石油地质学核心概念
石油的成因与来源
石油是由古代海洋或湖泊中的有机质(如藻类、浮游生物)在缺氧环境下沉积,经过长期的地质作用(热降解、催化裂解等)形成的,主要理论包括:
- 有机成因说:主流观点,认为石油源于生物有机质。
- 无机成因说:少数理论,认为石油可能来自地球深部的无机化学反应。
烃源岩(Source Rock)
烃源岩是生成石油和天然气的岩石,通常为富含有机质的页岩或泥岩,评价烃源岩的关键指标包括:
- 有机质丰度(TOC):总有机碳含量,一般>1%才具有生烃潜力。
- 有机质类型(I、II、III型干酪根):I型(藻类)生油潜力最高,III型(陆源植物)主要生气。
- 成熟度(Ro):镜质体反射率衡量,0.5%~1.3%为生油窗,>1.3%主要生气。
石油运移(Migration)
石油从烃源岩向储集岩运移的过程,包括:
- 初次运移:石油从烃源岩排出,主要依靠压实作用和微裂缝。
- 二次运移:石油在储层中沿孔隙或断裂系统运移,受浮力、毛细管力等影响。
储集岩(Reservoir Rock)
能够储存石油的岩石,需具备良好的孔隙度和渗透率,常见类型:
- 碎屑岩储层:砂岩(孔隙度10%~30%)。
- 碳酸盐岩储层:石灰岩、白云岩(易受溶蚀形成次生孔隙)。
圈闭(Trap)与盖层(Seal)
- 圈闭:阻止石油继续运移的地质构造,分为构造圈闭(背斜、断层)、地层圈闭(不整合、岩性变化)和复合圈闭。
- 盖层:致密岩层(如页岩、盐岩)覆盖在储层之上,防止油气逸散。
石油地质勘探关键技术
地震勘探(Seismic Survey)
利用地震波反射信号探测地下构造,包括:
- 2D地震:初步勘探,成本低但分辨率有限。
- 3D地震:高精度成像,用于精细构造解释。
- 4D地震(时移地震):监测油田开发动态。
测井技术(Well Logging)
通过井下仪器测量岩石物理性质,常用测井方法:
- 电阻率测井:识别含油气层。
- 声波测井:计算孔隙度。
- 自然伽马测井:区分泥岩与砂岩。
岩心分析(Core Analysis)
直接观察储层岩石的孔隙结构、流体饱和度等,为储量计算提供依据。
石油地质考试高频考点
- 生储盖组合:理解烃源岩、储层、盖层的匹配关系。
- 油气藏类型:背斜油气藏、断层油气藏、地层油气藏等。
- 石油系统(Petroleum System):包括烃源岩、运移路径、圈闭、保存条件等要素。
- 储量分类:探明储量、控制储量、预测储量的区别。
- 非常规油气:页岩油、致密气、煤层气的成藏特点。
备考建议
- 掌握基础理论:重点理解石油生成、运移、聚集的全过程。
- 结合实例分析:如中东碳酸盐岩油田、北美页岩油气藏等。
- 多做习题:历年真题和模拟题有助于熟悉考试题型。
- 关注行业动态:非常规油气、深海勘探等前沿技术可能成为考点。
参考文献
- Selley, R. C., & Sonnenberg, S. A. (2014). Elements of Petroleum Geology. Academic Press.
- North, F. K. (1985). Petroleum Geology. Springer.
- AAPG(美国石油地质学家协会)技术报告与论文。
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