岩石沉积物-孔隙渗透岩石构成分析金相显微镜
油气生成
一般认为油气和煤一样,也是由大量的死亡动植物的残骸形成
,这些物质的埋藏条件使其免于其他生物的消耗或氧化。虽然有冒
犯广告部门之嫌,但科学理论确实认为恐龙遗体在石油沉积中不占
主要部分,某些恐龙的体型尽管庞大,但即使一个中等大小的油藏
也需要几百万这样的大家伙死在同一个地方。油气沉积更有可能由
众多的小水族生物构成,这些生物以溢人海中(有时是湖泊)的丰富
营养物质为生。因此,许多油藏都位于古三角洲地区,因为河流可
以将大量营养物质和残渣从这里带入海洋。
物换星移,岩石沉积物(泥、粉砂和砂)逐渐离开河流开始堆积
,形成巨大的砂层、粉砂层、泥层或者化学沉积物层,如碳酸钙。
就像成煤一样,越来越多的岩石物质在富含腐烂有机质的层位上方
沉积。正常情况下,随着岩石的沉积,岩石空隙中的流体形成连续
相,这样,任意深度的流体都可以支撑上覆流体的重量(流体静压
头),同理岩石颗粒也保持连续接触,支撑上覆岩石颗粒的重量。
这种情况是沉积和压实过程的结果,这一过程中,增加的沉积物会
将下方受压实的沉积物中的流体挤出。但是随着埋藏深度的增加,
更有可能出现的情况是:非渗透层中断了排出流体的连续状态,此
时,被圈闭的流体必须承载一部分岩石负荷,这就使得压力快速升
高,这种情况称为“过压”(overpressure),在深度为10000英尺
以下时非常典型。油气藏存在的条件有三个:孔隙渗透性岩石、
圈闭和生油岩。孔隙渗透性岩石构成油气藏本身,油气储存在岩石
颗粒之间及岩层(如砂岩或灰岩)晶体之间的大量微小孔隙中。埋藏
过程中不断增加的岩石负荷迫使流体从正在压实的页岩物质中排出
,油和气经过孔隙和渗透性油气藏中的水上移,占据了储集岩颗粒
或晶体之间的微小孔隙,而一部分水总是留在岩石沉积中。岩石颗
粒外围一般有一层水,油和气占据中间的孔隙,较轻的油气上移,
至表面后会向大气中溢出,除非遇到圈闭,即非渗透层。显微镜下
观察到的油藏孔隙形态。
几乎所有的油藏都含有一定量的气。有些气可以溶解在油中,就像
饮料中的碳酸一样,但如果气量超过能溶解的量,则会形成游离气
顶,由于气很轻,且移动性强,少量的气会通过微裂缝或孔隙路径
逸散到地表面,这部分气主要是甲烷。
流体烃基本上在水相(海洋、河流、湖泊)沉积环境中生成。较
初水填满了所有储集岩的孔隙,即使有大量的油气运移到储集岩中
来,也无法驱替全部的原生水。