石油地質(zhì)學(xué) 第八章油氣分布規(guī)律與主控因素

《石油地質(zhì)學(xué)》油氣分布規(guī)律與主控因素第八章第一節(jié)裂谷盆地油氣分布第二節(jié)克拉通盆地油氣分布第三節(jié)前陸盆地油氣分布第四節(jié)疊合盆地油氣分布第五節(jié)地球上的油氣資源第六節(jié)油氣分布的控制因素第八章油氣分布規(guī)律與主控因素在板塊運動過程中，大陸巖石圈板塊內(nèi)部受到引張，從而導(dǎo)致大陸巖石圈減薄而下沉形成的沉積盆地，稱為裂谷盆地。

一、裂谷盆地及其演化第一節(jié)裂谷盆地油氣分布初始張裂階段

斷陷發(fā)育階段

坳陷發(fā)育階段

我國東部裂谷盆地經(jīng)歷三個主要演化階段

第一節(jié)裂谷盆地油氣分布二、裂谷盆地石油地質(zhì)特征

1．構(gòu)造特征（1）斷陷型裂谷盆地:單斷型和雙斷型

單斷型斷陷盆地：一側(cè)為斷層邊界；一側(cè)為超覆邊界雙斷型斷陷盆地：兩側(cè)都是斷層邊界第一節(jié)裂谷盆地油氣分布（2）坳陷型裂谷盆地坳陷盆地各個方向都是超覆邊界，是裂谷盆地發(fā)展的晚期階段斷陷坳陷裂谷盆地發(fā)展的兩個階段：斷陷和坳陷第一節(jié)裂谷盆地油氣分布松遼盆地：侏羅紀斷陷盆地（雙斷），白堊紀坳陷型盆地渤海灣盆地：古近紀單斷型斷陷盆地，新近紀和第四紀坳陷型裂谷盆地第一節(jié)裂谷盆地油氣分布緩坡帶、中央構(gòu)造帶、洼陷帶、陡坡帶（3）單斷型裂谷盆地的構(gòu)造分帶第一節(jié)裂谷盆地油氣分布2．油氣生成特點（1）烴源巖主要形成于斷陷期和坳陷期。厚度大、分布廣，有機質(zhì)豐度高、類型多。

（2）具有較高的地溫梯度，有機質(zhì)演化成烴條件優(yōu)越

第一節(jié)裂谷盆地油氣分布黃驊坳陷下第三系渤海灣盆地：下第三系沙河街組和東營組，烴源巖厚為500－3000m，有機質(zhì)Ⅰ型、Ⅱ型；地溫梯度：3.5℃/100m

第一節(jié)裂谷盆地油氣分布3.儲蓋組合特征

(1)坳陷型裂谷盆地：儲層發(fā)育，規(guī)模大，分布廣泛、穩(wěn)定。主要發(fā)育大型河流－三角洲－湖泊沉積體系，儲集層以河流相砂體和三角洲前緣砂體為主。第一節(jié)裂谷盆地油氣分布（2）斷陷型裂谷盆地：儲集體規(guī)模較小，橫向變化大，儲集體成因類型多，有河道、沖積扇、水下扇、扇三角洲、三角洲、灘壩、湖底扇、濁積扇等砂體SB100020003000400050006000100020003000400050006000前三角洲、前緣砂體扇三角洲河道砂湖底扇陡坡帶緩坡帶第一節(jié)裂谷盆地油氣分布第一節(jié)裂谷盆地油氣分布蓋層分布：裂谷發(fā)育期深湖相的泥巖新生古儲：前裂谷期（古潛山）自生自儲：同裂谷期古生新儲：后裂谷期儲蓋組合：第一節(jié)裂谷盆地油氣分布新生古儲（裂谷前期古潛山）第一節(jié)裂谷盆地油氣分布4．油氣運移特點斷陷型：巖相巖性變化大、斷裂發(fā)育。油氣側(cè)向運移距離短，垂向運移重要，斷裂帶控制油氣的分布第一節(jié)裂谷盆地油氣分布坳陷型：坳陷型裂谷盆地儲層橫向穩(wěn)定，側(cè)向運移距離較長5．油氣藏類型及其分布特征坳陷型：基底隆升背斜油氣藏（長垣區(qū)）、巖性油氣藏（坳陷區(qū)）、地層超復(fù)油氣藏、地層不整合油氣藏（盆地邊緣）第一節(jié)裂谷盆地油氣分布陡坡帶：背斜油氣藏、巖性油氣藏、斷塊油氣藏洼陷帶：巖性油氣藏為主（湖底扇、濁積砂體）中央帶：潛山油氣藏、斷塊油氣藏、披覆背斜油氣藏緩坡帶：巖性尖天油氣藏、斷塊油氣藏，不整合油氣藏，地層超覆油氣藏斷陷型裂谷盆地第一節(jié)裂谷盆地油氣分布三、實例第一節(jié)裂谷盆地油氣分布盆地的基底：Ar+Pz+Mz盆地充填的層序：古近系：始新統(tǒng)孔店組（Ek)

漸新統(tǒng)沙河街組(Es)和東營組(Ed)新近系：館陶組(Ng)和明化鎮(zhèn)組(Nm)渤海灣盆地的地層第一節(jié)裂谷盆地油氣分布第一節(jié)裂谷盆地油氣分布渤海灣盆地的構(gòu)造單元一級構(gòu)造單元：隆起和坳陷濟陽坳陷、黃驊坳陷、冀中坳陷、渤中坳陷、遼河坳陷、臨清坳陷滄縣隆起、埕寧隆起、內(nèi)黃隆起亞一級構(gòu)造單元：凹陷和凸起第一節(jié)裂谷盆地油氣分布第一節(jié)裂谷盆地油氣分布第一節(jié)裂谷盆地油氣分布第一節(jié)裂谷盆地油氣分布營東隆起區(qū)魯西廣饒凸起起濰北凸隆起區(qū)起棣凸無起家凸陳莊莊凸起義和起凸青坨子起隆滄縣起濰縣凸凸起壽光青城凸起起凸縣濱起墾東凹陷沾化凹陷凹陷惠民車鎮(zhèn)凹陷凹陷口河黃凹陷埕北寧陷凹州德埕孤島凸第一節(jié)裂谷盆地油氣分布生儲蓋組合第一節(jié)裂谷盆地油氣分布第一節(jié)裂谷盆地油氣分布第一節(jié)裂谷盆地油氣分布松遼盆地第一節(jié)裂谷盆地油氣分布第一節(jié)裂谷盆地油氣分布第一節(jié)裂谷盆地油氣分布一、克拉通與克拉通盆地克拉通是指地殼上已經(jīng)達到穩(wěn)定，并在漫長的地質(zhì)歷史時期（至少是古生代以來）以很少變形的部分

在克拉通基礎(chǔ)上形成的面積廣泛、形狀不規(guī)則、沉降速率相對較慢并以坳陷為主要特征的沉積層序稱為克拉通盆地

中國克拉通：中國古生代地臺區(qū)；中朝地臺、揚子地臺、塔里木地臺；其上發(fā)育一系列的克拉通盆地（地臺上的次一級盆地——臺向斜）第二節(jié)克拉通盆地油氣分布二、石油地質(zhì)特征1．烴源巖海相烴源巖為主，包括頁巖、碳酸鹽巖，烴源巖層系多，單層厚度較薄，分布廣泛；有機質(zhì)類型較多：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型都有第二節(jié)克拉通盆地油氣分布2．儲集層和蓋層碳酸鹽巖儲集層：生物礁、生物灘碳酸鹽巖臺地相沉積碎屑巖儲集層：三角洲砂體、海岸砂體、河道砂海相儲層，分布廣泛、連通性好、分布穩(wěn)定蓋層：泥巖和蒸發(fā)巖為主第二節(jié)克拉通盆地油氣分布3．油氣藏類型以構(gòu)造圈閉和地層圈閉為主基底隆升背斜油氣藏：

大隆起和長垣油氣聚集帶古潛山油氣藏、地層超覆油氣藏地臺后期活化形成的擠壓背斜油氣藏第二節(jié)克拉通盆地油氣分布4．油氣分布規(guī)律①油氣分布具有分區(qū)性第二節(jié)克拉通盆地油氣分布第二節(jié)克拉通盆地油氣分布②油氣分布具有分層性第二節(jié)克拉通盆地油氣分布三、實例西西伯利亞盆地典型的克拉通盆地地層和含油氣層系：侏羅系、白堊系構(gòu)造和油氣藏類型：大型長垣發(fā)育－基本隆升背斜油氣藏油氣資源十分豐富：南部以油為主，北部以氣為主第二節(jié)克拉通盆地油氣分布西西伯利亞盆地北部西西伯利亞盆地南部第二節(jié)克拉通盆地油氣分布第二節(jié)克拉通盆地油氣分布西西伯利亞盆地濱烏拉爾含油氣區(qū)第二節(jié)克拉通盆地油氣分布中鄂畢含油氣區(qū)第二節(jié)克拉通盆地油氣分布第二節(jié)克拉通盆地油氣分布第二節(jié)克拉通盆地油氣分布一、前陸盆地概念和構(gòu)造分帶分布在造山帶與克位通之間，發(fā)育在克拉通基礎(chǔ)之上的深凹陷的沉積盆地稱為前陸盆地第三節(jié)前陸盆地油氣分布前陸盆地具有不對稱的結(jié)構(gòu)，可以劃分為三個帶：①沖斷褶皺帶：褶皺推覆體、疊瓦推覆體，下部見雙重構(gòu)造（上下構(gòu)造不協(xié)調(diào)）擠壓背斜發(fā)育②前淵帶（或深凹帶）：深凹陷③前隆帶（前緣隆起）：張性或張扭性斷裂發(fā)育第三節(jié)前陸盆地油氣分布二、前陸盆地的石油地質(zhì)特征

1．烴源巖特征發(fā)育兩大套烴源巖層系：被動大陸邊緣型沉積：以海相碳酸鹽巖為主，也有頁巖前陸坳陷型沉積：我國一般為陸相沉積為主，也有海相沉積烴源巖第三節(jié)前陸盆地油氣分布2．儲集巖特征儲集巖也有兩大套：下部臺地相碳酸鹽巖為主體的儲集體上部陸相碎屑巖為主體的儲集體3．蓋層臺地相膏鹽蓋層、前陸期泥巖、膏鹽蓋層第三節(jié)前陸盆地油氣分布4．圈閉與油氣藏類型和分布沖斷褶皺帶：擠壓背斜油氣藏、斷層油氣藏，前淵帶：巖性油氣藏、生物礁油氣藏（斜坡-下部層系）前緣隆起帶：地層超覆、地層不整合、斷層油氣藏第三節(jié)前陸盆地油氣分布三、實例第三節(jié)前陸盆地油氣分布第三節(jié)前陸盆地油氣分布第三節(jié)前陸盆地油氣分布被動大陸邊緣前陸盆地第三節(jié)前陸盆地油氣分布已發(fā)現(xiàn)的油氣藏已構(gòu)造油氣藏為主構(gòu)造圈閉的形成主要受控于三個因素：1）鹽流動：鹽盆發(fā)育區(qū)；2）基底運動：阿拉伯地臺3）側(cè)向擠壓：扎格羅斯前陸盆地波斯灣盆地圈閉特征第三節(jié)前陸盆地油氣分布第三節(jié)前陸盆地油氣分布布格重力異常圖阿拉伯組D段頂部構(gòu)造等值線圖東西向橫剖面圖沙特加瓦爾油田基底活動形成的背斜構(gòu)造第三節(jié)前陸盆地油氣分布北方氣田氣藏剖面圖－基底活動形成的背斜構(gòu)造世界最大的非伴生氣田，最終可采儲量約為25.48萬億方。氣田為一巨大的低幅穹隆背斜，走向南北，長約130km，寬約75km，面積超過6000km2。主要產(chǎn)層為上二疊統(tǒng)胡夫組，厚400-600m，儲集層的平均滲透率約為30md。第三節(jié)前陸盆地油氣分布波斯灣/扎格羅斯盆地發(fā)現(xiàn)的油氣田和油氣儲量（截止到1996年中）波斯灣/扎格羅斯盆地內(nèi)共發(fā)現(xiàn)油/氣田725個儲量超過13.7萬噸油當(dāng)量的油田532個，氣田129個儲量超過6,850萬噸油當(dāng)量的巨型油田90個，儲量超過850億方的巨型氣田11個探明可采儲量為

938.8億噸原油，占世界原油總儲量的42.6%47.2萬億方天然氣，24.7%27.8億噸天然氣液，27.0%

折合成油當(dāng)量為1,347.3億噸，34.6%排序第二的西西伯利亞盆地的油氣探明儲量占總量的12.5%，原油僅占8.7%第三節(jié)前陸盆地油氣分布32.8%16.8%50.4%天然氣二疊系白堊系第三系10.1%89.9%原油扎格羅斯坳陷31.6%24.6%42.5%1.3%二疊系侏羅系白堊系40.0%1.4%58.6%其它阿拉伯地臺65.0%21.4%13.6%侯格夫群石炭－二疊系白堊系疊系65.5%34.5%阿曼盆地波斯灣盆地油氣儲量垂向分布第三節(jié)前陸盆地油氣分布一、疊合盆地的概念疊合盆地是指經(jīng)歷了多期構(gòu)造變革、由多個單型盆地經(jīng)多方位疊加復(fù)合而形成的、具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的盆地。對于多期疊合的盆地，不同時期盆地的類型是不同的。因此盆地的類型一定要有時代的概念第四節(jié)疊合盆地油氣分布第四節(jié)疊合盆地油氣分布第四節(jié)疊合盆地油氣分布第四節(jié)疊合盆地油氣分布第四節(jié)疊合盆地油氣分布塔里木盆地：古生代克拉通盆地＋新生代前陸渤海灣盆地：古生代克拉通＋新生代的裂谷我國含油氣盆地多屬疊合盆地第四節(jié)疊合盆地油氣分布構(gòu)造演化歷史復(fù)雜：多個不整合面或沉積間斷面。油氣系統(tǒng)復(fù)合、疊合和混合現(xiàn)象普遍：多套烴源巖和多種類型儲蓋組合，具有多源復(fù)合成藏、多源疊合成藏和混合成藏等復(fù)雜特征多期生排烴并多期運聚散：多套烴源巖和多期的升降造成多期生、排和多期運、聚、散；二、石油地質(zhì)特征第四節(jié)疊合盆地油氣分布目的層埋深大，油氣成藏機理復(fù)雜。：一般深于3000m。烴類相態(tài)、運聚機理、儲層的保持等；不同層系油氣成藏主控因素不同，油氣分布存在差異性：海相克拉通與中新生代陸相盆地的疊合。海相層序的地質(zhì)結(jié)構(gòu)多以大隆、大坳、大斷裂帶和大斜坡帶的格局為主，油氣富集的主要部位是大型古隆起和斜坡部位；陸相層序油氣分布總體受烴源巖分布的控制，即服從“源控論”，油氣圍繞生油中心呈環(huán)帶狀分布。二、石油地質(zhì)特征第四節(jié)疊合盆地油氣分布一、資源與儲量①油氣資源是在自然條件下生成并賦存于天然地層中，最終可以通過各種方式和方法被人類開采利用的石油與天然氣的總體。②油氣資源量（recoverableresources）：是在特定時期內(nèi)所估算的、在給定的技術(shù)條件下，預(yù)期能從儲集體中最終采出的油氣數(shù)量。③可采儲量：能從異發(fā)現(xiàn)油氣藏中采出的油氣的量第五節(jié)地球上的油氣資源二、世界油氣資源1999年國際能源機構(gòu)（IEA）：全球剩余石油可采資源量：

2739.7億噸（20000億桶）已采出：1095.9億噸（8000億桶）全球最終石油可采資源量：

3835.6億噸（28000億桶）1、世界油氣資源量第五節(jié)地球上的油氣資源2001年俄羅斯米哈伊爾.別洛寧教授：全球最終石油可采資源量：4400億噸已發(fā)現(xiàn)：2480億噸待發(fā)現(xiàn)：1920億噸美國USGS（2000）世界最終石油可采資源量4138億噸天然氣液444億噸世界天然氣最終可采資源量435萬億立方米第五節(jié)地球上的油氣資源2、石油資源的地區(qū)分布地區(qū)油資源量（占全球百分比）天然氣資源量（占全球百分比）中東1232億噸（39.6%）73.6萬億方（22.4%）北美550億噸（17.7%）61萬億方（18.6%）前蘇聯(lián)471.5億噸（15.2%）107萬億方（32.7%）第五節(jié)地球上的油氣資源世界剩余石油探明儲量分布圖世界剩余天然氣探明儲量分布圖第五節(jié)地球上的油氣資源

3、油氣資源的國家分布石油：沙特阿拉伯（513）前蘇聯(lián)（471.5）美國（350）伊朗（287）伊拉克（237）中國（212）天然氣：前蘇聯(lián)（107）美國（40）伊朗（35）卡塔爾（30）中國（22）加拿大（13）沙特阿拉伯（13）第五節(jié)地球上的油氣資源序號國家/地區(qū)剩余可采儲量(×108t)序號國家/地區(qū)剩余可采儲量(×108t)1沙特阿拉伯367.8226委內(nèi)瑞拉108.1162伊朗185.4447俄羅斯101.1883伊拉克161.0008哈薩克斯坦55.4684科威特138.6009利比亞54.7765阿聯(lián)酋136.92010尼日利亞49.357剩余石油儲量的國家分布中國為23.898×108t，居于12位

序號國家/地區(qū)剩余可采儲量(×108m3)序號國家/地區(qū)剩余可采儲量(×108m3)1俄羅斯475,725.606美國53,531.592伊朗266,179.807尼日利亞49,837.923卡塔爾257,684.708阿爾及利亞45,448.794沙特阿拉伯66,544.959委內(nèi)瑞拉42,758.675阿聯(lián)酋60,060.3610伊拉克31,148.70中國為1.51×1012m3，居于21位剩余天然氣儲量的國家分布第五節(jié)地球上的油氣資源三、世界油氣儲量分布

1．地理分布主要在北半球24o-42o

帶24o-36o

帶66o-72o帶石油：天然氣：第五節(jié)地球上的油氣資源①北海－西北歐－北非－波斯灣－里海－伏爾加烏拉爾－西西伯利亞－北極；寬1500km，長10000km的“U”字型地帶第五節(jié)地球上的油氣資源②南美北端－墨西哥灣－北美地臺邊緣－北極海域第五節(jié)地球上的油氣資源第五節(jié)地球上的油氣資源2．地層分布

世界油氣主要集中在中新生代地層第五節(jié)地球上的油氣資源3．深度分布石油主要分布在1200－3000m的深度范圍天然氣分布范圍較寬，但主要分布在3600m以上隨著深層油氣勘探的進展，深層所占的比例在增加4．圈閉類型分布背斜圈閉：58％斷層：8％不整合：6％巖性及礁：5％復(fù)合型圈閉：23％第五節(jié)地球上的油氣資源第五節(jié)地球上的油氣資源一、烴源巖和生排烴中心對油氣分布的控制二、二級構(gòu)造帶對油氣分布的控制三、局部構(gòu)造和沉積相帶對油氣分布的控制四、斷裂對油氣分布的控制五、地層不整合對油氣分布的控制第六節(jié)油氣分布的控制因素一、烴源巖和生排烴中心對油氣分布的控制在垂向上：油氣的分布受烴源巖層分布的控制在平面上：油氣分布受生烴中心分布的控制——源控論第六節(jié)油氣分布的控制因素第六節(jié)油氣分布的控制因素二、二級構(gòu)造帶對油氣分布的控制在上世紀60年代，提出了“二級構(gòu)造帶是油氣聚集帶”的觀點。在上世紀60年代末和70年代初期，提出了“復(fù)式油氣聚集帶”理論披覆背斜構(gòu)造帶逆牽引背斜構(gòu)造帶斷裂構(gòu)造帶底辟拱升背斜構(gòu)造帶、擠壓背斜構(gòu)造帶潛山構(gòu)造帶等長垣和古隆起帶第六節(jié)油氣分布的控制因素三、局部構(gòu)造和沉積相帶對油氣分布的控制背斜、鼻狀構(gòu)造、封閉性斷層形成的圈閉是油氣聚集的主要部位“背斜學(xué)說”是找油的主要理論之一三角洲砂巖體、海岸相砂巖體、湖泊砂巖體、河流砂巖體和濁積砂巖體等是重要的儲集巖碳酸鹽巖儲集層主要分布在生物礁、淺灘及潮坪等第六節(jié)油氣分布的控制因素四、斷裂對油氣分布的控制通道作用封閉作用第六節(jié)油氣分布的控制因素五、不整合對油氣分布的控制通道作用：三層結(jié)構(gòu)改善儲層：不整合面以下風(fēng)化淋濾層（形成溶蝕孔隙發(fā)育帶、裂縫發(fā)育帶）形成圈閉條件：地層不整合圈閉、地層超覆圈閉第六節(jié)油氣分布的控制因素結(jié)束語1850

1900

1950

2000

2050

210080%60%40%20%0%薪柴煤炭天然氣水化物核能天然氣石油太陽能年度中國沉積巖面積670萬km2總可采資源量212億噸累積探明儲量64億噸待探明資源量118億噸資源探明率30%累計產(chǎn)油量40億噸總鉆井