[科普中國]-油氣二次運移

相態(tài)在二次運移中，油氣與水密切共存，除少量的油氣以溶解的狀態(tài)運移外，絕大部分油氣以其原有的相態(tài)運移。

與初次運移相比，二次運移通道粗，毛細管阻力小，流體壓力較低，含鹽度較高，油氣以游離相為主，氣可呈水溶相，浮力為主要運移動力。

油氣二次運移的相態(tài)有水溶相、游離相和擴散相三種，石油主要呈游離相，少量氣溶相和水溶相。天然氣主要呈游離相，少量水溶相和擴散相。

油氣在二次運移過程中由于溫壓條件的改變，也會發(fā)生相態(tài)變化，例如溶解在石油或水中的天然氣，從深層運移至淺層或地層抬升后，由于溫壓的降低會從石油或水中釋出，成為獨立的氣相；深層以氣溶相運移的石油，運移至淺層也會發(fā)生凝析作用而轉(zhuǎn)變?yōu)橛拖唷?

動力和阻力油氣幾次運移主要受地殼運動所控制。地殼運動不僅能造成油氣運移的各種通道，而且影響著二次運移的主要動力一一浮力、水動力的存在和發(fā)展；

1.浮力

油氣進入飽含水的儲集層之后，由于密度差的原因，油氣將受向上的浮力。根據(jù)阿基米德原理，水對石油的浮力可表示為：

式中

——浮力，10-5N；

——連續(xù)油塊的體積，cm3；

——水的密度，g/cm3；

——水的密度，g/cm3；

2.水動力

水動力主要由沉積盆地中壓實水流和重力水流產(chǎn)生。壓實水流是在盆地處于持續(xù)下沉、大量接受沉積的年輕時期，由不均一的沉積負荷和差異壓實作用而產(chǎn)生的水流。水流方向呈離心狀，主要是由盆地中心流向盆地邊緣，由深處流向淺處。

當儲集層出露地表且與大氣水相通時，由供水區(qū)流到泄水區(qū)的水流稱為重力水流。水流方向呈向心狀，一般由盆地邊緣流向盆地中心。

無論是溶解于水的油氣，還是呈游離相態(tài)的油氣，在水動力作用下都可以運移，在不考慮其他因素的情況下，運移方一向總是與水流方向一致。

水動力和浮力引起運移的方向既可以相同，也可以相反。

3.毛細管力

儲集層的孔隙直徑大多介于500~ 0.2μm之間，屬毛細管孔隙，所以常把儲集層的孔隙系統(tǒng)視為一個毛細管系統(tǒng)。該系統(tǒng)的孔隙空間原來多為水所飽和。所以，二次運移主要是非潤濕相的油氣排替儲層中潤濕相水的過程。油氣在喉道中要驅(qū)替其中的水而向前運移，就必須克服毛細管力。所以，通常毛細管力是油氣運移的阻力。

浮力、水動力、毛細管力對地下油氣二次運移的綜合作用，可用流體勢來描述，油氣總是由高勢區(qū)向低勢區(qū)流動。在地質(zhì)發(fā)展歷史中、古流體勢場的分布和演化受區(qū)域構(gòu)造背景、古水動力條件和流體性質(zhì)等多種因素所控制。因此，油氣二次運移的方向、距離也是變化的。2

方向油氣在二次運移過程中，總是沿著阻力最小的方向運移，運移的主要方向是受多種因素控制的，如區(qū)域構(gòu)造背景，儲集層的巖性、巖相變化，地層不整合，斷層，水動力條件等因素。其中最重要的是區(qū)域構(gòu)造背景，即凹陷與隆起區(qū)的相對位置及其發(fā)展歷史。通常位于凹陷附近的隆起斜坡帶，易成為油氣運移的主要方向，特別是其中長期繼承性的隆起帶最為有利。如大慶長垣是位于齊家一古龍和三肇兩個生油凹陷之間的隆起帶，生成的石油運移至大慶長垣，聚集成大慶油田。渤海灣盆地東營凹陷中的一些油氣田，如勝沱、東辛、現(xiàn)河莊、梁家樓、純化、小營、平方王、林樊家、尚店、濱南、單家寺、利津、寧海等油田，即呈環(huán)帶狀分布在主要生油區(qū)——利津洼陷周圍的隆起帶及斜坡帶。

距離油氣運移的距離是生油凹陷到油氣藏之間的距離。該距離可長可短，主要受其地質(zhì)條件控制。如果儲集層的巖性、巖相變化小，橫向分布穩(wěn)定，儲集層物性好，均質(zhì)性強或具有不整合面、斷裂帶等有利油氣運移的通道，同時有充足的促使油氣運移的動力條件，油氣可以遠距離運移，最大可達百余公里;否則，運移距離較短，只有幾公里。一般情況下，海相盆地中油氣運移距離較大，而陸相盆地中油氣運移距離較小。我國目前已發(fā)現(xiàn)的油氣田，多靠近生油凹陷分布，油氣運移的距離較短，二般都在50 km以內(nèi)，運移距離最大的是新疆克拉瑪依油田，但也只有80km左右。2

流動類型二次運移的流動類型有：滲流、浮力流、擴散流。滲流是地層孔隙中流體在壓差或勢差作用所發(fā)生的流動，為單相滲流或多相滲流，呈連續(xù)狀流動。浮力流指油氣在密度差作用下，在地層孔隙水中的上浮；為自由上浮或限制性上浮，呈斷續(xù)狀流動。擴散流是流體在濃度差作用下所產(chǎn)生的分子擴散。1