2000年(矿普)B答案(已读).doc

2000年博士研究生入学考试试题
考试科目 石油地质学及进展
适用专业 矿产普查与勘探
一、名词解释(每题4分，共20分)
1、低熟-未熟油
2、深盆气藏
3、流体压力封存箱
4、排替压力
5、凝析气藏
二、简述题(每题10分，共40分)
1、简述述天然气的成因类型及其地球化学特征。
2、简述烃源岩压实排烃和异常高压微裂缝排烃的基本特点。
3、简述油气藏破坏的主要地质因素及其作用特点。
4、简述含油气系统的概念及其石油地质意义。
三、论述题(每题20分，共40分)
1、试述前陆盆地的特点、石油地质条件及油气藏分布特征，并举例说明之。
2、论述含油气盆地评价研究的任务与主要内容。

答案要点
一、名词解释(每题4分，共20分)
01、低熟-未熟油
低熟-未熟油系指沉积有机质在埋藏演化过程中，尚未达到干酪根晚期热降解大量生油阶段，各种有机质经低温生物化学或低温化学反应生成的石油。低熟油生成高峰阶段对应的源岩镜质体反射率(Ro)值大体上在0.2-0.7%范围内，相当于干酪根生烃模式的未成熟和低成熟阶段。
02、深盆气藏
深盆气是一种非常规天然气藏。其气水分布与常规气藏相反，即水层位于气层之上。储层为低渗-致密型，而水层的孔渗条件明显好与气层。它的形成需要区域分布和全天候生气的源岩条件。
03、流体压力封存箱
沉积盆地中，被各种成因形成的封闭层所分割的具有独立流体压力特征的地质单元称为流体压力封存箱。流体压力封存箱中的流体压力可以是异常高压也可是异常低压。最重要的特征是独立与区域静水压力系统。它的规模取决于盆地特征，可以是区域性的，但更多是局部性的，所以，越来越多的人称之为流体压力封存囊。
04、排替压力
排替压力就是岩样中非湿润相流体排驱湿润相流体所需的最小压力，也即非湿润相开始注入岩样中最大喉道的毛细管力。排替压力与岩性、孔隙吼道半径、孔隙结构和流体性质等因素有关。
05、凝析气藏
地下深处高温高压条件下的气藏气体，采到地面后，由于温度和压力的降低，其中部分烃类气体反而凝结为液态，具有这种特征的气藏称之为凝析气藏。凝析气是烃类物系在特定温压条件下所固有的物理相态。它的形成需要两个基本条件，(1)在烃类物系中气体数量必须胜过液体数量；(2)地层温度介于烃类物系的临界温度与临界凝结温度之间，地层压力超过该温度时的露点压力。
二、简述题(每题10分，共40分)
01、简述述天然气的成因类型及其地球化学特征。
(1)类型：有机成因气和无机成因气。有机成因气包括生物气、油型气、煤型气。煤型气有人称为腐殖型气；油型气有人称为腐泥型气。另外，有人对有机成因气除分为上述几种外，还划分出了低温-热催化过渡气以及陆源有机气等
(2)地球化学特征
无机成因气，取决于具体成因，一般非烃成分含量较高。δ13Cco2由+27‰到-7‰(在0‰附近特别集中)，无机成因气体中，可含少量甲烷，但其δ13C较高，可由-7‰到-41‰，一般大于-30‰。来自深源的无机气一般含较高的氦、氩等。
生物化学气，成分主要为甲烷，其δ13C1由-54‰到-100‰。，δ13Cco2由-36‰到+1‰。
油型气，依其源岩成熟程度分石油伴生气、凝析油伴生气和裂解干气。石油伴生气和凝析油伴生气的重烃气含量高，一般超过5%，有时可达20－50%，甲烷碳同位素含量介于-55～－40 ‰，石油伴生气偏轻，约为-55～-45‰，凝析油伴生气偏重，约-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‰。
煤型气，重烃含量也很少超过20%，主要为甲烷。煤型气的甲烷同位素一般在-25～-42‰。其凝析油中，常含有较高的苯、甲苯以及甲基环己烷和二甲基环戊烷。另外，煤型气常含汞蒸气，一般含量超过700毫微克/米3。
陆源有机气是指成气母质是介于油型气和煤型气母质之间的过渡型，其特征也如此，是陆源有机质，多为分散III型有机质生成的，现在一般归于煤型气。
低温-热催化过渡气，介于生物生气阶段与热催化生油阶段之间，其地化特征也是两者的过渡。
02、简述烃源岩压实排烃和异常高压微裂缝排烃的基本特点。
压实排烃是烃源岩处于未熟－低熟阶段的主要排烃机理。在未熟－低熟阶段，源岩层埋深不大，生成油气的数量少，源岩孔隙水较多，渗透率相对较高，部分油气可以溶解在水中呈水溶状态，部分可呈分散的游离油气滴，在压实作用下，随压实水流，通过源岩孔隙运移到运载层或储集层中。这一模式是基于压实作用对源岩排液的影响而提出的。
微裂缝排烃是烃源岩处于成熟－过成熟阶段的主要排烃模式。成熟－过成熟阶段在，源岩层已被压实，孔隙水较少，渗透率较低，源岩排液不畅，有机质大量生成油气，孔隙水不足以完全溶解所有油气，大量油气呈游离状态，同时，欠压实作用、蒙脱石脱水作用、有机质生烃作用以及热增压作用等各种因素导致孔隙流体压力不断增加形成流体异常高压，成为排烃的主要动力。异常压力排烃存在两个相互联系和转化的过程(阶段)：当生油岩孔隙网络内部建立起的压力增高还不足以引起岩石产生微裂缝时，如果孔隙喉道不太窄，或因为存在着连续的有机相和有干酪根三维网络而使得毛细管力并不太大的话，那么，油气就可以从生油岩中慢慢驱出，不需要裂缝存在，在这种情况下，油气在异常压力作用下被驱动应是个连续的过程。当孔隙流体压力很高。导致源岩产生微裂缝，这些微裂缝与孔隙连接，形成微裂缝－孔隙系统，在异常高压驱动下，油气水通过微裂缝－孔隙系统向源岩外涌出，当排出部分流体后压力下降，微裂缝闭合。待压力恢复升高和微裂缝开启后，又发生新的涌流。因此，这一阶段是油气水以一种间歇式、脉冲式(不连续)方式进行的混相涌流。
03、简述油气藏破坏的主要地质因素及其作用特点。
油气藏破坏的包括圈闭的破坏和油气的破坏。
圈闭的破坏多缘于构造运动，包括变形作用、断层作用和不整合作用。变形作用导致圈闭形态改变，导致圈闭有效圈闭空间的变化及油气藏的调整；断裂作用导致圈闭完整性的破坏或圈闭有效性完全破坏；不整合作用可导致储盖层的破坏。
油气藏中油气的破坏原因包括岩浆活动、水动力条件及微生物改造作用。当高温岩浆侵入油气藏，会把油气烧掉。活跃的水动力环境可以改变油气的组成，严重时可把油气从圈闭中冲走，导致油气藏破坏。生物降解作用可以导致油气组成和性质的改变，例如正构烷烃的减少，比重和粘度等的增加。另外气侵作用也会导致油藏成分的改变。
04、简述含油气系统的概念及其石油地质研究意义。
含油气系统是沉积盆地中一个与某一确定烃源岩有成因联系的所有烃类分布范围所构成的天然系统，它包括已形成的油气藏及油气聚集成藏所必须的一切地质要素和作用。含油气系统可看作是介于含油气盆地(或含油气区)与油气聚集带(或成藏组合)之间的一个油气地质单元。油气系统研究的关键在于将盆地中的有效烃源岩系、储集层、盖层、上覆岩系等基本地质要素与圈闭形成、油气生成、运移、聚集、保存等成藏作用作为一个有机整体，以动态/演化的观点来阐明其演变特征。即，它强调的是过程研究，突出关键时刻时油气运聚趋势的研究。含油气系统研究对有利区带或成藏组合的评价优选，圈闭有效性的地质评价和勘探目标的经济评价具有重要意义。
三、论述题(每题20分，共40分)
01、试述前陆盆地的特点、石油地质条件及油气藏分布特征，并举例说明。
(1)前陆盆地特点
前陆盆地是位于褶皱山系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。前陆盆地形成于挤压构造环境。前陆盆地结构不对称，靠近造山带一侧较陡，在其演化过程中遭受强烈变形作用；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：褶皱－冲断带、深凹(坳)带及稳定前陆斜坡和前缘隆起。褶皱－冲断带有褶皱推覆体、叠瓦推覆体等类型，下部常见双重构造；前缘隆起部位常发生挠曲应力产生的张性或张扭性断裂；盆内构造样式以台阶状逆断层及相关褶皱为特征，冲断方向自造山带指向克拉通。前缘隆起、冲断带上的不整合较为发育。前陆盆地的沉降中心、沉积中心和边缘尖灭线迁移是前陆盆地的基本特征。典型前陆盆地形成于被动大陆边缘基础上。
(2)前陆盆地石油地质条件
前陆盆地是世界上油气资源最丰富的一种盆地类型。前陆盆地具有两类烃源岩层系，即被动大陆边缘沉积型和前陆坳陷型烃源岩层系。无论是大陆边缘型烃源岩还是前陆坳陷型烃源岩，其成熟的生油气中心总是靠近深坳带一侧，受造山期间的挤压以及地层负荷的作用，深坳陷部位的油气沿断层、不整合面或渗透储层向上或向克拉通一侧进行运移。前陆盆地的储集岩体总体上也可分为两大体系，即下部以台地相为主体的储集体系和上部以陆相碎屑岩为主体的储集体系。背斜构造圈闭、断层圈闭和地层圈闭是前陆盆地内最为普遍也最为重要的圈闭。背斜构造圈闭主要为一些逆冲断层相关褶皱，分布在靠近盆地逆掩冲断带一侧。断块圈闭，既有裂陷阶段形成的由正断层构成的断块圈闭，亦有后期受造山运动影响在逆掩冲断作用下形成的由冲断层构成的断块圈闭以及早期正断层反转形成的断块或在前缘隆起轴部张扭性断裂形成的圈闭等。与逆冲断层有关的断块圈闭主要发育在受冲断作用比较强烈的山前地带；与正断层活动有关的断块圈闭，一是发育于早期的裂谷盆地内，二是发育在靠近地台一侧。前陆盆地的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。另外前陆盆地地层总是向克拉通台地方向逐渐超覆，因此，不整合是前陆盆地常见的和重要的一类圈闭。
(3)前陆盆地的油气田分布
主要是受圈闭展布特点的控制。在靠近冲断带一侧或冲断带内，主要是背斜和断层圈闭油气藏；在靠近克拉通一侧的前缘斜坡带主要分布砂岩体上倾尖灭或地层超覆油气藏以及与张性或张扭性断层有关的断块油气藏；在前缘斜坡带也存在因基底冲断作用形成的基底卷入型厚皮构造圈闭。在平面上，前陆盆地内的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。由于造山带活动以及冲断带不断挤压，盆地内油气藏会受构造运动而不断调整、改造和再分布，因此，前陆盆地也是油气藏遭破坏比较严重的一类盆地。
(4)实例略。
02、论述含油气盆地评价研究的任务与主要内容。
含油气盆地评价是油气勘探的起点。其任务是搞清盆地的基本石油地质条件，优选出有利的含油气区带。
主要内容：
(1)盆地结构研究，包括盆地结构、边界，盆地构造层序、盆地构造运动历史、盆地类型与构造特征及构造单元划分；
(2)基本石油地质条件研究，包括沉积层序和沉积体系，烃源岩层系与生油坳陷，储集层位及储集体类型和特征，区域盖层特征，圈闭样式与分布；
(3)油气系统研究，包括沉积埋藏史、构造演化史、烃源岩生烃史等过程研究；
(4)油气资源评价；
(5)区带地质评价与经济评价，优选勘探方向。