探索地下石油奥秘---形形色色的油田(2)

准噶尔之子

1．什么是石油


    1959年，大庆油田的发现使人们知道了中国也有世界级大油田，从此，中国甩掉了贫油的帽子，人们对“石油”这个名词也开始熟悉起来。但石油究竟是什么样子，石油是一种液态的可燃的矿物。人们常说，石油是工业的“血液”，是黑色的金子。说它是“血液”是指工、农业生产和发展都离不开石油。如化学工业可以石油为原料生产出各种各样的化工产品，交通运输和机器工业每时每刻都离不开汽油、柴油、煤油、润滑油等石油产品。

    这些油品是从哪里来的呢?它们是从石油中提炼出来的。

    随着科学技术的进步，人类终于发现了石油和天然气的奥秘，认识到石油和天然气是一种主要由碳（C）和氢（H）两种元素组成的多种化合物的混合物，是赋存于地下岩石孔隙中的液态和气态可燃矿物。按质量计算，碳元素约占83％～87％，氢元素约占12％～14％，这两种元素合起来，约占石油总量的99％，在剩下的1％中，用发射光谱法和中子活化分析法还发现了57种元素，常见的有36种，主要是硫（S）、氮（N）、氧（O）、铁（Fe）、钙（Ca）、镁（Mg）、硅（Si）、铝（Al）、钒（V）、镍（Ni）、铜（Cu）、锑（Sb）、锰（Mn）、锶（Sr），钡（Ba）、钴（Co）、锌（Zn）、钼（Mo）、锡（Sn）、钠（Na）、钾（K）、磷（P）、锂（Li）、氯（Cl）、铍（Be）、锗（Ge）、银（Ag）、砷（As）、金（Au）、钛（Ti）、铬（Cr）、镉（Cd）等。尤其是钒（V）和镍（Ni）是分布普遍并具有成因意义的两种微量元素， V、Ni含量及其比值是确定生油岩有机相和油源对比的重要数据。

    烃是有机化合物，约占石油成分的97％～99％。烃是由碳和氢两种主要元素组成的，并且按本身结构的不同形成类型迥异的碳氢化合物。其主要分为烷烃、环烷烃和芳香烃三类。由于组成烃的C、H原子数目不同，石油中含有大小悬殊的烃分子，最小的烃分子称甲烷（CH4），再大的还有乙烷、丙烷……癸烷，还有11烷、12烷、13烷……由于烃分子大小不同，其沸点也不同，分子越小，沸点越低。分子小的（C1-4）是气体，中等的（C5-6）是液体，分子大的（C16以上）是固体。所以说，石油主要是由大小不同的烃分子组成的混合物。

    C和H原子不同的排列方式构成了多彩多姿结构不同的烃。例如，同样是6个C原子，排列成直线就形成己烷，若形成环状则重新形成环己烷或苯。由此，按C、H排列方式的不同，化学上将烃总体上分为烷烃、环烷烃和芳香烃等三类。组成石油的化合物除了烃类以外还有非烃类，非烃类则以S、N、O化合物的形态存在于胶质和沥青质中。

    石油是一种油脂状胶体，黏到衣服上不容易洗掉，它的颜色以棕褐、黑褐色、黑绿色多见，少数有淡黄色、白色。

    石油与水相比，绝大多数是比水轻，相对密度一般在0.75～1.0之间。石油呈黏稠状，其黏度大的不容易流动，黏度小的跟水差不多。最稠的油须加温才能在地面管线中流动。我国不同地区石油的相对密度（一个大气压下与4℃水的密度的比值）大不一样，大庆的为0.83～0.88；辽河油田产的油有稀有稠，为0.84～0.98；胜利油田的原油密度变化范围大，为0.87～0.99；中原油田的原油以稀油为主，密度为0.82～0.88;西部地区克拉玛依油田原油密度为0.80～0.87；吐哈油田原油密度为0.80～0.82；青海油田原油密度为0.84～0.91；海上流花11-1油田原油密度为0.92～0.94；绥中36-1油田原油重质油多，占80％。

    石油的另一个特性是可凝固。大家知道，水在0℃以下才会变成固体冰，而石油则不一样，对于含蜡高的石油有的在30℃也可凝固，而不易凝固的油往往是含蜡少，而含沥青质较高的原油要在0℃以下（如-30℃）才凝固，这种石油在国防上有特殊的应用价值。

石油为什么黏在手上水洗不掉呢，这是因为它不溶于水，如果用有机溶剂一洗就干净了。

    通常带有石油的物质在紫外线照射下会发荧光，用这个特性地质人员可检查从井返出的岩屑中是否含有石油。

2．什么是天然气


    目前，城市居民生活中用来取暖、燃烧的气有两种：一种是由煤在加工成焦炭过程中产生的烃类气，俗称煤气；另一种就是来自油气田的天然气。随着天然气工业的日益发展，天然气这种清洁的能源正在取代煤和煤气。我国西气东输管线的建成将为中国东部城市的天然气化创造条件，天然气的用途正日益广泛。

    什么是天然气呢？广义地讲，包括自然界中的一切气体，即包括地球的气圈、水圈、岩石圈以及地壳深部地幔和地核中心全部的天然气体。不过日常所说的天然气是一种狭义的天然气概念，一般是指以烃类气体为主的天然气体，也有一些以二氧化碳或氮为主、个别情况以硫化氢为主的天然气体。它们分布在岩石圈、水圈及地球内部。

    天然气绝大多数是由气体化合物组成的混合体，由单一气体组分组成的较少见。

    天然气中常见的化学组分有：烃类气（甲烷?丁烷）、二氧化碳、氮、硫化氢、汞蒸气、氢、氧、一氧化碳和稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙）等。

    天然气的物理性质和化学性质与水和石油相比是完全不同的，通常为气态，容易流动。它的比重一般较空气轻（比重为0.5～0.8左右），其中只有二氧化碳（1.519）和硫化氢（1.17）的比重相对较大。天然气一般情况下是无色的，但绝大多数都有特殊的气味，特别是非烃类气体如二氧化碳、硫化氢组分更有特殊异味，前者带酸味，后者为臭鸡蛋味。甲烷、乙烷等烃类气体可燃，无毒，但可使人窒息。二氧化碳、氮气等不可燃，硫化氢气为毒性极强气体，空气中极少的含量就可以使人致死。

    人类根据天然气的不同特性处理加工成各种各样的产品，为人类造福。可以想像，未来天然气的利用将更加广泛，由于它资源丰富，分布广泛，不污染环境，是最佳的能源之一。


3．油在哪里


    一些文学作品曾描述油田为“地下油海”和“地下油河”，不少人也认为，石油工业中所讲的油田像海、湖一样流着的石油。其实，不是的，石油是“石头里的油”，它像水浸透在海绵里一样浸透在石头里。

    当你试着把一块干燥的海绵用水浸泡后就可发现，它明显地变重了。这是水通过许多不易看见的小孔隙渗到了海绵里面。可是，石头那么坚硬，油能渗进去吗？其实，自然界里的石头也不是铁板一块，无缝可钻的。我们常常可以看到山上的岩石就有着各种各样的裂缝和大大小小的孔和洞。就是没有遭到各种地质作用破坏的石头，它们的内部也存在着这样那样的缝缝洞洞，只是有的比较大，肉眼就可以看到，有的却很小，要借助放大镜、显微镜才能看得清；或者要借助其他一些方法证明它们存在。比如，当你在磨刀的砂石上浇上几滴水，一会儿就可以看到，这些水就渗到石头里去了，表面只留下一片湿漉漉的痕迹。这就证明，像磨刀石那么坚实的石头也有许多肉眼看不出来的孔隙。

    油层中的石油就像水渗透到海绵、磨刀石里一样渗透在岩石的缝缝洞洞里。缝缝洞洞越多越大，岩石里可以装的石油就越多；缝缝洞洞之间相互连通愈好，石油在岩石里流动也愈容易。

    天然气在地下存在的情况也和石油一样，也储存在岩石的缝缝洞洞里。不同的是天然气是气体，它比液态的石油更能也更会“钻空子”，不仅能渗进石油的岩石都能渗进天然气，就是石油进不去的岩石有的也能渗进天然气。

    我们把凡是能够储集和排出石油及天然气的岩石层称为储油层或储层。显而易见，储层是指有储集能力的岩石层，并不是说该岩层中一定会有石油或天然气。

    那么，在什么条件下储油层中能储集有油、气呢？这除了首先要有油和气这些物质之外，还有一个油、气进入储层后是不是保存得住的问题。



4．什么是石油和天然气生成的“母体”
    目前，虽然对石油的成因有不少的观点，但大多数学者都同意“有机成因”学说，即石油与天然气是由远古时代死去的各种生物体转化而成的。但是，自然界中那么多的生物（包括动物、植物、微生物、生物的不同器官等等），究竟哪一部分是生成油、气的主力呢？

    生物群落与有机物  生物群落中的内容十分丰富，在地质历史中，大到恐龙、原始哺乳动物，小到草木花朵乃至肉眼看不到的被子植物的花粉与裸子植物的孢子体。在水体中，有鱼类、贝类、蜗牛、浮游动植物等等。它们是装点大地、海洋的主体，也是构成地球上有机物的基础。

在陆地，各种动物、植物死亡之后，往往被其他动物吃掉或被风吹雨淋很快腐烂、分解。而在水体中，由于水层的保护，水底安静的环境、缺氧等条件，可以大大缓解甚至防止生物体的腐烂。

    在地表水体中，生活着大量的微生物和微体生物。据推算，一个硅藻体在不受任何阻碍的条件下，一天之内可繁殖到和地球一样大小!海洋学家在不同深度的海洋水体中安置了生物体接收网。据观察推算，海洋中的浮游生物每年的死亡量可达5500亿吨。这些浮游生物在水体中大量生存被科学家称为“生物雨”，而死亡后向水底飘落则形成了“尸体雨”，还有大量的生物遗骸被河流和风源源不断地携带到海洋与湖泊中，不断地沉降到底部，这些生物碎屑是生成石油和天然气的雄厚的物质基础。

    有机物与干酪根  在水体中，生物死亡以后，体内的主要成分如碳水化合物、蛋白质、类脂物、木质素等会先后遭受不同程度的分解与破坏。分解产物一部分被另外一些生物当作能源而再循环，另一部分则经过物理学过程而变为简单分子（CO2和H2O等）。剩下的部分（生物原始数量的极少部分）没有经历完全的生物再循环和物理化学分解而进入沉积物中，这就是“沉积有机质”的主要来源。

或蜡状物的物质。1912年A.G.布朗第一次用它来表示苏格兰油页岩中的有机物质，这些有机物质在干馏时可产生类似石油的物质。以后，这一术语多用于代表油页岩和藻类中的有机物质。直到20世纪60年代才明确规定为代表沉积岩中的不溶于酸的有机质。弗斯曼和哈特（1958）明确提出，干酪根系指沉积岩中一切不溶于普通有机溶剂的分散状有机物质，特别是非储集沉积岩中的不溶有机质。蒂索和威尔特（1978）则定义为沉积岩中既不溶于含水的酸性溶剂，也不溶于普通有机溶剂的有机组分，它泛指一切成油型、成煤型的有机物质，但不包括现代沉积物中的腐殖物质。干酪根是岩石中有机质的主体，约占总有机质的80%～90%，其中80%～95%的烃是由干酪根转化而成的。研究表明，干酪根是一种高分子聚合物，没有固定的化学成分，主要是由碳、氢、氧和少量硫、氮组成，无固定的分子式和结构模型。

    人们对干酪根的真正含意也争论了很久，目前比较趋于一致的看法是：干酪根是死亡的生物体在一定条件下被微生物降解后残留下来的不溶部分，而可溶部分则称为沥青。石油地质学家在实验室模拟条件下使干酪根转化生成了石油烃，所以干酪根生油说就成为有机生油理论的核心。

从有机质变为干酪根主要得益于细菌的降解作用，使干酪根进一步演变成石油则主要靠温度作用。

    干酪根与石油  在地温不超过60℃的较浅地层处，干酪根中氧和硫元素的含量下降，液态烃的形成量极少，干酪根形成了一些极为复杂的大分子碎片；当地温超过60℃以后，前一阶段形成的大分子碎片因其化学键的进一步断裂，形成了更小的碎片，干酪根中的碳氢化合物开始产生，进入石油生成的主要阶段，石油地质学中称其为“生油窗”或“液态窗”。随着埋藏深度的加大，或者由于岩浆活动等原因，当地温达到120℃以上时，留在干酪根中的烃基几乎全部消失，液体烃遭受破坏，低分子甲烷气大量产生，即为生成干气阶段。总之，石油的生成可以认为是干酪根为适应环境不断调节、改造自身的过程，这些过程大多已由实验室模拟证实。

    目前，各国的石油地质工作者都是用物理与化学的方法把干酪根从岩石中提取出来，然后在光学、荧光和电子显微镜下观察、认识其形态；还用红外光谱、元素分析以及稳定同位素分析等方法认识干酪根的组成和成熟特征，进而对一个地区的石油生成和含油远景做出评价，并指导油气勘探。

    在沉积环境中，不同类别生物体的天然组合决定了沉积物中有机质形成的干酪根的组成和类型，因而造成它们的性质和生油气的潜能有很大的差别。

    依据干酪根的显微组分的特征以及用化学分析方法对干酪根中碳、氢、氧等元素的分析结果和高倍显微镜下的直接观察等分析测试结果，可将干酪根划分为三大类型。

    Ⅰ型干酪根  也称腐泥型干酪根，原始氢含量高，氧含量低，以类脂化合物为主，生油潜能大，主要来源于水生生物藻类，具有相当高的生油潜力。

    Ⅱ型干酪根  也称混合型干酪根，原始氢含量较高，但稍低于Ⅰ型，根据来源不同，可细分为偏腐泥型和偏腐殖型两种，前者生烃能力好于后者，生油潜能中等。

    Ⅲ型干酪根  也称腐殖型干酪根，原始氢含量低，氧含量高，来源于陆地高等植物，生油潜能低。

    石油主要是由干酪根生成的，而且不同的干酪根类型对生成油气的潜能大小以及质量好坏有重要的影响。实践已经证实，腐泥型干酪根类型最好，它反映有机物来源以低等水生生物藻类为主，生油质量最好；其次则为混合偏腐泥型，反映有机物中水生生物、陆生高等植物都有，但水生生物占比例大些；再次则为混合偏腐殖型，即以陆生高等植物占比例偏多；差的类型是腐殖型，以陆源高等植物为主，对生油来讲是质量最差的，但是它更有利于生成天然气。

    干酪根是一种极为复杂的大分子化合物，来源和形成原因都十分复杂，人们虽然使用了高倍扫描电子显微镜和透射电子显微镜及多种有机地球化学分析，但迄今还没有完全弄清楚它的结构，但可以确定，它与生物体的残余物有着密切的关系。

准噶尔之子

5．哪些条件有利于油气的生成


    大家都知道，形成有机质的主要供应者来源于海洋、湖泊中的细菌、浮游植物、浮游动物和高等植物，这些生物死亡后残体埋藏于水下沉积物中，经过一定的温度、生物化学作用、物理化学作用便可形成石油。地球上多种生物体普遍发育于近代和古代的海洋、湖水中。然而不是在地下到处都有石油，石油的形成需要特定的地质、地球化学与生物化学环境。因为除丰富的生物（有机质）是形成石油的必要条件外，还有一些其他的影响因素。

    首先，大地构造起着决定性的作用。强烈地壳拉张会产生低洼、深陷的古海盆或古湖盆的还原环境。大家都知道，原始有机质在陆地表面难以保存，有机质极易被氧化破坏，只有当原始有机质在比较广阔长期被海水或湖水淹没的低洼地区，在隔氧的还原环境下，才有利于有机质的堆积与保存。这种环境并不是到处都有的，它受到多种地质条件严格控制。那些沉陷规模大的湖盆或海盆，在漫长的地质历史时期需要经历多期地壳构造运动，形成地势高低悬殊的高山和平原盆地以及深埋在地下看不见的很多起伏不平的隆起带和洼陷带。从现今全国地形图看，所分布着的大大小小众多被高山包围的沉积盆地（如新疆的准噶尔、塔里木盆地，青海的柴达木盆地，陕甘宁的鄂尔多斯盆地，甘肃酒泉盆地，四川盆地，东北松辽盆地，渤海湾盆地等）以及中国沿海大陆架的若干沉积盆地等都有利于有机质堆积、保存，为油气生成提供了前提条件。而且，地壳运动还可以产生巨大的热量，能加速油气的生成、运移和聚集成藏。

    其次需要适合油气生成的古地理条件和古气候条件。

    无论在海相沉积盆地还是在陆地湖相沉积盆地中，油气的生成还需要一个大量生物繁殖和生长的地域，如浅海大陆架区、陆地的深水?半深水的古湖盆区。

    在海洋大陆架区，水深一般不超过200米，水体较宁静，阳光温度适宜生物的繁殖，尤其是各种浮游生物异常发育，死亡后不需经过太深的水体即可堆积下来，再加上这些部位邻近河流三角洲，陆上各种有机质也源源不断地被河流带入海中，致使这一带地层中的有机物质特别丰富，为极有利的生油气区。大陆上某一地质历史时期发育的深水?半深水湖泊具有稳定的还原环境水体，浮游生物特别发育，还有来自湖泊周围河流带来的大量有机质。相反，在滨浅湖区、沼泽地区水体动荡，有机质受氧化破坏则很不利于生成石油；或者在浅海区，虽然生物也极为繁盛，但是水体中的氧含量也很高，死去的生物或者被其他生物吃掉了，或者迅速被氧化破坏了，无法被保存下来，因而也就谈不上以后形成石油了。

    这就是说，地质历史上发育的湖盆、海盆从总体上讲具备了生油、气的大背景、大环境，但是要形成有工业价值的油气还需要适宜于有机质发育的古地理条件?海洋大陆架的较深部位、陆地的半深水?深水湖泊区。

不言而喻，古气候变化也影响到各种生物的生长和繁盛程度。温暖、潮湿的暖湿带?亚热带气候最有利于各类生物的生长。我国西北地区现今的气候基本上是属于干旱少雨的气候带，生物极不发育，将今论古，道理是显而易见的。


6．怎样确定能否生成石油的石头


    如果有人拿着一块黑色的页岩和一块肉红色的花岗岩，问你哪块石头可能生成石油，你肯定会说是黑色的石头。日常生活中人们常用“黑油油”这个词把黑色和油联在一起，虽然这句话的原意是指黑色土壤富含有机质，但也道出了石油生成的道理。

    生成石油的岩石往往存在于富含黑色（暗色）有机物质的沉积岩之中。这种沉积物常赋存在沉积盆地的低洼处，如古湖泊、古海洋的较深处，随着地质历史的演化形成能够形成生油的岩石。

    可以生成油、气的岩石专业上称其为生油岩或烃源岩。烃源岩有各式各样的分类，按岩石沉积类型可分为湖相泥岩、湖沼相煤岩、海相泥页岩和碳酸盐岩，其中泥岩和碳酸盐岩的生油潜力高且规模大。若按有机质成分其可分为腐泥型（水生生物为主）、腐殖型（陆生植物为主）和混合型（两种生物来源均有）烃源岩。

    当你看到一些岩石样品或者观察山间出露的岩层时，你怎样识别可能的生油岩呢? 通常要先观察岩石的表面颜色。烃源岩多呈灰、深灰或灰黑色，岩石中常见有小虫和植物叶茎等生物化石，由此可定性地说明其含有机质比较丰富。直接观察虽然简捷、直观，但并不一定可靠，因为镍、铁等元素以及一些矿物的侵染也会造成岩石发黑。

    为了准确了解有机质的含量，一般要定量地对烃源岩进行分析研究。专业人员通常要在现场采集岩石样品，然后系统地进行室内的精细测试，用各种仪器和不同方法求取岩石中总的有机碳含量，包括可以溶解于酸的游离的有机质（氯仿沥青“A”）和不溶解于酸的干酪根的含量，它们是指示有机质丰度大小的重要指标。在不同地区，人们依据勘探实践会确定一个下限指标来判定可能的生油岩，低于下限者一般难以形成有商业价值的石油，不能称为好的生油岩。评价生油岩的好坏还须对其有机质类型，即干酪根类型进行评价，以腐泥型最好，腐殖?腐泥型次之，腐殖型最差。

还有一点要重视，那就是生油岩中有能生成石油的物质但不一定就能产生石油，这与有机质成熟程度有关。生油岩中的有机质只有在古地温场中经历了一段相当长的地质时间的高温、高压的熟化过程并达到一定的成熟程度才能生成石油或天然气。人们常用成熟度指标Ro来表示有机质的成熟程度，这是人们利用生油岩中的一些高等植物组织在温度、压力作用下发生的变化来确定的一个值，又称“镜质组反射率”。其值的大小表明生油岩的演化程度。当Ro＞0.5时就认为有机质进入了生油门限，而当Ro值超过1.5时就进入到生成天然气阶段。如果有机质的演化程度过低，有机质含量再高的岩石也不能认为是好生油岩。所以，识别生油岩需要进行综合分析。


7．海相生油与陆相生油有什么区别


    从世界范围看，有两个基本事实：一是大多数含油气盆地的生油岩是海相沉积地层；二是世界上产油量多，储量规模最大，最丰富的含油区在中东地区，石油产量、储量占世界石油总产量、储量的70％以上，而这一地区生油岩也都是海相地层。这两个事实清楚地说明，世界范围内海相生成的石油十分广泛，一般情况下也最丰富，而陆相生成的石油较具局限性。

    首先，海相盆地具有优越的、比较稳定的水下环境。众所周知，沉积物中有机质得以保存的关键因素是环境的缺氧程度。一般来说，海洋的咸水环境比陆相淡水环境更有利于有机质的保存（即便是海洋咸水环境下，沉积物中的有机质也只能保存原始有机质的0.1％）。当陆相湖泊达到半深水?深水湖泊环境时，同样也有利于有机质的堆积与保存，但一般情况下总体规模不如海相盆地。

    第二是海相生油岩中有机质更有利于油气生成。脂肪物和类脂组分是形成石油的重要物质。海洋浮游生物中含类脂组分较高，而以陆源高等植物为主的陆相沉积地层中的有机质以木质类纤维素为主，含类脂物少。当陆相沉积层发育了深水湖泊为主的盆地时，其有机质性质也会改变，大量的湖生生物得到繁殖，使有机质类脂成分增加，同样会形成较丰富的石油。

    第三是陆相沉积盆地多分布在山前、山间活动区域，规模相对较小，并常受造山活动、断裂活动影响，油藏保存条件不够理想。而海相盆地规模大，构造活动相对稳定，构造简单，面积大，有利于大型构造油气藏的形成，而且油藏保存相对要好。

    同时，海相地层沉积稳定，沉积相类型少，生油岩和储油岩变化少、分布广，好生油岩和储层在盆地内广泛分布。这就保证了生成的油气资源丰富，并且能及时的运移到优质的储层中，并在适宜的条件下聚集成油气藏。

    上述的几点基本差异决定了海相盆地含油区的石油产量、储量规模及其丰富程度，在全世界石油分布中占有绝对优势。而无论海、陆相间有多少差异，其中最关键的还是海相沉积盆地油气生成环境与陆相盆地油气生成环境的差异。

8．中国人创立并发展的“陆相生油理论”


    人类发现并利用石油和天然气的历史可以追溯到几千年前，但是应用近代科学技术手段开采石油、天然气只是近100多年的事情。经过不懈的理论探讨和勘探实践，人们逐步确立和完善了系统的油气生成、聚集和油气藏形成、分布的理论。这一理论的基础和结论都认为，石油的生成和油气藏的形成都是在特定大地构造单元内的海相环境中进行的。

    早在1863年，加拿大著名石油地质学家T.S.亨特就阐明了石油的原始物质是低等海洋生物；原苏联地球化学之父B.A.别纳科依在其名著《地球化学概论》中指出，石油是海洋生物生成的；1943年美国地质学家W.E.普赖特再次强调，“石油是未变质的近海成因的海相岩层的组成部分。”

    中国是世界上最早发现和利用石油及天然气的国家之一。但自1878年近代石油勘探技术在中国出现以来，近半个多世纪，中国的石油工业几乎没有什么发展，其中一个重要原因是“中国陆相贫油”的观念束缚了人们的思想。

    1913年，美国美孚石油公司组织了一个调查团到中国的山东、河南、陕西、甘肃、河北、东北和内蒙古部分地区进行石油勘探调查，打了几口百十来米深的探井，没有什么收获。据此，美国明尼苏达大学埃蒙斯教授于1921年撰文认为：“所有的产油层几乎毫无例外地都是海相地层或与海相地层密切相关的淡水地层。”1922年，美国斯坦福大学地质学教授勃拉克韦尔德在一篇题为《中国和西伯利亚的石油资源》的论文中再次强调，中国没有新生代海相沉积，似乎为“中国陆相贫油”又增加了论据。

    在此背景下，中国老一辈地质学家以扎实的地质理论基础结合多年石油勘探经验，建立了适合中国的“陆相找油”理论。著名地质学家李四光在1928年撰文指出：“美孚的失败，并不能证明中国没有石油可办。”从20世纪20?30年代开始，以谢家荣、潘钟祥、黄汲清、孙健初等为代表的地质学家先后到陕北高原、河西走廊、四川盆地及天山南北进行油气地质调查，分别于1937年和1939年在陆相盆地中找到了新疆独山子油田和甘肃玉门老君庙油田。1936年，孙健初三出嘉峪关，对玉门老君庙和石油沟进行了地质和石油资源的详细勘察。1938年冬，他与严爽、靳锡庚等一行9人骑着骆驼，顶风冒雪到达玉门老君庙，次年陆续钻浅井6口，发现了老君庙油田。老一辈石油地质学家坚持实践第一的工作作风以及对大自然奥秘不断求索的精神，拉开了中国陆相找油的序幕。

    1941年，《中国陕北和四川白垩系陆相生油》这篇放射光芒的划时代论文首次在美国石油地质家协会会议上宣读。“中国陆相生油”这一崭新的命题出自当时正在美国堪萨斯大学攻读博士学位的一位中国青年?潘钟祥。1931年，潘钟祥从北京大学毕业后，先后4次到陕北进行石油地质调查，并在四川等地进行了多次实地考察。他指出“陕北的石油产自陆相三叠系及侏罗系，四川产天然气的自流井无疑也是陆相地层”。赴美求学后，他在浩瀚的文献中也发现了诸如美国科罗拉多州西北部泡德瓦斯油田的原油产于陆相第三系的例证，终于提出了“陆相地层生油”的论点。

至20世纪50年代末，国际地质学界还在分析世界各地发现的陆相地层产出的原油，尽管存在不同的来源与成因解释，但已孕育着陆相生油理论，它将作为石油地质学的一个重要组成部分冲击着惟海相成油理论的主导地位。应当说明的是，这一时期，一些中外学者虽承认陆相石油生成和聚集的事实，却还不能证明具有较大规模的有机质堆集、转化、运移，并能够形成较大型油气田。

    “陆相生油”理论的提出为在中国陆相盆地中找到大量石油提供了依据。20世纪40年代中期，中国地质工作者在玉门油田所开展的古生物研究工作又为证实“陆相地层”生油提供了新的佐证。从1955年开始，人们在新疆准噶尔盆地找到了克拉玛依油田，并陆续在酒泉、柴达木、塔里木、四川、鄂尔多斯等盆地找到了油气田，这一切充分展示了陆相地层的含油气远景。

    20世纪50年代末，中国石油勘探重点战略东移，松辽盆地发现了特大型油田?大庆油田，其原油产自白垩系陆相储层，油源岩也由陆相湖泊沉积物形成，厚度达1000米以上，油田面积约1000平方千米，年产量达5000万吨。这一重大突破不仅是勘探实践上的重大进展，更重要的是对石油地质学的极大丰富和完善。大庆油田的发现雄辩地证明了陆相油气藏的形成不仅是可能的，而且可以形成大中型乃至特大型油气田。大庆油田的发现不仅甩掉了“中国贫油”的帽子，而且表明了依靠对陆相地层的研究可以发展中国的石油工业。从60年代以后，中国相继开发了渤海湾（包括大港油田与辽河油田）、江汉、南阳、苏北、北部湾、二连等油气盆地和地区，它们都是在陆相含油气盆地中形成的油气藏。尽管陆相盆地的石油地质条件相对海相盆地要复杂得多，但油气储量是丰富的。例如，在渤海湾盆地发现的一系列陆相油田具有大中型规模，有的单井日产量可达千吨以上。陆相石油地质研究在短时期内从勘探实践到确立理论取得如此明显而巨大的进展，的确使世界石油地质界的一部分科学家难以理解和接受。直到1966年，仍有一些国外著名地质学家发表文章认为，中国人在渤海湾地区取得的巨大成就和“陆相生油论”是“不可能的，是耸人听闻的说法”。

    从20世纪60年代后期到70年代，世界陆相盆地中又有一重大发现，人们在澳大利亚的吉普斯兰盆地和库珀盆地找到了一系列由陆相沉积所形成的大中型油气田。

    中国在进入70年代以后，先后在湖北江汉盆地、陕甘宁地区以及苏北和豫西南等地区发现了一批油气田。1975年末，河北任丘的古潜山油田的发现开拓了石油勘探的新领域。陆相石油地质理论也经历了从背斜油田、断块油田到复式油气聚集带等不同的认识论发展阶段。

    随着中国、澳大利亚等国石油地质专家对一些陆相盆地的深入了解和研究，陆相成油理论已被越来越多的石油地质学家、地球化学家所接受。美国、澳大利亚和德国的一些著名学者也发表了不少关于陆相生油的论述。当然，不容置疑的是中国石油地质学家、地球化学家对陆相生油及油气藏形成理论做出了极其卓越的贡献。加拿大多伦多大学地质系主任A.D.马洛尔教授在了解了中国陆相含油气盆地的情况后著文说“中国油气藏普遍形成于陆相沉积。作为陆相沉积盆地专家，我从那里（中国）学到了许多有关盆地的知识”。

   陆相石油地质理论是石油地质学的重要组成部分，它的不断发展和完善提高了石油地质学的整体水平。陆相石油地质理论将不断吸收海相石油地质的理论，以促进世界石油与天然气勘探的发展。

9．煤也能生成石油和天然气吗


    在多年的石油勘探工作中，一个奇特的现象始终围绕着石油地质工作者们：石油与煤似乎是“相克”的，即在产煤的盆地中找不到石油，而在产出石油的盆地中也见不到煤的踪迹。

    在新疆吐鲁番?哈密一带有许多煤层，中间夹有富含有机质的泥岩层，地质学上把这类地层称为“煤系”。近年来，在这些盆地中发现了由煤系形成的油田和气田，在塔里木盆地北缘的库车地区也发现了煤系形成的大气田，这些发现说明煤系不仅能生成石油更能生成天然气。



    为什么煤岩也能生成天然气呢? 关于天然气的形成因素前面已有论述，即地层中发育有以陆源高等植物为主要生源的烃源岩，其有机质母岩多为腐殖型干酪根，煤系即属此类型；同时，有机质成熟度以及热演化程度需要达到高成熟阶段以上。

    那么煤系生成石油的条件是什么呢? 这不能只简单地用母质类型和热演化条件等来说明。实际上，煤系所处的古沉积环境（古水深、沉积相）、受热过程（即其埋藏史和热演化史）以及利于生成石油的显微组分的富集等因素都对煤系石油的生成有决定性的影响。

    煤系所处的古地理环境是煤成油的主要因素。

    古环境因素是指煤系在沉积时所处的地理环境、陆源植物生长的水体深度以及所处的沉积相带等。大家知道，煤岩主要发育在沼泽地区，水体深度不大，一般呈现氧化环境，那里生长着大量的高等与低等的植物。而在湖泊?沼泽相区，则反映各类植物生存水体深度较大，靠近湖泊，主要是弱氧化?弱还原环境，这种环境有利于煤系的有机显微组分中发育有一定数量的利于成油的组分。研究表明，湖泊?沼泽相是一种有利成煤和成油的古地理环境，而芦苇沼泽有机相是最有利的煤成油的相带。目前发现的吐哈煤成油田就是这种有利的古地理环境的产物。

    一般来说，氧化环境的沼泽相区更适合煤岩的发育。大约在1.5亿年以前的侏罗纪，中国大陆的气候温暖潮湿，陆生植物生长十分繁茂，河流、沼泽湿地大面积发育，后来又未历经大规模的沉降深埋，是很有利的成煤环境。这种成煤时期和环境影响并决定了我国目前煤田以及煤成油田分布的格局。

    煤系中的有机显微组分含有一定比例的富氢组分是有利于生成石油的另一重要条件。有机质生成石油的主要元素是碳、氢、氧等，其中氢组分含量是生成石油的关键，而煤系岩层中碳、氧元素十分丰富。煤岩有机显微组分，主要是富含镜质体和脂质体组分，还含有少量壳质体和丝质体组分。煤岩中一般缺少富含氢的腐泥质体和壳质体，这类组分的发育和富集程度与煤系形成的古地理环境相关。三角洲相煤系处在较深水的湖泊?沼泽区的弱还原环境下才有利于富含孢子花粉、藻类的腐泥质体和壳质体发育，同时也有利于富氢组分的发育。据资料表明：煤系中腐泥组分的含量大于15％时才可能形成煤成油。不难看出，这种煤系成油的条件比较苛刻，需特定的地质、地球化学环境，并不是所有的煤系都能生成石油。

    埋藏地下的煤系只有达到适宜的温度和埋深条件下才有利于成油。

    煤系在埋藏过程中不宜于经历过高的温度，即有机质的热演化程度要达到适宜的成熟度。成熟度指标“镜质组反射率”Ro＜1％时才会有利于那些可成油的有机组分不至于发生高温裂解而向气转化。如果成熟度指标Ro≥1％，则表明煤系在地质历史上经历过高成熟?过成熟热演化阶段，有利于煤成天然气的形成。

    在我国的一些煤矿中，工人们采煤时常会发现煤层中夹杂的石油，有时还会被从煤层中冒出来的石油溅得浑身油乎乎的，虽然这些石油达不到工业化的程度，但却是煤能够生成石油的直接证据。

10.百年未决案——油气成因大争论
    在日常生活中，我们常用“化石燃料”来称呼石油、煤炭、天然气等经过千百万年形成的能源。在煤炭中，人们早已发现了树木的化石和由树木的脂类物质形成的琥珀等，表明其是由死去的生物变成的；对于天然气，石油地质工作者们也已证明，它们可以由石油、甲烷细菌的生物化学作用以及煤炭的分解作用而形成，同时，还可以从地下深处的岩浆中释放出富含甲烷的“无机成因天然气”。石油是由古代生物（包括动物与植物，尤以浮游生物为主）生成的，这一观点也被大多数学者认同。然而，随着全球范围内石油勘探难度的增加和人们对油田认识的加深，越来越多的现象用“石油有机成因”的理论无法或难以解释，尤其是在火星上发现大量甲烷气体以后，长期“失宠”的无机成油理论又重新受到世界石油地质家的普遍重视。

    与传统石油有机成因理论相悖的现象  近年来，从事油气勘探的专家学者们遇到一些难以用传统的石油“有机成因理论”圆满解释的现象：

   （1）一些地区为什么找到了大约15亿年前形成的石油？按照传统的石油地质与生物学理论，当时的生物量并不足以形成石油。为什么在不含生物的地层中也能找到石油？比如加拿大阿尔伯塔省的阿塔巴斯河区和美国堪萨斯的克拉富特?普鲁斯油田的所在地就没有富含生物的沉积岩层。

   （2）为什么许多大型油气田都分布在地壳的大型线状断裂带上（它们的分布显然受地球板块的边界控制，比如美国在洛杉矶的逆掩断裂带上就发现了19个油田）？为什么一些油气田都与大山脉相邻（那里大多是板块或者地块的结合带，我国新疆克拉玛依油田在著名的“克?乌大断裂带”附近就找到了十余个油气田，而离开这条断裂带就很难发现大型油气田）？

   （3）为什么世界上的大型、超大型油气田大多集中分布？比如中东地区，这仅仅用“那里的海相地层可以更多地富集有机质”的观点恐怕难以令人信服。

   （4）为什么在大型油气田的分布区内往往地热值都较高，而且大油田的地层深部大多存在着一个地幔柱（那是油藏与地下深处相通的证据）？

   （5）为什么世界上许多油田的汞含量都很高（其含量高于大气中含量的几十到几百倍）？为什么一些油气区中的的氦含量也高得惊人（比如我国四川南部天然气田中的氦的比例相当高，经过提纯后可以生产工业性氦）？为什么在世界许多大型铅锌矿中都发现了大量碳质沥青（铅锌矿富集的主要原因就是地壳深部的热液上涌）？

   （6）一般认为，石油的生成至少需要数百万年以上的时间，但是，人们通过对美国黄石公园内热泉有机质的研究也表明，生成石油的时间有几千年足矣！更有甚者，墨西哥湾水域漂浮的藻类经太阳暴晒数周后，竟有液态的油滴生成。

    由来已久的“石油无机生成理论”  油气有机与无机成因之争可能是20世纪地质科学中争论得最为激烈的问题之一，从俄罗斯著名化学家门捷列夫算起，油气无机成因的假说提出已有100多年了。

尽管持“石油无机生成”观点的学者也不少，但他们提出的“原理”归纳起来就是石油来源于地幔，是地幔沿着地壳裂隙上涌过程中的衍生物。任何物体都是在特定的内力和外力作用下，处于力的动态平衡而显现的一种物质形态。在超高压和高温的条件下，地幔的原子、原子核等层次上的物质在地壳裂开以后，地幔的超高压状态被打破，原来的稳定结构被破坏，使之发生热膨胀，不断地释放内能而蜕变为岩浆。沿着裂缝上涌的岩浆由于发生热膨胀而不断耗散内能，在特定的压强和温度下，重新达到内力和外力平衡，进而演化出100多种元素。石油就是地幔发生热膨胀时，在特定的环境中形成的一种新物质形态。

    在石油的形成过程中，由于在地壳裂缝中所受的压强极小而大幅度地发生热膨胀，率先上涌的岩浆，形成大量的岩浆气，按照一定的组分组成气体分子，比如乙炔、水等。

    岩浆中不断析出的气体不仅使裂隙中的压强和温度不断升高，而且使裂隙中形成的烃类分子的密度连续增大，它们的内聚力不断加强，导致烃类分子趋向于形成复杂的结构，即乙炔→乙烯→甲烷→乙烷→丙烷→丁烷。当裂隙中碳氢化合物气体浓度以及裂隙中的压强进一步升高时，就会使低碳类烃聚合为高碳类烃，进而发生相态变化。也就是说，气体的烃类变成了液体的烃类?石油。石油在形成的初期，因为颗粒极小，可以随着热流向上运动，它们到裂隙的上方大量聚合，就可以融合成更大的油珠。当密度大的油珠进一步融合，其重量将大于岩浆气体热膨胀时所产生的推力，于是纷纷坠落或沿着裂隙壁面流向裂隙的底部并溢出岩浆。

    由于裂隙中的压强、温度和碳氢化合物的气体浓度达到相当高的标准后才会形成石油，所以，石油淹没的岩浆析出的气体刚刚脱离岩浆就会遇到很高的压强，不仅在原子的层次上形成稳定的结构，而且迅速化合为碳氢化合物。于是，岩浆气体的一部分在石油上浮的过程中就化合为石油，而且会不断地增加，渐渐地就可能形成油藏。

    “石油无机生成”的论点认为，无论在陆地还是在海底，只要地壳深部存在形成裂隙的地质条件，在那里就可能存在生油构造，生成的石油与天然气沿着裂隙运移上来以后，可以聚集成大型油气田。中东波斯湾地区之所以成为世界石油的主要产地是因为阿拉伯半岛向东北方向移动，挤压欧亚大陆的伊朗一侧。所以，从阿曼湾至小亚细亚半岛沿线的地壳深层均由于板块的挤压运动而形成密集的裂隙，于是该地区就形成了大面积的油田和天然气田。

    孰是孰非的“化石燃料”  在石油有机成因与无机成因的大辩论中，“有机成因论”始终占据优势，因为迄今为止，世界上所有的大型油气田都是以这一理论的指导找到的（虽然在一些具体问题上，这一理论也有无法自圆其说之处），而且在石油中已经发现了丰富的、来源于生物体内的有机质和生物标记化合物（甾烷、萜烷类等等）。

在石油与天然气的勘探中，地质学家们首先依靠岩石层中有机质的多寡和构成有机质的类型（海洋生物、湖泊生物还是陆生生物？各占的比例是多少……？）来判断一个勘探靶区是否有石油或者是否具有工业性开采价值。而且，石油地球化学家们早已用富含有机质的沉积岩经过加温、加压热模拟“制造”出了石油与天然气。

     为了探讨石油与天然气可能的“无机成因”，在20世纪后期，多国科学家联手，在北欧的斯堪地那维亚半岛钻探了一口深达上万米的超深井，结果仅仅找到了零星的、甲烷含量并不太高的天然气，根本没有见到石油的显示。这一结果大大地鼓舞了持石油“有机成因”观点的学者们，也使“无机成因论者”感到沮丧。

    持“石油无机成因”的学者们曾经全面否定过“石油是由远古生物形成的”的观点，但是随着研究的深入，他们也认为在油气的生成过程中，更多的可能是靠生物生成机制的。当然这种争论在短期内是不会停止的。

    正确认识油气的来源不仅仅是理论问题，而且更具实践意义：它的确定将决定石油勘探的战略部署。而且，一旦工业性石油的聚集与无机成因的关系得以确定，则石油勘探的领域将会大大扩大，全球石油的储量也会极大地增加，人类就不会再遭受能源危机的困扰，这也是许多科学家对这一重大学术问题投入大量精力的原因。

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11．有“石油的酿造缸”吗


    虽然，从人类发现石油到大量使用已经过去了近千年，但对石油究竟是如何生成的直到今天还有不同看法。不过一般都认为，石油是由古时候的生物遗体构成的有机质形成的。

    在大洋底部的沉积层中有一些有机物质，越是靠近大陆架，有机质就越丰富。这些有机质是不是也会像铜等金属元素一样被拖进海沟俯冲带，并在大陆板块边界富集成矿呢？美国著名的科学家赫德伯格曾提出过俯冲带生油的设想，并得到过不少人的关注与赞同。

    这种设想认为，不论是远洋的沉积物还是从大陆一侧搬运来的沉积物都可以陷入海沟的俯冲带中。当有机质随着板块的移动愈来愈深入洋壳与大陆壳之间的俯冲带时，这个巨大的“漏斗”中的温度逐渐升高，最后就可以把石油和水“煮”出来。这里既有源源不断的有机物质来源，又有足够的热量，真像一个巨大无比的石油制造工场。赫德伯格还别出心材地为这个石油工场绘出了一幅拟人化的漫画。这样一幅石油生成图虽然诱人，但自从它画出来之后的几十年中，不论是人们对以前发现的重新审视，还是在后来的勘探实践结果都表明，世界上许多大油田都不是分布在俯冲带附近的。所以，附和对这个俯冲带附近的“石油酿造缸”的假说的人越来越少了。

    但是，大陆边缘（指大陆至大洋盆地间的过渡带，包括大陆架、大陆坡等地形单元）无疑是接受有机质的最有利场所。从全球地势来看，大陆高高在上，除局部地区以外，一般以剥蚀作用为主。洋盆伏卧在下，自然是接受沉积的最好地方，但那里离大陆过远，物质来源不足。只有在大陆边缘地带，它一方面在海平面之下；另一方面濒临大陆，从大陆搬运来的大量物质首先沉积在这里。据统计，大陆边缘的沉积速率一般超过大洋盆地沉积速率的几十倍以上，有的大河水下三角洲地区的沉积速率更可以达到大洋盆地沉积速率的几十万倍。整个大陆边缘的面积只有大洋盆地的1/4，但大陆边缘地区所拥有的沉积物总体积（达1.5亿立方千米）是洋盆区沉积物总体积的2.6倍。所以，毫无疑问，大陆边缘地带是全球最宏大最重要的沉积区。

    这个沉积区不但接受了从大陆输送来的大量有机物质，而且，大陆边缘浅海地区本身也有丰富的生物繁殖。大量的生物物质被快速沉积的泥沙迅速掩埋，天长日久，就可能转化为石油和天然气。从这个意义上讲，大陆边缘地区确实称得上是石油的“巨大酿造缸”。所以，不论是远古时期的大陆架、大陆坡还是现代的大陆架都是石油和天然气勘探开发的重点地区。
12．盖层、圈闭和油气藏


   液态的石油和气态的天然气都是流体，它们在压差作用下会发生流动。岩石里的缝缝洞洞虽然可供石油和天然气作“安身之处”，但如不把它们封堵在里面，只要一有压力变化，这些相互连通的缝缝洞洞就只不过是油、气经过的通道而已。地下的油、气必须进入“油气藏”中，才能蓄积保存起来。

    是谁在地下深处建造了这些“油气藏”呢？是自然界无休无止的运动和变化。

    地球从诞生以来一直处在不停地运动变化之中。只是这种运动有时猛烈迅速，表现得比较明显，如火山爆发、山崩、地震等；有时轻微缓慢，短时间内不易察觉，比如泰山，100万年来它已经以每年约0.5毫米的速度“偷偷”长高了500多米，但人们却称其“稳如泰山”，并把它当作“稳”的象征。  


13．岩层中的天然“榨油机”


    沉积物中的有机质变成石油和天然气的过程也就是有机淤泥变成岩石的过程。也就是说，生油和成岩是同时进行的。应该说明的一点是，这里所说的“同时”并不是严格地指生油和成岩是同时开始，同时结束的（因为这个问题至今仍是油气成因学说中没有解决的问题之一）。但可以肯定的是初生的石油是分散地、星星点点地分布在正在压实、固结的生油层里的。

    能够生成石油的岩石层随着沉积盆地的下沉在不断地下沉。在生油层内，油、气渐渐生成，在生油层上部，沉积物不断加厚。生油层所承受的压力越来越大，组成岩石的固体颗粒也就越靠越紧，存在于这些颗粒之间的水和初生油、气也就越来越“呆”不住了，最后，可被挤榨出生油层。上覆地层的这种作用就像一部巨大的榨油机。这部“机器”靠上覆地层的静压力把生油层中的绝大部分水和油、气“榨”出来。

    初生油、气被赶出生油层后又往哪里去呢? 我们知道，沉积岩是成层分布的。在生油层附近常常有储层存在。相邻的储层就是初生油、气落脚的地方。在成岩过程中，那些颗粒较细小，含水较多的泥质沉积层（如生油层）的可压缩性较大，而颗粒粗大、结构坚硬的砂质沉积层和砾石沉积层可压缩性却相对较小。在固结成岩以后，后者内部的孔隙仍然较多，孔隙与孔隙之间的连通性也好。由于砂粒、砾石组成的岩石骨架承受着上部地层的全部重压，所以，在储层孔隙中的水所承受的压力一般就只相当于该处的静水柱压力。初生油、气从生油层中被赶出来后就钻进了压力较低的储层孔隙中，开始它“新的生活”。因为生油层附近的静水柱压力比生油层所承受的上覆地层对它的压力低得多，所以被榨出的油、气不仅能进入生油层上部的储层，也可进入生油层下部的储层。

    有的学者认为，油、气被上覆岩层的重压赶进储层是沿两个方向进行的。除了沿垂直于层面的方向直接进入相邻的储层外，还在压力差的作用下，沿平行于层面的方向向储油层运移。因为同一沉积层的不同部位所承受的重压不同，压缩性也不同。愈是接近沉积盆地的中心，沉降的幅度愈大，沉积物愈厚，生油层所承受的压力愈大，可压缩性也愈大；愈是接近湖、海的边缘，接近水流较强、较快的地方，可压缩性愈小，越有利于油气的保存。在这些地方，生油层也常常变成了储层。

    也有一些学者认为，在成岩的初期，只有一小部分有机物质变成了油、气，并被上覆地层的重压压进了储层。大部分油、气是在生油层沉降到更深的地方后才生成的。这时，岩层在大幅度沉降中被挤压而产生褶皱和断裂。在深处生成的油、气是在上覆地层的重压下沿着这些裂缝向上运移到上部的储层中的。

    沉积盆地的不断下降，沉积物质的不断增厚，不仅对下部的生油层起了榨油机的作用，而且由于深度的增加，温度也随之增高，对油、气的运移增加了有利条件。一方面，由于岩石和流体的膨胀系数不同，受热后，流体要比岩石颗粒膨胀剧烈。温度的升高帮助流体从岩石颗粒之间往外挤。这样，外榨内挤，初生油、气就离开它们生成的地方。另外，温度的增加又使流体的黏度减小，流动性增加，甚至使其部分或全部变成蒸汽或气体，更有利于流体的运移。

    近年来，在油、气从生油层压进储油层的问题上又出现了一些新看法。

    有学者提出了一种“微裂缝”理论。认为，随着上覆地层的增厚、生油层中温度的增加，使其中的气态碳氢化合物膨胀，会在生油层中造成许多微裂缝。油、气就在静压力的作用下通过这些微裂缝排出生油层，进入储层。当油、气排出后，生油层中流体体积恢复到膨胀前的水平，生油层内部压力也随之恢复到原来水平，微裂缝也就闭合。随着生油层的继续下沉，上述过程又可再次发生。

    一般条件下，水对碳氢化合物的溶解能力是很弱的，对非碳氢化合物的溶解度却较高。但当水中溶解了非碳氢化合物后，在地层的温度、压力条件下，它溶解碳氢化合物的能力也就大大地增加了。水不但可以将岩石颗粒表面的碳氢化合物剥离下来，而且可以把有机物残骸中的碳氢化合物抽提出来。水和“天然榨油机”互相配合就把碳氢化合物从生油层中大量地携带入储油层。

    “天然榨油机”的动力除了上覆地层的压力，即静压力外，还有地壳运动产生的压力，即动压力。动压力使沉积岩进一步压实、变形，也会把其中的流体压向压力较小的地方。此外，碳酸盐岩生油岩层在成岩过程中的矿物结晶作用也是一种“榨油”的动力。这种作用一方面排挤混杂在未结晶的碳酸盐岩中的流体，另一方面又造成无数大大小小的裂缝，给流体的运移、储集创造了良好条件。


14．微细裂缝的奇妙作用


    岩石中的孔隙是多种多样的，其形状和大小极不相同，它们允许流体通过的能力也各不相同。直径0.5毫米以上的孔隙可以让液体在重力的作用下在其中自由流动，服从于静水力学的一般规律。直径在0.5～0.0002毫米之间的孔隙，由于流体和孔壁分子之间的吸附力，流体已不能在其中自由流动。只有当外力大于这种阻碍流动的吸附力时，流体才能在其中流动。流体要流过直径更小的孔隙就更困难了，即使借助于高温和高压，它也只能以分子的形式从其中通过。因此，在自然条件下，只有第一类孔隙对油、气运移最有利。但是，事物又都是可以转化的。第二类孔隙虽然不利于流体在重力的作用下从中通过，却有利于孔壁分子发挥对流体分子的作用，帮助油、气从生油层进入储油层，这就是毛细管孔隙的毛细作用。

    毛细现象是自然界的普遍规律，在生油层和储油层中也普遍存在。储油层和正在形成的生油层里大量存在着毛细管孔隙。比如在孔隙率为10%的l0立方米岩层中，有80％的孔隙是毛细管孔隙，就相当于在这10立方米岩层中有着大约408万到254×107万根长1米的毛细管。由于这些岩石是在水中形成的，岩石颗粒的表面都包裹着一层薄薄的水膜（即束缚水），因此，这些岩石颗粒亲水而不亲油，即能被水润湿却不能被油润湿。在岩石的毛细孔隙中，液体弯曲面的凸面是指向水的。即是说，在这些毛细孔隙中，孔径愈小，把水拉进自己“体内”的力量愈大。由于生油层的孔隙普遍比储油层的孔隙小，在生油和储油层接触的地方，毛细管力就把储油层中的水往生油层中吸，同时，把生油层中的油、气向孔隙较大的储油层中排挤。一条条孤立的毛细管能起的作用是非常微小的，分布在广阔的岩层中难以计数的毛细管却形成了一股不可忽视的力量。

    在深深的地下进行的这种油、水替换，我们虽然看不见，但许多人已通过室内实验证明了它确实存在：使饱含石油的黏土和饱含水的砂层接触，无论黏土在砂层的上部还是下部，或者在含油黏土和含水砂层之间再加一含水的黏土隔层，经过一段时间后发现，黏土中的石

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15．油、气、水分家


    由于石油和天然气在化学组成和分子结构上有着许多相似之处，它们又都是由有机质在相同的条件下变成的，有人就把石油和天然气比做“双胞胎”。它们不仅从一“诞生”起就密切相处，甚至在一定的条件下还能互相溶解。此外，初生的油、气和水的关系也很密切。早在油、气还在生油母质中“孕育”时，就被水所包围，油、气生成以后，它们仍然保持着“密切”的关系。有的气溶解在油中，有的气溶解在水中；有的气成微小的气泡分散在水中，油也呈分散的小滴、薄膜混杂在水中；有时，在微小的气泡中含有油，在分散的油滴或薄膜中也溶解有气。

    在压力和毛细管力的作用下，刚进入储层的油、气和水仍然保持着在生油层中那种相互混杂的“密切关系”，但一遇适当条件它们就要“分家”。

    油、水分离  混在一起的油和水因比重不同而发生分离的现象叫重力分异。这种现象在生活中是常见的。一碗刚煮好的肉汤，由于沸腾过程中的搅拌、混合作用，水里浮着分散的油珠。静置一会后，汤面就出现了一层油膜。时间一长，汤下部就变成了几乎没有油的清水了。这是由于油和水互不相溶，而且油比水轻，总向上浮，水比油重，总向下沉的结果。这个例子说明，液体处于静止状态时最有利于重力分异；搅混得愈剧烈，分异就愈困难。两种互不相溶的液体发生重力分异的原因在于一种液体对另一种液体有浮力。

    油和水从生油层进入充满水的储油层后，并不是停在原地进行重力分异的。由于岩层内压力的不平衡，油和水还要继续向压力低的地方流动。油和水的重力分异就在这个流动过程中进行。在弯弯曲曲的缝缝洞洞中流动的液体运动速度很慢，搅拌作用很弱，并不妨碍油、水的重力分异，油、水在渗透性岩层中渗流得越远，分离得越彻底。

    油、气分离  油、气分离和油、水分离的道理一样，由于比重不同，受浮力的作用，游离状态存在的天然气将上浮到油的上面，溶解在油和水中的天然气则只有当它从溶剂中脱出后才能和油、水发生重力分异。水能溶解的天然气不多。溶解着天然气的水进入储层后，因压力降低，能将气大部分脱出。石油溶解天然气的能力比水大得多，其溶解甲烷（CH4，天然气的一种主要成分）的能力是水的10倍。而溶解气要从油中脱出，则只有当石油的压力低于饱和压力时才行。

    石油溶解天然气的能力随着压力的增大而增强，但是有一个限度。当达到这一极限后，即使压力再增加，石油也几乎无力再溶解天然气了。也就是说，石油中溶解的天然气这时已达到饱和，这个极限压力叫做饱和压力。换句话说，当石油所承受的压力高于它的饱和压力时，只要它还没有饱和，就能继续溶解天然气，而已经溶解在油中的气则不可能脱出来，当压力稍低于饱和压力时，溶解在油中的气就开始脱出。压力越低，脱出来的溶解气也越多。

    储层中的压力比生油层低，有时甚至比饱和压力低。在这种条件的储层中，溶解气将从油中脱出，呈游离状态。在比较大的孔隙中，游离气和油就会发生重力分异。

    原来密切相处的油、气、水进入储层之后，就这样逐渐分离。它们一面分离，一面又在压力差的作用下向压力低的地方渗流，走上了“新的旅途”。人们把油、气离开生油层进入储层的那一次搬迁叫做“初次运移”，进入储层以后的运动则叫做“二次运移”。


16．石油是怎样运进“油藏”的


    地下一座座“天然仓库”虽然具备了储藏油、气的条件，但库里却不一定有油、气，只有当油、气被运进来后，它们才能成为油、气藏。

    流体因有压力差而流动，这种现象在地下也存在。被盖层和底层所夹着的一层层渗透性岩层，就像埋在地下的一根根大管子。当“管子”两端露出口的海拔高度有差别时，管中的水就要流动。如果入口处有水源源不断地补充，岩层中的水就将源源不断地流向出口。进入储层中的油、气就在这种水动力的作用下一面渗流、一面发生重力分异，进行着二次运移。

    如果进入储层的油、气只是不停地随水渗流、分离，而不能聚集、保存起来，那它们终将随水流失；或者当它们随地下水进入水平地层中停顿 下来时，就分散地漂浮在岩层内的水面上，不能形成有经济价值的矿藏。要形成有经济价值的矿藏，除了要有充足的油、气来源，有倾斜或弯曲的地层帮助油、气分离，有足够的压力推动油、气渗流外，还必须有合适的地方把分散的油、气聚集、保存下来。地下“天然仓库”正是具备这种条件的好地方。

    当构造运动把原来水平分布的沉积岩层弄得七翘八拱时，其中的储层也变得像弯曲的管子似的。地质工作者把那种向新地层方向凸出的褶皱叫做背斜构造。具有盖层和储层的背斜构造就是一种能够储集油、气的天然仓库。

背斜顶部或向斜底部流过的。一般，它都从背斜和向斜的两侧相对较平的地方流过，绕过阻力较大的地方。这样，背斜和向斜中就出现了一个液流停滞带。这种液流停滞的地方正好有利于在渗流途中已经初步从水中分离、聚集的油、气进一步进行重力分异。当这些油、气被水流携带到这里时，除了液流缓慢有利于它们穿过弯弯曲曲的孔隙向储层的上部浮起外，它们还遇到了倾斜的地层。上浮到储层上界面的油块或气泡所受到的浮力，除了用一部分平衡盖层对它的反作用力外，其余的部分就变成了沿着储层的上界面指向储层上倾方向的拉力。这个力克服了孔隙中的阻力，牵引着油块或气泡从四面八方沿着储层的上界面向上倾方向移动，在背斜的顶部渐渐聚集起来。这样，就完成了油、气的“二次运移”。

    分散的油、气从生油层进入储层后，在浮力、水动力等的共同作用下，被运进仓库保存下来，就成了一座座天然的地下油、气库。地质工作者叫它们油、气藏。库中气最轻，浮在最上面；油次之，在气的下面；水最重，充满在油下面的整个渗透层中。库中的聚集物以油为主时，叫做油藏；以气为主则称气藏；既有油，又有相当数量的气，就叫油气藏。

    在任何一个天然地下仓库中，只要同时聚集着石油和游离态的天然气，气就一定占据仓库的顶部，这就叫做气顶。油下面的水在不同的情况下有不同的名称：如果储层很厚而其中含油、气部分厚度较小，或者构造比较平缓，在全部含油或含气面积下的油、气都有水从下面托住，这种水叫底水；反之，水如果呈环状从四周将油或气托住就叫边水。油气分界面在平面上的投影叫做含气边缘，其中内部的一条叫内含气边缘，外部的一条叫外含气边缘。

17．涓涓细流成油“海”


    深埋地下的那些油、气原来都是古代江、河、湖、海底部的沉积物变来的。古代有机沉积物的一部分变成了今天的石油和天然气；无机堆积物则变成了今天的生油层、盖层、底层和储油层。自从人类利用石油和天然气以来，人们已经消耗了多少油、气？岩石里的缝缝洞洞还能储存多少油、气？有的油井一天就能生产成百上千吨原油，也是从那些又细又小、曲曲弯弯的缝缝洞洞里流出来的吗?

    流水能搬运来数量巨大的物质，只要我们看一看全世界的沉积盆地、冲积平原是很容易理解的。在那广阔的沉积范围内，有的地方沉积厚达10000米以上（如我国四川盆地）。在这数量巨大的沉积物中即使只有2.0%的有机质数量也是惊人的。比如在一片纵横100千米的浅海中沉积了100米厚的有机淤泥，淤泥的比重为2.2，其中的有机物质就有440亿吨。这些有机物质中如果只有10%变成了石油和天然气，其重量也高达44亿吨。

那么，岩石的缝缝洞洞能装得下它们吗? 装得下！

    岩石里那种几米或几十米的大溶洞虽然不多，可是也别小看了那些肉眼难以看见的缝缝洞洞。古人云，“集腋（狐狸腋下的皮毛）成裘，聚沙成塔”，这些微不足道的缝缝洞洞串联在一起，就具有惊人的容量。假若有一岩层厚10米，孔隙的总体积只占岩层总体积的10%（即孔隙率为10%）。在1平方米这种岩层中，就有着整整1立方米的容积，可以装1吨水或将近1吨原油。这样，只要有几百平方千米这种岩层，就有着数亿立方米的容量，这样的“库”难道还小吗? 难怪人们常常用“油湖”、“油海”之类的词来形容油田了。只是在这种“海”中既没有烟波浩渺的景象，也没有汹涌澎湃的怒涛。

    为什么从那肉眼几乎看不见的细小孔隙中会喷射出强大的油流？这也同样不能孤立地看待那些微不足道的孔隙，还以孔隙度为10%的岩层为例。如果它的全部孔隙都连通并都能允许油流通过，就相当于在每1平方米这种岩层中，每10米厚就埋着一条流通截面积为1平方米的管道，它允许流体通过的能力还不惊人吗?再说流体在岩石里渗流的速度还和压力等因素有关。井底压力一般还不到一个大气压的民用水井已经有相当多的水供我们取用，何况有的油井井底压力可以高达一二百个大气压了。当然，流体在多孔介质中的渗流和在管道、河渠中的流动不完全相同。岩石的渗透率、流体的物理性质等对它的影响也很大，但不能孤立地看待那些微细的孔隙。当每一条微不足道、弯弯曲曲的小孔隙里慢慢渗流着的石油汇集到井底后就发生了变化。压力足够大时，它们就以很快的流速喷射而出，成为强大的油流。

18．天然气是怎样生成的


    欧洲北海、西西伯利亚北部大型产气区以及世界各地许多大气田的陆续发现使人们认识到天然气与石油是一对“孪生姊妹”，它们在成因上既密切联系又有显著区别，天然气比石油有更广泛的形成条件和储存空间。因而，天然气形成机理的深入研究和天然气成因类型概念的进一步厘清将有助于科技界以更开阔的视野认识天然气形成、富集规律，拓展天然气勘探的更大空间。

    天然气成因在学术界争论由来已久。但理论成果和勘探实践使人们普遍接受了自然界存在有机成因气和无机成因气这一基本事实。当然，自然界也广泛存在成因上既有无机来源又有有机来源混杂在一起的天然气，被视为混合成因气。但在勘探实践中，多用“混合气”来描述由油和煤、油和生物甲烷菌作用形成的天然气混合物。

    按照天然气的来源机制，有机成因气以其生烃母质类型一般划分为腐泥型、腐殖型，实际上也存在介于两者之间的混合型。有学者把腐泥型有机质的热解气和裂解气归为油型气，而把腐殖型有机质（主要为煤系中的煤层和分散有机质）的热解气和裂解气归为煤型气。生物化学气产出多在热演化初期阶段。有学者还主张存在“生物?热催化气”。

    生物化学气系指在低温（小于75℃）还原环境下，厌氧细菌对沉积有机质进行生物化学降解所形成的富含甲烷的气体，也称生物气。20世纪60年代在西西伯利亚北部白垩系砂岩中发现的世界上最大的产气区即为生物化学气区。我国青海柴达木盆地广泛发育有第四系沉积，勘探工作者业已在其中发现多个大、中型生物气田，地质储量达1300亿立方米以上。在我国东海、云南陆良、百色盆地等地都有生物成因的天然气田发现。

    油型气指腐泥型干酪根进入成熟阶段以后所形成的天然气，它包括伴随生油过程形成的湿气以及高成熟和过成熟阶段由干酪根和液态烃裂解形成的凝析油伴生气和裂解干气。油型气的演化途径有：一是干酪根热降解为石油，随地温增高裂解为气态烃；二是干酪根直接热降解为气态烃。

    煤型气是指和煤系有关的由煤系有机质热演化形成的天然气。煤型气的原始有机质基本组成是碳水化合物及木质素，主要来自于各种门类的植物遗体。它们随着埋深的增加，经煤化作用演变成不同煤阶的煤，或者伴随矿物质经成岩作用形成腐殖型干酪根。从成因上讲，煤成气和煤层气都属于煤型气，但两者在产状和赋存状态上存在着差异。

    无机成因气泛指无机物质在各种自然环境下经复杂地质作用形成的天然气，通常包括地球深部岩浆活动、变质作用、无机矿物分解作用、放射作用所形成的岩浆气、变质岩气和各种无机岩分解气以及宇宙空间所产生的宇宙气体。由此看来，这类天然气的形成一般是不涉及有机物质的参与和反应的。因而，总体上可认为，来自幔源的岩浆活动、变质作用以及相伴的无机矿物热分解作用是无机成因气的主要成因。深大断裂活动常与无机成因气的分布有关。非烃天然气大量来自无机作用是毋庸置疑的，研究表明甲烷也有无机成因来源。

    此外，在地球的大气圈和岩石圈中还广泛存在着由上述各种成因气体混合而成的气体。这种混合成因气在物质组成、形成背景和赋存状态上往往各不相同，各具特色。例如，大气就是典型的混合成因气；气体水合物中所含的甲烷也是来自有机和无机成因的甲烷气体。已有研究和勘探实践表明，许多油气藏的油气来源并非是单一的，而是来自不同岩层、不同成因的混合气，例如上地幔形成的无机成因气经运移进入沉积层中与有机成因气混合形成混合气。由混源气形成的气藏相当普遍，在油气地质研究中应予以足够重视。

19．天然气藏是怎样装气的  


    天然气主要是在富含有机质的烃源岩层中生成的，但勘探的目的层却往往是多孔的渗透性储层。那么分散、流动的天然气何以能“跑”到储层中聚集形成天然气藏呢?

    原来，油气藏形成一般必须经历油气的生成、运移、聚集、保存等过程，受各种复杂的地质因素的影响、控制和制约，与沉积盆地发育历史、烃源岩发育状况、有机质类型和丰度、油气运移通道以及储集空间、封盖条件等地质因素有密切关系。

    沉积物中的有机质要向油气转化，必须处在一个还原条件下并经历一个去氧、加氢、富集碳的过程。沉积盆地是生物繁衍的家园，有利于有机质堆积，也是原始有机质得以保存的良好的地质环境。沉积盆地及其发育历史决定着盆地中烃源岩的发育状况和成因类型。

    烃源岩内的有机质形成烃类气体后，在气体和水动力驱动下会发生运移，也就是天然气在地层条件下“跑动”的动力学过程。天然气虽说是流体，但严格受到水动力条件、地层岩性及组构，特别是孔隙结构等种种因素的限制。从烃源岩“跑”到储层是个漫长的地质过程。

    天然气运移中往往会遇到由各种构造、断层或地层、岩性变化等“圈闭”的遮挡，这些圈闭阻止天然气继续运移，并像“储气罐”一样将其捕捉起来形成天然气藏。所以，各类圈闭的存在也是创造天然气聚集、成藏的基本条件之一。

    由于天然气和石油的物理化学特点有很大不同，因而在运移、成藏过程中也各具特色。天然气对圈闭中储层的要求远不如石油那么严格，天然气流动性大，几乎可以无孔不入，因而对于石油不太有利的储层（如孔隙度大于6％的砂岩储层或小于2％的石灰岩层）都可以成为具有工业性价值的良好储气层。所谓的油气藏形成后的保存条件与此十分相似，只要油藏不被断裂、裂隙活动所破坏，油气就永不会散失。总之，有油气来源、有运送油气的通道、有储集空间、有盖层、有圈闭、后期不受破坏等这些石油地质条件，油气藏就能形成了。

    但是，天然气成藏对圈闭盖层的要求则远比石油的要求要高，只要盖层发育有一定的缝隙，就很难避免储气层中的天然气向外逃逸。因此，对天然气藏的封盖有相当严格的要求。专家常用“突破压力值”的高低来判定盖层封盖严密的程度。在盖层缝隙的孔径上，可作盖层的泥质岩的最大连通孔径应在0.03～0.15微米，盖层于储层之间一般存在着排替压力，当其小于0.5～1.5兆帕时，盖层就不会让气跑掉。

    天然气聚集成藏之后，能否保存的关键就在于后来的构造断裂活动是否危及、甚至破坏了圈闭和盖层，一旦遭到破坏，已经聚集的天然气也会逃逸殆尽。


20．断层?油层的“催生婆”与“破坏者”


    断层是地壳构造变动的产物，广泛分布于全世界各含油气盆地之中。谈起断层与油气藏的关系，不妨以我国东部渤海湾盆地为例，分几个层次来说明。

    渤海湾盆地发育了几十个大小不等的沉积盆地，它们多半是中、新生代以来地壳块断活动的产物。

    位于盆地东西两侧的北东走向的郯城?庐江深大断裂和太行山东侧深大断裂控制并形成了开阔的渤海湾盆地。在其内部发育的次一级北北东向断裂产生了一系列的裂谷盆地。这种因断裂活动而产生的凹陷常被称之为断陷盆地，它又可分为单断簸箕状和双断地堑状两种类型。两者在靠近大断裂下降盘处沉积物最厚，是沉降最深处，往往也是生油岩发育区和油气宝藏形成的供油区。可见，没有区域性大断层，这一系列断陷盆地是难以形成的。

    断陷内一般都发育有几条与盆地（凹陷）同步发育的主要断层，常常形成各类中央隆起带，还有的由断裂强烈活动形成伴生的各种牵引构造，如胜利油区的胜?坨大油田就是由胜北大断层形成的逆牵引背斜构造油田。

    在生油层中油气生成的同时，凹陷内产生的断层极有利于生油岩与其上部储油层之间的沟通，成为供油的重要通道。

    断层往往在储油层形成时引起遮挡，形成很好的断层圈闭，有油气供给时可形成断层油气藏。这是在渤海湾盆地各凹陷最常见的油藏类型。

    断裂为什么能遮挡油气呢? 原来，由于较早产生的断层天长日久断层泥会封住断裂破碎带，或者储油砂层上方被厚厚的泥岩层封挡，或地层水中溶解的碳酸钙类物质沉淀将破碎带胶结起来，还有沥青堵住断裂处等等，这些因素都会使油气无法渗透、运移，从而使断层形成十分理想的断层圈闭。

    从渤海湾盆地情况来看，断层的确不愧是油气藏形成的“功臣”、“催生婆”。毫不夸张地说，在渤海湾盆地几乎很少有油藏与断层没关系，在其他油气田中，断层的身影也几乎无处不在。

    当然，断层很多时候扮演的是“破坏者”的角色。在一个构造中充满油气以后，若有新的断裂活动发生，油气会向压力更低的方向流动，时间长了，油气全跑了，原油藏就没油气了。如果地质条件允许，跑出的油气除在旅途中损失一部分外，还要在新的油仓里聚集起来，所以，这种断层是次生油藏的流动通道。

准噶尔之子

21．油、气的“孪生兄弟”——油田水


    人们非常熟悉江河湖海中流淌的水，对浅层地下水的开采利用也有所了解，但什么是油田水恐怕知道的人就少了。原来在油田里油气和水同时储存在地下岩层里，油田内的地下水通常称为油田水。那么，在一个油田内，油、气、水是怎样分布的呢?

    在地下一个油藏里，由于重力分异作用的缘故，油田水中的气体会因比重轻而位于上方，油处于中间，而水最重当然只能在最下面。

    油田水与乡村打井开采的浅层水可不一样，其来源要复杂得多。除了包含一部分大气渗入水以外，油田水主要来自地层沉积时留下来的沉积水以及来自地壳深处的深层水。沉积有机质在生成烃类的同时，还会产生大量的水，所以，它是油、气的“孪生兄弟”，这些地下水混合在一块就成为油田水。在漫长的地质历史时期，油田水经历了一系列物理化学作用、生物化学作用，不断地改变着水中各种离子的组成，例如，硫酸盐被还原成有臭鸡蛋气味的硫化氢，碳酸根离子（HCO3-、CO32-）明显增加，铁质也多被氧化成FeSO4。如果你要品尝油田水的味道，那可没有矿泉水那么爽口清新，这是为什么呢? 原来，地下水因变质作用，浓缩程度高，矿物质多（即矿化度高），它在漫长的地质历史中从周围岩石，特别是膏盐岩、碳酸盐岩中不断地溶解各种矿物，因而在油田水组成中常见有Na+、K+、Ca2+、Mg2+和Cl-、SO42-、HCO3-等碱性或酸性离子，通常也还能见到烃类、酚和有机酸等有机化合物。

    不同地区油田水的类型通常都是不一样的。科学家们根据大陆地层水中Na+/Cl-、（Na+-Cl-）/SO42-、（Cl--Na+）/Mg2+等的含量比值，将油田水划分为硫酸钠型水（Na2SO4）、重碳酸钠型水（NaHCO3）、氯化镁型水（MgCl2）和氯化钙型水（CaCl2）四种。油田水一般以氯化钙型水最多，也有重碳酸钠型水，而含硫酸钠型水的地区基本没有石油分布。根据油田水型与油气分布的这种相关性，人们在勘探之初要分析各盆地中的水型及其状态（停滞状态或交替状态），来确定含油气可能性大的地区。可想而知，那些处于水交替带的地区是不利于石油和天然气保存的。

22．油、气藏和油、气田


    油、气深埋地下，看不见，摸不着。油、气之所以能在地层中聚集起来是因为在地下存在与水库蓄水类似的条件，石油地质工作者将其称为油、气藏或油、气田。

    油、气藏的意思，一方面是说，这是一个聚集了油、气的地方，但不一定是生成油、气的地方，和“矿藏”的概念相同。更主要的则是指油、气在一个具备富含孔孔洞洞的岩石构成的天然仓库中的聚集。它是石油地质工作者在研究了油、气在地下聚集的基本条件后，对那种具备了油、气成藏必要条件的基本地质单元起的称谓。在复杂地质营力作用下，在各种岩层层层重叠的地层中，这种天然油、气藏不止一层，在任何一个地区的地层中，能够储集油、气的基本地质单元也不止一个，而油、气运移又是在一个相当大的空间内进行的。所以，在地下凡是有油、气聚集的地方，往往存在不止一个储集着油、气的基本地质单元。人们一般把在同一局部构造范围内的一群具有相同形成史的油、气藏总称为油、气田。

    因此，“油、气藏”和“油、气田”这两个概念既有相同点，又有不同处。如严格地按照定义来理解，“油、气藏”基本上只具有理论上的意义，因为一个油、气田只由一个油、气藏组成的情况比较少。但就它们都是天然的地下油、气库这一点而言，二者又差不多是相同的。因为油、气田仍然是一个天然的地下油、气库。不同的是，这个库是由具有相同形成史的若干小库?油、气藏组成的。正像某一仓库是由若干库房组成，某一油库内又包括若干油罐一样，每一个库房或油罐也就是一个小库。

    油、气田的命名也和油、气藏一样，聚集物以油为主的叫油田，以气为主的叫气田，既有油又有相当数量的气则叫油气田。
22．油、气藏和油、气田


    油、气深埋地下，看不见，摸不着。油、气之所以能在地层中聚集起来是因为在地下存在与水库蓄水类似的条件，石油地质工作者将其称为油、气藏或油、气田。

    油、气藏的意思，一方面是说，这是一个聚集了油、气的地方，但不一定是生成油、气的地方，和“矿藏”的概念相同。更主要的则是指油、气在一个具备富含孔孔洞洞的岩石构成的天然仓库中的聚集。它是石油地质工作者在研究了油、气在地下聚集的基本条件后，对那种具备了油、气成藏必要条件的基本地质单元起的称谓。在复杂地质营力作用下，在各种岩层层层重叠的地层中，这种天然油、气藏不止一层，在任何一个地区的地层中，能够储集油、气的基本地质单元也不止一个，而油、气运移又是在一个相当大的空间内进行的。所以，在地下凡是有油、气聚集的地方，往往存在不止一个储集着油、气的基本地质单元。人们一般把在同一局部构造范围内的一群具有相同形成史的油、气藏总称为油、气田。

    因此，“油、气藏”和“油、气田”这两个概念既有相同点，又有不同处。如严格地按照定义来理解，“油、气藏”基本上只具有理论上的意义，因为一个油、气田只由一个油、气藏组成的情况比较少。但就它们都是天然的地下油、气库这一点而言，二者又差不多是相同的。因为油、气田仍然是一个天然的地下油、气库。不同的是，这个库是由具有相同形成史的若干小库?油、气藏组成的。正像某一仓库是由若干库房组成，某一油库内又包括若干油罐一样，每一个库房或油罐也就是一个小库。

    油、气田的命名也和油、气藏一样，聚集物以油为主的叫油田，以气为主的叫气田，既有油又有相当数量的气则叫油气田。


24．多姿多彩的油气“库”之一——构造油气藏
    由于沉积环境及受构造运动影响的不同，使得能够储存油、气的各个天然“仓库”从内部构造到外部结构都各不相同。再加上生油母质的不同，油、气生成后的经历不同，保存情况不同，在各个天然油、气库中储存的油、气在性质上也不完全相同。所以，无论是油、气藏还是油、气田，都是各不相同的。

    根据圈闭的成因，一般把油气藏分为三大类，即构造油气藏、地层油气藏、岩性油气藏。

    构造油气藏是指构造运动使储油层发生褶皱、断裂等形变，从而形成了圈闭条件的油气藏。由于这种圈闭较易于用地质测量和地球物理勘探方法确定，因此，这种油气藏发现的较早，研究也较充分，是目前已发现的油、气藏中的主要类型。常见的构造油气藏有背斜油气藏、断层油气藏等。

    背斜油气藏  是由于构造运动使储油层、盖层和底层向上隆起，形成了圈闭油、气的条件。这种油、气藏是各种油、气藏中最常见的，因而也最有代表性。

    典型的背斜油气藏像一个埋在地下倒扣着的大锅。这个“锅”的内外表面就是盖层和底层。盖层和底层阻止了油气向垂直于储油层的方向运移。隆起则在储层中造成了一个液流停滞区，既有利于油、气、水在其中发生重力分异和聚集，也使聚集起来的油气得以在其中保存。储层中充满的水从下面将油气托住，封闭在隆起的储层中。

     现实中的背斜油气藏没有像锅那样规则的。它们有的接近圆形，有的却呈长条状，像埋在地下的一座座山包或一条条高岗。这些地下的“山包”或“高岗”有的拱起较高，有的则几乎近似平面。它们的最高点不一定在正中间，各个方向的坡度也不相同；有的还起伏，有的弯弯曲曲。几乎所有的背斜构造都在一定程度上被断层所破坏。在地质构造作用下，背斜构造往往是几个、十几个地成群出现，组成背斜构造带。

    断层遮挡油气藏  它也是构造油气藏的一种。地壳发生褶皱运动时，有些地方因受力太大，使地层产生了断裂。这就像人们用手掰萝卜一样，劲用到一定程度，萝卜就断开了。在断开的地方有个断面。地层断裂后也有一个断裂面。两断裂面之间的裂开空间如果未被不渗透物质充填、堵死，它就可以成为油、气运移的通道。如果被堵死了，断层就成了一个遮挡面?就像大河中的“坝”。在适当的条件下，这种“坝”与盖层、底层和储层相结合，就形成了圈闭油、气的条件。实际的断层圈闭油、气藏也并不规则和单一。有的储层不仅倾斜，而且具有褶曲；有的则是断层面本身弯曲；有的又是由几条断层共同构成圈闭条件，并把地层切割成一个个断块。只是它们都具有一个共同的特点：断层是构成圈闭条件的主要因素。


25．多姿多彩的油气“库”之二——地层油气藏


    地层油气层主要由经过沉积间断以后新沉积的不渗透地层形成的油气藏。这类油气藏的圈闭条件实际是由沉积成岩作用和构造运动相结合形成的。

    由于地壳的时升时降，同一地区不可能总是连续不断地接受沉积。例如，某一地区在沉积了某一时代的地层后，地壳又开始了上升运动。当这里的地壳露出水面后，它不仅不能再接受沉积，连已经形成的岩层也将被风化、剥蚀。当这一地区再次下降接受沉积时，地层就出现了间断，新老地层之间就缺失了一个时期的沉积，这个时期常常长达千百万年。这种现象叫沉积间断。存在着沉积间断的地层接触关系叫做“不整合”。新老地层间的接触面叫“不整合面”。不整合面下的老地层，在上升和遭受剥蚀期间还可能经历过种种构造运动，因而可能存在褶曲、隆起和断裂等等地质构造。

    在不整合面下倾斜的老岩层中如果存在被盖层、底层夹持的储层，不整合面上的不渗透层就是封堵储层出口的“坝”。这种库里如果聚集了油、气就是地层遮挡单斜油气藏。

    不整合面下的老岩层中，如果有被剥蚀了顶部的背斜，不整合面上的不渗透岩层又正好把它被剥蚀的顶部挡住，就可以形成地层遮挡秃顶隆起油气藏。我国著名的鄂尔多斯大气田就属于不整合气藏。这种地层由于在过去漫长的地质历史中经历了风吹、雨淋等风化作用，缝缝洞洞非常发育，可以成为良好的油气储藏地。

有时，在不整合面下古老的变质岩或基岩中也发现了地层遮挡的油、气藏，如我国西北地区、俄罗斯地台等地就发现过这种油藏。


26．多姿多彩的油气“库”之三——岩性油气藏


    这类油气藏的圈闭条件是由于储油层本身的岩石性质变化造成的。同一层沉积物质由于所处水域不同，性质可能会有很大的差别，在深水处形成的是泥岩，在浅水处则可能是砂岩、甚至砾岩；或者同是一种岩层，因为沉积环境不完全相同，物理性质也可能不同。比如都是砂岩，而且同是一层，但可能有的地方渗透性较好而有些地方渗透性又较差。这种现象称为岩性变化或相变。在储油层中，岩性、物性的变化在一定条件下也能形成圈闭油、气的条件。

砂岩透镜体油气藏  也属于岩性油气藏，是由于油、气在被泥岩包围的透镜状砂岩中聚集而得名。这种砂岩中间厚，四周薄，从中间向外逐渐尖灭为泥岩，就像被泥岩包裹着的一片片凸透镜。而包围着“透镜”的泥岩就是生油层。


27．多姿多彩的油气“库”之四——隐蔽油气藏


    隐蔽油气藏是泛指在油气勘探中难以识别和难以发现的油气藏。它不是专指石油地质界所说的非背斜或非构造油气藏，而是指那些不管什么原因形成的所有的复杂而又难以识别和发现的油气藏。

    各种构造被众多断层切割而形成的复杂断块，因不同的沉积作用而产生的各种砂岩体以及由于地层超覆、不整合等地质因素形成的圈闭，还有一些特殊岩体，如生物礁灰岩、火山岩体、板岩裂缝等都可能成为隐蔽油气藏。另外，往往还会由上述多种因素共同作用形成复合含油气圈闭，如断层与岩性、断层与地层超覆、不整合等。与众不同的还有岩体刺穿油气藏和水动力油气藏。前面提到的岩性与地层油气藏从广义上讲，也属于“隐蔽油气藏”的范畴。

    胜利东辛油田是个典型的复杂断块油田。在20世纪60年代勘探初期，钻探背斜高部位，油少且稠，含油层忽高忽低、忽油忽水、忽轻忽重，探明其储量费时费力。

    火山岩油气藏  包括火成岩潜山风化淋滤型和溶蚀、裂缝型油藏，单个油藏不大，形态十分复杂，勘探之初很难识别，多属勘探时的意外收获。

    复合型油气藏  在我国东部屡见不鲜，如断层和浊积砂体复合油藏见于胜利油区梁家楼油田。  

断层切割砂砾岩体形成的油藏见于胜利东营凹陷北带盐家、坨北地区及华北冀中的大兴地区。断层和地层复合型油气藏见于任丘断块潜山油藏。

水动力?岩性复合气藏，即深盆气藏，它是在洼陷（向斜）区由水动力封盖气体而成，我国尚无典型发现。在美国圣胡安盆地，加拿大阿尔伯达盆地都发现了一些“气水倒置”的此类非常规气藏。

   形成圈闭条件的构造因素、地层因素和岩性因素都受着地壳运动的控制。加上在漫长的地质历史中，地壳的每一处都经历过复杂的变化。因此，这些因素在圈闭条件的形成中都不是孤立地在起作用，只是在不同的情况不同的因素所起作用不同罢了。


油气藏的分类和命名也是以形成圈闭条件的因素为主要 依据进行的，并不等于这一油气藏的形成绝对没有别的因素的作用。这种情况在我们的勘探工作中经常可以看到。了解了这一点，也就更容易认识油、气藏类型的复杂性。




28．形成大型油气田需要哪些特殊的地质条件


    所谓大型油气田是那些被确认石油储量在1亿吨以上的油田（气田储量相当于1000亿立方米）。当然，这是参考目前国际上大油田的标准，结合中国油气田的实际情况制定的标准，是以探明的油气储量为依据的。

    世界上的油气田数目繁多，然而大油气田却相对较少，但大油气田蕴含的储量却占有很大比重。以我国为例，迄今全国发现的油田531个，发现的大油田只有39个，占总数的7.3％，但储量却占总储量的56.5％；全国气田185个，大气田2个，占1.08％，储量6300亿立方米，占全国总储量的24.65％。

    那么，具备什么样的优越地质条件才能形成如此大型的油气田呢?人们在总结了中国陆相大油气田形成的相关资料之后，认为它们受控于以下极具鲜明特征的石油地质条件。

    （1）坳陷（凹陷）油气资源丰度高。

坳陷（凹陷）深意味着形成石油的生油岩埋藏深，厚度大，生烃能力强，生成的油气资源丰富。中国大油田中，坳陷面积大、埋藏深易形成大油田，如大庆巨型油田；凹陷面积小但埋藏深也能形成大油田，例如，在面积仅为800平方千米的辽河大民屯凹陷找到了静安堡大油田（储量1.8亿吨）。

据统计，渤海湾盆地的17个大油田所在凹陷的油气资源丰度（即单位面积的油气资源量）均大于20万吨/平方千米。

    （2）具备大型背斜或者大型复合式圈闭条件。

属于大型背斜圈闭的大油田很多，如大庆长垣、扶余、胜坨、孤岛等油田。还有一类是多类型圈闭都很发育，虽然单个不大，复合起来圈闭既多且面积也大，如辽河曙光、欢喜岭油田，新疆克拉玛依和陕北安塞等油田可为此类的代表。

    （3）发育多种类型大型砂岩体或生物礁、鲕粒滩等储集性能良好的储层。

以大型三角洲砂体为储层的大油田，如大庆、胜坨、曙光、安塞等油田。以近岸浊积砂体为储层的，如辽河西斜坡的高升油田、胜利的渤南油田。以生物礁、滩沉积体为储集体的，有东沙隆起上的流花11-1大油田。这些砂体和礁构成的储集体厚度大、储集性能好是它们的共同点。

    （4）凹陷中多沉积间断和不整合。

区域性的沉积间断和不整合可形成多种圈闭（超覆、不整合、古地貌、披覆背斜），同时不整合面之上有盖层、储层发育，而且其本身又是油气运移的主要通道，利于形成大油田。如任丘、静安堡古潜山油田，孤岛披覆构造油田。

    （5）大型同生断层发育。

同生断层发育可以形成如断层逆牵引构造类型的断裂构造，断层本身可成为油气运移的重要通道，可以说与油气聚集有密切关系。

    （6）区域性分布的良好盖层。

区域内广泛发育稳定分布的厚层暗色泥岩、盐膏岩、页岩盖层，控制着区域上的油气分布，原生油气藏几乎全分布在区域盖层之下。

    总之，能提供充足油气的巨厚的生油层、大型圈闭、良好的储层和区域性盖层以及这些优越条件在时空上的相互匹配是大油气田形成的基本条件。

29．形形色色的储层


    石油是一种深埋地下的液体矿床。在地层压力下，能像喷泉一样从地下通过油井喷出地面，或像水井的水一样从井底被人们抽提上来。石油储藏在地下具有孔隙、裂缝或孔洞的岩石中，储藏石油的岩石就是油层。

    岩石的种类很多，已经被人们认识的就有100多种，如花岗岩、大理岩、玄武岩、石灰岩、生物灰岩、砾岩、砂岩、页岩等等。但是，并不是所有的岩石都能成为油层。能够形成油层的岩石必须具备两个条件：一是具有孔隙、裂缝或孔洞等石油储存的场所；二是孔隙之间、裂缝或孔洞之间相互连通，构成石油流动的通道。当前世界上常见的油层种类很多，主要的有砂岩油层、砾岩油层、泥岩裂缝油层、碳酸盐岩油层、基岩油层、火山岩油层。

    砂岩颗粒之间具有孔隙这一特性，与油气的储存有着密切的关系。砂岩颗粒直径大，颗粒之间的孔隙就大；颗粒直径小，颗粒之间的孔隙就小。比如，大豆、高粱、小米三种颗粒大小不同的粮食各自堆在一起，显然，大豆之间的孔隙大，小米之间的孔隙小，高粱之间的孔隙介于大豆和小米之间。粗、中、细、粉四种砂岩也是一样，粗砂岩颗粒之间的孔隙最大，粉砂岩颗粒之间的孔隙最小，中砂岩和细砂岩颗粒之间的孔隙大小介于粗砂岩和粉砂岩之间。

    砂岩孔隙的大小不仅决定于砂粒的粗细，而且还受砂粒均匀程度的影响。打个比方，如果把大豆和小米混在一起，它们颗粒之间的孔隙就比纯是大豆所形成的孔隙要小，这是因为小米充填了大豆颗粒之间的孔隙。这个现象说明颗粒的均匀程度对孔隙有影响。颗粒大小的均匀程度叫做颗粒的分选性。颗粒大小均匀称为分选性好；颗粒大小不均匀称为分选性差。例如，粗砂颗粒和粉砂颗粒混在一起，分选性就很差，就会出现大豆和小米混在一起的现象。

    砂岩孔隙的大小还受砂粒磨圆程度的影响。砂粒像皮球一样的滚圆，称圆度高，这样的砂粒堆在一起孔隙就大。假如砂粒有很多棱角，也就是磨圆度差，由于砂粒的棱角互相参错，孔隙就变小了。砂岩的孔隙度还受砂岩颗粒之间充填物溶解程度的影响，溶解程度大，孔隙度就高。

    上述说明，粗、中、细、粉砂岩都可以成为储油层，只是由于它们的孔隙度和渗透率有所不同，所以油层的储集性能也有好坏的差别。

    另外，砂岩油层还有两种情况。一种是砂岩已经储存了石油，但渗透性很差，石油几乎不能流动，必须经过人为的改造，采取一定措施，使油层产生或扩大裂缝和孔道来增强油层的渗透性能，这样才能将石油采出地面。还有一种砂岩很致密，孔隙几乎都被胶结物充填，甚至于不具备储油的孔隙，但是由于地质构造运动的影响，在岩层中形成裂缝和节理（简单地说，是指有一定方向、有规律的裂缝），这些裂缝和节理，既能储存石油，又是石油流通的良好通道。这种类型的砂岩油层叫做砂岩裂缝油层。

砾岩油层  砾岩是由各种小砾石与较细的砂泥颗粒组成的。这些小砾石成分比较复杂，有花岗岩、变质岩以及沉积岩等碎块。而作为胶结物的砂泥颗粒有石英、长石等矿物和泥质、钙质等较细的物质组分。砾石直径一般大于1毫米，变化范围由1毫米到大于1厘米。

这是因为：砾岩中的砾石虽然直径大，但砾石一般分选性很差，往往产生像大豆和小米混杂的那种现象，而且孔隙经常被大量的胶结物所充填，所以孔隙度小，储油条件差。

    泥岩裂缝油层  由直径小于0.01毫米的颗粒固结而成的岩石叫泥岩。泥岩的颗粒直径比较小，所以，孔隙小，一般不具备孔隙储油的条件。

但由于地质构造运动的作用，泥岩受外力作用可产生不同方向的裂缝和节理，造成相互连通的空间，因而，也可以形成泥岩裂缝油层。

    碳酸盐岩油层  其主要指各种石灰岩油层，在世界油田中占有很重要的位置。到目前为止，碳酸盐岩的油气储量占石油总储量的一半，产量占总产量的60%以上，而且日产上千吨的高产油井多半是在碳酸盐岩的油田中。

    碳酸盐岩的形成和砂、泥岩的形成大致相似，大多数是水流携带的物质堆积而成，有少数是水溶液的化学沉积。它主要受沉积物所在地的水流和波浪条件的控制。在水流作用活跃的地区，常常形成分选良好的碎屑石灰岩，这和在水流强度大的条件下形成的砂、砾岩相当。在水流缓慢的地区，经常形成一些灰泥岩，这种岩石结构致密，和在水流强度弱的条件下形成的泥、页岩或过渡岩类相当。介于这两者之间，还有很多类型的碳酸盐岩。

    碳酸盐岩的颗粒很细，相当于粉砂岩的颗粒。碳酸盐岩的孔隙和砂岩的孔隙有类似之处，不过，碳酸盐岩的储油空间更广阔一些。这是因为碳酸盐岩形成后，由于大气中的二氧化碳溶解于水形成碳酸，含有碳酸的水沿着岩石的裂缝和孔隙渗于地下，对于碳酸盐岩石起着溶解作用，使原来的孔隙和裂缝不断扩大，日久天长，便形成溶洞。溶洞有大有小，大到几十立方米，小到几立方毫米。因此，碳酸盐岩的储油空间除了孔隙和裂缝之外，还有溶洞。常见的碳酸盐岩油层主要有以下三种，它们的储油空间各具特征。

（1）石灰岩油层。其比较常见，以孔隙、溶洞和裂缝储油为 主。

（2）生物灰岩油层。这种石灰岩是由生物礁体和沉积物的小颗粒及灰泥质组成。生物礁体是生物遗体经过水流和波浪作用而形成，如珊瑚、层孔虫、钙藻、海绵等生物礁体。这些生物礁体都是有本身体腔的原生孔隙，而且礁体中各种碎屑颗粒和生物小碎屑之间也存在许多孔隙，形成良好的储油空间。如果这些孔隙经过次生加大作用，储油、气空间将变得更大，储油条件更好。

（3）生物碎屑灰岩油层。这是由各种生物的介壳、骨骼碎片和沉积物的小颗粒及泥质组成。它们之间形成相互连通的孔隙，具良好的储油条石灰件。

    此外，还有一种较差的石灰岩油层??鲕状灰岩油层。这种石灰岩结构致密，鲕粒（这是一种像鱼子一样的化学沉积颗粒）之间虽然也有连通的孔隙，但多数被灰质所胶结，所以储油气空间小。

    基岩油层  古老的岩石（如岩浆岩、变质岩）在地表受风化剥蚀作用后，形成风化孔隙带，或是在构造运动的作用下产生断层、节理、裂隙，经过风化后，形成更广阔的孔隙空间。这些岩石抵抗风化的能力各有不同，抵抗风化能力强的形成凸起的地形，抵抗风化能力弱的形成凹下的地形。被不渗透的岩层覆盖后，形成良好的储油空间，这就是基岩油层。

    火山岩油层  火山岩是火山爆发时从地下深处喷发出来的炽热岩流冷却形成的岩石。火山岩流在冷却过程中放出气体，发育很多气孔和裂缝。气孔和裂缝相互连通形成的储油层，就叫做火山岩油层。

    这里介绍的只是一些常见的油层，具备储油条件的岩石类型远不只这些。概括地说，只要具有孔隙、孔洞或裂缝，而且孔隙、孔洞或裂缝是互相连通的，这样的岩石就可能成为油层。多孔的砂岩可能成为油层，具有裂缝的泥岩也可能成为油层。碎屑石灰岩和生物石灰岩可能因为多孔而成为油层，而化学沉积的致密石灰岩可能因为后生作用产生裂缝、溶洞而成为油层。所以当我们在一个地区开始进行石油勘探时，绝不能机械地、片面地只着眼于某一种油层类型，而应该对各种具备储油条件的岩石都加以注意，着眼于多种类型的油层。只有这样，才能把地下存在的油层发现出来。我国石油勘探的实践完全证明了这一点。新中国成立以来，我国石油工人、科学技术人员在祖国辽阔的大地上发现和开发了很多新油田，油层类型是非常丰富多彩的。在我国陆上100多个大小沉积盆地和辽阔的浅海大陆架上，将有更多的油层需要我们去发现和开采。
30．什么是油砂体


    砂岩油层在地下是什么样子? 是不是人们想像的那样，一层一层地、均匀整齐地分布着呢? 不是。从现代沉积中可以看到：沿着河流两岸的陡壁，往往有一些呈层状的不同颜色岩石露头。粗看上去，它们是一层一层地分布着。但是，如果仔细观察，沿着砂岩去追索，就可以看到，在一个层中，它们的横向变化大，一段是砂岩，一段是泥岩，看起来是泥岩包围砂岩，或是泥岩被砂岩所分割。也就是说，在某一个岩层内，不是单纯的砂岩或泥岩，而是既有砂岩，又有泥岩。砂岩部分叫做砂体，砂体的平面延伸由几十米、几百米到几千米，厚度由几十厘米到几十米。

    地下深处的砂岩油层，由很多不规则的砂体组成，我们把这些含油的砂体叫油砂体。

    油砂体为什么以这种形态出现? 这和砂体本身沉积时的水流条件有关。简单地说，江河的上游水流湍急，对河床河底的冲刷切割能力很强，在河床里多见到鹅卵石，沙子少见；到了中下游，一般都进入到平原地区，河床变宽，水流变缓，河水中携带的沙子开始在河床里沉积，一般形成长条状断续分布的沙洲、沙滩，在它们中断的地方分布着泥质沉积。洪水季节，水位上涨，漫出河床，在河滩地带又沉积了较细的沙子，在河流入湖、入海的地方（河口），地势低平，河道分成很多支流，在支流的河道部位和河滩上都堆积了沙子，呈现手掌状或树枝状分布形态；在河道入湖、入海后，在河口的浅水地区又堆积了分布较广、分选较好的沙子。综上所述，沙子堆积的主要部位是在河流的下游，河口附近及河流入湖、入海后的浅水地带。

    地球上早就存在着山岳、江河、湖泊和海洋，由于河流的剥蚀、搬运和沉积作用，经过漫长的地质历史时期，在千万年以前，砂体就在河流、湖泊或海洋的不同地段上逐渐形成。

    在这种沉积条件下形成的油砂体，形态是复杂多样的，储油性能很不均一。从平面上看，油砂体形态多变，大小悬殊，有长条状、手掌状、树枝状、扫帚状以及其他不规则形态；单个的油砂体最大面积可达数百平方千米，最小不到一平方千米；储油性好的，渗透率可达几万平方微米，储油性差的，仅几十平方微米。从纵向上看，在一套油层内，形态不同、厚薄不同、储油性能不同的油砂体参差错叠，互相串通。

    尽管油砂休的特征错综复杂，但并不是没有规律的。石油地质工作者发现，在同样的沉积条件下形成的油砂体具有大体相同的分布特点和储油性能。例如，有的呈大面积分布的厚层油砂体，从平面上看，油层延伸稳定，大面积连片分布，油砂体内的大片砂岩中有时也混杂一些泥岩或不渗透岩层的部分，但这些部分是彼此孤立、局部分布的；从总体上看，砂岩体是大面积分布的。这种油砂体的砂岩颗粒较粗，分选性好，孔隙度、渗透率都比较高，油层性能好。从纵向上看，大厚层砂岩当中往往有一些较薄的泥岩夹层，但是这种泥岩夹层延伸不远即消失，又被含油的砂岩所代替。这类油砂体是油田开发中的主力油层。

tom

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xdw2008220

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