石油地质学复习参考题
一、名词解释
01．生物化学气：在低温(<75℃)还原环境下，厌氧细菌对沉积物有机质进行生物化学降解作用所形成的富含甲烷气体称为生物化学气。
02．油气聚集带：同一个二级构造带中，互有成因联系、油气聚集条件相似的一系列油气田的总和。 03．油气田：受单一局部构造单位所控制的同一面积内的油藏、气藏、油气藏的总和。 04．干酪根：沉积岩中所有不溶于非氧化性的酸、碱和非极性有机溶剂的分散有机质。 05．油气运移输导系统：指各种油气运移通道在空间上构成交织状的结构。 06．生油门限：指在埋藏深度增大，达到有机质开始大量转化为石油时的温度。 07．生油窗：指热催化作用下，有机质能够大量转化为石油和湿气的生油时期。 08．相渗透率：岩石对其中每种相流的渗透率。 09．异常压力：
10．岩性圈闭：指储集层岩性变化所形成的圈闭。
11．流体势：将地下单位质量流体具有的机械能的总和定义为流体的势；把单位体积的流体从基准面运输到地下某点所需做的功。
12．排替压力：非润湿相流体排替润湿相流体所需要的最小压力。
13．有效孔隙度：是指那些互相连通的，且在一般压力条件下，可以允许流体在其中流动的孔隙体积之和与岩石总体积的比值，以百分数表示之。
14．氯仿沥青“A”：用氯仿抽提岩石样品所获得的可溶有机质。
15．固态气体水合物：气体分子被天然封存在水的冰晶结构中，是低温高压环境条件下形成的固态产物。 16．地层超覆不整合油气藏：指由于水体的渐近在原来沉积了较好的砂体的上方再超覆沉积不渗透泥岩形成的圈闭。
17．油气藏的充满系数：含油高度与闭合高度的比值。
18．次生油气藏：油气藏被破坏，油气再次运移聚集形成的油气藏。
二、基本理论、基本观点
01．生油岩具有什么特点？
生油岩一般是粒细、色暗、富含有机质和微体生物化石、常含原生分散状黄铁矿、偶见原生油苗。 02．通过哪些方法划分干酪根的类型？比较不同类型干酪根的基本差异。
光学分类：藻质、无定形、草质、木质和煤质五种组分。 根据元素组成及演化划分为三种主要类型：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型。
(1)I型干酪根：原始氢含量高和氧含量低，H/C原子比介于1.25-1.75，O/C原子比介于0.026-0.12。以含类脂化合物为主，直链烷烃很多，多环芳香烃及含氧官能团很少；它可以来自藻类堆积物，也可能是各种有机质被细菌强烈改造，留下原始物质的类脂化合物馏分和细菌的类脂化合物；生油潜能大，相当于浅层未成熟样品重量的80%。
(2)Ⅱ型干酪根：原始氢含量较高，但稍低于I型干酪根，H/C原子比0.65-1.25，O/C原子比0.04-0.13。属高度饱和的多环碳骨架，含中等长度直链烷烃和环烷烃甚多，也含多环芳香烃及杂原子官能团；来源于海相浮游生物(以浮游植物为主)和微生物的混合有机质；生油潜能中等。
(3)III型干酪根：原始氢含量低和氧含量高，H/C原子比0.46-0.93，O/C原子比 0.05-0.30，以含多环芳香烃及含氧官能团为主，饱和烃链很少，被联接在多环网格结构上；来源于陆地高等植物，含可鉴别的植物碎屑甚多，可被河流带入海、湖成三角洲或大陆边缘。 03．沉积有机质向油气转化的一般阶段及特点。 生物化学生气阶段(未熟-低熟阶段)
深度范围是从沉积界面到数百乃至1500m深处；温度介于10-60℃，以细菌活动为主；与沉积物的成岩作用阶段基本相符，相当于碳化作用的泥炭-褐煤阶段。 热催化生油气阶段(成熟阶段)
沉积物埋藏深度超过1500-2500m，进入后生作用阶段前期；有机质经受的地温升至60-180℃，相当于长焰煤-焦煤阶段；促使有机质转化的最活跃因素是热催化作用，温度因素是主要的。 热裂解生凝析气阶段(高成熟阶段)
埋藏深度超过3500-4000m；地温达到180-250℃；后生作用阶段后期，相当于碳化作用的瘦煤-贫煤阶段。有机质高成熟时期
深部高温生气阶段(过程熟阶段)
深度超过6000-7000m，温度超过了250℃，沉积物已进入变生作用阶段，相当于半无烟煤-无烟煤的高度碳化阶段。已形成的液态烃和重质气态烃强烈裂解，变成热力学上最稳定的甲烷；干酪根残渣释出甲烷后进一步缩聚，H/C原子比降至0.45-0.3。
04．碳酸盐岩储层与碎屑岩储层的孔隙成因和主控因素比较。
碎屑岩储层原生孔隙发育的影响因素： (1)矿物成分对原生孔隙的影响
矿物成份主要以石英、长石、云母。矿物成份对储集物性的影响主要两个方面：
矿物的润湿性：润湿性强，亲水的矿物，表面束缚薄膜较厚，缩小孔隙空间，渗透性变差。
矿物的抗风化能力：抗风化能力弱，易风化成粘土矿物充填孔隙或表面形成风化层减小孔隙空间。因此，长石砂岩较石英砂岩物性差。
(2)岩石结构对原生孔隙的影响
包括粒度大小、分选、磨圆、排列方式。 粒度和分选系数的影响
粒度：总孔隙度随粒径加大而减小。
分选：粒度中值一定时，分选差的岩石，小颗粒充填大孔隙，使孔隙度、渗透率降低；分选好的岩石，孔渗增高
(3)杂基含量对原生孔隙的影响
杂基：指颗粒直径小于0.0315mm的非化学沉淀颗粒。代表沉积环境能量
杂基含量高，一般代表分选差，平均粒径也较小，喉道小，多为杂基支撑，孔隙结构差，其孔隙、渗透性也差。
碎屑岩储层原生孔隙度发育程度，归根结底是由其沉积环境所决定。
沉积环境的影响在于水动力条件、物源供给条件的影响，它们影响矿物成分、结构和杂基含量。 沉积环境不仅决定储层孔隙度的发育，而且决定储层的渗透率，储层厚度和储层的分布范围。 影响碳酸盐岩溶洞的因素：
溶孔和溶洞的发育程度，主要决定于岩石本身的溶解度和地下水的溶解能力。 (1)碳酸盐岩的溶解度
碳酸盐岩溶解度与其成分的Ca/Mg比值、其中所含粘土的数量、颗粒大小、白云岩化程度、重结
晶程度等因素有关。
在地下水富含CO2的情况下，溶解度与Ca/Mg比值成正比关系，即石灰岩比白云岩易溶。 地下水中富含硫酸根离子时，白云石的溶解度会大于方解石。 随着颗粒变小，溶解度降低。 (2)地下水的溶解能力
地下水的溶解能力是由地下水的性质和运动状态决定的；随着CO2含量的增加，溶液的pH值降低，对碳酸盐岩的溶解能力大大增强；动水条件容易溶解；地下水的温度升高，容易溶解。溶蚀程度可能增加两倍。
(3)地貌、气候和构造的影响
溶蚀带在河谷和海、湖岸附近地区较为发育。温暖潮湿地区，溶蚀作用最为活跃。在不整合古风化壳地带易形成岩溶带。在断层发育地区，岩溶带常紧随断层分布。易产生构造裂缝的构造部位易形成岩溶带。
(4)渗流、潜流与岩溶带形成
05．简述影响物性封闭盖层封闭能力的主要因素。
Pc=2σcosθ/r
矿物组成、粒度、孔喉半径、孔隙度/渗透率、致密程度 06．简述生物气形成的基本条件和组成特征。
(1)拥有丰富的原始有机质，特别是腐殖型和混合型有机质，这是细菌活动所需碳源的物质基础。 (2)严格的缺游离氧、缺硫酸盐环境，这是厌氧的甲烷菌群繁殖的必要条件。 (3)地温低于75℃时，甲烷菌才能大量繁殖；当温度超过75℃时，甲烷菌大量死亡，不利于甲烷气的生成。
(4)最适合甲烷菌繁殖的pH值为6.5－7.5。
生物化学气的组成主要是甲烷，可高达98%以上，重烃气(C2+)含量极低，一般<2%，干燥系数(C1/C2+)在数百以上，属于干气。有时可含有痕量的不饱和烃以及少量的CO2和N2。
生物化学气的甲烷以富集轻的碳同位素12C为特征。其甲烷的碳同位素含量δ13C1的范围从-55～-100‰多数在-60～-80‰。
07．比较不同成因天然气在甲烷同位素含量方面的差异
石油伴生气和凝析油伴生气的共同特点是重烃气含量高，一般超过5%，有时可达20－50%，石油伴生气的甲烷碳同位素含量为-55～-45‰，凝析油伴生气的-50～40‰。过成熟的裂解干气，以甲烷为主，重烃气极少，<1～2%，甲烷碳同位素≥-35～-40‰。
无机成因气区。δ13C1由-7‰到-41‰，δ13Cco2由+27‰到-7‰(在0‰附近特别集中)。洋脊喷出气、温泉气、火山气和各种岩浆岩和宇宙物质包裹体中的气体均落于此区。
生物化学气区。δ13C1由-54‰到-92‰，δ13Cco2由-36‰到+1‰。
有机质热裂解气区。δ13C1由-40‰到-19‰，δ13Cco2由-30‰到-16‰。沉积岩中的分散有机质、泥炭、煤和石油热裂解气均落于此区。
08．简述泥岩异常压力产生的主要因素。
1、不均衡压实作用2、生烃作用3、粘土矿物脱水作用4、流体热增压作用5、构造挤压作用 09．简述烃源岩不同演化阶段排烃的主要特点。(同03) 10．简述影响油气二次运移方向的主要因素。
通道类型和分布、储层岩性与相变、构造背景、动力大小和方向。
从盆地整体上看，油气运移的方向，总是由盆地中心向盆地边缘运移；位于凹陷附近的凸起带及斜坡带，常成为油气运移的主要方向、特别是其中长期继承性的凸起带最为有利。
11．简述影响断层封闭性的主要因素。
不同的断层、同一条断层的不同部位(纵向、横向)和不同时期，其封闭性可能不同。
取决因素：断层活动性；断层两侧岩性对置关系；断移地层中泥岩厚度；断层面的胶结程度；断层产状、断距与埋深。
12．圈闭有效性与哪些因素有关？(同13) 13．如何理解油气藏形成的基本条件
充足的油源条件、有利的运移条件、有效的圈闭、必要的保存条件。 一、充足的油气来源
生油条件是一个沉积盆地中油气藏形成的物质基础。油气源的丰富程度，取决于盆地内烃源岩系的发育程度及其有机物质的丰度、类型和热演化程度。生油气凹陷的面积大、持续沉降时间长、可以形成巨厚的多旋回性的生油层系及多生油期。
生烃中心控制油气分布。
油气分布往往围绕生烃中心分布
中国中、新生代四十多个陆相含油气盆地的研究表明，无论是松辽、鄂尔多斯、塔里木这样的克拉通盆地，还是中国东部的小断块盆地，油气的分布都明显受生油中心的控制，这实际上已经成为陆相油气形成分布的一条基本规律。
二、有利的运移条件
1、有利的生储盖组合：有利的生、储、盖组合意指生油层中生成的丰富油气能及时地运移到良好储集层中，同时盖层的质量和厚度又能保证运移至储集层中的油气不会逸散。这是形成大油气藏的必备条件。
1)生、储、盖组合类型
在地层剖面中，紧密相邻的包括生油层、储集层、盖层的一个有规律的组合，称为一个生储盖组合。将生储盖组合划分为四种类型 ：正常式生储盖组合、侧变式生储盖组合、顶生式生储盖组合、自生、自储、自盖式生储盖组合。
2)生储盖组合评价：不同的生、储、盖组合，具有不同的输送油气的通道和不同的输导能力，油气富集的条件就不同。
有利的组合：生油层与储集层为互层状的组合型式、生油层中存在砂岩透镜体、生油层和储集层为指状交叉的组合型式。
砂岩体与其周围生油气层的接触面积是控制石油储量的最重要因素。对石油聚集最有利的砂岩厚度百分比介于20%-60%，中值为30%-40%。
单纯块状砂岩发育或单纯块状页岩发育的地区，对石油聚集都不利。只有在砂岩厚度百分率介于20~60%，即砂岩储集层单层厚约10~15m、页岩生油层单层厚约30~40m，二者呈略等厚互层的地区，砂-页岩接触面积最大，最有利于石油聚集。
2、有利的输导条件：从源岩到圈闭存在有效的运移通道。 通道类型：连续分布的储层、断层、不整合面。 确保烃源岩已形成的油气能够有效运移到储层中。 确保储层中的油气能运移到圈闭中。 三、有效的圈闭
圈闭的有效性就是指在具有油气来源的前提下圈闭聚集油气的实际能力。 1.圈闭形成时间与油气区域运移时间的关系 2.圈闭位置与油源区的相应关系 3.圈闭要素(盖层和遮挡层)的有效性 4.水动力的影响
四、必要的保存条件：相对稳定的构造环境、高质量的盖层条件 14．背斜油气藏有哪些成因类型？其特点如何？
一）名词解释
Office
5
背斜油气藏的成因类型：挤压背斜油气藏、基底差异升降背斜油气藏、底辟拱升背斜油气藏、披覆背斜油气藏、滚动背斜油气藏。
(1)挤压背斜油气藏
指在由侧压应力挤压为主的褶皱作用而形成的背斜圈闭中的油气聚集。
– 两翼地层倾角陡，常呈不对称状。 – 闭合高度较大，闭合面积较小。
– 由于地层变形比较剧烈，与背斜圈闭形成的同时，经常伴生有断裂。 – 常见于褶皱区的山前坳陷及山间坳陷等构造单位内，常成排成带出现。
(2)基底升降背斜油气藏
• 由于基底的差异沉降作用而形成的平缓、巨大的背斜构造。
两翼地层倾角平缓，闭合高度较小，闭合面积较大(与褶皱区比较)。
在地台内部坳陷和边缘坳陷中，常成组成带出现，组成长垣或大隆起。特别是坳陷中心早期的潜
伏隆起带。
(3)底辟拱升背斜油气藏
• 在上覆不均衡重力负荷及侧向水平应力作用下，塑性层蠕动抬升，使上覆地层变形形成底辟拱升
背斜圈闭。
• 背斜的轴部往往发育堑式或放射状断裂系统，顶部陷落，断层将其复杂化。 (4)披覆背斜油气藏
• 与地形突起和差异压实作用有关。也为披盖构造或差异压实背斜。 • 基底突起可由结晶基岩、坚硬致密的沉积岩或生物礁块等组成。 • 突起部分的上覆沉积物常较薄，而其周围的沉积物则较厚。 • 披背斜覆顶平翼稍陡，幅度下大上小。
• 披覆背斜常反映下伏潜山的形状，但其闭合度总是比潜山高度小，并向上递减，倾角也是向上减
小。
• 常为断层所复杂化。 (5)滚动背斜油气藏
• 是沉积过程中同生断层作用的结果。
• 在断块活动及重力滑动作用下，堆积在同生断层下降盘上的砂泥岩地层沿断层面下滑，使地层产
生逆牵引而形成。
• 同生断层及滚动背斜的形成与三角洲的成长发育有关，而与任何造山运动无关。
• 特点：向深部，背斜高点逐渐偏移，其偏移的轨迹大体与断层面平行。构造幅度中部较大，深浅
层较小。位于向坳陷倾斜的同生断层下降盘，多为小型宽缓不对称的短轴背斜，近断层一翼稍陡，远断层一翼平缓。常有反向调整断层。
15．分析三角洲沉积发育地区的石油地质条件。
试从源岩条件、储盖层发育特征、油气运移条件、圈闭发育特征等方面论述三角洲相油气富集的主要原因。
答：油气富集的最基本条件是充足的油气来源，有利的生、储、盖组合，有效的圈闭以及必要的保存条件等四个方面。
源岩条件：三角洲相发育部位有大量的陆源有机质搬运而来，加上三角洲区原地繁殖的生物，致使三角洲沉积相中有大量的有机质沉淀，是极为有利的生油区域，在一定的物化条件下，有机质大量转化为轻类物质，从而提供了充足的油气来源。
有利的生、储、盖组合方面：三角洲相是最有利的生油岩相之一，前三角洲带属于长期快速沉降地区，以富含有机质的暗色页岩沉积为主，由河流搬运而来的细粒粘土悬浮物质和胶体物质沉积而成，既含海相生物化石，也含陆源有机质，它们都迅速埋藏保存下来，这种快速沉积的前三角洲页岩具有隔绝导热能力，
可以以造成异常高的温度和压力，有利于大范围有机质转化为烃类。三角洲前缘相砂体发育，砂质纯净，分选好，储集物性好，而泥岩层本身也是油气盖层，形成了有利的生、储、盖组合。
油气运移条件：三角洲前缘中往往是砂泥互层，从富含有机质泥岩生成出来的油气，由于砂泥层相互接触面积大，能够较容易和较完全的运移到砂岩储集层中，从而为油气的运移创造了良好的条件。
有效的圈闭方面：由于三角洲相存在于沉降盆地中，同时产生构造相关的圈闭或岩性圈闭，产生的圈闭往往就在三角洲相内部，而且圈闭的形成时间往往早于或同于油气的运移时间，并且圈闭离油源区较近，从而圈闭中往往能聚集油气。
在三角洲地区发育生长断层及伴生的滚动背斜形成多种圈闭。
保存条件：三角洲相油气聚集后如果未受到后期的构造破坏作用或破坏较弱，则所形成的油气藏就能达到商业标准的油气藏。所以说三角洲相往往能够富集形成油气田。
16．储层非均质性对油气运移和在圈闭中的聚集和分布的影响特点。
储层非均质性对流体分布的影响：
储层孔隙大小分布和渗透率不均一，导致流体分布及流动特征不同。
• 油气占据较大孔隙，水仍占据小孔隙；含油气的部分存在束缚水； • 剖面上和平面上出现油气水穿插分布；
• 油水分界面是具有一定厚度的含油、束缚水和自由水的过渡带。
17．岩性圈闭形成的基本条件？
• 由于沉积环境不同，不同性质的物质同时沉积下来，遂在沉积物的横向上出现岩性变化。
– 或为砂岩渐变为泥岩； – 或为泥岩渐变为砂岩；
– 或为砂岩的渗透性变化不均匀；
• 在砂岩尖灭体的尖灭端部，和透镜体的两端，往往泥质含量增多，渗透性变差；而向砂岩体主体，
泥质减少，渗透性变好，形成透镜体或岩性尖灭圈闭。 • 与砂体成因和沉积相类型有关。 18．地层不整合圈闭的主要类型及其特点。
地层不整合圈闭：与地层不整合有关的圈闭；储集层由于纵向沉积连续性中断而形成的圈闭；储集层上或下与不整合面接触。
(1)位于不整合面之下的地层不整合遮挡油气藏
– 地层不整合遮挡油气藏主要是与潜伏剥蚀突起及潜伏剥蚀构造有关 ： – (1) 潜伏剥蚀突起油气藏 ；(2) 潜伏剥蚀构造油气藏
(2)位于不整合面之上的：地层超覆不整合油气藏 19．箕状断陷盆地油气藏分布的基本特点。
渤海湾盆地箕状断陷的特点：
不对称结构：分陡坡带、深陷带和缓坡带。 发育铲型正断层、滚动背斜、断块山(古潜山)。 不同带沉积相类型不同。
深陷带为沉积中心和生油中心。
断块油气藏发育。缓坡发育地层超覆和地层剥蚀不整合油气藏，深陷带发育岩性油气藏。 20．前陆盆地油气藏分布的基本特点。
位于造山带与毗邻克拉通之间的沉积盆地。它包括从山前坳陷到克拉通边缘斜坡的过渡区。前渊盆地、山前坳陷、山前坳陷－地台边缘坳陷、山前坳陷－地台斜坡等概念都属于前陆盆地范畴。
形成于挤压构造环境，与Ａ型俯冲和Ｂ型俯冲作用有关。盆地的沉积空间主要由冲断负荷诱发的挠曲作用形成的。
盆地结构不对称，靠近造山带一侧较陡，在其演化过程中遭受变形作用强；盆地近克拉通一侧较宽缓，与地台层序逐渐合并。由造山带向克拉通方向，前陆盆地可划分为三部分：1)褶皱－冲断带；2)深凹(坳)带和3)稳定前陆斜坡和前缘隆起。
背斜构造圈闭主要为一些逆冲断层相关的不对称褶皱，分布在靠近盆地逆掩冲断带一侧。断块圈闭分布普遍。
地层圈闭主要发育在靠近地台一侧，多期构造升降会形成多个不整合面。向克拉通台地方向形成地层超覆不整合。
在平面上，油气围绕生油气中心呈条带状分布于平行造山带的构造带上。 断层封闭机理
• 实质：断层面排替压力大、断层上盘对接岩性排替压力大。 • 封闭原因：对接封闭、粘土滑抹封闭、成岩封闭、沥青封闭。
