石油運移

石油生成於壓實的黏土和頁岩中，而這種岩石本身基本不具有滲流能力，所以烴類物質從烴源岩中生成後要運移（稱為初次運移）到孔滲性儲層，該過程稱之為石油運移。

基本介紹

• 中文名：石油運移
• 外文名：Oil migration
• 發生場所：烴源岩、孔滲性儲層
• 所屬學科：地質科學

石油運移的三個力學條件

石油在孔滲性差的細屑岩中以分散狀態生成後，儲集到孔滲性好的粗粒裂隙岩中成聚集狀態，要經過複雜的運移過程。富含粒隙、裂隙和溶隙的滲透層、不整合風化売和斷層構成運移層。石油可以從生油層經運移層進入儲集層或直接進入儲集層，並在儲集層內再聚集而成藏。在儲集層內聚集後,因條件變化,可發生再運移,形成差異聚集或破壞油藏。

在石油運移過程中，構造應力場對運移的動力、運移的方向和運移的流量方面，都起到了極其重要的作用，是決定石油運移發生的主要動力，控制運移的方向，並影響運移的流量。

石油之所以能從生油層運到儲集層，要求二者須滿足三個力學條件：

1、儲集層孔隙壓力比生油層低，使石油從生油層中的高孔隙壓力驅動下流向低孔隙壓力的儲集層。

2、儲集層孔隙率比生油層大，使石油從密緻的生油層流向有充分儲集空間的儲集層。

3、儲集層抗壓實強度比生油層高，使石油從易於壓實的生油層流入剛性強不易壓實而有較好支撐格架的空間來儲集。

這三個力學條件中，第一個是動力條件，第二個是岩體結構條件，第三個是岩體力學性質條件，都滿足是最佳狀態。後兩個條件常較易於滿足，如儲集砂岩、裂隙岩，其儲油孔隙比生油泥岩大且脆而易裂更增大儲油空間，其固體格架體積壓縮模量比泥岩高而使支撐儲油空間的固體格架有較高的剛性，只要石油承受有足夠的孔隙壓差便可從生油泥岩流向此種儲集層。可見，含油區岩體只要具備足夠的岩體結構條件和力學性質條件，石油發生運移的關鍵便取決於動力條件了。

初次運移

石油生成的地球化學證據表明石油並不是起源於現今發現石油的構造和地層圈閉中。油藏屬於孔滲性地質體，而烴源岩是被壓實、不滲透的泥頁岩。由於烴源岩基本不具有滲透性，石油從泥岩中排驅出來的過程並不是簡單的流體流動。在壓實過程中頁岩排水的大量證據表明，在溫度尚未達到生油門限前，大部分地層水即已被排出。

沉積物開始聚集時就存在壓實作用，混合有機物的疏鬆、細粒沉積物中含50%以上的水。隨著埋深增加，由於沉降和沉積物在頂部連續堆積，深層沉積物中的孔隙水被排出，導致孔隙度降低和密度増加。進一步壓實後，沉積顆粒之間逐漸產生凝聚力，孔隙流體中發生的一些化學反應使得顆粒產生膠結，最終形成地層岩石的沉積物。

二次運移

迄今發現的所有油藏都是形成於水環境中，烴類從烴源岩至圈閉的運移過程與毛管壓カ、水文條件緊密相關。不同油藏中岩石的粒徑分布、連續孔道遷曲度、孔隙度、滲透率、儲層岩石化學特性及其流體特性都相差很大。儘管如此，由於水普遍存在，毛管壓力、浮力和水文條件在各種儲層條件下都適用。

隨著原油在壓實作用下離開烴源岩進入圈閉後，飽和度增加，隨後連續相原油呈絲狀在岩石孔隙中向上運移，此時，浮力和水動力就足以推動油滴運移。也有人認為，原油運移是由溶於水的原油分子運動或原油中的表面活性劑產生膠束溶液引起的。但是，由於原油在水中的溶解度非常低，原油中表面活性劑的濃度也非常低，因此這兩個理論都面臨很大的挑戰。實驗表明，砂岩被大量熱水沖刷後其中含有的分散油滴可以被濾除，這有助於解釋在漫長的地質年代中如果溫度變化和構造變形充足，許多飽和烴類油藏的下面能找到不含原油的砂岩。