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03 第三章 圈闭和油气藏2014

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03 第三 圈闭 油气藏 2014
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水油气储层盖层第三章 圈闭和油气藏 三章 圈闭和油气藏第一节 圈闭和油气藏的概念及分类第二节 构造圈闭和油气藏第三节 地层圈闭和油气藏第四节 水动力圈闭和油气藏第五节 复合圈闭和油气藏圈闭: 储集层中能聚集和保存油气的地质体或天然容器。油气藏: 有工业价值的油气聚集的圈闭。在原始找油和地质测量找油的初期阶段,人们发现和仅仅认识到油气聚集与背斜有关,即油气聚集的“背斜学说” ( 1885)。随着发现的油气聚集体增多,人们逐步认识到油气聚集还可以赋存于背斜构造以外的多种地质体中。“圈闭学说” 就逐渐取代了“背斜学说”。并分为构造圈闭和非构造圈闭。1936年, 出 “地层圈闭” 的概念:地层变化是储集层形成地层圈闭的主要因素。1940, 1953)对 流体势和水动力在形成油气圈闭过程中的作用,作了精深的研究。指出:油气圈闭位置总是在油气势最小的地方。提出 水动力圈闭 这一新的圈闭类型。合圈闭 的勘探对未来的油气资源发现有着重大意义: 构造、地层、流体三要素结合形成的复合圈闭 。1964年和 1966年, 蔽圈闭 概念( 1972年和 1982年 蔽圈闭 指难以识别和勘探难度较大的地层圈闭和各类复杂构造圈闭。第一节 圈闭和油气藏的概念及分类一、 圈闭和油气藏的普通概念二、流体力学基础上的圈闭和油气藏的概念三、圈闭和油气藏的度量四、圈闭和油气藏的分类一、圈闭和油气藏的普通概念圈闭:储集层中能够聚集并保存油气的场所或容器。内涵: 其一,圈闭仅具有聚集和保存油气的能力,但并非每一个圈闭都聚集并保存了油气;聚集并保存了油气的圈闭称为油气藏,而没有聚集并保存油气的圈闭称为空圈闭。其二,圈闭的构成要素包括储集层和封闭条件;储集层的孔隙性和渗透性为圈闭捕集油气提供了储集空间和渗滤条件;但要保存油气还需要有封闭条件 。一、圈闭和油气藏的普通概念油气藏: 单一圈闭中的油气聚集(地壳中最基本的油气聚集单元),在一个油气藏中具有统一的压力系统和油(气)水界面。显然,油气藏的构成要素包括 圈闭和油气水流体。如果圈闭中只聚集了石油,则称为 油藏; 只聚集了天然气,则称为 气藏; 聚集了油和气,且形成游离气顶,则称为 油气藏。A of 闭和油气藏的普通概念圈闭和油气藏的关系二、流体力学基础上的圈闭和油气藏的概念1940, 1953)运用地下水运动原理,论述了地下含水的多孔介质中,油气藏形成过程中的流体动力学机制,即 在地下含水的储集层中,在油气力场的支配下,油气流体从油气高势区向低势区运移。只有当油气到达被油气高势区和非渗透性遮挡封闭的相对油气低势区时,才能达到相对稳定状态。二、流体力学基础上的圈闭和油气藏的概念储集层中的特定部分之所以能够聚集并保存油气,实际上是因为那里是油气的相对低势区(势能相对最小,动能为零)。因此,圈闭从本质上可定义为: 储集层中被油气高势区或与非渗性遮挡(屏蔽)联合封闭的相对油气低势区。(一)流体势的概念1940) 将流体势( Φ)定义为单位质量的流体所具有的机械能,由重力能(位能)、压能和动能等三部分构成 :ρ为流体密度, 11 20d p  (一)流体势的概念但在地下多孔介质中,流体运动速度一般极慢,通常将动能项略去。势能具有相对性,是相对基准点而言的。 由于基准点(零势点)位置的任意性,为简化起见,令基准点位置为坐标原点( )、坐标原点位于平均海平面某处、其压力为一个大气压(事实上,零势点是假想点)。 在工程上常用单位重量的势,称为 流体的头 。 水势(水头) 油势(油头) 气势(气头) 势、总压头、压头和压力关系示意图1. 不可压缩的流体)2-3()3)4-3( )5-3( )11 20d p  2. 可压缩的流体   气体密度( ρg)对压力变化很敏感,严格来说表达气势时积分符号不能去掉 ,但对于一定深度区间、压力变化不大的范围内,地层条件下天然气的密度变化范围也不大。(二)静水和动水条件下对圈闭和油气藏的理解1. 静水条件净水条件下,水势、水头为常量,油、气势( Φo、 Φg)、油、气头( 只取决于高程( z)。由于 ρw> ρg,所以油、气势( Φo、Φg)随 深变浅)而减小,而且油、气的等势面水平。 因此,在静水条件下,低油、气势空间是在埋深浅的部位。 如果上方有下凹的非渗透层构成封闭条件,这里的低油、气势空间储集层联合封闭条件就构成了油气的圈闭。)5-3( 势( Φw) 、水头( 是常量。油、气势( ΦO、 Φg)、油、气头( 时取决于高程( z)和水势( Φw)。所以油势( ΦO)并不单调随 的等势面也不再水平(一般是复杂的空间曲面 ),低油势空间也并不一定在高程高(埋深浅)的部位。如果油、气势降低的方向有像背斜或构造鼻形态的非渗透层遮挡,其中的储集层联合遮挡就有可能形成油、气的低势空间即圈闭。圈闭的位置相对静水条件下的位置,沿水流方向移动,移动的距离取决于流体势的具体特征。)5-3( )4-3( 2. 动水条件)5-3(   动水条件可以使静水条件下曾存在的圈闭位置发生变化,也可使静水条件下不存在的圈闭的部位形成新的圈闭。三、圈闭和油气藏的度量(一)圈闭的度量圈闭的度量是指评价一个圈闭有效容积的大小。 一般按下列步骤进行:1. 确定溢出点2. 确定闭合高3. 确定闭合面积4. 确定圈闭的储集空间1、确定溢出点溢出点 是指圈闭能够容纳油气的最大限度的位置。若低于该点高度,油气就溢向储集层的上倾方向。该点是油气溢出的起始点,又叫最高溢出点。意即若在比该点稍高的圈闭内油气就不会溢出。静水条件下, 油气的等势面呈水平,与构造等高线相平行,通过溢出点的等势面与通过溢出点的等高面是一致的。对于动水条件, 背斜和鼻状构造圈闭的溢出点通常可以理解为: 在水流方向一侧的倾斜或弯曲的等势面与非渗透层底面开始溢出油气的交点。但该点位置将会随水动力、油气等势面和非渗透层底面的空间几何形态的变化而有所变化。不是所有的圈闭都有溢出点,例如:被非渗透层完全包裹的储集体构成的圈闭。在静水条件 下闭合高(或闭合度)是指闭合顶点到通过溢出点的垂直距离。在动水条件下, 闭合高情况是复杂的,不宜下一个简单的定义。但如果通过溢出点的等势面是平面或者非渗透层面是平面 ,可以定义为。2. 确定闭合高闭合高 是过溢出点的等势平面与非渗透层底面之间的最大垂直距离,或者非渗透层底面到过溢出点的等势面的最大垂直距离。闭合面积 指通过溢出点等势平面与非渗透面交线所围限面积在水平面上的投影面积 。• 在静水条件下,因为过溢出点的等势面与非渗透层底面交线与构造等高线平行。•在动水条件下,通过溢出点等势平面与非渗透面交线所围限面积在水平面上的投影面积,小于含该交线所围限的等势面面积。3. 确定闭合面积需要的参数有: 圈闭空间,储集层厚度和有效孔隙度 。储集层的厚度需扣除非渗透的隔夹层的厚度。4. 确定圈闭的储集空间(二)油气藏的度量1. 油(气)柱高度 :油(气)藏顶点到油(气)水界面的垂直距离。显然它小于或等于闭合高度。2. 含油(气)边界和含油(气)面积 :油(气)藏中油水界面与储集层顶、底面的交线,其中与底面的交线称内含油(气)边界,与顶面的交线称外含油(气)边界。通常采用外含油(气)边界圈定含油(气)面积。(二)油气藏的度量3. 气顶和油环 :在存在游离气的油气藏中,气位于顶部称气顶。 油在气、水之间称环状分布称油环,油环是夹持在气 水界面之间的环状区域。四、圈闭和油气藏的分类圈闭是诸多地质条件和过程相互作用的产物,这些地质条件可能组合出种类繁多的圈闭,使得每一个圈闭具有其独特性;然而,同一类圈闭其形成条件又具有一定的可比性即共性以区别于不同类型的圈闭。圈闭的分类要能够概括和归纳不同类型圈闭的成因、共性和个性,体现分类的科学性原则;而且分类还要能够有利于指导圈闭的识别和油气藏的发现,体现分类的实用性原则 。国际上具代表性的圈闭分类有:1、 1934年, 造圈闭 和 非构造圈闭 。2、 1936年, 层圈闭 ,它包括 岩性圈闭 和 不整合圈闭 。3、 1954年, 造圈闭 、 地层圈闭 和 复合圈闭 。4、 1967年, 造圈闭 、 地层圈闭 、 水动力圈闭 和 复合圈闭 。5、 1994年, 造 、 地层 以及 构造和地层结合的复合圈闭 ,进一步细分构造圈闭和地层圈闭。6、 2001年, 造 、 地层 、 水动力(流体) 和 复合圈闭 。我国具代表性的圈闭分类有:1、 1986年,胡见义将非构造圈闭油气藏分为 岩性 、 地层 、 混合型和 水动力圈闭 油气藏等四类。2、 1994年,陈荣书将圈闭和油气藏分为 构造 、 地层 、 水动力 以及复合圈闭 和油气藏等四大类和 17种亚类。3、 1999年,张厚福等将油气藏分为 构造 、 地层 、 岩性 、 水动力 和复合 油气藏等五大类和 14种类型。4、 2005年,翟光明和高维亮按圈闭形成的主导成因因素将我国含油气盆地中的油气藏分为 背斜 、 断层 、 岩性 、 地层 、 混合 和 水动力 等六大类。5、 2006年,蒋有录和查明将油气藏分为 构造 、 地层 、 岩性 、 水动力 和 复合 油气藏等五大类和 15种类型。大类 构造圈闭 地层圈闭 水动力圈闭 复合圈闭亚类1. 背斜圈闭 1. 岩性圈闭 1. 构造鼻型水动力圈闭 1. 构造-地层复合圈闭2. 断层圈闭 2. 不整合圈闭 2. 单斜型水动力圈闭 2. 构造-水动力复合圈闭3. 裂缝性背斜圈闭3. 多因素地层圈闭3. 纯水动力圈闭3. 构造-地层-水动力复合圈闭4. 刺穿圈闭5. 多因素构造圈闭本教材采用的分类是综合考虑圈闭的基本要素(储集层和封闭条件)的成因进行的圈闭分类 ( 4大类 14亚类) 。 油气藏分类与圈闭分类一一对应。圈闭亚类按主导封闭因素和储集层特点而划分。关于隐蔽圈闭和油气藏,我国从上个世纪 70年代中期已开始关注和研究。随着容易认识和查明的大多数构造圈闭的钻探目标的减少,人们对隐蔽圈闭和油气藏给予了更多的关注和深入的研究。较早由 1964)提出,意思指:形成圈闭的地质变化和圈闭的具体位置是隐蔽的难以捉摸。那时的“隐蔽圈闭”本意是指构造、地层和流体多因素复合形成的圈闭。隐蔽圈闭和油气藏1972年,美国石油地质学家 一术语时,才是指勘探难度较大和成功率较低的各类地层圈闭(岩性圈闭和不整合圈闭)。1982年, 984年出版的 《 中国隐蔽油气藏勘探论文集 》 ,这可能是我国较早的有关隐蔽圈闭和油气藏研究的较集中发表的成果,主要指岩性圈闭、礁型圈闭、泥岩裂缝圈闭、不整合圈闭、古潜山圈闭、逆掩断层下的圈闭和构造与地层复合的圈闭等。1986年胡见义等编著出版的 《 非构造油气藏 》 从中国陆相湖盆的地质特征出发,将非构造油气藏划分为岩性圈闭、地层圈闭、混合圈闭和水动力圈闭油气藏等 4大类。1996年和 2003年我国分别在青岛和北京召开了“隐蔽油气藏勘探学术研讨会”和隐蔽油气藏国际会议,并分别出版了相应的论文集。2004年李丕龙等出版了 《 陆相断陷湖盆隐蔽油气藏形成 》 。2007年庞雄奇等认为隐蔽圈闭油气藏应包括 岩性地层圈闭油气藏、非浮力作用形成的特殊类型的圈闭油气藏和复杂构造圈闭油气藏 。近十年来,有关隐蔽圈闭和油气藏的研究成果主要集中在 地层圈闭(主要是岩性圈闭和不整合圈闭) 和 构造 研究方面,尤其关注受沉积作用和成岩作用控制的岩性圈闭的研究方面。随着高分辨率三维地震和测井技术的应用以及盆地沉积学、地震地层学和层序地层学的发展,为地层和沉积相带的解释以及储集岩性体的研究和预测提供了强有力的手段。大类 构造圈闭 地层圈闭 水动力圈闭 复合圈闭亚类背斜圈闭 岩性圈闭 构造鼻型水动 力圈闭 构造-地层复合 圈闭断层圈闭 不整合圈闭 单斜型水动力 圈闭 构造-水动力复 合圈闭裂缝性背斜圈闭多因素地层圈闭 纯水动力圈闭构造-地层-水动力复合圈闭刺穿圈闭多因素构造圈闭圈闭分类: 4大类 14亚类 ;油气藏分类与圈闭分类一一对应。第三章 圈闭和油气藏第一节 圈闭和油气藏的概念及分类第二节 构造圈闭和油气藏第三节 地层圈闭和油气藏第四节 水动力圈闭和油气藏第五节 复合圈闭和油气藏一、背斜圈闭和油气藏二、断层圈闭和油气藏三、裂缝性背斜圈闭和油气藏四、刺穿圈闭和油气藏第二节 构造圈闭和油气藏1. 概念构造圈闭( 储集层顶面发生局部构造变形和变位,储集层上方被非渗透岩层封闭或上倾方向被断层遮挡而形成的圈闭 。构造油气藏: 储存了油气的构造圈闭 。2. 分类1、背斜圈闭和油气藏2、断层圈闭和油气藏3、裂缝性背斜圈闭和油气藏4、刺穿背斜圈闭和油气藏( 一 ) 背斜圈闭 (形成机理主要是层状展布的储集层顶面拱起,上方被非渗透性盖层所封闭,而底面和下倾方向被高油气势面或和非渗透性岩层联合封闭而形成的闭合低油气势区。圈闭的面积可由通过溢出点的闭合的构造等高线加以圈定。一、背斜圈闭和油气藏(二)背斜油气藏的基本特点背斜圈闭中聚集工业规模的烃类流体后,即成为 背斜油气藏。油气分布特征: 油气局限于闭合区内;气居上,其下为油,水位于油下;气油、油水或气水界线与构造等高线相平行;烃柱高度应等于或小于闭合度。 背斜油气藏中的 储油层应呈层状展布,具有良好的孔隙、渗透性, 尽管绝大多数油层的储集性是不均一的,纵、横向可能存在较大的变化,但应是 相互连通的。油层范围内具有统一的压力系统,油气水界面是统一的。水油气储层盖层西西伯利亚麦德维热特大气田构造图和剖面图(据 1975)当一个背斜腹部存在多层储集层时,如果各油层之间并未完全分隔,而且相互连通,这种相互连通的多油层构成统一的块状储集体,常是形成巨大油气藏的重要条件之一。背斜油气田中圈闭、油气藏与油气层的关系,可以提塔斯气田为例。提塔斯气田剖面图(据 1966)图中 1成 圈闭和气藏, 7、 8各自独立,分别构成 C、 三)背斜油气藏的主要类型按背斜构造成因分为两大类: 挤压背斜和同生背斜。同生背斜按形成条件可进一步分为:①同沉积背斜;②差异压实背斜;③塑性流动形成的隐刺穿背斜;④与同生断层发育有关的逆牵引背斜等。同生背斜形成较早,对油气聚集,特别是早期聚集较为有利。世界上许多超巨型和特大型油气田,如沙特阿拉伯的加瓦尔油田、科威特的布尔干油田、前苏联的乌连戈伊气田和罗马什金油田、我国大庆油田(下图)都是同生背斜。图 大庆油田构造和剖面示意图(据大庆油田科学研究设计院, 1977)( 四 ) 背斜圈闭和油气藏的构造形态特征及随深度可能出现的变化 背斜圈闭形态是多种多样的 , 从穹窿状一直到狭长高背斜;闭合面积可以从小于 1n× 103斜圈闭可以是完整的 , 也可以被断层复杂化 。 背斜圈闭随深度可能出现的变化 , 包括:圈闭形态 、 幅度 、 高点位移 , 甚至是背斜的消失 ,即可能在浅部存在背斜而深部不存在 , 或相反 。① 中间层垂距变化;②重复褶皱;③平行褶皱;④不协调褶皱;⑤刺穿和隐刺穿褶皱;⑥不对称褶皱;⑦礁和沉积差异压实;⑧多种假构造(溶蚀、坍塌造成的);⑨不整合前的变形;⑩逆掩断层(或推覆体)下的背斜。一、背斜圈闭和油气藏二、断层圈闭和油气藏三、裂缝性背斜圈闭和油气藏四、刺穿圈闭和油气藏第二节 构造圈闭和油气藏二、断层圈闭和油气藏( 一 ) 断层圈闭的形成机理凡是储集层上倾或各个方向由断层封闭而形成的圈闭称 断层圈闭 (。 特别强调断层对储层上倾方向的封闭作用 。对储层上倾方向起完全封闭作用的断层圈闭来说 , 圈闭的位置由通过溢出点的构造等高线和上倾方向断层线构成的闭合区加以确定 。部分封闭完全封闭不封闭断层对储集层上倾方向能否起封闭作用,主要取决于: 断层使岩层位移与其相接的岩层是否具有渗透性。完全封闭( B):完全与非渗透性岩层相接 ;部分封闭( A):上倾方向的上方部分与非渗透性岩层相接;不封闭( C) :与渗透性岩层相接图 断层对油气聚集的封闭作用 (据 1956)性断层的封闭性差。断层形成的时间对封闭性亦有影响,刚断开时,即使压性断层,也有一定的开启性;时间较久后,即使是张性断层,在重力作用下张开的断面可以闭合,或被粘滞性物质填充堵塞。断层在形成断层圈闭中之所以能起重要作用,除上述封闭作用外,还表现在下列两个方向: ①对原有构造进行不同程度的改造,使之与断层结合形成圈闭;②断层使岩层发生倾斜、反向倾斜或逆牵引,形成新圈闭。断层封闭效果取决于:岩性、断层性质、形成时间(二)断层油气藏的基本特征单一断层圈闭中聚集烃类流体后即成为断层油气藏。断层油气藏的基本特点之一是 油气层上倾方向或各方被断层所限。 对于仅在上倾方向受断层所限的油气藏来说,其下倾方向油(气)水界线与油气层顶面构造等高线相平行。断层油气藏中的油气层应具有较好孔隙性、渗透性,并呈层状展布。(三)断层油气藏的主要类型① 弯曲或交错断层与单斜结合形成的圈闭和油气藏;② 3个或更多断层与单斜或弯曲岩层结合形成的断层或断块圈闭和油气藏;③单一断层与褶曲(背斜的一部分)结合形成的断层圈闭和油气藏;④逆和逆掩断层与背斜的一部分结合形成的逆(或逆掩)断层圈闭和油气藏。断层圈闭和油气藏基本类型平面和剖面图新疆克拉玛依油田除西北侧靠近盆地边缘地区外,在断裂带主要断层发育区,都以断层油气藏为主,各断块油气藏都具有独立的压力系统、油气产量和油气边界,甚至产油层的层数都各不相同。克拉玛依油区构造图和剖面图① 岩性油藏;②地层超覆;③基岩油藏;④断层遮挡油藏准噶尔盆地西北缘输导体系:不整合+断裂油气 (侧向与垂向 )输导体系(a) (b)一般断层 (a)与同生断层 (b)对比图同生断层的下降盘常形成逆牵引构造或反向断层。这是同生断层的重要构造形式,也是最要的油气聚集构造。也称反牵引构造、滚动背斜等。一、背斜圈闭和油气藏二、断层圈闭和油气藏三、裂缝性背斜圈闭和油气藏四、刺穿圈闭和油气藏第二节 构造圈闭和油气藏三、裂缝性背斜圈闭和油气藏(一)裂缝性背斜圈闭( 成机理在背斜构造控制下,裂缝性储集层(体)被非渗透岩层和高油气势面联合封闭形成的闭合低油气势区。它与背斜圈闭的主要区别在于储集层不是呈层状展布,而仅在裂缝发育带形成呈带状分布的不甚规则的裂缝储集体。三、裂缝性背斜圈闭和油气藏(一)裂缝性背斜圈闭( 成机理裂缝性储集层是指经裂缝改造后才形成储集体,而未经改造部分为非渗透性岩层。裂缝成因可能有多种,这里主要是 指在背斜控制下的构造裂缝, 而非构造成因所形成的与背斜构造没有明显联系的裂缝性储集层中所形成的圈闭,大多属岩性圈闭,与本类圈闭无关。(二)裂缝性背斜油气藏的基本特点在裂缝性背斜圈闭中聚集烃类流体后,即成为裂缝性背斜油气藏。该类油气藏中油气分布总体上受背斜构造控制,但以裂缝发育带最为富集。油气产量、油气柱高度以及油气层压力分布极不均一。(三)裂缝性背斜油气藏的基本类型按储集层的岩石类型,可分为碳酸盐岩和其它沉积岩两大类。碳酸盐岩中裂缝性背斜油气藏分布广泛,但以构造变形较为强烈的山前或其他发育褶皱背斜带的地区较为重要。最典型的要数扎格罗斯山前带中裂缝性背斜油气藏。在该带已发现的 50多个油气田中,有 20多个是裂缝性背斜油气藏,储量在 10亿桶以上的就有 6个(加奇萨兰、马伦、阿瓦兹 — 阿斯马里、阿加贾里 — 比比、哈基麦赫和帕扎南)。扎格罗斯山前带中裂缝性背斜油气藏中的加奇萨兰油田褶皱强度中等到较强,有 3套产油层:阿斯马里石灰岩(中 — 渐新统)、萨尔维克石灰岩(中白垩统)、卡米石灰岩(上侏罗统),裂缝把它们沟通,形成具有统一压力系统的巨厚块状储集体,油气柱高达 2100m。阿斯马里石灰岩之上为巨厚的上法尔斯膏盐层所封闭。加奇萨兰油田构造图和平面图一、背斜圈闭和油气藏二、断层圈闭和油气藏三、裂缝性背斜圈闭和油气藏四、刺穿圈闭和油气藏第二节 构造圈闭和油气藏四、刺穿背斜圈闭和油气藏(一)刺穿圈闭( 形成机理地下岩体(包括软泥、泥膏岩、盐岩及各种侵入岩浆岩)侵入沉积岩层,使储集层上方发生变形,其上倾方向被 侵入岩体封闭而形成的圈闭 称为刺穿圈闭。至于那些受岩体侵入影响,使储集层上拱发生变形、变位(断裂)形成的圈闭,称为隐刺穿的背斜和断层圈闭。四、刺穿背斜圈闭和油气藏(一)刺穿圈闭的形成机理刺穿圈闭除上倾方向被侵入岩体封闭外,储集层上方存在非渗透性岩层,下方和下倾方向被油气高等势面和非渗透性岩层联合封闭等因素的配合,构成一个闭合的低油气势区。刺穿圈闭同样是由通过储层顶面溢出点的构造等高线与刺穿岩体封闭线联合构成的闭合区加以确定的。由于刺穿作用总是伴生岩层的断裂。因此, 刺穿圈闭中储层上倾方向的封闭作用极少是由单一岩体构成的常与断层结合形成刺穿 二)刺穿油气藏的基本特征刺穿油气藏和刺穿 — 断层油气藏的基本特点是: 油气在上倾方向一侧被刺穿岩体,或刺穿岩体 下倾方向油(气)水边界仍与构造等高线保持平行或基本平行关系。刺穿油气藏中的储油气层,除盐帽中的岩性油气藏外,大多呈层状展布,具有较好的孔隙、渗透性,且相互连通。( 三 ) 刺穿油气藏的主要类型( 1)按刺穿央体的岩石类型,可分为盐岩、膏岩、软泥及它们的混合物、岩浆岩 4种,分别称为: 盐刺穿油气藏、膏刺穿油气藏、软泥或泥膏刺穿油气藏、岩浆侵入岩刺穿油气藏。乌克兰玛什夫气田构造图( A)和剖面图( B)Ⅰ 为与刺穿有关油气藏:①盐栓(核)遮挡油气藏、②盐帽遮挡油气藏、③盐帽内岩性油气藏;Ⅱ 为伴生的非刺穿油气藏:④背斜 — 断层油气藏、⑤断层油气藏、⑥岩性油气藏、⑦不整合油气藏( 2)按储集层与刺穿岩体的相互关系,可分为: ①盐(膏、泥)栓(核)遮挡圈闭和油气藏;②盐帽遮挡圈闭和油气藏;③盐帽内透镜状圈闭和油气藏。第三章 圈闭和油气藏第一节 圈闭和油气藏的概念及分类第二节 构造圈闭和油气藏第三节 地层圈闭和油气藏第四节 水动力圈闭和油气藏第五节 复合圈闭和油气藏1、概念地层圈闭: 凡是储集层四周或上倾方向因岩性变化或储集层上倾方向中断 — 剥蚀或超覆而被非渗透性岩层或不整合面所封闭而形成的闭合油气低势区 。地层油气藏: 聚集工业规模的烃类流体后的地层圈闭。2、分类一、岩性圈闭和油气藏二、 不整合圈闭和油气藏(一)岩性圈闭( 形成机理凡是储集层因岩性变化,其四周或上倾方向和顶、底为非渗透岩层所封闭而形成的圈闭称为岩性圈闭。储集层的岩性变化如果是在沉积过程中形成的,这种岩性圈闭又可称为 沉积圈闭( 。若是成岩后生过程中形成的,则可称为 成岩圈闭(可以是储集层的一部分变为非渗透遮挡而形成圈闭,也可以是非储集层的某些部分变为渗透性储集体,其四周或上倾方向和上方被封闭而形成圈闭。一、岩性圈闭和油气藏储集层四周均被非渗透岩层封闭的称 透镜型岩性圈闭 ,其位置由非渗透性边界限定;上倾方向和顶、底被非渗透岩层封闭的称 上倾尖灭型岩性圈闭 ,其位置由上倾方向非渗透性封闭线和储层顶面通过溢出点的构造等高线联合构成的闭合区加以确定。礁型圈闭 是一类较特殊的岩性圈闭,是与沉积环境和生物骨架沉积作用有关的圈闭,是具有良好孔、渗性的储集岩体(即礁体)上方和四周被非渗透性岩层封闭而形成的圈闭。(二)岩性油气藏的基本特点岩性油气藏含油气边界完全为非渗透性边界所限或其上倾方向和顶、底为非渗透性边界所限,前者下方和后者下倾方向的油(气)水边界与储层顶面等高线相平行。 透镜状或楔状岩性油气藏的储层(孔隙、渗透性岩体)有时连续性较差,但不同层位储集体可叠合连片,形成中小乃至较大的油气藏。礁型油气藏以储量较大、烃柱高,特别是以高产著称,世界上有 10口日产量达万吨以上的高产井,其中礁型占有4口。(三)岩性油气藏的基本类型岩性油气藏根据储层或储集体展布特征,可分为 透镜型 和 上倾尖灭型 两种基本类型 ,透镜型岩性油气藏可进一步分为 沉积型和成岩型 2种亚类。岩性圈闭和油气藏基本类型图示(据 1954)种。河道砂、三角洲分流河道砂、沿岸带分布的河口坝砂岩透镜体中油气藏大多属于碎屑岩透镜体中油气藏 。1.与沉积作用有关的透镜型岩性油气藏岸带附近常是透镜型砂岩体圈闭和油气藏富集地带。其中沿岸堡砂坝常大致平行岸线展布,有时不同层位的堡坝砂岩体及油气藏带的位置随岸线的变迁而改变其位置。若砂岩体分布面积较大,而且储层存在背斜构造,油气分布又受控于背斜时,这一部分不能称为岩性油气藏,若两者同时起控制作用则为复合(背斜 气藏。1.与沉积作用有关的透镜型岩性油气藏得克萨斯州南部墨西哥湾沿岸雅古 ·杰克逊砂岩(始新统 和弗里奥 ·维克斯堡砂岩(渐新统 上倾尖灭圈闭和油气分布图在岸带附近广泛发育向陆方向上倾尖灭的碎屑岩、粒屑灰岩,特别有利于形成上倾尖灭型岩性气藏。2、与沉积作用有关的上倾尖灭型岩性油气藏3、礁型油气藏礁型油气藏的主要类型:根据礁的形态特征及其与陆地关系,礁可分为:①岸礁 —— 发育于海岸边缘;②堡礁 —— 发育于泻湖与海盆之间;③环礁与马蹄礁 —— 发育于碳酸盐台地之上,环礁面向海盆,中心有一泻湖;④台礁、塔礁 —— 一般是全部或局部浸没在海水中的孤礁,生长迅速的称塔礁或柱礁。作为生长构造的礁体,礁顶面的构造等高线和礁体等高线大致可以圈定其分布范围。得克萨斯州斯库瑞县斯奈德 印第安纳油气田构造及油气分布图4.与成岩后生作用有关的不规则岩性油气藏成岩后生作用形成的不规则岩性圈闭和油气藏,以碳酸盐岩中与白云岩化和岩溶作用有关的最为重要。这类圈闭和油气藏中的储集体大多呈不规则透镜型。性圈闭和油气藏二、不整合圈闭和油气藏(一)不整合圈闭形成机理不整合圈闭是指储集层上倾方向直接与不整合相切、封闭而形成的圈闭。不整合圈闭的闭合面积是由不整合遮挡线与储集层顶面通过溢出点的构造等高线(或油气等势线)联合构成闭合区(或闭合低油气势区)。对于那些储集层在不整合面之上或之下,但没有与不整合面相切,而由其他因素作用而形成的圈闭,均不属于不整合圈闭和油气藏 。二、不整合圈闭和油气藏二、不整合圈闭和油气藏不整合圈闭中聚集工业规模的油气后称不整合油气藏。不整合油气藏的基本特点是 油气藏上倾方向为不整合遮挡(封闭线)所限,下倾方向的油(气)水界面与油(气)层顶面构等高线相平行或基本平行。不整合油气藏中的储集层可以是层状,也可以是呈块状,特别是由碳酸盐岩组成的潜山,常因侵蚀和溶蚀作用,在不整合面之下形成良好孔、渗带。(二)不整合油气藏的基本特征塔河油田油气藏分布特征奥陶系岩溶逢洞型油气藏(三)不整合油气藏的主要类型根据储集层与不整合面的关系,可以将不整合油气藏分为不整合面上和不整合面下 2个亚类:1、不整合面上的不整合油气藏不整合面位于储集层之下,并与其上倾方向相切,造成对储层上倾方向的封闭作用。A. 湖或海崖圈闭和油气藏; B. 谷侧圈闭和油气藏;C. 丘翼圈闭和油气藏; D. 构造翼部圈闭和油气藏1、不整合面上的不整合油气藏1972)将不整合面上的油气藏分为 4种类型,并分别称为: 湖崖(或海崖)圈闭、谷侧圈闭、丘冀圈闭、构造翼部圈闭 。委内瑞拉东部马图林盆地的夸仑夸尔油田主要产层为上新统陆相夸仑夸尔组,不整合于中新统和下第三系之上,产油层最厚达 233m,平均 63m,可分 8个砂层组。油层上倾方向不整合起主要封闭作用。此外,岩性尖灭、沥青封闭等多种因素在不同层组中都起一定作用,实际上是一多因素结合的地层圈闭。2、不整合面下的不整合油气藏是不整合油气藏的主体。储集层可以由碎屑岩、碳酸盐岩等沉积岩层组成,也可以由变质的结晶基岩所组成。无论哪一类储集层都受强度不等的褶皱、断裂以及侵蚀作用所改造,从而形成不同的内幕构造和古地貌特征。2、不整合面下的不整合油气藏根据不整合的古地貌特征 —— 成熟程度,将不整合面下的不整合圈闭分为 青年、成年和老年期地层圈闭 。青年期不整合圈闭:谷翼”谷肩”圈闭成年期不整合圈闭:Ⅱ A: “脊部”Ⅱ B: “谷地”Ⅱ C:“陡坡”Ⅱ D: “斜坡”2、不整合面下的不整合油气藏一般来说,青年期地层圈闭和成年期的“斜坡”和“谷地”圈闭和油气藏具有较大的隐蔽性,较难发现;潜山,特别是大型的潜山圈闭和油气藏较易于发现和勘探,也是最重要的不整合油气藏。老年期的削平圈闭和油气藏可以是大型低平隆起的块状油气藏,也可以是在区域性隆起背景上形成若干断续分布的油气藏,特别是碳酸盐岩发育区的削平油气藏。2、不整合面下的不整合油气藏潜山型的油气藏,按储集层的岩类可分为 3大类:碎屑岩、碳酸盐岩和结晶基岩。由碎屑岩组成的潜山型大油田以阿尔及利亚的哈西 迈萨乌得大油田、埃尔加西 — 埃尔阿格莱布、埃尔劳得 — 巴久尔等油田(下图)、澳大利亚的哈利布特大油田、利比亚的萨里尔大油田等最为著名。2、不整合面下的不整合油气藏阿尔及利亚哈西 ·a)碎屑岩型潜山油气藏 —— 哈西 ·迈乌得油田,主要储集层为寒武-奥陶系砂岩;巨厚三叠系膏盐层直接位于储层上形成封闭条件,生油层志留系页岩分布在油田外翼。2、不整合面下的不整合油气藏( b)碳酸盐岩型潜山油气藏 ——意大利格罗托尔列 —— 费拉琴纳气田意大利格罗托尔列 — 费拉琴纳气田横剖面图( 据 Высоцкий, 1979)3. 石灰岩; 4. 含气砂岩; 5. 含气石灰岩; 整合面下的不整合油气藏基岩油气藏中的油气可以有 3种来源:①上覆生油气岩;②基岩旁侧较低部位的生油气岩;③基岩旁侧较低部位的油气藏因倾斜或超载而向上倾方向溢出,进而运移到基岩中去。总之,基岩油气藏中的油气来自不整合面之上沉积岩系生油气层,以不整合面或断层为油气运移的主要通道。( c)基岩型潜山油气藏:指油气储集于盆地沉积岩基底不整合面下结晶岩系(变质岩和岩浆岩)中的油气藏。2、不整合面下的不整合油气藏基岩储集层以裂缝性为主,部分为基岩周围的残积砂。构造运动和风化作用是产生裂缝的主要营力。裂缝储集层的发育与构造运动强度、风化作用时间的长短和基岩本身的特征有关。潘钟祥教授( 1982)将构成中新生代盆地基底的前中生界(即古生界 — 元古界)沉积岩系中所形成的不整合面下的潜山型油气藏,凡油气源来自不整合面之上沉积岩系的,亦称之基岩油气藏。 这对我国华北地区奥陶系 — 震旦系中潜山油气藏勘探起重要指导作用。( c)基岩型潜山油气藏第三章 圈闭和油气藏第一节 圈闭和油气藏的概念及分类第二节 构造圈闭和油气藏第三节 地层圈闭和油气藏第四节 水动力圈闭和油气藏第五节 复合圈闭和油气藏概念水动力圈闭( :凡是储集层中因水动力和非渗透性岩层联合封闭,使静水条件下不存在圈闭的地方形成新的圈闭 。水动力油气藏:聚集工业规模的烃类流体后的水动力圈闭 。一 、 水动力圈闭形成机制(一)水动力概念 所谓水动力,可以看作是使储层中地下水发生流动的力。 1953)称为水的力场强(  )((二)水动力圈闭形成机制在水动力作用下,油、气的力场强度,应是净浮力和水动力的合力。油、气等势面(垂直油气力场强度)的方向也相应改变,向 油水界面向 向倾斜),油、气等势面与储层顶面构造等高线则不相平行。在这种情况下, 倾斜或弯曲的油气等势面可以使静水条件下不存在圈闭的部位,形成新的油气圈闭。这种圈闭称之为水动力圈闭。 它的闭合区可由闭合的油气等势(或等 圈定。油水、气水界面的倾斜度与水头梯度、流体密度差有着密切关系。)()(//(二)水动力圈闭形成机制油水界面和气水界面倾角与水头的关系式分别为:dh/w、 ρo, ρg 分别是水、油和气的密度。θo/
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本文标题:03 第三章 圈闭和油气藏2014
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