石油地質(zhì)學(xué)作業(yè)答案

1、習(xí)題集習(xí)題集作業(yè)作業(yè)1 1、利用時間、利用時間溫度指數(shù)（溫度指數(shù)（TTITTI）研究有機(jī)質(zhì)的成熟度）研究有機(jī)質(zhì)的成熟度時間時間溫度指數(shù)溫度指數(shù) 原始有機(jī)物質(zhì)在缺氧條件下沉積后，隨著埋藏深度的原始有機(jī)物質(zhì)在缺氧條件下沉積后，隨著埋藏深度的增加，地溫增高和埋藏時間的增長，有機(jī)質(zhì)會發(fā)生演化，增加，地溫增高和埋藏時間的增長，有機(jī)質(zhì)會發(fā)生演化，其成熟程度不斷提高，其中其成熟程度不斷提高，其中。N.VN.V洛帕廷根據(jù)溫度和時間是促使有機(jī)質(zhì)洛帕廷根據(jù)溫度和時間是促使有機(jī)質(zhì)演化的主導(dǎo)因素這一認(rèn)識，提出用演化的主導(dǎo)因素這一認(rèn)識，提出用“時間時間溫度指數(shù)值溫度指數(shù)值”（TTITTI）來定量表示有機(jī)物質(zhì)的成熟程度，

2、）來定量表示有機(jī)物質(zhì)的成熟程度，TTITTI實(shí)際代表了實(shí)際代表了地質(zhì)時期內(nèi)不同類型的干酪根在不同的埋藏時間地質(zhì)時期內(nèi)不同類型的干酪根在不同的埋藏時間溫度條溫度條件下的成熟度。件下的成熟度。由此得到：由此得到：即：即：TTI=0(A e ) dt= (A e ) -ERT-ERT= 有機(jī)質(zhì)成熟度（有機(jī)質(zhì)成熟度（ TTI ）的增加與溫度（）的增加與溫度（T）呈指數(shù)）呈指數(shù)關(guān)系，與時間（關(guān)系，與時間（t）呈線性關(guān)系。）呈線性關(guān)系。 TTI TTI是應(yīng)用比較廣泛的一種成熟度指標(biāo)，是以化學(xué)動力學(xué)中是應(yīng)用比較廣泛的一種成熟度指標(biāo)，是以化學(xué)動力學(xué)中的的阿倫紐斯方程阿倫紐斯方程為基礎(chǔ)，把為基礎(chǔ)，把干酪根熱降解

3、過程干酪根熱降解過程近似看成近似看成化學(xué)動化學(xué)動力學(xué)中的一級反應(yīng)力學(xué)中的一級反應(yīng)： （K：反應(yīng)速率常數(shù)，即降解率；：反應(yīng)速率常數(shù)，即降解率；A：頻率因子）：頻率因子）AACCtAAkdtCdC00/（1）根據(jù)有機(jī)質(zhì)成熟度的增加與溫度（T）呈指數(shù)關(guān)系，與時間（t）呈線性關(guān)系，令溫度因子=rn，時間因子為t（單位：百萬年），則 TTI= rnt。（2）疊加于埋藏史圖上的溫度剖面設(shè)置為每10為區(qū)間的地溫網(wǎng)，則其溫度區(qū)間i =1020、2030、3040、4050、5060、6070。（3）每個溫度區(qū)間i內(nèi)：沉積物經(jīng)歷的時間用時間因子ti表示，對應(yīng)的溫度因子為rni，即溫度每增高10，有機(jī)質(zhì)成熟度增高

4、r倍。則i內(nèi)有機(jī)質(zhì)的成熟度增量：TTI= rniti。（4）有機(jī)質(zhì)成熟度是累加的、不可逆的，則對某一沉積單元來說，其總的TTI即為它所經(jīng)歷的各i內(nèi)TTI的增量的總和，即：)( )(maxminniiiirtTTI式中，imax、imin為有機(jī)質(zhì)所經(jīng)歷的最高和最低溫度區(qū)間。1.洛帕廷法計算洛帕廷法計算TTI的原理和步驟的原理和步驟（5）選100110為基準(zhǔn)溫度區(qū)間，其n=0，=r0=1。則向下：110120，n=1；120130，n=2；向上：90100 ，n=1；8090， n=2；各溫度區(qū)間的溫度因子 溫度區(qū)間指數(shù)值n溫度因子=rn70-80-3r -3=2-3=0.12580-90-2r

5、-2=2-2=0.2590-100-1r -1=2-1=0.5100-1100r 0=20=1110-1201r1=21=2120-1302r 2=22=4130-1403r 3=23=8140-1504r 4=24=16mrm=2m 1）在）在時間時間深度圖深度圖上，根據(jù)地溫分布，取上，根據(jù)地溫分布，取10間隔，間隔，作作溫度等值線溫度等值線。（2） TTI法的計算法的計算 2）在有）在有溫度等值線溫度等值線的的時間時間深度圖深度圖上，迭合上，迭合目的層目的層埋藏史圖埋藏史圖。ABCDE 3）從上圖中讀出）從上圖中讀出各溫度區(qū)各溫度區(qū)間間i內(nèi)內(nèi)目的層所停留的時間目的層所停留的時間ti，利用公

6、式計算，利用公式計算TTIi和和TTI，并列表。，并列表。溫度區(qū)間溫度區(qū)間i 溫度因子溫度因子=rnti（Ma）TTIi= ti rni TTI10-20r -9=2-9=1/51255/5125/51220-30r -8=2-8=1/2561010/25625/51230-40r -7=2-7=1/12855/12845/512 某層頂面某層頂面 TTIi、TTI計算表計算表TTI: 3 15 75 160 500 1000 1500 干氣Ro（%）： 0.5 0.65 1.0 1.3 1.75 2.0 2.2 干氣TAI： 2.5 2.65 2.9 3.2 3.6 3.7 3.75 干氣階

7、段: 未成熟成熟大量生油開始生油高峰生油結(jié)束保存40 API石油極限保存50 API石油極限保存濕氣極限TTITTI與與RoRo、TAITAI及有機(jī)質(zhì)演化成烴、保存階段的對應(yīng)關(guān)系：及有機(jī)質(zhì)演化成烴、保存階段的對應(yīng)關(guān)系：TTI值的解釋：值的解釋：為了便于應(yīng)用，通常將TTI值與常用的有機(jī)質(zhì)成熟度指標(biāo)鏡質(zhì)體反射率（Ro）和熱變質(zhì)指數(shù)（TAI）進(jìn)行對比。因此，根據(jù)沉積盆地某區(qū)塊或某井的地質(zhì)資料，計算各烴源巖層和儲集層的現(xiàn)時TTI值，結(jié)合干酪根類型，即可判斷烴源巖層的油氣生成進(jìn)入了哪個階段。 （3）TTI法在油氣勘探中的應(yīng)用法在油氣勘探中的應(yīng)用1）預(yù)測圈閉中烴類的性質(zhì)（油？氣？）預(yù)測圈閉中烴類的性質(zhì)（油

8、？氣？）2）確定烴源巖有機(jī)質(zhì)成熟度；）確定烴源巖有機(jī)質(zhì)成熟度；3）確定生油窗）確定生油窗 平面上：生油范圍、有利生油氣區(qū)；平面上：生油范圍、有利生油氣區(qū)； 剖面上：生油深度；時間上生油時間；剖面上：生油深度；時間上生油時間； 從而確定圈閉的含油氣性。從而確定圈閉的含油氣性。TTI=15160作業(yè)二：有機(jī)地球化學(xué)法分析油氣運(yùn)聚方向一、習(xí)題目的一、習(xí)題目的油氣運(yùn)移指向分析是依靠地質(zhì)和地球化學(xué)證據(jù)，判斷油氣運(yùn)移的方向和距離以及油氣的次生變化的工作。一般根據(jù)生物標(biāo)志化合物、碳同位素構(gòu)成、含氮化合物等地化指標(biāo)，進(jìn)行油源對比，追索油氣來源和油氣運(yùn)移方向；儲層中原油的物性變化和儲層瀝青的分布特征，也可幫助判

9、斷石油運(yùn)移方向。1.1.利用含氮化合物分析油氣運(yùn)移方向基本原理利用含氮化合物分析油氣運(yùn)移方向基本原理 原油非烴中的含氮化合物被認(rèn)為是目前研究石油運(yùn)移最為有效的指標(biāo)。利用原油中的含氮化合物研究石油二次運(yùn)移已成為當(dāng)前地球化學(xué)研究領(lǐng)域的一種新方法。最常用的是含氮化合物中的烷基咔唑類化合物。 圖-4-1鏈基咔唑類化合物的幾種結(jié)構(gòu) 根據(jù)鏈烷基根據(jù)鏈烷基( (常為甲基常為甲基) ) 咔唑類化合物咔唑類化合物1 18 8位上取位上取代基情況可把鏈基咔唑分為三類：代基情況可把鏈基咔唑分為三類：第一類：1, 8位上的吡咯氫原子均被鏈烷基取代，形成NH全屏蔽型結(jié)構(gòu)，稱之為屏蔽型異構(gòu)體。該類化合物極性小，與圍巖介質(zhì)

10、作用小，運(yùn)移過程中不易被吸附，其運(yùn)移速度快，運(yùn)移距離遠(yuǎn)，因此隨著運(yùn)移距離的增大，其相對含量增加（圖-4-1）。第二類：1, 8碳位上氫原子均未被烷基取代，形成NH全裸型結(jié)構(gòu)，稱之為裸露型異構(gòu)體。該類化合物極性較強(qiáng)，運(yùn)移速度慢，運(yùn)移距離短，運(yùn)移過程中容易被周圍介質(zhì)吸附而損失，因此隨著運(yùn)移距離的增大，其相對含量減?。▓D-4-1）。第三類：1, 8位上任一氫原子被烷基取代，形成N - H部分屏蔽型結(jié)構(gòu), 稱之為半裸露型異構(gòu)體, 被吸附性介于上述兩類之間（圖-4-1）。 由于不同咔唑類異構(gòu)體極性強(qiáng)弱不同，在油氣運(yùn)移過程中，隨油氣運(yùn)移距離的增加，不同結(jié)構(gòu)類型的含氮化合物組成將發(fā)生運(yùn)移分餾效應(yīng)，主要表現(xiàn)在

11、以下幾個方面：隨著運(yùn)移距離的增加，甲基咔唑類屏蔽型異構(gòu)體相對富集甲基咔唑類屏蔽型異構(gòu)體相對富集，而裸露型和部分屏蔽型化合物易被周圍介質(zhì)吸附，1 1甲基咔唑甲基咔唑/4/4甲基咔唑，甲基咔唑，1 1甲基咔唑甲基咔唑/3/3甲甲基咔唑基咔唑，其含量逐漸降低； 隨著油氣運(yùn)移距離的增加，咔唑系列相對于苯并咔唑系列富集咔唑系列相對于苯并咔唑系列富集；隨著運(yùn)移距離的增加，屏蔽型、半屏蔽型二甲基咔唑逐漸富集，其中1 1，8-8-二甲基咔唑二甲基咔唑/1/1，4 4二甲基咔唑，二甲基咔唑，1 1，8-8-二甲基咔唑二甲基咔唑/1/1，5 5二甲基咔唑二甲基咔唑，1 1，8-8-二二甲基咔唑甲基咔唑/2/2，6

12、 6二甲基咔唑二甲基咔唑等幾個參數(shù)表現(xiàn)的比較明顯。由于地層對含氮化合物的吸附作用和地層水的溶解作用，使原油中性含氮化合物的絕對濃度不斷降低。2.利用原油物性分析油氣運(yùn)移方向基本原理（1）原理： 原油高壓物性能反映地下油層的物性，因此根據(jù)地層原油物性的相對變化可以定性地研究油氣運(yùn)移方向和距離。原油在地下運(yùn)移的過程中，沿運(yùn)移方向地層原油物性發(fā)生變化，在氧化作用占主導(dǎo)的前提下，一般有飽和壓力和氣在氧化作用占主導(dǎo)的前提下，一般有飽和壓力和氣油比逐漸變低，密度和粘度逐漸增加的趨勢油比逐漸變低，密度和粘度逐漸增加的趨勢。（2）方法： 如果以飽和壓力和氣油比為橫軸的兩端、粘度和密度為縱軸的兩端，就可以把這四

13、個指標(biāo)連成一個菱形四個指標(biāo)連成一個菱形。（3）結(jié)果：隨著運(yùn)移距離的增加，由于飽和壓力和氣油比降低橫軸逐漸變短，而粘度和密度增加縱軸逐漸變長，于是高壓物性菱形圖會從扁平菱形向方菱形、尖菱形變化。因此可以很形象地根據(jù)圖形的相對變化，確定出油氣運(yùn)移的方向和距離。 利用原油物性分析油氣運(yùn)移方向： 隨著運(yùn)移，飽和壓力和氣油比逐漸降低、密度和粘度逐漸增加。？習(xí)題五：圈閉分析與度量 相關(guān)理論：閉合高度閉合面積有效厚度溢出點(diǎn)參數(shù)依據(jù)1.1.下圖為下圖為M M油田某儲層的頂面構(gòu)造圖，儲層最大厚度均為油田某儲層的頂面構(gòu)造圖，儲層最大厚度均為5050米。要求標(biāo)出各圈閉溢米。要求標(biāo)出各圈閉溢出點(diǎn)的位置和閉合范圍，求出

14、各圈閉的閉合高度，繪制給定剖面線的構(gòu)造剖面圖，出點(diǎn)的位置和閉合范圍，求出各圈閉的閉合高度，繪制給定剖面線的構(gòu)造剖面圖，并確定各圈閉的成因類型。并確定各圈閉的成因類型。正斷層上細(xì)線為上升盤，粗線為下降盤。正斷層上細(xì)線為上升盤，粗線為下降盤。-5752.2.下圖為下圖為S S油田某儲層的頂面構(gòu)造圖，儲層最大厚度均為油田某儲層的頂面構(gòu)造圖，儲層最大厚度均為5050米。要求標(biāo)出各圈閉米。要求標(biāo)出各圈閉溢出點(diǎn)的位置和最大閉合范圍，求出各圈閉的閉合高度，繪制給定剖面線的構(gòu)造溢出點(diǎn)的位置和最大閉合范圍，求出各圈閉的閉合高度，繪制給定剖面線的構(gòu)造剖面圖，并確定各圈閉的成因類型。剖面圖，并確定各圈閉的成因類型。

15、編號編號圈閉圈閉類型類型閉合閉合高度高度A A背斜背斜- -巖性巖性100100B B斷層斷層- -巖性巖性100100C C巖性上巖性上傾尖滅傾尖滅2525D D巖性上巖性上傾尖滅傾尖滅2525E E砂巖透砂巖透鏡體鏡體5050A AB BC CD DE E3.3.下圖為下圖為X X油田某儲層的頂、底面構(gòu)造圖以及該儲層上覆不整合面構(gòu)造圖。要求油田某儲層的頂、底面構(gòu)造圖以及該儲層上覆不整合面構(gòu)造圖。要求標(biāo)出圈閉溢出點(diǎn)的位置，畫出閉合范圍，求出圈閉的閉合高度，并確定圈閉成因標(biāo)出圈閉溢出點(diǎn)的位置，畫出閉合范圍，求出圈閉的閉合高度，并確定圈閉成因類型；假定油氣充滿圈閉，標(biāo)出油水界面。類型；假定油氣充

16、滿圈閉，標(biāo)出油水界面。地層不整合面遮擋圈閉，閉合高度：地層不整合面遮擋圈閉，閉合高度：135米米4.4.底圖見石資區(qū)井位圖；數(shù)據(jù)見石資區(qū)鉆井資料數(shù)據(jù)表。要求：（底圖見石資區(qū)井位圖；數(shù)據(jù)見石資區(qū)鉆井資料數(shù)據(jù)表。要求：（1 1）應(yīng)用）應(yīng)用鉆井資料編繪基巖頂面構(gòu)造圖及砂巖等厚圖，并分析圈閉（油氣藏）類型，確定圈鉆井資料編繪基巖頂面構(gòu)造圖及砂巖等厚圖，并分析圈閉（油氣藏）類型，確定圈閉范圍，求出最大閉合高度；（閉范圍，求出最大閉合高度；（2 2）垂直構(gòu)造長軸切一剖面，假設(shè)油氣充滿圈閉，）垂直構(gòu)造長軸切一剖面，假設(shè)油氣充滿圈閉，在剖面中標(biāo)出油水界面。在剖面中標(biāo)出油水界面。砂巖上傾尖滅圈閉，閉合高度：砂巖

17、上傾尖滅圈閉，閉合高度：160米米習(xí)題六 油氣藏分析與度量油藏編號油藏類型油藏含油高度 1.1.圖圖-6-2-6-2為為A A油田某儲層頂面構(gòu)造圖和油藏平面分布圖。要求：油田某儲層頂面構(gòu)造圖和油藏平面分布圖。要求：（1 1）確定各油藏的成因類型和含油高度，將相關(guān)信息填入表）確定各油藏的成因類型和含油高度，將相關(guān)信息填入表-6-1-6-1中；中；（2 2）在厘米方格紙上繪制給定剖面線的構(gòu)造油藏剖面圖，圖中標(biāo)出油氣藏范）在厘米方格紙上繪制給定剖面線的構(gòu)造油藏剖面圖，圖中標(biāo)出油氣藏范圍。圍。圖-6-2 A油田某儲集層頂面構(gòu)造圖及油藏平面圖閉合高度：閉合高度：H1=-175-(-275)=100mH1

18、=-175-(-275)=100mH2=-225-(-325)=100mH2=-225-(-325)=100mH3=-270-(-325)=55mH3=-270-(-325)=55mH4=-75-(-150)=75mH4=-75-(-150)=75mH5=-75-(-150)=75mH5=-75-(-150)=75mH6=-175-(-275)=100mH6=-175-(-275)=100mH7=-125-(-225)=100mH7=-125-(-225)=100m2.2.下圖為下圖為X X油田的一個構(gòu)造剖面示意圖。要求：（油田的一個構(gòu)造剖面示意圖。要求：（1 1）確定圖中可能形成油氣）確定圖

19、中可能形成油氣藏的位置，在原圖上用陰影畫出油氣藏（油水界面水平）；（藏的位置，在原圖上用陰影畫出油氣藏（油水界面水平）；（2 2）對各油氣藏用）對各油氣藏用、編號，確定各油氣藏的具體成因類型；（編號，確定各油氣藏的具體成因類型；（3 3）推測各油氣藏所在）推測各油氣藏所在圈閉的形成次序；（圈閉的形成次序；（4 4）將分析結(jié)果填入表）將分析結(jié)果填入表-6-2-6-2中。中。3.3.圖圖-6-4-6-4為一為一N N油田某砂巖儲層的頂面構(gòu)造圖，砂巖厚油田某砂巖儲層的頂面構(gòu)造圖，砂巖厚5050米，儲集物性好，砂層由南西向米，儲集物性好，砂層由南西向北東方向逐漸尖滅，北西向延伸的斷層被北東向延伸的斷層

20、切割。砂層上下均為較厚的泥巖層，北東方向逐漸尖滅，北西向延伸的斷層被北東向延伸的斷層切割。砂層上下均為較厚的泥巖層，1 1、2 2、3 3、4 4號井鉆穿的砂層厚度分別為號井鉆穿的砂層厚度分別為5050米、米、4040米、米、5050米、米、3030米；它們的含油高度（水距油米；它們的含油高度（水距油層頂面的高度）分別為層頂面的高度）分別為1010米、米、1010米、米、3030米、米、1010米。要求：米。要求：（1 1）確定圖中各斷塊的含油邊界，在構(gòu)造平面圖上畫出各個油藏的含油范圍；）確定圖中各斷塊的含油邊界，在構(gòu)造平面圖上畫出各個油藏的含油范圍；（2 2）確定圖中油藏的數(shù)目以及各油藏的成

21、因類型，對圖上的油氣藏加以編號，求出各個油藏）確定圖中油藏的數(shù)目以及各油藏的成因類型，對圖上的油氣藏加以編號，求出各個油藏的油藏高度；的油藏高度；（3 3）確定圖中可識別出的圈閉數(shù)目并加以編號，確定各圈閉的溢出點(diǎn)、閉合范圍、閉合高度）確定圖中可識別出的圈閉數(shù)目并加以編號，確定各圈閉的溢出點(diǎn)、閉合范圍、閉合高度以及圈閉類型，并將溢出點(diǎn)、閉合范圍在原圖上標(biāo)注出來；以及圈閉類型，并將溢出點(diǎn)、閉合范圍在原圖上標(biāo)注出來；（4 4）將分析得到的有關(guān)圈閉和油藏的相關(guān)信息填入表）將分析得到的有關(guān)圈閉和油藏的相關(guān)信息填入表-6-3-6-3中。中。4.4.下圖為某油田下圖為某油田H H油層頂面構(gòu)造圖，油層頂面構(gòu)造

22、圖，H H油層為一厚約油層為一厚約300300米的砂巖層，米的砂巖層，1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7號油井底水距油層頂面高度分別為號油井底水距油層頂面高度分別為100100米，米，4040米，米，5050米，米，450450米，米，300300米，米，200200米，米，5050米。米。8 8號井打在含水部位。要求：（號井打在含水部位。要求：（1 1）確定各油藏油水界面的海拔標(biāo)高，分析）確定各油藏油水界面的海拔標(biāo)高，分析說明圖中共有幾個油藏，畫出各油藏的含油范圍，確定各油藏的成因類型，求出各油說明圖中共有幾個油藏，畫出各油藏的含油范圍，確定各油藏的成因類型，求出各油藏最大含油高度。（藏最大含油高度。（3 3）確定圖中圈閉的數(shù)目，標(biāo)出各圈閉溢出點(diǎn)、閉合范圍，求出）確定圖中圈閉的數(shù)目，標(biāo)出各圈閉溢出點(diǎn)、閉合范圍，求出各圈閉的閉合高度。（各圈閉的閉合高度。（4 4）分析）分析NENE、NWNW向延伸的兩組斷裂的啟封性，并簡述其理由。向延伸的兩組斷裂的啟封性，并簡述其理由。AB -700-750-800-8501號號oilwaterB A閉合高度：250米油藏高度：200米5.5.圖圖-6-6-6-6為為X X油田某不整合面構(gòu)造圖，不整合下伏為孔隙、裂縫極為發(fā)育