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堪查习题集全终稿
石油地质学
实验及习题集
(适用于勘查专业)
李潍莲
中国石油大学(北京)地球科学学院
2012.2
实验一原油、烃源岩、储集岩样品观察与描述………………………………………2
习题一烃源岩评价…………………………………………………………………………3
习题二圈闭及油气藏类型的识别……………………………………………………..8
习题三流体势与油气运移分析………………………………………………………..12
习题四油气藏形成时间的确定………………………………………………….…….15
习题五圈闭发育史及圈闭时间有效性分析.…….16
实验一原油、烃源岩、储集岩样品观察与描述
一、原油样品观察
主要对不同原油样品的颜色、比重、粘度、荧光性、溶解性等物理性质进行观察对比。
其次观察石油固体沥青标志,通过观察进而对石油的自然氧化作用及油气藏破坏的标志建立起感性认识。
二、烃源岩样品观察
分别对泥质岩类烃源岩和碳酸盐岩烃源岩进行观察,观察其颜色、成分、结构、构造、生物化石、沉积环境标志矿物等。
原生颜色(尤其粘土岩),是判断沉积环境及富含有机质的标志之一,应注意区分原生色和风化色。
生物化石,要特别注意微体化石的含量和分布。
沉积环境标志矿物主要指的是分散状的黄铁矿、菱铁矿、石膏等矿物的含量和分布。
油页岩的观察要注意颜色、味道、光泽及可燃性。
三、储集岩样品观察
碎屑岩储集层的观察:
观察其颜色、结构、成分、构造。
颜色要注意区分新鲜和风化面颜色;结构要估计碎屑及胶结物的相对含量、碎屑的粒级、圆度及分选;成分包括碎屑成分和胶结成分。
碳酸盐岩储集层的观察:
要特别注意对缝缝洞洞的观察描述,如缝洞类型、大小、密度、分布状态等。
其它岩类储集层的观察:
岩浆岩、变质岩、泥质岩类储集层要特别注意对裂缝的观察描述,如裂缝宽度、大小、产状、间距、密度、充填性质等。
对于火山岩储集层还需注意观察气孔构造。
习题一烃源岩评价
一、目的
1、复习巩固现代油气成因理论,用以讨论沉积盆地的生油气情况。
2、学会综合应用地质和地球化学资料,评价烃源岩的优劣,预测有利的烃源岩分布区。
二、要求
1、根据表1-1中的数据绘制暗色泥岩厚度、有机碳含量、镜质体反射率等值线平面图,根据丰度指标和演化指标对烃源岩进行评价,预测出有利烃源岩分布区。
三、具体步骤
某坳陷背斜及西部斜坡上所钻各探井S3顶面深度、泥岩厚度及各项地化指标数据已列入表1-1。
S1油层顶构造图见图1-1。
1.绘制S3暗色泥岩厚度等值线平面图(图1-2)
2.绘制S3暗色泥岩有机碳含量等值线平面图(图1-3);
3.以Ro=0.5%,1.2%勾出S3镜质体反射率等值线,并以此为界限用不同的颜色划分出有机质演化和成熟程度不同的区域(未成熟区、成熟区、高成熟区)(图1-4);
4.综合分析暗色泥岩厚度、有机碳含量、镜质体反射率等值线平面图,把上述三张图的信息叠合,绘制该坳陷S3烃源岩综合评价图,预测出有利烃源岩分布区(图1-5);
5.根据该坳陷综合评价图,编写简单的烃源岩综合评价报告。
表1-1某坳陷各探井S3泥岩厚度及其各项地化指标数据表
井号
S3顶面深度(m)
泥岩厚度
(m)
灰黑色泥岩厚度
(m)
有机碳C
%
氯仿沥青“A”%
“A”/C
总烃/C
饱和烃
%
芳烃
%
镜质体反射率R0
%
正烷烃OEP
地温(℃)
1
1300
200
90
1.5
0.152
0.101
2
40
0.45
1.35
58
2
1500
250
150
1.6
0.33
0.206
5
58
18
0.8
1.16
68
3
1400
140
42
1.4
0.19
0.136
2.5
51
13
0.5
1.22
60
4
930
130
39
1
0.08
0.08
0.4
32
0
0.4
2.53
40
5
1600
220
143
1.5
0.31
0.207
5.1
62
20
0.9
1.19
70
6
1800
140
63
1.46
0.23
0.158
5
62
18
1
1.08
78
7
2000
280
238
1.5
0.16
0.107
3
52
5
1.3
1.06
86
8
850
30
6
0.25
0.02
0.08
0.4
30
0
0.3
4.71
39
9
1100
120
18
1.1
0.092
0.084
0.6
35
0
0.4
2.06
48
10
850
20
2
0.23
0.015
0.0654
0.5
30
0
0.3
4.62
39
11
2100
240
180
1.6
0.16
0.1
2
34
5
1.3
1.07
90
12
1950
280
196
1.82
0.36
0.198
4.5
50
9
1.05
1.14
80
13
1400
167
112
1.6
0.25
0.156
2.1
50
12
0.5
1.18
60
14
850
130
22
0.3
0.02
0.067
0.2
30
0
0.25
4.43
39
15
1700
200
140
1.83
0.38
0.208
6
68
18
0.8
1.07
67
16
1200
80
32
0.31
0.025
0.081
0.9
34
0
0.4
2.32
54
17
1000
125
44
0.52
0.037
0.071
0.3
30
0
0.35
2.8
40
18
1250
90
27
0.31
0.029
0.094
1
37
5
0.45
1.81
56
19
1600
130
98
1.8
0.39
0.217
5.5
62
20
0.8
1.09
70
20
900
40
8
0.25
0.018
0.072
0.5
18
0
0.3
3.29
41
21
1870
130
65
0.3
0.03
0.1
1.2
58
10
1
1.12
80
图1-1某坳陷S1顶面构造图
图1-2某坳陷S3暗色泥岩厚度等值线平面图
图1-3某坳陷S3暗色泥岩有机碳含量等值线平面图
图1-4某坳陷S3镜质体反射率等值线平面图
图1-5某坳陷S3烃源岩综合评价图
习题二圈闭及油气藏类型的识别
一、目的
圈闭是油气聚集的场所,是形成油气藏的基本要素。
圈闭的类型及形成条件不仅对油气藏形成起着决定性的作用,而且对油气田的勘探和开发亦有重大的实际意义。
不同类型油气藏所采用的勘探方法及部署不同,开发方案也不同。
因此,正确鉴别圈闭和相应的油气藏类型是石油地质勘探工作的重要任务之一。
本次实习的主要目的,是通过所给的储集层顶面或盖层底面的构造图、储集层分布图以及气油水分布图,确定圈闭和油气藏类型,圈定圈闭的闭合面积,绘制圈闭和油气藏横剖面图;对照平面和剖面图建立立体概念,以便更好地理解和掌握不同类型圈闭和油气藏在平面图和横剖面图上的特点。
二、具体步骤和要求
1、阅读图2-1,完成下列要求:
(1)在平面图上找出溢出点位置(用字母C表示),圈定各圈闭的闭合面积(用阴影线表示),计算闭合高度,并确定各圈闭的类型。
(2)作II’剖面图(纵比例尺1:
10000),并分析断层的侧向封闭性(储层厚50米)。
图2-1某储集层顶面构造图
2、阅读图2-2、图2-3、图2-4,完成下列要求:
(1)阅读图2-2、图2-3、图2-4,在平面图上圈定各圈闭的闭合面积(用阴影线表示)。
(2)绘制给定剖面线的剖面图。
(3)对照平面和剖面图特点,确定各圈闭的类型。
图2-2某地层构造图
图2-3不整合面及某储集层顶面构造图(注:
储层厚度50米)
图2-4某区S层底面构造图及T砂层等厚度图
3、阅读图2-5,完成下列要求:
(1)确定图中油藏数目及油藏类型;
(2)圈出每个油藏的含油边界及含油面积,求出每个油藏的含油高度;
(3)圈出每个圈闭的闭合面积,求出每个圈闭的闭合高度;
(4)推测各断裂开启与封闭的性质。
资料说明
(1)该油层为一巨厚的砂岩层
(2)几口产油井油见水深度数据见表2-1
表2-1水距油层顶面深度数据表
井号
水距油层顶面深度(米)
10
20
11
28
12
12
13
5
14
10
15
4
图2-5某油田油层顶面构造图
习题三流体势与油气运移分析
一、目的
1、复习巩固石油和天然气运移的基本概念、基本特征、控制因素和分析方法。
2、理解和掌握流体势的概念,通过计算流体势能的大小,分析流体势对油气的运移和聚集的影响。
二、要求和步骤
1、根据表3-1所给的资料,绘制出某坳陷某背斜、西斜坡各探井S1段油水性质等值线图(可绘制密度等值线图)。
2、利用所做的等值线图综合分析某坳陷某背斜、斜坡的油水性质变化特征及其原因。
3、根据图3-2所示的某坳陷某背斜、西斜坡各探井S1段储集层顶面构造图和表3-2所示的该段储集层的压力测试数据,计算该段储层流体势大小,并绘制流体势平面等值线图(图3-3)。
4、根据所作图件分析并结合习题一的内容,分析某坳陷某背斜、西斜坡各探井S1段储集层油源位置和油气运移方向,编写分析报告。
表3-1某坳陷某背斜、西斜坡S1段油层物理性质及化学成分数据表
项目
井号
密度g/cm3
粘度
mpa-s
含蜡量%
含胶质+沥青质%
含硫量%
正烷烃中低碳/高碳
1
0.835
21
15
14
0.03
1.2
2
0.848
22
15
15
0.04
0.9
3
0.858
23
11
16
0.05
1.4
4
0.847
22
12
14
0.04
1.5
5
0.857
27
16
16
0.05
1.0
6
0.869
24
15
17
0.13
1.2
7
0.857
23
19
16
0.05
0.7
8
0.870
25
11
24
0.12
1.8
9
0.865
24
12
20
0.07
1.2
10
0.866
22
8
22
0.08
2.0
11
0.868
24
17
24
0.11
0.8
12
0.870
25
19
26
0.14
0.7
13
0.877
25
12
22
0.16
1.5
14
0.893
37
8
28
0.21
2.0
15
0.860
20
16
16
0.09
0.8
16
0.878
27
14
20
0.14
1.3
17
0.875
28
15
19
0.12
1.7
18
0.891
40
10
30
0.20
2.1
19
0.861
22
18
14
0.11
0.9
20
0.892
42
8
34
0.24
2.0
21
0.855
24
19
10
0.08
0.7
表3-2某坳陷某背斜、西斜坡S1段储层地层压力数据表
井号
地层压力(MPa)
井号
地层压力(MPa)
1
12.21
12
14.98
2
13.34
13
14.42
3
13.52
14
12.89
4
12.38
15
14.79
5
14.23
16
14.00
6
14.61
17
14.51
7
14.46
18
12.89
8
14.65
19
14.46
9
14.70
20
13.33
10
14.42
21
14.7
11
14.79
图3-1某坳陷某背斜、西斜坡S1段原油密度等值线图
图3-2某坳陷某背斜、西斜坡S1段顶面构造图
图3-3某坳陷某背斜、西斜坡S1段油势等值线图
习题四:
油气藏形成时间的确定
一、目的
1、复习巩固油气藏成藏期的概念和确定方法。
2、掌握埋藏史曲线的制作方法。
二、作业要求
1、根据所给某钻井地层剖面(图4-1),计算出烃源岩层和储层顶面、底面埋藏史数据,把数据列表;然后作出烃源岩层和储层顶面、底面埋藏史图。
横坐标为距今年龄,比例尺为1厘米代表10百万年;纵坐标为深度,比例尺为1厘米代表250米。
2、假定地表温度为10℃,古今地温梯度为4℃/100m,在埋藏史图上作出等温线。
3、根据某钻井储层包裹体测温数据(表4-1),制作包裹体均一温度直方图,结合储集层埋藏史-温度史曲线上,确定成藏时间。
表4-1某钻井储层包裹体测温特征表
样品
编号
测点数
井深
自生矿物
均一化温度(℃)
类型
产状
1
5
3500.5
石英
孤立状
92,85,98,124,127
2
3
3502
方解石胶结物
孤立状
95,113,128
3
4
3513
硬石膏
集中分布
104,126,121,125
4
5
3520
石英次生加大
串珠状
96,98,122,124,120
图4-1某钻井地层剖面图
习题五圈闭发育史及圈闭时间有效性分析
一、目的
1、掌握圈闭发育史分析的回剥分析法,分析主要勘探目的层圈闭发育演化历史;
2、结合烃源岩生烃史和圈闭发育史,掌握综合分析圈闭时间有效性的方法。
二、己知资料
某生油凹陷古近系从下往上分别发育A、B、C、D、E、F六套地层,其中A层在凹陷内为主要的生油层。
烃源岩的岩性为灰黑色泥岩,在凹陷中心的厚度约为300m。
经化验分析,其有机碳含量为1.18%,氯仿沥青“A”的含量为1000~1500ppm,干酪根类型为II1型。
通过烃源岩生烃史的研究,烃源岩层A层约在30Ma开始生油,23~27Ma进入生油高峰,8Ma生油结束。
根据区域古生物化石资料的分析,确定了该区地层绝对年龄(见表5-1)。
在该生油凹陷的北边通过地震普查与祥查,地震测网密度已达1×1km,经地震解释发现了两个面积较大的局部构造(一号构造和二号构造),经预探,在北部的二号构造上已获得工业油流,故对其南部更靠近生油凹陷的一号构造评价很高。
根据二号构造的钻探结果,经过与二号构造过井地震剖面的层位标定,通过地震资料解释,得到了一号构造9个点的古近系地层厚度解释数据(表5-2)。
经过各解释点的地震测线见表5-3。
三、习题要求
综合分析上述资料,要求完成下列任务:
1.采用回剥技术,绘制一号构造主要勘探目的层B顶面的古构造平面发育史图,分析圈闭发育演化史。
(备注:
新近系和第四系的地层厚度在本区稳定,变化不大。
回剥过程中不考虑地层的压实作用)。
2.结合烃源岩生烃史和圈闭发育史,评价一号构造的时间有效性,编写分析报告。
表5-1某区新生代地质年代表
代
纪
世
绝对年龄
(Ma)
地
层
1号构造
地层岩性
新
生
代
(KZ)
第四纪
(Q)
全新世(Q4)
0.01-0.00
更新世(Q1-Q3)
1.64-0.01
新近纪
(N)
上新世(N2)
5.2-1.64
中新世(N1)
23.3-5.2
古近纪
(E)
渐新世(E3)
29.3-23.3
F
泥岩为主,夹薄层粉砂岩
32.0-29.3
E
35.4-32.0
D
始新世(E2)
42.1-35.4
C
浅色泥页岩
56.5-42.1
B
厚层砂砾岩
古新世(E1)
65.0-56.5
A
紫红色泥岩
表5-2一号构造各点地震解释地层厚度数据表
地层
解释点
A
B
C
D
E
F
P0
10
400
650
500
550
350
P1
20
350
500
800
600
400
P2
18
300
470
680
690
410
P3
15
280
450
570
760
420
P4
13
310
475
665
670
400
P5
15
300
520
730
600
410
P6
17
340
520
790
630
370
P7
20
380
510
840
600
450
P8
19
450
500
850
550
400
表5-3一号构造过各解释点的地震测线号
解释点
联络测线(东西向)
主测线(南北向)
P0
CROSSLINE-240.0
XLINE-465.0
P1
CROSSLINE-240.0
XLINE-460.0
P2
CROSSLINE-242.0
XLINE-462.0
P3
CROSSLINE-243.0
XLINE-465.0
P4
CROSSLINE-242.0
XLINE-468.0
P5
CROSSLINE-240.0
XLINE-470.0
P6
CROSSLINE-238.0
XLINE-468.0
P7
CROSSLINE-237.0
XLINE-465.0
P8
CROSSLINE-238.0
XLINE-462.0
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