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常見問題

流動的礦產——石油與天然氣

礦產,泛指一切埋藏在地下(或分布于地表的、或巖石風化的、或巖石沉積的)可供人類利用的天然礦物或巖石資源。一般來說,人們常說的礦產是指金、銀、銅、鐵、錫等固體礦產。而石油與天然氣是具有流動性、可以作為燃料的可燃性有機礦產,常常深埋于地下。與固體礦產相比,它們有獨特的生成和聚集規律,我們找到石油與天然氣的地方(石油地質學家稱為“油氣藏”)并不是它生成的地方。石油與天然氣在生成以后,必須通過流動(石油地質學家稱為“運移”)才能聚集在有利的圈閉中形成油氣藏。

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人們常說:“土地掘開來寶氣,山川鑿破有原油?!毕胂蟮叵掠幸蛔笆团c天然氣倉庫”,油氣從生成到運進“倉庫”一般要經過兩次運移,就是石油地質學家說的初次運移和二次運移。從廣義上說,油氣在地層中的任何流動都可以稱為油氣的運移,如生油層中生成的分散狀態的油氣,通過運移可以集中起來形成有工業價值的油氣藏。已形成的油氣藏,在地殼運動的作用下又被破壞,使集中起來的石油再一次分散。有的露出地面成為人們可以觀察到的“油氣苗”,有的則可以運移到另外的地方重新集中起來,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、溶洞等儲集空間的儲集層運移。運移的方向是多方位的,可以向上、向下或向四周,把分散的星星點點的石油、天然氣初步集中起來,就好像涓涓細流匯入江河一樣。

初次運移主要動力是壓力,這種壓力來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。地層在沉積過程中逐漸加厚,越來越厚,本身重量也逐漸加大,隨著重量增加而產生的壓力也越來越大。沉積物在這個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載層中。如果了解花生通過榨油機施加的壓力榨出花生油這一過程,就不難理解生油層中的石油在壓力作用下所發生的運移了。

二次運移是指油氣在儲集層中的運移。油氣在儲集層微細的通道中運動著,走著彎彎曲曲的道路,克服前進中的阻力,運移的速度是很緩慢的。二次運移主要動力是浮力,浮力來自于油氣本身,因為油氣的密度比水小,在水中有浮升作用,當油氣進入含水的運載層后,油氣就在浮力的作用下朝著高處運移和集中。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運移外,大部分都是以“油滴”和“氣泡”的形式在含水的運載層中進行運移,因此水就是油氣運移的“運載體”。

二次運移的通道主要是孔隙、裂縫、溶洞、不整合面和斷層。在儲集條件良好的海相砂巖里,油氣運移阻力小、速度快、運移距離長。在物性差的儲集層里,油氣運移十分艱難,運移距離短,在生油區及周邊的圈閉即可形成油氣聚集。

油氣具有流動性這一特征決定了油氣藏在地下時空分布比固體礦產要復雜多變。這些復雜的動態過程都發生在漫長的地質歷史時期,在油氣勘探開發中很難直接觀察,甚至很難獲得油氣流動的痕跡。長期以來,石油地質學家一直在致力于研究、尋找油氣流動的證據和理論,以找到更多、更優質的石油與天然氣。

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