第五章石油和天然氣聚集

1、主講人：杜振川第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念一、圈閉的基本概念一、圈閉的基本概念1、圈閉、圈閉 運(yùn)移著的石油和天然氣，如果遇到阻止其繼續(xù)運(yùn)移的遮擋物，則停止繼續(xù)運(yùn)移，并在遮擋物附近聚集，形成油氣藏。 圈閉：適合于油氣聚集、形成油氣藏的場(chǎng)所。第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念一、圈閉的基本概念一、圈閉的基本概念1、圈閉、圈閉圈閉的組成 1)適合于儲(chǔ)存油氣的儲(chǔ)集層；2)緊蓋著儲(chǔ)集層，阻止油氣逸散的蓋層；3)從各方面阻止油氣繼續(xù)運(yùn)移，造成油氣聚集的遮擋物 。 圈閉是具備油氣聚集條件的場(chǎng)所。但圈閉中不一定都有油氣，一旦有足夠數(shù)量的油氣進(jìn)入圈閉，充

2、滿圈閉、或占據(jù)圈閉的一部分，便可形成油氣藏。 第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念一、圈閉的基本概念一、圈閉的基本概念2、圈閉的度量、圈閉的度量圈閉的大小，主要是由圈閉的最大有效容積來(lái)度量。1）溢出點(diǎn)流體充滿圈閉后，開(kāi)始溢出的點(diǎn)，稱該圈閉的溢出點(diǎn)，低于該點(diǎn)油氣就會(huì)向外溢出。 背斜圈閉、度量圈閉容積的參數(shù) 第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念一、圈閉的基本概念一、圈閉的基本概念2、圈閉的度量、圈閉的度量2）閉合面積通過(guò)溢出點(diǎn)的構(gòu)造等高線所圈出的面積，稱該圈閉的閉合面積。3）閉合高度從圈閉的最高點(diǎn)到溢出點(diǎn)之間的海拔高差，稱該圈閉的閉合高度。 第一節(jié)、

3、圈閉與油氣藏的基本概念第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念一、圈閉的基本概念一、圈閉的基本概念2、圈閉的度量、圈閉的度量構(gòu)造閉合高度與構(gòu)造起伏幅度是兩個(gè)完全不同的概念。閉合高度的測(cè)量，是以溢出點(diǎn)的海拔平面為基準(zhǔn)的；而構(gòu)造幅度的測(cè)量，則是以區(qū)域傾斜面為基準(zhǔn)。同樣大小構(gòu)造起伏幅度的背斜，當(dāng)區(qū)域傾斜不同時(shí)，可以具有完全不同的閉合高度。 3）閉合高度）閉合高度第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念一、圈閉的基本概念一、圈閉的基本概念2、圈閉的度量、圈閉的度量斷層圈閉中，A斷層封閉，B斷層不封閉，圈閉的溢出點(diǎn)為圖中的P點(diǎn)，與P點(diǎn)相切的儲(chǔ)集層頂面等高線與A斷層面閉合時(shí)所圈定的面積即為該圈閉

4、的閉合面積。第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念一、圈閉的基本概念一、圈閉的基本概念2、圈閉的度量、圈閉的度量 巖性、地層等圈閉的溢出點(diǎn)、閉合高度和閉合面積。 在平面上，圈閉的范圍是儲(chǔ)集層頂面等高線與其他封閉面(如斷層面、巖性尖滅線、地層不整合面)構(gòu)成的閉合區(qū)，溢出點(diǎn)就位于能夠閉合的最低的等高線上。第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念二、油氣藏的概念及度量二、油氣藏的概念及度量1、油氣藏的概念 油氣藏，應(yīng)理解為：油氣在單一圈閉中的聚集。更具體的說(shuō)，就是一定數(shù)量運(yùn)移的油氣，由于遮擋物的作用，阻止了它們繼續(xù)運(yùn)移，而在儲(chǔ)集層的這部分富集起來(lái)，形成油氣藏

5、。 若油氣聚集的數(shù)量足夠大，具有開(kāi)采價(jià)值，則稱為工業(yè)油氣藏。如果油氣聚集的數(shù)量不夠大，沒(méi)有開(kāi)采價(jià)值，就稱為非工業(yè)性油氣藏。如果在圈閉中只聚集了石油，則稱油藏；只聚集了天然氣，則稱氣藏；二著同時(shí)聚集，則稱為油氣藏。第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念二、油氣藏的概念及度量二、油氣藏的概念及度量1、油氣藏的概念 油氣藏的重要特點(diǎn)是在“單一的圈閉中”，所謂“單一”的含意，主要是指受單一要素所控制，在單一的儲(chǔ)集層中，在同一的面積內(nèi)，具有統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)，統(tǒng)一的油、氣、水邊界。 如圖所示。同一背斜中有三個(gè)儲(chǔ)集層，組成三個(gè)圈閉，三個(gè)不同的壓力系統(tǒng)，不同的油、氣、水邊界，就應(yīng)該認(rèn)為是三

6、個(gè)油氣藏。第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念二、油氣藏的概念及度量二、油氣藏的概念及度量1、油氣藏的概念 斷層將儲(chǔ)集層斷開(kāi)，但并未完全錯(cuò)開(kāi)，由斷層泥遮擋，形成了靠斷層遮擋的兩個(gè)油藏。第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念二、油氣藏的概念及度量二、油氣藏的概念及度量油氣藏的大小反映了圈閉中聚集的油氣數(shù)量的多少，與圈閉描述參數(shù)相似面積、含油氣高度等參數(shù)進(jìn)行描述。2、油氣藏的度量、油氣藏的度量1)油一水界面、油一氣界面和含油氣高度 在油氣藏中，由于重力分異的結(jié)果，油、氣、水的分布為： 氣在上，油居中，水在下，形成油一氣分界面、油一水分界面。 在未被破壞

7、的背斜油氣藏中，油一氣分界面及油一水分界面常近似于水平，并且油、氣、水分界線的水平投影線，往往與構(gòu)造等高線大致平行。 第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念二、油氣藏的概念及度量二、油氣藏的概念及度量2、油氣藏的度量、油氣藏的度量1)油一水界面、油一氣界面和含油氣高度第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念二、油氣藏的概念及度量二、油氣藏的概念及度量2、油氣藏的度量、油氣藏的度量1)油一水界面、油一氣界面和含油氣高度油氣藏中油一水界面至含油氣最高點(diǎn)的垂直距離稱為含油氣高度，或叫油氣柱高度。若為油藏稱為含油高度(油柱高度)，氣藏稱為含氣高度(氣頂高度)。

8、第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念二、油氣藏的概念及度量二、油氣藏的概念及度量2、油氣藏的度量、油氣藏的度量2)含油(氣)邊界和含油(氣)面積油水界面與儲(chǔ)集層頂面的交線稱為含油邊界，又叫含油邊緣，此邊界以外無(wú)油；油一氣界面與儲(chǔ)層頂面的交線稱為含氣邊界或氣頂邊界；油一水界面與儲(chǔ)集層底面的交線稱為含水邊界，又叫含水邊緣，或叫內(nèi)含油邊緣；含油邊界和含氣邊界所圈定的面積分別稱為含油面積和含氣面積。 第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念二、油氣藏的概念及度量二、油氣藏的概念及度量2、油氣藏的度量、油氣藏的度量3）底水、邊水如果油氣藏高度小于儲(chǔ)集層厚度時(shí)，

9、內(nèi)含油、氣邊緣就不存在了，油氣聚集于圈閉的頂部，油氣藏的下部全是水，這種水稱為底水。如果儲(chǔ)集層厚度不大，或構(gòu)造傾角較陡，油氣藏高度大于儲(chǔ)集層厚度，這時(shí)油氣充填圈閉的高部位，水圍繞在油氣藏的四周，即在內(nèi)含 油（氣）邊緣以外，這種水稱為邊水。第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念第一節(jié)、圈閉與油氣藏的基本概念二、油氣藏的概念及度量二、油氣藏的概念及度量2、油氣藏的度量、油氣藏的度量4）充滿系數(shù)充滿系數(shù)：定義為含油高度與閉合高度的比值，一般情況下在富含油氣區(qū)，該系數(shù)高；在貧含油氣區(qū)，充滿系數(shù)低。5）氣頂和油環(huán) 油氣藏中油氣按密度分異，氣位于圈閉的最高部位，形成氣頂，油位居中部，水在最下面，油在平面上呈環(huán)帶狀

10、分布，稱油環(huán)。第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理 油氣在圈閉中排開(kāi)孔隙水而積聚起來(lái)形成油氣藏的過(guò)程稱為油氣聚集油氣聚集。油氣聚集的動(dòng)力學(xué)機(jī)制可分為兩類：一是在勢(shì)差或壓差作用下的浮力-水動(dòng)力機(jī)制；另一個(gè)是在濃度差或鹽度差作用下的滲透力-擴(kuò)散力機(jī)制（李明誠(chéng)，2004）。前者是油氣在圈閉中聚集的主要?jiǎng)恿W(xué)機(jī)制，包括滲濾作用和排替作用，后者可能主要對(duì)低分子的天然氣起某種作用。一、油氣在圈閉中聚集的機(jī)理一、油氣在圈閉中聚集的機(jī)理第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理一、油氣在圈閉中聚集的機(jī)理一、油氣在圈閉中聚集的機(jī)理1、滲濾作用 Roberts(1980)等人認(rèn)為含烴的水或隨水運(yùn)移的油氣進(jìn)入圈閉以后

11、，因?yàn)橐话阌H水的、毛細(xì)管壓力封閉的蓋層對(duì)水不起封閉作用，水可以通過(guò)蓋層而繼續(xù)運(yùn)移；對(duì)烴類則產(chǎn)生毛細(xì)管壓力封閉，結(jié)果把油氣過(guò)濾下來(lái)在圈閉中聚集。在水動(dòng)力和浮力的作用下，水和烴可以源源不斷地補(bǔ)充并最終導(dǎo)致在圈閉中形成油氣藏。 第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理一、油氣在圈閉中聚集的機(jī)理一、油氣在圈閉中聚集的機(jī)理2、排替作用 Chapman(1982)認(rèn)為泥質(zhì)蓋層中的流體壓力一般比相鄰砂巖層中的大，因此圈閉中的水難以通過(guò)蓋層。進(jìn)入圈閉的烴類首先在底部聚集，隨著烴類的增多，逐漸形成具有一定高度的連續(xù)烴相。此時(shí)在油-水界面上，油和水的壓力相等，而在油一水界面以上任一高度上，由于密度差，油(或氣)的壓

12、力都比水的壓力大。因此產(chǎn)生了一個(gè)向下的流體勢(shì)梯度，使油氣在圈閉中向上運(yùn)移的同時(shí)，把水向下排替直到束縛水飽和度。隨著油或氣不斷進(jìn)入團(tuán)閉，油一水界面或氣一水界面不斷向下移動(dòng)，直至烴類充滿圈閉為止，這一過(guò)程主要是徘替作用。第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理一、油氣在圈閉中聚集的機(jī)理一、油氣在圈閉中聚集的機(jī)理2、排替作用 圈閉中油、水壓力及含水飽和度的垂向分布 第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理一、油氣在圈閉中聚集的機(jī)理一、油氣在圈閉中聚集的機(jī)理3、滲濾作用和排替作用共同作用在油氣聚集的初期，水可以通過(guò)上覆親水蓋層而發(fā)生滲流，以滲濾作用占優(yōu)勢(shì)；當(dāng)油氣聚集到一定程度之后，水就很難通過(guò)上覆蓋層，因

13、而主要是被油氣排替到圈閉的下方，以排替作用占優(yōu)勢(shì)。如果蓋層是異常高壓段或優(yōu)質(zhì)的膏巖和鹽巖，則圈閉中的水不能通過(guò)上覆蓋層發(fā)生滲流，只能發(fā)生向下的排替作用。 第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理二、油氣在圈閉中聚集的過(guò)程二、油氣在圈閉中聚集的過(guò)程1、充注過(guò)程、充注過(guò)程 從時(shí)間序列來(lái)說(shuō)，油氣在圈閉中的聚集過(guò)程可分為油氣的充注過(guò)程和混合過(guò)程。這兩個(gè)過(guò)程是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，有時(shí)是緩慢的，有時(shí)又是快速的?，F(xiàn)代油氣運(yùn)移聚集理論認(rèn)為，油氣運(yùn)移既有緩慢的以浮力作用為主的漸進(jìn)式運(yùn)移，又有以異常高壓為動(dòng)力的快速的幕式運(yùn)移。這兩種運(yùn)移方式使油氣在圈閉中的充注也表現(xiàn)為兩種，即漸進(jìn)式充注和幕式充注。第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集

14、原理油氣聚集原理二、油氣在圈閉中聚集的過(guò)程二、油氣在圈閉中聚集的過(guò)程1、充注過(guò)程、充注過(guò)程 W.A.England(19B9) 提出充注的過(guò)程：在石油充注圈閉聚集成藏過(guò)程中，石油最初呈樹(shù)枝狀通過(guò)儲(chǔ)集層中那些較粗的孔隙進(jìn)入圈閉；當(dāng)運(yùn)移進(jìn)入的石油范圍增大時(shí)，浮力也隨之增大，致使石油向較小的孔隙充注并把殘余地層水排出。第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理二、油氣在圈閉中聚集的過(guò)程二、油氣在圈閉中聚集的過(guò)程1、充注過(guò)程、充注過(guò)程 如果新生成的石油從烴源巖中源源不斷地排出，并從圈閉的一側(cè)注入，它則如同一系列波陣面那樣，向圈閉內(nèi)部推進(jìn)，從而在橫向上和垂向上取代以前生成的石油。第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油

15、氣聚集原理二、油氣在圈閉中聚集的過(guò)程二、油氣在圈閉中聚集的過(guò)程1、充注過(guò)程、充注過(guò)程 即一個(gè)油藏的充注是以一種順序方式充注，石油將首先進(jìn)入具有最低孔隙排替壓力的最佳滲透層，井且接著以一組向前推進(jìn)的石油波陣面方式充注油藏。第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理二、油氣在圈閉中聚集的過(guò)程二、油氣在圈閉中聚集的過(guò)程2、混合過(guò)程、混合過(guò)程 在油氣充注圈閉過(guò)程中，由于儲(chǔ)集層的非均質(zhì)性及充注過(guò)程的差異性，主要是不同充注方式(橫向或縱向)和不同充注時(shí)間及來(lái)源的烴類的差異，造成在圈閉中充注的油氣存在縱向上和平面上很強(qiáng)的非均質(zhì)性。這種流體分布的非均質(zhì)性是不穩(wěn)定的，是非正常狀態(tài)，因此必然發(fā)生流體的混合，圈閉中石油

16、或天然氣發(fā)生的混合作用最終達(dá)到相對(duì)均質(zhì)的、符合重力分異作用的穩(wěn)定狀態(tài)。第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理 當(dāng)油氣在盆地內(nèi)生成以后，便沿上傾方向向周圍高處的圈閉中運(yùn)移，由于油、氣、水的密度不同，天然氣的密度最小，粘度也小，在孔隙介質(zhì)中最易流動(dòng)，所以運(yùn)移的結(jié)果，天然氣必然占據(jù)盆地中心周圍的最高位置的構(gòu)造環(huán)，而石油則占據(jù)其下傾方向位置較低的構(gòu)造，比較接近盆地的中心。美國(guó)阿巴拉契亞盆地油藏與氣藏分布圖 三、在單一圈閉內(nèi)的聚集三、在單一圈閉內(nèi)的聚集第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理如圖所示，在靜水壓力條件下，油氣源源不斷從凹陷向上傾運(yùn)移時(shí)，油氣在單個(gè)圈閉中的聚集分成三個(gè)階段。第1階段，圈閉中聚集

17、了油氣，原來(lái)占據(jù)著圈閉的水，被排出一部分，由于重力分異，氣體占據(jù)圈閉的頂部，油在中部，油氣并未充滿整個(gè)圈閉，其下部為水； 三、在單一圈閉內(nèi)的聚集三、在單一圈閉內(nèi)的聚集油氣在單一背斜圈閉中的聚集 第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理三、在單一圈閉內(nèi)的聚集三、在單一圈閉內(nèi)的聚集第2階段，油氣數(shù)量繼續(xù)增加，油水界面一直降到溢出點(diǎn)，但油氣數(shù)量還在繼續(xù)增多，一部分石油便從溢出點(diǎn)沿上傾方向溢出；第3階段，油氣繼續(xù)進(jìn)入圈閉，天然氣向圈閉上部聚集，把石油推向溢出點(diǎn)，石油不斷地被排出，當(dāng)天然氣的數(shù)量顯然足夠占據(jù)整個(gè)圈閉時(shí)，石油便不可能再進(jìn)入圈閉，而是沿溢出點(diǎn)向上傾方向溢去。在這種情況下，這個(gè)圈閉就完全被天然氣

18、所充滿了。油氣在單一背斜圈閉中的聚集 第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理四、油氣在不同圈閉中聚集的模式四、油氣在不同圈閉中聚集的模式從烴源巖層進(jìn)入儲(chǔ)集層的壓實(shí)流體沿著背斜的翼部向頂部運(yùn)移。在圈閉中，由于背斜構(gòu)造的張力或其他原因所產(chǎn)生的微裂隙，水很可能通過(guò)上覆泥巖蓋層繼續(xù)向上流動(dòng)，而烴類和一些無(wú)機(jī)鹽類滯留下來(lái)并在圈閉中聚集，使圈閉中流體的含鹽度增大，pH值降低，這又有利于烴類的進(jìn)一步聚集。1、背斜圈閉中油氣聚集的可能模式、背斜圈閉中油氣聚集的可能模式 第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理四、油氣在不同圈閉中聚集的模式四、油氣在不同圈閉中聚集的模式2、斷層圈閉中油氣聚集模式、斷層圈閉中油氣聚

19、集模式 壓實(shí)流體從生油泥巖進(jìn)入砂巖體，開(kāi)始了二次運(yùn)移。在運(yùn)移的上傾方向由于斷層的遮擋形成圈閉，流體中的水可以通過(guò)遮擋面沿?cái)鄬踊蛏皫r層繼續(xù)向上運(yùn)移，油氣則在圈閉處聚集。第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理四、油氣在不同圈閉中聚集的模式四、油氣在不同圈閉中聚集的模式3、地層圈閉中油氣聚集模式、地層圈閉中油氣聚集模式 從上、下生油巖進(jìn)入砂巖儲(chǔ)集層的壓實(shí)流體，沿上傾方向進(jìn)行二次運(yùn)移，由于地層尖滅或不整合造成地層圈閉，流體中的水可以通過(guò)圈閉的上方繼續(xù)運(yùn)移，而烴類則滯留在圈閉中聚集。第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理四、油氣在不同圈閉中聚集的模式四、油氣在不同圈閉中聚集的模式4、巖性圈閉中油氣聚集模

20、式、巖性圈閉中油氣聚集模式 壓實(shí)流體從周圍的生油泥巖進(jìn)入被泥巖包圍的透鏡狀或扁豆?fàn)钌皫r體，并從其下傾部分往上凸部分進(jìn)行二次運(yùn)移，在砂巖體上傾的低勢(shì)部位形成聚集，流體中的水可以通過(guò)泥巖的層理面或微裂隙繼續(xù)向上流動(dòng)，而油氣則滯留下來(lái)在圈閉中聚集。第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理五、油氣在系列圈閉中的差異聚集五、油氣在系列圈閉中的差異聚集當(dāng)含油氣盆地中存在多個(gè)水動(dòng)力學(xué)上相互連通的圈閉，且來(lái)自下傾方向的油氣源充足時(shí)，油氣在這一系列圈閉中聚集，沿運(yùn)移方向各圈閉中發(fā)生烴類相態(tài)及性質(zhì)的規(guī)律性變化，這種現(xiàn)象稱為油氣差異聚集油氣差異聚集。第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理五、油氣在系列圈閉中的差異聚集

21、五、油氣在系列圈閉中的差異聚集在含油氣盆地中，從盆地低部位或盆地中心向盆地邊緣，圈閉中油氣有兩種不同的分布模式：第一種可稱為“油心氣環(huán)”模式，即石油占據(jù)盆地中心構(gòu)造較低的圈閉，天然氣占據(jù)盆地緣的最高位置的構(gòu)造環(huán)。世界上很多含油氣盆地具有這樣的油氣分布特點(diǎn)。例如，美國(guó)東部的阿巴拉契亞盆地就可作為一個(gè)比較典型的實(shí)例。在盆地中心周圍靠外的部分是大量的氣藏，而在盆地近中心部分則是以油藏為主。 第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理五、油氣在系列圈閉中的差異聚集五、油氣在系列圈閉中的差異聚集第二種模式與“油心氣環(huán)”模式正好相反，在盆地中心低處的構(gòu)造圈閉中充滿著天然氣，而在較高處的構(gòu)造圈閉中卻充滿著石油。

22、如俄羅斯地臺(tái)斯大林格勒區(qū)北部構(gòu)造群下石炭統(tǒng)斯大林山層，有3個(gè)相聯(lián)系的圈閉，由南向北沿上傾方向依次為：李涅夫、日爾諾夫和巴赫麥其也夫等構(gòu)造。李涅夫構(gòu)造只含氣不含油，日爾諾夫構(gòu)造為一油氣藏，而巴赫麥其也夫構(gòu)造則為沒(méi)有氣頂?shù)挠筒?。第二?jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理五、油氣在系列圈閉中的差異聚集五、油氣在系列圈閉中的差異聚集如果盆地中存在同一滲透層相連的系列圈閉，其溢出點(diǎn)海拔依次增高，油氣源區(qū)來(lái)自下傾方向且油氣數(shù)量較充足，具有區(qū)域性傾斜的長(zhǎng)距離運(yùn)移條件，儲(chǔ)集層中充滿水并處于靜水壓力條件，油氣源源不斷的向上傾方向運(yùn)移。1、溢出型油氣差異聚集 第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理五、油氣在系列圈閉中

23、的差異聚集五、油氣在系列圈閉中的差異聚集(a)表示第一階段，油氣從盆地中油源區(qū)沿區(qū)域性上傾方向運(yùn)移，首先進(jìn)入圈閉1，這時(shí)圈閉1尚未裝滿；(b)代表第二階段，油氣繼續(xù)供應(yīng)，圈閉1中之油水界面下降至溢出點(diǎn)，石油開(kāi)始從圈閉1中溢出而進(jìn)入圈閉2，但天然氣仍在圈閉1中形成氣頂；1、溢出型油氣差異聚集 第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理五、油氣在系列圈閉中的差異聚集五、油氣在系列圈閉中的差異聚集(c)代表第三階段，油氣仍在繼續(xù)供給，使圈閉1完全充滿天然氣，油氣則通過(guò)溢出點(diǎn)向圈閉2運(yùn)移，此時(shí)在圈閉1中已形成純氣藏；圈閉2則形成有氣頂?shù)挠筒兀蝗绱死^續(xù)聚集，如果油氣供給比較充足，則通過(guò)(d)、(e)階段，最

24、終的結(jié)果可能是圈閉1、2為純氣藏，圈閉3為帶氣頂?shù)挠蜌獠?，圈閉4、5可能為純油藏。1、溢出型油氣差異聚集 第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理五、油氣在系列圈閉中的差異聚集五、油氣在系列圈閉中的差異聚集1、溢出型油氣差異聚集 第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理五、油氣在系列圈閉中的差異聚集五、油氣在系列圈閉中的差異聚集由此可得到兩點(diǎn)主要結(jié)論：(1)在系列圈閉中的油氣的差異聚集，造成離供油氣區(qū)最近、溢出點(diǎn)最低的圈閉中形成純氣藏，稍遠(yuǎn)的、溢出點(diǎn)較高的圈閉形成油氣藏或純油藏，距油源區(qū)更遠(yuǎn)的、溢出點(diǎn)更高的圈閉只含水；(2)一個(gè)充滿了石油的圈閉，仍然可以聚集天然氣，但一個(gè)充滿了天然氣的圈閉，則對(duì)聚

25、集石油是無(wú)效的。1、溢出型油氣差異聚集 第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理五、油氣在系列圈閉中的差異聚集五、油氣在系列圈閉中的差異聚集1、溢出型油氣差異聚集 (1)具有區(qū)域性較長(zhǎng)距離運(yùn)移的條件，要求具區(qū)域性的傾斜；儲(chǔ)集層巖相巖性穩(wěn)定，滲透性好；區(qū)域運(yùn)移通道的連通性好。 (2)相聯(lián)系的一系列圈閉，它們的溢出點(diǎn)海拔依次增高。 (3)油氣源供應(yīng)區(qū)位于盆地中心帶，有足夠數(shù)量的油氣補(bǔ)給。 (4)儲(chǔ)集層中充滿水并處于靜水壓力條件下，石油和游離氣是同時(shí)一起運(yùn)移的。油氣差異聚集的必備條件油氣差異聚集的必備條件第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理五、油氣在系列圈閉中的差異聚集五、油氣在系列圈閉中的差異聚集

26、位于盆地下傾部位（低臺(tái)階）的斷層油氣藏可能隨斷層的活動(dòng)而從斷層的高部位漏失部分油氣，多次活動(dòng)導(dǎo)致圈閉可能只聚集石油；這些漏失的油氣繼續(xù)向上部淺層或上傾方向運(yùn)移，在中臺(tái)階形成油氣藏；2、滲透型油氣差異聚集 中臺(tái)階的斷層油氣藏隨斷層活動(dòng)主要漏失天然氣，并在高臺(tái)階形成氣藏。從而造成從盆地 中心到盆地邊緣，隨埋深變淺，依次出現(xiàn)油藏、油氣藏、氣藏的演化系列。第二節(jié)第二節(jié) 油氣聚集原理油氣聚集原理五、油氣在系列圈閉中的差異聚集五、油氣在系列圈閉中的差異聚集2、滲透型油氣差異聚集 第三節(jié)第三節(jié) 油氣藏形成的基本地質(zhì)條件油氣藏形成的基本地質(zhì)條件在含油氣盆地中，油氣藏的形成和產(chǎn)出狀態(tài)受到多種因素的控制。油氣藏的

27、形成過(guò)程實(shí)際上是在各種成藏要素的有效匹配下，油氣從分散到集中的轉(zhuǎn)化過(guò)程。一個(gè)地區(qū)是否能夠形成和保存儲(chǔ)量豐富的油氣藏，取決于是否具備有效的烴源巖層、儲(chǔ)集層、蓋層、運(yùn)移通道、圈閉和保存條件等成藏要素及其它們的時(shí)空配置關(guān)系。任何油氣藏的形成和產(chǎn)出都是這些要素的有機(jī)配合，而且缺一不可。這些要素可歸結(jié)為四個(gè)基本條件，即充足的油氣來(lái)源、良好的生儲(chǔ)蓋組合、有效的圈閉和必要的保存條件必要的保存條件是基本的成藏地質(zhì)條件。第三節(jié)第三節(jié) 油氣藏形成的基本地質(zhì)條件油氣藏形成的基本地質(zhì)條件一、油氣成藏要素一、油氣成藏要素 生油氣源巖生油氣源巖 ：形成油氣藏提供物質(zhì)基礎(chǔ) 。 儲(chǔ)集層儲(chǔ)集層 ：孔隙度的大小，決定了儲(chǔ)層能夠儲(chǔ)

28、集油氣的數(shù)量；滲透率的高低，則決定了油氣在其中運(yùn)移的效率和油氣的最終產(chǎn)能。 蓋層蓋層 ：直接影響油氣的聚集和保存條件。 油氣運(yùn)移油氣運(yùn)移 ：確定油氣聚集和分布的主要依據(jù)。 圈閉圈閉 ：油氣聚集的場(chǎng)所 。 油氣藏保存條件油氣藏保存條件 ：圈閉條件是否改變，以及圈閉中的油氣聚集是否遭到破壞等。 第三節(jié)第三節(jié) 油氣藏形成的基本地質(zhì)條件油氣藏形成的基本地質(zhì)條件二、油氣藏形成的基本條件二、油氣藏形成的基本條件 充足的烴源巖條件充足的烴源巖條件 有利的生、儲(chǔ)、蓋組合有利的生、儲(chǔ)、蓋組合 有效的圈閉有效的圈閉 必要的保存條件必要的保存條件 第三節(jié)第三節(jié) 油氣藏形成的基本地質(zhì)條件油氣藏形成的基本地質(zhì)條件二、油

29、氣藏形成的基本條件二、油氣藏形成的基本條件1、充足的油氣資源條件、充足的油氣資源條件大型油氣田賦存于大型沉積盆地中。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上61個(gè)特大油氣田分布在12個(gè)大型含油氣盆地中，擁有世界石油及天然氣一半以上儲(chǔ)量，這些盆地都是繼承性穩(wěn)定下沉的沉積盆地，發(fā)育巨大體積的沉積巖系，具有面積大，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的生油氣凹陷，具備充足的油氣來(lái)源 第三節(jié)第三節(jié) 油氣藏形成的基本地質(zhì)條件油氣藏形成的基本地質(zhì)條件二、油氣藏形成的基本條件二、油氣藏形成的基本條件1、充足的油氣資源條件、充足的油氣資源條件第三節(jié)第三節(jié) 油氣藏形成的基本地質(zhì)條件油氣藏形成的基本地質(zhì)條件二、油氣藏形成的基本條件二、油氣藏形成的基本條件1、充足

30、的油氣資源條件、充足的油氣資源條件第三節(jié)第三節(jié) 油氣藏形成的基本地質(zhì)條件油氣藏形成的基本地質(zhì)條件二、油氣藏形成的基本條件二、油氣藏形成的基本條件1、充足的油氣資源條件、充足的油氣資源條件第三節(jié)第三節(jié) 油氣藏形成的基本地質(zhì)條件油氣藏形成的基本地質(zhì)條件二、油氣藏形成的基本條件二、油氣藏形成的基本條件1、充足的油氣資源條件、充足的油氣資源條件油氣源豐富程度，取決于盆地內(nèi)烴源巖的體積及其有質(zhì)物的豐度、類型和熱演化程度。烴源巖的發(fā)育程度取決于生烴凹陷面積的大小及凹陷持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短。在含油氣盆地中，地殼運(yùn)動(dòng)的多周期性沉積的多旋回性，控制了烴源巖系的發(fā)育，往往形成多套烴源層系。顯然，生油氣凹陷的面積大、持續(xù)

31、時(shí)間長(zhǎng)、可以形成巨厚的多旋回性的烴源巖層系及多生油期。同時(shí)烴源巖的有機(jī)質(zhì)豐度高，演化程度較高，也是可否形成充足油氣來(lái)源的重要條件。有機(jī)質(zhì)的類型和演化程度往往對(duì)一個(gè)地區(qū)的富油或富氣程度有直接影響 。第三節(jié)第三節(jié) 油氣藏形成的基本地質(zhì)條件油氣藏形成的基本地質(zhì)條件二、油氣藏形成的基本條件二、油氣藏形成的基本條件2、有利的生儲(chǔ)蓋組合、有利的生儲(chǔ)蓋組合 第三節(jié)第三節(jié) 油氣藏形成的基本地質(zhì)條件油氣藏形成的基本地質(zhì)條件二、油氣藏形成的基本條件二、油氣藏形成的基本條件2、有利的生儲(chǔ)蓋組合、有利的生儲(chǔ)蓋組合 1)正常式生儲(chǔ)蓋組合：指在地層剖面上烴源巖層位于組合下部，儲(chǔ)集層位于中部，蓋層位于上部。油氣從烴源巖層向

32、儲(chǔ)集層以垂向運(yùn)移為主。2)側(cè)變式生儲(chǔ)蓋組合：是由于巖性、巖相在空間上的變化導(dǎo)致生儲(chǔ)蓋層在橫向上組合而成。這種組合多發(fā)育在生油凹陷斜坡帶或古隆起斜坡上，由于巖性、巖相橫向發(fā)生變化，以烴源巖層和儲(chǔ)集層同屬一層為主要特征，二者以巖性的橫向變化方式相接觸，油氣以側(cè)向同層運(yùn)移為主。第三節(jié)第三節(jié) 油氣藏形成的基本地質(zhì)條件油氣藏形成的基本地質(zhì)條件二、油氣藏形成的基本條件二、油氣藏形成的基本條件2、有利的生儲(chǔ)蓋組合、有利的生儲(chǔ)蓋組合 3)頂生式生儲(chǔ)蓋組合：烴源巖層與蓋層同屬一層，而儲(chǔ)集層位于其下的組合類型。 4)自生、自儲(chǔ)、自蓋式生儲(chǔ)蓋組合：烴源巖層、儲(chǔ)集層和蓋層都同屬一層。第三節(jié)第三節(jié) 油氣藏形成的基本地質(zhì)

33、條件油氣藏形成的基本地質(zhì)條件二、油氣藏形成的基本條件二、油氣藏形成的基本條件3、有效的圈閉、有效的圈閉 在沉積盆地中并不是所有的圈閉都聚集了油氣，有的圈閉聚集了油氣，有的圈閉只含水，一些油源條件較好的圈閉往往也是“空”的，這就提出了圈閉有效性問(wèn)題。在什么條件下圈閉是聚集油氣有效的?在什么條件下圈閉是無(wú)效的?概括地說(shuō)，無(wú)效圈閉出現(xiàn)的主要原因有以下4個(gè)：(1)圈閉遠(yuǎn)離油源中心，缺乏足夠的油氣源；(2)圈閉不在油氣主要運(yùn)移路徑上，或?yàn)檫\(yùn)移路徑中的其他構(gòu)造所屏蔽；(3)圈閉的形成時(shí)間晚于油氣運(yùn)移結(jié)束時(shí)間；（4）由于較強(qiáng)的水動(dòng)力作用，以及油氣的數(shù)量和性質(zhì)等因素影響，使原來(lái)已在圈閉中聚集的油氣被水流沖走。

34、第三節(jié)第三節(jié) 油氣藏形成的基本地質(zhì)條件油氣藏形成的基本地質(zhì)條件二、油氣藏形成的基本條件二、油氣藏形成的基本條件4、必要的保存條件必要的保存條件 在地質(zhì)歷史中已經(jīng)形成的油氣藏，是否能在今天還完整的存在，這決定于在油氣藏形成以后的漫長(zhǎng)地質(zhì)歷史中，油氣藏是否遭到各種因素的破壞，以及破壞的程度如何。因此，必要的保存條件，是油氣藏存在的重要前提。也只有今天還保存著的油氣藏，對(duì)人類才有實(shí)用意義。 由于所處地質(zhì)環(huán)境的變化而使其中的油氣部分或全部散失，或變成稠油瀝青的過(guò)程。引起油氣藏破壞的主要地質(zhì)因素包括：地殼運(yùn)動(dòng)造成的圈閉完整性被破壞，切過(guò)油氣藏的斷裂作用使油氣向上運(yùn)移，構(gòu)造抬升使油氣藏的蓋層遭受剝蝕破壞，

35、油藏埋深變淺引起石油的氧化和生物降解，水動(dòng)力沖刷和水洗等等。 第四節(jié)第四節(jié) 油氣藏的保存、破壞與再形成油氣藏的保存、破壞與再形成 油氣成藏是運(yùn)聚動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程。已經(jīng)形成的油氣藏，在地殼中處于相對(duì)平衡狀態(tài)。成藏以后的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)可以破壞這種平衡，油氣重新分配，達(dá)到新的相對(duì)平衡。 次生油氣藏：原有油氣藏遭到破壞，分散狀態(tài)的油氣遇到新的圈閉條件又重新聚集，形成新的油氣藏。 一、油氣藏的保存與破壞第四節(jié)第四節(jié) 油氣藏的保存、破壞與再形成油氣藏的保存、破壞與再形成 油氣成藏是運(yùn)聚動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程。已經(jīng)形成的油氣藏，在地殼中處于相對(duì)平衡狀態(tài)。成藏以后的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)可以破壞這種平衡，油氣重新分配，達(dá)到新的相對(duì)平衡。一、油

36、氣藏的保存與破壞在地質(zhì)歷史中已形成的油氣藏能否被保存下來(lái)，成為今天勘探的對(duì)象，實(shí)際上，地質(zhì)歷史中形成的油氣藏隨著時(shí)間和環(huán)境的變化，其中的烴類必然發(fā)生相應(yīng)的變化，其中地殼運(yùn)動(dòng)引起的褶皺變動(dòng)和構(gòu)造抬升對(duì)油氣藏的保存和破壞起著關(guān)鍵作用。第四節(jié)第四節(jié) 油氣藏的保存、破壞與再形成油氣藏的保存、破壞與再形成油氣藏的破壞是指原來(lái)已形成的油氣藏，由于所處地質(zhì)環(huán)境的變化而使其中的油氣部分或全部散失，或變成稠油瀝青的過(guò)程。引起油氣藏破壞的主要地質(zhì)因素包括：地殼運(yùn)動(dòng)造成的圈閉完整性被破壞，切過(guò)油氣藏的斷裂作用使油氣向上運(yùn)移，構(gòu)造抬升使油氣藏的蓋層遭受剝蝕破壞，油藏埋深變淺引起石油的氧化和生物降解，水動(dòng)力沖刷和水洗等等?？傊?，主要的破壞作用包括斷裂作用、構(gòu)造變動(dòng)和剝蝕作用、水動(dòng)力沖刷和水洗作用、生物降解作用。 一、油氣藏的保存與破壞第四節(jié)第四節(jié) 油氣藏的保存、破壞與再形成油氣藏的保存、破壞與再形成二、油氣藏的再形成我們可以把油氣由分散狀態(tài)經(jīng)初次運(yùn)移和二次運(yùn)移第一次在圈閉中聚集起來(lái)形成的油氣藏稱為原生油氣藏，而把原生油氣藏遭破壞后油氣再次運(yùn)移、重新聚集起來(lái)形成的油氣藏稱為次生油氣藏。通常情況下，次生油氣藏分布于原生油氣藏之上或上傾方向，是由原生油