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第一部分 采油地質基礎 一、沉積巖和沒積相

1. 巖石的定義是什么?組成地殼的巖石分為哪幾類?

巖石是在特定的條件下,由一種或多種礦物有規律組成的復雜的集合體。

組成地殼的巖石,根據其成因可分為巖漿巖、覺積巖、變質巖三大類,儲油條件最好的昌沒積巖。

2. 什么是巖漿巖?什么是變質巖?

由巖漿冷凝形成的巖石稱為巖漿巖。變質巖是地殼中已形成的巖石(巖漿巖、沉積巖或變質巖),在高溫、高壓及化學活動性流體的作用下 ,使原巖的成分、結構、構造發生改變所形成的巖石。

3. 什么是沉積巖?其形成可分為哪幾個階段?

沉積巖是指在地殼表層條件下,主要由母巖的風化產物、火山物質、有機物質等經過搬運、沉積及成巖作用而形成的巖石。

沒積巖的形成可以分為風化、搬運、沉積和成巖四個階段。 4. 什么是風化作用?其分為哪三種類型?它有哪些產物?

地表或接近地表的巖石在大氣、水、溫度和物作用的影響下,使其發生改變和破壞的作用叫風化作用。

風化作用可分為物理風化作用、化學風化作用和生物風化作用三種類型。 風化作用有三種產物,即碎悄物質、溶解物和殘余物質。 5. 引起物理風化作用的主要因素是溫度、水和風。

6. 什么是搬運作用?其有幾中類型?

母巖風化和剝蝕的產物,在流水、風冰川等自然運動和介質攜帶下,離開原地向它處遷移,這個過程稱為搬運作用。

搬運作用可分為機械搬運和化學搬運兩種。

7. 碎屑物質的搬運有幾種方式?

碎屑物質的搬運有推移搬運(或滾動搬運)和懸浮搬運(或懸移搬運)兩種。 8. 什么是分選度(即分選系數)?分選度分為幾級?

碎屑顆粒大小的均一程度稱為分選度。

分選度一般根據碎屑巖中主要粒級的含量劃分為三級

9. 什么是沉積作用?

母巖風化剝蝕的產物經過一定時間和一定距離的搬運之后,由于搬運力的減小或物理、化學條件的改變,被搬運的物質從搬運的介質中分離而沒積下來,這種過程稱為沉積作用。 10. 什么是成巖作用?成巖作用主要包括哪三個方面的內容? 由松散沉積物轉變為沉積巖所發生的一系列變化稱為沉積物的成巖作用,簡稱成巖作用。 成巖作用主要包括壓固脫水作用、膠結作用、重結晶作用和交代作用。 11.

什么叫膠結作用?常風的膠結物有哪些?

使松散的沉積物膠結在一起的使之成巖的作用叫膠結作用。常見的膠結物有鈣質、泥質、硅質和鐵質膠結物。

12. 鈣質膠結和泥質膠結各有何特點?

鈣質膠結的特點是致密堅硬,滴鹽酸瓜起泡;泥質膠結的特點是比較疏松。 13. 碎屑巖的膠結方式常見的有哪三種?其孔隙度大小如何? 有接觸膠結、孔隙膠結和基底膠結三種膠結方式。

接觸膠結孔隙度最大,孔隙膠結次之,基底膠結孔隙度最小。

14. 沉積巖可分為哪幾類?

根據沉積巖的成因和物成分,可將沉積巖分為四類:

(1) 碎屑巖。它是由碎屑和膠結物組成的沉積財,按粒度分為礫巖(顆粒直徑d>1mm)、

砂巖(0.1mm

(2) 粘土巖。它是由粘土礦物組成的沉積巖(顆粒直徑d<0.01mm),如泥巖、頁巖。 (3) 碳酸鹽巖。它是由碳酸鹽礦物組成的沉積巖,如石類巖、白云巖。 (4) 生物巖。它是由生物沉積物組成的沉積巖,如煤、油頁巖。 碳酸鹽巖和生物巖統稱為化學巖。 15. 碎屑巖與石油的關系如何?

碎巖是良好的儲油巖石。巖石中碎屑顆圓度、分選好,膠結物主要為泥質、鈣質而且含量少,碎屑巖的孔隙度、滲透率都較高,對儲油有利。 16.

砂巖按成分不同可分為哪幾類?

砂巖按成分不同可分為三大類:

(1) 石英砂巖。長石和巖屑含量都小于25%,石英含量有的可達90%以上。 (2) 長石砂巖。長石含量超過25%。 (3) 巖屑砂巖。巖屑含量超過25%。

17. 粘土巖與石油的關系如何?粘土巖大多形成于地殼長期穩定下降的湖泊、瀉湖、三

角洲、淺海地區,具有良好的生活條件。粘土巖的滲透性較差,又是儲集層的良好蓋層。 18. 主要的粘土礦物有哪幾類?常見的粘土礦物對油田注水開發有什么危害? 組成碎屑巖的主要粘土礦物有高嶺石、蒙脫石、伊利石、綠泥石等。組成粘土巖的主要粘土礦物有高嶺石、蒙脫石、水云母等。

常見的粘土礦物蒙脫石遇水膨脹,堵塞喉道,從而降低了儲油層的滲透率。高嶺石遇水發生顆粒運移,堵塞喉道,降低儲油層的的滲透率。 19. 沉積巖的顏色有哪三種?

沉積巖的顏色根據在因可分為繼承色、自生色和次生色、自生色和繼承色都是原生色。 20. 什么是沉積巖的結構?主要有哪幾種?

沉積巖的結構是指組成沉積巖的碎屑顆粒本身的特征(粒度、球度、圓度、形狀表面特征等)、膠結類型(接觸式、孔隙式及基底式等)。常見的結構有下列幾種:碎屑結構、化學結構和生物結構。 21. 什么是沉積巖的構造?

沉積巖的構造是指沉積巖各組分在空間上的分布、排列及相互組合關系。一般包括層理,

層面構造,層內構造(結核、縫合線等)。沉積巖的構造是沉積巖的重要的鑒別特征,也是劃分沉積相的重要標志之一。 22. 什么是沉積巖的層理?

指沉積巖中,在垂向上,由于巖石成分、結構顏色及定向性等變化而表現出的層狀構造。

層旦是沉積巖最重要特征之一,也是識別沉積環境的重要標志。 層理有水平層理、波狀層理、斜層理三種。

23. 細層與層系各是什么?

由兩個層理面所夾的最小單位叫細層,又稱紋層,是組成層理的最初級單位。細層巖性

均一,厚度極小,一般為數毫米至數厘米,后者僅見于礫巖中。 許多成分、結構厚度和產狀相似的同類的細層組合叫層系(叢系)。

24. 什么是沉積巖的沉積旋回?什么是沉積韻律?

在沉積巖的沉積過程中,碎屑物質的顆粒由粗到細或由細到粗的依次交替沉積,因而在地層沖面中相似成因的沉積層序重復出現,并形成有規律的組合。這種現象在地質上沉

積旋回。利用沉積旋回可進行地層的劃分和對比工作。

在巖體或巖層內部,其組成成分、粒級結構及顏色等在垂向上有規律的重復變化,這種現象叫韻律(韻律層理)。韻律有正韻律(巖石顆粒下粗上細)、反韻律(巖石顆粒下細上粗)和復合韻律(巖石顆粒上下粗、中間細)三種。 25. 沉積旋回有幾種類型?各有什么特點?

沉積旋回有三種類型:

(1)正旋回——巖性自下而上由粗變細。

(2)反旋回——與正旋回相反,巖性自下而上由細變粗。

(3)復合旋回——復合旋回是一個完整的沉積旋回,它包括正旋回和反旋回兩部分。巖性是上下粗、中間細。 26.

正旋回、反旋回和復合旋回是在什么狀態下形成的?

正旋回是沉積區處于下降狀態時,在水進過程中形成的;反旋回是沉積區處于上升狀態時,在水退過程中形成的;復合旋回是沉積區先沉降后上升,即水進后退過程中形成的。 27.沉積旋咽的劃分方法和依據是什么?

研究沉積旋回的目的在于認識沉積作用的規律性、掌握各類油層的層位特征,為油層對比提供依據。

研究沉積旋回的基本方法是:以巖心資料為基礎,從研究單井剖面的巖性組合特征及其在剖面上反復出現的規律性入手,首先初步劃分單井的沉積旋回,然后追溯對比各級沉積旋回的演變規律。

單井巖性組合特征的研究包括巖石類型、層間接觸關系、結構構造、古生物、礦物成、巖石化學成分等。其中以巖石類型和層間接觸關系最為重要。此外還需要研究上述各方面的相互演變關系以及組成單井剖面的基本巖石類型和各種組合類型。

沉積旋回的級次劃分,應根據需要解決的實際問題和各地沉積旋回的實際情況來確定。 (1) 一級沉積旋回。

其是受區域性構造運動控制的沉積旋回。它是一套包含整個油層的內的旋回性沉積。在全區有穩定的分布,包含有生油層與儲油層組合或儲油層與蓋層的組合。 (2) 二級沉積旋回。

該旋回受構造運動控制。為一級旋回中所包含的次級旋回,是不同沉積巖相段組成的旋回性沉積。

(3)三級沉積旋回。

其受局部構造運動控制,是二級旋回中包含的次級旋回,為同一沉積巖相段內的內個性質相近的四級旋回組成的旋回性沉積。

四級沉積旋回/

該旋回受水流條件及局部沉積作用的控制,為包含在三級旋回中的次級旋回,是由單一巖石組合類型旋回組成的旋回性沉積。

50.褶皺構造與斷裂之間有什么關系?

兩種構造之間有著密切聯系,在多數情況下是同時存在、相伴而生。如在形成背斜或向斜構造的同時,也會出現裂縫或斷層。

51.什么是斷層?斷層的基本要求有哪些? 斷層是斷裂的一種,是指巖層發生破裂后,并且斷塊沿斷裂面發生明顯的相對位移的斷裂構造。

斷層的基本要求如圖1-7所示。

(1)斷層面——巖層的破裂面,沿這個面兩側的巖石發生了明顯地相對位移。斷層面可以

是平面,也可以是曲面。

(2)斷層線——繼層面與地面的交線。

(3)斷盤——斷層面兩側的兩個巖塊。斷層面傾斜時,在斷層面以上的巖塊稱為上盤,在斷層面以

下的巖塊稱為下盤。依據斷層兩盤相對位移的方面,斷盤可分為上升盤和下降盤,相對上升的一盤稱為上升盤,相對下降的一盤稱為下降盤。

(3) 斷距(ab)——斷層兩盤未錯開時的相對應點,在錯開后相對滑動的距離。 52.斷層和單斜巖層產狀三要素是什么? 斷層和單斜巖層產狀三要素是:

(1)走向。斷層面(單斜巖層層面)與水平面的交線叫走向線,走向線的方向叫走向。它表示斷層的延伸方向。

(2)傾向。斷層面(單斜巖層層面)與走向線垂直的線叫傾斜線,傾斜線的水平投影方向叫斷層傾向。

(3)傾角。傾斜線與其水平投影間的夾角(銳角)叫斷層(單斜巖層)傾角。

53.斷層的基本類型及特征是什么?

斷層按兩盤沿斷層面相對位移的方向可以分為正斷層、逆斷層和平移斷層三種類型,如圖1-9所示。

(1) 正斷層——上盤沿傾斜的斷支央發生相對向下滑動,下盤相對上升的斷層。 (2) 逆斷層——上盤沿傾斜的斷層面發生相對賂上滑動,下盤相對下降的斷層。 (3) 平移斷層——斷層的兩盤沿斷層面走向的方向發生了相對位移,而無明顯的上升或

下降位移的斷層。它是由水平擠壓作用形成的。 54.判斷下下斷層存在的基本依據有哪些? (1)井下地層的重復與缺失。 (2)在短距離內同層厚度突變。

(3)在近距離內標準層海拔高程相差懸殊。 (4)石油性質的變異。

(5)折算壓力的油水界面的差異。

(6)在地層傾角測井矢量圖上的特征。 55.背斜構造、斷層與油氣的關系如何? 背斜構造是油氣聚集的主要場所之一。斷層與油氣的關系有兩重性,一方面可使已形成的油氣藏受到破壞,另一方面在適當條件下也可形成斷層摭擋類型的油氣藏,而且對于斷塊油氣藏的形成、分布起著控制作用。

56.地層間的接觸關系有幾種?

有兩種,即不整合接觸和不整合接觸。整合接觸是上下兩套巖層呈連續沉積、無沉積間斷的接觸關系。不整合接觸又可分為平行不整合(假整合)和角度不整合。 57.什么叫角度不整合?什么叫平行不整合?它們與油氣的關系如何?

當下伏地層形成以后,由于受強烈的地殼運動而產生褶皺、斷裂、彎曲作用、巖漿侵入等造成地殼上升,遭受風化剝蝕。當地殼兩次下沉接受沉積后,就形成上覆新時代地層。上覆新地層和下伏老地層產狀完全不同 ,其間有明顯地層缺失和風化剝蝕現象。這種接觸關系叫不整合接角或叫角度不整合。在沉積過程中,地殼運動使沉積區上升,受到剝蝕,沉積作用間斷,后來又下沉接受沉積,故其間缺失一部地層。因上、下兩套地層相互平行,其間存在一個假整合面。這種接觸關系稱為假整合或叫平行不整合。 地層間的不整合構造一方面可以仟為油氣運移通道,另一方面也可以形成不整合覆蓋類型的圈閉,有利于油氣聚集和油氣藏形成。

58.什么是古潛山?古潛山有幾種類型?

古潛山是埋藏在時代較新的地層中的一定地質歷史時期的潛山,也就是說,在一定的地質歷史時期形成的山頭被后期沉積的地層覆蓋起來,潛伏在地下,現在不能看到它,故稱為古潛山。古潛山實際上是一種古地貌形態,與現代地貌有相似之處。 古潛類型有:

(1)斷塊型古潛山。其是由斷盤(斷塊)的相對抬升而形成的。根據斷層的組合方式可分為單斷山和雙斷山古潛山。

(2)褶皺型古潛山。其系指在一定地質時期內由褶皺作用形成的古山頭,潛山本身是一個背斜。

(3)侵蝕殘丘型古潛山。其由侵蝕作用形成。由于郵露地表的巖石搞風化能力不同,搞風化能力強或較強的巖石就在古地形上形成高低起伏的殘丘、山頭、搞風化能力弱的巖石被風化剝蝕形成洼地。這些殘丘山頭被埋藏起來就形成古潛山。

59.古潛山與油氣的關系如何?

古潛山及其上面的超覆層與油氣的關系非常密切。古潛山本身在被新沉積地地層覆蓋前遭受風化剝蝕,巖石變得疏松,孔隙、裂縫發育,具備了儲集油氣的空間,是良好的儲集層。如古潛山上的披覆層是非滲透層,古潛山就形成了儲集油氣的圈閉。同時,超覆構造實際上是一個頂部沉積薄的背斜構造。也可形成儲集油氣圈閉。 三、油層物理性質

60.什么是油氣藏的物性?

油氣藏物性是指油氣儲層的巖石物理性質、儲層內流體的物理化學性質及其在地層條件下的相態和體積特性,以及巖石流體的分子表面現象和相互作用,油氣水的驅替機理等。研究油氣藏物性可為油氣田開發設計、動態分析以及提高最終采收率提供物理參數和物理依據,是油氣田開發重要研究課題之一。 61.什么是巖石物理性質?

其指巖石的力學、熱學、電學、聲學、放射學等特性參數的物理量。在力學特性中包括滲流特性和機械特性(硬度、彈性、壓縮及抗伸性、可鉆性、剪切性、塑性等)。巖石物性對油氣田最終采收率有重要影響。

62.什么是儲集巖的孔隙結構?

儲集巖的孔隙結構是指巖石所具有的孔隙和喉道的幾何形狀、大小、分布及其相互連通關系。 63.碎屑巖的四種基本組成部分是什么?

碎屑巖的四種基本組成部分是:

(1) 碎屑顆粒。其在整個巖石中占50%以上,是決定碎屑巖主要特征的組成部分。 (2) 雜基。雜基為粒度小于0.03mm的非化學沉淀顆粒。

(3) 膠結物。其主要為化學沉淀物質,如碳酸鈣、硅質、磷質、鐵質等。

(4) 孔隙。其指碎屑巖中未被固定物質所占據的部分。顯然,孔隙空間是碎屑巖的重要

組成部分,它們在儲集層內常被油、氣、水所充滿。 64.實際巖石的孔隙按大小一般可分為哪三類? 在實際巖石中的孔隙按大小一般可分為以下三類: (1) 超毛細管孔隙。

其為毛細管孔徑大于0.5mm(即500μm)或裂縫寬度大于0.25mm(即250μm)者。在此類孔隙中,流體在重力作用下可自由流動。巖石中的大裂縫、溶洞及未膠結的或膠結的疏松的砂層孔隙多屬此類。 (2) 毛細管孔隙。

毛細管也徑在0.5~0.0002mm(即500~0.2μm)之間,裂縫寬度在0.25~0.0001mm(即250~0.1





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