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石油地质学绪论和第一章

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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本文由175蹈贡献议您优先选择下载源文件到本机查看。石油地质学石油地质学的任务和内容 ? 中国油气勘探简史 ? 油气地质勘探的发展方向第一节石油地质学的任务和内容一、石油地质学的任务地下天然形成的由各种碳氢化合物 石油 (和少量杂质组成的可燃有机矿产关于石油的一些基本术语第一节石油地质学的任务和内容一、石油地质学的任务原油( 原油(天然气()和天然气( ) 石油和天然气( 石油和天然气() 石油 油气( ) (油气(烃类( 烃类()关于石油的一些基本术语现代石油和天然气主要应用(三种用途): 现代石油和天然气主要应用(三种用途): 动力燃料(能源) 动力燃料(能源) 化工原料 润滑油料世界与我国能源结构的对比世界 中国石油 40 6 电 预测国家将油气资源与粮 国家将油气资源与粮 水资源一同列为 食、水资源一同列为 影响经济社会可持续 发展和社会安全的三 发展和社会安全的三 大战略资源。 大战略资源。油气勘探的三大基础理论学科: 油气勘探的三大基础理论学科:沉积学(沉积岩石学,岩相古地理) 沉积学(沉积岩石学,岩相古地理) 构造地质学(大地构造学、构造地质学) 构造地质学(大地构造学、构造地质学) 石油地质学(包括地球化学) 石油地质学(包括地球化学)石油地质学的任务(回答二个主要问题): 石油地质学的任务(回答二个主要问题):是哪些因素(条件) ① 是哪些因素(条件)控制着地下石油 和天然气的形成与分布? 和天然气的形成与分布? 解决:地下油气资源形成与分布的控制因素 解决: 到哪里去寻找油气资源? ② 到哪里去寻找油气资源? 解决: 解决:油气资源的分布规律的问题二、石油地质学研究的内容①地下的油气是如何生成的? 地下的油气是如何生成的? ②地下油气是如何储存的? 地下油气是如何储存的?(储集层 盖层、圈闭和油气藏) (储集层、盖层、圈闭和油气藏) 储集层、③油气在地下是如何运移的? 油气在地下是如何运移的?(油气藏是如何形成的?) 油气藏是如何形成的? 油气藏是如何形成的④油气在地质历史过程中能否保存下来 ⑤油气分布规律二、石油地质学研究的内容石油地质学研究的基本问题石油地质学 的活的灵魂 生、储、盖 、 圈 、 运 、 保①成烃石油地质学的三大核心课题②成藏 ③油气分布规律二、石油地质学研究的内容 石油地质学是研究地下油气生成 和油气藏形成的基本原理以及油气分 布规律的一 布规律的一门学科石油地质学的定义第二节中国油气勘探简史一、经》 经》 周代 “泽中有火”、“上火下泽”、 “火在水上” 泽中有火” 火在水上” 泽中有火 上火下泽” 地理志》 书?地理志》 汉代《汉书 地理志 地表油苗 晋代张华著《博物志》 晋代张华著《博物志》 唐代李延寿著《北史?西域传》 唐代李延寿著《北史 西域传》 西域传 溪笔谈》 提出“石油” 溪笔谈》 提出“石油”科学术 然气开采中国油气勘探简史二、解放前的石油工业 2000多年前四川自流井开采天然气 2000多年前四川自流井开采天然气 1835年:兴海井,835年 兴海井,井深1001. 1001 1840年 磨子井,井深1200m 1840年:磨子井,井深1200m 1200二、解放前的石油工业2. 石油勘探 我国第一口油井:台湾苗栗(1878年 我国第一口油井:台湾苗栗(1878年)井深120m,深120m,20大陆第一口油井: 延长1 延长1号井 1907年 10日 (1907年9月10日)井深80m,深80m,0放前的石油工业1913年美孚石油公司 石油地质调查, 年美孚石油公司:石油地质调查 年美孚石油公司 石油地质调查, 打井7口 打井 口,未获工业价值油流 922): ( ): 《中国和西伯利亚的石油资源》 中国和西伯利亚的石油资源》 提出“中国贫油论” 提出“中国贫油论”二、解放前的石油工业1937年1月发现独山子油田 年 月发现独山子油田二、解放前的石油工业1939年8月11日:老君庙油田 年 月 日 1938年冬, 年冬, 年冬 地质学家孙健地质学家孙健 与严爽、 初与严爽、靳 锡庚和工人邢 长仲等一行9 长仲等一行 人在戈壁开始 钻探石油。 钻探石油。二、解放前的石油工业1939年8月11日:老君庙油田 年 月 日 1938年冬, 年冬, 年冬 地质学家孙 地质学家孙 健初与严爽 健初与严爽 、靳锡庚和 工人邢长仲 等一行9人在 等一行 人在 戈壁开始钻 探石油。 探石油。二、放前发现的油气田和石油储量4个油田 出磺坑、延长、独山子、 个油田:出磺坑 延长、独山子、 个油田 出磺坑、 老君庙; 老君庙; 7个气田 自流井、石油沟、圣灯山 个气田:自流井 石油沟、 个气田 自流井、 锦水、竹东、牛山、 锦水、竹东、牛山、六重溪累计探明石油储量2900万吨,年 万吨, 从1904年 累计探明石油储量 万吨 949年生产原油 万吨。 万吨。 年生产原油12万吨 累积产油 万吨 年生产原油 万吨。 二、解放前的石油工业石油地质人员: 余人 余人, 石油地质人员:20余人, 钻井工程师: 多人 钻井工程师:10多人 地球物理和采油工程师: 人 地球物理和采油工程师:10人翁文波、李德生、张传淦、卞美年、 翁文波、李德生、张传淦、卞美年、放前中国的石油地质学1941年潘钟祥:首次提出了陆相生油的理论 年潘钟祥: 年潘钟祥 1947年黄汲清和翁文波提出“陆相生油、多层含油理论” 年黄汲清和翁文波提出“ 年黄汲清和翁文波提出 陆相生油、多层含油理论” 1948年翁文波:评价了中国的石油远景 年翁文波: 年翁文波三、新中国的石油工业石油稳定增长期 天然气高速增长期 石油高速发展期 1978年原油年产突破 1978年原油年产突破1亿吨 年原油年产突破1 恢复和探索期 1965年实现了原油自给 1965年实现了原油自给1993年成为原油净进口国 1993年成为原油净进口国 1997年原油产量达到 0年代60~70年代 60~70年代80年代以后 80年代以后解放后中国石油工业的发展可以划分为三个阶段三、新中国的石油工业18000 16000 14000产量( (万吨)12000 10000 8000 6000 4000 2000 0195019601970198019902000解放后中国石油工业的发展可以划分为三个阶段三、创阶段(1950第一阶段:初创阶段( 第一阶段 ) 年代前半期油气勘探的特点: (1)1950年代前半期油气勘探的特点: ) 年代前半期油气勘探的特点准 噶 尔 盆 地 南 缘 。西 部 鄂 尔 多 斯 盆 地① 油 气 勘 探 集 中 在 中:创阶段(1950第一阶段:初创阶段( 第一阶段 ) 年代前半期油气勘探的特点: (1)1950年代前半期油气勘探的特点: ) 年代前半期油气勘探的特点②手段落后: 手段落后: 老三样和千米钻机; 老三样和千米钻机; ③方法落后: 方法落后: 找油苗,查构造 填构造图 找油苗,查构造,填构造图 ④创阶段(1950第一阶段:初创阶段( 第一阶段 ) (2)1950年代后半期 ) 年代后半期 两大变化 ①地质认识的提高 区域大地构造稳定地区找大油气田 ②勘探技术的进步: 勘探技术的进步: 综合勘探方法, 综合勘探方法,创阶段(1950第一阶段:初创阶段( 第一阶段 ) (2)1950年代后半期 ) 年代后半期 勘探效果 ①克拉玛依大油田的发现 1955年10月29 年 月 日克1号井发 日克 号井发 现,并开始全国 并开始全国 第一个石油会 战,到1958年探 到 年探 明地质储量2 明地质储量 创阶段(1950第一阶段:初创阶段( 第一阶段 ) (2)1950年代后半期 ) 年代后半期 ②川中会战 勘探效果发现7个小油田 发现 个小油田: 个小油田 龙女寺、蓬莱镇、 龙女寺、蓬莱镇、 南充、合川、 南充、合川、罗 渡、营山、广安 营山、速发展时期(1960第二阶段:高速发展时期( 第二阶段 ) (1)石油勘探的战略东移 石油勘探的战略东移 ①国民经济发展的需要 ②地质认识的提高 ③速发展时期(1960第二阶段:高速发展时期( 第二阶段 ) (2)石油勘探的重大发现 石油勘探的重大发现①速发展时期(1960第二阶段:高速发展时期( 第二阶段 ) (2)石油勘探的重大发现 石油勘探的重大发现② 渤海湾盆地油气勘探 接连取得突破济阳坳陷:1961年4月 年 月 济阳坳陷 15日华 井 日华8井 日华 黄骅坳陷:1963年12月 年 月 黄骅坳陷 黄3井 井 辽河坳陷:1965年7月 年 月 辽河坳陷 辽2井 井冀中坳陷:1975年7月 年 月 冀中坳陷 3日任 井 日任4井 日任 东濮凹陷:1975年 速发展时期(1960第二阶段:高速发展时期( 第二阶段 ) (2)石油勘探的重大发现 石油勘探的重大发现藏 勘 探 取 得 突 破 ③ 陕 甘 宁 盆 地 中 生 界 岩 性 油 速发展时期(1960第二阶段:高速发展时期( 第二阶段 ) (2)石油勘探的重大发现 石油勘探的重大发现二连盆地( 二连盆地(1981) )④ 江汉“三线”找油大会 江汉 “ 三线 ” 战 ⑤东部中小盆地勘探南阳(1971)、 泌阳凹陷(1976)定发展时期(1986第三阶段:稳定发展时期( 第三阶段 (1)石油勘探出现的问题及战略 石油勘探出现的问题及战略30000)产量25000需求量石油后备储量不足 储量效益越来越差 油田规模逐渐变小 西部盆地勘探程 度低, 度低,资源丰富产量、需求量(万吨)20000150001000050000 1950 1960 1970 1980 1990 2000 定发展时期(1986-) 第三阶段:稳定发展时期( 第三阶段 )(1)石油勘探出现的问题及战略 石油勘探出现的问题及战略稳定东部 发展西部 油气并举 定发展时期(1986-) 第三阶段:稳定发展时期( 第三阶段 )(2)西部探区石油勘探成果 西部探区石油勘探成果塔 河 三 级 储 量 合 油 田 : 探 明 19 19 19 19 克 95 93 91 89 拉 19 19 19 19 99 94 92 90 和 塔 东 轮 2 大 田 北 河 南 气 河 北 塘 三 田 大 部 油 叠 , 气 第 田 系 田 三 , 油 29 系 塔 气 51 ( , 白 中 田 , 62 垩 4 0 系 石 亿 方 凝 炭 ) 析 系 , 油 气 富 集 带 计 6 亿 14 多 亿 吨 吨 , 。定发展时期(1986-) 第三阶段:稳定发展时期( 第三阶段 )(2)西部探区石油勘探成果 西部探区石油勘探成果②吐哈盆地1989年1月5日台参 井试油获日产油354145现鄯善油田 年 月 日台参 井试油获日产油 日台参1井试油获日产 实现侏罗系煤系地层的石油勘探获重大突破。 实现侏罗系煤系地层的石油勘探获重大突破。定发展时期(1986-) 第三阶段:稳定发展时期( 第三阶段 )(2)西部探区石油勘探成果 西部探区石油勘探成果③准噶尔盆地 扩大西北缘, 扩大西北缘, 储量上升到13 储量上升到 亿 发现盆地 东部、 东部、腹部 含油气区 白垩系勘 定发展时期(1986-) 第三阶段:稳定发展时期( 第三阶段 )(2)西部探区石油勘探成果 西部探区石油勘探成果④柴达木盆地 1958年 年 冷湖油田 1960现第四 系生物气 田 1977 年以后,西 部第三系 定发展时期(1986-) 第三阶段:稳定发展时期( 第三阶段 )(3)天然气勘探成果 天然气勘探成果 ①鄂尔多斯盆地1989年6月陕参 井发 年 月陕参 月陕参1井发 现下古靖边大气田。 现下古靖边大气田。探 明储量 上古生界苏里格大气 田 , 到 2003年底已探明 年底已探明 天然气储量5336亿亿 天然气储量 定发展时期(1986-) 第三阶段:稳定发展时期( 第三阶段 )(3)天然气勘探成果 天然气勘探成果 ②塔里木盆地发现克拉 2、迪那2气 、迪那 气 田、和田河 气田 已探明天 然气近6千 然气近 千 亿方。 亿方。定发展时期(1986-) 第三阶段:稳定发展时期( 第三阶段 )(3)天然气勘探成果 天然气勘探成果③四川盆地川东高陡 构造区石炭系 勘探获得突破, 勘探获得突破, 发现一系大型 气田; 气田; 川东北三 叠系鲕滩气田 勘探的突破。 勘探的突破。 四川盆地 已探明天然气 6871亿方 定发展时期(1986-) 第三阶段:稳定发展时期( 第三阶段 )(3)天然气勘探成果 天然气勘探成果④中国近海盆地 莺歌海- 莺歌海-琼 东南盆地发现 气田、 崖13-1气田、 - 气田 东方1- 气田 气田、 东方 -1气田、 乐东1- 气田 乐东 -1气田 东海盆地发 现一批中小型 气田 近海区石油 勘探突破三、新中国的石油工业形成四大含 油气区 建成24个油 建成 个油 气生产基地 发现688个油 个油 发现 气田 建成输油管 万 、 气管线 万008年原油年原油 产量达 亿吨,居世界 亿吨, 第5,天然气 , 760亿亿中国油气勘探成果第三节 油气勘探的方向 一、难:油气勘探难度越来越大 二、深:向深层发展三、新:新地区、新领域、新类型 新地区、新领域、 四、向海洋发展第一章石油、天然气、 石油、天然气、油田水的成分和性质 ? 石油的成分和性质 ? 天然气的成分和性质 ? 油田水的成分和类型 ? 石油的同位素组成第一节 石油的成分和性质 一、石油的组分和族分1.石油的组分(石油的组分( 组分是根据石油中的不同成分在不同溶剂 中的选择性溶解对石油成分进行的分类 中的选择性溶解对石油成分进行的分类 选择性溶解石油的组分分为油质、胶质、 石油的组分分为油质、胶质、沥青质 油质常用的有机溶剂:石油醚、 洒精- 常用的有机溶剂:石油醚、苯、洒精-苯、氯仿 (1)油质:能溶于石油醚而不被硅胶吸附的部分。 )油质:能溶于石油醚而不被硅胶吸附的部分。 (2)胶质:用苯和洒精-苯从硅胶上解吸(溶解) )胶质:用苯和洒精-苯从硅胶上解吸(溶解) 下的石油部分。又可分为苯胶质和洒精-苯胶质。 下的石油部分。又可分为苯胶质和洒精-苯胶质。 (3)沥青质:能溶于氯仿,但不溶于石油醚、苯 )沥青质:能溶于氯仿,但不溶于石油醚、 和洒精-苯的部分。和洒精-苯的部分。 2.石油的族分(石油的族分( 按石油中化合物组成对石油成分的一种分类, 按石油中化合物组成对石油成分的一种分类, 分为饱和烃、芳香烃、非烃和沥青质四部分。 分为饱和烃、芳香烃、非烃和沥青质四部分。 饱和烃 四部分二、石油的化学组成1.石油的元素组成(.石油的元素组成( (1)主要元素: )主要元素: ):10%~14% 氢 ): ~ ):83%~88%、 (H): 碳(C): ): ~ 、 (2)次要元素: )次要元素: )、氮 、 硫(S)、氮(N)、氧(O))、 (3)微量元素(灰分): )微量元素(灰分): 59种元素: 如钒(V)、镍(种元素: 如钒( )、 )、镍 种元素二、石油的化学组成表1内外某些石油的元素组成石 油 产 地 大庆油田(萨尔图混合油) 中 国 胜利油田(101 混合油) 胜利油田孤岛地区 大港油田 江汉油田(混合油) 克拉玛依油田(混合油) 前 苏 联 雅雷克苏 乌克兰 老格罗兹内 卡拉一布拉克 文图拉(加利福尼亚州) 美 国 科林加(加利福尼亚州) 博芒特(得克萨斯州) 堪萨斯州 元 素 组 成,% C 0 O 油的烃类组成(.石油的烃类组成((1)烷烃()烷烃( )气态烃 直链烷烃呈液态 固态 呈固态异戊间二烯型烷烃植烷( 、 、 、 四甲基十六烷 植烷(2、6、10、14 姥鲛烷( 姥鲛烷(2、6、10、14 、 、 、 四甲基十五烷(2)环烷烃()环烷烃( )含有碳环结构的饱和烃 组成环的碳原子数: ①组成环的碳原子数: 三员环、四员环、五员环、 三员环、四员环、五员环、六员环 碳环的数目: ②碳环的数目:单环烷烃、双环烷烃、 单环烷烃、双环烷烃、三环烷烃 多环烷烃C C C C C C C C C C C C C 环己烷、环戊烷、甲基环己烷、 ③重要环烷烃: 环己烷、环戊烷、甲基环己烷、 二甲基环戊烷(3)芳香烃()芳香烃( )含有苯环的碳氢化合物 单环芳香烃: 单环芳香烃: 分子中含有一个苯环 多环芳香烃: 多环芳香烃: 分子中含有两个或两个 以上的独立苯环 稠环芳香烃: 稠环芳香烃:分子中含有两个或两个 以上的相连的苯环3.石油的非烃组成(.石油的非烃组成( )(1)含硫化合物()含硫化合物( ) 高硫石油: 高硫石油:S>2% 低硫石油:干气:重烃气<5% 干气:重烃气< 2.非烃气体(.非烃气体( ) 含或极微量 : ,即 a+,即 a+,即 a+,即 ? ( 1)如果 如果 (2)a+ 成 形成,形成 形成1,形成)如果1,形成成g++ 油的碳、氢、硫、氧、氮同位素 碳同位素:13、同位素:2、同位素:17、同位素:33、35 氮同位素:15稳定碳同位素C 的相对丰度, 稳定碳同位素 13和13δ 13C =(C 13 ) (样品 13C 13 ?12C)准× 1000 ‰标准(12)标准=国南卡罗莱那州白垩系 标准: 标准 皮迪组拟箭石的碳同位素值1
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