石油地质学-圈闭和油气藏PPT课件

.,1,第三章圈闭和油气藏,(Trap&Reservoir/Oilpool),概述构造油气藏地层油气藏岩性油气藏复合油气藏,.,2,一、圈闭的基本概念,第一节圈闭和油气藏概述,(一)圈闭的定义,圈闭是地下储集层中能够阻止油气继续向前运移，并且在其中聚集起来的一种场所。“捕获油气”,.,3,圈闭的封闭条件,.,4,（二）圈闭的度量圈闭的大小和规模往往取决着圈闭储集油气的能力。圈闭的大小取决于圈闭的溢出点、闭合面积和闭合高度。,.,5,溢出点：圈闭容纳油气的最大限度的位置。闭合面积：通过溢出点的构造等高线所圈定的封闭区的面积。闭合高度：圈闭顶点到溢出点等势面垂直的最大高度。构造起伏度：以区域倾斜面为基准，到圈闭顶点垂直的最大高度。,.,6,油气藏的概念,油气在单一圈闭中的聚集。具有统一的压力系统和油水界面，是油气在地壳中聚集的基本单位。,三、油气藏的概念及度量,.,7,.,8,油气藏的度量及其中的油气水分布,油气藏的大小是用储量来度量,静水条件下,.,9,本节要点,1、掌握圈闭和油气藏的含义；2、理解溢出点、闭合高度、闭合范围的含义；3、学会度量圈闭；4、了解描述油气藏的各种术语。,.,10,第二节圈闭和油气藏的分类1、圈闭和油气藏多年来，各国地质学家提出了许多分类方案，主要可归为几种：以形态为依据的分类(层状、块状、不规则状)以成因为主的分类(构造、地层、复合圈闭)混合分类：以成因为主，结合形态分类,.,11,第二节圈闭和油气藏的分类,2、圈闭和油气藏分类的基本原则,两条基本原则1）分类的科学性，即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。2）分类的实用性，及分类应能有效地指导油气藏的勘探及开发工作，并且比较简便实用。自然界地质作用因素复杂，圈闭在其形成和演化过程中，往往不仅仅受某一种单一地质因素的控制。从这个角度讲，自然界的圈闭大都是复合作用的结果。圈闭成因的分类就是要强调其主导作用因素，因此，在分类中本书采用主因素分类原则，即根据圈闭形成的主控因素进行分类。,.,12,本课程采用的油气藏分类方案,构造油气藏,背斜油气藏,断层油气藏,刺穿接触油气藏,构造-地层油气藏,地层油气藏,岩性油气藏,复合油气藏,构造-岩性油气藏,砂岩上倾尖灭油气藏,地层不整合油气藏,地层超覆油气藏,砂岩透镜体油气藏,裂缝性油气藏,生物礁油气藏,岩性-地层油气藏,水动力油气藏,.,13,第三节构造油气藏由于地壳运动使储层顶面发生变形、变位而形成的圈闭，称构造圈闭。在构造圈闭中的油气聚集，称为构造油气藏。,1、背斜油气藏2、断层油气藏3、岩体刺穿油气藏4、裂缝性油气藏,.,14,一、背斜油气藏在地质作用下，储集层呈拱起的背斜，其上方为非渗透性盖层所封闭，形成背斜圈闭。其中聚集了油气而形成。,.,15,(一)背斜油气藏的特点1.可以在岩层沉积以后由褶皱形成，也可形成同生背斜；2.形态可以多种多样，从园丘状到狭长状，可以是对称，也可以是不对称，甚至是倒转的；3.面积大小不一，相差悬殊，小的不到1平方公里，大的可达数千平方公里；4.组合上可以是单一的，也可以是若干线状排列的背斜带。还可以是统一的大型隆起背景上排列不规则的穹窿群；5.可以是完整的，也可以在不同程度上被断层复杂化。,.,16,世界特大油田基本地质情况表,.,17,世界10个特大气田基本地质情况表,.,18,挤压背斜圈闭和挤压背斜油气藏,基底隆升背斜圈闭和基底隆升背斜油气藏,底辟拱升背斜圈闭和底辟拱升背斜油气藏,披覆背斜圈闭和披覆背斜油气藏,逆牵引(滚动)背斜圈闭和逆牵引(滚动)背斜油气藏,背斜圈闭和油气藏的类型:,.,19,酒泉盆地老君庙背斜,1.挤压背斜圈闭和挤压背斜油气藏,(1)圈闭形成机理：由侧向挤压作用形成,(2)基本特点：,两翼地层倾角较陡，,呈不对称状，一翼陡、一翼缓；,闭合度较大，闭合面积较小,常有断裂（逆断层）伴生,(3)分布特点：,挤压（压陷）盆地:,前陆盆地山前褶皱带；,成排成带出现,.,20,.,21,.,22,2.基底隆升背斜圈闭和油气藏,(1)圈闭形成机理：盆地基底的隆升使沉积盖层变形,(2)基本特点：,两翼地层平缓，倾角小,闭合度小，闭合面积较大,常形成大型油气田,(3)分布特点：,构造稳定区：,克拉通盆地或大型坳陷盆地,？,由7个基底隆升背斜组成的大型长垣构造带,南北长145km，东西宽6-30km，闭合面积2500km2,.,23,基底隆升背斜油气藏,长200km，宽16km,加瓦尔油田,.,24,西西伯利亚盆地萨莫特洛尔背斜型大油田,基底隆升背斜油气藏,.,25,西西伯利亚盆地乌连戈伊背斜型大气田,基底隆升背斜油气藏,.,26,(1)圈闭形成机理：柔性物质(盐、泥）活动上拱形成,(2)基本特点：,以短轴背斜或穹隆背斜为主,顶部多被放射状断层切割,盐层以下构造消失,(3)分布特点：,盐层、石膏比较发育的盆地,3.底辟拱升背斜圈闭和油气藏,.,27,4.披覆背斜圈闭和披覆背斜油气藏,(1)圈闭形成机理：古地形的突起和差异压实作用,(2)基本特点：,常呈穹隆状，顶平翼稍陡，背斜倾角向上变缓,背斜幅度下大上小，闭合度也是下部大，上部小,闭合面积下小上大,(3)分布特点：,古地形凸起的上方,沉积基底,结晶基岩、坚硬致密的沉积岩或生物礁块,.,28,“基底”主要是奥陶系石灰岩或白云岩组成的剥蚀突起。,披覆背斜油气藏,.,29,5.逆牵引背斜圈闭和逆牵引背斜油气藏,(1)圈闭形成机理：三角洲加积过程中的断裂和重力滑动作用,(2)基本特点：,三角洲相，位于同生断层的下降盘，与同生断层相伴生,小型短轴背斜，靠近断层的一翼稍陡，另一翼稍缓,背斜高点向深部偏移轨迹平行于断层面,(3)分布特点：,同生大断层的下降盘。,背斜轴线与断层线大致平行，沿断层成串出现,成藏条件好,三角洲相发育区,在断块运动及重力滑动作用下，边断边沉积，堆积在同生断层下降盘上的砂泥岩地层沿断层面下滑，使地层产生逆牵引，形成了这种特殊的“滚动背斜”,.,30,5.逆牵引背斜圈闭和逆牵引背斜油气藏,.,31,5.逆牵引背斜圈闭和逆牵引背斜油气藏,著名的尼日利亚尼日尔河三角洲地区就有近200个这种类型油气藏，如尼日利亚第一个海上油气田奥坎油田，它的油气藏即为典型的滚动背斜型油气藏。奥坎油田位于尼日尔河三角洲上，是一个滚动背斜圈闭，在其东北约3Km，为一主要同生断层，它与滚动背斜都是同沉积的。奥坎背斜长约10Km，宽约5Km：长轴走向北西南东。构造平缓，有三个明显的高点。单井最初日产油量1280t。,.,32,二、断层油气藏储集层沿上倾方向受断层遮挡所形成的圈闭中的油气藏。,影响断层封闭性的主要因素,断层的性质,断层的产状,压性封闭性好；张性封闭性差,倾角小封闭性好；倾角大封闭性差,断层具有两面性。,.,33,断层带其他封堵物的形成,两盘地层的对接情况,被沥青、矿物充填的封闭性好,砂泥对接封闭性好砂砂对接封闭性差,断层断穿地层的岩性,泥岩发育封闭性好，砂岩发育封闭性差,影响断层封闭性的主要因素,.,34,(一)断层圈闭的类型根据形成条件和形态特征，可分几种基本类型：(1)断鼻构造圈闭；(2)弧形断层或断块圈闭；(3)交叉断层断块圈闭；(4)多断层断块圈闭；(5)逆断层断块圈闭。,.,35,断层圈闭,.,36,断鼻油气藏,永安镇油田永12断鼻构造及油气藏,断鼻构造及油气藏,.,37,弧形断层断块油气藏,.,38,交叉断层断块油气藏,.,39,多断层复杂断块油气藏,储集层的上倾方向上及侧向被三条或更多的断层切割封闭。,.,40,逆断层油气藏这类油气藏出现在挤压型盆地的边缘地带，可由多组逆断层或逆掩断层与储层结合而形成的各种形态的含油气断块。在逆掩断层上盘，形成了逆掩断块油气藏，在逆掩断层下盘，常常形成隐蔽性掩覆断块油气藏。如准噶尔盆地西北缘。,.,41,三、裂缝性油气藏,定义：是指油气储集空间和渗滤通道主要为裂缝或溶孔（溶洞）的油气藏。,成因：由于构造作用，加上其它后期改造作用，使其在局部地区的一定范围内，产生了裂缝和溶洞，具备了储集空间和渗滤通道的条件，与其它因素（如盖层、遮挡物）相结合，就形成了裂缝性圈闭，油气在其中聚集就形成了裂缝性油气藏。,.,42,特点1油气藏常呈块状。2钻井过程中经常发生钻具放空、泥浆漏失和井喷现象。3试井获得的地层实际渗透率比实验室测得的渗透率大的多。4同一油气藏，不同的油气井之间产量相差悬殊，一般说单井产量都较高，而储量一般不大。,三、裂缝性油气藏,5、油气藏一般与背斜和断层有关。6、以碳酸盐岩储集层为主。,.,43,伊朗加奇萨兰油气田,第三系阿斯马利灰岩油气藏,.,44,四、岩体刺穿圈闭和岩体刺穿油气藏,岩体刺穿圈闭：由于岩体（盐体、岩浆岩体、泥火山）刺穿接触遮挡而形成的圈闭,1.盐体刺穿圈闭和盐体刺穿油气藏,2.泥火山刺穿圈闭和泥火山刺穿油气藏,3.岩浆岩体刺穿圈闭和岩浆岩体刺穿油气藏,.,45,盐体侵入，刺穿沉积岩层形成圈闭,机理,地下岩体（包括盐岩、泥膏岩、软泥以及各种侵入岩浆岩）侵入沉积岩层形成底劈构造，如果底劈将沉积岩层刺穿，同时使储集层发生变形，储集层上倾方向与刺穿岩体接触形成遮挡条件，就形成了岩体刺穿圈闭。,.,46,莫连尼油田,洛克巴丹油气田,墨西哥的岩浆岩刺穿油田,四、岩体刺穿圈闭和岩体刺穿油气藏,盐体刺穿,泥火山刺穿,岩浆岩体刺穿,.,47,？,1、直接与刺穿岩体有关的圈闭和油气藏2、与刺穿岩体有成因联系的伴生圈闭和油气藏。,.,48,第四节地层油气藏指储集层由于纵向沉积连续性中断而形成的圈闭，称地层圈闭，即与地层不整合有关的圈闭。在地层圈闭中的油气聚集，称为地层油气藏。这里所指的地层圈闭是狭义的，是指储集层上倾方向直接与不整合面相切被封闭所形成的圈闭，不包括由于沉积条件的改变或成岩作用而形成的岩性圈闭。地层圈闭与前述构造圈闭不同：构造圈闭是由于地层变形或变位而形成；而地层圈闭主要是由于储集层与不整合面接触的结果。储集层遭风化剥蚀后，又被不渗透岩层所超覆，形成不整合遮挡；或者在剥蚀面之上，渗透层沿不整合面超覆，不整合成为遮挡层。,.,49,地层圈闭即是一种地层现象，又是一种构造现象。不整合对地层圈闭起主导作用，但通常必须与其他构造因素或岩性因素结合在一起构成封闭区。根据储集层与不整合面的关系，地层油气藏大致可以分成两大类：位于不整合面之下的地层不整合遮挡油气藏和位于不整合面之上的地层超覆不整合油气藏。,.,50,一、地层不整合遮挡油气藏指位于不整合面之下，由不整合遮挡形成的地层油气藏。此类油气藏主要与潜伏剥蚀突起及潜伏剥蚀构造有关。,.,51,1、地层不整合遮挡油气藏的形成机理,地壳运动抬升风化剥蚀凹突地形、破碎溶蚀带沉降接受盖层沉积,组成古地形突起的岩石，可以是石灰岩、白云岩、砂岩、火山岩、岩浆岩及变质岩等，它们的共同特点是：坚硬突出，经过长期的风化、剥蚀和地下水的循环作用后，都具有良好的储集性质，为油气储集创造了良好条件。,.,52,2、地层不整合遮挡油气藏的形成条件,在地台区及褶皱区都有分布，主要分布在地台区。可能是由于地壳升降较频繁，沉积间断多，基底断裂发育，容易形成一系列的剥蚀突起和剥蚀构造。在褶皱区，褶皱、断裂作用显著，特别是在盆地边缘，不整合现象普遍，同样会发育这种类型的圈闭条件。我国的任丘、渤海湾盆地、准噶尔盆地、鄂尔多斯盆地均有分布。,.,53,3、地层不整合遮挡油气藏的实例,A.潜伏剥蚀突起油气藏(潜山型),指古地形突起被上覆不渗透地层所覆盖形成的油气藏。,.,54,潜伏剥蚀突起油气藏,.,55,潜伏剥蚀突起油气藏,.,56,B.潜伏剥蚀构造油气藏原来的古构造(如背斜、单斜等)，被剥蚀掉一部分，后来又被新的沉积层不整合所覆盖，形成的油气藏。,.,57,潜伏剥蚀构造油气藏,.,58,哈西迈萨乌得油田的主要储集层为寒武-奥陶系砂岩，在油田范围内为一秃顶背斜，志留系及上古生界均缺失，巨厚三叠系膏盐层直接不整合于其上，形成良好的封闭条件，生油层志留系页岩分布在油田以外围翼。,哈西迈萨乌得油田平面图及剖面图,.,59,1.砂岩；2.泥岩；3.石灰岩；4.含气砂岩；5.含气石灰岩；6.断层,以碳酸盐岩为主的潜山油气藏较多，因碳酸盐岩易于破裂和溶蚀，能形成孔、洞、缝相结合的巨大而性能良好的储集体，成为油气聚集的有利场所。意大利格罗托尔列-费拉琴纳气田就是实例之一。,.,60,普鲁德霍湾油田位于阿拉斯加北极斜坡的巴罗隆起上，是世界上最北的一个油田，也是北美最大的一个油田。油田东西长64公里，南北宽32公里，面积约2000平方公里，为一向西南倾伏的鼻状构造，北部被断层所切，东部被一不整合所削蚀，其上被下白垩系海相页岩不整合封闭。储集层主要属于二叠-侏罗系的三角洲沉积和河流冲积层。东部和西北部尚有密西西比系深部油藏和上侏罗统浅油藏。,1-构造等高线；2-海岸线；3-不整合线,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图,.,61,.,62,二、地层超覆油气藏,地壳的升降运动及其差异性，常可引起海水或湖水的进退。这种水体进退的结果，在地层剖面上就表现为“超覆“和”退覆“。,.,63,二、地层超覆油气藏,圈闭形成机理：盆地水进时，地层超覆沉积,砂岩被泥岩超覆覆盖，在不整合面之上形成地层超覆圈闭，油气在其中聚集形成地层超覆油气藏。,分布：地层超覆圈闭主要分布在盆地的斜坡地带（盆地的边缘缓坡；古隆起的周缘）,.,64,上白垩统乌德宾组砂岩,是美国最大的油田之一,.,65,第五节岩性油气藏,岩性圈闭：由于储集层岩性、岩相的变化而形成的圈闭。,岩性油气藏：岩性圈闭中的油气聚集。,其形成可在沉积过程中形成，亦可在成岩过程中形成。沉积过程中，因沉积环境或动力条件的改变，岩性在横向上会发生相变。当砂岩层向一个方向上变薄，直至上下层面相交于一点即尖灭在泥岩中，形成岩性尖灭圈闭，若向两边尖灭则形成透镜体圈闭。在成岩和后生作用期间，因次生作用改造亦可形成岩性圈闭。,.,66,第五节岩性油气藏,.,67,第五节岩性油气藏,岩性上倾尖灭油气藏,透镜体油气藏,生物礁油气藏,岩性上倾尖灭油气藏,.,68,第五节岩性油气藏,一、岩性上倾尖灭油气藏,这类油气藏是由于储集层沿上倾方向尖灭而造成圈闭条件，油气聚集其中而形成的。,.,69,一、岩性上倾尖灭油气藏,.,70,一、岩性上倾尖灭油气藏,发育了那些类型的油气藏,？,.,71,二、透镜体油气藏,由透镜体或其他不规则状储集层，周围被不渗透性地层所封闭而形成透镜体圈闭，其中聚集了油气就形成了透镜体油气藏。,.,72,二、透镜体油气藏,.,73,透镜体油气藏,？,.,74,滨岸砂洲透镜体油藏,.,75,生物礁圈闭：是指生物礁组合中具有良好孔、渗性的储集岩体被周围非渗透性岩层和下伏水体联合封闭而形成的圈闭。,三、生物礁油气藏,1、生物礁油气藏的形成特点,生物礁是指由珊瑚、层孔虫、苔藓虫、藻类、古杯类等造礁生物与海百合、有孔虫等喜礁生物组成的、原地埋藏的碳酸盐岩建造。世界各地都发现古代的生物礁。古代生物礁与现代生物礁在成因上是相似的，生物礁各部分及其岩相分布都可与现代生物礁相对比。,.,76,古代生物礁与现代生物礁在成因上是相似的，生物礁各部分及其岩相分布情况等都可与现代生物礁相对比。,.,77,生物礁油气藏不仅储量大、产量也高，加拿大的油气产量约有60%产自生物礁油气藏，墨西哥全国石油产量的70%产自生物礁油气藏。,生物礁油气藏在世界石油储量中占很重要的地位，据M.T.Halbouty等统计，世界上生物礁型大油田的总储量达43.4108t。,.,78,黄金巷环礁带位于墨西哥城东北的坦皮科湾沿岸到墨西哥湾海上，包括：（1）老黄金巷带；（2）新黄金巷带；（3）海上黄金巷带。整个环礁带呈椭圆形，长轴为北西-南东向，长约150km，短轴为北东-南西向，宽约60-70km，陆上分支向西凸出呈弓背形，长约180km，油田宽度约2km左右。,2、生物礁油气藏的实例,.,79,该生物礁是由在同一地方生长、死亡和埋藏起来的生物的坚硬部分构成的。礁体本身是介壳碎屑、灰质泥及灰质砂等混合物，并由方解石胶结起来。孔隙的大部分为溶孔。生物礁属上石炭统，生长在宾夕法尼亚系施特劳恩灰岩底盘上。,.,80,流花11-1油田储量一亿吨以上，是我国海上发现的第一个大油田，也是我国最大的生物礁油田。位于珠江口盆地东沙隆起的西南部，是一个大型背斜构造。储集层为上第三系中新统生物礁灰岩。礁体内显示礁、滩间互分布的特点。礁灰岩主要为珊瑚藻粘结灰岩、泥粒灰岩。流花11-1生物礁油藏埋深较浅（1200-1300m），是一个具底水的块状生物礁油藏，具有大致统一的油水界面，油柱高度74.5m，构造圈闭幅度75m，礁体基本为油所充满。,.,81,第六节复合圈闭油气藏一、基本概念储层上倾方向由两种或两种以上因素（构造、地层、岩性、水动力）联合封闭而形成的油气藏。二、基本类型1.构造-岩性油气藏2.构造-地层油气藏3.岩性-地层油气藏4.水动力油气藏,.,82,1、构造-岩性油气藏,.,83,2、构造地层油气藏,.,84,3、岩性-地层油气藏