石油地質(zhì)學(xué)課件：第五節(jié) 復(fù)合油氣藏

1、大類構(gòu)造圈閉地層圈閉水動力圈閉復(fù)合圈閉 亞 類1.背斜圈閉1.巖性圈閉1.構(gòu)造鼻和階地型水動力圈閉1.構(gòu)造地層復(fù)合圈閉2.斷層圈閉2.不整合圈閉2.單斜型水動力圈閉2.水動力構(gòu)造復(fù)合圈閉3.裂縫性背斜圈閉3.礁型圈閉3.純水動力圈閉3.地層水動力復(fù)合圈閉4.刺穿圈閉4.瀝青封閉圈閉4.構(gòu)造地層水動力復(fù)合圈閉5.多因素構(gòu)造圈閉5.多因素地層圈閉第五節(jié) 復(fù)合油氣藏一、概念在自然地質(zhì)條件中，由單一因素控制的圈閉是很少見的，而較多的是由多種因素共同控制，我們將儲集層上方或上傾方向由構(gòu)造、地層和水動力因素中兩種或兩種以上因素共同封閉而形成的圈閉稱為復(fù)合圈閉。二、復(fù)合油氣藏的分類復(fù)合圈閉和油氣藏構(gòu)造地層構(gòu)

2、造水動力地層水動力構(gòu)造地層水動力構(gòu)造地層水動力復(fù)合一、構(gòu)造地層復(fù)合圈閉和油氣藏 各種構(gòu)造因素與各種地層因素可以組合成很多種類型的構(gòu)造地層復(fù)合油氣藏。 圖為我國的任邱油田，實(shí)質(zhì)上為斷塊古潛山油氣藏，也就是屬于斷層古潛山復(fù)合圈閉和油氣藏。二、構(gòu)造水動力復(fù)合圈閉和油氣藏 這種類型常見的有背斜水動力和斷層水動力復(fù)合圈閉，而背斜水動力油氣藏往往由于閉合區(qū)偏離背斜軸部而被推至背斜翼部，常形象地稱其為懸掛式油氣藏。三、地層水動力復(fù)合圈閉和油氣藏 此類油氣藏以美國圣胡安盆地下白堊統(tǒng)砂巖中向斜氣藏為例。四、構(gòu)造地層水動力復(fù)合圈閉和油氣藏 此類油氣藏并不多見，最著名的例子有前蘇聯(lián)阿普歇倫含油氣區(qū)的巴拉汗薩布奇油田

3、。該油田為斷層水動力非滲透性遮擋三元復(fù)合油藏。油氣藏類型圖(李國玉,2002)第五章 圈閉和油氣藏部分小節(jié)（）圈閉的概念、度量、描述（）圈閉/油氣藏分類、特點(diǎn)及實(shí)例：背斜、斷裂等（）列表對比橫坐標(biāo)：不同圈閉/油氣藏類型縱坐標(biāo)：亞類細(xì)分、基本特點(diǎn)、舉例講演：油氣藏類型里面的一種、界定、特點(diǎn)、舉例回顧大類構(gòu)造圈閉地層圈閉水動力圈閉復(fù)合圈閉 亞 類1.背斜圈閉1.巖性圈閉1.構(gòu)造鼻和階地型水動力圈閉1.構(gòu)造地層復(fù)合圈閉2.斷層圈閉2.不整合圈閉2.單斜型水動力圈閉2.水動力構(gòu)造復(fù)合圈閉3.裂縫性背斜圈閉3.礁型圈閉3.純水動力圈閉3.地層水動力復(fù)合圈閉4.刺穿圈閉4.瀝青封閉圈閉4.構(gòu)造地層水動力復(fù)

4、合圈閉5.多因素構(gòu)造圈閉5.多因素地層圈閉背斜油氣藏（一）擠壓背斜油氣藏由側(cè)向擠壓應(yīng)力為主的褶皺作用而形成的背斜圈閉的油氣聚集。特點(diǎn)：兩翼傾角陡，常呈不對稱狀；閉合度高，閉合面積??；常伴有斷裂。四川盆地臥龍河氣田剖面圖主要分布在擠壓型盆地的變形帶，我國西部盆地以此類為主。（二）基底升降背斜油氣藏由于基底斷塊熱隆升的差異沉降作用而形成的平緩、巨大的背斜構(gòu)造圈閉油氣聚集。特點(diǎn)：兩翼地層傾角平緩，閉合度小，閉合面積大，常呈穹窿狀。主要分布在地臺內(nèi)部坳陷和邊緣坳陷中，常呈組或帶出現(xiàn)，形成長垣或大隆起帶。如大慶長垣，世界上最大的油田加瓦爾。（三）披覆背斜油氣藏這類背斜是由地形突起及差異壓實(shí)作用形成的。形

5、成機(jī)理：在沉積基底上常存在有各種地形突起，由結(jié)晶基巖、堅(jiān)硬致密的沉積巖或生物礁塊等組成。當(dāng)其上有新的沉積物堆積后，這些突起部分的上覆沉積物一般較薄，而其周圍的沉積物較厚，因而在成巖過程中，由于沉積物厚度和自身重量的不同，所受到的壓實(shí)程度不同，結(jié)果便在地形突起（潛山）的部位，上覆地層呈披覆隆起形態(tài)，形成圈閉。這種構(gòu)造也有人稱為披蓋構(gòu)造或差異壓實(shí)背斜。特點(diǎn)：形態(tài)一般為穹隆狀，頂平翼稍陡，閉合度和幅度下大上小，兩翼傾角下大上小。如渤海灣盆地的濟(jì)陽坳陷的孤島及孤東油田。（四）底辟拱升背斜油氣藏成因：由地下塑性物質(zhì)活動的結(jié)果。在特殊的沉積環(huán)境中，坳陷內(nèi)可堆積巨厚的鹽巖、膏巖和泥，它們在地下高溫、高壓下一

6、般呈較強(qiáng)的塑性。在上覆不均衡重力負(fù)荷或側(cè)向水平應(yīng)力作用下，產(chǎn)生塑性蠕動，可在上覆地層薄弱地帶發(fā)生底辟上拱，使上覆地層發(fā)生變形，形成底辟拱升背斜圈閉。特點(diǎn)是背斜軸部往往發(fā)育地塹式或放射狀斷裂系統(tǒng)，頂部陷落，斷層將其復(fù)雜化。甚至有的在宏觀上呈背斜形態(tài)，但具體到油氣聚集單元往往已沒有完整的背斜圈閉，而是被斷層分割成眾多的半背斜或斷塊圈閉。例如我國渤海灣盆地的東辛油田、科威特的布爾干油田。（五）滾動背斜油氣藏形成機(jī)理：沉積過程中，由于張性斷層的塊斷活動及重力滑動，邊沉積邊斷裂，堆積在同生斷層下降盤上的砂泥巖地層沿?cái)鄬用嫦禄?，使地層產(chǎn)生逆牽引（與正牽引比較），形成了這種特殊的“滾動背斜”圈閉。特點(diǎn)：多為

7、小型寬緩不對稱的短軸背斜，近斷層一翼地層傾角較陡，遠(yuǎn)離斷層一翼平緩，軸向近于平行斷層線，常沿?cái)鄬映蚀闋罘植?，背斜高點(diǎn)距離斷層較近，且高點(diǎn)向深部逐漸偏移，其偏移的軌跡大體與斷面平行。主要分布在斷陷盆地靠近邊界斷裂一側(cè)，沿?cái)鄬幼呦?，呈串珠狀分布。我國渤海灣盆地已發(fā)現(xiàn)相當(dāng)數(shù)量的該類油氣藏。 背斜圈閉/油氣藏特點(diǎn)在背斜油氣藏內(nèi)，由于重力分異的結(jié)果，氣占據(jù)背斜的頂部，油居中呈環(huán)帶狀分布，水在下面托著油氣。在靜水條件下，油氣和油水界面是水平的，含氣和含油邊界都平行背斜儲集層頂面的構(gòu)造等高線。有的油氣藏存在明顯的油水過渡帶。油氣聚集嚴(yán)格受背斜圈閉的控制，超出圈閉范圍即不含油。一般軸部含油氣性較翼部好，烴柱

8、高度應(yīng)小于或等于閉合度。 背斜油氣藏的含油層系在油氣藏范圍內(nèi)分布較廣，儲集物性較好且相對穩(wěn)定，具有明顯的多層性。若各油氣層之間并未完全分隔，而且相互連通，這種相互連通的多油層構(gòu)成統(tǒng)一的塊狀儲集體，常是形成巨大油氣藏的重要條件。如果多層儲集層是被非滲透層封隔時，每一個儲集層均可形成獨(dú)立的圈閉和多個油氣藏。背斜油氣藏大多數(shù)構(gòu)造形態(tài)較完整，雖然經(jīng)常有斷層存在，但斷距較小，不起分割油氣藏的作用。如果斷層將背斜油氣藏切割成具有不同壓力系統(tǒng)和油水界面的獨(dú)立單元時，其中背斜對油氣聚集起主導(dǎo)作用的部分，仍稱為背斜油氣藏，而斷層對油氣聚集起主要作用的那一部分，則稱為斷層油氣藏。提塔斯氣田剖面圖（據(jù)Ahamd，1

9、966）1-8為含氣層，分屬A（1-4）、B（5-6）、C（7）、D（8）4個氣藏圖中1-4氣層彼此連通，構(gòu)成A氣藏；5-6氣層構(gòu)成B氣藏；7、8氣層各自獨(dú)立，分別構(gòu)成C、D氣藏背斜圈閉的形態(tài)特征（）由于成因不同，背斜圈閉的形態(tài)也各不相同。從圓丘狀的低穹窿，一直到狹長的高背斜，它們可以是對稱的，也可以是不對稱的，甚至是倒轉(zhuǎn)的。背斜圈閉的面積也十分懸殊，小的不到一平方公里，大的可達(dá)數(shù)千平方公里。（）背斜圈閉的形態(tài)可以是完整的，也可以被斷層復(fù)雜化。但必須注意，如果斷層將背斜圈閉切割成彼此不連通的若干部分，各部分都有獨(dú)立的壓力系統(tǒng)和油（氣）水界面時，我們就不再將它看成統(tǒng)一的背斜圈閉和油氣藏，而是根據(jù)

10、各部分圈閉形成的主導(dǎo)因素，分別重新命名，如老君廟油田。（）背斜圈閉可以是單一的背斜形態(tài)，但也可以是由若干呈線狀排列的背斜組成的背斜帶，如世界上最大的加瓦爾油田，我國最大的大慶油田等；還可以是統(tǒng)一的大型隆起背景上若干排列不規(guī)則的穹窿群，如前蘇聯(lián)的羅馬什金油田。（）背斜圈閉的另一個特點(diǎn)是圈閉向下往往垂直延伸穿過厚度相當(dāng)大的沉積巖層。所以，在較深的儲集巖層中也能形成圈閉。在露頭區(qū)，背斜在地表有清楚的顯露，可以用地質(zhì)測量的方法直接確定它的構(gòu)造特征。而在覆蓋區(qū)，背斜雖深埋地下，但利用地球物理勘探法（如地震勘探等）也是比較容易發(fā)現(xiàn)的。斷層油氣藏是指由斷層沿儲集層上傾方向遮擋封閉而形成的圈閉中油氣聚集。這類

11、斷層在斷裂發(fā)育的裂谷盆地及前陸盆有較多的分布。（一）斷層在油氣藏形成中的作用1封閉作用：1）斷層性質(zhì)及其產(chǎn)狀。一般逆斷層是受壓扭性作用形成的，其斷裂帶常表現(xiàn)為緊密性的，封閉性強(qiáng)；而張性斷層的斷裂帶則常是不緊密的，是開啟的。斷層的產(chǎn)狀也會影響其封閉性，斷面陡，封閉性差（因正壓力N=mgcos），斷面越緩，N越大，則封閉性越好。2）斷裂帶內(nèi)的充填。地下水中溶解物質(zhì)（如碳酸鈣）沉淀，碳酸鹽巖中的硅化作用均可將破碎帶膠結(jié)起來，而起封閉作用；油氣沿開啟的斷裂帶運(yùn)移過程中，由于原油氧化作用或生物菌解作用，形成固體瀝青等物質(zhì)，堵塞了運(yùn)移通道，也可起封閉作用。3）在塑性較強(qiáng)的地層中（如泥巖、鹽巖和膏鹽），沿?cái)?/p>

12、裂帶?？尚纬芍旅艿臄鄬幽?，可起封閉作用。推論：在砂泥互層的地層中，泥巖所占比例越大，其封閉性越強(qiáng)。4）斷層傾角在塑性地層緩、脆性地層陡，所以在塑性地層中封閉性好。從橫向上看，斷層封閉與否取決于斷距大小以及斷層兩側(cè)對置的巖性組合。其基本原則是斷層兩側(cè)的滲透性巖層和非滲透性巖層不直接接觸，就可以起封閉作用，反之不起封閉作用。以這個原則看，由大段泥巖夾砂巖的剖面，斷距小于泥巖厚度時，封閉性好；反之則差。3斷層油氣藏形成條件1）斷層在縱橫向上是封閉的；2）斷層位于儲層的上傾方向；3）在平面上封閉斷層與構(gòu)造等高線或地層尖滅線，或單獨(dú)、或與后一、二者能組成側(cè)向封閉的閉合線，即能圈定出一定的閉合面積。 斷層

13、油氣藏的類型（在斷層是封閉的情況下）1斷鼻構(gòu)造油氣藏在區(qū)域傾斜的背景上，鼻狀構(gòu)造的上傾方向被斷層所封閉，在其中聚集了油氣就形成了這類油氣藏。 斷鼻狀構(gòu)造圈閉與油氣藏 永安鎮(zhèn)油田永12斷塊構(gòu)造及油藏剖面圖 2弧形斷層斷塊油氣藏在傾斜儲集層的上傾方向，由一向上傾方向凸出的彎曲斷面所包圍形成的圈閉及其油氣藏。坨莊勝利村油田某一斷層油氣藏構(gòu)造圖3交叉斷層斷塊油氣藏在傾斜儲集層的上傾方向，由兩條相交叉的斷層所封閉而形成的圈閉及其油氣藏柴達(dá)木盆地冷湖油田某斷層油藏4斷層與儲層上傾尖滅線構(gòu)成的油氣藏?cái)鄬釉谏蟽A尖滅地層的兩側(cè)起封閉作用，或巖性尖滅線與斷層交叉封閉而形成的圈閉及油氣藏。5多斷層復(fù)雜斷塊油氣藏在斷

14、層發(fā)育地區(qū)往往有多組斷層的交叉切割與地層產(chǎn)狀相結(jié)合，組成各種幾何形態(tài)的含油氣斷塊，遮擋的斷層往往是多條，形成復(fù)雜斷塊圈閉。東辛油田營13斷塊區(qū)油藏剖面圖6逆斷層油氣藏這類油氣藏出現(xiàn)在擠壓型盆地的邊緣地帶，可由多組逆斷層或逆掩斷層與儲層結(jié)合而形成的各種形態(tài)的含油氣斷塊。在逆掩斷層上盤，形成了逆掩斷塊油氣藏，在逆掩斷層下盤，常常形成隱蔽性掩覆斷塊油氣藏。如準(zhǔn)噶爾盆地西北緣。 裂縫性油氣藏（一）定義：是指油氣儲集空間和滲濾通道主要為裂縫性或溶孔（溶洞）的油氣藏。（二）成因：在各種致密、性脆的巖層中，原來孔隙度和滲透率都很低，不具備儲集油氣的條件。但由于構(gòu)造作用，加上其它后期改造作用，使其在局部地區(qū)的

15、一定范圍內(nèi)，產(chǎn)生了裂縫和溶洞，具備了儲集空間和滲濾通道的條件，與其它因素（如蓋層、遮擋物）相結(jié)合，就形成了裂縫性圈閉，油氣在其中聚集就形成了裂縫性油氣藏。（三）特點(diǎn)：1油氣藏常呈塊狀。2鉆井過程中經(jīng)常發(fā)生鉆具放空、泥漿漏失和井噴現(xiàn)象。3試井獲得的地層實(shí)際滲透率比實(shí)驗(yàn)室測得的滲透率大的多。4同一油氣藏，不同的油氣井之間產(chǎn)量相差懸殊，一般說單井產(chǎn)量都較高，而儲量一般不大（除溶蝕作用形成的孔、洞性油氣藏） 地層油氣藏地層圈閉是指沉積層由于縱向沉積連續(xù)性中斷而形成的圈閉，即與地層不整合有關(guān)的圈閉。油氣在其中聚集就成為地層油氣藏。地層圈閉是狹義的，是指儲層上傾方向直接與不整合面相切被封閉所形成的圈閉，不

16、包括由于沉積條件的改變或成巖作用而形成的巖性圈閉。地層油氣藏及其與非地層油氣藏之間的區(qū)別示意圖地層油氣藏盡管地層圈閉也屬構(gòu)造成因，但因其主要是強(qiáng)調(diào)由于儲層上、下不整合接觸，儲層遭風(fēng)化剝蝕后，又能被蓋層封蓋而成，與前述構(gòu)造油氣藏是不同的。它主要分為三類：地層不整合遮擋油氣藏、地層超覆油氣藏和生物礁塊油氣藏。地層油氣藏及其與非地層油氣藏之間的區(qū)別示意圖一、地層不整合遮擋油氣藏（一）定義：剝蝕突起和剝蝕構(gòu)造被后來沉積下來的不滲透性地層所覆蓋而形成的圈閉，油氣在其中的聚集就稱為。分為潛伏剝蝕突起圈閉及其油氣藏和潛伏構(gòu)造圈閉及其油氣藏。（二）形成機(jī)理地殼運(yùn)動抬升風(fēng)化剝蝕凹突地形、破碎溶蝕帶沉降接受蓋層沉

17、積（圖）。地層不整合遮擋圈閉示意圖（三）形成條件地殼升降較頻繁，沉積間斷多，基底斷裂發(fā)育。主要分布在地臺區(qū)。我國的任丘、渤海灣盆地、準(zhǔn)噶爾盆地、鄂爾多斯盆地均有分布。二、地層超覆油氣藏1形成：水進(jìn)超覆退積層序 水退退覆進(jìn)積層序 金家油田構(gòu)造及油藏剖面圖 超覆與退覆示意圖 三、生物礁油氣藏生物礁是指由造礁生物珊蝴、層孔蟲、苔蘚蟲、藻類、古杯類等組成的、原地埋藏的碳酸鹽巖建造。生物中，除造礁生物外，尚摻有海百合、有孔蟲等喜礁生物。生物礁圈閉是指礁組合中具有良好孔隙滲透性的儲集巖體被周圍非滲透性巖層和下伏水體聯(lián)合封閉而形成的圈閉。生物礁分為前礁、主體和后礁相，最為有利的儲集體為前礁和主體其原生孔隙和

18、次生孔隙均發(fā)育，構(gòu)成良好的儲存空間；而且除其本身具良好的生油條件外，鄰近的油源可提供充足的油源。 巖性油氣藏一、巖性油氣藏形成機(jī)理巖性圈閉是指儲集層巖性變化所形成的圈閉，其中聚集了油氣，就成為巖性油氣藏。（）沉積過程中，因沉積環(huán)境或動力條件改變，巖性在橫向上會發(fā)生相變。當(dāng)砂巖層向一個方向上變薄，直至上下層面相交于一點(diǎn)即尖滅在泥巖中，形成巖性尖滅圈閉。（）若向兩邊尖滅則形成透鏡體圈閉。（）在成巖和后生作用期間，因次生作用改造亦可形成巖性圈閉。巖性油氣藏一、巖性油氣藏特點(diǎn)1儲集體往往穿插和尖滅在生油巖體中，不僅有充足的油氣來源，而且有良好的儲蓋組合條件。2圈閉形成時間早，直接與源巖相接觸，具時間和

19、空間上的有效性。3其分布與河湖沉積體系和古地形有關(guān)。在三角洲相、海（湖）相、河流相和濁積相中最易被發(fā)現(xiàn)即有較多的分布。 水動力油氣藏一、概念及形成機(jī)制由水動力或與非滲透性巖層聯(lián)合封閉，使靜水條件下不能形成圈閉的地方形成聚油氣圈閉，稱為水動力圈閉，又稱其為懸掛油氣藏。其中的油氣聚集稱為水動力油氣藏。在水動力條件下，油氣的力場強(qiáng)度應(yīng)是凈浮力、水動力的合力。當(dāng)浮力、水動力、毛細(xì)管力三者達(dá)到平衡時可形成水動力油氣圈閉，在這種情況下，油、氣勢面與儲層頂面構(gòu)造等高線不再平行，傾斜或彎曲的等油氣勢面可以使靜水條件下不存在圈閉的部位，形成聚油氣圈閉。水動力圈閉油氣藏主要分布在具有動力條件下的地層產(chǎn)狀發(fā)生輕微變化的構(gòu)造鼻和撓曲帶、單斜帶、儲集層巖性不均