圈闭和油气藏课件

根据圈闭形成的条件和生产上使用的习惯 可以将圈闭分为三大基本类型和一复合类型 每一种类型又可细分为若干亚类和具体形式 油气藏的分类和命名既是在上述圈闭分类方案基础上定义的 圈闭及油气藏分类 圈闭和油气藏 大类 构造圈闭 地层圈闭 水动力 流体 圈闭 复合圈闭 1 背斜圈闭 2 断层圈闭 3 裂缝性背斜圈闭 4 刺穿圈闭 1 岩性圈闭 2 不整合圈闭 3 礁型圈闭 4 沥青封闭圈闭 1 构造鼻和阶地型水动力圈闭 2 单斜型水动力圈闭 3 单独 完全 水动力圈闭 1 构造 地层复合圈闭 2 流体 构造复合圈闭 3 地层 流体复合圈闭 4 构造 地层 流体复合圈闭 亚类 圈闭分类系统表 第一节构造圈闭和构造油气藏 凡是储集层顶面发生局部变形或变位而形成的圈闭即称构造圈闭 其内聚集油气后称为构造油气藏 背斜油气藏断层油气藏裂缝性背斜油气藏刺穿油气藏 构造油气藏 一 背斜圈闭和背斜油气藏背斜圈闭主要是由于储集层顶面拱起而形成的圈闭 油气在背斜圈闭中聚集即形成了背斜油气藏 老君庙油气藏 一 背斜油气藏的类型 胜利油田坨庄 胜利村滚动背斜油气藏 逆牵引滚动背斜成因示意图 江汉王场油田底辟油藏平剖面图 背斜的成因不同 其形态各异 其闭合度和闭合面积也差异悬殊 但背斜圈闭有一个共同特点 即背斜圈闭向下往往垂直延伸较大厚度的沉积岩层 在较深的储集层中也能形成圈闭 注意 背斜圈闭向下虽可延伸较大厚度 但由于各种原因 褶皱的各种特征及其构造高点可能会发生变化 这一特点是油气勘探工程部署所必须重视的一个问题 造成构造高点变化的原因很多 主要有以下6个方面 二 背斜圈闭的特点 中间地层厚度发生变化 区域性地层倾斜时 不同地层的构造高点位置就会不同 1 中间地层垂距的变化 2 多期重复褶皱作用 因多期重复褶皱作用 造成老地层褶曲度大 新地层褶曲度小 褶曲度随深度的增加向下增加 构造高点位置也会变化 3 不调和褶皱和刺穿褶皱作用 当坚硬岩层与脆弱岩层互为上下层时 由于它们的褶皱变形情况差异很大 从而造成不调和的褶皱形态 其构造高点也不一样 4 不整合前的变形 被埋在不整合面以下的褶皱 在地面上多半是看不出的 但向下却变成了褶皱 其构造高点也发生了变化 5 不对称褶皱作用 自然界不对称褶皱很多 不对称褶皱的结果也会使同一背斜 不同层位的构造高点随深度的增加向平缓的一翼位移 6 上冲逆掩断层 上冲逆掩断层的上下盘构造形态常不一致 构造高点易于变化 下盘构造复杂 上盘简单 1 含油层系在油藏范围内分布广泛 储油物性相对稳定 2 油气聚集严格受背斜圈闭的控制 超出圈闭即不含油 且轴部含油气一般较翼部好 3 构造大多数较完整 同一油气藏中 具有统一的压力系统 而上下不同层的油藏各自保持独立的压力系统和油水界面 4 油气藏上下均为不渗透的岩层所限 5 一般情况下 油藏中油水的接触面是水平的 但也有一些油藏的油水接触面是倾斜的 甚至移至背斜的侧翼 形成悬挂油藏 三 背斜油气藏的特点 悬挂油气藏成因示意图 二断层圈闭和断层油气藏 一 断层圈闭形成机制 凡是在储集层上倾方向 有时也包括旁侧各个方向被断层所封闭的圈闭即为断层圈闭 聚集了油气的断层圈闭即为断层油气藏 我们知道 不是任何一条断层都有封闭性的 决定断层封闭性的因素主要有下列三方面 1 断层带是紧密的 只有断层带是紧密的 才能阻止油气沿断裂带发生纵向运移 一般认为有挤压力形成的逆断层 断层带最紧密 但是 若张性断层 断层面倾角较缓 断开地层较软 较软地层沿断面向下的塑性流动也可形成张性正断层的封闭油气藏 如流动页岩遮挡即为正断层所形成的一种封闭 流动页岩封闭形成的圈闭和油气藏 2 断层两盘存在有利的岩性组合及接触关系 在盖层不被破坏 两盘储集层互不接触 或接触很少 时 就能阻止油气横向移动 形成好的圈闭条件 注意 断层封闭是比较复杂的 同一条断层 在一个地区封闭 在另一个地区 因岩性和断距的变化 就可能不封闭 在某一层位封 在另一层位 因断距不同深度的变化 就可能不封 3 在平面上 断层必须与储集层的一定构造形态结合 或与地层 岩性相结合而构成封闭形态 二 断层油气藏的特点 1 断层附近储集层裂隙增多 渗透性变好 2 断层的发育使油藏复杂化 3 断层油气藏的闭合高度和闭合面积决定于断距的大小 盖层和储集层厚度 同时与断层的位置 性质有关 4 油气富集带在断层靠近油源一侧 三 裂缝性背斜圈闭和裂缝性背斜油气藏 一 概念 在背斜构造控制下 裂缝性储集层 体 被非渗透性岩层和水体联合封闭所形成的圈闭称为裂缝性背斜圈闭 在其中形成油气聚集的则称为裂缝性背斜油气藏 此类油气藏与背斜油气藏的主要区别在于它的储集层不是层状的孔隙 渗透层 而是经裂缝改造的非渗透或渗透性很差的岩层 其储集空间为构造裂缝 形成裂缝性背斜圈闭的基本条件主要是构造变动和局部产生裂缝的岩石类型 1 构造变动 不言而喻 裂缝的发育主要是构造变动下形成的 不同构造变动部位 裂缝发育程度不同 背斜的轴部最易形成张性储油裂缝 2 岩石的性质 地壳上所有岩石 经构造变动都会产生裂缝 但比较起来 质纯 性脆 层薄的岩石 构造裂缝较为发育 在沉积岩中 一般由白云岩到石灰岩到泥灰岩到泥岩到粉砂岩到石膏到盐岩 裂隙发育程度依次减弱 二 裂缝性背斜圈闭形成条件 四 刺穿圈闭和刺穿油气藏地下深处岩石侵入到上覆沉积层中形成的构造 称为刺穿构造 按其性质可分为盐岩 软泥岩及岩浆岩三种 盐丘刺穿油气藏理想剖面示意图 第二节地层油气藏 地层圈闭及地层油气藏概念 凡是储集层因地层变化 包括地层被削蚀 超覆 砂或多孔隙储集层的楔入 尖灭 侧向渗透性变差或非渗透性等 而形成的圈闭 称地层圈闭 其中聚集了油气即称地层油气藏 凡是储集层岩性变化所形成的圈闭 称为岩性圈闭 聚集油气后 则称为岩性油气藏 岩性圈闭可以沉积过程中形成的 也可是成岩 包括后生 作用过程中形成的 沉积过程的岩性圈闭 也称为沉积圈闭 这种圈闭主要是由具良好物性的碎屑或粒屑灰岩向上倾方向尖灭或是透镜状产出而形成的圈闭 成岩后生作用可使非渗透性岩层的一部分变为渗透性岩层 从而形成圈闭 如溶蚀和次生白云岩化作用即可使碳酸盐区形成岩性圈闭 一 岩性油气藏 一 透镜型岩性油气藏 这类砂体与河床的侧向侵蚀面呈突变接触 平面上呈带状或分支带状 具体包括心滩砂和边滩砂 与河道砂有关的透镜型油气藏 与三角洲砂岩体有关的透镜型油气藏 与堡坝 障壁砂坝 及河口坝有关的岩性油气藏 三角洲的分流河道砂体和河口砂体皆可形成重要的岩性油气藏 走向谷砂岩体 侧向深切谷砂岩体等以及内源碎屑灰岩透镜体 介壳灰岩透镜体 鲕粒灰岩透镜体等均可形成此类油气藏 与岸带附近砂岩体有关的透镜型岩性油气藏 二 上倾尖灭型油气藏这类油气藏主要是与沉积物的相变有关 造成粗碎屑物向上倾方向相变被封闭而成藏 三 与白云岩化和溶蚀作用有关的岩性油气藏白云岩化作用使离子半径较小的Mg2 取代离子半径较大的Ca2 从而使局部储集空间变好 形成气藏 白云岩化的同时还常有大量溶蚀空洞 形成较好的岩性油气藏 二 不整合油气藏 不整合圈闭是指储集层上倾方向直接与不整合面相切被封闭所造成的圈闭 B C D E 在这类圈闭中形成的油气藏 即为不整合油气藏 不整合油气藏的储油圈闭 可以位于紧挨不整合面的下面 也可位于紧挨不整合面的上面 还可位于不整合风化带中 但对那些虽在不整合面上下 但不直接与不整合面相接触的圈闭和油气藏 均不属于此类 另外 即使在圈闭中有不整合 但不整合面对油藏的形成不起决定性作用 也不归入此类 如礁型油气藏 一 地层超覆圈闭及油气藏 这种圈闭一般位于盆地边缘不整合面之上 水退期 在不整合侵蚀面上 首先沉积了孔隙性和渗透性均好的储集层 水进期 在储集层之上超覆沉积了不渗透的盖层 而不整合面下的不渗透层 又将下面与储集层上倾方向相切产生遮挡 从而形成圈闭 二 潜伏剥蚀突起圈闭及油气藏 这种类型的圈闭和油气藏是因古地形突起 剥蚀突起长期风化 剥蚀 溶解 具备良好的储集空间和渗透通道 被上覆不渗透层覆盖形成的圈闭 油气聚集其中即形成了该类油气藏 又称潜山圈闭或油气藏 任丘油田潜伏剥蚀突起油气藏 三 礁型油气藏 第三节水动力油气藏 对该类油气藏的理解 不同的学者仍有不同的看法 我们认为对该类油气藏的熟悉 对于准确的进行油气藏预测是非常重要的 下面我们就简单的对其特征及发育原理作一介绍 一 水动力圈闭 流体圈闭 形成机制以背斜油气藏为例 当背斜油气藏无水动力冲刷 处于静水作用状态时 则背斜中的油气界面 油水界面呈水平状 但是当某一翼有冲刷水流存在时 则情况就不同了 冲刷水流的作用 会使静水状态下的油气圈闭位置发生位移 位移的方向与水冲刷方向一致 具体过程如下 当冲刷水流作用较弱时 冲刷作用只能使油水界面发生倾斜 而气油界面是水平 但气水无直接接触界面当冲刷水流作用增大时 油水界面倾斜度将显著增大 油 气圈闭位置逐渐错开 气仅部分覆于油上 而另一部分覆于水上 油水界面倾斜度与气水界面倾斜度不一致 当冲刷作用再继续增大到一定程度时 则油气圈闭位置可完全错开 当水流冲刷作用使油水界面倾角 背斜构造翼部的倾角时 则该背斜不能圈闭石油 当水流冲刷作用使气水界面倾角 背斜构造的翼部倾角时 则该背斜连天然气也不能封闭住 以上即为水动力作用对油气藏的影响的原理 水动力油气藏可分为背斜型 构造鼻或构造阶地型 单斜型 纯水动力型 向斜型 背斜型水动力 流体 油气藏 该类油气藏是指由于水动力作用 使油水界面发生严重倾斜 油气分布已超出背斜圈闭的范围 对未使油气超出背斜圈闭的弱水动力作用则应归背斜圈闭 构造鼻或构造阶地型水动力油气藏在静水条件下 这种构造不能形成圈闭 但在一定