第六章 圈闭和油气藏的类型.ppt

第六章圈闭和油气藏的类型 石油与天然气地质及勘探 第六章圈闭和油气藏的类型 第一节概述第二节构造油气藏第三节地层油气藏第四节岩性油气藏第五节水动力油气藏第六节复合油气藏 石油与天然气地质及勘探 第一节概述 一 分类概述世界上发现的油气藏数量众多 类型各异 根据不同的需要和目的 提出了上百种油气藏分类方案 主要分类依据 圈闭成因 油气藏形态 遮挡类型 储集层类型 储量及产量的大小 烃类相态及流体性质 分类原则 科学性 分类应能充分反映圈闭的成因 反映各种不同类型油气藏之间的区别和联系 实用性 分类应能有效地指导油气藏的勘探及开发工作 简便实用 影响较大的分类有以下两种 1 圈闭成因分类 以A I Levorsen为代表 将油气藏分为构造 地层 混合三大类型 2 按油气藏形态分类 以 为代表 将油气藏分为层状 块状 不规则状等类型 第六章圈闭和油气藏的类型 第一节概述第二节构造油气藏第三节地层油气藏第四节岩性油气藏第五节水动力油气藏第六节复合油气藏 挤压背斜油气藏 基底升降背斜油气藏 披覆背斜油气藏 塑性拱张背斜油气藏 逆牵引背斜油气藏 2 泥岩涂抹封闭 塑性泥岩层沿断裂带涂抹 使断裂带本身具有高排替压力 封闭 3 颗粒碎裂封闭 碎裂作用使断裂带中颗粒颗级和渗透率降低 如砂质颗粒破碎形成细粒的断层泥 4 成岩封闭 胶结作用使断裂带渗透性降低 2 断层在油气藏形成中的作用 2 油气运移的通道 开启性 1 遮挡物 封闭作用 储集层砂岩 断层 深部砂层高压流体源 断层与储层之间的裂缝对流体进入砂岩储集层起 单向阀 作用 形成机理 膏盐和软泥含大量原生水 密度低 上覆密度大的沉积层的不均衡重压下 由高压区流向低压区 遇沉积岩层薄弱带 向上侵入或拱起 造成刺穿和底辟构造 基本形成条件 地下深处存在相当厚度的膏盐或软泥层上覆岩层存在压差变化比较显著的薄弱带 洛克巴丹油气田剖面图 泥火山刺穿接触油气藏 由于泥火山刺穿上覆沉积岩层 直接遮挡储集层上倾方向形成圈闭 其中聚集油气而形成 盐体刺穿油气藏 莫连泥油田横剖面图 地下深处的盐体 侵入并刺穿上覆的沉积岩层 形成盐体刺穿圈闭 其中聚集了油气 则称为盐体刺穿油气藏 墨西哥的岩浆盐体刺穿油田横剖面图 地下深处的岩浆侵入并刺穿上覆沉积岩层 形成岩浆岩体刺穿圈闭 后来油气在其中聚集 就形成这类油气藏 岩浆岩体刺穿接触油气藏 灰岩 泥灰岩 泥岩等 致密 性脆 四 裂缝性油气藏 油气储集空间和渗滤通道主要为 构造 裂缝 a 油气藏常呈块状 b 钻井过程中经常发生钻具放空 泥浆漏失 井喷 c 储集层岩芯孔隙度 渗透率较低 但试井渗透率较高 d 同一油气藏不同井间产量相差悬殊 裂缝性油气藏的特点 石油沟气田构造图及剖面图 四川盆地东南部石油沟气田 为轴向近南 北的不对称长轴背斜 主要产层 三叠系嘉陵江统石灰岩和白云岩 上部硬石膏层为盖层 据岩芯分析 平均孔隙度仅2 渗透率小于1 m2 但试井结果 渗透率达几十到几万 m2 平均值高达3000 m2以上 次生裂缝造成良好渗透性 轴部附近为裂缝发育带的主体 形成气藏的高产区 翼部裂缝发育程度低 含气差 油泉子油田剖面图 柴达木盆地中央平缓背斜带油泉子油田中新统裂缝性油藏 不对称的似箱形背斜 北翼陡 南翼平缓 储集层 裂缝性泥岩夹薄层石灰岩 泥灰岩和砂岩透镜体 石油主要聚集在一定深度范围的泥岩的垂直裂缝和水平裂缝带内 与层位没有明显关系 单井产量相差悬殊 在裂缝发育带 形成油气富集带 产量也高 第六章圈闭和油气藏的类型 第一节概述第二节构造油气藏第三节地层油气藏第四节岩性油气藏第五节水动力油气藏第六节复合油气藏 因储集层纵向上沉积连续性中断而形成的圈闭 即与不整合有关的圈闭 地层圈闭 其中聚集了油气 地层油气藏 地层圈闭与地层油气藏 地层不整合遮挡油气藏 储层位于不整合面之下 二者直接接触 地层超覆不整合油气藏 储层超覆在基岩 盆缘 不整合面之上 一 地层不整合遮挡油气藏 潜伏剥蚀单斜构造圈闭 潜伏剥蚀突起圈闭 潜伏剥蚀背斜构造圈闭 位于不整合面以下 主要与潜伏剥蚀突起及潜伏剥蚀构造有关 剥蚀突起或剥蚀构造被后来沉积的不渗透地层所覆盖 就形成地层不整合遮挡圈闭 油气在其中聚集就形成地层不整合遮挡油气藏 金家油田构造及油藏剖面图 潘汉得尔油气田是由前寒武纪花岗岩 长石砂岩及上古生界碳酸盐岩共同组成一个巨厚的块状储集层 其上二叠系盐岩成为良好的盖层 形成一个巨大的块状油气藏 具有统一的油水界面 含油气高度达400m 含油部分主要位于潜伏剥蚀突起北侧 储集层为盆地基底古老地层时 通常称 潜山油气藏 新生古储 潜山油气藏是地层不整合遮挡油气藏的主体 潜山油气藏 潜伏古地形突起 形态 a 残山 b 残背斜 c 单断山 d 双断山 任丘油田平面图及剖面示意图 古潜山油藏 上世纪70年代发现 高产大油田 潜伏剥蚀突起油气藏 其剥蚀突起主要由中 上元古界雾迷山组硅质白云岩组成 围翼为寒武系 奥陶系的碳酸盐岩地层 下第三系巨厚的泥质沉积为良好的盖层和烃源层 北非阿尔及利亚哈西 迈萨乌德油田平面及剖面图 潜伏剥蚀构造油气藏 产油层为寒武系砂岩 深约3300m 油田含油面积1300km2 油藏高度270m 石油地质储量34 7 8T 单井平均日产量为800T左右 全油田日产油量为52000T以上 是特大高产油田 美国阿拉斯加的普鲁德霍湾油田中生界底部附近反射层的构造解释图及剖面 潜伏剥蚀单斜构造油气藏 世界上最北的油田 在北极圈以北425km 面积约2000km2 北美最大的油田 世界第七特大油田 其石油可采储量为13 12 T 天然气26 12ft3 主要储集层为二叠系 三叠系和侏罗系砂岩 储集层超覆在基岩 盆缘 不整合面上 二 地层超覆油气藏 油气分布受地层超覆面和底板不渗透层控制 含油范围受地层超覆线与构造等高线交切的闭合面积控制 以层状油气藏为主 特点 水体渐进时 水盆逐渐扩大 沿着沉积坳陷边缘部分的侵蚀面沉积了孔隙性砂岩 随水盆继续扩大 水体加深 在砂层之上超覆沉积了不渗透泥岩 形成地层超覆圈闭 油气聚集其中就形成地层超覆油气藏 一般分布在盆地的边缘地带 大型超剥带是形成地层圈闭的基础 充足的油源 鼻状构造 油气运聚动力以及由高孔渗的砂体 断层及不整合组成的复合输导体系是油气远距离运移成藏的必要条件 浅部大气水的作用使原油稠化 委内瑞拉东部夸仑夸尔油田平面及横剖面图 东得克萨斯油田乌得宾 白垩系 产油顶部构造图及横剖面图 单家寺下第三系地层超覆油藏顶部构造图及横剖面图 第六章圈闭和油气藏的类型 第一节概述第二节构造油气藏第三节地层油气藏第四节岩性油气藏第五节水动力油气藏第六节复合油气藏 岩性圈闭和岩性油气藏 由于沉积作用或成岩 后生作用 使地层岩性 物性发生变化所形成的圈闭 岩性圈闭 圈闭中聚集了油气 岩性油气藏 储集层上倾尖灭油气藏透镜型岩性油气藏低渗透砂岩中之高渗透带生物礁油气藏 图 各类砂岩体岩性油气藏 A 砂岩尖灭体地层油气藏 B 砂岩透镜体地层油气藏 C 低渗透砂岩中之高渗透带 相势控藏 理论 认为断陷盆地隐蔽油气藏的形成均受 相 势 控制 无论各种储集体类型 只有当其 相 势 耦合时 才能成藏 流体势与沉积相带 物性下限 呈负相关关系 势能大小与沉积相带的耦合决定储层的含油性 李丕龙等 2004 成藏主控因素 岩性油藏的 四元控藏 机理 四元控藏 机理可以描述为 岩性圈闭的成藏主要受四种条件 源岩条件 运移条件 接受条件和保存条件 的共同控制 1 烃源岩的生排烃条件是成藏的基础 主要包括烃源岩的生排烃强度 排出原油的物理化学性质等 2 岩性圈闭的接受条件是决定性因素 主要受圈闭的几何特征 几何形态 闭合高度 闭合面积和最大有效容积 地质特征 岩石性质及组合特征 孔隙裂隙结构特征和岩石孔渗特征 以及流体动力学特征 流体物性及相态分布 流体运动样式及强度和流体驱动力 的控制 3 油气的运移条件是主要控制因素 主要包括砂体距油源的远近 压力场 流体势 油气运聚范围 通道形式及其连通性等影响因素 4 油气藏的保存条件 主要指盖层条件 成藏后期有无岩浆体侵入 断层活动破坏等作用 一 储集层上倾尖灭油气藏 砂岩 碳酸盐岩 储层沿上倾方向岩性变化或者物性变差所致 泌阳凹陷双河砂岩上倾尖灭油气藏平面及剖面图 1 油组含油范围2 油组含油范围3 油组含油范围 原苏联卡杜辛油田渐辛统砂岩尖灭油气藏剖面图 储集层为透镜型或不规则型 四周为非渗透地层所限的油气藏 特点 油气分布受砂体四周不渗透层控制 自成独立油气水系统 有时有底水 油质轻 透镜状 不规则 二 透镜型岩性油气藏 东营凹陷营11砂岩透镜体油藏平面及剖面图 堪萨斯州滨海砂洲由透镜体油藏组成的鞋带状油气聚集带平面分布图 阿巴拉契亚盆地下石炭统的 百呎砂岩 油藏剖面图 低渗砂岩中高渗透带透镜体油藏 生物礁油气藏 良好储集条件的生物礁上覆不渗透岩层 聚集油气 珊瑚 层孔虫 藻类等造礁生物原地堆积而成的碳酸盐岩建造 油气分布受生物礁四周不渗透层控制 有统一的油水界面 以块状油气藏为主 特点 以生物礁块主体和前礁相储集条件最好 这两个带具有丰富的油气来源 除本身具有良好的生油条件外 大量的油气可以从其相邻的盆地相中运移来 得克萨斯州西部斯库瑞斯奈德生物礁区北斯奈德油藏剖面图 珠江口流花11 1生物礁油藏平面图及剖面图 建南生物礁油气藏 第六章圈闭和油气藏的类型 第一节概述第二节构造油气藏第三节地层油气藏第四节岩性油气藏第五节水动力油气藏第六节复合油气藏 由水动力 或和非渗透性岩层联合封闭 使静水条件下不存在圈闭的地方形成聚油气圈闭 水动力圈闭 其中聚集了商业规模的油气后 称为水动力油气藏 水动力圈闭和水动力油气藏 地层产状发生轻度变化的构造鼻和挠曲带 单斜储集层岩性不均一和厚度变化带以及地层不整合附近 在这些部位 当渗流地下水的动水压力与油气运移的浮力方向相反 大小大致相等时 可阻挡和聚集油气 形成水动力油气藏 一 背斜型水动力油气藏 构造背景为背斜构造 在水动力作用下平缓背斜内油气分布情况示意图 背斜型 二 鼻状构造型水动力油气藏 构造背景为鼻状构造 得克萨斯州韦特油田构造图和横剖面图 三 单斜型水动力油气藏 渗透率不同导致不同地区水流速度不同 使油气在局部地区聚集而形成 储层为单斜 图 油气等势面因储层物性变差而变陡 第六章圈闭和油气藏的类型 第一节概述第二节构造油气藏第三节地层油气藏第四节岩性油气藏第五节水动力油气藏第六节复合油气藏 构造 地层 水动力等因素 2种或2种以上同时起作用 保加利亚气连气田J1砂岩顶面构造图及气藏分布1 构造等高线 2