石油勘探开发基础知识.ppt

1、石油勘探开发基础知识石油勘探开发基础知识前前 言言 油气勘探油气开发钻井勘探地震勘探 重力、电磁勘探油气集输油气生产油气藏开发油气藏评价勘探开发过过 程程 物 探钻井工程 测 井石油地质油藏工程采油工程地面工程油气储运经营管理勘探开发前 言 专专 业业石油勘探开发基础知识石油勘探开发基础知识 石油与油藏基本知识石油与油藏基本知识 石油勘探石油勘探 钻井与完井钻井与完井 油田开发油田开发石石 油油 石油和天然气是当今世界最重石油和天然气是当今世界最重要的要的能源能源，石油在世界能源中的比，石油在世界能源中的比例超过了例超过了50%50%。另外，石油也是十分。另外，石油也是十分重要的重要的化工原料

2、化工原料，可用于生产化工，可用于生产化工产品达产品达30003000多种。因此，石油被喻多种。因此，石油被喻为为“工业的血液工业的血液”。石油勘探开发基础知识石油勘探开发基础知识石油是什么石油是什么 石油是一种复杂的天然有机物，主要由被石油是一种复杂的天然有机物，主要由被称为烃的化合物组成。称为烃的化合物组成。烃的主要分子成分是碳（烃的主要分子成分是碳（C C）和氢（）和氢（H H），），石油中的烃类主要是烷烃（分子式为石油中的烃类主要是烷烃（分子式为C Cn nH H2n+22n+2，如甲烷如甲烷CHCH4 4）。其中）。其中1 14 4个个C C的烷烃为的烷烃为气体气体（天然气）；（天然气

3、）；5 51616个个C C的烷烃为的烷烃为液体液体（石油）；（石油）；1717个以上个以上C C的烷烃为的烷烃为固体固体，如石蜡、沥青等。，如石蜡、沥青等。石油勘探开发基础知识石油勘探开发基础知识石油的性质石油的性质 石油形成于地下几千米的深处，由于不石油形成于地下几千米的深处，由于不同地质环境生成的组分不同，导致不同地质同地质环境生成的组分不同，导致不同地质层位、不同油田所产出的石油的层位、不同油田所产出的石油的物理性质物理性质各各不相同。不相同。大部分石油相对密度介于大部分石油相对密度介于0.75-1.00.75-1.0之间，之间，小于小于0.940.94的为的为轻质油轻质油，大于，大于

4、0.940.94的为的为重质油重质油。石油的粘度相差较大，地下粘度大于石油的粘度相差较大，地下粘度大于50mPa50mPas s为为稠油稠油。石油勘探开发基础知识石油勘探开发基础知识石油的特点石油的特点 石油和天然气是一种流体矿床，其与一石油和天然气是一种流体矿床，其与一般矿床的区别：般矿床的区别：一、具有可流动性：一、具有可流动性：油气目前存在的位油气目前存在的位置与其生成时的位置可能相差很远。置与其生成时的位置可能相差很远。二、存在于岩石的细小孔隙中：二、存在于岩石的细小孔隙中：开采时开采时要靠地层的压力或人工加压才能把它们挤出要靠地层的压力或人工加压才能把它们挤出来，而且最终也只能采出一

5、部分，不能完全来，而且最终也只能采出一部分，不能完全采出来。采出来。石油勘探开发基础知识石油勘探开发基础知识 油气矿床的特殊性决定了油气的勘探和油气矿床的特殊性决定了油气的勘探和开发的难度相当大。开发的难度相当大。勘探方面，迄今为止，还没有十分有效勘探方面，迄今为止，还没有十分有效的探测手段解决的探测手段解决直接找油直接找油的问题；的问题；油田开发方面，石油的采收率一般在油田开发方面，石油的采收率一般在50%50%以下，我国平均采收率为以下，我国平均采收率为30%30%左右。左右。石油勘探开发基础知识石油勘探开发基础知识什么是油气藏什么是油气藏 油气存在于地下的油气存在于地下的储集层储集层中，

6、储集层中中，储集层中具有阻止油气运移的遮挡条件、可以聚集油具有阻止油气运移的遮挡条件、可以聚集油气的特定场所叫气的特定场所叫圈闭圈闭，圈闭中聚集了一定规，圈闭中聚集了一定规模的油气就叫油气藏。模的油气就叫油气藏。石油勘探开发基础知识石油勘探开发基础知识油气藏的形成过程油气藏的形成过程油气藏的形成可以分成三个阶段：油气藏的形成可以分成三个阶段：油气的生成油气的生成 油气的运移油气的运移 油气的保存油气的保存石油勘探开发基础知识石油勘探开发基础知识油气的生成油气的生成 关于石油的形成有许多假说，目前较为关于石油的形成有许多假说，目前较为普遍认可的一种学说为普遍认可的一种学说为有机成因说有机成因说：

7、石油是：石油是由沉积岩中的有机质转化而来的。由沉积岩中的有机质转化而来的。早在远古时期，海洋中出现了大量的低早在远古时期，海洋中出现了大量的低等等生物生物，这些早期生物是构成石油有机质的，这些早期生物是构成石油有机质的主要来源。主要来源。石油勘探开发基础知识石油勘探开发基础知识油气藏的形成过程油气藏的形成过程油气的生成油气的生成 这些有机质在这些有机质在还原还原（缺氧）环境下随沉（缺氧）环境下随沉积物一同沉积下来，随着后续沉积物的不断积物一同沉积下来，随着后续沉积物的不断累积，这些有机质的埋藏深度也不断增加，累积，这些有机质的埋藏深度也不断增加，其受到的其受到的压力压力和和温度温度也不断加大。

8、当温度和也不断加大。当温度和压力达到一定限度时，有机质在细菌和压力达到一定限度时，有机质在细菌和催化催化作用下作用下逐渐逐渐向石油转化。这个转化过程大致向石油转化。这个转化过程大致可分为可分为生物催化生物催化、热降解生油热降解生油、热裂解生气热裂解生气三个阶段。三个阶段。石油勘探开发基础知识石油勘探开发基础知识油气藏的形成过程油气藏的形成过程油气的运移油气的运移 油气在生油岩中生成，由于生油岩很致油气在生油岩中生成，由于生油岩很致密，没有储集能力，因此，生成的油气要向密，没有储集能力，因此，生成的油气要向相邻的孔隙性和渗透性较好的储集岩中转移相邻的孔隙性和渗透性较好的储集岩中转移初次运移初次运

9、移；进入储集岩层中的油气在构造力、浮力进入储集岩层中的油气在构造力、浮力和水动力作用下沿岩层上倾方向运移，遇到和水动力作用下沿岩层上倾方向运移，遇到有遮挡条件的场所（圈闭）就会停止运移，有遮挡条件的场所（圈闭）就会停止运移，聚集在那里，形成油气藏聚集在那里，形成油气藏二次运移二次运移。石油勘探开发基础知识石油勘探开发基础知识油气藏的形成过程油气藏的形成过程油气的保存油气的保存 油气经过初次运移和二次运移聚集在圈油气经过初次运移和二次运移聚集在圈闭中，形成油气藏。油气藏形成后，如果发闭中，形成油气藏。油气藏形成后，如果发生构造运动，使原来的圈闭扩大，则油气藏生构造运动，使原来的圈闭扩大，则油气藏

10、可能被进一步充满；如果构造运动使原来的可能被进一步充满；如果构造运动使原来的圈闭被破坏，则其中的油气将重新运移，聚圈闭被破坏，则其中的油气将重新运移，聚集到新的圈闭中。由此可见，油气的保存过集到新的圈闭中。由此可见，油气的保存过程是一个程是一个动态动态的保存过程。的保存过程。油气藏的形成过程油气藏的形成过程石油勘探开发基础知识石油勘探开发基础知识油气藏的形成条件油气藏的形成条件 油气藏的形成需要三个不可缺少的物质油气藏的形成需要三个不可缺少的物质条件：条件：“生储盖生储盖”组合组合 有效圈闭有效圈闭 运移通道运移通道石油勘探开发基础知识石油勘探开发基础知识“生储盖生储盖”组合组合 生油岩生油岩

11、：能够提供工业价值的生烃岩石叫生油：能够提供工业价值的生烃岩石叫生油岩或烃源岩。盆地内某一生油层系分布的区域叫做岩或烃源岩。盆地内某一生油层系分布的区域叫做生油区或油源区。生油区或油源区。适合生油岩发育的环境是水体宁静（缺氧）、适合生油岩发育的环境是水体宁静（缺氧）、有丰富低等水生生物的地区（如深湖、浅海等），有丰富低等水生生物的地区（如深湖、浅海等），因此理想的生油岩都是因此理想的生油岩都是泥岩泥岩和和碳酸盐岩碳酸盐岩。生油岩中。生油岩中所含有机质的数量、类型、热演化程度决定生油岩所含有机质的数量、类型、热演化程度决定生油岩的的生烃能力生烃能力。石油勘探开发基础知识石油勘探开发基础知识油气藏

12、的形成条件油气藏的形成条件“生储盖生储盖”组合组合 储集岩储集岩：孔隙性和渗透性较好，能够储：孔隙性和渗透性较好，能够储存石油和天然气的岩石叫储集岩。常见的储存石油和天然气的岩石叫储集岩。常见的储集岩主要有集岩主要有砂岩砂岩和裂缝、溶洞发育的和裂缝、溶洞发育的碳酸盐碳酸盐岩岩，我国绝大多数油田是砂岩油田。适合储，我国绝大多数油田是砂岩油田。适合储集岩发育的沉积环境主要有河流相、三角洲集岩发育的沉积环境主要有河流相、三角洲相、滨湖（海）相等。相、滨湖（海）相等。石油勘探开发基础知识石油勘探开发基础知识油气藏的形成条件油气藏的形成条件“生储盖生储盖”组合组合 储集岩的评价指标：储集岩的评价指标：孔

13、隙度孔隙度：岩石孔隙总容积与该岩石总体积之比：岩石孔隙总容积与该岩石总体积之比的百分数，一般为的百分数，一般为10%10%35%35%；渗透率渗透率：表示储集岩允许在其间流动的能力。：表示储集岩允许在其间流动的能力。含油饱和度含油饱和度：油层孔隙中石油的体积占油层有：油层孔隙中石油的体积占油层有效孔隙体积的百分数。效孔隙体积的百分数。石油勘探开发基础知识石油勘探开发基础知识油气藏的形成条件油气藏的形成条件“生储盖生储盖”组合组合 盖层盖层是一种致密的非渗透性岩层，盖在是一种致密的非渗透性岩层，盖在储集层之上，阻止油气向上渗透或扩散，起储集层之上，阻止油气向上渗透或扩散，起保护油层的作用。盖层岩

14、性多为致密的泥质保护油层的作用。盖层岩性多为致密的泥质岩或石膏岩，其次为碳酸盐岩。一般来讲，岩或石膏岩，其次为碳酸盐岩。一般来讲，一套生油岩同时可以作为其下面的储集岩的一套生油岩同时可以作为其下面的储集岩的盖层。盖层。石油勘探开发基础知识石油勘探开发基础知识油气藏的形成条件油气藏的形成条件“生储盖生储盖”组合组合 生油层、储集层、盖层对油气藏的形成生油层、储集层、盖层对油气藏的形成有不同的作用，它们在空间上的搭配形式叫有不同的作用，它们在空间上的搭配形式叫“生储盖生储盖”组合组合。主要有以下三种有效的组。主要有以下三种有效的组合形式：合形式：石油勘探开发基础知识石油勘探开发基础知识油气藏的形成

15、条件油气藏的形成条件什么是圈闭什么是圈闭 圈闭是储集层中可以圈定封闭油气的特圈闭是储集层中可以圈定封闭油气的特殊场所，它具备遮挡、封闭条件并具有储集殊场所，它具备遮挡、封闭条件并具有储集能力，可阻止油气继续运移，使其聚集起来能力，可阻止油气继续运移，使其聚集起来形成油气藏。形成油气藏。由于油气在浮力作用下由低处向高处运由于油气在浮力作用下由低处向高处运移，因此圈闭要圈住油气必须在储集层上方移，因此圈闭要圈住油气必须在储集层上方或侧方有遮盖和遮挡条件。或侧方有遮盖和遮挡条件。石油勘探开发基础知识石油勘探开发基础知识油气藏的形成条件油气藏的形成条件什么是圈闭什么是圈闭 衡量圈闭大小取决于圈闭的形态

16、参数：衡量圈闭大小取决于圈闭的形态参数：溢出点、闭合高度、闭合面积。溢出点、闭合高度、闭合面积。石油勘探开发基础知识石油勘探开发基础知识油气藏的形成条件油气藏的形成条件什么是有效圈闭什么是有效圈闭 有效的圈闭形成时间不能晚于油气大量有效的圈闭形成时间不能晚于油气大量运移的时间，否则它就不能捕获油气；圈闭运移的时间，否则它就不能捕获油气；圈闭的分布位置也不能离油源区太远，否则也不的分布位置也不能离油源区太远，否则也不利于捕获油气。利于捕获油气。石油勘探开发基础知识石油勘探开发基础知识油气藏的形成条件油气藏的形成条件运移通道是什么运移通道是什么 油气藏形成要经历一个油气运移和聚集油气藏形成要经历一个油气运移和聚集的过程，油气由源岩到圈闭的运移途径叫运的过程，油气由源岩到圈闭的运移途径叫运移通道。常见的运移通道包括移通道。常见的运移通道包括断层断层和和不整合不整合面面，断层是油气垂向运移的通道，而不整合，断层是油气垂向运移的通道，而不整合面则是长距离横向运移的通道。如果储集层面则是长距离横向运移的通道。如果储集层孔隙性和渗透性较好，而且横向延伸稳定，孔隙性和渗透性较好，而且横向延伸稳定，也可