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第5章 圈闭及油气藏_图文

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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圈闭和油气藏的概念 *** 油气藏的形成 *** 油气藏的基本类型 ** 油气聚集单元 * 油气资源分布规律 第五章 油气藏及油气聚集 圈闭是指储集层中能够阻止油气运移,并使油气聚集、形成油气藏的一种场所。 封闭条件适宜的水动力岩性变化非渗透的不整合面封闭的断层盖层本身弯曲变形—遮挡物阻止油气向上逸散—盖层提供储集条件储集油气—储集层组成第一节 圈闭和油气藏的概念 一、圈闭 (概念 105 几种常见圈闭的遮挡物 盖层的 弯曲变形 封闭性 断层 断层对盘的 非渗透岩层 储层上倾方向 的非渗透岩层 不整合面及上 覆非渗透岩层 遮挡物阻止油气侧向逸散,起到遮挡条件 105 储层顶面构造图及其立体图 二、圈闭的度量 1、溢出点 油气充满圈闭后,最先从 圈闭中溢出的点。 2、闭合面积 通过溢出点的构造等高线 圈出的封闭面积。 3、 闭合高度 从圈闭的最高点到溢出点 之间的海拔高差。 闭合面积 闭合高度 P P 105 三、油气藏的概念 油气藏是地壳中油气聚集的最基本单元 油气在单一圈闭中的聚集,具有统一的压力系统和油水界面。 同一套储层,三个油藏 三套储层,三个油气藏 1井 2井 106 四、油气藏的度量 2、 含油气面积 3、油气藏高度 1、含油气边界 油、气、水的分布: 三个参数: 107 1、含油气边界 四、油气藏的度量 外含油边界 油水界面与油层顶面的交线 → 含油边界 内含油边界 油水界面与油层底面的交线 → 含水边界 气顶边界 油气界面与油层顶面的交线 107 四、油气藏的度量 内(外)含油气面积 内(外)含油边界所圈定的面积。对油 藏而言,外含油面积也称含油面积。 含气面积 气顶边界所圈定的面积。对于纯气藏,则为气水边界所圈定的面积。 2、 含油气面积 107 四、油气藏的度量 油藏高度 油水界面到油藏最高点的高程差,当 有气顶时,则为油水界面与油气界面 之间的高程差(含油高度)。 气藏高度 3、油气藏高度(含油气高度) 油气藏高度 油气界面到油气藏最高点的高程差, 对于纯气藏,则为气水界面与气藏 最高点的高程差。 油水界面到油气藏最高点的 高程差。 107 第二节 油气藏的形成 油气藏的形成过程,就是在 烃源岩层、储集层、 盖层、运移、圈闭和保存等成藏要素 及其 时空有效匹配 下,油气从分散到集中的转化过程;归纳起来,油气藏形成的基本条件即为: 109 充足的油气来源 有利的生储盖组合 有效的圈闭 必要的保存条件 油气藏形成的 基本条件 盆 地 盆地 面积× 104积岩系发育状况 烃源岩发育状况 可采储量× 108t(特大油气田数 时代 厚度( m) 体积× 104代 岩性及厚度 波斯湾 240 J、 K、 E、5000均 3000 3、 1为主 碳酸盐岩为主,最厚 4000米, 平均 1000油: 1231 气: 73万 28个 西西 伯利亚 230 J、 最厚 4000均 2600 600 泥岩, 500油: 138 气: 45万 8个 墨西 哥湾 110 厚 12000 平均 4000 545 泥岩为主,部分为碳酸盐岩,1000油 个 马拉开波 85 K- 最厚 10000 平均 4600 - N , 土岩,厚 159000米 油 73 2个 伏尔加 65 平均 3100 2岩, 200油: 个 阿尔及利亚东戈壁 41 00060 页岩, 200米 油: : 29940 3个 北海 62 厚 8000 00 J、 部分为 岩为主 油 34 气: 18408 4个 尼日尔河三角洲 6 般 4000大 12000 30 泥岩, 1000油 27 气 11200 大油气田 6个 美国西内部 000 85 C、 P 泥岩, 2001个 松辽 —N 最厚 6000 平均 3000 泥岩, 500油: 56 气: 1万 1个 渤海湾 、 R 、 Q 10000± 125 泥岩大于 500米,最厚 10001个 注:特大油田 >10亿吨,特大气田 >1万亿立方米 世界 12个大含油气盆地 61个特大油气田 (拥有世界石油及天然气 >50%储量 ) 109杉矶 z 大于 6000 N 泥岩, 2000油: 4 生烃凹陷与油气分布的关系 111 源控论 二、有利的生储盖组合 生储盖组合 烃源岩层、储集层、盖层在时间、 空间上的组合形式或配置关系。 基本概念 生储盖组合类型: 不连续的生储盖组合连续的生储盖组合烃源岩层与储集层在时空上的连续性 112 上覆式 互层式 下伏式 烃源岩层 二、有利的生储盖组合 连续的生储盖组合: 特点 —烃源岩层、储层在时间上为连续沉积,且空间上相邻。 指状 交叉式 透镜式 有利的生储盖组合:互层式、指状交叉式、透镜式 有利的生储盖组合:烃源岩层和储集层接触面积大,对油气的输导能力强, 烃源岩层生成的油气能及时运移到储集层中,其上有 高质量的盖层。 113 二、有利的生储盖组合 不连续的生储盖组合: 特点 —烃源岩层、储层在时间上不是连续沉积的,在空间上既可 相邻、也可 不相邻 ,两者以不整合面或断层面沟通。 任丘古潜山油田:新生古储 阿尔及利亚的哈西 ·迈萨乌德油田:新生古储 不整合型: 烃源岩层、储岩层由不整合面沟通 上覆式 下伏式 113 断层型 : 烃源岩层一般位于储集层下方,油气通过断层向上 运移进入断层一侧或两侧的储集层。即下生上储 不连续的生储盖组合: 二、有利的生储盖组合 断层式 有利生储盖组合各种不整合式 113 互层式、指状交叉式、透镜式和各种不整合式 对油气的聚集是最有利的,因此是有利的生储盖组合。 三、有效的圈闭 有效:捕集了油气的圈闭;无效: “ 空 ” 或为水充填; “大、早、近、保 ” 大 → 圈闭有效容积大; 早 → 圈闭形成时间早于或等于油气区域运移时期; 近 → 距油源区近,在油气运移路线上; 保 → 保存条件好。构造运动和水动力对圈闭有效性有影响。 114 油气源 四、必要的保存条件 1.地壳运动 ① 导致地壳上升剥蚀,油气逸散; 克拉玛依油田黑油山 沥青封闭油藏平面图 116 四、必要的保存条件 ② 产生断层,提供油气运移通道或破坏油气藏; 柴达木盆地 油砂山油田 116 ③ 导致溢出点抬高或地层倾斜方向变化,破坏了原有 圈闭的完整性,导致油气重新分布; 一般认为,地壳运动不剧烈的地区有利于油气藏的保存。 四、必要的保存条件 116 ① 破坏圈闭; ② 少部分 → 固态沥青矿物 , 大部分 → 低碳数烷烃演化; 2.岩浆活动 ③ 冷凝之后可成为良好的储集体或遮挡条件; 成藏前发生的岩浆活动对油气的生成、储集与遮挡 都有利,但成藏后的岩浆活动对油气藏有破坏作用。 四、必要的保存条件 116 3.水动力环境 ① 将油气冲走; ② 携带氧气,使石油氧化变质; 因此,一个相对稳定的水动力环境也是油气藏 保存的必要条件之一。 四、必要的保存条件 116 第三节 油气藏的基本类型 根据流体性质分: 油藏、气藏、油气藏 层状、块状、不规则状 构造、地层、混合 陈荣书据圈闭的主导封闭因素 —构造、地层、水动力、复合 117 不同因素复合构造、地层和水动力等复合单斜型背斜型、鼻状构造型、水动力岩性尖灭、岩性透镜体岩性遮挡、生物礁地层超覆、地层不整合地层刺穿接触背斜、断层、裂缝性、构造根据圈闭的成因及其主导封闭因素: 117 √ √ √ 一、构造油气藏 由于地壳运动,使地层发生变形或者变位而形成的圈闭,称 构造圈闭 ,在构造圈闭中油气的聚集,称 构造油气藏 。 重要的油气藏类型 117 1.背斜油气藏 在地质作用下,储集层呈拱起的背斜,其上方为非渗透性盖层所封闭,形成背斜圈闭,其中聚集了油气而形成。 挤压背斜油气藏 √ 底辟拱升背斜油气藏 √ 基底升降背斜油气藏 披覆背斜油气藏 滚动背斜油气藏 118 挤压背斜油气藏 分布: 褶皱区的山前、山间坳陷内 ——我国主要分布在西部含油气区。 成因: 与侧向挤压为主的褶皱作用有关。 典型实例: 酒泉盆地老君庙油田 特点: 背斜两翼比较陡 , 一般不对称 , 闭合高度较大 、 常伴生逆断层 。 118 老君庙背斜油田 对称背斜圈闭,南翼 20、北翼 60,被逆断层切割 一、构造油气藏 —挤压背斜油气藏 119 底辟拱升背斜油气藏 成因: 与 地下柔性物质的 活动有关。 与上覆地层密度倒置 、 又 受到不均衡压力作用所致 底辟拱升背斜油气藏 刺穿接触油气藏 岩盐、泥质岩、石膏 典型实例: 江汉盆地王场油田、科威特布尔干油田 特点: 地层倾角上缓下陡。 119 江汉盆地王场油田 一、构造油气藏 —塑性拱张背斜油气藏 120 2、断层油气藏 —储集层沿 上倾 方向受 断层遮挡 所形成的圈闭中的油气聚集。  断层对油气藏的形成具有双重作用: 遮挡物 ——封闭遮挡作用(封闭性) 油气运移的通道 ——通道和破坏作用(开启性) ( 1)平面封闭性: 断层线必须位于储层的上倾方向,且与储层顶面 构造线相闭合。 122 构造 平面图 构造 剖面图 断层圈闭的封闭性 ( 2)剖面封闭性( 纵向上 ): 断层性质 :压性、扭性断层封闭性好,张性断层较差。 断面产状 :缓:易封闭;陡:封闭性差。 断开地层岩性 :软地层(泥岩等)多时:封闭性好; 脆性地层多:封闭性差 断层带内流体活动 :流体中溶解物沉淀 → 封闭; 沿断层带运移油气被氧化、沥青化 → 封闭。 2、断层油气藏 —断层在油气藏形成中的作用 122 断层两侧岩性接触情况对断层圈闭封闭性的影响 2、断层油气藏 —断层在油气藏形成中的作用 ( 2)剖面封闭性( 横向上 ): 断层两盘岩性组合及配置关系 砂岩不见面 123 ( 3)断层油气藏的类型: 按断层性质分类 ② 逆断层遮挡油气藏 —— 逆 断层与倾斜储层组成的油气藏 ① 正断层遮挡油气藏 —— 正 断层与倾斜储层组成的油气藏 坨庄 某一断层油气藏 柴达木盆地冷湖油田 某一断层油藏 124 由于纵向上沉积连续性中断而形成的圈闭 —地层圈闭 其中聚集了油气 ——地层油气藏。 二、地层油气藏 不整合油气藏(地层不整合覆盖、地层超覆) 生物礁油气藏 128 1、地层不整合油气藏 储集层由于纵向沉积连续性中断而形成的圈闭(即与地层 不整合面有关 的圈闭)中的油气聚集,即地层不整合油气藏。 地层不整合遮挡油气藏 ——不整合面以下 地层超覆油气藏 ——不整合面以上 128 地层不整合遮挡油气藏: 古突起或古构造被剥蚀后,又被上覆非渗透性岩层覆盖 而形成的圈闭中的油气聚集。 二、地层油气藏 —不整合油气藏 潜伏剥蚀突起油气藏 古潜山油气藏 潜伏剥蚀 构造油气藏 128 二、地层油气藏 —不整合油气藏 任丘油田古潜山油藏 潜山油气藏 129 潜伏剥蚀构造油气藏: 金家油田潜伏剥蚀构造油藏 石油沟油田地层不整合遮挡油气藏 二、地层油气藏 —不整合油气藏 130 地层超覆油气藏 : —— 储集层超覆在不整合面之上 ① 油气分布受地层超覆面和底部不渗透层控制; ② 含油范围受地层超覆线与构造等高线交切的闭合面积控制; ③以层状油气藏为主 二、地层油气藏 —不整合油气藏 132 2. 生物礁 油气藏 生物礁油气藏特点: ①块状油气藏为主、有统一油水界面 ②储量大、产量高; ③油气分布受生物礁四周不渗透层控制; ——良好储集条件的生物礁上覆不渗透岩层 → 聚集油气 由珊瑚、层孔虫、藻类 等造礁生物原地堆积而 成的碳酸盐岩建造。 132 岩性油气藏 岩性油气藏 三、岩性油气藏 由于沉积作用,使地层岩性发生变化所形成的圈闭,称为岩性圈闭,圈闭中聚集了油气,即岩性油气藏。 133 泌阳凹陷双河砂岩 上倾尖灭油气藏 1、尖灭型岩性油气藏 (岩性尖灭油气藏) 二、地层油气藏 —岩性油气藏 133 原苏联卡杜辛油田 渐新统砂岩尖灭油气藏 特点: ① 剖面上呈层状或羽状分布; ②含油层组多,油气富集程度高 2、透镜型岩性油气藏 (透镜体油气藏) 二、地层油气藏 —岩性油气藏 东营凹陷营11块 砂岩透镜体油藏 135 鄂尔多斯盆地马岭油田 砂岩透镜体油气藏 ①规模小、厚度薄、含油面积不大; ②成群成带状分布; ③油层压力高、原油性质好; 特点: 习题一 圈闭及油气藏分析 • 一 、目的 • 二、已知资料 • 三、作图方法及步骤 • 四、习题要求 第四节 油气聚集单元 油气藏 油气聚集带 油气田 含油气盆地 地壳中油气聚集的最小单元 最大的油气聚集单元 含油气盆地内部的 次级油气聚集单元 137 一、含油气盆地 “没有盆地 , 没有石油 ” (de ——法国地质学家 罗东 ), 1980, 石油地球动力学 ( 1)地貌盆地: 是指陆地表面或海底的地形凹地,其中可有较厚沉积 物,也可只有少量沉积物。它们有的被水体所占据,形成 海盆和湖盆,有的直接暴露在大气之下,成为一个干盆。 1、关于 “ 盆地 ” 油气聚集单元 —含油气盆地 139 地壳上具有统一地质发展史 , 长期以沉降为主 , 发生过油气生成 、 运移 、 聚集过程 ,并存在工业性油气藏的沉积盆地 。 ( 3) 含油气盆地 : ( 2)沉积盆地: 某段地质历史时期,地壳上曾不断下沉接受沉积,沉 积物厚度明显大于周缘地区的洼陷区域。沉积盆地的时代 就是沉积物在盆地中堆积的时期。 油气聚集单元 —含油气盆地 140 世界含油气盆地分布略图 油气聚集单元 —含油气盆地 140 造山型裂谷型克拉通活动论板块构造说 )(2、含油气盆地的分类 油气聚集单元 —含油气盆地 141 油气聚集单元 —含油气盆地 中间地块型—山前坳陷地台边缘斜坡型—山前坳陷山间坳陷型山前坳陷型地台内部坳陷型槽台说(固定论)143 渤海湾盆地 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 济阳坳陷 (东营凹陷 ) 东辛构造断裂带 辛 10、 11断块 3、含油气盆地构造单元划分 基本构造单元 一级构造 单元 二级构造单元 (构造带) 三级构造单元 (局部构造) 沉 积 盆 地 隆起、坳陷、斜坡 长垣、背斜带、断裂带、挠曲带、单斜带、 岩相变化带、超覆带、尖灭带、盐丘带 穹隆、背斜(短轴、长轴)、鼻状构造、底辟构造、断块、潜山、向斜、生物礁块 亚一级: 凹陷、凸起 含油气 盆地 含油气区 油气聚集带 油气田 油气聚集单元 —含油气盆地 140海湾盆地构造单元划分 140西隆起区 济阳坳陷及滩海地区,勘探面积 26200包括东营、沾化、车镇、惠民四大凹陷及陈家庄、义和庄、滨县、广饶、青城等凸起 东营凹陷油气分布及勘探形势图 二、油气田 油气聚集单元 —油气田 潜山、盐体刺穿—复合型不整合、岩性、生物礁—地层型背斜、断层(块)—构造型控制因素二、油气田 受局部构造、地层岩性因素控制的, 同一产油面积上油气藏的总和。 油气聚集单元 —油气田 137 1.构造型油气田 ——以背斜油气藏为主, 也有断层及地层油气藏。 受构造因素控制的同一产油面积上油气藏的总和 葡萄花油田 ( 1)背斜油气田 卧龙河气田 王场 油田 孤东 油气聚集单元 —油气田 138 ——受多条断层控制的单斜或不完整背斜构造背景, 油气藏主要为断层油气藏,也有少量地层油气藏。 ( 2)断层油气田 永 12块断鼻油气田 营 13断 块油田 油气聚集单元 —油气田 138 2. 地层型油气田 受生物礁控制生物礁型油气田完全受沉积条件控制的岩性油气田受不整合面控制不整合油气田:::受不整合面或岩性等因素控制的同一产油面积内油气藏的总和。 油气聚集单元 —油气田 138 美国堪萨斯州格林乌德县契洛期油田 岩性油气田 油气聚集单元 —油气田 138 生物礁油气田 油气聚集单元 —油气田 138 潜山复合型油气田 ——构造 +地层控制 油气聚集单元 —油气田 138 三、油气聚集带 受同一个二级构造单元控制的,具有相似 地质构造特征 和 油气聚集条件 的一系列油气田的总合。 受生物礁控制生物礁型油气聚集带沉积条件控制单斜型油气聚集带:受完全受断层控制断裂型油气聚集带受背斜带控制背斜型油气聚集带:::油气聚集单元 —油气聚集带 138 长垣:巨大而狭长的不对称背斜构造带 , 褶皱平缓 。 大庆长垣油气聚集带 138 酒泉盆地山前背斜油气聚集带 油气聚集单元 —油气聚集带 138 北大港同生断裂型油气聚集带 油气聚集单元 —油气聚集带 138 东辛断块型油气聚集带 油气聚集单元 —油气聚集带 138 泌阳双河油气聚集带 油气聚集单元 —油气聚集带 138 一 、 地理分布 第五节 油气资源分布规律 普遍、广泛性 不均一性(地区、深度、时代) 波斯湾、马拉开波、西西伯利亚、伏尔加-乌拉尔、墨西哥海岸、阿尔伯达等 25个大型含油气盆地拥有世界油气储量的 86%。 148 一、油气在地理上的分布 149 世界石油储量的 56%分布在 24 ° ~ 42° 纬度带内 一、油气在地理上的分布 149 侏罗系 ——占世界石油储量的 42%; 白垩系 ——占世界石油储量的 第三系 ——占世界石油储量的 二、地史上分布 三、埋深上的分布 —油藏近 6000m、凝析气藏达 7000m、 气藏可达 8000m。 —80%油气储量分布在 600~ 3000m, 平均深度 1465m。 150 前两节要点 1、掌握概念:圈闭、油气藏、生储盖组合 2、掌握圈闭的组成,理解溢出点、闭合高度、 闭合面积的含义,学会度量圈闭、油气藏; 3、了解描述油气藏的各种术语; 4、详细掌握油气藏的形成条件; 5、理解地壳运动与油气藏形成之间的关系(思考题) 1、掌握圈闭和油气藏的成因类型; 2、理解各种油气藏的含义,学会识别各类油气藏; 3、分析断层在油气藏形成过程中的作用。 4、概念:油气田、油气聚集带、含油气盆地 5、熟悉油气田和油气聚集带的分类; 6、了解含油气盆地构造单元划分; 后三节要点
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