石油地質(zhì)學(xué)實(shí)習(xí)及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、Petroleum Geology實(shí)習(xí)及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書說 明 本實(shí)習(xí)指導(dǎo)書是在武漢、成都兩院校歷年實(shí)習(xí)講義基礎(chǔ)上，由陳榮書、李世章、何生負(fù)責(zé)編寫，最后由陳榮書負(fù)責(zé)定稿。 編寫本指導(dǎo)書的主要目的是密切聯(lián)系理論教學(xué)，加強(qiáng)編圖、作圖、分析資料能力的培養(yǎng)，使理論與實(shí)踐密切相結(jié)合，提高學(xué)生分析和解決石油地質(zhì)問題的能力。除第七章油氣運(yùn)移和第九章含油盆地、油氣聚集帶和油氣田外，其它各章都有相應(yīng)的實(shí)習(xí)。全部實(shí)習(xí)約需2024學(xué)時(shí)，學(xué)時(shí)分配大致如下：實(shí)習(xí)一，23學(xué)時(shí)；實(shí)習(xí)二，2學(xué)時(shí)；實(shí)習(xí)三，23學(xué)時(shí)；實(shí)習(xí)四，2學(xué)時(shí)；實(shí)習(xí)五，23學(xué)時(shí)；實(shí)習(xí)六，2學(xué)時(shí)；實(shí)習(xí)七，23學(xué)時(shí)；實(shí)習(xí)八，68學(xué)時(shí)。各?？筛鶕?jù)自己的條件，選用其中的

2、一部或大部。實(shí)驗(yàn)一 原油宏觀特征的觀察和測(cè)定一 實(shí) 驗(yàn) 目 的 通過肉眼觀察和簡(jiǎn)易買驗(yàn)，了解：(1)原油的基本物理性質(zhì)及組份組成；(2)各種物理性質(zhì)的某些外在聯(lián)系及有關(guān)參數(shù)在原油簡(jiǎn)易評(píng)價(jià)中的作用；(3)各種物理參數(shù)對(duì)于查明原油的生成、運(yùn)移、演化等方向所具有的參考價(jià)值。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法 (一)肉眼觀察原油的顏色、螢光性、溶解性 要求每位同學(xué)細(xì)致地觀察我國(guó)不同地區(qū)的35個(gè)原油樣品，并作簡(jiǎn)易記錄(表1) 1.顏色 原油顏色的深淺取決于膠質(zhì)瀝青質(zhì)的含量。一般膠質(zhì)瀝青質(zhì)含量愈高，顏色愈深。 觀察原油顏色，一般觀察在透射光照射下的顏色，即將樣品朝光源方向，觀察試管中對(duì)著眼睛一側(cè)的顏色。若原油色深，透明度

3、差，可搖動(dòng)原油樣品，觀察留在試管壁上原油薄膜的顏色。 一般不觀察反射光下的顏色，即向著光源一側(cè)試管壁的顏色。因?yàn)榉瓷涔忸伾Ｓ形灩忸伾蓴_。 2熒光性 原油中飽和烴不發(fā)熒光，不飽和烴及其衍生物才發(fā)熒光。低分子量輕芳烴呈天藍(lán)色，隨著分子量加大熒光色調(diào)加深，膠質(zhì)一般呈淺黃褐色，瀝青質(zhì)一般呈褐到棕褐色 取上述原油一小滴，分別置于（1）號(hào)試管中，加入4ml氯仿，搖動(dòng)試管；待完全溶解后，倒1/2于（2）號(hào)試管中，在其中再加2ml氯仿?lián)u勻；將（2）號(hào)試管中的溶劑，倒1/2于（3）號(hào)試管中，再加2ml氯仿并搖勻，比較（1）、（2）、（3）號(hào)試管的熒光強(qiáng)度。 3溶解性 石油主要是以烴類為主的有機(jī)化合物的混合物

4、，難溶于水，但可溶于許多有機(jī)溶劑中。 取12支試管，分別裝入2ml的氯仿（CHCl3）或四氯化碳（CCl4）、苯（C6H6）、甲醇（CH3OH）和水（H2O），于各試管中分別加入一滴原油，搖勻后，觀察比較溶劑顏色深淺及其熒光性。表1 原油肉眼觀察記錄表觀察項(xiàng)目原油樣品顏色(在透射光下)熒光性溶解性號(hào)試管CHCl3號(hào)試管號(hào)試管號(hào)試管苯號(hào)試管號(hào)試管號(hào)試管甲醇號(hào)試管號(hào)試管號(hào)試管水號(hào)試管號(hào)試管 (二)原油理化性質(zhì)測(cè)定 原油物理化學(xué)性質(zhì)的測(cè)定可為原油的工業(yè)品質(zhì)評(píng)價(jià)和地質(zhì)研究提供基本參數(shù)。常規(guī)分析項(xiàng)目有餾程、比重、粘度、閃點(diǎn)、凝固點(diǎn)、含硫量、含砂量、含蠟量及含水量等 1餾程試驗(yàn)原油是以碳?xì)浠衔餅橹鞯挠袡C(jī)

5、化合物的混合物，每一種化合物均具有一定的沸點(diǎn)和凝點(diǎn)。餾分表示在一定的溫度間隔下、蒸餾出的不同沸點(diǎn)范圍的原油組分，故每一種餾分都有自己一定的化學(xué)成分和物理性質(zhì)。每一餾分在石油中存在的數(shù)量，對(duì)石油總的理化性質(zhì)有很大影響。 試驗(yàn)時(shí)稱50g油樣，倒入恩式蒸餾燒瓶中，將燒瓶均勻加溫，記下餾出第一滴時(shí)的溫度(初餾點(diǎn))及溫度為150，170、210、230，250、270，300時(shí)餾出的體積，根據(jù)這些餾分?jǐn)?shù)量的相對(duì)多少可大致了解原油性質(zhì)。 計(jì)算公式： Vn：為每一餾分含量(體積百分?jǐn)?shù))； Vc：為每一餾分餾出量(m1)； Wo：油樣量(g)； D420：為20時(shí)油樣比重。 2比重測(cè)定 原油在20時(shí)的重量與同

6、體積4時(shí)的純水重量之比，稱為原油比重，以D420表示之。原油比重常用比重計(jì)、比重瓶或韋氏比重天平法測(cè)定。 韋氏比重天平裝置如圖12所示。測(cè)定時(shí)，先將天平調(diào)整平衡后，將浮子掛于小鉤上并沉入量筒待測(cè)的原油中。此時(shí)，天平將失去平衡，再在平衡梁刻度上依次由最大到最小加上砝碼，直到平衡。砝碼所在刻度的讀數(shù)即為“視比重”(d4t)。同時(shí)，記下溫度，用下式換算：D420=d4t+(t20) D420：標(biāo)準(zhǔn)溫度下的比重； d4t：在試驗(yàn)溫度下讀數(shù)(視比重)； ：為比重的溫度補(bǔ)正數(shù)(可查表)；t：為試驗(yàn)溫度()。 3原油粘度測(cè)定 粘度是表示原油流動(dòng)性能的重要參數(shù)。度量粘度的參數(shù)因測(cè)定的裝置和計(jì)量單位的差別，分別

7、稱為：絕對(duì)粘度或動(dòng)力粘度，單位為Pa·s(帕斯卡·秒)、運(yùn)動(dòng)粘度單位為m2s(二次方米每秒)和思氏粘度(或相對(duì)粘度)。 恩氏粘度的測(cè)定是在一定溫度(t)下，使200 m1的待測(cè)原油通過標(biāo)準(zhǔn)孔，測(cè)其流出時(shí)間；再以此時(shí)間與同體積蒸餾水在20時(shí)流出的時(shí)間(稱為水值，常為51s)做成比值即得，以Et20表示之。由恩氏粘度查表可得相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)粘度。運(yùn)動(dòng)粘度乘以該溫度時(shí)原油的比重，即為動(dòng)力粘度。 運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)定的儀器，如圖13所示。它是一組毛細(xì)管粘度計(jì)的一支。每支儀器必須有粘度計(jì)常數(shù)。毛細(xì)管粘度計(jì)各支擴(kuò)張部分的內(nèi)徑不同，供試驗(yàn)不同粘度的原油時(shí)選用。測(cè)定時(shí)，當(dāng)A管中油樣液面向下流動(dòng)至a刻線處

8、開始記時(shí)。當(dāng)液面流至b刻線時(shí)停止記時(shí)。在溫度t時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度Ut(厘沱)按下式計(jì)算：Ut=ctt c：粘度計(jì)常數(shù)10-6m2； tt：油樣平均流動(dòng)時(shí)間s。 4原油組分分析原油的組分，通常指的是飽和烴、芳烴，非烴和瀝青質(zhì)。根據(jù)物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的不同，被吸附的強(qiáng)弱也不同，相應(yīng)脫附快慢也不一致。目前采用的柱色層法就是根據(jù)原油不同組分的這一特性(選擇性溶解和選擇性吸附)。利用硅膠、氧化鋁怍吸附劑，而用與上述組分相似性質(zhì)的溶劑作沖洗劑，沖洗色譜柱、而將不同組分分離開來。 試驗(yàn)時(shí)，原油事先經(jīng)餾程切割過。用正庚烷脫去瀝青質(zhì)(沉淀出來)。將濾液通過漏斗倒入色譜柱中(見圖實(shí)14)，用正庚烷或正己烷淋洗脫附飽和烴，收集沖

9、洗液，經(jīng)蒸餾則可得出含量。再用苯淋洗脫附芳烴，收集沖洗液經(jīng)蒸餾得其含量。由于吸附能力極強(qiáng)，以致部份極性物質(zhì)(即含氧氮硫的非烴化合物)不易完全脫附而殘留在色譜柱上，由差減法即可算出非烴含量。需要指出的是若定量分析時(shí)，一切儀器用品均應(yīng)事先洗凈，嚴(yán)格稱重。 色層分離法是石油有關(guān)分析中常用重要分析方法，其基本原理均是利用石油，天然氣中不同化合物由于分子結(jié)構(gòu)不同其吸附和脫附能力也不相同的特征，根據(jù)所使用吸附劑(固定相)、脫附劑和鑒定分離物(流動(dòng)相)方法不同，若流動(dòng)相為氣體稱氣相色譜，若流動(dòng)相是液體稱為液相色譜，若按固定相性質(zhì)分，如前所述玻璃管中裝入吸附劑稱柱色譜，用濾紙作固定相叫紙層析等。分類尚多，不作

10、贅述。三、儀 器 用 品 1儀器 螢光燈、餾程測(cè)定儀、韋氏比重天平、恩氏粘度計(jì)。 2用品 試管、燒杯(50250ml)、漏斗、濾紙、停表。 3試劑藥品 氯仿、四氯化碳、二硫化碳、石油醚，甲醇、苯、正庚烷(正己烷)、氧化鋁、硅膠，鹽酸。 4文具紙張(自備)四、作 業(yè) 要 求 1根據(jù)實(shí)習(xí)講義填寫觀察內(nèi)容，比較三種原油優(yōu)劣。 2據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察和講課內(nèi)容，小結(jié)原油的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)二 石油瀝青礦物和含油巖石的鑒定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?在油氣田的調(diào)查和勘探過程中，十分重視地面或井下油氣顯示的確定。其中尤以井下含油巖石的鑒定，對(duì)確定可能的含油氣層位預(yù)測(cè)油氣藏可能存在的位置，都有重要意義。必須及時(shí)準(zhǔn)

11、確地?cái)喽?、記錄和上?bào)。 本次實(shí)驗(yàn)包括石油瀝青礦物(油礦物)和含油巖石的鑒定兩部分。二、石油瀝青礦物的鑒定石油瀝青礦物是指石油在熱力，氧化和細(xì)菌的生物化學(xué)作用下，次生變化的產(chǎn)物。由于石油的原始組成不同，次生變化的方向和產(chǎn)物也不甚相同。表1 石油的次生變化主要的方向及產(chǎn)物表2 石油瀝青礦物的元素組成簡(jiǎn)表名稱元素組成（重量%）C/H重量比備注CHNOS石油850（平均值）14.0（平均值）1.0平均值6.1*軟瀝青為氧化程度較低的地瀝表，其含H量在石油和地瀝青之間，為半固態(tài)的石油初期重要作用的產(chǎn)物地蠟8486131505.06.0恩巴區(qū)貧膠地蠟8.085.810.111.50.20.80.68.50

12、.92.07.38.0軟瀝青*70.590.08.313.0微量2.40.2516.70.3610.2地瀝青81.739.848.43平均值8.3平均值石瀝青硬瀝青83.199.237.589.0脆瀝青83.147.489.3811.1碳質(zhì)瀝青黑瀝青85.409.255.359.2焦性瀝青88.75.995.3114.8碳瀝青>8090<35<3524.967.7次石墨97.240.642.12159.4 其中軟瀝青，地瀝青，石瀝青和地蠟為石油演化的早、中期產(chǎn)物；而碳質(zhì)瀝青以上為變質(zhì)作用產(chǎn)物，它們與石油之間的實(shí)際聯(lián)系已不明顯。因此，本次實(shí)習(xí)主要作與石油關(guān)系較為密切的石油瀝青礦

13、物的識(shí)別和初步鑒定工作。 主要石油瀝青礦物的化學(xué)成分和物理性質(zhì)如表2和表3所示 本次實(shí)驗(yàn)將做地蠟、軟瀝青、地瀝青、脆瀝青、黑瀝青、次石墨等六種石油礦物的物理性質(zhì)的觀察、實(shí)驗(yàn)和鑒定。對(duì)比上述六種油礦物（或準(zhǔn)油礦物）的物理性質(zhì)（觀察和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目見表3）。表3 主要石油瀝青礦物物理特性簡(jiǎn)表名稱成因顏色斷口硬度熔點(diǎn)溶解性可燃性光澤產(chǎn)狀比重地蠟物理分異產(chǎn)物淺黃暗棕粒狀粗糙<13060易溶于所有有機(jī)溶劑有明亮的火焰油脂光澤層狀或脈狀充填于巖層的裂隙中0.90.94軟瀝青風(fēng)化作用產(chǎn)物黑色粗糙土狀<110能完全溶于CS2和乙醚易燃，有明顯帶黑煙火色油脂光澤半固態(tài)瀝青湖0.971地瀝青風(fēng)化作用產(chǎn)物棕黑

14、黑色粗糙貝殼狀0.52>100溶于全部有機(jī)溶劑易燃，有明顯帶黑煙火焰暗淡明光脈狀和丘狀0.91.09硬瀝青風(fēng)化作用產(chǎn)物黑色貝殼狀0.53100175在苯，CS2CHCl3中幾乎能完全溶解，在石油醚中能溶60%±易燃，有明顯帶黑煙火爭(zhēng)明亮脈狀和層狀1.0061.35脆瀝青風(fēng)化作用產(chǎn)物褐黑黑貝殼狀2175320在CS2、CHCl3溶解性較好，在石油醚、酒精中溶解性較差熔化時(shí)有分解現(xiàn)象，火焰弱明亮脈狀1.151.18黑瀝青變質(zhì)作用產(chǎn)物黑貝殼狀22.5難溶在CS2中可溶210%熔化時(shí)有膨脹及脹裂現(xiàn)象，火焰很弱明亮脈狀1.0751.095焦性瀝青交質(zhì)作用產(chǎn)物黑2.53.5難溶不溶燃燒困難

15、脈狀次石墨交質(zhì)作用產(chǎn)物黑片狀3.04.5很難溶不溶燃燒困難金屬或半金屬光澤脈狀1.861.98三、巖石含油性的鑒定 當(dāng)?shù)乇砺额^或井下巖心、巖屑中所顯示的油氣微弱時(shí)，肉眼不易鑒定。此時(shí)采用下列簡(jiǎn)易方法加以鑒定。 (一)浸水法 將樣品置于水中，如巖樣不親水或于水中見有油膜，則該樣品含油?；蚴堑嗡跇悠飞?，水不滲入而呈珠滾下，亦可確定為含油。 (二)加熱法 將試樣研碎晾干，使其所含水分蒸發(fā)然后用牛角匙取巖樣13勺(約lg)放人試管中，在酒精燈上均勻加熱，如試樣含油則見管壁上有油珠或油膜附于管壁并可聞及石油瀝青味。 (三)有機(jī)溶劑法 有機(jī)溶劑常用的有三氯甲烷(CHCl3)、四氯化碳(CCl4)、二硫化

16、碳(CS2)等。 1砂巖含油測(cè)定 將研碎晾干的試樣置于試管，加入12ml CCl4，搖動(dòng)后觀察。如巖樣中含油或?yàn)r青類物質(zhì)則原來無色透明的溶劑因溶解石油而變?yōu)榈S、棕黃、黃褐或褐色的溶液，如肉眼看不出溶液色調(diào)，則可用濾紙把溶液過濾然后觀察濾紙是否有殘跡。 2碳酸鹽巖含油測(cè)定 將巖樣磨碎，加入稀鹽酸。若含油及瀝青類物質(zhì)，則碳酸鹽巖加鹽酸后放出的CO2氣泡被油膜所包裹。以上測(cè)定不易觀察時(shí)，可將稀鹽酸處理后的巖樣加入CCl4或其它有機(jī)溶劑，觀察其溶液顏色，若為黃褐等色調(diào)或在濾紙上留下黃、褐色殘跡，則可證明該樣品含有油或?yàn)r青類物質(zhì)。 3巖石中含有淡色石油鑒別 取13勺巖樣，加入丙酮，再加入水。若含油，則

17、呈乳狀混濁溶液。 (四)螢光法 借助石油在紫外光照射下發(fā)出螢光的特點(diǎn)，可利用螢光燈鑒定是否含油并且予以粗定量。 1螢光燈直接照射一般在野外自然露頭或井下所取巖心、巖屑中如含油豐富則利用油的直觀特征可以鑒別是否含油。當(dāng)自然露頭風(fēng)化較久或井下巖層因含油飽和度低，含油巖層薄，而于巖屑中難于判斷時(shí)，可將樣品或巖屑用紫外線直接照射，觀察其發(fā)光特征。但應(yīng)注意除石油及瀝青類物質(zhì)發(fā)光外，在巖屑中也常遇到另一些發(fā)光物質(zhì)，如石膏、石英、方解石、鹽巖、油頁巖，重晶石等，應(yīng)從螢光色調(diào)及其它特點(diǎn)上加以區(qū)別(見表4)。表4發(fā)光物質(zhì)螢光色調(diào)鑒別特點(diǎn)石英（蛋白石）方解石石膏鹽巖油浸泥巖油頁巖軟瀝青白蠟油質(zhì)瀝青膠質(zhì)瀝青煤質(zhì)瀝青

18、土壤瀝青灰白乳白亮天藍(lán)、乳白亮紫暗褐、褐黃橙、褐橙亮藍(lán)白、淺黃、淺藍(lán)、天藍(lán)、藍(lán)綠黃、橙、淺黃、褐黑、暗褐玫瑰及青蓮堅(jiān)硬、加酸不起泡結(jié)晶完好、菱形解理、加酸起泡無色半透明、硬度小加酸不起泡無色、透明、晶形完整、具咸味黑褐色、油膩感、污手具可塑性 2紫外光燈照射(1) 將13勺巖樣加入l一2ml的CCl4(或是CHCl3等有機(jī)溶劑)在紫外光燈照射下觀察其螢光特點(diǎn)，以確定其含油與否。 3紫外光燈照射(2) 亦可將CCl4溶有石油瀝青的溶液滴在瓷盤上晾干，或者直接滴在裝有巖粉的乳缽中，在紫外光燈照射下觀察。據(jù)發(fā)光的不同形狀可估計(jì)瀝青類的含量。實(shí)習(xí)三 儲(chǔ)集巖孔隙特征的對(duì)比觀察及碎屑巖儲(chǔ)集性能影響因素的分

19、析一、實(shí) 習(xí) 目 的 儲(chǔ)集巖是構(gòu)成圈閉的基本要素之一。儲(chǔ)集空間的大小及其連通性的好壞，對(duì)油氣藏中油氣的儲(chǔ)存和滲濾能力有極大的影響。 兩大主要儲(chǔ)集巖類即碎屑巖和碳酸鹽巖的儲(chǔ)集空間特征及其影響因素有著明顯的區(qū)別。本次實(shí)習(xí)的目的為：了解儲(chǔ)集空間的主要特征及其差異性，著重分析控制碎屑巖儲(chǔ)集性的主要因素。二、砂巖和碳酸鹽巖儲(chǔ)集層孔隙特征的觀察和對(duì)比 (一)砂巖儲(chǔ)集層孔隙特征的觀察，注意以下兩點(diǎn)：(1)手標(biāo)本要注意疏松致密程度、輕重程度(標(biāo)本應(yīng)是新鮮的未遭風(fēng)化的巖石或巖心)，(2)幻燈(薄片)和圖版觀察要注意其孔隙類型、孔隙直徑大小、連通情況，喉道大小，碎屑成分、碎屑顆粒的粒度、分選磨圓情況、膠結(jié)物含量及

20、膠結(jié)類型。 (二)碳酸鹽巖儲(chǔ)層的孔隙特征，注意以下兩點(diǎn)：(1)通過標(biāo)本(包括光面)的觀察，了解碳酸巖儲(chǔ)集層的巖石孔隙類型可以是多種多樣的(孔、洞、縫)，(2)通過典型幻燈片(薄片)和圖版的觀察，了解碳酸鹽巖儲(chǔ)集層的孔隙類型，原生孔隙和次生孔隙，特別注意溶蝕孔隙發(fā)育情況。 (三)對(duì)比碎屑巖和碳酸鹽巖儲(chǔ)集層孔隙特征的差異性。(四)完成實(shí)習(xí)報(bào)告“碎屑巖和碳酸鹽巖儲(chǔ)集層孔隙特征及其差異性”一份。三、影響碎屑巖儲(chǔ)集性的因素 (一)實(shí)習(xí)目的和重點(diǎn) 影響碎屑巖儲(chǔ)集性的因素是多種多樣的，包括粒度大小、分選，磨圓、排列方式、碎屑礦物成份，膠結(jié)物的含量與成分，壓實(shí)作用、裂縫、溶蝕作用及其它次生變化等。 本次實(shí)習(xí)著

21、重根據(jù)(表1)提供的資料，分析粒度中值、分選系數(shù)對(duì)碎屑儲(chǔ)集性的影響，其它因素(如膠結(jié)物的含量和成分，砂巖成分、成熱度等)對(duì)儲(chǔ)集性的影響。可根據(jù)自己的具體條件和興趣來決定。 實(shí)習(xí)需要半對(duì)數(shù)紙、雙對(duì)數(shù)紙、鉛筆、橡皮、三角板等。 (二)實(shí)習(xí)步驟 (1)在半對(duì)數(shù)紙上做有效孔隙率(縱坐標(biāo))和滲透率(橫坐標(biāo)即對(duì)數(shù)軸)的關(guān)系曲線圖，分析兩者的相關(guān)性(一般在中細(xì)砂巖中有比較明確的相關(guān)性)， (2)在半對(duì)數(shù)紙上作有效孔隙率(縱坐標(biāo))和粒度中值(橫坐標(biāo)即對(duì)數(shù)軸，單位為 mm)的關(guān)系曲線圖，分析兩者的相關(guān)性， (3)在雙對(duì)數(shù)紙上作粒度中值(縱坐標(biāo)，單位為mm)和滲透率(橫坐標(biāo)，單位為m2)關(guān)系曲線圖， (4)在半對(duì)

22、數(shù)紙上作分選系數(shù)(縱坐標(biāo))和滲透率(橫坐標(biāo)即對(duì)數(shù)軸，單位為m2)的關(guān)系曲線，分析它們的相關(guān)性。表1 碎屑巖儲(chǔ)集層的儲(chǔ)集性及有關(guān)參數(shù)沉積環(huán)境樣品數(shù)陸屑（%）膠結(jié)物（%）粒徑mm有效孔隙率(%)滲透率×987×106m2分選系數(shù)編號(hào)總量(占巖石的百分?jǐn)?shù))石英(占陸屑的百分?jǐn)?shù))長(zhǎng)石(同石英)巖屑(同石英)雜質(zhì)(同石英)碳酸鹽膏質(zhì)泥質(zhì)中值的變化范圍中值的平均值礫石心灘590.642.034.024.009.42860.030.014.6185.2134.1014.25194.5214.2014254.23緩流心灘887.444.628.420.06.012.60.2258.06.6

23、015.5403.642.8101577.53.250.46516.31263.660.96017.21752.97邊灘砂1292.348.224.818.09.01.66.10.0970.2740.17623.68802.38分流河道1492.550.825.214.010.01.36.20.060.1580.10819.26632.49天然堤河漫476.246.621.412.020.05.518.30.0250.0860.0568.3224.010河口壩砂1593.656.625.89.68.01.35.10.1260.2200.16221.45462.511遠(yuǎn)壩砂780.252.418

24、.28.421.04.415.40.030.090.07210.5523.212湖灘砂1093.252.424.49.214.06.80.540.1080.08512.7623.113 (5)綜合上述四張關(guān)系曲線圖的分析，對(duì)影響孔隙和滲透性的因素及有關(guān)問題作出小結(jié)和必要的討論，完成文字小結(jié)一份(所編的四張圖描清楚，作為小結(jié)的附圖)。實(shí)習(xí)四 圈閉和油氣藏類型的識(shí)別一、實(shí) 習(xí) 目 的 圈閉是油氣聚集的場(chǎng)所，是形成油氣藏的基本要素。圈閉的類型及形成條件不僅對(duì)油氣藏形成起著決定性的作用，而且對(duì)油氣田的勘探和開發(fā)亦有重大的實(shí)際意義。不同類型油氣藏所采用的勘探方法及部署不同，開發(fā)方案也不同。因此，正確的判

25、斷圈閉及可能的油氣藏類型，對(duì)于石油地質(zhì)工作者有著特別重要的意義。本次實(shí)習(xí)的主要目的，是通過所給的儲(chǔ)集層頂面或蓋層底面的構(gòu)造圖、儲(chǔ)集層分布圖以及氣油水分布圖(圖實(shí)41-4)，確定圈閉和油氣藏類型，圈定圈閉的閉合面積，繪制圈閉和油氣藏橫剖面圖，以便更好地理解和掌握圈閉和油氣藏在平面圖和橫剖面圖上的特點(diǎn)。二、實(shí)習(xí)的步驟和方法 (1)閱讀圖14構(gòu)造等高線圖及儲(chǔ)集層分布圖。在平面圖上找出溢出點(diǎn)位置(用字母C表示)，圈定閉合面積，計(jì)算閉合高度，并將計(jì)算數(shù)字標(biāo)在圖上。 (2)通過繪制給定剖面線的圈閉和油氣藏橫剖面(5個(gè))，結(jié)合儲(chǔ)集層分布的變化及油氣水分布情況，確定圈閉及油氣藏類型。(3)對(duì)照平面和剖面圖建立

26、立體概念，掌握并牢記不同類型圈閉和油氣藏在平面和剖面上的圖示。圖實(shí)4-2A 某油田P層底面構(gòu)造圖及Q砂層等厚圖1-等高線(m)；2-等厚線(m)； 3-產(chǎn)氣井；4-產(chǎn)油井；5-產(chǎn)水井；6-剖面線圖實(shí)4-2B 某油田M層底面構(gòu)造圖及N砂層等厚圖1-M層底面等高線(m)；2-M層下伏N砂層尖滅線； 3-N砂層等厚線(m)圖實(shí)4-2C 某區(qū)S層底面構(gòu)造圖及T砂層等厚圖1-T上覆S層底面等高線(m)；2-T砂層尖滅線； 3-T砂層等厚線(m)；4-剖面線三、實(shí) 習(xí) 用 品鉛筆，橡皮、直尺(或三角板)和方格紙。實(shí)習(xí)五 有機(jī)質(zhì)成烴演化曲線和成熟度分區(qū)一、實(shí)習(xí)目的和要求有機(jī)質(zhì)演化曲線和反射率等值線是反映盆地

27、內(nèi)某一油氣源層中有機(jī)質(zhì)成烴演化的基本圖件，對(duì)認(rèn)識(shí)有機(jī)質(zhì)成烴的演化階段，油氣資源的遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)和定量計(jì)算都有十分重要的意義。 本次實(shí)習(xí)要求完成某一成油氣層的有機(jī)質(zhì)成烴演化曲線和鏡煤反射率（R0%）等值線圖的編制，并作簡(jiǎn)要說明；以便加深對(duì)有機(jī)質(zhì)成烴模型及其演化階段的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)利用煤巖學(xué)的基本方法之一鏡煤反射率，對(duì)生油氣層進(jìn)行初步的評(píng)價(jià)和解釋的能力。二、實(shí)習(xí)步驟和注意事項(xiàng) （1）在課下復(fù)習(xí)好有關(guān)有機(jī)質(zhì)成烴演化以及煤巖學(xué)方法在油氣勘探中的應(yīng)用等章節(jié)的內(nèi)容。準(zhǔn)備好實(shí)習(xí)用的坐標(biāo)紙、三角板、鉛筆和橡皮。 （2）閱讀附表所提供的資料，掌握某一生油氣層的氯仿抽提物（g）/有機(jī)碳（g）的比值，烴（g）/有機(jī)碳（g）的

28、比值、C24C30正烷烴CPI值和鏡質(zhì)體反射率（R0%）等隨埋藏深度或（溫度）的增加而發(fā)生的變化規(guī)律。（3）在坐標(biāo)紙上確定縱坐標(biāo)（深度）和橫坐標(biāo)氯仿抽提物（g）/有機(jī)碳（g），烴（g）/有機(jī)碳（g）和CPI的比例尺。比例尺選擇以能清楚表達(dá)曲線圖為準(zhǔn)。這次實(shí)習(xí)可選用下列比例尺；縱坐標(biāo)120000（深度），橫坐標(biāo)1cm=0.01氯仿抽提物（g）/有機(jī)碳（g），烴（g）/有機(jī)碳（g），1cm=0.2（CPI）。在深度軸上標(biāo)明有機(jī)質(zhì)各重要演化階段的鏡煤反射率（R0%）和溫度（）的分界值。(4)根據(jù)附表上提供的數(shù)據(jù)作出氯仿抽提物(g)有機(jī)碳(g)的比值、烴(g)有機(jī)碳(g)的比值和C24-C30正烷烴C

29、PI值同深度的關(guān)系曲線。在鏡煤反射率散點(diǎn)圖(圖實(shí) 61)上以R0()=0.5，1.2，2.0勾出反射率的等值線。附表：某盆地上生油氣巖層的成熟度的資料樣品號(hào)深度（m）有機(jī)碳重量（%）氯仿抽提物(g)/有機(jī)碳(g)烴(g)/有機(jī)碳(g)C24C30正烷烴CPI鏡煤反射率R0(%)古地溫（）17750.890.0410.0172.380.3439.9529101.240.0400.0163.340.3645.08312501.400.0390.0171.760.4358414501.380.0380.0191.400.4765.6515641.360.0400.0231.360.5069.9361

30、6201.440.0500.0301.290.5172.06717201.510.0600.0371.280.5475.85817761.600.0620.0361.230.5577.99917961.410.0670.0381.200.5678.751018201.650.0720.0421.170.56579.661118681.720.0800.0481.190.5781.481219001.670.0880.0581.120.5982.71319201.770.0930.0651.080.6083.461419501.610.0950.0681.090.6184.61519801.66

31、0.0920.0681.110.61585.741620421.520.1010.0711.080.6388.11721701.620.1160.0761.050.6892.961823801.980.1140.0751.030.75100.941924802.120.1040.0711.040.80104.742025902.230.0880.0651.020.84108.922128502.250.0860.0561.000.96118.82229702.260.0680.0451.011123.362332602.220.0490.0361.031.2134.382436002.060.

32、0420.0240.981.4147.32540002.090.0400.0211.011.7162.52642402.100.0380.0200.991.93171.622745002.030.0350.0181.002.2181.52847242.020.0330.0171.022.45190.0注：已知地表平均溫度10.5，古地溫梯度為3.8/100m (5)根據(jù)上述關(guān)系曲線，劃分有機(jī)質(zhì)成烴的演化階段(未成熟、成熟、過成熟階段)。對(duì)各演化階段的基本特征加以簡(jiǎn)單的小結(jié)。根據(jù)反射率等值線圖以R0()=0.5，1.2，2.0為界線用不同線條或不同顏色劃分出有機(jī)質(zhì)演化和成熟程度的不同區(qū)域(未成熟

33、、成熟、過成熟區(qū))。闡明各不同成熟區(qū)的主要產(chǎn)物，及其對(duì)指導(dǎo)找油氣工作的實(shí)際意義。附表：某盆地上生油氣巖層的有機(jī)質(zhì)(有機(jī)碳)、轉(zhuǎn)化率氯仿抽提物(g)有機(jī)碳(g)，烴 (g)有機(jī)碳(g)，C24-C30正烷烴CPI、鏡煤反射率(R0，)以及古地溫(t)隨深度變化的資料。實(shí)習(xí)六 生油(氣)巖的綜合評(píng)價(jià)一、實(shí) 習(xí) 目 的 通過生油(氣)巖各項(xiàng)分析指標(biāo)的識(shí)別和評(píng)價(jià)，判斷母巖生成油氣條件，評(píng)定母巖成烴的等級(jí)(可分為好、較好和較差三級(jí))和類型(生油抑或生氣)。 本次實(shí)習(xí)提供的生油(氣)層的有關(guān)參數(shù)為：1井深；2巖性簡(jiǎn)述，3有機(jī)碳含量， 4可溶有機(jī)質(zhì)；5總烴(指抽提物中的烴類)；6總烴有機(jī)碳：7輕烴(C14)

34、；8C2-4C14；9干酪根類型(按蒂索分類)，10CPI值；11鏡質(zhì)體反射率(R0，)(見附表)。二、實(shí) 習(xí) 步 驟 (1)認(rèn)真復(fù)習(xí)有關(guān)生油(氣)巖的部分教材和參考讀物， (2)詳細(xì)閱讀附表提供的資料，從巖性特征、相應(yīng)的地化分析資料所代表的石油地質(zhì)意義及計(jì)算出總烴有機(jī)碳，劃分出生油層段，對(duì)生油巖的成烴條件，等級(jí)和類型作出初步判斷； (3)在厘米方格紙上選取一定的比例尺，做各地化指標(biāo)隨深度而變化的曲線。比例尺大小以能明顯反映出這些參數(shù)的變化特征為原則； (4)在上述基礎(chǔ)上總結(jié)出不同層位生油層的特征，并根據(jù)其成烴條件及潛力，評(píng)定生油巖的等級(jí)及成烴類型。三、作 業(yè) 要 求 (1)完成各項(xiàng)地化指標(biāo)隨

35、深度變化(不同層位生油層的地化指標(biāo))綜合圖； (2)根據(jù)上述圖件對(duì)生油層作出評(píng)價(jià)的文字小結(jié)一份。四、實(shí) 習(xí) 用 品厘米方格計(jì)算紙(30×50cm2)一張，直尺、三角板、鉛筆、橡皮等文具。圖實(shí)61 某油區(qū)L生油層鏡質(zhì)體反射率散點(diǎn)圖1-含油區(qū)的邊界；2-樣品點(diǎn)的位置；3-鏡質(zhì)體反射率（%）附表 ××鉆孔泥質(zhì)巖的巖性及地化指標(biāo)井深（m）巖性簡(jiǎn)述有機(jī)碳%可溶有機(jī)質(zhì)ppm總烴ppm總烴/有機(jī)碳，%(待計(jì)算)輕烴/C14，ppmC24/C14（%）干酪根類型（按蒂索）CPI值鏡質(zhì)體反射率，R0%母巖評(píng)價(jià)15001580深灰色泥巖1.8076010018005.61.420.4

36、31600淺灰色細(xì)砂巖1730深灰色泥巖1.8682012020007.2，少量1.340.481850灰色泥巖0.84100018020008.01.280.521950黃綠棕黃粉細(xì)砂巖2070棕紅黃色砂、礫巖2150灰灰綠色泥巖0.45600125140010.6，部分1.320.492170灰色粉細(xì)砂巖2300深灰色泥巖1.652000520600016.81.240.722400灰綠黃綠色泥巖0.3640086200014.71.260.682500灰色泥巖0.781600400600020.61.180.802530黃淺灰色砂巖2700深灰色泥巖夾砂巖1.52320010001040

37、027.81.140.922850深灰色泥、頁巖夾油頁巖2.64800022801260031.51.101.102870淺灰白色砂巖3200深灰色泥、頁巖和灰白色粗粉細(xì)砂巖不等厚互層（泥5，砂1）2.21600022001180037.2，部分1.061.203400灰深灰色泥巖1.42320010001006036.81.041.303500灰綠黃綠色泥巖0.3236070120034.7，部分1.101.283650棕紅色泥巖和石膏層3690黃褐淺灰色砂礫巖3003960黑色碳質(zhì)頁巖夾煤層多質(zhì)6.82240078606.8型和煤1.022.40實(shí)習(xí)七 TTI值的計(jì)算和應(yīng)用一、實(shí)習(xí)的目的

38、本實(shí)習(xí)根據(jù)選定的某油區(qū)一口井的地質(zhì)剖面所建立的地質(zhì)模型，定量計(jì)算特定生油層的TTI值，確定其成熟度(或演化階段)，為有機(jī)質(zhì)成烴定量研究提供一方面的參數(shù)。具體要求如下： (1)掌握特定的(或各個(gè))生油層的頂、底面時(shí)間埋深地溫關(guān)系圖(即地質(zhì)模型)的編圖方法； (2)明確TTI法的基本概念及求取TTI值的方法； (3)學(xué)會(huì)TTI值在有機(jī)質(zhì)成烴定量研究中的應(yīng)用和解釋。二、TTI法的基本概念 現(xiàn)代石油成因研究證明，有機(jī)質(zhì)成烴演化過程中溫度和時(shí)間是主要影響因素。確切地說，溫度與成烴量呈指數(shù)關(guān)系，時(shí)間與成烴量呈正線性關(guān)系?；谏鲜鏊枷耄迮镣⒂?19691971年提出一個(gè)簡(jiǎn)單的方法，根據(jù)時(shí)間、溫度定量計(jì)算有

39、機(jī)質(zhì)成熟度的方法，即時(shí)間溫度指數(shù)(簡(jiǎn)稱TTI值)。這個(gè)方法經(jīng)威普萊斯(1980)的補(bǔ)充和發(fā)展，在油氣勘探中得到廣泛應(yīng)用。其基本公式如下：i（成熟度）=ti·i=ti·rn式中ti代表i溫度間隔沉積所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，為溫度因子，=rn表示溫度與成熟度呈指數(shù)關(guān)系；i為i溫度間隔內(nèi)達(dá)到的成熟度。 成熟度是指有機(jī)物埋藏后所經(jīng)歷時(shí)間內(nèi)，由于增溫效應(yīng)引起的變化。由于成熟度對(duì)有機(jī)質(zhì)的影響是疊加的、不可逆的，所以一個(gè)盆地的總成熟度，實(shí)際上是每個(gè)間隔所獲得成熟度的總和。即TTI值=式中是經(jīng)歷最低到最高溫度的間隔數(shù)。三、TTI值計(jì)算方法和步驟 (1)在計(jì)算TTI值前，根據(jù)鉆井剖面和測(cè)井資料(見附表

40、)，編制地質(zhì)模型圖(圖實(shí) 71)。圖實(shí)71 A生油層的地質(zhì)模型時(shí)間埋深溫度關(guān)系圖 具體作法是：在以縱坐標(biāo)為深度、橫坐標(biāo)為時(shí)間的方格紙上，選擇適當(dāng)?shù)谋壤撸俅_定所計(jì)算的生油層位(如圖實(shí)71的A層)的底或頂面開始沉積的時(shí)間和埋深(兩者均為零)；依次再確定出隨后各地質(zhì)時(shí)間的時(shí)間和深度，并聯(lián)結(jié)成時(shí)間埋深關(guān)系折線(注意某個(gè)時(shí)間和井深，而不是生油層現(xiàn)在的時(shí)間和深度)，其它層位依此類推，即可得出一張不同生油層總的時(shí)間埋深關(guān)系圖，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)井溫測(cè)井資料，以10為一般溫度間隔，編制溫度剖面，最后形成時(shí)間埋深溫度關(guān)系圖，即地質(zhì)模型。 (2)其次，以100110間隔為基數(shù)，指數(shù)n=0，其它間隔的指數(shù)如表實(shí)7

41、1所列?？紤]到每升高10成熟度提高一倍的關(guān)系，選擇=2。表實(shí)71 不同溫度間隔的溫度因子數(shù)據(jù)表溫度間隔（）指數(shù)值（n）溫度因子（）溫度間隔（）指數(shù)值（n）溫度因子（）304072710011001405052611012012506052512013022260704241301403237080323140150424809022215016052590100121m2m表實(shí)72 根據(jù)地質(zhì)模型計(jì)算TTI值格式層位項(xiàng)目 溫度區(qū)間 溫度因子A層××層t(Ma)區(qū)間TTI值累計(jì)TTI同前2030283040274050265060256070247080238090229010

42、02110011020100120211201302213014023140150241501602517018026180190272m （3）分別計(jì)算各研究層段的，不同時(shí)間間隔的TTI值。 計(jì)算區(qū)間和累計(jì)TTI值的數(shù)據(jù)表如下： 上表的其它各項(xiàng)數(shù)值可根據(jù)地質(zhì)模型圖上某生油層頂、底每經(jīng)歷一個(gè)溫度間隔（即增加10）所需的時(shí)間，按公式（1）標(biāo)出區(qū)間的TTI值，最后計(jì)算不同區(qū)間累加的TTI值。 （4）TTI值的解釋和應(yīng)用 計(jì)算出TTI值后，要賦予它特定的成熟度含義，才能應(yīng)用TTI值確定成熟度。威普萊斯廣泛研究各油氣盆地大量實(shí)際資料的基礎(chǔ)上，對(duì)油氣生成和保存各個(gè)階段的ITl值參數(shù)及相應(yīng)的鏡質(zhì)體反射率(

43、R0，)的關(guān)系，如表實(shí)73所示。表實(shí)73 生油及油氣保存重要階段的TT1和R0%關(guān)系表階段TTI值R0（%）階段TTI值R0（%）開始生油150.65<50°API(<0.7796)原油保存下的下限約1000生油高峰751.002.00生油結(jié)束1601.30濕氣保存下限約15602.20<40°API(<0.8251)原油存在的下限約5001.75已知最大深度產(chǎn)出的干氣約65004.80 將計(jì)算獲得各個(gè)層位不同時(shí)間內(nèi)累加的TTI值，與上表參數(shù)相對(duì)照，就可確定各個(gè)生油層開始成熟(達(dá)到并超過門限值)的時(shí)間，生油窗經(jīng)歷的時(shí)間，現(xiàn)在已達(dá)到的成熟階段，這樣就能

44、對(duì)它作出評(píng)價(jià)。附表實(shí)74 鉆井地層簡(jiǎn)表地層系統(tǒng)巖性特征沉積相系統(tǒng)組段距今年代(Ma)井深(m)第四系Q212254047536064667074806201土黃色、灰色粘土及灰黃、灰色砂層上第三系上中新統(tǒng)鹽城組Ny2861淺綜黃色粘土與黃灰、灰白色砂層、砂礫層互層河流Ny11587三垛運(yùn)動(dòng)淺棕紅色泥巖夾砂巖，下部為夾白色砂礫巖層濱湖下第三系漸新統(tǒng)三垛組Es12179棕紅色泥巖與淺棕色砂巖、粉砂巖互層河流淺湖始新統(tǒng)Es22544棕色泥巖夾淺棕色粉細(xì)砂巖，下部砂巖，砂礫巖河流湖泊戴南組Ed22789淺棕、夾棕色砂巖與棕色泥巖河流淺湖Ed13023吳堡運(yùn)動(dòng)暗棕色、泥巖夾灰黑色泥巖與夾棕色粉、細(xì)砂巖互

45、層河流淺湖古新統(tǒng)阜寧組Ef44503473深灰、灰黑色泥巖夾泥質(zhì)灰?guī)r、粉砂巖河流深湖Ef33793深灰、灰黑泥巖與淺灰、灰白色砂巖互層河流淺湖Ef24163深類、灰黑泥巖夾泥灰?guī)r、鮞?；?guī)r河流深湖Ef14613淺棕色粉、細(xì)砂巖與棕色泥巖互層河流深湖Et4993儀征運(yùn)動(dòng)雜色砂巖、白色砂巖、底部砂礫巖淺湖濱湖河流白堊系上統(tǒng)赤山組Kc磚紅色、淺棕紅色細(xì)砂巖半深湖河流注：地表年平均溫度15。地溫梯度4/100m (5)完成報(bào)告編寫 根據(jù)所作的標(biāo)有Ef2底，Ef2頂(Ef3底)，Ef4底(Ef3頂)，Ef4頂四個(gè)標(biāo)志層的地質(zhì)模型 (時(shí)間、深度、溫度關(guān)系圖)，及計(jì)算出的TTI值，在剖面圖上標(biāo)出開始生油，結(jié)

46、束生油的區(qū)間，分出：未成熟帶，成油帶，成氣帶。 在此基礎(chǔ)上對(duì)Ef2、Ef3、Ef4的成烴條件作出簡(jiǎn)要文字解述、完成小結(jié)一份。文字應(yīng)與圖件、數(shù)據(jù)相符、文字力求簡(jiǎn)潔。 思考題：若該井所在的構(gòu)造是吳堡運(yùn)動(dòng)時(shí)形成的，該構(gòu)造的遠(yuǎn)景如何?若三垛運(yùn)動(dòng)時(shí)形成呢?四、實(shí) 習(xí) 用 品 方格紙15×30cm一張及常用文具(三角板、直尺、鉛筆、橡皮)及計(jì)算器。實(shí)習(xí)八 油氣藏形成條件的綜合分析（大作業(yè)）一、實(shí)習(xí)目的 通過對(duì)酒西盆地前山背斜帶（老君廟背斜帶）油氣分布特征及油氣藏形成條件的分析，達(dá)到：（1）牢固地掌握油氣藏形成的基本條件以及各種條件之間的有機(jī)結(jié)合；（2）通過對(duì)各種實(shí)際資料的閱讀、分析、編圖、小結(jié)的

47、編寫和討論，提高吸收、加工地質(zhì)信息的能力和文字表達(dá)能力。二、作業(yè)的要求和步驟 課前復(fù)習(xí)好油氣藏形成條件有關(guān)內(nèi)容，包括石油的成因、運(yùn)移和聚集等作用原理。在此基礎(chǔ)上，按下列步驟完成本實(shí)習(xí)的有關(guān)內(nèi)容： 1閱讀參考資料第一節(jié)，盆地的地質(zhì)概況，對(duì)盆地的地現(xiàn)、區(qū)域構(gòu)造位置。區(qū)域構(gòu)造的基本特征，以及前山背斜帶在盆地內(nèi)的位置、基本特點(diǎn)，有一清晰和概括的理解。 2學(xué)習(xí)“資料”第二節(jié)，分析前山背斜帶各油田的含油層位、油藏類型，總結(jié)油氣在時(shí)空上的分布特征。 3系統(tǒng)閱讀“資料”第三節(jié)全部?jī)?nèi)容，對(duì)提供的資料，以及應(yīng)用這些資料解決哪些方面問題的有關(guān)原理，都要做到心中有數(shù)。 4根據(jù)地質(zhì)的地球化學(xué)指標(biāo)和原油特征，確定主要生油

48、層位及主要油源區(qū)(表1、2、 4，圖實(shí)85和圖實(shí)810)。 5根據(jù)青西坳陷生油層埋藏史(圖實(shí)86)和有機(jī)質(zhì)演化的資料，確定主要生油層的成油期和運(yùn)移期。 6根據(jù)油層特點(diǎn)及儲(chǔ)集性，確定主要儲(chǔ)集層和可能的儲(chǔ)集層，根據(jù)生、儲(chǔ)、蓋在時(shí)空上的分布特點(diǎn)，結(jié)合前山背斜帶的構(gòu)造特征，分析輸導(dǎo)油氣的通道類型及途徑，確定生、儲(chǔ)、蓋組合類型，編出模式圖。 7根據(jù)提供的原油分析資料(表2和表3)，及孢粉組合資料，沿青西凹陷鴨兒峽老君廟、石油溝的構(gòu)造剖面，編制有關(guān)指標(biāo)變化趨勢(shì)圖，進(jìn)一步確定油氣運(yùn)移方向 (編圖僅作一個(gè)方向，但分析資料是要注意可能存在的多向性和主次關(guān)系)。 8分析前山背斜帶構(gòu)造發(fā)展史，確定構(gòu)造形成時(shí)間，特點(diǎn)，及其對(duì)儲(chǔ)集層發(fā)育油氣運(yùn)移、