石油工程概論第二章-6 圈閉與油氣聚集

第六節(jié)圈閉與油氣聚集基本內(nèi)容提要

圈閉是油氣聚集成藏的場(chǎng)所，圈閉的形成條件決定著油氣藏的基本特征。油氣成藏要素包括有利的生儲(chǔ)蓋組合及良好油氣輸導(dǎo)，加上有效圈閉存在，油氣才在其中大量聚集成藏。本章科學(xué)地分析了油氣差異聚集原理和油氣聚集模式，介紹了確定油氣藏形成時(shí)期的新方法。一圈閉的形成機(jī)制①地層向上彎曲成為背斜，導(dǎo)致油、氣、水重力分異(背斜圈閉)；②儲(chǔ)層沿上傾方向與非滲透性地層以斷層相接(斷層圈閉)；③儲(chǔ)層在上傾方向被非滲透性地層不整合覆蓋(地層圈閉)；④儲(chǔ)層沿上傾方向物性變差或巖性發(fā)生尖滅(巖性圈閉)；⑤由于水動(dòng)力作用使油氣運(yùn)移停止(水動(dòng)圈閉)。（一）構(gòu)造圈閉由于地殼運(yùn)動(dòng)使儲(chǔ)層頂面發(fā)生變形、變位而形成的圈閉，稱構(gòu)造圈閉。1、背斜圈閉形成機(jī)理由于地層發(fā)生彎曲、拱起形成向周圍傾伏閉合低勢(shì)區(qū)。分為：背斜、向斜兩大類。2、斷層圈閉形成機(jī)理凡是儲(chǔ)層上傾或各個(gè)方向由斷層封閉而形成的圈閉，稱斷層圈閉。斷層對(duì)儲(chǔ)層上傾方向封閉情況，常見的有下列三種：（1）完全封閉(圖)

儲(chǔ)層上傾方向完全與非滲透性層相接，形成完全封閉；（2）部分封閉(圖)

儲(chǔ)層上傾方向上方一部分與非滲透性相接，形成部分封閉；（3）不封閉(圖)

當(dāng)儲(chǔ)層上傾方向與滲透層相接時(shí)，就不能起封閉作用。斷層的性質(zhì)對(duì)封閉也起一定作用。一般：壓性、封閉好；張性、封閉差。斷層在形成斷層圈閉的作用可表現(xiàn)為兩個(gè)方面：改造原有圈閉；形成新的圈閉。3、裂縫性背斜形成機(jī)理在背斜構(gòu)造控制下，儲(chǔ)層經(jīng)構(gòu)造裂縫改造下才形成，而未經(jīng)改造的部分為非滲透儲(chǔ)層。4、巖體刺穿油氣藏形成機(jī)理由于地靜壓力差作用使可塑性膏鹽和軟泥由高壓向低壓區(qū)流動(dòng)，遇到薄弱地帶，向上侵入或拱起，使儲(chǔ)層上傾方向被刺穿，形成封閉區(qū)。（二）地層圈閉凡儲(chǔ)集層因地層變化(剝蝕、超覆、尖滅側(cè)向物性變差)而形成的圈閉，稱地層圈閉。1、不整合圈閉形成機(jī)理儲(chǔ)集層上傾方向直接與不整合相切，封閉成圈閉，儲(chǔ)層可以位于不整合面之上或之下，其形成主要與區(qū)域沉積間斷及剝蝕作用有關(guān)。2、礁型圈閉形成機(jī)理礁體上方和周圍被非滲透性巖層封閉而形成圈閉，礁相建造主要是沉積作用的結(jié)果(潛山儲(chǔ)層是風(fēng)化作用結(jié)果)。3、瀝青封閉圈閉形成機(jī)理儲(chǔ)層上傾方向的非滲透層是由瀝青組成。油氣藏在形成過程中，都遭受一些破壞，氣極難保存，以重油和瀝青為主。（三）巖性圈閉1、形成機(jī)理依靠地層的沉積條件和巖性、巖相或巖層中物性條件變化，儲(chǔ)層上傾方向和四周為非滲透巖層所封閉而形成的圈閉。按形成條件可分為二種：沉積圈閉，在沉積作用過程中儲(chǔ)層巖性變化形成的封閉圈閉；成巖圈閉，在成巖后生過程中物性條件變化形成的封閉圈閉。（四）水動(dòng)力圈閉

凡因水動(dòng)力或非滲透層聯(lián)合封閉，使靜水條件下不存在圈閉的地方形成新的油氣圈閉，稱為水動(dòng)力圈閉。形成機(jī)制在水動(dòng)力作用下，油、氣的力場(chǎng)強(qiáng)度是凈浮力和水動(dòng)力的合力。由于油氣等勢(shì)面的方向向水的力場(chǎng)強(qiáng)度傾斜，油氣等勢(shì)面與儲(chǔ)層頂面構(gòu)造等高線不平行。傾斜或彎曲的油氣等勢(shì)面使靜水條件下不存在圈閉的部位，形成圈閉。

油水、氣水界面的傾斜度與水壓梯度、流體密度差的關(guān)系。二油氣藏成藏要素

油氣藏是地殼上油氣聚集的基本單元，能否形成儲(chǔ)量豐富的油氣藏，且被保存下來，主要取決于是否具備生油層、儲(chǔ)集層、蓋層、運(yùn)移、圈閉和保存等成藏要素及其優(yōu)劣程度。因此，對(duì)研究油氣藏形成的基本條件而言，充足的油氣來源和有效的圈閉將成為兩個(gè)最重要的方面。（一）油氣成藏要素1、生油氣源巖盆地持續(xù)沉降（穩(wěn)定還原環(huán)境、巨厚沉積物、成熟度、古氣候）2、儲(chǔ)集層（沉積體系、沉積相、古氣候、孔隙度、滲透率、儲(chǔ)集巖類）3、蓋層（蓋層類型蓋層的形成、分布范圍）4、油氣運(yùn)移（初次運(yùn)移(排烴)、二次運(yùn)移、源巖與已聚集油氣間聯(lián)系）5、圈閉（構(gòu)造圈閉、地層圈閉、巖性圈閉）6、油氣藏保存條件（是否遭到破壞等）（二）油氣富集條件1、充足的烴源條件成烴坳陷，盆地中分布成熟烴源巖的深坳陷區(qū)，具成熟烴源巖體積大，有機(jī)質(zhì)豐度高、類型好，能提供充足油氣源的地區(qū)。成烴坳陷中的相對(duì)隆起區(qū)是良好的油氣聚集區(qū)，具有“近水樓臺(tái)先得月”優(yōu)勢(shì)(優(yōu)先捕俘油氣)；成烴坳陷在盆地中的位置，可以保持相對(duì)穩(wěn)定(繼承性發(fā)育)，也可發(fā)生較大距離的轉(zhuǎn)移(如鄂爾多斯)。成氣坳陷，與成油條件相比，成氣坳陷的地質(zhì)條件更廣泛(剖面、平面)，原因：①成油坳陷到一定演化階段，進(jìn)入高~過成熟階段，可轉(zhuǎn)化為成氣坳陷；②早期的成油坳陷，尚未進(jìn)入成熟階段，也可算成氣坳陷；③含煤系盆地，有良好的儲(chǔ)蓋、圈閉等條件，可形成巨大成氣坳陷(煤成氣)。

生烴量，指已生成的烴量。成烴潛量，最大的生烴量(成烴潛量)，取決源巖體積，有機(jī)質(zhì)豐度、類型及成熟度。產(chǎn)烴率，指演化到某一階段的單位質(zhì)量有機(jī)質(zhì)所生成烴類的質(zhì)量或體積。產(chǎn)烴豐度，指單位面積(km2)內(nèi)烴源巖產(chǎn)烴量。排烴率，液態(tài)烴排出的烴與總生烴量之比。一般認(rèn)為，液態(tài)烴排烴率較低，在20%-25%以下，厚層烴源巖則難超過15%。排液態(tài)烴的臨界含油飽和度，在油、水兩相共存條件下，液態(tài)烴達(dá)到一定的相滲透率，能與水一起運(yùn)移，排出所必須達(dá)到的含油飽和度。（一般＜10%，以1-3%居多，東部油田)聚集系數(shù)，指生油量和地質(zhì)儲(chǔ)量的比值。天然氣與石油相比，排烴率較高，運(yùn)聚系數(shù)偏低。

充足的油氣源是油氣藏形成重要前提；沒有生油層無油源存在，形不成油氣藏；無好的生油層，不可能形成一定規(guī)模的油氣藏。(即一要有，二要好，三要多)（1）盆地油氣源豐富程度，取決幾個(gè)基本條件：①烴源巖體積(廣、厚)；②有機(jī)質(zhì)豐度(數(shù)量多)；③有機(jī)質(zhì)類型(質(zhì)量好)；④有機(jī)質(zhì)成熟度(生成條件)；⑤排烴效率(運(yùn)移條件)。（2）滿足上述條件依靠幾個(gè)方面(地質(zhì)條件)：①有利于有機(jī)質(zhì)大量繁殖和保存封閉和半封閉的沉積盆地(豐度、類型)；②生烴坳陷面積大、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、生烴層分布廣、厚(體積)；③沉積速率高，長(zhǎng)期穩(wěn)定下沉，生烴層厚，豐度值高，地層厚，成熟度高(豐度、生成條件)；④地殼運(yùn)動(dòng)的多周期性，縱向上發(fā)育多旋回，多層系生油層，生油層累積厚度大(體積)；⑤生油巖的排烴能力高(排烴效率)2、有利的生、儲(chǔ)、蓋組合配置關(guān)系（1）生、儲(chǔ)、蓋組合類型生儲(chǔ)蓋組合，在地層剖面中，緊密相鄰的包括生油層、儲(chǔ)集層、蓋層的一個(gè)有規(guī)律的組合。根據(jù)相互配置關(guān)系，劃分為四種類型：①正常式生儲(chǔ)蓋組合指在地層剖面上生油層位于組合下部，儲(chǔ)集層位于中部，蓋層位于上部，根據(jù)時(shí)間的連續(xù)或間斷細(xì)分為連續(xù)式和間斷式；②側(cè)變式生儲(chǔ)蓋組合巖性、巖相在空間上變化致生、儲(chǔ)、蓋層在橫向上組合而成，生、儲(chǔ)同屬一層，以巖性橫向變化方式相接觸，油氣以側(cè)向同層運(yùn)移為主；③頂生式生儲(chǔ)蓋組合生油層與蓋層同屬一層，儲(chǔ)集層位于其下的組合類型，如華北任丘油田；④自生、自儲(chǔ)、自蓋式生儲(chǔ)蓋組合最大特點(diǎn)是生油層、儲(chǔ)層和蓋層都屬同一層。根據(jù)巖性特征，分四種主要類型(我國(guó))：①碎屑巖類型，暗色泥巖(生)-砂巖(儲(chǔ))-致密泥頁(yè)巖(蓋)(我國(guó)主要類型)；②碳酸鹽巖類型，有機(jī)質(zhì)灰?guī)r(生)-孔、裂、洞灰?guī)r、白云巖(儲(chǔ))-致密灰?guī)r、鹽巖、石膏(蓋)；③碎屑巖和碳酸鹽的混合類型，泥巖(生)-碳酸鹽巖(儲(chǔ))-泥質(zhì)巖(蓋)(華北)④其它巖類組合類型，泥巖(生)-其它巖類(火成、變質(zhì)巖等)(儲(chǔ))-泥巖(蓋)從生、儲(chǔ)層時(shí)代關(guān)系分：新生古儲(chǔ)古生新儲(chǔ)根據(jù)接觸方式分：面接觸(上覆、下覆型)帶接觸(側(cè)變式)體接觸(封閉式)不連續(xù)的生儲(chǔ)蓋組合基本特征：生、儲(chǔ)在時(shí)間上不連續(xù)，空間上可相鄰，也可不相鄰，兩者之間是由不整合或斷層面所勾通的。可分：不整合型，生、儲(chǔ)可存在于不整合面的兩側(cè)，也可存在于一側(cè)；斷裂型，生在下，儲(chǔ)在上，可位于斷層一側(cè)，也可位于兩側(cè)。（2）生儲(chǔ)蓋組合的評(píng)價(jià)①最佳組合形式a.互層型，有利(接觸面積大，能及時(shí)從生向儲(chǔ)運(yùn)移)；b.指狀交叉型，有利(靠近指狀交叉一側(cè)，類似互層、側(cè)變、側(cè)生式)；c.不整合型，有利；d.斷裂型，上覆、下覆型較好；e.封閉型，較差(主要指不能形成巨大油氣藏）。②生油層的最佳厚度一般生油層的厚度大，生油潛量也大，但考慮排烴效率，單層厚度30-50m生油層較好(因厚度增大，排烴效率降低)。③砂巖的最佳百分率實(shí)質(zhì)上也是生、儲(chǔ)、蓋的配套問題。砂巖百分率20-60%為有利地帶。3、有效的圈閉影響圈閉有效性的主要因素有：（1）圈閉形成時(shí)間與油氣區(qū)域性運(yùn)移時(shí)間

在油氣區(qū)域性運(yùn)移以前或同時(shí)形成的圈閉，對(duì)油氣的聚集是有效的。生油層內(nèi)部巖性、地層圈閉中聚集成的油氣藏，是最早的油氣藏。成巖后地殼運(yùn)動(dòng)是盆地內(nèi)最重要的區(qū)域性油氣運(yùn)移時(shí)間，決定盆地構(gòu)造現(xiàn)狀的最后一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，控制了最后一次區(qū)域性油氣運(yùn)移的時(shí)間。（2）圈閉位置與油源區(qū)的關(guān)系油氣生成后，先運(yùn)移至油源區(qū)內(nèi)及其附近的圈閉中，聚集起來形成油氣臧。如油源有限，則距油源區(qū)遠(yuǎn)的圈閉通常成為無效的圈閉。圈閉所在位置距油源區(qū)愈近，圈閉的有效性愈高。陸相盆地中儲(chǔ)集層在縱向、橫向上變化大，油氣運(yùn)移距離短。因此，在生油區(qū)內(nèi)及其附近的圈閉是最有利的，油氣藏富集程度高；而遠(yuǎn)離生油區(qū)的圈閉富集程度低或往往是無效的。（3）水壓梯度和流體性質(zhì)對(duì)圈閉有效性的影響

靜水壓力條件下，同一儲(chǔ)集層內(nèi)海拔高度相同的各點(diǎn)，都具有同樣大小的壓力，圈閉的油一水(氣一水)界面呈水平狀態(tài)。動(dòng)水壓力作用下，油、氣的力場(chǎng)強(qiáng)度，應(yīng)是凈浮力和水動(dòng)力的合力。油水、氣水界面的傾斜度與水壓梯度、流體密度差有一定關(guān)系。4、油氣藏必要的保存條件（1）地殼運(yùn)動(dòng)對(duì)油氣藏保存條件的影響地殼運(yùn)動(dòng)破壞圈閉條件，儲(chǔ)集層遭到剝蝕風(fēng)化，油氣大量散失。地殼運(yùn)動(dòng)也可以使原有油氣藏圈閉溢出點(diǎn)抬高，甚至使地層的傾斜方向發(fā)生改變，其結(jié)果造成原有油氣藏及其圈閉完整性破壞，油氣重新分配，或油氣藏的再形成。因此，油氣藏的保存條件與盆地地殼運(yùn)動(dòng)發(fā)展歷史及其與油氣聚集的關(guān)系密切。（2）巖漿活動(dòng)對(duì)油氣藏保存條件的影響表現(xiàn)在兩個(gè)方面：①高溫巖漿侵入油氣藏，會(huì)把油氣燒掉，破壞圈閉，在這種情況下，大規(guī)模巖漿巖的活動(dòng)對(duì)油氣藏的保存不利，最終導(dǎo)致油氣藏的破壞；②當(dāng)巖漿活動(dòng)發(fā)生在油氣藏形成以前時(shí)，在冷凝后，不僅失去破壞作用，反而在其他有利條件配合下，它本身也可成為良好的儲(chǔ)集體或遮擋條件。（3）水動(dòng)力對(duì)油氣藏保存條件的影響活躍的水動(dòng)力環(huán)境可以把油氣從圈閉中沖走，導(dǎo)致油氣藏破壞；水動(dòng)力環(huán)境穩(wěn)定性好，具有良好的保存條件，是油氣藏形成和分布的有利地區(qū)。綜上所述，油氣富集的最基本條件是充足的油氣來源，有利的生、儲(chǔ)、蓋組合，有效的圈閉以及必要的保存條件等四個(gè)方面，只有具備這四個(gè)條件，大型油氣藏才能夠形成與保存。三油氣聚集

油氣在圈閉中積聚形成油氣藏的過程稱為油氣聚集。油、氣、水由于密度不同，在圈閉中會(huì)發(fā)生重力分異。（一）油氣藏聚集的動(dòng)力分析(背斜圈閉)由于儲(chǔ)層內(nèi)充滿著水，且氣、油、水的密度不同，會(huì)發(fā)生重力分異(見圖)。水壓面近于水平的滲透性好的儲(chǔ)層中，油氣進(jìn)入儲(chǔ)層后，在浮力作用下，向圈閉的最高部位移聚集形成油氣藏。靜水條件下，水動(dòng)力等于零，浮力F分解為與地層層面垂直F2和平行層面F1二個(gè)合力，F(xiàn)2受蓋層遮擋，F(xiàn)1是唯一的運(yùn)動(dòng)方向；動(dòng)水條件下，水壓面呈傾斜狀，油氣運(yùn)移進(jìn)入儲(chǔ)層后，會(huì)受到浮力和水動(dòng)力的雙重影響。（請(qǐng)注意，由于構(gòu)造不同部位儲(chǔ)層的產(chǎn)狀不同，水力損失不等）(如圖)，①AB段內(nèi)，水從高處向低處流動(dòng)，水力損失小，水動(dòng)力Fw為主要?jiǎng)恿Γ?重力向下，不損失水力)，二者的合力F偏向Fw，所以油氣隨水順流動(dòng)。②進(jìn)入背斜時(shí)(BC段)，水流由低向高處走，必須克服自身重量造成的阻力，故水力損失大，流速減慢，越向背斜頂部，水動(dòng)力越小，所以在背斜頂部形成一個(gè)局部相對(duì)停滯的地區(qū)。此時(shí)，水動(dòng)力Fw極小，浮力F浮居主導(dǎo)地位，二者的合力F偏向F浮，從而導(dǎo)致油、氣發(fā)生分異，形成背斜油氣藏。

上述說明背斜能夠形成油氣藏的道理所在。所以，證明一個(gè)重要問題，即很多的油氣藏、油氣生成的地方，不是它們生成的地方?？赡苡袃煞N情況：①水壓頭很高，水流速度很大，背斜又很平緩(水力損失小)，可能會(huì)產(chǎn)生油氣不能聚集現(xiàn)象，如油水界面傾角大于地層傾角，油氣不能聚集。②同理，當(dāng)油氣聚集以后，由于水動(dòng)力條件的改變，可造成油氣藏的破壞。

由此可見，油氣藏是地殼內(nèi)油氣運(yùn)移的各種動(dòng)力、阻力與圈閉所形成的一種暫時(shí)相對(duì)平衡的局面。但透鏡體油氣藏的形成是個(gè)特例。（二）單一圈閉的油氣聚集1.背斜圈閉的油氣聚集靜水條件下，氣在上，油在中，水在下。如氣源足，則完全形成氣藏，油氣聚集已最后完成。2.非背斜圈閉的油氣聚集非背斜圈閉與背斜圈閉的主要區(qū)別在于：非背斜圈閉除儲(chǔ)層頂、底為非滲透性巖層封閉外，上傾方向還存在著各種類型非滲透性遮擋；背斜圈閉是儲(chǔ)層上方被非滲透層封閉，下方被油氣高勢(shì)區(qū)和非滲透巖層聯(lián)合封閉。3.圈閉封閉烴柱的最大高度和油氣藏高度(1)圈閉封閉烴柱的最大高度最大高度與蓋層封閉能力(儲(chǔ)、蓋層孔隙、油、氣、水性質(zhì))及閉合度有關(guān)。實(shí)際上就是巖石中油(氣)柱在浮力作用下上升，而蓋層毛管壓差(排潛壓力)將阻止其上升，毛管壓差大于浮力時(shí)，油滴不能向上運(yùn)移。兩種力量平衡時(shí)的油(氣)柱氣度，就是該條件下，蓋層封閉的最大油(氣)柱高度(或臨界高度)，蓋層、運(yùn)移等章已介紹過，形式類似，意義不同。注意：①當(dāng)蓋層封閉能力強(qiáng)，封閉烴柱臨界高度大于或等于閉合度時(shí)，閉合度即可為圈閉封閉油(氣)柱的最大高度；②當(dāng)蓋層封閉能力差，能封閉的臨界烴柱高度小于閉合度時(shí)，臨界高度即為圈閉封閉的烴柱最大高度。在生產(chǎn)上，采用壓汞法測(cè)得的毛細(xì)管壓力曲線直接確定儲(chǔ)、蓋層排驅(qū)壓力，把汞~空氣系統(tǒng)的排替壓力，換算成烴-水系統(tǒng)的排替壓力。

(2)油水過渡帶

介于純含水和純含油部分之間的一個(gè)帶，在理論上是指純含油帶的底到100%含水帶頂面之間的垂直距離。油田開發(fā)中一般把無水純油帶的底面到只產(chǎn)純水帶頂面的垂直距離稱為油水過渡帶，其數(shù)值一般小于理論上的油水過渡帶厚度(過渡帶的下部接近純含水部分，以產(chǎn)水為主(因含油飽和度太低))，而在上部，即接近純含油部分，以產(chǎn)油為主(因含水飽和度太低)，

雖然過渡帶的底界已經(jīng)100%產(chǎn)水，但實(shí)際上并不是全含水，而是含油飽和度太低，油相滲透率已變?yōu)榱?，因而試油時(shí)不出油全出水。它與100%含水的地帶是不同的，后者常處在更下一些的地段。圈閉中可能的最大油氣藏高度與封閉的最大烴柱高度是有一定區(qū)別的，兩者之間的差值為油水過渡帶。(按照最大封存高度及過渡帶厚度進(jìn)行計(jì)算所得的油藏高度是可能的最大高度，與實(shí)際高度會(huì)有一定出入)總結(jié)：(主要說明三個(gè)問題)i.理論上的油水過渡帶與生產(chǎn)中的過渡帶不一致；ii.在具體一個(gè)圈閉中，有幾種情況要區(qū)別對(duì)待：①閉合高度＞最大封存油柱高度，（油水過渡帶＜閉合高）

油藏高度Z=Z0-Z0’②閉合高度＜最大封存油柱高度，（油水過渡帶＜閉合高）

油藏高度

Z=閉合高度-油水過渡帶Z0’③地層圈閉中(無閉合度)，只需知道遮擋層封閉能力。(求出最大封存高度、油水過渡帶厚度)油藏高度Z=Z0-Z0’iii.計(jì)算油柱高度時(shí)，一切參數(shù)最好采用地下實(shí)際參數(shù)。（三）油氣差異聚集原理任一油氣盆地中，由于與生油區(qū)相對(duì)的位置，圈閉形成條件和歷史的差異性，各處圈閉聚油的機(jī)會(huì)是不同的。差異聚集原理，格索(W.C.Gussow，1953)提出，即在一組由低到高按序排列的圈閉中，油氣所從低處到高處逐漸進(jìn)入圈閉形成油氣藏時(shí)，是按氣、油水的密度分異進(jìn)行的。

相鄰圈閉的差異聚集與各圈閉高層位置無關(guān)，只要相鄰圈閉的溢出點(diǎn)一個(gè)比一個(gè)高即可。1.理想情況(一般)的油氣聚集(1)油氣聚集模式(不考慮局部支流和溶解氣體的影響)：①油氣從盆地內(nèi)油源區(qū)向區(qū)域上傾方向運(yùn)移，首先進(jìn)入圈閉1，此時(shí)圈閉1氣尚未裝滿；②油氣繼續(xù)供應(yīng)，圈閉1中的油水界面低至溢出點(diǎn)，油從圈閉中溢出進(jìn)入圈閉2；③油氣繼續(xù)供給，圈閉1全被氣充滿，油、氣通過溢出點(diǎn)向圈閉2運(yùn)移，圈閉2形成帶氣頂油藏，圈閉3形成油藏，只要繼續(xù)供給油氣，最終形成下面圈閉含氣，中間圈閉含油，上面含水。擴(kuò)展：如果油氣源非常充足，有可能都為氣藏，油藏則向更高的部位運(yùn)移、聚集。(2)差異聚集的結(jié)果(認(rèn)識(shí))：①離油源區(qū)最近、溢出點(diǎn)最低的圈閉中，在氣、油源充足前提下，形成純氣藏，稍遠(yuǎn)的、溢出點(diǎn)較低的圈閉中形成油氣藏或油藏，更遠(yuǎn)的，溢出點(diǎn)更高的圈閉中含水；②若油氣按密度分異的比較完善，則有離油源區(qū)較近、溢出點(diǎn)較低圈閉中的油氣密度比距油源區(qū)較遠(yuǎn)、溢出點(diǎn)較高的圈閉中的油氣密度?。虎垡粋€(gè)充滿油的圈閉，對(duì)氣的聚集仍有效，但一個(gè)充滿氣的圈閉對(duì)油的聚集則不再有效；

④形成純氣藏、油氣藏、純油藏的數(shù)目，取決油氣來源供應(yīng)的充分程度及圈閉的大小、數(shù)目；⑤序列圈閉可是位于同一褶皺軸上的好幾個(gè)相鄰的背斜構(gòu)造，也可是軸向各不相同的相鄰背斜，還可以是幾個(gè)相鄰的礁塊。(3)差異聚集必須具備的基本條件：①在區(qū)域傾斜的下傾方向存在豐富的油源區(qū)，有足夠數(shù)量的油氣補(bǔ)給；②具良好油氣通道，儲(chǔ)層巖相巖性較穩(wěn)定，滲透性好，油氣能在較大范圍進(jìn)行較長(zhǎng)距離運(yùn)移；③在區(qū)域傾斜背景上存在相互連通的系列圈閉，且溢出點(diǎn)依次增高；④儲(chǔ)層內(nèi)飽含地下水。

實(shí)際上差異聚集由于地層壓力變化，氣在油、水中的溶解、析出等影響，變的非常復(fù)雜。2.擴(kuò)展的差異聚集(特殊)前提(條件)，在地層壓力大于氣溶于油的飽和壓力條件下，可形成具有溶解氣的油藏，分兩種：①地層壓力大于溶于油的飽和壓力，氣全部溶于油中；②地層壓力大于氣溶于油的飽和壓力，氣未完全溶于油中，伴隨有游離氣。3.油氣差異聚集原理的主要意義

指明油、氣運(yùn)移的方向、路線，提供勘探依據(jù)，減少盲目性。4.影響油氣差異聚集的地質(zhì)因素①當(dāng)運(yùn)移道路上有另外的支流油氣供給來源時(shí)，則會(huì)打亂原來應(yīng)有的油氣分布規(guī)律；②氣體在石油中的溶解，隨溫、壓條件改變而變化，它可造成次生氣頂，也可導(dǎo)致原生氣頂消失，因而影響油氣的分布規(guī)律；③后期地殼運(yùn)動(dòng)造成圈閉條件的改變，必然造成油氣的重新分配；④區(qū)域水動(dòng)力條件、水壓梯度的大小及水運(yùn)動(dòng)的方向，直接影響油氣的分布規(guī)律。（四）油氣聚集模式1、油氣聚集機(jī)理目前主要存在四種觀點(diǎn)：（1）滲濾作用水可以通過蓋層而繼續(xù)運(yùn)移，烴類則產(chǎn)生毛細(xì)管壓力封閉，結(jié)果在水動(dòng)力和浮力的作用下把油氣過濾下來在圈閉中聚集。（2）排替作用由于密度差，油的壓力都比水的壓力大，產(chǎn)生一個(gè)向下的流體勢(shì)梯度，使油在圈閉中向上運(yùn)移同時(shí)把水向下排替直到束縛水飽和度為止。（3）滲濾作用和排替作用共同作用

油氣聚集初期，水通過上覆親水蓋層發(fā)生滲流；當(dāng)油氣聚集到一定程度之后，水很難通過上覆蓋層而主要是被油氣排替到圈閉的下方。如蓋層是異常高壓封閉，只能發(fā)生向下的排替作用。（4）油氣充注方式一個(gè)油藏以一種順序方式充注，石油首先進(jìn)入具有最低孔隙排替壓力的最佳滲透層，接著以一組向前推進(jìn)的石油波陣面方式充注油藏。2、油氣聚集模式（1）背斜圈閉中油氣聚集模式（2）地層圈閉中油氣聚集模式（3）巖性圈閉中油氣聚集模式（4）斷層圈閉中油氣聚集模式第七節(jié)油氣藏的破壞與再形成油氣成藏是運(yùn)聚動(dòng)態(tài)平衡過程。一旦條件發(fā)生變化，平衡遭到破壞，油氣藏就會(huì)進(jìn)行油氣再分布或重新分配，達(dá)到新的相對(duì)平衡。次生油氣藏，原有油氣藏遭到破壞，分散油氣遇到新的圈閉條件又重新聚集，形成新的油氣藏。次生油氣藏形成可概括為兩種情況：1.地殼運(yùn)動(dòng)破壞了圈閉的完整性；2.地殼運(yùn)動(dòng)未破壞圈閉的完整性，但破壞了油氣在原圈閉內(nèi)的平衡，使油氣聚集不像原來有效。破壞一般包括：1.油氣部分或全部逸出圈閉、散失在地層中；2.因各種降解作用，使石油發(fā)生氧化變質(zhì)，從而部分或全部喪失工業(yè)價(jià)值。

油氣再分布，指原有圈閉封閉條件改變，油氣外逸形成新的運(yùn)移，聚集成新的油氣藏保存下來。兩種結(jié)果可能出現(xiàn)：1.原來較大油氣藏分散成為若干較小的油氣藏；2.原來若干個(gè)油氣藏富集成一個(gè)較大的、甚至是巨大的油氣藏。

油氣藏的破壞和保存是一對(duì)矛盾，研究其破壞的原因，也就從另一方面反映出油氣藏保存下來的條件。一、引起破壞的作用1.圈閉破壞，改變引起油氣藏破壞主要有：侵蝕、斷裂、刺穿等。(1)地殼上升，剝蝕加強(qiáng)，其結(jié)果蓋層被剝蝕：①油層出露，使油藏?fù)]發(fā)、氧化；②蓋層殘留厚度太小，以致不足以封閉油氣。(2)地殼運(yùn)動(dòng)改變面貌，其結(jié)果：①破壞圈閉的封閉性；②減小圈閉容積，使多余油氣溢出。2.地殼急劇下沉，導(dǎo)致地溫升高，原油裂解→最終完全碳化。3.火成巖活動(dòng)(巖漿侵入)，油氣藏發(fā)生熱變質(zhì)，油藏破壞。4.微生物降解①地下水中硫酸鹽使烴類發(fā)生氧化；②巖石含氧礦物與油層接觸，使油氣部分氧化。

三、引起油氣再分布的地質(zhì)作用1.斷裂對(duì)油氣再分布的作用(1)斷距小于儲(chǔ)層厚度時(shí)，再分布僅在儲(chǔ)層內(nèi)部調(diào)整；(2)斷裂使油層部分與上方儲(chǔ)層連通時(shí)，可使原圈閉變小，總趨勢(shì)是一個(gè)油藏變成幾個(gè)小油藏；(3)當(dāng)存在多油層，最上部有好儲(chǔ)、蓋層時(shí)，斷裂作用使多油層溝通，油氣共同向上方聚集，總趨勢(shì)是聚集形成大的油氣藏或幾個(gè)小油氣藏聚成一個(gè)大油氣藏。2.其它地質(zhì)作用對(duì)油氣再分布的作用(1)地殼運(yùn)動(dòng)使溢出點(diǎn)抬高，容積變小，多余油氣外逸，在新圈閉中聚集；(2)地殼運(yùn)動(dòng)使圈閉抬升變淺，壓力減小，油藏中溶解氣、游離析出，形成氣頂，將原先石油擠出，在新圈閉中聚集；(3)地殼運(yùn)動(dòng)使水動(dòng)力條件發(fā)生改變，在水動(dòng)力作用下，油氣發(fā)生再分布，再聚集(水動(dòng)力起決定性作用時(shí))。四、油氣藏中烴類流體的蝕變按條件和產(chǎn)物分為氧化變質(zhì)和熱演化變質(zhì)兩類。1.石油的氧化變質(zhì)氧化變質(zhì)，石油在低溫、低壓條件下，氧化為稠油和瀝青類礦物變化過程。在這一過程中，微生物作用起著重要的降解作用。大量實(shí)驗(yàn)表明：低碳數(shù)(＜C20)烴類比高碳數(shù)烴類易氧化；烷烴比環(huán)烷烴，芳輕易氧化；正烷烴比異烷烴易氧化。單環(huán)環(huán)烷烴、芳烴比多環(huán)、復(fù)合環(huán)環(huán)烷烴、芳烴易氧化。氧化的原油具有幾個(gè)特點(diǎn)：(1)生物降解顯著的原油烷烴含量低，多環(huán)、復(fù)合環(huán)的環(huán)烷烴、芳烴，N、S、O重雜原子組合、瀝青質(zhì)等較富集；(2)正烷烴含量顯著減少；(3)旋光性明顯增強(qiáng)(旋光性主要存在于高分子環(huán)烷烴、芳烴中)；(4)石油輕烴減少，重組分增加，原油變質(zhì)為稠油。水洗作用，接近地表和容易接受地表水的油藏中的原油，受流入油層的大氣水沖洗作用而發(fā)生的變化(水中所含氧可引起原油的無機(jī)氧化作用)。2.原油的熱演化變質(zhì)作用熱演化變質(zhì)，油氣藏中石油在熱力作用下向降低自由能，具向更高化學(xué)穩(wěn)定性方向變化的過程。需指出的是：

熱演化早期，不僅沒有明顯的破壞作用，而且有利于石油質(zhì)量的改善。熱變作用中：(1)具環(huán)狀結(jié)構(gòu)的烴類，環(huán)斷開，長(zhǎng)鏈分解成短鏈，帶有側(cè)鏈的發(fā)生側(cè)鏈的脫落；(2)環(huán)烷烴、芳烴遞減，烷烴，特別是低沸點(diǎn)烷烴相應(yīng)增多；(3)膠質(zhì)-瀝青質(zhì)不斷減少，雜元素逐漸消失。就烴類來看，隨熱方向是：芳烴→環(huán)烷烴→烷烴→甲烷。熱變作用到一定程度上，引起產(chǎn)物兩極分化。一部分形成分子量低，穩(wěn)定性較大的甲烷；另一部分，聚合成富碳質(zhì)殘?jiān)?.天然氣的次生變化和破壞(1)氧化和微生物降解作用地殼運(yùn)動(dòng)，氣藏變淺，氧氣、微生物進(jìn)入氣藏，在游離氧和微生物作用下，氣藏可逐漸破壞。(2)滲露和擴(kuò)散作用蓋層封閉性差導(dǎo)致滲漏，是氣藏破壞的重要原因，相比之下擴(kuò)散作用可能對(duì)破壞起的貢獻(xiàn)要小的多。第八節(jié)油氣藏形成時(shí)間的確定如果在一個(gè)地區(qū)能確定油氣藏形成的時(shí)代，顯然可知在此時(shí)代以前形成的圈閉對(duì)油氣聚集有利。再根據(jù)圈閉形成、油氣生成、運(yùn)移的時(shí)代，可大致推出那些圈閉有油氣，那些圈閉是空的。

不足的是，目前尚未找到一種直接和可靠的方法。只有根據(jù)每個(gè)地區(qū)的具體地質(zhì)發(fā)展歷史，以及控制油氣生成、運(yùn)移和聚集的地質(zhì)條件進(jìn)行綜合研究，來確定油氣藏形成的時(shí)間。國(guó)內(nèi)、外常采用下列幾種方法：一、根據(jù)盆地沉降史，圈閉發(fā)育史和生排烴史確定油氣藏形成時(shí)間(一)盆地沉降史、圈閉發(fā)育史油氣藏的形成時(shí)間，絕不會(huì)早于圈閉的形成時(shí)間?？筛鶕?jù)圈閉形成的時(shí)間確定油氣藏形成的最早時(shí)間。1.沉積埋藏史和構(gòu)造發(fā)展史(1)沉積地層厚度及其變化根據(jù)壓實(shí)原理，用現(xiàn)今地層厚度和孔隙度可恢復(fù)地層原始厚度。(2)地層被抬升、剝蝕用適當(dāng)方法確定抬升時(shí)間和剝蝕量，并與原始地層厚度一起考慮進(jìn)行地史模擬，恢復(fù)盆地沉積埋藏史和古構(gòu)造發(fā)展史。(3)地層欠壓實(shí)作用(超壓帶的存在)孔隙度變化不遵循Athy定律，恢復(fù)的地層厚度與真正的原始厚度有差異，須考慮此因素。2．模擬方法

正演法是由古至今模擬地史上沉降、沉積，恢復(fù)各層原始厚度，然后計(jì)算各層段在不同地史時(shí)期的厚度變化，最后恢復(fù)盆地的演化過程。

回剝法是從已知盆地的現(xiàn)狀出發(fā)，計(jì)算各層的“骨架”厚度，反推各層在不同地史階段的原始沉積厚度，從而恢復(fù)盆地的原貌。(1)正演法(2)反演法(3)正反演結(jié)合法，其主要思路是；從已知盆地現(xiàn)狀出發(fā)，先采用回剝技術(shù)，由今溯古重建各地層的地史，對(duì)于超壓層段，采用超壓技術(shù)從古到今修正回剝技術(shù)所得到的地史。3.構(gòu)造發(fā)展史對(duì)油氣藏形成的作用長(zhǎng)期繼承性隆起對(duì)油氣聚集是有利的。在生油巖沉積的時(shí)候，該隆起若形成，在隆起上的沉積物就可能比鄰區(qū)減薄變粗，側(cè)向運(yùn)移聚集的油氣藏，構(gòu)造發(fā)展史也是重要的。主要觀點(diǎn)是：①與油氣生成同時(shí)形成的構(gòu)造圈閉；②與油氣初次運(yùn)移同時(shí)形成的圈閉；③長(zhǎng)期繼承性的構(gòu)造圈閉；④在油氣區(qū)域性二次運(yùn)移以前形成的構(gòu)造圈閉；都是有利于油氣聚集的構(gòu)造圈閉。(1)根據(jù)區(qū)域傾斜發(fā)生的時(shí)期確定油氣藏形成的最早時(shí)間

從油氣向儲(chǔ)層上傾方向運(yùn)移的臨界(高度)油柱高度達(dá)到以后，開始最早的運(yùn)移來考慮油氣藏形成的下限(最早時(shí)間)。Z0=2σ(1/rt-1/rp)/g(ρω-ρo)；Z0=L·sinα

α-地層傾角；(考慮)：①地層傾斜能使油柱長(zhǎng)度(高度)增大，增加浮力；②地層傾斜，實(shí)際上將產(chǎn)生區(qū)域性水動(dòng)力條件。此方法只能說明油氣藏形成的下限，誤差較大。(2)根據(jù)圈閉形成時(shí)期確定油氣藏形成最早時(shí)間

油氣藏形成只能是等于或晚于圈閉形成的時(shí)間才是有效的，根據(jù)圈閉形成的時(shí)間作為油氣藏形成的可能最早時(shí)間。①對(duì)長(zhǎng)期發(fā)育，逐步擴(kuò)大，逐漸形成和發(fā)展的圈閉，可根據(jù)圈閉容積大于或等于油氣藏容積的原則，來確定油氣藏的最早的可能的時(shí)間。如：設(shè)現(xiàn)在油氣藏高度為50米，圈閉的閉合度在a時(shí)為25米，b時(shí)為50米，c時(shí)為100米，可認(rèn)為油氣藏最早可能是b時(shí)形成的。②當(dāng)油氣藏被斷層切割時(shí)，可以利用斷層與油氣藏的相互關(guān)系，通過確定斷層形成時(shí)間，作為油氣藏形成的最早或最晚時(shí)間的界限。在封閉良好的情況下，有二種情況：a.油藏被斷開后，如上升盤的曲水界面與下降盤的油水界面之間的距離剛好等于地層斷開的距離時(shí)，可斷定油氣藏形成在斷層形成之前(上限)；b.上升盤的油水界面與下降盤的油水界面之間的距離不相等，很可能在斷層形成之后，油氣藏的形成過程仍在繼續(xù)，因而油氣藏形成時(shí)間的上限應(yīng)在斷層形成之后。(二)根據(jù)生油層主生油期，確定油氣藏形成時(shí)間由于生油層達(dá)到主生油期時(shí)才能大量生成石油，進(jìn)而排出。顯然，油氣藏形成的時(shí)間只能晚于主成油期，而不可能更早。因此，生油巖中油氣生成并排出的主要時(shí)期，就是油氣藏形成時(shí)間的下限(最早時(shí)間)。主要考慮成熟度(生烴史、地溫梯度、地?zé)崾?、沉降幅度?二、根據(jù)飽和壓力確定油氣藏形成的時(shí)間用目前油藏的飽和壓力來求該油藏的形成時(shí)間。其方法是將壓力換算成水柱高度，然后從油藏頂部向上推這一高度，其所達(dá)到的地層時(shí)代，即為該油藏的形成時(shí)間?？砂聪率角蟮茫篐=10P/ρω，P=ρωH/10

如一油藏A的飽和壓力為200大氣壓，按靜水壓力推斷為2000m，從油藏頂面上推2000米到C層，所以油藏A是在C層開始沉積時(shí)形成的。假設(shè)條件：(1)要求在飽和壓力條件下形成；(2)油藏形成后的地質(zhì)年代里，油氣成分、溫度保存不變；(3)油藏以上地層剖面是連續(xù)的，其間未發(fā)生間斷或剝蝕?？赡艽嬖诘恼`差(