[科普中國]-石油運(yùn)移

石油生成于壓實(shí)的黏土和頁巖中，而這種巖石本身基本不具有滲流能力，所以烴類物質(zhì)從烴源巖中生成后要運(yùn)移（稱為初次運(yùn)移）到孔滲性儲(chǔ)層，該過程稱之為石油運(yùn)移。

石油運(yùn)移的三個(gè)力學(xué)條件石油在孔滲性差的細(xì)屑巖中以分散狀態(tài)生成后，儲(chǔ)集到孔滲性好的粗粒裂隙巖中成聚集狀態(tài)，要經(jīng)過復(fù)雜的運(yùn)移過程。富含粒隙、裂隙和溶隙的滲透層、不整合風(fēng)化売和斷層構(gòu)成運(yùn)移層。石油可以從生油層經(jīng)運(yùn)移層進(jìn)入儲(chǔ)集層或直接進(jìn)入儲(chǔ)集層，并在儲(chǔ)集層內(nèi)再聚集而成藏。在儲(chǔ)集層內(nèi)聚集后,因條件變化,可發(fā)生再運(yùn)移,形成差異聚集或破壞油藏。

在石油運(yùn)移過程中，構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)對(duì)運(yùn)移的動(dòng)力、運(yùn)移的方向和運(yùn)移的流量方面，都起到了極其重要的作用，是決定石油運(yùn)移發(fā)生的主要?jiǎng)恿Γ刂七\(yùn)移的方向，并影響運(yùn)移的流量。

石油之所以能從生油層運(yùn)到儲(chǔ)集層，要求二者須滿足三個(gè)力學(xué)條件：

1、儲(chǔ)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(qū)動(dòng)下流向低孔隙壓力的儲(chǔ)集層。

2、儲(chǔ)集層孔隙率比生油層大，使石油從密致的生油層流向有充分儲(chǔ)集空間的儲(chǔ)集層。

3、儲(chǔ)集層抗壓實(shí)強(qiáng)度比生油層高，使石油從易于壓實(shí)的生油層流入剛性強(qiáng)不易壓實(shí)而有較好支撐格架的空間來儲(chǔ)集。

這三個(gè)力學(xué)條件中，第一個(gè)是動(dòng)力條件，第二個(gè)是巖體結(jié)構(gòu)條件，第三個(gè)是巖體力學(xué)性質(zhì)條件，都滿足是最佳狀態(tài)。后兩個(gè)條件常較易于滿足，如儲(chǔ)集砂巖、裂隙巖，其儲(chǔ)油孔隙比生油泥巖大且脆而易裂更增大儲(chǔ)油空間，其固體格架體積壓縮模量比泥巖高而使支撐儲(chǔ)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巖流向此種儲(chǔ)集層?？梢?，含油區(qū)巖體只要具備足夠的巖體結(jié)構(gòu)條件和力學(xué)性質(zhì)條件，石油發(fā)生運(yùn)移的關(guān)鍵便取決于動(dòng)力條件了1。

初次運(yùn)移石油生成的地球化學(xué)證據(jù)表明石油并不是起源于現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)石油的構(gòu)造和地層圈閉中。油藏屬于孔滲性地質(zhì)體，而烴源巖是被壓實(shí)、不滲透的泥頁巖。由于烴源巖基本不具有滲透性，石油從泥巖中排驅(qū)出來的過程并不是簡(jiǎn)單的流體流動(dòng)。在壓實(shí)過程中頁巖排水的大量證據(jù)表明，在溫度尚未達(dá)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(shí)就存在壓實(shí)作用，混合有機(jī)物的疏松、細(xì)粒沉積物中含50%以上的水。隨著埋深增加，由于沉降和沉積物在頂部連續(xù)堆積，深層沉積物中的孔隙水被排出，導(dǎo)致孔隙度降低和密度増加。進(jìn)一步壓實(shí)后，沉積顆粒之間逐漸產(chǎn)生凝聚力，孔隙流體中發(fā)生的一些化學(xué)反應(yīng)使得顆粒產(chǎn)生膠結(jié)，最終形成地層巖石的沉積物。

二次運(yùn)移迄今發(fā)現(xiàn)的所有油藏都是形成于水環(huán)境中，烴類從烴源巖至圈閉的運(yùn)移過程與毛管壓カ、水文條件緊密相關(guān)。不同油藏中巖石的粒徑分布、連續(xù)孔道遷曲度、孔隙度、滲透率、儲(chǔ)層巖石化學(xué)特性及其流體特性都相差很大。盡管如此，由于水普遍存在，毛管壓力、浮力和水文條件在各種儲(chǔ)層條件下都適用。

隨著原油在壓實(shí)作用下離開烴源巖進(jìn)入圈閉后，飽和度增加，隨后連續(xù)相原油呈絲狀在巖石孔隙中向上運(yùn)移，此時(shí)，浮力和水動(dòng)力就足以推動(dòng)油滴運(yùn)移。也有人認(rèn)為，原油運(yùn)移是由溶于水的原油分子運(yùn)動(dòng)或原油中的表面活性劑產(chǎn)生膠束溶液引起的。但是，由于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(gè)理論都面臨很大的挑戰(zhàn)。實(shí)驗(yàn)表明，砂巖被大量熱水沖刷后其中含有的分散油滴可以被濾除，這有助于解釋在漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代中如果溫度變化和構(gòu)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巖2。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

黃倫先 - 副教授 - 西南大學(xué)