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油气田开发地质基础 第5章 油气藏形成

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2016/11/7 1岩性变化断层背斜第 5章 油气藏形成和油气藏类型第 1节 圈闭与油气藏的基本概念一、圈闭的概念及其度量1. 圈闭的概念圈闭: 能够阻止油气继续运移,适合于油气聚集、形成油气藏的场所 。圈闭的基本要素 : 储层、盖层、具备储藏油气的能力 ,但圈闭中不一定都有油气,一旦 有足够数量的油气进入圈闭,充满圈闭或占据圈闭的一部分,便可形成油气藏。2016/11/7 23. 圈闭的度量圈闭的大小和规模往往决定着油气藏的储量大小(1) 溢出点流体充满圈闭后,开始溢出的点,称圈闭的溢出点。(2) 闭合面积通过溢出点的构造等高线所圈出的面积,称该圈闭的闭合面积。(3) 闭合高度从圈闭的最高点到溢出点之间的海拔高差,称该圈闭的闭合高度。2016/11/7 3必须注意,构造闭合高度与构造起伏幅度是两个完全不同的概念。构造闭合高度: 测量以溢出点的海拔平面为基准。构造起伏幅度: 测量以区域为基准面 (水平面或倾斜面 )为准。2016/11/7 4断层圈闭的闭合面积,一般情况下,按断层线与储集层顶面等高线相闭合时所圈定的面积计算。 1、 则等高线 是,若根据资料说明断层两侧系渗透性岩层相遇, 2、 此时断层圈闭的闭合高度和闭合面积就都相应变小了。假如 3、 断层面本身不封闭 ,不可能形成圈。1 完全封闭 3 不封闭2 部分封闭2016/11/7 5闭合面积的确定:三线闭合的原则(构造等高线、断层线、岩性尖灭线闭合)。岩性圈闭的闭合面积,按断层岩性尖灭线与储集层顶面等高线相闭合时所圈定的面积计算。2016/11/7 6(4)储集层厚度 (H)储集层厚度是指储集层中扣除其中的非渗透性夹层的厚度。(5)储集层有效厚度( h)储集层的有效厚度是指储集层中具有工业性产油能力的那一部分厚度。在计算有效厚度时要扣除其中不含油的夹层厚度。(6)有效孔隙度( Ф)指岩石中可让流体在其中流动的、互相连通的孔隙体积之和与岩石总体积的百分比值。2016/11/7 7(7) 圈闭最大有效容积的确定圈闭大小是由圈闭的最大有效容积来度量。圈闭的最大有效容积表示该圈闭能容纳油气的最大体积。因此,它是评价圈闭的重要参数之一。V=S·H·Ф式中: m;Ф%。2016/11/7 8二、油气在单一圈闭中的聚集。具有统一的压力系统和油、气、水界面。油气藏的重要特点是在“单一圈闭中”,“单一”的含意,是指在单一的储集层中,具有 统一的压力系统 , 统一的油、气、水边界 。2016/11/7 )外含油边界(含油边界) : 油水界面与油层顶面的交线叫做外含油边界 ,又叫含油边缘 (有时叫含油外边缘 );在此边界以外只有水,没有油。(2)内含油边界(含水边界) : 油水界面与油层底面的交线称内含油边界 ,又叫含水边界。在此边界以内,只有油气,没有水。2016/11/7 10(3) 含油气面积 :含油气边缘构造等高线所圈出的面积。(4) 油气藏高度 : 是指油气藏油 油高度 :油 油界面的垂直距离。含气高度 :气 5)油水过渡带 :是指含油边界和含水边界之间的地带。2016/11/7 11(6) 底水、边水底水 : 如果油气藏高度小于储层厚度时,内含油边界就不存在了。油气藏的下部全为水,这种水称为底水。边水 :如果储层厚度不大,或构造倾角较陡,油气藏高度大于储层厚度时,水在内含油气边界以外,围绕在油气藏的四周,这种水称为边水。2016/11/7 12第 2节 油气藏形成的基本条件油气藏是地壳上油气聚集的基本单元,是油气勘探的对象。油气藏的形成,是石油地质研究的 三大核心 问题之一。阐明和掌握油气藏形成的基本原理,不仅具有科学的理论意义,而且对油气资源的勘探与开发有更重要的实际意义。一、油气成藏要素六大成藏要素 。油气藏的形成和分布是 生油层、储集层、盖层、运移、圈闭和保存 等成藏要素在时间上、空间上综合作用的结果。六大成藏要素缺一不可。2016/11/7 13二、大油气藏形成的基本条件(一 ) 充足的油气来源具备充足的油气来源,是形成储量丰富的大油气藏的物质基础。衡量油气来源丰富程度的具体标志是:有 丰富油气资源的含油气盆地,其面积绝大多数在 10× 104上 , 即生油层系的厚薄。 沉积岩体积多在50× 104 生油岩系的总厚度最小是 200~300m,一般在 500厚的可达 1000 有机物质的丰度、类型和热演化程度。生油气凹陷的面积大、持续时间长、可以形成巨厚的多旋回性的生油层系,可以生成丰富的油气。我国 14个盆地面积 > 10× 1045%。2016/11/7 14需要特别指出的是有些盆地面积虽然较小,但沉积岩厚度大,圈闭的有效容积大,生油层总厚度大,油源丰富,也可形成丰富的油气聚集。俗称“小而肥”的盆地,生、排、运、聚效率高,储集层、圈闭条件好。例如美国西部的洛杉矶盆地,是一个 面积仅 3900 中新世晚期到更新世 短短的时间内,就沉积了厚度达6000在沉积凹陷的中心部位,泥质 生油岩系厚达2000~3000m,油源极为丰富。 在油源区及其附近,砂岩储集层发育,储集层与生油层互层或指状交错,还有断层连通。十分有利于油气运移。且发育有一系列背斜构造,圈闭条件好。因此,形成数目众多的油气田,该盆地 每平方公里发现的石油可采储量近20× 104 可采储量 78,000× 104 , 居世界各含油气盆地之首。2016/11/7 15• 位于天津市大港区,其勘探地域辽阔, 包括大港探区 及 新疆尤尔都斯盆地 ,总勘探面积 34,629平方公里,其中大港探区 18,628平方公里。现已在大港探区建成投产 15个油气田 24个开发区,形成年产原油 430× 104 108 (78000× 104 468× 104 景:大港油田2016/11/7 16(二 )有利的生、储、盖组合配置关系有利的生、储、盖组合指生油层中生成的丰富油气能及时地运移到良好储集层中,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。这是形成大油气藏的必备条件。油气田的勘探实践证明,生油层、储集层、盖层的有效匹配,是形成丰富的油气聚集,特别是形成巨大油气藏必不可少的条件之一。1. 生、储、盖组合类型生储盖组合 : 在地层剖面中,紧密相邻的包括生油层、储集层、盖层的一个有规律的组合,称为一个生储盖组合。生储盖组合类型 : 根据生、储、盖三者在时间和空间上的相互配置关系,可将生储盖组合划分为四种类型。2016/11/7 17正常式生储盖组合: 指在地层剖面上生油层位于组合下部,储集层位于中部,盖层位于上部。油气从生油层向储集层以垂向运移为主。正常式生储盖组合是我国许多油田最主要的组合方式。侧变式生储盖组合: 是由于岩性、岩相在空间上的变化导致生、储、盖层在横向上发生变化而成,生油层和储集层同属一层为主要特征,二者以岩性的横向变化方式相接触,油气以侧向同层运移为主。这种组合多发育在生油凹陷斜坡带或古隆起斜坡上。2016/11/7 18顶生式生储盖组合: 生油层与盖层同属一层,而储集层位于其下的组合类型。例如华北任丘油田 ,古近系沙河街组泥岩直接覆盖于中、上元古界白云岩之上,前者既是生油层又做盖层 ,后者孔隙、溶洞、裂缝发育,为良好的储集层,形成任丘古潜山大油田。自生、自储、自盖式生储盖组合: 最大特点是生油层、储集层和盖层都属同一层。如石灰岩中局部裂缝发育段储油、泥岩中的砂岩透镜体储油或一些泥岩中的裂缝发育段储油都属于这种组合类型。2016/11/7 19根据生油层与储集层的时代关系,可将生储盖组合划分为新生古储 : 较新地层中生成的油气储集在相对较老的地层中,为新生古储;如任丘油田;古生新储 : 较老地层中生成的油气运移到较新地层中聚集,属古生新储;自生自储 : 自生自储乃指生油层与储集层都属于同一层位。2016/11/7 、盖组合,具有不同的输送油气的通道和不同的输导能力,油气富集的条件也不同。1)生油层与储集层为互层状的组合型式(正常式、顶生式) :由于生油层与储集层直接接触的面积大,储集层上、下生油层中生成的油气,可以及时地向储集层中输送,对油气生成和富集都最为有利。当储集层中有背斜存在时,则油气可从四周向背斜中聚集,形成丰富的油气藏。2016/11/7 212)生油层和储集层为指状交叉的组合型式(侧变式) :由于生油层和储集层的接触局限于指状交叉地带,在这一地带的输导条件,与互层相似。在面向盆地远离交叉带的一侧,由于附近缺乏储集层,输导能力受到一定限制;而在另一侧,则只有储集层,缺乏生油层 (油源 ),油气来源也受到一定限制。故其输导条件和油气富集条件都较互层差。2016/11/7 223)生油层中存在砂岩透镜体时, 从接触关系来看,应该是油气的输导条件最为有利。但是,在这种情况下,油气输导的机理,至今还没有被充分的解释清楚。因为,在油气生成的主要阶段之前,砂岩透镜体早已被水所充满,要使油气进入透镜体,必须同时有等量的水被排出。 油层中的油气是从砂岩透镜体的底下进入透镜体的,而透镜体内原有的水从上部排出。2016/11/7 23(三 ) 有效的圈闭实践证明,在具有油气来源的前提下,并非所有圈闭都聚集有油气,而是有的圈闭聚集油气,成为有效的圈闭;有的圈闭只含水,属于 “空圈闭”,这表明它实际上对油气聚集而言是无效的。圈闭的有效性就是指在具有油气来源的前提下圈闭聚集油气的实际能力。影响圈闭有效性的主要因素有如下几方面 : 果在一个沉积盆地内,有的圈闭是在最后一次区域性油气运移以后形成的,它形成时,油气早已运移走了,这种圈闭对油气的聚集显然无效。只有那些在油气区域性运移以前或同时形成的圈闭,对油气的聚集才是有效的 。2016/11/7 24实例 :酒泉盆地 老君庙和青草湾两背斜 都位于南部构造带,其古近系地层中具有相似的背斜圈闭。钻探结果,老君庙背斜具有丰富的油气藏,而青草湾背斜则未发现油气聚集。重要的原因是: 酒泉盆地最后一次区域性油气运移时间是上新世 ,此时老君庙背斜已经形成,油气聚集其中,形成丰富的油气藏。而青草湾背斜圈闭,是在上新世末期才形成,这时区域性的油气运移已结束,缺乏油气来源,而且其海拔高度又低于老君庙背斜,也不能使油气重新运移其中;因此,青草湾背斜圈闭对油气聚集是无效的,没有形成油气藏。2016/11/7 先运移至油源区内及其附近的圈闭中,聚集起来形成油气藏。多余的油气则依次向较远的圈闭运移聚集。如果油源有限,不能满足盆地内所有圈闭的总有效容积时,则距油源区远的圈闭通常成为无效的圈闭。所以,一般情况下,圈闭所在位置距油源区愈近,愈有利于油气聚集,圈闭的有效性愈高。特殊情况下,若油气供给充足,运移条件好,远离油源区的圈闭仍可为有效圈闭。从圈闭所在位置与油源区的相应关系研究圈闭的有效性时,需要注意两个重要因素。其一是油源是否充足,其二是运移通道条件有无。2016/11/7 26陆相沉积盆地中储集层在纵向、横向上变化大,油气运移距离短。因此,在生油区内及其附近的圈闭是最有利的,油气藏富集程度高。而远离生油区的圈闭富集程度低或往往是无效的。松辽盆地油气田分布与生油区关系在松辽盆地的中央深凹陷油源丰富,大庆长垣位于深凹陷内,油气生成后就近聚集其中,形成特大油田;而远离中央凹陷的若干构造,其含油气情况明显变差。这表明在陆相沉积盆地内,有利的生油区控制了油气的分布范围,即“源控论”。因此查明圈闭所在位置与油源区的相应关系,对指导油气勘探有重要的实际意义。在海相地层发育的沉积盆地中,一般,储集层岩性较稳定,连通性也较好,油气能长距离地运移。因此,若油源充足,圈闭所在位置与油源区相应关系,就不象在陆相地层发育的沉积盆地那么重要了。2016/11/7 压面是水平的,圈闭内的油 或气 界面呈水平状态。如果在水动力条件下,测压面是倾斜的,圈闭内的油 或气 界面也顺水流方向倾斜,其倾角的大小决定于水压梯度和流体水动力强度。对油藏而言,油   t a nt a  t a 有 γργ气 γg<α),天然气能聚集而成气藏,该圈闭对气体的聚集就是有效的。而油 γo≥α),石油就会被水冲走,结果该圈闭被水充满,对石油聚集无效。  t a nt a  t a 1/7 29(四 ) 必要的保存条件在地质历史中已经形成的油气藏能否存在,决定于在油气藏形成以后是否遭受破坏改造。因此,必要的保存条件,是油气藏存在的重要前提。克拉玛依油田黑油山沥青系油气藏经抬升后遭受破坏 ,无封闭条件,轻烃散失,残存的稠油被沥青本身封闭形成了沥青封闭油藏 1/7 壳运动破坏了圈闭条件,储集层遭到剥蚀风化,油气大量散失,造成大规模的地面油气显示,破坏了原有的油气藏。因此,良好的保存条件要求油气藏形成后,地壳运动不强烈,比较平稳,对其破坏性不大。柴达木盆地的油砂山 就是由于地壳运动使原有的油气藏遭严重破坏,古近系储油层出露地表,遭到剥蚀风化;塔里木盆地志留系沥青砂 ,沥青砂分布 5万平方公里,厚40是地壳运动使古油藏遭受破坏的结果。2016/11/7 (1)当岩浆活动发生在油气藏形成后,高温岩浆侵入油气藏,会把油气烧掉,把圈闭破坏,在这种情况下 ,大规模岩浆岩的活动对油气藏的保存是不利的,最终导致油气藏的破坏。(2)当岩浆活动发生在油气藏形成以前时 ,岩浆的破坏作用只产生在其活动的当时,而在冷凝之后,不仅失去了破坏作用,反而在其它有利条件配合下,它本身也可成为良好的储集体或遮挡条件。2016/11/7 32辽河断陷火山岩 的分布很普遍,侵入、喷发的时期也很多。古近系 沙一、二、三段 ,东一、二、三段都夹有 火山岩 。虽然有这样广泛的火山岩分布,但是,辽河断陷 仍是一个含油气丰富的地区 。这是因为岩浆活动的时期与油气藏形成时期配合较好,即岩浆活动早于油气藏形成时间,因此,并未破坏油气藏。在研究岩浆活动对油气藏保存条件的影响时,必须深入细致地研究岩浆活动的时期、方式、范围,以及它们与油气藏形成时间和位置之间的关系。2016/11/7 跃的水动力环境可以把油气从圈闭中冲走,导致油气藏破坏。因此,一个相对稳定的水动力环境,是油气藏保存的重要条件之一。水动力对油气藏的破坏作用主要表现在:( 1)使得圈闭从有效变成无效。油气被水冲走,油气藏遭到破坏。( 2)携带大量氧分,使原油性质变差,降低油气藏的工业价值和增加开发难度。2016/11/7 34第 3节 油气的聚集与成藏第 I 阶段 , 圈闭中聚集了油气 ,原来占据着圈闭的水,被排出一部分,由于重力分异, 气体占据圈闭的顶部 , 油在中部 ,油气并未充满整个圈闭,其 下部为水 。第 段 , 油气数量继续增加 , 油水界面一直降到溢出点 ,但油气数量还在 继续增多,一部分石油便从溢出点沿上倾方向溢出 。第 段 , 油气继续进入圈闭 , 天然气向圈闭上部聚集,把石油推向溢出点 , 石油不断地被排出 ,当 天然气的数量足够占据整个圈闭时 ,石油便不可能再进入圈闭,而是沿溢出点向上倾方向溢去。在这种情况下,这个 圈闭就完全被天然气所充满 了。油气在圈闭中积聚形成油气藏的过程称为油气聚集。一、油气在单一圈闭内的聚集油、气、水由于比重不同,在圈闭中会发生重力分异。在静水压力条件下 ,油气源源不断从凹陷向上倾运移时 ,油气在单个圈闭中的聚集分成三个阶段。2016/11/7 35(a)表示第一阶段, 油气从盆地中油源区沿区域性上倾方向运移,首先进入圈闭 1,这时圈闭 1尚未装满;(b)代表第二阶段, 油气继续供应,圈闭 1中之油水界面下降至溢出点,石油开始从圈闭 1中溢出而进入圈闭 2,但天然气仍在圈闭 1中形成气顶;(c)代表第三阶段, 油气仍在继续供给,使圈闭 1完全充满天然气,油气则通过溢出点向圈闭 2运移,此时在圈闭 1中已形成纯气藏;圈闭 2则形成有气顶的油藏;如此继续聚集 ,如果油气供给比较充足,则通过 (d)、 (e)阶段,最终的结果可能是圈闭 1为纯气藏,圈闭 2为带气顶的油气藏,圈闭 3、 4、 5可能为纯油藏。二、同一渗透层相连圈闭的溢出点海拔依次递增,而且没有局部支流运移和溶解气体的影响,就会出现如图所示的油气差异聚集情况。2016/11/7 36综上所述 ,油气差异聚集原理可以得出如下 4点结论:(1) 油气藏类型:在离供油气区最近,溢出点最低的圈闭中,在油气源充足的前提下,形成纯气藏;相离稍远的,溢出点较高的圈闭中,可能形成油气藏或纯油藏;在溢出点更高,距油源区更远的圈闭中,可能只含水。(2) 圈闭有效性:一个充满了石油的圈闭,仍然可以作为有效的聚集天然气的圈闭。但是,一个充满了天然气的圈闭,则不再是一个聚集石油的有效圈闭了。(3) 比重变化:若油气按比重分异比较完善,则离供油区较近,溢出点较低的圈闭中,聚集的石油或天然气的比重应小于距油源区较远、溢出点较高的圈闭中的油或气的比重。(4) 油气藏数目:所形成的纯气藏、油气藏、纯油藏的数目,取决于油气来源供应的充分程度,及圈闭的大小和数目。2016/11/7 37在世界上,目前已发现很多符合油气差异聚集原理的油气田实例。如 俄罗斯地台斯大林格勒区北部构造群 ,下石炭统斯大林山层,有三个相联系的圈闭,由南向北沿上倾方向依次为:李涅夫、日尔诺夫和巴赫麦其也夫等构造。油气源在 李涅夫构造 东南方向,李涅夫构造只含气不含油, 日尔诺夫构造 为一油气藏,而 巴赫麦其也夫构造 则为没有气顶的油藏;其中所含石油的比重也是南轻北重,天然气中的甲烷含量,也是南多北少;符合差异聚集原理。2016/11/7 ) 具有区域性较长距离运移的条件,要求具区域性的倾斜;储集层岩相岩性稳定,渗透性好;区域运移通道的连通性好。(2)系列圈闭的溢出点海拔依次增高。(3) 油气源供应区位于盆地中心带,即油气源位于系列圈闭的下倾方向;且有足够数量的油气补给。(4) 储集层中充满水,并处于静水压力条件下,石油和游离气是同时一起运移的。2016/11/7 气差异聚集过程就可以进行的比较完善。反之,当有干扰因素存在时,差异聚集过程就会不完善,表现得不典型。这些干扰因素主要有:(1) 当在运移道路上有另外的支流油气源供给时,则会打乱原来应有的油气分布规律。(2) 气体在石油中的溶解作用,随物理条件 (温度、压力 )的改变而变化。它可以造成次生气顶,也可以导致原生气顶的消失,因而影响油气的分布规律。(3) 后期地壳运动造成圈闭条件的改变,必然造成油气的重新分配。(4) 区域水动力条件,水压梯度的大小及水运动的方向,直接影响油气的分布规律。总之,在根据差异聚集原理分析油气藏形成与分布规律时,必须全面考虑所有地质条件与影响因素,具体情况具体分析,才能得出正确的认识。差异聚集原理对指导油气勘探有重大意义。2016/11/7 40第四节 油气藏的破坏与再形成已经形成的油气藏可能由于后期构造运动的影响,油气藏被完全破坏。但是,有时构造运动并没有完全破坏油气藏,而是打破了原来油气藏的平衡状态,而导致油气再运移、再分配,形成次生油气藏。次生油气藏 :原生油气藏遭到破坏,其中的油气在构造运动的作用下重新分配,分散状态的油气遇到新的圈闭条件又重新聚集,形成新的油气藏,称为次生油气藏。次生油气藏的形成可以概括为两种情况 :2016/11/7 41( 1)地壳运动破坏了圈闭的完整性,使它丧失或减弱了对油气聚集的能力,因而油气发生再运移。这常常是由于断层作用造成的 。原来一个完整的背斜油气藏 A,由于后期地壳运动产生的断层 B,破坏了油气藏 气沿断层向上运移,遇到合适的圈闭 成了新的油气藏 C。2016/11/7 42例如渤海湾盆地东营凹陷新近系中有很多次生油气藏。原因是长期多次的断裂活动破坏了原有圈闭及油气藏的完整性,而且部分断层沟通了古近系和新近系,古近系原生油气藏中的油气沿断层由古近系运移到新近系,形成次生油气藏其结果是 纵向上含油气层组多、含油气井段长、油水层间互、稠油稀油层重叠 。 如东营 近系明化镇组、馆陶组,古近系东营组、沙一段、沙二段、沙三段等六个层组都含油气,含油气井段长达 2000多米。由于油气藏多次遭断层破坏,多次再形成的结果,致使油水关系十分复杂;原油性质变化急剧,轻油的比重 度 23× 稠油的比重 度达 2500× 016/11/7 43( 2)地壳运动未破坏圈闭的完整性,但破坏了油气在原有圈闭内的平衡 ,使油气重新运移分配。a、后期的地壳运动,产生了新的圈闭,同时也使原来圈闭的溢出点抬高,则在水动力的作用下,原有油气藏中的油气将从溢出点逸出,并在新圈闭中重新聚集,形成新的油气藏。原有油气藏中的油气可能一部分逸出,也可能全部逸出,这 决定于原有圈闭溢出点抬高的程度以及水动力作用的强弱 。2016/11/7 44b、后期地壳运动可以使大单斜地层的倾斜方向发生变化,这时油气在圈闭内部发生重新分布,重新聚集,也是油气藏的再形成在地壳运动比较频繁的含油气盆地中,油气藏的形成过程常很复杂,可能经过数次的形成 再形成的过程,才保持了今天油气藏的面貌。2016/11/7 45第五节 油气藏的类型及其特征一、国内外油藏分类概述目前世界上发现的油气藏数量众多、类型各异。为了认识各类油气藏的形成和分布特点,更有效地指导油气勘探、开发工作,多年来,国内外石油地质学家们从不同的研究和使用角度出发,提出了上百种油气藏分类方案。其中影响较大的分类有以下几种 :1.根据产量大小分类:(1)高产油藏:指日产量大于 100吨(2)中产油藏:指日产量 10) 低产油藏:指日产量小于 10吨 。2016/11/7 462. 按油气藏形态分类 :( 1)层状油气藏:油气藏中油气呈层状分布,如背斜油气藏( 2)块状油气藏:油气藏中油气分布呈块状,如古潜山油气藏( 3)不规则状油气藏:油气藏中油气分布无一定形态,如裂缝油气藏、断层油气藏、岩性油气藏等。古潜山油气藏裂缝油气藏2016/11/7 473.根据油气藏内烃类相态( 1)纯气藏( 2)凝析气藏( 3)油气藏( 4)油藏( 5)重质稠油藏( 6)沥青矿藏4.根据油气藏内储量规模和产能大小工业性油气藏:在现有经济、技术条件下具有开采价值非工业性油气藏:在现有经济、技术条件下不具有开采价值2016/11/7 48(1)构造油气藏背斜油气藏断层油气藏裂缝油气藏岩体刺穿接触油气藏挤压背斜油气藏基底升降背斜油气藏底辟拱升背斜油气藏披覆背斜油气藏滚动背斜油气藏断鼻油气藏弧形断层油气藏交叉断层油气藏复杂断层断块油气藏逆断层断块油气藏盐体刺穿接触油气藏泥火山刺穿接触油气藏岩浆岩体刺穿接触油气藏5.根据圈闭成因分类 :将油气藏分为( 1) 构造 油气藏( 2) 地层 油气藏( 3) 岩性 油气藏( 4) 水动力 油气藏( 5) 复合 油气藏等五大类。2016/11/7 49( 2)地层油气藏( 3)岩性( 4)水动力( 5)复合地层不整合遮挡油气藏地层超覆油气藏生物礁油气藏岩性上倾尖灭油气藏砂岩透镜体油气藏构造鼻型水动力油气藏单斜型水动力油气藏构造 岩性油气藏岩性 14亚类 1/7 50二、油气藏分类的基本原则只有根据圈闭成因对油气藏进行分类,才能够充分反映各种不同类型油气藏的形成条件,充分反映各种类型油气藏之间的区别和联系。科学地预测一个新地区可能出现的油气藏类型,对不同类型的油气藏采用不同的勘探方法及不同的勘探开发部署方案。因此,划分油气藏类型时,应该遵循以下两条最基本的原则: 即分类应能充分反映圈闭的成因,反映各种不同类型油气藏之间的区别和联系; 即分类应能有效地指导油气藏的勘探及开发工作,并且比较简便实用。这就要求分类不能任意过细,过于繁琐;更不能随意命名,引起混乱,难于鉴别。 因此,要求分类必须有高度的、科学的概括性。2016/11/7 51三、 构造油气藏由于地壳运动使地层发生变形或变位而形成的圈闭,称为构造圈闭。在构造圈闭中的油气聚集,称为构造油气藏。构造油气藏,过去和现在都是最重要的一种类型。背斜油气藏断层油气藏裂缝油气藏岩体剌穿构造油气藏构造油气藏进一步分为2016/11/7 52在构造运动作用下,地层发生弯曲变形,形成向周围倾伏的背斜,称背斜圈闭。油气在背斜圈闭中聚集形成的油气藏,称为背斜油气藏。(一 )背斜油气藏背斜油气藏在世界油气勘探史上一直占最重要的位置,也是石油地质学家们最早认识的一种油气藏类型。十九世纪中后期美国地质学家 斜学说”,在油气勘探史上起了重要的推动作用,直到目前为止,在世界石油和天然气的产量及储量中,背斜油气藏仍居首位。世界上许多特大油气田,如 沙特的加瓦尔油田 、 科威特的布尔干油田 、 我国的大庆油田 ,都主要是由背斜油气藏组成的。据 1975年统计, 10个特大背斜型油田的总储量超过 350108T,占当年世界石油总储量的 45%以上; 10个特大背斜型气田的总储量为 202295108当年世界天然气总储量的 这充分说明它们在世界油气储量中所占的极其重要的地位。2016/11/7 53背斜油气藏的主要特点(1) 圈闭内部流体按重力分异聚集。(2)以层状油气藏为主。2016/11/7 斜油气藏又细分为以下 五种类型 。2016/11/7 551.挤压背斜油气藏 成因:由侧压应力挤压为主的褶皱作用而形成的背斜圈闭中的油气聚集( 纵弯褶皱 ) 。2016/11/7 56 主要特点:1. 两翼地层倾角陡,常呈不对称状;2. 闭合高度较大,闭合面积较小;3. 在背斜圈闭形成的同时,经常伴生有断裂。老君庙背斜油藏综合图酒泉盆地老君庙油田的 是一个不对称的背斜圈闭,南翼倾角 20° ~30° ,北翼倾角 60° ~80° ;长轴与短轴之比为 3:1,被逆掩断层及横断层所切割。2016/11/7 57分布:从区域上看,挤压背斜分布在褶皱区的山前坳陷及山间坳陷等构造单元内,常成排成带出现。酒泉盆地山前背斜带分布图实例 1酒泉盆地南部祁连山山前地带的背斜带。它是由青草湾、鸭儿峡、老君庙、石油沟等一系列背斜组成的背斜构造带。2016/11/7 58波斯湾盆地油气田分布图波斯湾盆地剖面图实例 2在国外的褶皱区内,也有很多著名的挤压背斜油气藏。如在 波斯湾盆地 的扎格洛斯山前坳陷、美国的阿巴拉契亚山前坳陷以及前苏联的高加索山前坳陷等等,都有很多挤压背斜油气藏。2016/11/7 59• 石油宝库 波斯湾是 印度洋西北 深入西亚大陆的一个大海湾。它 位于阿拉伯半岛和伊朗高原之间 ,因 伊朗古称波斯 而得名,又称 阿拉伯湾 ,简称 海湾 。波斯湾长约 1000千米 , 宽 180 总面积 是 世界重要的石油宝库 。波斯湾海底、沿岸有着世界上最著名的油田,积蓄着大量天然气。世界的 19个大油田中,这一带就占了 14个 。这里的 石油储藏量占全世界总储量的 58%,达 500亿吨之多 。波斯湾沿岸的 沙特阿拉伯、伊朗、科威特、伊拉克和阿拉伯联合酋长国 等,都是重要产油国,石油年产量占全世界总产量的 38%。 波斯湾不仅盛产石油,而且占有很重要的战略地位 。 它既是海上交通要道,又是国际石油贸易的一条大动脉 , 这里输出的石油约占世界石油总输出量的一半以上 ,除了 一部分通过油管输入地中海沿岸,其余都通过波斯湾运往日本、西欧和美国。波斯湾地处北回归线高压带,气候炎热,海水蒸发量超过注入量,夏季水温可达 30缘地带甚至高达 36摄氏度,因此, 波斯湾也是水温最高的海湾 。2016/11/7 602016/11/7 612. 基底升降背斜油气藏成因: 由于盆地基底的隆起使沉积盖层上拱变形而形成的平缓、巨大的背斜构造(横弯褶皱)。在地台区常见以基底活动为主形成的背斜圈闭。基底活动使沉积盖层发生变形,形成背斜圈闭。2016/11/7 62主要特点 :两翼地层倾角平缓,闭合高度较小,闭合面积较大 (与褶皱区比较 )。属于平缓穹隆或短轴背斜。大庆萨尔图油田平面及剖面图2016/11/7 63松辽盆地油气田分布与生油区关系分布:从区域上看,分布在地台内部坳陷和边缘坳陷中的这些背斜圈闭,常成组成带出现,组成长垣或大隆起。特别是坳陷中心早期的潜伏隆起带,在油气生成、运移过程与背斜圈闭形成过程相吻合的情况下,这些隆起和长垣就成为油气聚集的最好场所,形成一系列此种类型的油气藏。实例2016/11/7 643. 底辟拱升背斜油气藏成因:是地下塑性物质活动的结果。 坳陷内堆积的巨厚盐岩、石膏和泥岩等可塑性地层 ,在上覆不均衡重力负荷及侧向水平应力作用下 ,塑性层蠕动抬升,使上覆地层变形形成底辟拱升背斜圈闭。2016/11/7 65江汉盆地王场构造平面及剖面图实例 1江汉盆地的王场油田的油藏可作为此类的典型代表。江汉盆地潜江凹陷的 始新世晚期一渐新世早期 潜江组 为一套富含膏盐的盐湖相泥质岩系,厚3500 于此凹陷的王场油田为一长轴背斜,走向北西,两翼近对称,隆起幅度高达 800m。在剖面上,地层倾角上缓下陡,上部仅 20° ,下部达60° ~70° 。地下核部为盐岩隆起。广华寺组 — 新近系荆河镇组 — 古近系潜江组 — 古近系2016/11/7 66布尔干油田油藏的构造图及横剖面图中东地区科威特的布尔干油田,主要含油层为中白垩统瓦拉砂岩及布尔干砂岩,油田可采储量为 90108T,是世界第二大油田。布尔干油田背斜构造圈闭的成因,是由于侏罗系泻湖相巨厚的柔性盐层长期活动的结果。世界第一 : 沙特阿拉伯的加瓦尔油田 1948年发现,有石油可采储量 然气可采储量 9240亿立方米。世界第二 : 科威特的布尔甘油田 1938年发现,有石油可采储量105亿吨。2016/11/7 67问题一:斜油气藏又细分为以下 五种类型 。2016/11/7 68闭合面积的确定:三线闭合的原则(构造等高线、断层线、岩性尖灭线闭合)。问题二:岩性圈闭的闭合面积 。 按断层岩性尖灭线与储集层顶面等高线相闭合时所圈定的面积计算。2016/11/7 69问题三:水压梯度和流体性质对圈闭有效性的影响在静水压力条件下,测压面是水平的,圈闭内的油 或气 界面呈水平状态。如果在水动力条件下,测压面是倾斜的,圈闭内的油 或气 界面也顺水流方向倾斜,其倾角的大小决定于水压梯度和流体水动力强度。对油藏而言,油   t a nt a  t a 有 γ<(气)才能在圈闭中聚集起来,形成油气藏。否则,在强烈的水动力条件下,γ≥ (气)聚集就会遭受破坏,不能形成油气藏。2016/11/7 704. 披覆背斜油气藏成因:这类背斜的形成与地形突起和差异压实作用有关。故也有人称之为披盖构造或差异压实背斜。在沉积基底上存在有各种地形突起,由结晶基岩、坚硬致密的沉积岩或生物礁块等组成。当其上有新的沉积物堆积后,这些突起部分的上覆沉积物常较薄,而其周围的沉积物则较厚,因而在成岩过程中,由于沉积物的厚度和自身重量不同,所受到的压缩也是不均衡的,周围较厚的沉积物压缩程度较大,结果便在地形突起 (潜山 )的部位,上覆地层呈隆起形态,形成背斜圈闭。 同沉积背斜披覆背斜2016/11/7 71主要特点:( 1)常呈穹隆状 ,顶平翼稍陡 ,幅度下大上小。( 2)披覆背斜闭合高度小于下伏突起的构造起伏高度。( 3)厚度,顶部薄,翼部厚。( 4)岩性,顶部粗,翼部细。同沉积背斜披覆背斜2016/11/7 72上 古下孤东油田馆陶组油藏构造及横剖面图实例 1渤海湾盆地济阳坳陷的孤东油田。孤东油田的“基底”主要是由奥陶系石灰岩或白云岩组成的剥蚀突起 (潜山 ),其翼部超覆沉积有古近系,顶部则被新近系馆陶组及明化镇组覆盖,形成较大规模的披盖构造。特别是馆陶组为典型的披覆背斜油气藏。2016/11/7 73实例 2北美地台二叠盆地中的希莫尔油田,其中的宾夕法尼亚系油藏就属此类。宾夕法尼亚系之下,是一个珊瑚礁组成的突起-宾夕法尼亚系背斜反映了下伏突起的形态。2016/11/7 745. 滚动背斜油气藏成因:主要是由于沉积过程中同生断层作用的结果。在断块活动及重力滑动作用下 ,边断边沉积 ,堆积在同生断层下降盘上的砂泥岩地层沿断层面下滑 ,使地层产生牵引 ,形成了这种特殊的“滚动背斜”圈闭。同生断层及滚动背斜的形成与三角洲的成长发育有关 。2016/11/7 75主要特点:(1)滚动背斜位于向坳陷倾斜的
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本文标题:油气田开发地质基础 第5章 油气藏形成
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