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第1章 绪言1

1.1 石油勘探的历史回顾1

1.1.1 石油：从诺亚到石油输出国组织1

1.1.2 石油勘探理念与技术的演化4

1.2 石油地质学的含义6

1.2.1 石油地质学与科学的关系6

1.2.2 化学与石油地质学6

1.2.3 物理学与石油地质学6

1.2.4 生物学与石油地质学7

1.2.5 石油地质学与石油勘探和生产的关系7

第2章 石油的物理性质和化学性质10

2.1 天然气11

2.1.1 烃气11

2.1.2 非烃类气体13

2.2 天然气水合物17

2.2.1 成分和赋存状态17

2.2.2 识别和经济价值18

2.3 原油21

2.3.1 化学性质22

2.3.2 分类25

第3章 勘探方法30

3.1 钻井与完井30

3.1.1 顿钻30

3.1.2 旋转钻井31

3.1.3 各种类型的钻井装置35

3.1.4 垂向井、定向井和水平井36

3.1.5 水平钻井与多级水力压裂增产38

3.1.6 各种类型的采油装置39

3.2 储层评价42

3.2.1 电测井44

3.2.2 烃饱和度的定量计算47

3.2.3 放射性测井48

3.2.4 声呐或声波测井52

3.2.5 联合孔隙度测井53

3.2.6 核磁共振测井55

3.2.7 介电测井55

3.2.8 随钻测量或随钻测井56

3.2.9 倾斜计测井和井眼成像57

3.2.10 岩石物理分析中测井的应用：总结60

3.2.11 测井在地质相分析中的应用65

3.3 地球物理勘探方法69

3.3.1 磁法调查69

3.3.2 重力调查72

3.3.3 磁法调查与重力调查：总结74

3.3.4 地震调查75

3.3.5 地震数据解释80

3.4 井中地球物理和四维地震92

3.4.1 垂直地震剖面（VSP）92

3.4.2 四维地震94

3.5 地下地质96

3.5.1 地质剖面图96

3.5.2 地下地质图99

3.6 遥感103

3.6.1 图像遥感104

3.6.2 雷达105

3.6.3 多谱扫描105

3.6.4 结论106

第4章 地下环境112

4.1 地下水112

4.1.1 分析112

4.1.2 来源112

4.1.3 地下水的化学性质113

4.2 地下温度117

4.2.1 基本原理117

4.2.2 局部热变化120

4.2.3 区域热变化121

4.3 地下压力121

4.3.1 测量121

4.3.2 基本原理123

4.3.3 异常高压125

4.3.4 异常低压129

4.3.5 压力封存箱130

4.4 地下流体动力学131

4.4.1 压力-温度关系131

4.4.2 石油的二次运移132

4.4.3 年轻盆地与衰老盆地的流体动力学：总结134

第5章 石油的产生和运移140

5.1 石油起源：有机还是无机141

5.1.1 起源于地幔的烃类144

5.1.2 Fischer-Tropsch合成石油起源论145

5.1.3 石油的无机起源说与有机起源说：总结146

5.2 地表处发生的现代有机过程146

5.2.1 有机物的生产率和保存148

5.2.2 古代沉积物中有机质的保存152

5.3 干酪根的形成153

5.3.1 有机物的浅层成岩作用153

5.3.2 干酪根的化学性质155

5.3.3 干酪根的成熟158

5.3.4 古温度表160

5.4 石油运移167

5.4.1 以初级石油的形式排出171

5.4.2 烃在水溶液中排出171

5.4.3 石油在气态溶剂中排出173

5.4.4 游离态石油的初次运移173

5.4.5 烃吸附在源岩中的重要性176

5.5 石油系统176

5.5.1 石油运移距离的测量177

5.5.2 石油系统与盆地模拟178

5.5.3 石油的产生和运移：总结180

第6章 储层191

6.1 孔隙度191

6.1.1 定义与分类191

6.1.2 孔隙度的测量197

6.2 渗透率198

6.2.1 基本原理198

6.2.2 渗透率的测量198

6.2.3 对渗透率数据的解释199

6.3 毛细管压力201

6.4 孔隙度、渗透率和构造之间的关系202

6.4.1 孔隙度、渗透率和颗粒形状的关系203

6.4.2 孔隙度、渗透率和颗粒大小的关系203

6.4.3 孔隙度、渗透率和颗粒分选的关系203

6.4.4 孔隙度、渗透率和颗粒排列方式的关系204

6.4.5 孔隙度、渗透率和沉积过程的关系205

6.4.6 孔隙度、渗透率和颗粒取向的关系205

6.5 成岩作用对储层质量的影响206

6.5.1 成岩作用对砂岩储层的影响207

6.5.2 成岩作用对碳酸盐岩储层的影响215

6.5.3 非典型储层和裂缝储层220

6.6 储层的连续性221

6.6.1 沉积坝体221

6.6.2 成岩作用坝体224

6.6.3 构造坝体225

6.7 储层表征226

6.8 储量计算228

6.8.1 初步体积储量计算228

6.8.2 发现后的储量计算229

6.9 开采方法230

6.9.1 水驱230

6.9.2 气顶驱232

6.9.3 溶解气驱232

6.9.4 人工举升与提高采收率234

第7章 圈闭与盖层243

7.1 引言243

7.2 圈闭的术语243

7.3 石油在圈闭内的分布245

7.3.1 沥青膜245

7.3.2 倾斜流体接触面245

7.4 密封与盖层岩石247

7.5 圈闭的分类247

7.6 构造圈闭248

7.6.1 背斜圈闭248

7.6.2 断层和与断层有关的圈闭252

7.6.3 构造圈闭与构造系统的关系258

7.7 底辟圈闭259

7.7.1 盐丘260

7.7.2 泥底辟262

7.8 地层圈闭262

7.8.1 与不整合面无关的地层圈闭263

7.8.2 与不整合面有关的地层圈闭273

7.8.3 地层圈闭与沉积相的关系276

7.9 水动力圈闭277

7.10 复合圈闭279

7.11 圈闭：结论281

7.11.1 圈闭的形成时间与石油运移和储层沉积之间的关系281

7.11.2 各种圈闭类型出现的相对频率282

第8章 沉积盆地与石油系统289

8.1 基本概念与术语289

8.2 盆地形成的机理291

8.3 沉积盆地的分类296

8.4 克拉通盆地297

8.4.1 克拉通内部盆地297

8.4.2 外克拉通海湾盆地300

8.5 海槽305

8.5.1 地槽与板块构造学305

8.5.2 弧后海槽307

8.5.3 前弧海槽310

8.6 裂-漂系列盆地311

8.6.1 裂谷311

8.6.2 夭折裂谷盆地：坳拉谷315

8.7 走滑盆地318

8.8 沉积盆地与石油系统320

8.8.1 油气在不同类型盆地中的分布320

8.8.2 油气在盆地内的分布321

第9章 非常规石油资源330

9.1 导言330

9.2 塑态烃和固态烃330

9.2.1 塑态烃和固态烃的存在形式330

9.2.2 成分333

9.3 沥青砂335

9.3.1 沥青砂的成分335

9.3.2 沥青砂在地质上的分布338

9.3.3 沥青砂的来源340

9.3.4 从沥青砂中提取石油341

9.4 油页岩343

9.4.1 油页岩的化学成分344

9.4.2 油页岩的分布345

9.4.3 从油页岩中提取石油348

9.5 致密油储层350

9.6 煤层甲烷气353

9.7 页岩气357

9.8 致密气储层363

第10章 结论374

10.1 远景区与概率374

10.1.1 远景区评价375

10.1.2 地质学方面375

10.1.3 经济学方面375

10.2 储量和资源376

10.2.1 盆地储量的估算378

10.2.2 全球储量和资源的评估380

附录1 单位与缩写386

附录2 术语表387

附录3 地质年代表390

附录4 美国和加拿大部分政区图391