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第三章 圈闭和油气藏

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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第三章 圈闭和油气藏 第一节 圈闭和油气藏基本理论 地壳内能聚集和保存油气的地质体或 天然 容器 。 圈闭要素: ( 1)储集层; ( 2)封闭条件。 油气藏:油气藏是指圈闭中具有工业价值的油气聚集体。 一、圈闭和油气藏概念 (一)圈闭概念 (二)圈闭概念内涵沿革 圈闭概念内涵是由片面到全面、由现象到本质的沿革。 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) 。 1934) 首先提出“圈闭”这一术语来表示聚集和保存油气的场所,指出 凡是能聚集并保存油气的地质体 ,都称作 圈闭 。 圈闭的概念涵盖范围得到扩大,但仍然没有表明圈闭的本质。 换言之,油气由高势向低势区聚集。这个概念指出了油气圈闭的本质, 为圈闭形成机理的研究奠定了理论基础 。这个概念指出了油气圈闭的本质,为圈闭形成机理的研究奠定了理论基础。 事实上,油气能够在充满地下水的环境中聚集和保存是一个物理(或流体力学)现象。 1940, 1953)在研究地下水动力学和流体势的基础上,明确指出油气圈闭位置总是在油气势最小的地方, 油气圈闭的概念本质上是指非渗透层和油气等势面所围限的相对低油气势空间。 (一)流体势概念 流体势( φ)有三个常用的概念: ( 1)单位质量流体所具有的机械能(重力势、流体压力势和动能)( 1940, 1953)。 ( 2)单位重量流体所具有的势能(流体头,如水(压)头) — 地下水动力学等工程领域使用。 ( 3) Φ= P+ ρ g z (折算压力)或 Φ=K/μ× ( P+ ρ g z)(渗流速度势) ( 应力为正) —— 盆地模拟等等领域也常使用。 当流体运动速度很小(动能忽略)上述三个概念内涵是等价的。 我们采用的流体势定义是: 单位质量流体所具有的势能 ( 1953 )。 二、流体势计算及其与圈闭、油气藏的关系 (二)流体势的计算 设:有直角坐标系 下水中的地下水压力梯度方向为空间任意曲线(族) 在流体压力场中某 流体微元 体积为 dl , 质量为 度为 ρ。则: 流体微元 沿 4克服重力所做的功 d( Φg)和克服流体压力所做的功d( φp)分别是: d(Φg)=(dm g). )=dm g d(φp)=p+dp) = dv 上式中 g=g k ( (如果用 则 g= — g k。 我们在这里不采用这一种表示方法 ), θ为流体维元运动方向与 单位质量的流体微元 d( Φ) = d( Φg) / d( Φp) / = g ( 3 上式中 ρ为流体微元的密度。 势能具有相对性 , 是相对基准点 ( 0势点 ) 而言的 。单位质量的流体由基准点 (动到 (x, y, z)所需要的总功就是相对基准点的流体势 ( φ) , 即: Φ= g( z- +∫p ( 3 式 ( 3中 式 ( 3是计算流体势基本表达式 。 由于基准点位置的任意性 , 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 , 0势点是假想点 ) , 则: Φ= p ( 3 上式中 个大气压。式( 3广泛应用的流体势计算表达式 由于流体的密度是压力的函数( ρ=ρ( p)),不同流体的密度对压力响应不同,下面分别讨论各种流体势的计算。 1. 不可压缩流体 水和油 近似地可以看作是 不可压缩的流体 。 根据 ( 3式 , 则水势 ( Φw) 和油势 ( Φo) 分别为: Φw = ( 3 Φo = ( 3 ( 3( 3中 P=p- 压差。 水势和油势存在下列简单关系: Φo =ρw /ρ ρw- ρo) ρo ( 3 在静水压力场中 , 当地下水的中某点的高程为 地层压力为 则 p= w g( z) , 根据 ( 3和 ( 3式 , 各点水势 ( Φw) 和油势 ( Φo) 分别为: Φw ≡g ( ) /ρw(常数) ( 3 Φo =( 1ρo) + ( ρw /ρo) g +( ) /ρo ( 3 。 2. 可压缩的流体 气体密度 ( ρg) 对压力变化很敏感 , 一般只能用 ( 3式表达气势 。 对于等温理想气体 , 压力与气体密度成正比 。 根据 ( 3式 , 气势 ( Φg) 表达式为: Φn (p/ ( 3 ρ 1个大气压)下的密度。令 P= p/们定义其为 压比 (无量纲),有: Φ n( P) ( 3 ( 3式是 Φ 对于静水压力场中等温理想气体,当地下水的中某点的高程为 层压力为 p= w g( z),根据( 3,等温理想气体气势( φ: φ g z +( ρ ρw g( z)) / ( 3 (三)流体头的计算 将 ( 3( 3和 ( 3式两边同除 g, 得到水头 ( 、 油头 ( 和等温理想气头 ( 分别是: z+P/( ρ ( 3 z+P/( ρ ( 3 z+ ( ρg0 g) P) ( 3 上式右边的第一项称为高程头 ( z) 。 第二项称为压力头 ( 。 水头和油头 、 等温理想气体气头之间分别存在如下简单关系: ( ρw /ρo) ( ρw— ρo) z /ρo =μo— νo ( 3- 16) z+ ( ρg0 g) 1+ (z)ρ ( 3- 17) 在静水条件下 ( , 与 , 因此 , 渗透层顶面构造等高线上各点的油头相等 。 在地下水研究领域,把含水层的各点压力产生铅直水 “柱” (水压计, 所能达到的高程来衡量含水层的水头。当含水层很薄以至接近曲面时,其水“柱”顶点就组成曲面,该曲面就是 测势面 ((参见下图) 。推而广之,地下水某求势面 (各点的水(或油、气)头所确定的铅直水(或油、气)“柱”顶点组成的对应曲面称为该求势面的水(或油、气)的“ 测势面 ” 。换言之,由基准面(通过基准点的水平面 — 海平面,但通常不是零势面)到测势面测得的铅直距离就是求势点的水(或油、气)头。测势面是虚构的曲面。 水 测势面 的概念( 1953) 显然,由于水头、油头、气头的基准面是相同的( z=0),它们的测势面各不相同。 (四)流体势与圈闭、油气藏关系 因为 流体总是从其高势点向低势点位移 ,因此,非渗透层和通过溢出点的油(或气)等势面所围限的相对低油气势空间就构成了圈闭。所谓 溢出点 , 是指假想一个圈闭逐渐被油(或气)充满,油(或气)总会从一个点开始溢出到其他圈闭(或其他位置),这个点就是溢出点 。除非渗透层(如:盖层)外,流体势的空间分布规律决定了油气圈闭的位置、形状、大小等几何学特征。 下面就静水和动水条件下讨论流体势与圈闭、油气藏的关系。 ( 1) 静水条件 在静水条件下 , 对 ( 4式两边求关于 有: φz’( z) = ( 1— ρw / ρ) ( 4 因为 ρ w> ρ ( ρ g),所以 φ ( z)随 且油或气的等势面水平。那么,在静水条件下,低势空间是在高程高(埋深浅)的部位。如果低势空间的垂直方向上方有下凹的非渗透层(如:背斜),就形成圈闭。 在静水条件下,地下水中的油或气藏内部的油或气势不是随 是等油势或等气势的,油或气藏内部的油或气是静止的。 ( 2) 动水条件 在动水条件下 ( 地下水势不是常数 ) , 油或气的等势面一般是复杂的空间曲面 。 如果油或气势梯度相反的方向有非渗透层 , 无论非渗透层空间几何学特征如何 ( 下凹 、 平面 、 甚至是上凹 ( 如:向斜 )) , 就有可能形成圈闭 。 圈闭的位置相对静水条件下的 ,一般沿水流方向移动 , 移动的距离取决于流体势的具体特征 。 水头、油头以及气头能直观的反映流体势的相对大小,由此可以较方便地确定油气的圈闭。 1953)列举了利用以油头确定动水条件下油圈闭示例(图 3该示例中 压力头和封闭面高程关系如图 3)所示(以S点为例)。 ( ρw /ρo) ( ρw— ρo) z /ρo =μo— νo 因为油等势面与气等势面形态等的不同 ( 甚至不同的油有不同的等势面 、 不同的气有不同的等势面 ) , 油圈闭和气圈闭大小和几何学特是不同的 。 因此 , 在静水条件下油圈闭和气圈闭具有统一性 ,在动水条件下油圈闭和气圈闭需要分开考虑 。 油圈闭和气圈闭的溢出点位置 、 几何学特征取决于 油和气各自等势面 空间几何学特征和非渗透层面的空间几何学特征 。 在动水条件下 , 如果地下水的势是稳定的 , 地下水中的油或气藏内部的油或气势是等油势或等气势的 , 油或气藏内部的油或气是静止的 。 但如果地下水的势不是稳定的 , 地下水中的油或气藏内部的油或气势会是较复杂情况 , 油或气藏内部的油或气不是静止的 。 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 一般一个圈闭与一个溢出点对应 。 在十分特殊情况下 , 油 ( 或气 ) 也可以同时从若干点或 ( 或和 ) 线段溢出 , 这些点或线段还是只确定一个圈闭 , 该圈闭具有多溢出点或“ 溢出线 ” 。 对于静水 , 溢出点是储集层顶面两根等高线的切点 ( 如: 图 3点 ) , 或者储集层顶面等高线与其他封闭面 ( 如:封闭性断层面 ) 的切点 ( 如: 图 3 , 等 。 但是 , 切点不一定是溢出点 。 溢出点高程比圈闭周围其他可能溢出油气的点都要高 , 故在静水条件下也称 最高溢出点 。 有时可能出现两个圈闭共享同一个溢出点(如: 图 3。一个圈闭内部不能出现溢出点。如果在一个地区若干圈闭联合形成一个大的 “ 统一圈闭 ” ,则它好象也有“ 溢出点 ” (如: 图 3,但它不是最高 溢出点 , 不是真正 的溢出点。这类 “ 统一圈闭 ” 不是单一圈闭,可以称为一个特定地区的一个 “ 联合圈闭 ” 或 “ 复式圈闭 ”( “ 复式圈闭 ” 的 “ 溢出点 ” 位置随图幅范围的不同而不同,没有客观性。我们所指的一个圈闭是单一圈闭,它的溢出点位置和圈闭几何学特征是客观的。在没有作特别说明是 “ 复式圈闭 ” 时, 一个圈闭默认含义是指单一的圈闭 。 2. 确定闭合高 在静水条件下闭合高是指闭合顶点到通过溢出点等势面的距离 ( 如:图 3。 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。但如果非渗透层面是平面( 图 3或者通过溢出点的等势面是平面( 图 3可以分别定义为:通过溢出点的等势面各点到非渗透平面的垂直距离中最大值,或者非渗透层面各点到通过溢出点等势平面的垂直距离中最大值。 对于动水,溢出点通常是倾斜的等势面与非渗透层面交线中两根交线的切点(如:图 4点和图 3 ,等。但通常不是等势面与非渗透层面的切点。等势面与非渗透层面不相切时,同样可以存在圈闭,同样可以有两根交线的切点 。真正的溢出点是圈闭周围各个可能 “ 溢出油气 ” 点中的 最小势点 ,或称 最小势溢出点 。 3. 确定闭合面积 闭合面积一般是指通过溢出点等势平面与非渗透面交线所围限面积的水平投影 。 在静水条件下,因为等势平面与非渗透面交线与构造等高线平行,闭合面积就是溢出点构造等高线所限的面积。如: 图 3 图 3 溢出点 ” 点线 )与断层面和储集层尖灭线也共同围限的 “ 复式圈闭 ”面积,这种圈闭的面积可能会随图幅范围扩大而扩大,不是单一圈闭面积。 4. 确定圈闭内有效储集层比例 效储集层内可能夹有非渗透夹层 , 扣除非渗透夹层的储集层才是有效储集层 。 5. 确定圈闭内有效储集层的有效孔隙度 完成上面头三个步骤就可以确定圈闭空间,进而利用有效储集层及其有效孔隙度计算圈闭内的有效容积大小。严格做法应该是,用变孔隙度代替常量孔隙度,用积分方法计算圈闭的有效容积。 (二)油气藏的度量 油气藏的度量是指评价一个圈闭内油气藏的体积。 1. 有关概念 (参见图 3 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。 含油(气)边界: 圈闭内油水界面与储集层顶面的交线 。 含油(气)面积: 含油边界所围限的面积 。 油环: 油气藏中含气边界与含油边界所围限的环状区域 。 气顶: 油气藏中气位于顶部,该气藏或聚集体称为气顶 。 上述概念一般适用于静水条件,对于动水,上述概念意义要视具体势情况而定。 2. 油气藏度量 综合油(气)柱高度、含油(气)面积或油环面积等参数便可计算油(气)藏中的油(气)体积。油(气)藏中的油(气)体积与这些参数呈正变关系。严格计算方法是,用变孔隙度代替常量孔隙度,用积分方法计算油(气)藏的体积。显然,油(气)藏的体积小于或等于圈闭的有效体积。 大类 构造圈闭 地层圈闭 水动力圈闭 复合圈闭 亚 类 地层圈闭 构造圈闭 水动力圈闭 地层 —水动力圈闭 四、圈闭和油气藏分类 我们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( 表 3 油气藏分类与圈闭分类一一对应。 思考题 1. 解释下列名词:圈闭和圈闭要素、流体势、溢出点、闭合高度、闭合面积、油(气)柱高度、含油(气)边界、含油(气)面积、油环。 2. 说明油、气、水等流体势的计算,并简述流体势与圈闭的关系。 3. 如何度量圈闭和油气藏? 4. 简述圈闭和油气藏的分类。 侧向 披覆 垂向 隔层 油层 储层 断层 裂缝 第二节 构造油气藏 克拉 2背斜 跟背斜有关的油气藏 差异压 实现象 潜山披覆油气藏 古潜山 潜 山 披覆背斜油气藏 在相对稳定的地区,由于基底隆起使沉积盖层发生变形而形成的背斜圈闭中的油气聚集 跟刺穿构造有关的油气藏 地下深处的岩浆侵入并刺穿上覆沉积岩层,岩浆冷凝后而成的岩浆体成为储集层上倾方向的遮挡物,即形成岩浆岩体刺穿接触圈闭,其中聚集了油气,称岩浆刺穿接触油气藏 • 位于天山一间房的岩浆侵入现象 跟裂缝有关的油气藏 是指油气储集空间和渗滤通道主要靠裂缝或溶孔 (溶洞 )的油气藏。 由于构造作用,加上其他后期改造作用,使岩石在局部地区产生了裂隙和溶洞, 可形成裂缝性圈闭。油气在其中聚集则形成裂缝性油气藏。 裂 缝 油 气 藏 • 加奇萨兰油田( 9702100m)构造平面及剖面图 断层有关的油气藏 隔层 油层 储层 塔里木杨叶油苗示断层的破坏作用 图 3水条件下圈闭的溢出点( Y)、圈闭面积(斜线部分)、闭合高度( H)及油气藏中油水和油气界面油柱高度( 油环等 构造圈闭: 构造变形(连续的或不连续的)成的圈闭 。 构造油气藏: 处于构造圈闭中的油气藏 。 构造圈闭和油气藏共有五种。 一、背斜油气藏 背斜油气藏: 储集层及盖层形成的背斜构造圈闭中的油气藏 。 (一)背斜圈闭形成机理 非渗透性盖层下方为层状储集层形成的背斜,便形成背斜圈闭。 在静水压力条件下,背斜核部为储集层顶面以下的相对低势区。 圈闭顶点即为储集层形成的背斜最高点;圈闭面积为通过溢出点背斜储集层顶面等高线所围限的面积(图 3 (二)背斜油气藏基本特点 )水界面近水平,其与储集层顶面交线与储集层顶面等高线平行。如图 3柱高度等于 或小于闭合高度。 第二节 构造油气藏 (气)藏具有较大的规模,特别是多层油(气)藏连通形成的块状油(气)藏。如图 3 3 一储集层中 常具有统一的压力系统。在同一压力系统中具有同一油(气)水界面近水平(如图 3事实上,多层具有独立压力系统背斜圈闭是多个背斜圈闭的纵向上联合。 图 3西伯利亚麦德维热特大气田构造图和剖面图 (据 975) 图 3塔斯气田剖面图( 1966) 1属 A( 1 B( 5 C( 7), D( 8)四个气田 图 3庆油田构造和剖面示意图(据大庆油田科学研究设计院,1977) (二)背斜油气藏类型 按背斜成因分: 1. 后生背斜油(气)藏 : 储集层及盖层沉积、固结成为水平岩层以后,发生褶皱作用形成的后生背斜圈闭,其中油(气)藏为后生背斜油(气)藏。 2. 同生背斜油(气)藏: 储集层及盖层沉积在沉积作用的同时,发生褶皱作用形成同生背斜圈闭,其中油(气)藏为同生背斜油(气)藏。 )藏: 由于不同部位的储集层及盖层压实程度不同而形成的差异压实背斜圈闭,其中油(气)藏为差异压实背斜油(气)藏。注:差异压实背斜可以是同生的,少数情况也可以是后生的。 4. 刺穿背斜油(气)藏: 由于底辟作用形成刺穿构造,与刺穿构造相伴可形成刺穿背斜圈闭,其中油(气)藏为刺穿背斜油(气)藏。 注:刺穿背斜一般是后生的。 )藏: 由于逆牵引作用形成的背斜圈闭,其中油(气)藏为逆牵引背斜油(气)藏。 注:逆牵引背斜可以是后生的,也可以是同生的。 (四)背斜形态及其可能变化 背斜形态可以是多种多样的。如:图 3 3斜圈闭随深度可能出现的变化( 综合 954有关图文资料编制) 二、断层油气藏: 断层油气藏: 储集层上倾方向或其他各个方向断层带为非渗透层形成断层圈闭中的油气藏 。如:图 3 图 3层对油气聚集的封闭作用 (据 1956) (一)断层圈闭形成机理 断层带由于破碎作用形成断层泥或其他作用(如:胶结作用)可以成为非渗透层。在储集层上倾方向,断层带便可阻止油气逸散。注:断层圈闭一般要盖层配合,单一的断层带封闭情况是极少的。 (二)断层油气藏基本特点 倾方向油(气)水界面与储集层顶面交线与顶面构造等高线平行。 层常呈带状展布。 (三)断层油气藏主要类型 断层圈闭可分两大类四亚类,相应的断层油气藏也有两大类四亚类。 ( 1)单个断层与单斜地层配合;( 2)多个断层与单斜地层配合。见图 4 ( 1)正断层与褶曲配合;( 2)逆断层与褶曲。见图 3 图 3层圈闭和油气藏基本类型平面和剖面图(图中黑色和斜线代表油气) (据 1954修改补充) 断层油气藏实例见图 3 图 3拉玛依油区构造图和剖面图 (剖面上标明了主要油气藏类型,平面图据克拉玛依油田研究院, 1977;剖面图据范成龙, 1983略有改动) 图 3濮凹陷文 92块油气藏平、剖面图 (据中原油田研究院, 1977) 裂缝性油气藏: 背斜圈闭中储集层为裂缝性储集层,则形成裂缝性背斜圈闭。裂缝性背斜圈闭中油气藏称为裂缝性背斜油气藏 。 (一)裂缝性圈闭形成机理 褶皱岩层原来为非渗透层,经过裂缝作用使背斜中部分岩层(易碎岩层)成为储集层。通常,裂缝孔隙度与背斜岩层曲率有关(见前文),在背斜转折端常具有最大裂缝孔隙度。 (二)裂缝性背斜油气藏基本特点 1. 油(气)分布在裂缝带中,油(气)层分布常不规则。 2. 储集层储集能力较小,但渗透性好。因此,在开发时常表现为产量迅速衰减特点。(是裂缝性油气藏共同特点)。 (三)裂缝性背斜油气藏主要类型 按岩石类型分: 1. 碳酸盐岩裂缝性油(气)藏:实例如图 3 2. 其他岩石类型裂缝性油气藏:实例如图 3 三、裂缝性背斜油气藏 图 3奇萨兰油田构造图和平面图 (转引自潘钟相等, 1986) 图 3油沟 — 东溪气田构造及剖面示意图 (四川石油管理局, 1959) 图 3国加利福尼亚圣玛利亚谷地裂隙性蒙特雷组地层对比及油田分布图 (据1953) 刺穿油气藏: 储集层上倾方向的非渗透层为刺穿体,便形成刺穿圈闭。刺穿圈闭中油气藏为刺穿油气藏 。 (一)刺穿圈闭形成机理 主要有两类刺穿体: 集层下方低密度的或低黏度的非渗透性沉积层(如:泥岩、盐岩)失稳,形成刺穿体,其两侧储集层发生倾斜,刺穿体作为封闭层,便形成刺穿圈闭。 浆岩向上倾位,形成刺穿体,其两侧储集层发生倾斜,刺穿体作为封闭层,便形成刺穿圈闭。 (二)刺穿油气藏基本特点 倾方向油(气)水界面与储集层顶面构造等高线平行。 (气)层常呈带状分布。 (三)刺穿油气藏主要类型 岩刺穿油气藏、膏岩刺穿油气藏、泥岩刺穿油气藏和岩浆岩刺穿油气藏。如:图 3 (膏、泥)栓(核)遮挡油气藏、盐帽沿遮挡油气藏和盐帽内透镜状油气藏。如:图 3 四、刺穿油气藏 图 3克兰马什夫气田构造图( A)和剖面图( B) (转引自 Воасочкий1979) 图 3丘油气田理想示意剖面图 (据1954略有改动 转引自潘钟祥等,1986) 思 考 题 1. 解释下列名词:构造圈闭和构造油气藏。 2. 论述各类构造圈闭机理和各类构造油气藏主要特征、(亚)类型。 地层油气藏 油气在地层圈闭中的聚集形成地层油气藏 第三节 地层油气藏 地层圈闭: 地层中储集层向四周或上倾方向岩性 (或流体性质 )变化为非渗透层,或地层不整合为非渗透层的圈闭 。 1、岩性油气藏 ( 岩性、物性发生变化) 透镜型岩性油气藏 尖灭型岩性油气藏 2、地层不整合油气藏 (储层上倾方向直接为不整合遮挡) 地层不整合覆盖油气藏 地层超覆不整合油气藏 3、生物礁油气藏 (碳酸盐岩建造) 地层油气藏分类 岩性油气藏: 地层中储集层四周或上倾方向因岩性变化造成非渗透层遮挡,形成岩性圈闭。其中的油气藏称为岩性油气藏 。 (一)岩性圈闭形成机理 1. 沉积作用产生的原生岩性变化:岩性向四周由储集层变为非渗透层。 2. 成岩后生作用造成岩性变化:原非渗透层内部部分岩性由非渗透层变为储集层。如灰岩发生白云岩化作用、溶蚀作用。 (二)岩性油气藏基本特点 1. 储集层上倾方向储集层 尖灭线不规则 ,下倾方向油(气)水界面与储集层顶面等高线平行。 2. 储集层孔渗性一般较差,油(气)藏规模较小。 一、岩性油气藏 (三)岩性油气藏的基本类型 1. 与沉积作用有关的透镜型岩性油气藏。如:图 3 3 3 图 3性圈闭和油气藏基本类型示意图 (据 1954) 图 3国密西西比州小溪油田登克曼砂岩等厚图及油田分布图 (据埃森斯塔特 ,1960) 1、岩性油气藏 图 3国蒙塔那州泡得河盆地钟溪油田邻区早白垩世岩相古地理及油气分布图 (据 1968) 图 3德油田艾伦伯格灰岩顶面构造图及“海百合灰岩”油藏平面图及剖面图 (据 1950) 1、岩性油气藏 岩后生作用有关的不规则 透镜型岩性油气藏。 如: 图 3 图 3杰克逊砂岩和弗里奥 ·维克斯堡砂岩上倾尖灭圈闭和油气分布图 (据 1939) 图 3据 1970) A:胡果顿 — 潘汉得气油田的油气分布区; B:胡果顿 — 潘汉得气油田瓦尔夫卡姆帕顶面构造图:C:胡果顿气田构造剖面图; 1、岩性油气藏 尖灭型油气藏 透镜型岩性油气藏 1、岩性油气藏 地层不整合覆盖油气藏 地层超覆不整合油气藏 2、地层不整合油气藏 是指储集层上倾方向直接为不整合遮挡而形成的油气藏。分两种类型: 块状潜山油气藏 层状潜山油气藏 地层超覆不整合油气藏:位于储集层之下的不整合面与储集层相切并遮挡储层的上倾方向,当储集层中聚集油气,便形成地层超覆 不整合油气藏 地层不整合覆盖油气藏:位于储集层之上的不整合面直接覆盖了储集层,储集层中聚集油气,便形成地层超覆 不整合油气藏 (一)不整合圈闭形成机理 地层不整合面由于风化形成非渗透层(不整合面此时严格地说不整合“层”),或不整合面之上(或之下)为非渗透层,不整合便可遮挡储集层上倾方向油气逸散,形成圈闭。如:图 2 图 3整合圈闭和油气藏及与非不整合油气藏之间区别的示意剖面图 二、不整合油气藏 二、不整合油气藏 (二)不整合油气藏基本特点 倾方向油(气)水界面与储集层顶面交线与储集层顶面等高线平行。 2 )藏常为层状,但潜山型油气藏多为块状。储集层的孔渗性能好。 图 3支撑砂岩有关的不整合圈闭与油气藏(据 1972,黑色代表油气) 二、不整合油气藏 (三)不整合油气藏类型 1 可分为四种类型(图 3实例见图 3 图 3内瑞拉马图林盆地夸仑夸尔油田构造图和剖面图 (据1952) 2 ( 1)按不整合形成是古地貌成熟程度分(图 3 青年期不整合油气藏: “谷翼”、“谷肩”等不整合油气藏。 成年期不整合油气藏:“脊部”、“谷地”、“悬崖”、“斜坡”等不整合油气藏。 老年期不整合油气藏:“削平型”不整合油气藏。 图 3整合面下青年期和中年期的不整合圈闭和油气藏示意图 ( 1972) 二、不整合油气藏 ( 2)按不整合面起伏程度分: “削平型” 不整合油气藏。 潜山型 不整合油气藏(简称潜山型油气藏):是油气藏中一种重要类型,按潜山储集层岩性进一步分为: ( a)碎屑岩潜山型油气藏:如图 3 ( b)碳酸盐岩型潜山油气藏:如图 3 ( c)结晶岩型潜山油气藏。 潜山油气藏的储集层孔隙主要是裂缝。 图 3尔及利亚哈西 ·迈乌得油田位置及构造剖面图 (据 1970) 图 3大利格罗托尔列 — 费拉琴纳气田横剖面图( 据 ысоцкий, 1979) ;; 二、不整合油气藏 礁型油气藏: 储集层为礁体的圈闭为礁型圈闭,其中的油气藏称为礁型油气藏 。 (一)礁型圈闭形成机理 生物礁具有很高储渗性,当其上方被非渗透层覆盖,便形成礁型圈闭。是一种特殊的岩性圈闭。 (二)礁型油气藏基本特点 )藏主要为块状,油(气)水界面与礁体表面交线与礁体顶面等高线平行。如图 3 3 3 )藏的储集层孔渗性能特别好,油气藏储量大,产量高。 四、礁型油气藏 图 3克萨斯州斯库瑞县斯奈德 转引自 1954) 四、礁型油气藏 图 3拿大阿尔伯达盆地斯特赖钱礁型气藏含气礁块厚度及气藏剖面图 (据 980) 图 3据 1970) 四、礁型油气藏 (三)礁型油气藏主要类型 按礁体成因类型分: 礁、边礁)型油气藏:礁体形成于沿海岸边。 礁、障壁礁)型油气藏:礁体形成于距海岸有一定距离。 体形成于开阔海盆。 发育于浅海碳酸盐台地边缘。如图 3 图 3虹区“雨虹组”礁型油气藏分布图及线剖面示意图 (据 1970) 四、礁型油气藏 加拿大 60%的的油产自生物礁油气藏 生物礁是指造礁生物原地堆积而成的碳酸盐岩建造。孔渗性好。其中聚集了油气后成为生物礁型油气藏。产量高,储量大。 四、礁型油气藏 沥青封闭油气藏 : 储集层上倾方向为沥青封闭,便形成沥青封闭圈闭,其中的油气藏称为沥青封闭油气藏 。 (一)沥青封闭圈闭形成机理 原油层遭到破坏,油藏中轻组分逸散,重组分氧化后形成沥青,堵塞远储集层孔隙,这部分储集层变为非渗透层,从而造成圈闭。 (二)沥青封闭油气藏基本特点 1. 油藏上倾方向为沥青,下倾方向油水界面与储集层顶面交线与储集层顶面等高线平行; 2. 储集层物性常较好; 五、沥青封闭油气藏 思 考 题 1. 解释下列名词:地层圈闭和地层油气藏。 2. 论述各类地层圈闭机理和各类地层油气藏主要特征、(亚)类型。 水动力圈闭: 水动力作用,或和非渗透层联合封闭,使静水条件下不产生圈闭的场所形成新的圈闭 。 水动力油气藏: 处于水动力圈闭中的油气藏 。 一、水动力圈闭形成机理 (一)水动力概念 水动力:单位质量(或重量)地下水所具有的动力。 — φ w ( x, y, z) (二)水动力圈闭形成机理 在本章第一节已经讲解了水动力和圈闭的一般关系:在水动力作用下,油(气)势等势面是空间曲面,该曲面可能和某些非渗透层围限成封闭的相对地势空间,从而形成水动力圈闭。要强调的是: 油势、气势的函数不同:油圈闭、气圈闭几何学特征不同。 油势 φ O= φ O ( x, y,
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本文标题:第三章 圈闭和油气藏
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