石油地质学

[拼音]：shiyou dizhixue

[外文]：petroleum geology

研究石油和天然气在地壳中生成、运移和聚集规律的学科，石油和天然气地质学的简称。石油是流体，与固体矿产相比，有其独特的生成和聚集规律。石油聚集的地方并不是生成的地方，石油在生成后，必须通过运移才能聚集在有利的圈闭中。大量的勘探和开采实践，积累了很多有关油气生成、运移和聚集规律的知识，逐渐形成这门学科。

在美国和日本等国，石油地质学的内涵更广，除研究石油和天然气成因、油气藏形成和油气在地壳中的分布规律，以及从生成、运移到富集成为油气藏的基本原理外，还包括油气田地质学、调查和勘探油气的各种地质学、地球物理学和地球化学的原理和方法，以及油气田开发的地质学原理和工艺技术等内容。

研究简史

18世纪中期，人们就曾经在油气苗位置上或其附近凿井，发现在一些背斜脊部有油渗出。背斜理论是加拿大地质学家T.S.亨特于1861年提出的。背斜理论一直为地质学家所遵循，指导着勘探的决策。特别是1920年地震反射法成功地应用于地下构造的制图，更加强了应用背斜理论寻找石油的信心。

20世纪30年代，在美国发现了巨大的东得克萨斯地层油藏之后，地质学家认识到不能简单地只靠背斜理论找油。为寻找新油田，除了应用构造制图外，还必须广泛地采用地层学方法。因此，在石油地质理论中引入了礁、不整合、逆倾斜的尖灭、岩相制图、枢纽线、三角洲沉积等与地层圈闭有关的概念。

在19世纪初期，地质学家根据野外观察认为，石油起源于沥青质页岩，并被运移到砂岩中。在无机成因说与有机成因说的长期激烈争论中，有机说者提供了很多重要证据，并且不断地对一些论点加以修正、补充和完善。1943年，F.C.怀特莫尔等根据从海藻中分离出含有19～34碳原子的一系列烃类的事实，指出海洋有机体一年所提供的6000万桶烃类，就足够形成在沉积岩中发现的总烃量。1952年，P.V.史密斯通过对现代海洋沉积物中烃的研究，进一步完善了这种生油理论。他指出近代海洋沉积物中存在游离烃类，并在成岩早期阶段随着深度加大，烃含量急剧增加，非烃化合物含量显著减少。1963年，P.H.埃布尔森提出，石油是沉积物的干酪根在成岩过程的晚期经过热解生成的。干酪根成油说已成为石油生成的现代最重要的理论。

K.马格拉(即真柄钦次，1975)除了强调压实作用为初次运移的主要动力外，还提供了粘土脱水异常压力和石油运移等方面的资料。此外，А.Н.斯纳尔斯基(1962)指出，微裂缝对石油从不渗透油源岩中排出有重要的作用。B.P.蒂索、R.佩列特和H.D.赫德伯格等还认为，由于液态或气态烃类数量不断增加,生油层内压力增加,直到压力增至大于岩石强度时，则岩石产生微裂缝，烃类气体排出，随着地层内压力逐渐降低，使微裂缝闭合。随着烃类的不断增加，地层内压力加大，岩石又产生微裂缝，又有烃类排出，如此循环往复，就使烃类断断续续地排出。1975年，蒂索等企图根据石油生成和运移的新理论采用盆地分析方法，确定盆地的石油远景和最有利的石油聚集带。70年代以来，许多石油地质学家和地球化学家，根据盆地类型、沉降史、沉积史、干酪根类型及其成熟度，建立石油生成模型，以便在空间和时间上定量地确定每一层油源岩的生烃潜力。1975年蒂索等首次介绍了石油生成与地质时间呈函数关系的模型，即石油生成模型。1983年，B.迪朗还基于达西定律和相对渗透率概念，描述了二维二相单元数学运移模型。该模型提供了埋藏过程中沉积物孔隙的石油饱和度史和流体压力史，指出了石油运移的时间及油藏形成的可能部位。尽管这些研究工作还不成熟，但石油地质学家们的努力，使得石油地质理论已开始定量化和模式化。

基本内容

主要包括 6个方面：

（1）石油及其伴生物天然气、固体沥青的化学组成、物理性质和分类（见石油沥青）。

（2）石油成因与生油岩标志。

（3）储集层、盖层及生储盖组合。生储盖组合是形成油气藏必不可少的条件之一。有利的生储盖组合是指生油层中的油气能运移到储集层中，同时盖层的质量和厚度又能保证运移至储集层中的油气不会逸散。这是形成油气田的重要条件之一。

（4）油气运移，包括油气初次运移和油气二次运移。

（5）圈闭和油气藏类型。

（6）油气藏的形成和保存条件。油气藏的形成过程就是在各种因素的作用下，油气从分散到集中的转化过程。能否有丰富的油气聚集，并且被保存下来，主要取决于是否具备生油层、储集层、盖层、运移、圈闭和保存 6项条件。其中最重要的两个条件是充足的油气来源和有效的圈闭。

与其他学科的关系

石油地质学与流体力学、有机地球化学、地球物理学、构造地质学、沉积岩石学和岩相古地理学等有密切的关系。例如,这些学科的发展,以及色谱、色谱－质谱、红外光谱、电子显微镜和同位素分析等技术的广泛采用，为解决石油成因问题创造了良好的基础。

一些重要的油气藏与河道砂、三角洲砂、沉积砂和礁密切相关。而这些类型的砂体和礁的分布受沉积体系的控制，因此，只有通过研究沉积岩石学和岩相古地理，才能确定储集岩分布的有利地带。

石油地质学与构造地质学关系十分密切。油气的运移和聚集受盆地区域构造和局部构造条件的控制，要想成功地找到与背斜构造、断裂构造，以及不整合面有关的油气田和油气聚集带，就必须深入掌握有关构造地质学的知识。