油气分布与控制因素.ppt

第八章 油气分布与控制因素,世界上油气储量在区域、地层和深度上分布的明显不均一性，在过去的几十年来，已引起油气地质学家的广泛注意。在早期，这种现象被认为是勘探程度不均一造成的，或是主要原因之一。然而，近几十年来的勘探，几乎已遍及地球表面各个大陆（包括极地和沙漠）和海洋（陆缘海和大陆架），尚未勘探的处女地已愈来愈少，而油气分布的明显不均一性，已成为普遍公认的基本事实。这种不均一性，主要表现在以下几个方面。 油气在层位的分布（时间上） 油气在空间上的分布 油、气、煤分布的相关性,1 地壳上油气分布规律,第八章 油气分布与控制因素,从震旦到第四系都有油气的分布，石油多数集中在中新生代，占全部储量的92%94.88%，只有8%5.13%分布在古生代。天然气则以中古生代为主，占总储量的90%，古生代所占比例明显高于新生界（第三系）。,一、油气在层位上的分布（时间上）,第八章 油气分布与控制因素,若干有代表性作者对大油气田层位分布的统计（%）,原因：古生代地层 1. 演化时间长，石油遭受破坏； 2沉积厚度极薄的稳定带缺乏良好的生油条件； 3演化阶段高，过成熟成气。 而中新生代经历的时间虽然较短，但由于地壳活动性强，沉降幅度大且速率高，为母岩形成和生烃提供了良好的条件；同时伴随海底扩张，热流增强，地温梯度增大，使得有机质成烃所需的时间大大缩短。,第八章 油气分布与控制因素,油气在地域上的分布，主要 是受大地构造条件的控制，油气 集中分布在现代地壳中相对活动 的，长期以沉降为主的地区。世 界上最终可采储量大于或等于5 109BOE的盆地有25个盆地 （占盆地数的4.2%），主要集中 在4大油气盆地带：北方大陆带、 特提斯海带、南方大陆带、太平 洋带（Klemme和Ulmishek， 1991）中的特提斯海带和北方大 陆带，此为世界上两个巨大盆地 带，尤其是前者。,二、油气在空间上的分布,第八章 油气分布与控制因素,世界油气盆地带及主要 油气盆地分布略图,油气在深度上的分布集中在3000m范围内，占储量95%以上，50%集中在大约1600m左右。 原因：1. 与石油形成的阶段有关；2与油气向上运移，使聚集深度小于生成深度，特别是在断裂和不整合比较发育的地区，这种现象尤为显著。,第八章 油气分布与控制因素,油、气、煤在时间上的分布，据Bestougeff（1980）的研究，世界上煤储量以二叠纪石炭纪地层中最为丰富，其次为侏罗纪白垩纪地层，第三纪居其后。与石油的时代分布有显著的差别，其中古生代的差别较为显著，而中、新生代差别相对较少。煤与天然气在时间上的分布似乎比油更密切些，都集中在二叠纪石炭纪和中、新生代，而泥盆纪及以前，不存在煤资源，而天然气和石油都占有一定分额。,三、油、气、煤分布的相关性,第八章 油气分布与控制因素,天然气、石油和煤在不 同时代地层中的分布图,油、气、煤在地域上的分布，煤储量90%集中在北半球，煤主要分布在北纬4857 （占储量的56%），其次为北纬36 48 （占储量的32%）；而北纬24 36 和60 70 分别为以石油为主的和以天然气为主的油气聚集带和气油富集带。 另外，天然气的分布较石油广泛，这是因为： 1. 生气母岩数量多，类型多； 2. 成气阶段比成油广泛； 3. 天然气分子小，容易运移， 盖层要求高。,第八章 油气分布与控制因素,从有机成烃说的观点出发，地壳中油气资源的存在和丰度，取决于成烃、成藏及保存诸因素的有机配合。地壳中这三方面具备最佳组合的盆地带，就成为油气最富集的盆地带；同样，在同一盆地带内，不同盆地的油气丰度，或是同一盆地内不同构造单元或油气聚集带内油气富集的程度，也要取决于这三个条件的有机配合。因此，概括起来，控制沉积盆地中油气赋存规律的因素有：稳定的大地构造环境是大型油气区的成盆基础，有利于油气的生成和保存；沉积体系、沉积相带控制油气的富集程度；长期继承性古隆起是大型油气田形成的区域构造背景；生、储、盖、运、圈、保诸条件在时空上的有机匹配，是油气聚集成为油气藏的关键。,2 沉积盆地控制油气赋存的规律,第八章 油气分布与控制因素,稳定的大地构造环境是大型油气区的成盆基础，有利于油气的生成和保存，这一点在生油理论中已有描述。 在各种大地构造环境下形成的盆地，不论其规模大小，沉降和沉积的对立统一贯穿盆地发展的始终，二者往往是不协调的。而对于含油气盆地来说，持续沉降以及沉降和沉积速度互补是烃源岩形成的条件，有利于生物的繁殖的古地理环境的保持，有利于有机质的迅速埋藏与保存，较厚的沉积物有利于烃源岩埋藏到一定的深度达到成熟。另外，稳定的大地构造环境有利于油气的保存。,一、稳定的大地构造环境,第八章 油气分布与控制因素,世界各含油气盆地的油气勘探实践证明，盆地各时代的油气储集层和烃源岩的形成与分布，严格地受盆地演化的古构造和古沉积条件控制。烃源岩多分布于浅半深海相和深浅湖相沉积中；储集层则多属三角洲相、滨海相、浅海相、深浅海（湖）相、浊积相以及碳酸盐岩台地相等。不同类型的沉积盆地有相对稳定的沉积相带、沉积体系。不同沉积体系，由于沉积环境的差异，生油气母质及其演化、油气的储集和保存油气的条件也有所不同。如三角洲沉积体系、蒸发岩沉积层序都具有良好的油气藏形成条件。因此，研究不同类型沉积盆地的沉积体系和相带分布，对于预测油气富集区、提高勘探成效具有重要的意义。,二、沉积体系、沉积相带控制油气的富集程度,第八章 油气分布与控制因素,三角洲（包括冲积扇、水下扇、深海扇）体系含有丰富的油气，因为它具备了形成油气藏的各种有利条件。 油源条件：三角洲所处的河口位置，使其具有大量有机质和形成还原或弱还原环境，具良好的物质基础和具油气转化条件；三角洲较高的沉积速率，常形成欠压实，有利于烃类早熟排烃，具排烃条件。因此，三角洲体系能形成巨大体系的母岩。 储集条件：三角洲区砂体类型多，有三角洲的分流河道砂、水下分流河道、河口砂坝、前缘席状砂等，因处于双向水流的长期作用和水进、水退作用交替发生，分布多种储集物性良好的储集砂体和有利的生储盖组合，如互层式、指状交叉式、断层式等复式生储盖组合。,1、三角洲沉积体系中的油气分布,第八章 油气分布与控制因素,圈闭条件：三角洲区砂、页岩频繁交替，且常有巨厚的超压页岩，同生断层，可形成多种类型的圈闭，如地层超覆、岩性尖灭、底辟构造、盐丘构造、滚动背斜等；这些圈闭大多在沉积过程中形成，形成时间较早，有利捕集油气。 盖层条件：三角洲区沼泽沉积、分支间湾、前三角洲泥均为良好盖层。,第八章 油气分布与控制因素,我国陆相盆地蒸发岩在沉积岩剖面中的比例可达5%以上，个别凹陷可达50%。且分布广泛，东部、西部、陆相、海相、震旦、寒武、奥陶、三迭、第三系都不同程度地发育有蒸发岩。 蒸发岩沉积层序形成初期，盐度增加，水体停滞，大量生物死亡。河流不断供给有机质，形成弱氧化还原环境，具有大量沉积有机质；且卤水浓度增加形成蒸发岩，快速的堆积、覆盖，形成封闭环境，有机质免遭破坏，有利转化成石油。 蒸发岩沉积组合在横向上，蒸发岩相和非蒸发岩相之间的过渡带往往是礁、砂坝、三角洲、冲积扇等，生物碎屑灰岩和鲕状灰岩等有利油气储存的岩相带。如济阳的平方王复礁体；常是生油层、储集层、盖层指状交叉的地带，有利于油气聚集。,2、蒸发岩与油气聚集,第八章 油气分布与控制因素,蒸发岩具较大的可塑性和易流动性。在差异负荷的作用下，易形成生长断层，为石油运移创造了条件；往往形成与盐隆有关的构造，形成底辟构造等有关的圈闭类型。如王场油田，文留油田。 蒸发岩是非常致密的岩石，而且具有较大的柔性，是天然的良好的盖层。,第八章 油气分布与控制因素,从油气形成地质条件上，有效的圈闭是油气藏形成的必要条件，古隆起往往代表着长期相对抬升，位于生油区油源的主要运移方向，且发育着断层、不整合面等油气长距离运移的通道。 古隆起，尤其是长期继承性古隆起，圈闭形成时间较早，具有形成时间早、圈闭容积大、在油气运移路线上及距油源近且稳定的有效圈闭特征。,三、长期继承性隆起是大型油气田 形成的区域构造背景,第八章 油气分布与控制因素,不整合面上下有丰富的油气聚集，聚集在不整合面之下的比之上的更多（如：基岩油藏、潜山油藏），其原因： 长期的风化剥蚀使孔隙性增强。不整合代表曾经长期上升、风化、淋滤、溶蚀，形成了大量的裂缝、溶孔、溶洞，为油气极好的通道或聚集空间。 不整合常为油气长距离运移的通道。不整合面孔渗高，为油气渗流的最佳通道；不整合面常凹凸不平，上面覆盖不同时代的地层，岩性差异大，易产生次生孔隙；不整合面上常有风化残余碎屑，固结后为高孔渗的岩石；不整合代表了一次区域性构造运动，使地层产生变形，促使油气运移；不整合面面积较广，延伸长，可使油气作长距离运移。,不整合面对于油气运移和聚集的重要性,第八章 油气分布与控制因素,不整合是联系生油岩和储集岩的桥梁。由于不整合面为油气长距离运移的通道，且为沉积间断面，所以它能将距离较远或时代相差较远的生油岩和储集岩联系起来。 不整合面常是大范围的沉积间断，岩相突变界面，可以作为油气运移的遮挡面，形成不整合圈闭和油气藏。,第八章 油气分布与控制因素,生油、储油、盖层、运移、圈闭和保存六个环节，对于油气藏的形成来说是不可或缺的有机的整体。沉积盆地中能否有丰富的油气形成和富集，关键取决于上述六个条件的时空匹配。若匹配的条件好，就可以形成较大的工业性油气区；若匹配的条件差，则不利于形成油气田或油气区。在沉积盆地演化过程中，由于种种原因，上述六