石油天然氣地質(zhì)二次運(yùn)移相態(tài)動(dòng)力和通道ppt課件

1、第一節(jié)第一節(jié) 油氣運(yùn)移概述油氣運(yùn)移概述第二節(jié)第二節(jié) 油氣初次運(yùn)移油氣初次運(yùn)移第三節(jié)油氣二次運(yùn)移第三節(jié)油氣二次運(yùn)移第四節(jié)第四節(jié) 油氣運(yùn)移研究方法油氣運(yùn)移研究方法二次運(yùn)移二次運(yùn)移: : 油氣進(jìn)入儲(chǔ)層之后的一切運(yùn)移。包括油氣進(jìn)入儲(chǔ)層之后的一切運(yùn)移。包括 在儲(chǔ)集層內(nèi)部、沿?cái)鄬踊虿徽厦?、在?chǔ)集層內(nèi)部、沿?cái)鄬踊虿徽厦妗?油氣藏調(diào)整和破壞的再運(yùn)移。油氣藏調(diào)整和破壞的再運(yùn)移。與初次運(yùn)移相比，二次運(yùn)移環(huán)境：運(yùn)移通道與初次運(yùn)移相比，二次運(yùn)移環(huán)境：運(yùn)移通道粗，毛細(xì)管阻力小，流體壓力較低，含鹽度粗，毛細(xì)管阻力小，流體壓力較低，含鹽度較高，油氣以游離相為主，氣可呈水溶相較高，油氣以游離相為主，氣可呈水溶相, ,浮浮

2、力為主要運(yùn)移動(dòng)力。力為主要運(yùn)移動(dòng)力。主要內(nèi)容：相態(tài)、動(dòng)力和阻力、通道、時(shí)期、方向和距離第三節(jié)第三節(jié) 油氣二次運(yùn)移油氣二次運(yùn)移一、油氣二次運(yùn)移的相態(tài)一、油氣二次運(yùn)移的相態(tài) 目前普遍認(rèn)為：石油在二次運(yùn)移中主要呈游離相，天目前普遍認(rèn)為：石油在二次運(yùn)移中主要呈游離相，天然氣可呈游離相和水溶相。然氣可呈游離相和水溶相。 二次運(yùn)移的不同時(shí)期游離相石油的相態(tài)有所差異。在二次運(yùn)移的不同時(shí)期游離相石油的相態(tài)有所差異。在初期，油粒較小，顯微的和亞顯微的油粒比較多。隨著初期，油粒較小，顯微的和亞顯微的油粒比較多。隨著運(yùn)移過程發(fā)展，這些分散的小油粒逐漸相連，最終形成運(yùn)移過程發(fā)展，這些分散的小油粒逐漸相連，最終形成連續(xù)

3、的油珠或油條進(jìn)行運(yùn)移。連續(xù)的油珠或油條進(jìn)行運(yùn)移。 油氣在二次運(yùn)移過程中由于溫壓條件的改變，也會(huì)發(fā)油氣在二次運(yùn)移過程中由于溫壓條件的改變，也會(huì)發(fā)生相態(tài)變化：溶解在石油或水中的天然氣，從深層運(yùn)移生相態(tài)變化：溶解在石油或水中的天然氣，從深層運(yùn)移至淺層，或地層抬升后，由于溫壓的降低會(huì)從石油或水至淺層，或地層抬升后，由于溫壓的降低會(huì)從石油或水中釋出，成為獨(dú)立的氣相；深層以氣溶相運(yùn)移的石油，中釋出，成為獨(dú)立的氣相；深層以氣溶相運(yùn)移的石油，運(yùn)移至淺層也會(huì)發(fā)生凝析作用而轉(zhuǎn)變?yōu)橛拖?。運(yùn)移至淺層也會(huì)發(fā)生凝析作用而轉(zhuǎn)變?yōu)橛拖?。一、油氣二次運(yùn)移的相態(tài)和流動(dòng)類型一、油氣二次運(yùn)移的相態(tài)和流動(dòng)類型1 、二次運(yùn)移的相態(tài)、二次

4、運(yùn)移的相態(tài)主要：連續(xù)油相，連續(xù)氣相。主要：連續(xù)油相，連續(xù)氣相。石油主要呈游離相，少量氣溶相和水溶相石油主要呈游離相，少量氣溶相和水溶相天然氣主要呈游離相，少量水溶相和擴(kuò)散相天然氣主要呈游離相，少量水溶相和擴(kuò)散相運(yùn)移過程中因溫壓條件改變，會(huì)發(fā)生相態(tài)變化運(yùn)移過程中因溫壓條件改變，會(huì)發(fā)生相態(tài)變化2、二次運(yùn)移的流動(dòng)類型、二次運(yùn)移的流動(dòng)類型滲滲 流流地層孔隙中流體在壓差或勢(shì)差作用所發(fā)生的流動(dòng)，地層孔隙中流體在壓差或勢(shì)差作用所發(fā)生的流動(dòng)，浮力流浮力流指油氣在密度差作用下，在地層孔隙水中的上浮指油氣在密度差作用下，在地層孔隙水中的上浮擴(kuò)散流擴(kuò)散流流體在濃度差作用下所產(chǎn)生的分子擴(kuò)散流體在濃度差作用下所產(chǎn)生的分

5、子擴(kuò)散 滲 流：單相滲流和多相滲流，呈連續(xù)狀流動(dòng)，要求烴飽和度和相滲透率，可用流體勢(shì)和達(dá)西公式來研究和定量計(jì)算。典型儲(chǔ)集巖油水兩相的相對(duì)滲透率曲線 浮力流：自由上浮與限制性上浮，呈斷續(xù)狀流動(dòng)，不 要求含烴飽和度和相滲透率，不能用達(dá)西公式表述和計(jì)算。擴(kuò)散散失擴(kuò)散成藏 動(dòng)力：浮力、構(gòu)造應(yīng)力、水動(dòng)力、擴(kuò)散力動(dòng)力：浮力、構(gòu)造應(yīng)力、水動(dòng)力、擴(kuò)散力 阻力：毛細(xì)管力、吸附力、水動(dòng)力阻力：毛細(xì)管力、吸附力、水動(dòng)力二、油氣二次運(yùn)移的動(dòng)力和阻力二、油氣二次運(yùn)移的動(dòng)力和阻力1 1、浮力、浮力 油、氣的密度比水小，在水中存在浮油、氣的密度比水小，在水中存在浮力力 浮力的大小與油氣密度和體積有關(guān)：浮力的大小與油氣密度和

6、體積有關(guān)： F F浮力浮力 V Vwwo)go)g V V：油相體積；：油相體積； ww、oo：水、油的密度；：水、油的密度； g g：重力加速度：重力加速度（一）（一） 二次運(yùn)移的動(dòng)力二次運(yùn)移的動(dòng)力浮力大于毛細(xì)管阻力，油氣才能運(yùn)移：浮力大于毛細(xì)管阻力，油氣才能運(yùn)移： Vwo)g 2(1/rt1/rp) 為油水界面張力；為油水界面張力；rt為孔隙的喉道半徑；為孔隙的喉道半徑；rp為孔隙的半徑為孔隙的半徑把石油體積把石油體積V換成單位面積的高度，則石油運(yùn)移的臨界高度：換成單位面積的高度，則石油運(yùn)移的臨界高度： Zo = 2(1/rt1/rp) / (wo)g 石油在儲(chǔ)層中開始運(yùn)移的條件：油柱高度

7、大于臨界高度石油在儲(chǔ)層中開始運(yùn)移的條件：油柱高度大于臨界高度臨界氣柱高度：臨界氣柱高度： Zg = 2(1/rt1/rp) / (wg)g 圖圖: 一滴油珠在水潤濕的地下環(huán)境中通過孔隙喉道運(yùn)移一滴油珠在水潤濕的地下環(huán)境中通過孔隙喉道運(yùn)移毛細(xì)管阻力與浮力相對(duì)抗，直到變形的油珠的曲率半徑在毛細(xì)管阻力與浮力相對(duì)抗，直到變形的油珠的曲率半徑在上端與下端相等，才能在浮力作用下向上運(yùn)移。上端與下端相等，才能在浮力作用下向上運(yùn)移。圖圖: 一滴油珠在水潤濕的地下環(huán)境中通過孔隙喉道運(yùn)移一滴油珠在水潤濕的地下環(huán)境中通過孔隙喉道運(yùn)移圖圖: 奇爾曼奇爾曼.A.希爾的一個(gè)試驗(yàn)的三個(gè)連希爾的一個(gè)試驗(yàn)的三個(gè)連續(xù)階段，說明浮

8、力的作用與油滴數(shù)量的關(guān)系續(xù)階段，說明浮力的作用與油滴數(shù)量的關(guān)系盒子長1.83m，厚約10cm，寬約30cm，內(nèi)裝滿浸水的砂子a：將三堆油注入水浸砂中，每堆油大小約10cm，互不連結(jié)，浮力不足，油滴停滯不動(dòng)b：加入一些油，使三堆油互相連接匯合，其上部有指狀油流開始向上浮起，油堆體積增大，浮力隨之增大，足以克服阻力，而上浮運(yùn)移c：幾小時(shí)后，整個(gè)油堆都上浮運(yùn)移到盒子的頂部聚集，在下部只殘留了很少很小的油滴 圖圖: 奇爾曼奇爾曼.A.希爾的一個(gè)試驗(yàn)的三個(gè)連希爾的一個(gè)試驗(yàn)的三個(gè)連續(xù)階段，說明浮力的作用與油滴數(shù)量的關(guān)系續(xù)階段，說明浮力的作用與油滴數(shù)量的關(guān)系圖圖: 在相同球形顆粒呈菱形堆積的儲(chǔ)集層中，油在相

9、同球形顆粒呈菱形堆積的儲(chǔ)集層中，油柱的臨界高度與儲(chǔ)集層參數(shù)之間的關(guān)系柱的臨界高度與儲(chǔ)集層參數(shù)之間的關(guān)系縱：油柱臨界高度橫：顆粒直徑大?。河退芏炔钊绠?dāng)為0.2，儲(chǔ)層顆粒直徑0.2mm時(shí)，油柱的臨界高度為1.524m(5ft)，即油柱高度超過1.524m時(shí)，石油將在儲(chǔ)集層內(nèi)向上運(yùn)移；若儲(chǔ)集層顆粒變細(xì)，石油向上運(yùn)移需要的油柱高度增大。圖圖: 在相同球形顆粒呈菱形堆積的儲(chǔ)集層中，油在相同球形顆粒呈菱形堆積的儲(chǔ)集層中，油柱的臨界高度與儲(chǔ)集層參數(shù)之間的關(guān)系柱的臨界高度與儲(chǔ)集層參數(shù)之間的關(guān)系靜水條件下，砂巖上浮的臨界高度為靜水條件下，砂巖上浮的臨界高度為0.3-3m0.3-3m石油從生油層排出進(jìn)入儲(chǔ)集層時(shí)

10、，由于巖石的非石油從生油層排出進(jìn)入儲(chǔ)集層時(shí)，由于巖石的非均質(zhì)性在儲(chǔ)層底部形成高低不平的油水界面。當(dāng)均質(zhì)性在儲(chǔ)層底部形成高低不平的油水界面。當(dāng)最高油體超過臨界高度最高油體超過臨界高度Z0Z0時(shí)，會(huì)脫離界面而上浮。時(shí)，會(huì)脫離界面而上浮。油氣進(jìn)入儲(chǔ)集層的可能分布狀態(tài)油氣進(jìn)入儲(chǔ)集層的可能分布狀態(tài) 運(yùn)載層中油氣在靜水條件下的二次運(yùn)移運(yùn)載層中油氣在靜水條件下的二次運(yùn)移 靜水條件下，砂巖上浮的臨界高度為靜水條件下，砂巖上浮的臨界高度為0.3-3m0.3-3m石油從生油層排出進(jìn)入儲(chǔ)集層時(shí)，由于巖石的非均質(zhì)石油從生油層排出進(jìn)入儲(chǔ)集層時(shí)，由于巖石的非均質(zhì)性在儲(chǔ)層底部形成高低不平的油水界面。當(dāng)最高油體性在儲(chǔ)層底部形

11、成高低不平的油水界面。當(dāng)最高油體超過臨界高度超過臨界高度Z0Z0時(shí)，會(huì)脫離界面而上浮。時(shí)，會(huì)脫離界面而上浮。 靜水條件下，油氣到達(dá)水平運(yùn)載層頂部后，靜水條件下，油氣到達(dá)水平運(yùn)載層頂部后，在蓋層的封閉下油體沿頂界面分散，將不再運(yùn)移；在蓋層的封閉下油體沿頂界面分散，將不再運(yùn)移； 如果巖層是傾斜的，油氣在聚集到臨界高度如果巖層是傾斜的，油氣在聚集到臨界高度時(shí)，將在浮力作用下繼續(xù)向上傾方向運(yùn)移，直至?xí)r，將在浮力作用下繼續(xù)向上傾方向運(yùn)移，直至到達(dá)圈閉聚集起來。到達(dá)圈閉聚集起來。沿上傾方向浮力沿上傾方向浮力F1F1的大小與地層傾角有關(guān)。的大小與地層傾角有關(guān)。傾角越大，浮力也越大：傾角越大，浮力也越大： F

12、1F1Fsin = Zo(wFsin = Zo(wo)gsin o)gsin 運(yùn)載層中油氣在靜水條件下的二次運(yùn)移運(yùn)載層中油氣在靜水條件下的二次運(yùn)移 2 2、水動(dòng)力、水動(dòng)力壓實(shí)水動(dòng)力：水流從盆地中心向邊緣壓實(shí)水動(dòng)力：水流從盆地中心向邊緣重力水動(dòng)力：水流從盆地邊緣露頭區(qū)向盆地內(nèi)部重力水動(dòng)力：水流從盆地邊緣露頭區(qū)向盆地內(nèi)部水流動(dòng)方向與油氣浮力方向一致：水動(dòng)力為動(dòng)力，水流動(dòng)方向與油氣浮力方向一致：水動(dòng)力為動(dòng)力，反之為阻力。反之為阻力。 壓實(shí)水動(dòng)力：壓實(shí)水動(dòng)力： 主要來自于盆地內(nèi)沉積物的壓實(shí)排水，出現(xiàn)在主要來自于盆地內(nèi)沉積物的壓實(shí)排水，出現(xiàn)在盆地早期的持續(xù)沉降和差異壓實(shí)階段和過程中。盆地早期的持續(xù)沉降和

13、差異壓實(shí)階段和過程中。 通常在同一個(gè)時(shí)期，盆地中心的地層厚、沉積通常在同一個(gè)時(shí)期，盆地中心的地層厚、沉積物負(fù)荷大，邊部地層較薄、沉積物負(fù)荷較小，由此物負(fù)荷大，邊部地層較薄、沉積物負(fù)荷較小，由此產(chǎn)生差異壓實(shí)水流，其流動(dòng)方向是由盆地中心向盆產(chǎn)生差異壓實(shí)水流，其流動(dòng)方向是由盆地中心向盆地邊緣呈地邊緣呈“離心流狀、由深處向淺處。離心流狀、由深處向淺處。 盆地中地下水測(cè)勢(shì)面在盆地中心和深部最高，盆地中地下水測(cè)勢(shì)面在盆地中心和深部最高，向邊緣和淺部降低，形成凹洼陷區(qū)指向邊緣的向邊緣和淺部降低，形成凹洼陷區(qū)指向邊緣的區(qū)域地下水動(dòng)力場(chǎng)。區(qū)域地下水動(dòng)力場(chǎng)。壓實(shí)流盆地壓實(shí)流盆地壓實(shí)水動(dòng)力：壓實(shí)水動(dòng)力： 沉積物的壓

14、實(shí)排水，盆地發(fā)育早期。沉積物的壓實(shí)排水，盆地發(fā)育早期。 流動(dòng)方向：由盆地中心向盆地邊緣呈流動(dòng)方向：由盆地中心向盆地邊緣呈“離心離心流流”、由深處向淺處。、由深處向淺處。 壓實(shí)流盆地壓實(shí)流盆地重力驅(qū)動(dòng)：重力驅(qū)動(dòng)： 主要產(chǎn)生于盆地演化的成熟階段。主要產(chǎn)生于盆地演化的成熟階段。 隨著盆地沉降的停滯和進(jìn)一步的成巖變化，壓實(shí)隨著盆地沉降的停滯和進(jìn)一步的成巖變化，壓實(shí)作用變得越來越不明顯，加上后期的地殼運(yùn)動(dòng)使得作用變得越來越不明顯，加上后期的地殼運(yùn)動(dòng)使得地層翹傾、褶皺，地層在盆地邊緣往往出露并與大地層翹傾、褶皺，地層在盆地邊緣往往出露并與大氣水相通，形成由盆地邊緣向盆地中心重力流，并氣水相通，形成由盆地邊

15、緣向盆地中心重力流，并在盆地中心穿層排泄，區(qū)域地下水表現(xiàn)為在盆地中心穿層排泄，區(qū)域地下水表現(xiàn)為“向心流向心流的特征。的特征?！爸亓α髋璧刂亓α髋璧亍?。滯流盆地：到盆地演化的晚期，盆地地下水基本上處滯流盆地：到盆地演化的晚期，盆地地下水基本上處于靜水狀態(tài)，無流體能量交換。于靜水狀態(tài)，無流體能量交換。滯流盆地滯流盆地重力水動(dòng)力：重力水動(dòng)力： 盆地演化的成熟階段。盆地演化的成熟階段。 地層在盆地邊緣出露并與大氣水相通，形成由盆地層在盆地邊緣出露并與大氣水相通，形成由盆地邊緣向盆地中心重力流，并在盆地中心穿層排泄，地邊緣向盆地中心重力流，并在盆地中心穿層排泄，向心流。向心流。重力流盆地。重力流盆地。滯

16、流盆地：滯流盆地： 盆地演化的晚期，盆地地下水基本上處盆地演化的晚期，盆地地下水基本上處于靜水狀態(tài)，無流體能量交換。于靜水狀態(tài)，無流體能量交換。盆地演化過程中的水動(dòng)力（據(jù)Coustau，1977） 背斜地層中水動(dòng)力與浮力的配合情況及油氣運(yùn)移方向背斜地層中水動(dòng)力與浮力的配合情況及油氣運(yùn)移方向在水動(dòng)力條件下在水動(dòng)力條件下, ,油珠于水濕潤的環(huán)境中通油珠于水濕潤的環(huán)境中通過孔隙喉道運(yùn)送過孔隙喉道運(yùn)送, ,向上流動(dòng)的水流幫助浮力向上流動(dòng)的水流幫助浮力克服相反的毛細(xì)管力克服相反的毛細(xì)管力圖：水平地層中油氣在水動(dòng)力推動(dòng)下的運(yùn)移圖：水平地層中油氣在水動(dòng)力推動(dòng)下的運(yùn)移水動(dòng)力大于毛細(xì)管阻力時(shí)，油氣沿水動(dòng)力方向運(yùn)

17、移 石油二次運(yùn)移的條件：油體浮力 水動(dòng)力 毛細(xì)管阻力（1水平地層水平地層在水平地中水動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)能力：在水平地中水動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)能力： 假設(shè)顆粒半徑中值一定假設(shè)顆粒半徑中值一定0.5mm0.5mm）, , 油油0.875g/cm30.875g/cm3和水和水1.07g/cm31.07g/cm3的密度差的密度差一定，界面張力一定一定，界面張力一定4040時(shí)時(shí)40dyn/cm40dyn/cm），），0.5dyncm-2m-10.5dyncm-2m-1的壓力梯度可使的壓力梯度可使140m140m的油的油鏈發(fā)生運(yùn)動(dòng)。鏈發(fā)生運(yùn)動(dòng)。 如果儲(chǔ)集層的滲透率為如果儲(chǔ)集層的滲透率為1D1D，孔隙度為，孔隙度為2525，

18、則則0.5dyncm-2m-10.5dyncm-2m-1的水壓梯度可使粘度為的水壓梯度可使粘度為1CP1CP的水每年流動(dòng)的水每年流動(dòng)60cm60cm。水動(dòng)力驅(qū)動(dòng)油氣運(yùn)移的速率較慢水動(dòng)力驅(qū)動(dòng)油氣運(yùn)移的速率較慢圖：在傾斜儲(chǔ)集層中水動(dòng)力圖：在傾斜儲(chǔ)集層中水動(dòng)力對(duì)油體運(yùn)移的影響對(duì)油體運(yùn)移的影響推動(dòng)石油運(yùn)移的水動(dòng)力值推動(dòng)石油運(yùn)移的水動(dòng)力值等于連片石油兩端的水壓等于連片石油兩端的水壓差差設(shè)連續(xù)油柱長度為設(shè)連續(xù)油柱長度為L L，截面，截面積為單位面積，則推動(dòng)石積為單位面積，則推動(dòng)石油順?biāo)鬟\(yùn)移的水動(dòng)力：油順?biāo)鬟\(yùn)移的水動(dòng)力：Pw = L dp/dlPw = L dp/dl水壓梯度越大，油柱長度水壓梯度越大，

19、油柱長度越大，水動(dòng)力作用越大越大，水動(dòng)力作用越大上傾水流，與浮力一致，上傾水流，與浮力一致，石油向上傾運(yùn)移石油向上傾運(yùn)移下傾水流，與浮力相反：下傾水流，與浮力相反：浮力大于水動(dòng)力，石油向浮力大于水動(dòng)力，石油向上傾運(yùn)移力小于水動(dòng)力，上傾運(yùn)移力小于水動(dòng)力，石油向下傾運(yùn)移石油向下傾運(yùn)移（2傾斜儲(chǔ)集層傾斜儲(chǔ)集層圖：在傾斜儲(chǔ)集層中水動(dòng)力圖：在傾斜儲(chǔ)集層中水動(dòng)力對(duì)油體運(yùn)移的影響對(duì)油體運(yùn)移的影響推動(dòng)石油順?biāo)鬟\(yùn)移的水動(dòng)力：推動(dòng)石油順?biāo)鬟\(yùn)移的水動(dòng)力：Pw = L dp/dlPw = L dp/dl水壓梯度越大，油柱長度越大，水壓梯度越大，油柱長度越大，水動(dòng)力作用越大水動(dòng)力作用越大上傾水流，上傾水流， PwP

20、w與浮力一致，與浮力一致，石油向上傾運(yùn)移石油向上傾運(yùn)移下傾水流，與浮力相反：浮力下傾水流，與浮力相反：浮力大于大于PwPw，石油向上傾運(yùn)移；小，石油向上傾運(yùn)移；小于于PwPw，石油向下傾運(yùn)移。，石油向下傾運(yùn)移。（2傾斜儲(chǔ)集層傾斜儲(chǔ)集層折算壓力：測(cè)點(diǎn)相對(duì)于某一基準(zhǔn)面的壓力，相當(dāng)于由測(cè)壓面到折算基準(zhǔn)面的水柱高度所產(chǎn)生的壓力。 A點(diǎn)的折算壓力 PPA h1wg(hA h1)wg 流動(dòng)方向：從折算壓力高向折算壓力低的方向。流動(dòng)方向：從折算壓力高向折算壓力低的方向。（3用折算壓力確定水流方向用折算壓力確定水流方向 兩個(gè)儲(chǔ)集層情況下的水流方向兩個(gè)儲(chǔ)集層情況下的水流方向海平面為折算基準(zhǔn)面，對(duì)層而言，1、2號(hào)

21、井的靜液面至海平面的高度相等，折算壓頭均為h，因此1、2井間液體不能流動(dòng)；對(duì)、兩層而言，在1號(hào)井的折算壓頭分別為h和h，折算壓頭差hh=hb，即在折算壓差hb/(wg)的作用下，液體從I層向下流往層。 圖：兩個(gè)儲(chǔ)集層情況下的水流方向圖：兩個(gè)儲(chǔ)集層情況下的水流方向 一口井中三個(gè)含流體的儲(chǔ)集層，具有不一口井中三個(gè)含流體的儲(chǔ)集層，具有不 同的測(cè)壓水面高度時(shí)，流體流動(dòng)的方向同的測(cè)壓水面高度時(shí)，流體流動(dòng)的方向B層水壓面最高為hb，A層水壓面次之為ha，C層水壓面最低為hc，即hbhahc。在有通路的情況下，B層的流體將向A層、C層中流動(dòng) 圖：一口井中三圖：一口井中三個(gè)含流體的儲(chǔ)集個(gè)含流體的儲(chǔ)集層，具有不

22、同的層，具有不同的測(cè)壓水面高度時(shí)，測(cè)壓水面高度時(shí)，流體流動(dòng)的方向流體流動(dòng)的方向 構(gòu)造應(yīng)力：由地殼運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的地應(yīng)力。是構(gòu)造應(yīng)力：由地殼運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的地應(yīng)力。是作用在巖石骨架中的壓力，而地層壓力是巖石作用在巖石骨架中的壓力，而地層壓力是巖石孔隙中的流體壓力，兩者互相作用、互相傳遞，孔隙中的流體壓力，兩者互相作用、互相傳遞，形成巖石統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)。形成巖石統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)。 構(gòu)造應(yīng)力直接或間接為油氣二次運(yùn)移提供構(gòu)造應(yīng)力直接或間接為油氣二次運(yùn)移提供動(dòng)力、通道動(dòng)力、通道 構(gòu)造作用力為油氣二次運(yùn)移創(chuàng)造了有利條件。構(gòu)造作用力為油氣二次運(yùn)移創(chuàng)造了有利條件。3 3、構(gòu)造應(yīng)力、構(gòu)造應(yīng)力 二次運(yùn)移的直接驅(qū)動(dòng)力：構(gòu)造應(yīng)力使

23、二次運(yùn)移的直接驅(qū)動(dòng)力：構(gòu)造應(yīng)力使巖石骨架壓縮，巖石顆粒和孔隙變形，變巖石骨架壓縮，巖石顆粒和孔隙變形，變形過程的作用力傳遞給孔隙中的流體，形形過程的作用力傳遞給孔隙中的流體，形成高勢(shì)區(qū)，驅(qū)使油氣向低勢(shì)區(qū)運(yùn)移；成高勢(shì)區(qū)，驅(qū)使油氣向低勢(shì)區(qū)運(yùn)移； 構(gòu)造作用產(chǎn)生的異常壓力可以造成地下構(gòu)造作用產(chǎn)生的異常壓力可以造成地下流體勢(shì)的改變，促使油氣運(yùn)移。構(gòu)造側(cè)向擠流體勢(shì)的改變，促使油氣運(yùn)移。構(gòu)造側(cè)向擠壓、斷裂作用和刺穿作用等都是形成異常壓壓、斷裂作用和刺穿作用等都是形成異常壓力的重要因素。力的重要因素。 構(gòu)造應(yīng)力形成運(yùn)移通道。構(gòu)造應(yīng)力可以形成褶構(gòu)造應(yīng)力形成運(yùn)移通道。構(gòu)造應(yīng)力可以形成褶皺、斷裂，使地層產(chǎn)生翹傾，形

24、成供水區(qū)和泄水區(qū)，皺、斷裂，使地層產(chǎn)生翹傾，形成供水區(qū)和泄水區(qū)，使得油氣可以在浮力和水動(dòng)力作用下有效運(yùn)移。使得油氣可以在浮力和水動(dòng)力作用下有效運(yùn)移。 4.4.分子擴(kuò)散力分子擴(kuò)散力 分子擴(kuò)散主要受濃度梯度控制，從分子擴(kuò)散主要受濃度梯度控制，從高濃度區(qū)向四周低濃度區(qū)擴(kuò)散。在油氣藏形高濃度區(qū)向四周低濃度區(qū)擴(kuò)散。在油氣藏形成以后，天然氣通過上覆蓋層的擴(kuò)散將導(dǎo)致成以后，天然氣通過上覆蓋層的擴(kuò)散將導(dǎo)致氣藏的破壞。氣藏的破壞。 分子擴(kuò)散力的效率比油氣滲濾來說小幾分子擴(kuò)散力的效率比油氣滲濾來說小幾個(gè)數(shù)量級(jí)，更多的情況勢(shì)破壞作用。在致密個(gè)數(shù)量級(jí)，更多的情況勢(shì)破壞作用。在致密地層中，分子擴(kuò)散可能是二次運(yùn)移的主要?jiǎng)?/p>

25、地層中，分子擴(kuò)散可能是二次運(yùn)移的主要?jiǎng)恿头绞?。力和方式?（二）（二） 二次運(yùn)移的阻力二次運(yùn)移的阻力1.1.毛細(xì)管壓力毛細(xì)管壓力地下巖石孔隙系統(tǒng)多為水潤濕的，游離相地下巖石孔隙系統(tǒng)多為水潤濕的，游離相油氣在其中運(yùn)移必然要受到毛細(xì)管力的作用。油氣在其中運(yùn)移必然要受到毛細(xì)管力的作用。 由于巖石的孔隙和喉道半徑不同，油氣受到由于巖石的孔隙和喉道半徑不同，油氣受到的毛細(xì)管壓力大小不同。的毛細(xì)管壓力大小不同。 油氣在巖石中會(huì)選擇最小阻力方向通道油氣在巖石中會(huì)選擇最小阻力方向通道運(yùn)移，即沿最大孔隙和喉道所組成的路徑運(yùn)移。運(yùn)移，即沿最大孔隙和喉道所組成的路徑運(yùn)移。 2 2吸附力吸附力吸附是流體與固體分子之

26、間作用的一種吸附是流體與固體分子之間作用的一種界面現(xiàn)象。巖石的巖性、礦物組成、構(gòu)造、界面現(xiàn)象。巖石的巖性、礦物組成、構(gòu)造、粒度及烴類性質(zhì)都是影響吸附力的重要因素。粒度及烴類性質(zhì)都是影響吸附力的重要因素。 油氣與巖石顆粒接觸的兩相界面越大，吸油氣與巖石顆粒接觸的兩相界面越大，吸附作用越強(qiáng)，吸附量也就越多。泥質(zhì)顆粒比附作用越強(qiáng)，吸附量也就越多。泥質(zhì)顆粒比面積大，較碎屑儲(chǔ)集巖有更大的吸附力。面積大，較碎屑儲(chǔ)集巖有更大的吸附力。 烴類的吸附性還與烴類性質(zhì)和分子結(jié)構(gòu)有烴類的吸附性還與烴類性質(zhì)和分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般來說隨分子量的增大吸附能力也增關(guān)，一般來說隨分子量的增大吸附能力也增加，正構(gòu)體烴比異構(gòu)體烴的吸

27、附能力大。加，正構(gòu)體烴比異構(gòu)體烴的吸附能力大。連通孔隙連通孔隙裂縫裂縫斷層：垂向運(yùn)移主通道斷層：垂向運(yùn)移主通道不整合面：側(cè)向運(yùn)移重要通道不整合面：側(cè)向運(yùn)移重要通道三、油氣二次運(yùn)移的通道與輸導(dǎo)體系三、油氣二次運(yùn)移的通道與輸導(dǎo)體系基本基本通道通道1 1、油氣二次運(yùn)移的通道、油氣二次運(yùn)移的通道 儲(chǔ)集層的連通孔隙是油氣二次運(yùn)移的儲(chǔ)集層的連通孔隙是油氣二次運(yùn)移的基本通道?；就ǖ?。 連通孔隙的多少取決于巖層有效孔隙連通孔隙的多少取決于巖層有效孔隙度的大小。流體通過連通孔隙的能力取度的大小。流體通過連通孔隙的能力取決于巖石的孔隙喉道結(jié)構(gòu)。喉道半徑越?jīng)Q于巖石的孔隙喉道結(jié)構(gòu)。喉道半徑越大、孔隙半徑與喉道半徑的

28、差值越小滲大、孔隙半徑與喉道半徑的差值越小滲透率越大，越有利于油氣運(yùn)移。透率越大，越有利于油氣運(yùn)移。 裂縫是一種特殊的孔隙，它對(duì)改善裂縫是一種特殊的孔隙，它對(duì)改善巖層特別是那些那些致密地層的滲透性巖層特別是那些那些致密地層的滲透性極為重要。極為重要。 油氣以斷層作為通道的運(yùn)移有兩種油氣以斷層作為通道的運(yùn)移有兩種方式：一是橫穿斷層的橫向運(yùn)移，一是方式：一是橫穿斷層的橫向運(yùn)移，一是沿?cái)鄬用娴拇瓜蜻\(yùn)移。斷層能否作為運(yùn)沿?cái)鄬用娴拇瓜蜻\(yùn)移。斷層能否作為運(yùn)移通道取決于自身的封閉性，移通道取決于自身的封閉性， 橫穿斷層運(yùn)移與沿?cái)鄬用娲瓜蜻\(yùn)移示意圖（據(jù)R.E.Chapman，1983修改） 不整合面代表著地層

29、曾經(jīng)歷過區(qū)域性的的地不整合面代表著地層曾經(jīng)歷過區(qū)域性的的地殼運(yùn)動(dòng)或沉積間斷，往往使下伏地層遭受風(fēng)化剝殼運(yùn)動(dòng)或沉積間斷，往往使下伏地層遭受風(fēng)化剝蝕和溶解淋濾，形成區(qū)域性穩(wěn)定分布的高孔高滲蝕和溶解淋濾，形成區(qū)域性穩(wěn)定分布的高孔高滲古風(fēng)化殼或古巖溶帶，有利于油氣長距離運(yùn)移。古風(fēng)化殼或古巖溶帶，有利于油氣長距離運(yùn)移。 不整合的分布具有區(qū)域性，在時(shí)空上具有穩(wěn)定不整合的分布具有區(qū)域性，在時(shí)空上具有穩(wěn)定性，不僅能大面積匯集油氣并形成長距離的運(yùn)移性，不僅能大面積匯集油氣并形成長距離的運(yùn)移通道，還能把不同時(shí)代、不同巖性的生、儲(chǔ)巖層通道，還能把不同時(shí)代、不同巖性的生、儲(chǔ)巖層連通起來形成多種類型的不連續(xù)的生儲(chǔ)蓋組合

30、。連通起來形成多種類型的不連續(xù)的生儲(chǔ)蓋組合。準(zhǔn)噶爾盆地西北緣以不整合為運(yùn)移通道的油氣運(yùn)移示意圖 運(yùn)載層的組合關(guān)系a儲(chǔ)集層間的組合；b儲(chǔ)集層與斷層的組合；c斷層間的組合；d不整合與儲(chǔ)集層的遮擋組合；e儲(chǔ)集層與不整合的超覆組合；f不整合間的組合 （petroleum migration pathwayspetroleum migration pathways） （1 1含義：是指油氣從烴源巖到圈閉過含義：是指油氣從烴源巖到圈閉過程中所經(jīng)歷的所有路徑網(wǎng)及其相關(guān)圍巖，程中所經(jīng)歷的所有路徑網(wǎng)及其相關(guān)圍巖，包括連通砂體、斷層、不整合及其組合。包括連通砂體、斷層、不整合及其組合。 油氣沿著形態(tài)不規(guī)則的立體線

31、狀輸導(dǎo)系油氣沿著形態(tài)不規(guī)則的立體線狀輸導(dǎo)系統(tǒng)運(yùn)移統(tǒng)運(yùn)移2 2、油氣輸導(dǎo)體系、油氣輸導(dǎo)體系 輸導(dǎo)體系涵義輸導(dǎo)體系涵義: :一方面明確了輸導(dǎo)體系的一方面明確了輸導(dǎo)體系的要素組成，另一方面暗示了輸導(dǎo)體系與烴源巖要素組成，另一方面暗示了輸導(dǎo)體系與烴源巖及圈閉的關(guān)系，即輸導(dǎo)體系必須以某種方式連及圈閉的關(guān)系，即輸導(dǎo)體系必須以某種方式連接烴源巖與圈閉。它是連接油源與圈閉的接烴源巖與圈閉。它是連接油源與圈閉的“橋橋梁和紐帶梁和紐帶”，輸導(dǎo)體系的分布規(guī)律直接決定著，輸導(dǎo)體系的分布規(guī)律直接決定著油氣在地下如何運(yùn)移、在何處成藏以及成藏類油氣在地下如何運(yùn)移、在何處成藏以及成藏類型等。型等。 1 1按運(yùn)移通道的時(shí)空組合

32、特征：按運(yùn)移通道的時(shí)空組合特征：網(wǎng)毯式、網(wǎng)毯式、“T T型、階梯型、裂隙型型、階梯型、裂隙型輸導(dǎo)體系類型 運(yùn)載層類型 運(yùn)移主通道 影響運(yùn)移通道的地質(zhì)因素 連通碎屑巖型 連通孔隙、微裂隙、層理面 儲(chǔ)集層輸導(dǎo)體系 碳酸鹽巖型 連通溶蝕孔洞、微裂隙 儲(chǔ)層分布與連通，孔洞縫發(fā)育，運(yùn)載層配置關(guān)系 張性斷層型 壓扭性斷層型 斷層和構(gòu)造裂縫 斷裂輸導(dǎo)體系 裂縫型 構(gòu)造裂縫 斷裂性質(zhì)、發(fā)育規(guī)模與組合、活動(dòng)期、 斷裂帶特征、 斷開地層的泥巖發(fā)育程度、 與運(yùn)載層產(chǎn)狀關(guān)系 角度不整合型 不整合輸導(dǎo)體系 平行不整合型 連通的溶蝕孔、洞 不整合發(fā)育規(guī)模與分布、 剝蝕淋濾程度， 不整合面性質(zhì)， 與其它運(yùn)載層配置關(guān)系 儲(chǔ)集

33、層斷層型 連通孔隙、微裂隙、層理面、斷層和構(gòu)造裂縫 儲(chǔ)集層不整合型 連通孔隙、微裂隙、層理面、連通的溶蝕孔、洞 復(fù)式輸導(dǎo)體系 斷層不整合型 斷層和構(gòu)造裂縫、 連通的溶蝕孔、洞 儲(chǔ)集層連通孔隙的發(fā)育程度、斷層與裂縫的性質(zhì)和發(fā)育特征、 不整合的發(fā)育與分布， 運(yùn)載層之間的配置關(guān)系 2 2按主要運(yùn)載層類型分類：按主要運(yùn)載層類型分類：儲(chǔ)集層輸導(dǎo)體系、斷裂輸導(dǎo)體系、不整合輸導(dǎo)體系、復(fù)式輸導(dǎo)體系儲(chǔ)集層輸導(dǎo)體系、斷裂輸導(dǎo)體系、不整合輸導(dǎo)體系、復(fù)式輸導(dǎo)體系有效輸導(dǎo)系統(tǒng)有效輸導(dǎo)系統(tǒng): : 油氣的運(yùn)移路徑只是輸導(dǎo)體系中的一部分，油氣的運(yùn)移路徑只是輸導(dǎo)體系中的一部分，它組成了油氣運(yùn)移的有效輸導(dǎo)系統(tǒng)。在宏觀上它組成了油氣運(yùn)移的有效輸導(dǎo)系統(tǒng)。在宏觀上具有沿沉積相帶由細(xì)到粗的向源性、沿構(gòu)造脊具有沿沉積相帶由細(xì)到粗的向源性、沿構(gòu)造脊高點(diǎn)以及沿生長斷層凹面運(yùn)移的選擇性。高點(diǎn)以及沿生長斷層凹面運(yùn)移的選擇性。優(yōu)勢(shì)通道優(yōu)勢(shì)通道 （運(yùn)移高速公路）（運(yùn)移高速公路） ：有限通道：有限通道 油氣優(yōu)先選擇運(yùn)移的路線，而不是趨向，油氣優(yōu)先選擇運(yùn)移的路線，而不是趨向，更不是流體勢(shì)場(chǎng)所表征的油氣運(yùn)移的潛在傾向。更不是流體勢(shì)場(chǎng)所表征的油氣運(yùn)移的潛在傾向。 二次運(yùn)移不可能在整個(gè)運(yùn)載層中發(fā)生，在非均質(zhì)的地層中油氣