教学大纲

　　

　　

《石油与天然气地质学》教学大纲

课程名称：中文名称 ：石油与天然气地质学；英文名称：Oil and Gas Geology

课程编码：131033

学    分：3学分

总 学 时：52学时，其中， 理论学时：44学时； 实验学时：8学时

适用专业：地质学专业

先修课程：岩石矿物学、沉积岩石学、构造地质学、地史学

执 笔 人：林小云

审 订 人：陈恭洋

一、课程的性质、目的与任务

　　《石油与天然气地质学》是一门专业基础课，也是一门应用学科，它综合性强，必须全面地运用地质学、沉积岩石学、构造地质学、地史学及数学、物理等多种学科知识来阐述油气藏的特征、形成及分布规律。是地质学本科专业员工和地质学辅修专业、第二专业、双学士学位员工必修的专业核心课。

　　石油与天然气地质学是阐述石油及天然气在地壳中的形成过程、产出状态及分布规律的学科，是指导石油勘探和开发的理论基础。通过本课程的学习使员工掌握油气藏的基本特征及油气藏形成的基本原理和油气分布规律，为学习后续专业课程及从事油气田的调查和勘探的生产和科学研究打下坚实的石油地质理论基础。

二、教学内容与学时分配

 

　　绪论

1学时

　　石油与天然气地质学的研究对象、学习任务、内容及性质；我国近代石油工业的发展概况；世界石油资源的储产形势；油气地质勘探的新进展。

 

　　第一章  油气藏中的流体——石油、天然气和油田水

5学时

　　石油的概念；石油的元素组成；石油化合物组成及特征；石油的分类；石油的物理性质。天然气的概念及产出类型；固态气水合物的概念、性质及分布；天然气的化学组成；天然气的物理性质。油田水的概念及来源；油田水的矿化度及化学组成；油田水的类型。同位素的概念；碳同位素的分馏机理；稳定同位素在自然界的分布、比值符号和标准；稳定同位素的计算及意义；油气中碳氢同位素组成。

 

　　第二章  石油和天然气的生成与烃源岩

8学时

　　油气成因假说概述；油气生成的原始物质来源；干酪根的形成、分子结构、类型。有机质成烃演化的阶段性及成烃模式；油气生成理论的进展—未熟、低熟油形成机理，煤成油形成机理；凝析气藏的形成与分布；油气生成的地质环境及促使有机质演化成烃的因素；天然气的成因类型。烃源岩的概念、类型；烃源岩有机地球化学指标及评价。油气地球化学对比的意义、对比常用参数、对比方法。

 

　　第三章  储集层和盖层

6学时

　　储集层的物性参数——孔隙度、渗透率和孔隙结构；储集层类型概述。碎屑岩储集层的孔隙类型；影响其储油物性的因素；储集体类型及分布。碳酸盐岩储集层的孔隙类型；碳酸盐岩储集层的类型、其影响储油物性的因素及分布规律。其它类型储集层。盖层的概念；盖层的类型、封闭机理及评价方法。

 

　　第四章  圈闭和油气藏

8学时

　　圈闭和油气藏的概念、分类、度量；构造圈闭和油气藏的概念和类型：背斜、断层、裂缝性背斜、刺穿圈闭和油气藏特征及类型；地层圈闭和油气藏的概念和类型：地层超覆、地层不整合、礁型圈闭和油气藏特征及类型；岩性圈闭和油气藏概念和类型；流体势概念，水动力圈闭和油气藏的形成机制，水动力圈闭和油气藏类型；复合型圈闭和油气藏。

 

　　第五章  石油和天然气的运移

4学时

　　运移作用概述；油气初次运移的动力、相态、方式；油气初次运移的研究。油气二次运移的机理、通道、方向；油气二次运移中油气性质的变化。

 

　　第六章  油气聚集与油气藏的形成

6学时

　　油气聚集的基本原理：单一圈闭的油气聚集，系列圈闭的油气聚集。油气藏形成的基本条件：充足的油气源，良好的输导层及有利的生储盖组合，大容积的有效圈闭，必要的保存条件。油气藏形成时间的确定；油气藏破坏和再分布的地质作用及油气的变化。

 

　　第七章  含油气盆地与油气聚集单元

4学时

　　含油气盆地的概念、结构、构造；含油气盆地的分类及特征：以板块构造及地球动力学为基础的盆地分类为主；含油气系统的主要研究内容及分类；含油气盆地中的油气聚集：油气聚集带、油气田的概念及类型。

 

　　第八章  油气分布与控制因素

2学时

　　油气分布的基本特征：在层位上、地域上、深度上；天然气分布的广泛性；控制油气分布的主要因素；成烃的问题；三角洲、冲积扇和深海扇等砂岩体与油气聚集；不整合与油气聚集；断层对于油气运移和聚集的关系。

　　三、教学基本要求

　　石油与天然气地质学的研究对象是地壳中的油气藏，因此，在教学中应密切围绕着油气生成、运移、聚集这一油气藏形成基本原理为中心，避免陷入一般地质学的讨论，应强调油气藏形成过程中的地质条件，油气藏的静态条件生、储、盖及动态条件运、圈、保应贯穿始终。

　　流体、储盖层和圈闭是油气藏的基本要素。石油和天然气的成份和性质是分析油气藏的基础知识，尽管本章难度不大，但也不应掉以轻心，要侧重从地质角度出发讲解各种成份的特征。

　　储集层和盖层是油气藏形成必不可少的条件，在教学中重点是碎屑岩和碳酸盐岩储集层储集性能及影响因素的差异。储集岩分布与沉积环境的关系是储层研究的重要内容，要求员工结合学过的沉积岩与沉积相的知识理解掌握。盖层重点应放在泥岩形成封闭的机制上。

　　圈闭和油气藏一章重点要讲解各种类型圈闭和油气藏的基本特征及其封闭因素的区别，在教学中要以大量的例子及通过员工的习作课来掌握。

　　油气的生成、运移、聚集是油气藏形成的基本原理，重点掌握油气成烃演化模式及特征、油气运移的动力机制及油气聚集特征，油气藏形成的基本条件。在此基础上，对油气生成理论的进展以及含油气系统的主要研究内容进行了解。对典型油气藏的形成条件要有所讲解。　

　　含油气盆地、含油气系统、油气聚集带及油气田是地壳中不同级别的油气聚集单元，对于它们的概念、类型及形成机理、油气分布应理解。

　　石油与天然气地质学中各种假说很多，尤其是油气成因、油气运移中存在各种观点，在教学中应客观评价，同时也应体现出倾向性意见，以免员工无所适从。另一方面也应鼓励员工独立分析思考。但应注意课程前后观点的一致性。

　　石油与天然气地质学是一门蓬勃发展的学科，会不断地有一些新的观点和研究方法，教学中老师应密切注视国内外的研究动向，适当地充实教学内容，也应鼓励员工查阅各种资料、文献，适当举行一、二次读书报告或讨论。

四、实验内容与学时分配

五、大纲说明

　　1、本大纲适用于地质学专业四年制本科生、辅修专业、第二专业、双学士学位员工。

　　2、《石油与天然气地质学》为一门专业基础课，与地质基础课有直接的联系，尤其是沉积岩石学与沉积相、构造地质学和中国大地构造，因此，教学计划的制定时，应考虑各课程间的先行后续关系。

　　3、除课堂讲授及实验课之外，课外选择性安排烃源岩资料综合分析、圈闭和油气藏类型识别、油气藏形成条件分析等习作课，以巩固有关章节内容。

　　4、为使员工主动、活泼地学好课程，任课教师可灵活应用各种教学方法，除课堂讲授及各实践教学环节之外，可组织员工观看教学录相片如《石油生成与聚集》、《油气运移》、《古潜山》等，鼓励员工查阅现时油田实际资料和文献，将课堂知识和实际勘探相结合。

六、教学参考书

　　1、柳广弟主编．石油地质学（第四版）．石油工业出版社．2009年3月．

　　2、张厚福主编．石油地质学（第三版）．石油工业出版社．1999年．

　　3、陈荣书主编．石油及天然气地质学．中国地质大学出版社．1994年．

　　4、潘钟祥主编．石油地质学．地质出版社．1986年．

　　5、B.T.Tissot and D.H.Wellte．Petroleum Formation and Occurrence．1984．

　　6、张厚福编．石油地质学新进展．石油工业出版社．1998年．

《 石油与天然气地质学 》实验教学大纲

实验名称：石油与天然气地质学实验

学    时：8学时

学    分：                  

适用专业：地质学专业

执 笔 人：林小云

审 订 人：陈恭洋

一、实验的目的与任务

　　《石油与天然气地质学》是阐述石油及天然气在地壳中的形成过程、产出状态及分布规律的学科，是指导石油勘探和开发的理论基础，是一门实践性很强的综合性应用学科。通过油气性质、油气生成和油气藏类型及成藏的观察和演示实验，使员工在书本知识学习后，对所学的概念有更深刻的理解，并锻炼员工分析问题和解决实际问题的能力。

二、教学基本要求

　　通过实验教学，加深对基础理论知识的理解，培养员工实验动手能力。要求员工通过观察全国各油田的石油样品和生储盖岩标本，了解油气的基本性质和油气藏基本要素的特征。在烃源岩分析演示实验的基础上，掌握油气生成条件的分析流程。通过油气藏类型的观察分析，掌握油气藏形成过程。

三、实验项目与类型

序号	实验项目	学时	实验性质				备注
			演示	验证	设计	综合	必做	选做
1	石油的组分分析和物理性质测定	2		√			√
2	油气地球化学分析	2		√			√
3	储集岩类型及孔隙特征的观察	2		√			√
4	油气藏类型观察及成藏分析	2				√	√

四、实验教学内容及学时分配

 

　　实验一  石油的组分分析和物理性质测定

2学时

　　1．目的要求

　　通过观察和简易的实验演示了解：（1）石油的主要馏分及族组分组成分析；（2）石油的基本物理性质。

　　2．实验内容和方法

　　（1）石油馏份试验；（2）石油组分分析；（3）石油的物理性质。

　　3．主要实验仪器及材料

　　（1）仪器：馏程测定仪、色层柱、相对密度计、韦氏天平、毛细管粘度计、恩氏粘度计、荧光灯。

　　（2）用品：温度计、试管、烧杯、滤纸、秒表。

　　4．作业要求

　　（1）观察我国若干油田原油的颜色。

　　（2）根据实验观察和讲课内容，小结原油的物理性质和化学性质的关系及其应用。

 

　　实验二  油气地球化学分析

2学时

　　1．目的要求

　　观察和简易的实验演示了解：①烃源岩地球化学分析流程；②有机质的分离萃取方法；③沉积有机质丰度、类型和成熟度指标的获取及判识；④油源对比指标－生物标志化合物的获取和应用。

　　2．实验内容和方法

　　（1）烃源岩地球化学分析流程；（2）干酪根显微组分镜下观察；（3）生油岩热解分析；（4）有机质元素分析。

　　3．主要实验仪器及材料

　　（1）仪器：全自动搅拌抽提仪、岩石热解分析仪（Rock－Eval）、蒸空干燥箱、酸反应罐、离心机、显微镜。

　　（2）用品：氯仿、石油醚、盐酸、氢氟酸、氢氧化钠、重液、各种玻璃器皿。

　　4．作业要求

　　（1）观察各种类型干酪根的镜下照片，小结干酪根显微组分的特征。

　　（2）根据实验观察和讲课内容，总结不同类型干酪根的特征及生烃潜力。

 

　　实验三  储集岩类型及孔隙特征的观察

2学时

　　1．目的要求

　　了解两大储集岩类储集空间的主要特征及其差异性；（2）分析控制碎屑岩储集性的主要因素。

　　2．实验内容和方法

　　（1）手标本观察：了解碎屑岩和碳酸盐岩储集岩的主要岩石类型、胶结物类型、储集空间的特征；（2）薄片、图版观察：储集空间类型、喉道类型；（3）碎屑岩储集性能影响因素分析。

　　3．主要实验仪器及材料

　　（1）仪器：显微镜。

　　（2）用品：岩石标本、柱体薄片、照片及图版。

　　4．作业要求

　　（1）碎屑岩、碳酸盐岩储集空间的主要特征及其区别。

　　（2）总结影响碎屑岩储集层物性的主要因素。

 

　　实验四  油气藏类型观察及成藏分析

2学时

　　1．目的要求

　　观察各类油气藏的实物模型和油气藏形成三维模拟模式，①掌握各类油气藏的特征，圈定圈闭的闭合面积，绘制圈闭和油气藏横剖面图，以便更好地理解和掌握圈闭和油气藏在平面图和横剖面图上的特点；②了解油气藏形成的模式。

　　2．实验内容和方法

　　（1）观察各类油气藏的实物模型；（2）圈闭和油气藏类型的识别、度量参数的确定；（3）油气成藏模式演示。

　　3．主要实验仪器及材料

　　（1）仪器：计算机、投影仪。

　　（2）用品：油气藏实物模型、油气成藏模拟软件、各类盆地油气成藏模式图版。

　　4．作业要求

　　（1）确定各主要类型圈闭和油气藏的类型及度量参数。

　　（2）编制主要类型油气藏剖面图。

五、考核办法

　　实验观察与操作：50%；实验报告50%。考核成绩以20%计入课程总成绩。

六、实验教学指导书和参考书

　　1．林小云、刘建等编，《石油与天然气地质学实验实习指导书》，WilliamHill官网（校内），2008年。