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1、Clq 2022/7/30第五章 油气的运移 Clq 2022/7/30第一节第一节 概述概述 要点：油气运移的含义、要点：油气运移的含义、阶段划分、基本方式阶段划分、基本方式第二节第二节 油气初次运移油气初次运移 要点：油气初次运移的温压条件、相态、通道、主要动力要点：油气初次运移的温压条件、相态、通道、主要动力第三节油气二次运移第三节油气二次运移 要点：要点：油气二次运移的阻力和主要动力、方向、通道、主油气二次运移的阻力和主要动力、方向、通道、主要时期；折算压力、流体势的定义；水流方向的确定。要时期；折算压力、流体势的定义；水流方向的确定。第五章 油气的运移 Clq 2022/7/30第一
2、节 概 述 油油气气运运移移可可以以导导致致石石油油和和天天然然气气在在储储集集层层的的适适当当部部位位（圈圈闭闭）的的富富集集，形形成成油油气气藏藏，这这叫叫做做油油气气聚聚集集。也也可可以以导导致致油油气气的的分分散散，使使油油气气藏藏消消失，此即油气藏被破坏。失，此即油气藏被破坏。油气运移油气运移:地壳中石油和天然气在各种天然因素作用下发地壳中石油和天然气在各种天然因素作用下发生的流动。生的流动。Clq 2022/7/30油气运移的证据Clq 2022/7/30油气运移的结果Clq 2022/7/30 根据时间顺序和介质条件的变化，可将油气运移分成两个阶段：根据时间顺序和介质条件的变化，
3、可将油气运移分成两个阶段：初次运移初次运移:油气自烃源岩层向储集层或运载层油气自烃源岩层向储集层或运载层(输导层输导层)的运移的运移 二次运移二次运移:油气进入储集层或运载层以后的一切运移油气进入储集层或运载层以后的一切运移Clq 2022/7/30Clq 2022/7/30油气运移的基本方式：油气运移的基本方式：1 1、扩散：、扩散：分子运动，使浓度梯度达到均衡。分子运动，使浓度梯度达到均衡。扩散方向从高浓度向低浓度。扩散方向从高浓度向低浓度。2 2、渗滤、渗滤：机械运动，整体流动，遵守能量守恒定律，：机械运动，整体流动，遵守能量守恒定律，流体流体由机械能高的地方向机械能低的地方流动。由机械
4、能高的地方向机械能低的地方流动。Clq 2022/7/30第二节 油气的初次运移 本 节 要 点1 1、了解油气初次运移的温压条件、介质孔渗性；、了解油气初次运移的温压条件、介质孔渗性；2 2、掌握油气初次运移的主要相态、通道特征；、掌握油气初次运移的主要相态、通道特征；3 3、掌握油气初次运移的主要动力特征，注意促使、掌握油气初次运移的主要动力特征，注意促使 产生异常高压的动力因素。产生异常高压的动力因素。Clq 2022/7/30 一、油气初次运移的温压条件和岩石介质孔渗性一、油气初次运移的温压条件和岩石介质孔渗性一、油气初次运移的温压条件和岩石介质孔渗性一、油气初次运移的温压条件和岩石介
5、质孔渗性 油气初次运移的温度：油气初次运移的温度：应与生成油气时温度相近，可能在应与生成油气时温度相近，可能在5050250250。对应的深。对应的深度取决于地温梯度。度取决于地温梯度。油气初次运移的油气初次运移的动动力：压力，力：压力，主要受控于深度。主要受控于深度。油气初次运移时岩石介质的孔渗性油气初次运移时岩石介质的孔渗性：烃源岩，孔渗条件很差；需克服巨大的烃源岩，孔渗条件很差；需克服巨大的Pc。Clq 2022/7/30二、油气初次运移的相态（物理状态）二、油气初次运移的相态（物理状态）二、油气初次运移的相态（物理状态）二、油气初次运移的相态（物理状态）主要相态主要相态主要相态主要相态
6、：连续的油相或气相连续的油相或气相连续的油相或气相连续的油相或气相。有机质向油气转化不同时期有机质向油气转化不同时期有机质向油气转化不同时期有机质向油气转化不同时期有所不同：有所不同：低成熟阶段，低成熟阶段，水溶相运移最有可能。水溶相运移最有可能。生油高峰阶段，生油高峰阶段，主要以游离油相运移。主要以游离油相运移。生凝析气阶段生凝析气阶段，以气溶油相运移。，以气溶油相运移。过成熟干气阶段，过成熟干气阶段，以游离气相运移。以游离气相运移。Clq 2022/7/30三、油气初次运移的通道三、油气初次运移的通道三、油气初次运移的通道三、油气初次运移的通道主相态主相态连续烃相。进入主生油期，含烃饱和度
7、大；连续烃相。进入主生油期，含烃饱和度大；主通道主通道微裂隙。微裂隙。成岩早期：成岩早期：主要相态主要相态分子溶液。分子溶液。孔隙度大，油气少；孔隙度大，油气少；主要通道主要通道连通孔隙。连通孔隙。成岩后期：成岩后期：孔隙度小孔隙度小Clq 2022/7/30 在细粒母岩中，未压实前，水的含量是非常多的，有机物生成烃的数量，与母岩中水的含量相比是非常小的，所以普遍认为，水是油气运移的载体。一切引起水体运动的动力因素，都是油气运移的动力。四、油气初次运移的动力四、油气初次运移的动力四、油气初次运移的动力四、油气初次运移的动力Clq 2022/7/301.1.压实作用压实作用2.2.流体热增压作用
8、流体热增压作用3.3.毛细管力作用毛细管力作用4.4.粘土脱水作用粘土脱水作用5.5.有机质的生烃作用有机质的生烃作用6.6.扩散作用扩散作用7.7.渗析作用渗析作用8.8.胶结和重结晶作用胶结和重结晶作用四、油气初次运移的动力四、油气初次运移的动力四、油气初次运移的动力四、油气初次运移的动力Clq 2022/7/30 机机理理类类似似于于挤挤压压含含水水的的海海绵绵一一样样，生生油油层层在在上上覆覆沉沉积积物物的的压压力力（地地静静压压力力）作作用用下下，其其孔孔隙隙中中的的水水以以及及油油气即要向外运移。气即要向外运移。在在岩岩石石学学上上，我我们们已已知知道道，泥泥岩岩的的压压缩缩率率很
9、很大大，而而砂砂岩岩却却较较小小，从从而而造造成成了了泥泥岩岩中中流流体体所所处处的的压压力力较较大大，而而砂砂岩岩中中流流体体的的压压力力较较小小（理理解解时时可可先先假假设设两两岩岩层层的的流流体体相相互互未未流流动动运运移移）由由此此造造成成了了二二岩岩层层之之间间的的流流体体压压力力差，从而使得生油岩中流体向储集层中运移。差，从而使得生油岩中流体向储集层中运移。1、压实作用Clq 2022/7/30 对于较薄的生油岩层，在上覆沉积物的均衡压实作用下，油气运移的载体水在1000m左右时即被很快排出。此时，有机质尚未大量生成油气，待达到1500m左右的油气生成的主要深度范围时，生油岩中所含
10、流体很少。要携带大量油气运移出去已不可能。不利于油气的聚集。Clq 2022/7/30 对于较厚或巨厚的生油岩层，由于流体排出面积所限，相对排出速度较小，以致在上覆负荷压力下，只有泥岩边部的水体能被及时排出而压实，使得负荷的一部分被流体所支撑，从而产生了与该岩层深度不相适应的异常高压。所谓异常高压也就是指高于正常流体压力的压力现象。自然界这种异常压力分布较普遍，从新生界到古生界地层都有，但主要见于中新生界地层中。Clq 2022/7/30 造成异常高压的根本原因是沉积物对压实作用受阻，此外，后面主要讲的蒙脱石脱水、水热增压、烃类聚集、构造作用等因素都能增大孔隙的高压异常。异常高压体系基本上是封
11、闭的，流体的流动受阻，流体的排出较为缓慢，延迟了流体排出的时间。Clq 2022/7/30 异常高压不仅对油气运移有利，而且对油气聚集异常高压不仅对油气运移有利，而且对油气聚集有利，对油气的保存也有利，具体表现在有利，对油气的保存也有利，具体表现在4方面方面：首先，由于异常高压的出现，延迟了水体排出的首先，由于异常高压的出现，延迟了水体排出的时间，当水体排出时间延迟到油气生成的深度以后时时间，当水体排出时间延迟到油气生成的深度以后时（约米），则异常高压作用释放的水，将携（约米），则异常高压作用释放的水，将携带油气一起排出生油岩层，进入油气易于运移的储集带油气一起排出生油岩层，进入油气易于运移的
12、储集层，使油气得以再次运移而聚集。层，使油气得以再次运移而聚集。同时，由于异常高压作用，使得岩层孔隙度较大，同时，由于异常高压作用，使得岩层孔隙度较大，载油的水体较多；且处于较高温度和较高压力下的水，载油的水体较多；且处于较高温度和较高压力下的水，有利于油在水中的溶解，有利于水对油气的载运。有利于油在水中的溶解，有利于水对油气的载运。Clq 2022/7/30 延迟了油气运出母岩的时间，从而为圈闭的形延迟了油气运出母岩的时间，从而为圈闭的形成提供了更多的机会。成提供了更多的机会。油气聚集以后，可以受到高压的保护而形成压油气聚集以后，可以受到高压的保护而形成压力盖。有利于油气的保存。力盖。有利于
13、油气的保存。异常高压可以维持相当长的地质时间，直到释异常高压可以维持相当长的地质时间，直到释放至静水压力水平。放至静水压力水平。由于异常高压的出现，使得岩层有较高的流体由于异常高压的出现，使得岩层有较高的流体含量和孔隙度。造成了与正常压实不相符的欠压实含量和孔隙度。造成了与正常压实不相符的欠压实状态或非均衡状态。状态或非均衡状态。Clq 2022/7/30 所以，油气运移的总体规律是：从高压的生油岩向低压区，即向上或向下流向储集层；从盆地中心移向边缘。Clq 2022/7/302、流体热增压作用 随着生油岩埋深的增加，地层温度升高，温度随着生油岩埋深的增加，地层温度升高，温度的增加对油气初次运
14、移的作用主要体现在以下五个的增加对油气初次运移的作用主要体现在以下五个方面：方面：1、温度增加有利于有机质降解出液态或气态烃、温度增加有利于有机质降解出液态或气态烃类物质，引起流体积累和压力增大。有利于油气的类物质，引起流体积累和压力增大。有利于油气的排出。排出。2、温度增加有助于解脱烃类粘土物质的吸附，、温度增加有助于解脱烃类粘土物质的吸附，促进烃的流动。促进烃的流动。Clq 2022/7/30 3、温度增加降低流体粘度和油水界面的、温度增加降低流体粘度和油水界面的张力便于烃类液体流动。张力便于烃类液体流动。4、在主生油深度范围内，温度增加，使、在主生油深度范围内，温度增加，使烃在水中的溶解
15、度增加。烃在水中的溶解度增加。5、热水增压作用，温度升高，水体膨胀，、热水增压作用，温度升高，水体膨胀，促使流体运移。促使流体运移。热力作用造成的运移方向是由高温区向低热力作用造成的运移方向是由高温区向低温区，从地层深处向地层浅处，从盆地中心到温区，从地层深处向地层浅处，从盆地中心到盆地边缘。盆地边缘。Clq 2022/7/303、毛细管力 微小的毛细管中的液体在毛细管力的作用下上升，微小的毛细管中的液体在毛细管力的作用下上升，同样，石油在毛细管力的作用下，也同样发生运移。同样，石油在毛细管力的作用下，也同样发生运移。在在油油、气气、水水的的岩岩层层中中，由由于于石石油油的的表表面面张张力力仅
16、仅为为水水的的，水水比比油油更更易易润润湿湿岩岩石石，由由理理论论知知，毛毛细细管管力力指指向向润润湿湿性性小小的的流流体体，故故在在油油水水界界面面上上，毛毛细细管管力力指指向向石石油油，即即在在油油水水共共存存的的孔孔隙隙中中，在在水水与与油油接接触触的的界界面面处，水对油有一排挤推动力。处，水对油有一排挤推动力。因因岩岩石石中中孔孔隙隙大大小小很很不不均均匀匀，使使得得各各地地的的毛毛细细管管力力不不同同，在在这这种种压压力力差差的的作作用用下下，使使水水将将石石油油从从细细小小的的孔孔隙隙中中排排挤挤出出去去，进进入入大大孔孔隙隙即即从从粘粘土土岩岩中中挤挤出出，进进入入砂砂质岩，质岩，当当然然这这种种作作用用是是很很有有限限的的，只只发发生生在在粘粘土土岩岩与与砂砂质质岩的接触带，而且距离有限。岩的接触带，而且距离有限。Clq 2022/7/30 温度、压力对毛细管作用也有一定影响，据计算温度、压力对毛细管作用也有一定影响，据计算5000米深处的温度下，毛细管作用至少要降低一半。米深处的温度下，毛细管作用至少要降低一半。岩石的孔隙都可看成纵横交错的毛细管，当油、水岩石的孔隙都
