Question

成油气系统的基本要素

Answer 1

石油是以液态形式存在于地下岩石孔隙或裂缝中的可燃有机矿产。广义上的天然气是指天然存在于自然界的一切气体。这里主要涉及的是狭义的天然气，即沉积圈中以烃类为主的天然气。依其存在的相态可分为游离气、溶解气、吸附气和气水合物。其中，游离气是气藏中天然气存在的基本形式。

1.生油物质及生油过程

石油成因是一个多世纪来长期争论的问题，主要体现为有机起源与无机起源两大派别。在现代比较公认的生油理论的是动植物混成说。

从地球现有的生命形式看，生油的原始物质的生物化学组成是脂类、碳水化合物、蛋白质，以及木质素等。岩石中的干酪根是生成石油的基本物源。干酪根一词泛指所有沉积岩中的有机质，现在对干酪根较为通行的理解是，沉积岩中不溶于碱、非氧化型酸和非极性有机溶剂的分散有机质。干酪根在沉积有机质中的含量可占70%～90%，甚至更高。与干酪根相对应，岩石中可溶于有机溶剂的部分叫沥青，包括烃类及含氮、硫、氧的非烃有机化合物。

有机质演化和生成石油主要是一个生物化学与化学过程。其中所涉及的主要因素有细菌、温度、时间和催化剂等。细菌，由于生存条件的限制，细菌作用主要出现在有机质改造的早期，并且随深度而锐减。自表面往下，喜氧细菌逐渐为厌氧细菌所代替。温度，一般生油主要阶段的起始温度不低于50℃，终止温度不高于175℃，也就是说，地壳中的生油过程仅只出现在有限的温度或深度范围内。时间本身不能单独起作用，与温度相比，时间居于次要地位。

有机质转化为油气后，要经历从生油岩中排出、在储集层或其他通道中运移、最后到达圈闭聚集成油气藏。因此，油气藏的形成必须具备一些基本地质要素和油气运移、聚集的地质过程。

2.油气藏及其基本要素

油气藏是单一圈闭内具有独立压力系统和统一油水(或气水)界面的油气聚集，是地壳中最基本的具有工业利用价值的油气聚集单位。一般所说的油气藏是油藏和气藏的统称，包括纯油藏、纯气藏和有油又有气的油气藏。油气藏的大小通常用储量来表示。

生油岩、储集层、盖层和圈闭是油气藏形成的基本地质要素。

(1)生油岩

生油岩又称为源岩或母岩。对其定义不完全统一，有的认为可能产生或已经产生油气的岩石都可叫生油岩。

生油岩主要是低能带粘土和碳酸盐淤泥沉积。现代分析技术表明，生油岩很难单纯就其岩性准确鉴定，主要通过所含的有机物丰度、类型和成熟度来评价其优劣。

(2)储集层

凡具连通孔隙，能使流体储存、并在其中渗滤的岩层称为储集层。岩石都有一定的孔隙和裂缝，地下石油和天然气就储存在岩层的连通孔隙、孔洞和裂缝(简称孔、洞、缝)之中，就象水充满在海绵里一样。目前世界上大部分的油气储量集中在沉积岩储集层中，其中尤以粗碎屑岩和碳酸盐岩储集层最为重要，只有少数储集在其他岩石中。

(3)盖层

是指在储集层上方，能够阻止油气向上逸散的岩层。盖层封隔油层的主要原因是盖层的岩性致密、碎屑颗粒极细、孔径小、渗透性差、无或少有开启裂缝。

(4)圈闭

圈闭是储集联合封闭而形成的能聚集并保存油气的场所。也就是储集层能作为储集油气容器的部分，它必须具备储集层和封闭条件两个基本要素。

圈闭的大小主要是由圈闭的有效容积确定的。它表示能容纳油气的最大体积，是评价圈闭的重要参数之一。一个圈闭的有效容积，取决于闭合面积、闭合高、封闭高度、储集层的有效厚度和有效孔隙率。

3.油气成藏过程

油气从分散有机质生成后必须有运移和聚集过程才能成为工业油气藏。

(1)油气运移

油气运移作用是指油气在地下因自然因素所引起的位置转移。按照时间顺序，把石油从细粒的生油岩中向外排出的过程叫初次运移。石油脱离母岩后的传导过程叫二次运移。此外，也有人将石油形成聚集之后所发生再次运移称为再运移或三次运侈。按照运移的方向又可分为侧向运移和垂向运移，或者顺层运移和穿层运移。

(2)油气聚集

油气在储集层中从高势区向低势区运移的过程中，遇到圈闭就不再继续运移而在其中聚集起来，形成油气藏。油气在圈闭中积聚形成油气藏的过程称为油气聚集。

(3)油气藏类型

在油气勘探和开发工作中，对油气藏进行分类时主要考虑圈闭的成因、封闭条件、形态、储集性能和油气本身的性质，以及压力等因素，分类方案很多。但勘探比较常用的是以圈闭为基础的油气藏分类。根据控制油气藏形成的地质因素，可将油气藏分为三大基本类别:构造油气藏、地层油气藏和水动力油气藏，以及由上述基本类型相结合的复合油气藏。各类油气藏可根据形成条件的差异，进一步划分若干亚类和具体形式(表6-6)。

表6-6 油气藏分类表

(据潘钟祥，1986修改)