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流動(dòng)的礦產(chǎn)——石油與天然氣
發(fā)布日期:2016-05-31 00:26:10
礦產(chǎn),泛指一切埋藏在地下(或分布于地表的、或巖石風(fēng)化的、或巖石沉積的)可供人類利用的天然礦物或巖石資源。一般來(lái)說(shuō),人們常說(shuō)的礦產(chǎn)是指金、銀、銅、鐵、錫等固體礦產(chǎn)。而石油與天然氣是具有流動(dòng)性、可以作為燃料的可燃性有機(jī)礦產(chǎn),常常深埋于地下。與固體礦產(chǎn)相比,它們有獨(dú)特的生成和聚集規(guī)律,我們找到石油與天然氣的地方(石油地質(zhì)學(xué)家稱為“油氣藏”)并不是它生成的地方。石油與天然氣在生成以后,必須通過(guò)流動(dòng)(石油地質(zhì)學(xué)家稱為“運(yùn)移”)才能聚集在有利的圈閉中形成油氣藏。
人們常說(shuō):“土地掘開(kāi)來(lái)寶氣,山川鑿破有原油。”想象地下有一座座“石油與天然氣倉(cāng)庫(kù)”,油氣從生成到運(yùn)進(jìn)“倉(cāng)庫(kù)”一般要經(jīng)過(guò)兩次運(yùn)移,就是石油地質(zhì)學(xué)家說(shuō)的初次運(yùn)移和二次運(yùn)移。從廣義上說(shuō),油氣在地層中的任何流動(dòng)都可以稱為油氣的運(yùn)移,如生油層中生成的分散狀態(tài)的油氣,通過(guò)運(yùn)移可以集中起來(lái)形成有工業(yè)價(jià)值的油氣藏。已形成的油氣藏,在地殼運(yùn)動(dòng)的作用下又被破壞,使集中起來(lái)的石油再一次分散。有的露出地面成為人們可以觀察到的“油氣苗”,有的則可以運(yùn)移到另外的地方重新集中起來(lái),成為所謂的“次生油藏”,有的甚至完全暴露在地面,全部逸散了。
初次運(yùn)移是指生油層生成的石油、天然氣向鄰近有孔隙、裂縫、溶洞等儲(chǔ)集空間的儲(chǔ)集層運(yùn)移。運(yùn)移的方向是多方位的,可以向上、向下或向四周,把分散的星星點(diǎn)點(diǎn)的石油、天然氣初步集中起來(lái),就好像涓涓細(xì)流匯入江河一樣。
初次運(yùn)移主要?jiǎng)恿κ菈毫?,這種壓力來(lái)自沉積物本身的重量或者生油層由于生成油氣而形成的超壓。地層在沉積過(guò)程中逐漸加厚,越來(lái)越厚,本身重量也逐漸加大,隨著重量增加而產(chǎn)生的壓力也越來(lái)越大。沉積物在這個(gè)壓力的作用下體積由大變小,已生成的油氣就從生油層中同水一起被擠到運(yùn)載層中。如果了解花生通過(guò)榨油機(jī)施加的壓力榨出花生油這一過(guò)程,就不難理解生油層中的石油在壓力作用下所發(fā)生的運(yùn)移了。
二次運(yùn)移是指油氣在儲(chǔ)集層中的運(yùn)移。油氣在儲(chǔ)集層微細(xì)的通道中運(yùn)動(dòng)著,走著彎彎曲曲的道路,克服前進(jìn)中的阻力,運(yùn)移的速度是很緩慢的。二次運(yùn)移主要?jiǎng)恿κ歉×Γ×?lái)自于油氣本身,因?yàn)橛蜌獾拿芏缺人?,在水中有浮升作用,?dāng)油氣進(jìn)入含水的運(yùn)載層后,油氣就在浮力的作用下朝著高處運(yùn)移和集中。由于油和氣不容易溶解在水中,除了小部分的油氣可以在水中以溶液的狀態(tài)運(yùn)移外,大部分都是以“油滴”和“氣泡”的形式在含水的運(yùn)載層中進(jìn)行運(yùn)移,因此水就是油氣運(yùn)移的“運(yùn)載體”。
二次運(yùn)移的通道主要是孔隙、裂縫、溶洞、不整合面和斷層。在儲(chǔ)集條件良好的海相砂巖里,油氣運(yùn)移阻力小、速度快、運(yùn)移距離長(zhǎng)。在物性差的儲(chǔ)集層里,油氣運(yùn)移十分艱難,運(yùn)移距離短,在生油區(qū)及周邊的圈閉即可形成油氣聚集。
油氣具有流動(dòng)性這一特征決定了油氣藏在地下時(shí)空分布比固體礦產(chǎn)要復(fù)雜多變。這些復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程都發(fā)生在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史時(shí)期,在油氣勘探開(kāi)發(fā)中很難直接觀察,甚至很難獲得油氣流動(dòng)的痕跡。長(zhǎng)期以來(lái),石油地質(zhì)學(xué)家一直在致力于研究、尋找油氣流動(dòng)的證據(jù)和理論,以找到更多、更優(yōu)質(zhì)的石油與天然氣。