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习题集习题集第1页作业作业1 1、利用时间、利用时间温度指数（温度指数（TTITTI）研究有机质成熟度）研究有机质成熟度 时间时间温度指数温度指数：地质时期内沉积有机质在不：地质时期内沉积有机质在不：地质时期内沉积有机质在不：地质时期内沉积有机质在不一样埋藏时间、温度条件下成熟度。一样埋藏时间、温度条件下成熟度。一样埋藏时间、温度条件下成熟度。一样埋藏时间、温度条件下成熟度。原始有机物质在缺氧条件下沉积后，伴随埋藏深度增原始有机物质在缺氧条件下沉积后，伴随埋藏深度增加，地温增高和埋藏时间增加，有机质会发生演化，其成加，地温增高和埋藏时间增加，有机质会发生演化，其成熟程度不停提升，其中熟程度不停提升，其中时间和温度是石油生成与破坏两个时间和温度是石油生成与破坏两个时间和温度是石油生成与破坏两个时间和温度是石油生成与破坏两个主要原因主要原因主要原因主要原因。N.VN.V洛帕廷依据温度和时间是促使有机质演化主洛帕廷依据温度和时间是促使有机质演化主导原因这一认识，提出用导原因这一认识，提出用“时间时间温度指数值温度指数值”（TTITTI）来）来定量表示有机物质成熟程度，定量表示有机物质成熟程度，TTITTI实际代表了地质时期内不实际代表了地质时期内不一样类型干酪根在不一样埋藏时间一样类型干酪根在不一样埋藏时间温度条件下成熟度。温度条件下成熟度。第2页由此得到：由此得到：即：即：有机质成熟度（有机质成熟度（TTI）增加与温度（）增加与温度（T）呈指数关系，）呈指数关系，与时间（与时间（t）呈线性关系。）呈线性关系。TTI TTI是应用比较广泛一个成熟度指标，是以化学动力学中是应用比较广泛一个成熟度指标，是以化学动力学中阿伦阿伦纽斯方程纽斯方程为基础，把为基础，把干酪根热降解过程干酪根热降解过程近似看成近似看成化学动力学中化学动力学中一级反应一级反应：（K：反应速率常数，即降解率；：反应速率常数，即降解率；A：频率因子）：频率因子）第3页（1）依据有机质成熟度增加与温度（T）呈指数关系，与时间（t）呈线性关系，令温度因子=rn，时间因子为t（单位：百万年），则 TTI=rnt。（2）叠加于埋藏史图上温度剖面设置为每10为区间地温网，则其温度区间i=1020、2030、3040、4050、5060、6070。（3）每个温度区间i内：沉积物经历时间用时间因子ti表示，对应温度因子为rni，即温度每增高10，有机质成熟度增高r倍。则i内有机质成熟度增量：TTI=rniti。（4）有机质成熟度是累加、不可逆，则对某一沉积单元来说，其总TTI即为它所经历各i内TTI增量总和，即：式中，imax、imin为有机质所经历最高和最低温度区间。1.洛帕廷法计算洛帕廷法计算TTI原理和步骤原理和步骤第4页（5）选100110为基准温度区间，其n=0，=r0=1。则向下：110120，n=1；120130，n=2；向上：90100，n=1；8090，n=2；各温度区间温度因子 温度区间指数值n温度因子=rn70-80-3r-3=2-3=0.12580-90-2r-2=2-2=0.2590-100-1r-1=2-1=0.5100-1100r 0=20=1110-1201r1=21=2120-1302r 2=22=4130-1403r 3=23=8140-1504r 4=24=16mrm=2m第5页 1）在）在时间时间深度图深度图上，依据地温分布，取上，依据地温分布，取10间隔，间隔，作作温度等值线温度等值线。（2）TTI法计算法计算第6页 2）在有）在有温度等值线温度等值线时间时间深度图深度图上，迭合上，迭合目标层埋目标层埋藏史图藏史图。ABCDE 第7页 3）从上图中读出）从上图中读出各温度区各温度区间间i内内目标层所停留时间目标层所停留时间ti，利用公式计算，利用公式计算TTIi和和TTI，并列表。，并列表。温度区间温度区间i 温度因子温度因子=rnti（Ma）TTIi=ti rni TTI10-20r-9=2-9=1/51255/5125/51220-30r-8=2-8=1/2561010/25625/51230-40r-7=2-7=1/12855/12845/512 某层顶面某层顶面 TTIi、TTI计算表计算表第8页TTITTI与与RoRo、TAITAI及有机质演化成烃、保留阶段对应关系：及有机质演化成烃、保留阶段对应关系：TTI值解释：值解释：为了便于应用，通常将TTI值与惯用有机质成熟度指标镜质体反射率（Ro）和热变质指数（TAI）进行对比。所以，依据沉积盆地某区块或某井地质资料，计算各烃源岩层和储集层现时TTI值，结合干酪根类型，即可判断烃源岩层油气生成进入了哪个阶段。第9页 4 4 4 4）在图上划出生油窗（开始大量生油）在图上划出生油窗（开始大量生油）在图上划出生油窗（开始大量生油）在图上划出生油窗（开始大量生油生油结束）生油结束）生油结束）生油结束）TTI=15TTI=15TTI=15TTI=15160160160160第10页（3）TTI法在油气勘探中应用法在油气勘探中应用1）预测圈闭中烃类性质（油？气？）预测圈闭中烃类性质（油？气？）2）确定烃源岩有机质成熟度；）确定烃源岩有机质成熟度；3）确定生油窗）确定生油窗 平面上：生油范围、有利生油气区；平面上：生油范围、有利生油气区；剖面上：生油深度；时间上生油时间；剖面上：生油深度；时间上生油时间；从而确定圈闭含油气性。从而确定圈闭含油气性。第11页第12页TTI=15160第13页作业二：有机地球化学法分析油气运聚方向一、习题目标一、习题目标油气运移指向分析是依靠地质和地球化学证据，判断油气运移方向和距离以及油气次生改变工作。普通依据生物标志化合物、碳同位素组成、含氮化合物等地化指标，进行油源对比，追索油气起源和油气运移方向；储层中原油物性改变和储层沥青分布特征，也可帮助判断石油运移方向。第14页1.1.利用含氮化合物分析油气运移方向基本原理利用含氮化合物分析油气运移方向基本原理 原油非烃中含氮化合物被认为是当前研究石油运移最为有效指标。利用原油中含氮化合物研究石油二次运移已成为当前地球化学研究领域一个新方法。最惯用是含氮化合物中烷基咔唑类化合物。图-4-1链基咔唑类化合物几个结构 依据链烷基依据链烷基(常为甲基常为甲基)咔唑类化合物咔唑类化合物1 18 8位上取位上取代基情况可把链基咔唑分为三类：代基情况可把链基咔唑分为三类：第一类：1,8位上吡咯氢原子均被链烷基取代，形成NH全屏蔽型结构，称之为屏蔽型异构体。该类化合物极性小，与围岩介质作用小，运移过程中不易被吸附，其运移速度快，运移距离远，所以伴随运移距离增大，其相对含量增加（图-4-1）。第二类：1,8碳位上氢原子均未被烷基取代，形成NH全裸型结构，称之为裸露型异构体。该类化合物极性较强，运移速度慢，运移距离短，运移过程中轻易被周围介质吸附而损失，所以伴随运移距离增大，其相对含量减小（图-4-1）。第三类：1,8位上任一氢原子被烷基取代，形成N-H部分屏蔽型结构,称之为半裸露型异构体,被吸附性介于上述两类之间（图-4-1）。第15页因为不一样咔唑类异构体极性强弱不一样，在油气运移过程中，随油气运移距离增加，不一样结构类型含氮化合物组成将发生运移分馏效应，主要表现在以下几个方面：伴随运移距离增加，甲基咔唑类屏蔽型异构体相对富集甲基咔唑类屏蔽型异构体相对富集，而裸露型和部分屏蔽型化合物易被周围介质吸附，1 1甲基咔唑甲基咔唑/4/4甲基咔唑，甲基咔唑，1 1甲基咔唑甲基咔唑/3/3甲基甲基咔唑咔唑，其含量逐步降低；伴随油气运移距离增加，咔唑系列相对于苯并咔唑系列富集咔唑系列相对于苯并咔唑系列富集；伴随运移距离增加，屏蔽型、半屏蔽型二甲基咔唑逐步富集，其中1 1，8-8-二二甲基咔唑甲基咔唑/1/1，4 4二甲基咔唑，二甲基咔唑，1 1，8-8-二甲基咔唑二甲基咔唑/1/1，5 5二甲基咔唑二甲基咔唑，1 1，8-8-二甲二甲基咔唑基咔唑/2/2，6 6二甲基咔唑二甲基咔唑等几个参数表现比较显著。因为地层对含氮化合物吸附作用和地层水溶解作用，使原油中性含氮化合物绝对浓度不停降低。第16页2.利用原油物性分析油气运移方向基本原理（1）原理：原油高压物性能反应地下油层物性，所以依据地层原油物性相对改变能够定性地研究油气运移方向和距离。原油在地下运移过程中，沿运移方向地层原油物性发生改变，在氧化作用占主导前提下，普通有饱和压力和气油比逐步在氧化作用占主导前提下，普通有饱和压力和气油比逐步变低，密度和粘度逐步增加趋势变低，密度和粘度逐步增加趋势。（2）方法：假如以饱和压力和气油比为横轴两端、粘度和密度为纵轴两端，就能够把这四个指标连成一个菱形四个指标连成一个菱形。第17页（3）结果：伴随运移距离增加，因为饱和压力和气油比降低横轴逐步变短，而粘度和密度增加纵轴逐步变长，于是高压物性菱形图会从扁平菱形向方菱形、尖菱形改变。所以能够很形象地依据图形相对改变，确定出油气运移方向和距离。第18页第19页第20页利用原油物性分析油气运移方向：伴随运移，饱和压力和气油比逐步降低、密度和粘度逐步增加。第21页？第22页习题五：圈闭分析与度量相关理论：闭合高度闭合面积有效厚度溢出点参数依据第23页1.1.下列图为下列图为M M油田某储层顶面结构图，储层最大厚度均为油田某储层顶面结构图，储层最大厚度均为5050米。要求标出各圈闭溢米。要求标出各圈闭溢出点位置和闭合范围，求出各圈闭闭合高度，绘制给定剖面线结构剖面图，并确定各出点位置和闭合范围，求出各圈闭闭合高度，绘制给定剖面线结构剖面图，并确定各圈闭成因类型。圈闭成因类型。第24页正断层上细线为上升盘，粗线为下降盘。正断层上细线为上升盘，粗线为下降盘。-575第25页2.2.下列图为下列图为S S油田某储层顶面结构图，储层最大厚度均为油田某储层顶面结构图，储层最大厚度均为5050米。要求标出各圈闭米。要求标出各圈闭溢出点位置和最大闭合范围，求出各圈闭闭合高度，绘制给定剖面线结构剖面图，溢出点位置和最大闭合范围，求出各圈闭闭合高度，绘制给定剖面线结构剖面图，并确定各圈闭成因类型。并确定各圈闭成因类型。编号编号圈闭圈闭类型类型闭合闭合高度高度A A背斜背斜-岩性岩性100100B B断层断层-岩性岩性100100C C岩性上岩性上倾尖灭倾尖灭2525D D岩性上岩性上倾尖灭倾尖灭2525E E砂岩透砂岩透镜体镜体5050A AB BC CD DE E第26页第27页3.3.下列图为下列图为X X油田某储层顶、底面结构图以及该储层上覆不整合面结构图。要求油田某储层顶、底面结构图以及该储层上覆不整合面结构图。要求标出圈闭溢出点位置，画出闭合范围，求出圈闭闭合高度，并确定圈闭成因类型；标出圈闭溢出点位置，画出闭合范围，求出圈闭闭合高度，并确定圈闭成因类型；假定油气充满圈闭，标出油水界面。假定油气充满圈闭，标出油水界面。地层不整合面遮挡圈闭，闭合高度：地层不整合面遮挡圈闭，闭合高度：135米米第28页第29页4.4.底图见石资区井位图；数据见石资区钻井资料数据表。要求：（底图见石资区井位图；数据见石资区钻井资料数据表。要求：（1 1）应用）应用钻井资料编绘基岩顶面结构图及砂岩等厚图，并分析圈闭（油气藏）类型，确定圈钻井资料编绘基岩顶面结构图及砂岩等厚图，并分析圈闭（油气藏）类型，确定圈闭范围，求出最大闭合高度；（闭范围，求出最大闭合高度；（2 2）垂直结构长轴切一剖面，假设油气充满圈闭，在）垂直结构长轴切一剖面，假设油气充满圈闭，在剖面中标出油水界面。剖面中标出油水界面。砂岩上倾尖灭圈闭，闭合高度：砂岩上倾尖灭圈闭，闭合高度：160米米第30页第31页习题六 油气藏分析与度量油藏编号油藏类型油藏含油高度 1.1.图图-6-2-6-2为为A A油田某储层顶面结构图和油藏平面分布图。要求：油田某储层顶面结构图和油藏平面分布图。要求：（1 1）确定各油藏成因类型和含油高度，将相关信息填入表）确定各油藏成因类型和含油高度，将相关信息填入表-6-1-6-1中；中；（2 2）在厘米方格纸上绘制给定剖面线结构油藏剖面图，图中标出油气藏范围。）在厘米方格纸上绘制给定剖面线结构油藏剖面图，图中标出油气藏范围。图-6-2 A油田某储集层顶面结构图及油藏平面图第32页闭合高度：闭合高度：H1=-175-(-275)=100mH1=-175-(-275)=100mH2=-225-(-325)=100mH2=-225-(-325)=100mH3=-270-(-325)=55mH3=-270-(-325)=55mH4=-75-(-150)=75mH4=-75-(-150)=75mH5=-75-(-150)=75mH5=-75-(-150)=75mH6=-175-(-275)=100mH6=-175-(-275)=100mH7=-125-(-225)=100mH7=-125-(-225)=100m第33页2.2.下列图为下列图为X X油田一个结构剖面示意图。要求：（油田一个结构剖面示意图。要求：（1 1）确定图中可能形成油气）确定图中可能形成油气藏位置，在原图上用阴影画出油气藏（油水界面水平）；（藏位置，在原图上用阴影画出油气藏（油水界面水平）；（2 2）对各油气藏用）对各油气藏用、编号，确定各油气藏详细成因类型；（编号，确定各油气藏详细成因类型；（3 3）推测各油气藏所在圈闭形）推测各油气藏所在圈闭形成次序；（成次序；（4 4）将分析结果填入表）将分析结果填入表-6-2-6-2中。中。第34页3.3.图图-6-4-6-4为一为一N N油田某砂岩储层顶面结构图，砂岩厚油田某砂岩储层顶面结构图，砂岩厚5050米，储集物性好，砂层由南西向北米，储集物性好，砂层由南西向北东方向逐步尖灭，北西向延伸断层被北东向延伸断层切割。砂层上下均为较厚泥岩层，东方向逐步尖灭，北西向延伸断层被北东向延伸断层切割。砂层上下均为较厚泥岩层，1 1、2 2、3 3、4 4号井钻穿砂层厚度分别为号井钻穿砂层厚度分别为5050米、米、4040米、米、5050米、米、3030米；它们含油高度（水距油层顶面高度）米；它们含油高度（水距油层顶面高度）分别为分别为1010米、米、1010米、米、3030米、米、1010米。要求：米。要求：（1 1）确定图中各断块含油边界，在结构平面图上画出各个油藏含油范围；）确定图中各断块含油边界，在结构平面图上画出各个油藏含油范围；（2 2）确定图中油藏数目以及各油藏成因类型，对图上油气藏加以编号，求出各个油藏油藏高）确定图中油藏数目以及各油藏成因类型，对图上油气藏加以编号，求出各个油藏油藏高度；度；（3 3）确定图中可识别出圈闭数目并加以编号，确定各圈闭溢出点、闭合范围、闭合高度以及）确定图中可识别出圈闭数目并加以编号，确定各圈闭溢出点、闭合范围、闭合高度以及圈闭类型，并将溢出点、闭合范围在原图上标注出来；圈闭类型，并将溢出点、闭合范围在原图上标注出来；（4 4）将分析得到相关圈闭和油藏相关信息填入表）将分析得到相关圈闭和油藏相关信息填入表-6-3-6-3中。中。第35页4.4.下列图为某油田下列图为某油田H H油层顶面结构图，油层顶面结构图，H H油层为一厚约油层为一厚约300300米砂岩层，米砂岩层，1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7号油井底水距油层顶面高度分别为号油井底水距油层顶面高度分别为100100米，米，4040米，米，5050米，米，450450米，米，300300米，米，200200米，米，5050米。米。8 8号井打在含水部位。要求：（号井打在含水部位。要求：（1 1）确定各油藏油水界面海拔标高，分析说明图）确定各油藏油水界面海拔标高，分析说明图中共有几个油藏，画出各油藏含油范围，确定各油藏成因类型，求出各油藏最大含油中共有几个油藏，画出各油藏含油范围，确定各油藏成因类型，求出各油藏最大含油高度。（高度。（3 3）确定图中圈闭数目，标出各圈闭溢出点、闭合范围，求出各圈闭闭合高）确定图中圈闭数目，标出各圈闭溢出点、闭合范围，求出各圈闭闭合高度。（度。（4 4）分析）分析NENE、NWNW向延伸两组断裂启封性，并简述其理由。向延伸两组断裂启封性，并简述其理由。第36页AB-700-750-800-8501号号oilwaterB A闭合高度：250米油藏高度：200米第37页5.5.图图-6-6-6-6为为X X油田某不整合面结构图，不整合下伏为孔隙、裂缝极为发育石灰岩，上覆油田某不整合面结构图，不整合下伏为孔隙、裂缝极为发育石灰岩，上覆为厚层泥岩，断层为厚层泥岩，断层MNMN为封闭性断层。图中为封闭性断层。图中4 4口井均为直井，其中口井均为直井，其中1 1号井为油气井，钻遇含气厚号井为油气井，钻遇含气厚度度1010米，含油厚度米，含油厚度3030米；米；2 2号井和号井和3 3号井均为油井，油水界面距不整合垂直距离为号井均为油井，油水界面距不整合垂直距离为1010米，且米，且2 2号井开采对号井开采对3 3号井压力有较大影响；号井压力有较大影响；4 4号井未见油，为水井。要求：号井未见油，为水井。要求：（1 1）确定气）确定气-油界面和油油界面和油-水界面标高，并在图中画出含气范围和含油气范围；水界面标高，并在图中画出含气范围和含油气范围；（2 2）确定图中油藏数目以及各油藏成因类型，求出油藏含气高度、含油气高度；）确定图中油藏数目以及各油藏成因类型，求出油藏含气高度、含油气高度；（3 3）确定圈闭数目，以及圈闭类型、溢出点、闭合高度、闭合范围，并将溢出点、闭合范）确定圈闭数目，以及圈闭类型、溢出点、闭合高度、闭合范围，并将溢出点、闭合范围在原图上标注出来；围在原图上标注出来；（4 4）自制表格将分析得到相关圈闭和油藏相关信息填入其中。）自制表格将分析得到相关圈闭和油藏相关信息填入其中。第38页习题七：圈闭综合评价圈闭综合评价：对圈闭有效性相对大小评价。圈闭有效性：在含有油气起源地质背景下，圈闭聚集油气实际能力。影响原因：圈闭所在位置、圈闭形成时间、水压梯度和流体性质。只有那些在油气最终一次区域性运移以前或同时形成圈闭，对油气聚集才有效。第39页习题七：圈闭综合评价第40页习题七：圈闭综合评价第41页习题七：圈闭综合评价第42页
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