石油天然氣復(fù)習(xí)-地質(zhì)習(xí)題教案

實(shí)習(xí)一

洛帕廷法計(jì)算TTITTI是前一段時(shí)期應(yīng)用比較廣泛的一種成熟度指標(biāo)，其計(jì)算是以化學(xué)動(dòng)力學(xué)中的阿倫紐斯方程為基礎(chǔ)，把干酪根熱降解過(guò)程近似看成化學(xué)動(dòng)力學(xué)中的一級(jí)反應(yīng)，則有：時(shí)間—溫度指數(shù)（TTI）

★是指地質(zhì)時(shí)期內(nèi)不同類型的干酪根在不同的埋藏時(shí)間—溫度條件下的成熟度。（K：反應(yīng)速率常數(shù)，即降解率；A：頻率因子）回顧：由此得到：即：★有機(jī)質(zhì)成熟度（M）的增加與溫度（T）呈指數(shù)關(guān)系，與時(shí)間（t）呈線性關(guān)系。（1）洛帕廷法求取TTI基本原理：1）根據(jù)有機(jī)質(zhì)成熟度的增加與溫度呈指數(shù)關(guān)系，與時(shí)間（?t）呈線性關(guān)系，令溫度因子γ=rn，時(shí)間因子為?t，則?TTI=rn·?t2）把溫度剖面劃分為每10℃為區(qū)間的地溫網(wǎng)，則溫度區(qū)間i=10～20℃、20～30℃、30～40℃、…3）每個(gè)溫度區(qū)間i內(nèi)：沉積物經(jīng)歷的時(shí)間用時(shí)間因子?ti表示，對(duì)應(yīng)的溫度因子為rni，即溫度每增高10℃，即成熟度增高r倍。則i內(nèi)有機(jī)質(zhì)成熟度的增量：?TTI=rni·?ti4）有機(jī)質(zhì)成熟度是累加的、不可逆的，則對(duì)某一沉積單元來(lái)說(shuō)，其有機(jī)質(zhì)總的成熟度即為它所經(jīng)歷的各i內(nèi)M的增量的總和，即其中為有機(jī)質(zhì)經(jīng)歷的最高和最低溫度區(qū)間5）選100—110℃為基準(zhǔn)溫度區(qū)間，其n=0，γ=r0=1則向下：110～120℃，n=1；120～130℃，n=2；……

向上：90～100℃，n=-1；80～90℃，n=-2；……不同溫度間隔的溫度因子

6）研究發(fā)現(xiàn)，r=2±時(shí)，實(shí)測(cè)Ro與計(jì)算的TTI相關(guān)性最好，故選r=2

。即溫度每升高10℃，有機(jī)質(zhì)成熟度增大一倍。則：溫度區(qū)間i℃指數(shù)值n溫度因子γ………………………50-60-5r-5=2-5=0.0312560-70-4r-4=2-4=0.062570-80-3r-3=2-3=0.12580-90-2r-2=2-2=0.2590-100-1r-1=2-1=0.5100-1100r0=20=1110-1201r1=21=2120-1302r2=22=4130-1403r3=23=8140-1504r4=24=16………………………1）在時(shí)間—深度圖上，根據(jù)地溫分布，取10℃間隔，作溫度等值線。（2）洛帕廷法的應(yīng)用2）在有溫度等值線的時(shí)間—深度圖上，迭合目的層埋藏史圖。（2）洛帕廷法的應(yīng)用3）從上圖中讀出各溫度區(qū)間i內(nèi)目的層所停留的時(shí)間?ti，利用公式計(jì)算?TTIi和TTI，并列表。溫度區(qū)間i℃溫度因子γ=rn?T（Ma）?TTIiTTI10-20r-9=2-9=1/51255/5125/51220-30r-8=2-8=1/2561010/25625/51230-40r-7=2-7=1/12855/12845/512………………………………………?TTIi、TTI計(jì)算表TTI與Ro、TAI及有機(jī)質(zhì)演化成烴、保存階段的對(duì)應(yīng)關(guān)系：TTI值的解釋：4）在圖上劃出生油窗（開(kāi)始大量生油——生油結(jié)束）TTI=15～160（2）洛帕廷法的應(yīng)用圖：地質(zhì)模型上的等TTI曲線

油氣勘探中TTI法的應(yīng)用1）預(yù)測(cè)圈閉中烴類的性質(zhì)（油？氣？）2）確定烴源巖有機(jī)質(zhì)成熟度；3）確定生油窗

平面上：生油范圍、有利生油氣區(qū)；剖面上：生油深度；時(shí)間上生油時(shí)間；從而確定圈閉的含油氣性。TTI法在推廣應(yīng)用中，也存在許多問(wèn)題值得進(jìn)一步探討。（1）方法本身存在缺陷：溫度因子的取值是固定的

——對(duì)不同類型有機(jī)質(zhì)在不同溫度下的生烴反應(yīng)：不適合。

——造成：古老盆地成熟度預(yù)測(cè)值常比實(shí)測(cè)值偏高，年輕盆地預(yù)測(cè)結(jié)果常偏低。（2）應(yīng)用中很難準(zhǔn)確確定埋藏時(shí)間和古地溫值。（3）劃分油氣生成各階段的TTI值：經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，不同盆地、不同烴源巖層——應(yīng)不同。TTI法存在的問(wèn)題：習(xí)題二烴源巖有機(jī)質(zhì)成烴階段的劃分

通過(guò)一口井所取樣品的地球化學(xué)分析數(shù)據(jù)，運(yùn)用學(xué)過(guò)的理論和方法，編繪烴源巖有機(jī)質(zhì)演化曲線，并進(jìn)行成烴階段的劃分，最后對(duì)各演化階段的基本特征作簡(jiǎn)單小結(jié)。一、目的常用的有機(jī)質(zhì)豐度指標(biāo):有機(jī)碳含量(TOC)、氯仿瀝青“A”、總烴(HC)含量評(píng)價(jià)烴源巖有機(jī)質(zhì)成熟度的常見(jiàn)指標(biāo):

鏡質(zhì)體反射率(Ro)、熱變指數(shù)（TAI）瀝青轉(zhuǎn)化率（氯仿瀝青“A”/有機(jī)碳）烴轉(zhuǎn)化率（總烴/有機(jī)碳）、CPI值（碳優(yōu)勢(shì)指數(shù)）

OEP值（奇偶優(yōu)勢(shì)比）、時(shí)間-溫度指數(shù)(TTI)（1）鏡質(zhì)體反射率(Ro)與有機(jī)質(zhì)成熟度

（2）熱變指數(shù)與有機(jī)質(zhì)成熟度

1級(jí)—未變化，有機(jī)殘?jiān)庶S色；2級(jí)—輕微熱變質(zhì)，呈桔色；3級(jí)—中等熱變質(zhì)，呈棕色或褐色；4級(jí)—強(qiáng)變質(zhì)，呈黑色；5級(jí)—強(qiáng)烈熱變質(zhì)，除有機(jī)殘?jiān)屎谏?，另有巖石變質(zhì)現(xiàn)象。石油、濕氣和凝析氣生成階段的熱變質(zhì)指數(shù)約介于2.5~3.7之間。

（3）烴轉(zhuǎn)化率或?yàn)r青轉(zhuǎn)化率與有機(jī)質(zhì)成熟度淺層：瀝青轉(zhuǎn)化率（A）和烴轉(zhuǎn)化率（B）增長(zhǎng)慢;

超過(guò)一定深度（生烴門(mén)限深度）：A、B快速增加直到達(dá)最大值，對(duì)應(yīng)生烴高峰期；烴類含量亦快速增加。深度繼續(xù)增加，A、B逐漸減小到非常低。有機(jī)質(zhì)達(dá)更高的演化階段，高溫裂解使液態(tài)烴和其它石油組分逐漸消失。

（4）CPI值、OEP值與有機(jī)質(zhì)成熟度

1、閱讀附表所提供的資料，初步了解各地球化學(xué)指標(biāo)隨埋深增加的變化規(guī)律。2、在方格紙上以深度為縱坐標(biāo)，各地球化學(xué)指標(biāo)為橫坐標(biāo)，選取合適的比例尺，作各地球化學(xué)指標(biāo)與埋深的關(guān)系曲線。3、根據(jù)所繪制的關(guān)系曲線，劃分有機(jī)質(zhì)成烴階段，并對(duì)個(gè)演化階段的基本特征用表格加以小結(jié)。二、步驟和要求縱坐標(biāo)：1厘米=100米橫坐標(biāo)：有機(jī)碳（TOC）1厘米=1%

氯仿瀝青“A”1厘米=200（mg/100g巖石）飽和烴1厘米=200（mg/100g巖石）芳烴1厘米=100（mg/100g巖石）總烴/有機(jī)碳

1厘米=50（mg/g）碳優(yōu)勢(shì)指數(shù)（CPI）

1厘米=1

鏡質(zhì)體反射率（Ro）

1厘米=0.5%比例尺要求：對(duì)各演化階段特征的描述要注意：

1.應(yīng)用反映有機(jī)質(zhì)成熟度的指標(biāo)的變化特征加以描述，有機(jī)質(zhì)的豐度與成熟度無(wú)關(guān)。

2.不贊成直接用氯仿瀝青A來(lái)描述有機(jī)質(zhì)的演化特征，因?yàn)樵撝低瑫r(shí)受到原始有機(jī)質(zhì)豐度和后期演化情況的影響。

烴源巖有機(jī)質(zhì)演化剖面：

1.加深對(duì)流體勢(shì)概念的理解，鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容。2.學(xué)會(huì)利用UVZ方法研究流體運(yùn)移與油氣聚集，提高分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

習(xí)題三

利用UVZ方法分析石油運(yùn)移聚集

一、目的習(xí)題三

利用UVZ方法分析石油運(yùn)移聚集

二、基本原理及實(shí)例地下單位質(zhì)量流體具有的機(jī)械能的總和。

φ=gZ+∫0PdP/ρ＋q2/2——Z為測(cè)點(diǎn)高程；ｇ為重力加速度；P為測(cè)點(diǎn)壓力；ρ為流體密度；q為流速。1.基本原理流體勢(shì)的定義——Hubbertq2/2忽略不計(jì)：Φ＝gZ+∫0PdP/ρ

視：油和水不可壓縮，氣的密度為常數(shù)：水勢(shì)Φw=gZ+P/ρw=ghw

（hw為折算水頭）油勢(shì)Φo＝gZ+P/ρo=gho

（ho為折算油頭）氣勢(shì)Φg＝gZ+P/ρg=ghg

（hg為折算氣頭）[ρo/(ρw－ρo)]ho=[ρw/(ρw－ρo)]hw－Z令Uo＝[ρo/(ρw－ρo)]ho

；Vo＝[ρw/(ρw－ρo)]hw

上式變換為：Uo＝Vo－Z；同理：Uｇ＝Vｇ－Z

其中Ug＝[ρg/(ρw－ρg)]hg；Vg＝[ρw/(ρw－ρg)]hwUVZ方法:——U為油氣相對(duì)于水的勢(shì)——V為水相對(duì)于油氣的勢(shì)-Z某背斜構(gòu)造的U0，V0，Z0平面圖實(shí)現(xiàn)過(guò)程A：等Z圖（構(gòu)造平面圖），等高距為100m、向東南傾伏某背斜構(gòu)造的U0，V0，Z0平面圖實(shí)現(xiàn)過(guò)程B：等水勢(shì)平面圖,并疊加在構(gòu)造圖之上某背斜構(gòu)造的U0，V0，Z0平面圖實(shí)現(xiàn)過(guò)程C：ρw＝1、ρo＝0.8、ρw/(ρw－ρo)＝5的等Vo平面圖某背斜構(gòu)造的U0，V0，Z0平面圖實(shí)現(xiàn)過(guò)程D：由Uo＝Vo－Z得出的Uo平面圖1.已給出一幅某砂巖儲(chǔ)集層的頂面構(gòu)造等高線圖（圖3-1），等值線值即為Z值，圖中圓點(diǎn)代表井位。2.在另一幅與圖3-1比例尺一致的圖上（圖3-2），各井位上所標(biāo)數(shù)值為V0值，V0值由hw導(dǎo)出，其形狀反映儲(chǔ)集層內(nèi)水流形式。

三、資料說(shuō)明1.在圖3-2中繪制出V0等值線（等V0線），等值線間距為10。2.將繪出的等V0線圖疊置在構(gòu)造等高線上（圖3-1），在兩張圖上放一張空白描圖紙，然后在V0與Z兩簇線的每一交點(diǎn)出算出U0=V0-Z，并將數(shù)值標(biāo)于空白描圖紙上。三、步驟及要求3.勾繪U0等值線圖，間距為10，圈出可能形成石油聚集的地勢(shì)區(qū)。

4.根據(jù)所繪圖件，分析該儲(chǔ)層所處水動(dòng)力環(huán)境及水流方向，標(biāo)明石油運(yùn)移方向和有利聚集部位。

三、步驟及要求2006.5目的及要求1.復(fù)習(xí)鞏固圈閉的基本概念。2.通過(guò)閱讀構(gòu)造圖，確定圈閉的溢出點(diǎn)，圈定圈閉的閉合面積，確定閉合高度，繪制給定剖面線的橫剖面圖（縱比例尺1cm=100m），并確定圈閉類型。（圖中儲(chǔ)層厚度平均為50米）實(shí)習(xí)四圈閉及油氣藏分析AA’P1P2P3P4練習(xí)：某儲(chǔ)集層頂面構(gòu)造圖。確定圈閉的位置、溢出點(diǎn)，畫(huà)出閉合范圍，求出閉合高度。P1P2練習(xí)：某儲(chǔ)集層頂面構(gòu)造圖。確定圈閉的位置、溢出點(diǎn)，畫(huà)出閉合范圍，求出閉合高度。練習(xí)：某儲(chǔ)集層底面構(gòu)造圖、砂巖等厚圖。確定圈閉的位置、溢出點(diǎn)，畫(huà)出閉合范圍，求出閉合高度。2、下圖為一砂巖儲(chǔ)層的頂面構(gòu)造圖，砂巖厚50米，儲(chǔ)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切割。砂層上下均為較厚的泥巖層，1、2、3、4號(hào)井鉆穿的砂層厚度分別為50米、40米、50米、30米；它們的含油高度（水距油層頂面的高度）分別為10米、10米、30米、10米。

要求：（1）確定圖中各斷塊的含油邊界；油藏?cái)?shù)目和類型；（2）找出圖中各圈閉的溢出點(diǎn)、畫(huà)出閉合面積、計(jì)算閉合高度。習(xí)題六

構(gòu)造圖和砂巖等厚圖的編繪與圈閉分析1.掌握應(yīng)用鉆井資料編繪構(gòu)造圖及砂巖等厚圖方法。2.判斷圈閉（油氣藏）類型，分析圈閉范圍，加深對(duì)有關(guān)圈閉及油氣藏知識(shí)的掌握和理解。一、目的1.應(yīng)用鉆井資料編繪基巖頂面構(gòu)造圖及砂巖等厚圖一份。2.分析圈閉（油氣藏）類型，確定圈閉范圍，求出最大閉合高度，垂直構(gòu)造長(zhǎng)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。二、步驟及要求1.底圖見(jiàn)石—資區(qū)井位圖。2.數(shù)據(jù)見(jiàn)石—資區(qū)鉆井資料數(shù)據(jù)表。三、底圖及數(shù)據(jù)注：*為未鉆到基巖頂面，即砂層未見(jiàn)底。附表1石—資區(qū)鉆井資料數(shù)據(jù)表-1800-1850-1900-1950-2000-2050-2100-2150圖例基巖頂面構(gòu)造等高線砂巖等厚線地層超覆線10204030圈閉閉合范圍石-資地區(qū)井1——井13剖面線構(gòu)造剖面圖（米）油水界面實(shí)習(xí)七

圈閉預(yù)探

1.掌握選擇最有利局部構(gòu)造進(jìn)行預(yù)探的基本原則和依據(jù)。2.掌握探井的部署方法和各類探井的正確使用。一、目的二、已知資料地震標(biāo)準(zhǔn)層（K11頂）構(gòu)造圖綜合地層表

1.研究區(qū)為一長(zhǎng)垣構(gòu)造，位于盆地的坳陷中心（也是沉積中心）西側(cè)，長(zhǎng)垣構(gòu)造的東西兩側(cè)均發(fā)育北東向正斷層，且盆地的基底自東而西抬升。2.地層概況見(jiàn)綜合地層表，已知主要生油層系為下白堊統(tǒng)上部的暗色泥巖（K21），厚約300米，其上為粉砂巖和頁(yè)巖互層，其下為分選良好的中—細(xì)石英砂巖。

3.地表準(zhǔn)平原化，海拔高度不超過(guò)10米。

1.選擇