场与古地温研究 二、古地温的测定 古今地温差异大－岩层遭受褶皱、剥蚀及岩浆活动 故：应恢复古地温，探求烃源岩经历的最高温度； 方法：镜质组反射率 孢子颜色 自生矿物 流体包裹体等 1 镜质组反射率Ro法 随温度升高，反应时间延长，镜质组降解演化，颜色加深，反射率增大且不可逆。反射率大小直接反应经受的最高温度。 Baker（1986)：Ro与最高温度Tpeak间的关系 第一节 地温场与古地温研究 二、古地温的测定 2 孢子颜色和热变指数法 随沉积物埋深加大，温度升高，所含孢子、花粉、藻类等有机物热演化中颜色逐渐加深、热变指数增大，且不可逆。 碳酸盐岩： 牙形石的颜色变化可探求古地温 第一节 地温场与古地温研究 二、古地温的测定 3 自生矿物法 碳酸盐类及硫酸盐类矿物易受化学因素的作用； 粘土矿物、沸石、二氧化硅三种矿物系列的演变同温度、压力、时间等物理因素密切相关，且不可逆。 粘土矿物系列：蒙脱石 伊蒙混层 伊利石 沸石系列：火山玻璃 斜发沸石 方沸石和片沸石 浊沸石和钠沸石 二氧化硅系列：非晶质二氧化硅 低温方石英 低温石英 第一节 地温场与古地温研究 二、古地温的测定 4 流体包裹体（fluid inclusion）法 流体包裹体是在矿物结晶生长过程中被包裹在矿物晶体缺陷中的流体，可以有单相、双相或多相流体包裹体。 用途：研究成岩成矿物质来源、物化环境条件，流体性质、经历、水岩反应； 确定古地温：均一法—均一温度 方法：在冷热台升温加热，显微镜下见两相（气相、液相）转化为单相流体，此时记录的温度即为均一温度。 一般认为均一温度代表包体形成温度的下限。 Barker（1990)：镜质组反射率的对数与包体均一温度Th之间有良好的线性关系。 lnRo＝0.00811Th－1.26 R=0.93 n＝115 第一节 地温场与古地温研究 二、古地温的测定 5 磷灰石裂变径迹法 磷灰石在沉积岩中分布广，对温度敏感，裂变径迹退火的温度范围与生油窗基本一致，标定的温度比较精细，可反应不同地质时期古地温的变化。 第二节 地压场与地层压力预测 一、地压场 地层压力：地下渗透性地层中流体所承受的压力。 对于油藏、气藏，可分别称为油层压力或气层压力。 来源：1 上覆岩层重力造成的岩石压力；－主要由骨架承担 2 地层孔隙空间内地层水重力造成的水柱压力－孔隙流体压力； 地层压力梯度：地层压力随深度的增加率；静水梯度10m增加0.1MPa 异常地层压力：与正常静水压力不一致。异常高压 异常低压 第二节 地压场与地层压力预测 二、地层压力预测 测量：钻井或采油过程中，随钻测量、重复地层测试器(RFT)、深井压力计。 预测：页岩体积密度 地球物理资料 方法：1 等效深度法 2 Fillippone法 第二节 地压场与地层压力预测 二、地层压力预测 1 等效深度法 异常高压带，页岩欠压实，体积密度减小，孔隙度增加，故页岩体积密度值的减小反映这种异常高压环境的存在及其大小。 Pf＝GoDA-DE(Go-Gw) Pf－孔隙流体压力，Mpa； DA－超压井段的对应深度，m； DE－对应DA的正常等效深度，m； Gw－静水压力梯度，Mpa/m； Go－上覆地层压力梯度，Mpa/m； 页岩体积密度：密度测井资料获取 孔隙度：声波测井资料获取 第二节 地压场与地层压力预测 二、地层压力预测 2 Fillippon