第十三次课：第五章油气藏(1).ppt

4、油气二次运移的方向,(1)油气运移与受力作用有关,浮力：向上（上倾方向）运移,水动力（压力）：测压面高的一侧向测压面低的一侧运移,毛细管力（阻力）：沿阻力最小的方向运移优势输导体系,(2)影响油气运移方向的主要地质因素,地层的产状与区域构造格局,a.在浮力作用下，油气运移方向主要受地层产状和区域构造格局(坳陷和隆起的分布）的控制,b.油气运移的大方向由盆地中心向盆地边缘运移，从凹陷区向隆起区运移,c.位于坳陷附近的隆起带及斜坡带是油气运移的主要指向,庄1,优势运移通道的分布,优势运移通道孔渗性好，毛细管力小，油气运移阻力小，是油气运移的优势方向,a.优势运移通道受砂体分布的控制：三角洲、水下扇、扇三角洲等砂体。,b.优势运移通道受断裂分布的控制,贯通-贯穿型断裂优势运移通道与相关圈闭聚集机理,c.盖层底面的构造脊是油气运移的优势方向,渤中地区古近系馆陶组辫状河砂体输导层,油气优势运移通道与油气分布,渤海湾盆地渤中坳陷油气运移路径,构造等高线断层油气运移路径油井干井生烃凹陷预测聚集区,200,100,0,N,流化1-1油田,油气优势运移通道与油气藏定位,盆地水动力条件,a.在水动力的作用下，油气从测压面高的一侧向测压面低的一侧运移,b.在压实流盆地中，水动力的方向一般与浮力的方向是一致的。,c.在重力流盆地中，水动力对油气运移方向的影响与水动力的强弱和方向有关。,5.油气二次运移过程中石油组成和物理性质的变化,(1)以层析作用为主时，沿油气运移方向,a.石油中的重组分含量相对减少b.轻组分含量相对增加c.石油的密度和粘度降低,a.石油中的重组分含量相对增加b.轻组分含量相对减少c.石油的密度和粘度增加,(2)以氧化作用为主时，沿油气运移方向,C22以前/C23以后的正烷烃比值,层析作用结果,6、油气二次运移的距离,二次运移的距离与区域构造条件、岩性岩相变化、运移动力条件有关。,6、油气二次运移的距离,我国陆相盆地油气运移的距离一般较短。为什么？,7、油气二次运移的时期,微观上：油气二次运移与初次运移是连续的，同时发生。,宏观上：大规模的油气二次运移发生在主要生油期同期或/和之后的第一次区域性构造运动时期。,以后历次构造运动的影响大小，取决于构造运动对原有圈闭的改造程度。,作业题1.概念：初次运移、二次运移、地层压力、静水压力、地静压力、破裂压力、异常高孔隙流体压力、压实作用、瞬时剩余地层压力、欠压实作用、水力破裂缝、毛细管力、水动力。2.油气初次运移的阶段性及其运移模式特征；3二次运移的通道有哪些？二次运移的主要时期？,第五章石油和天然气的聚集（1）,据国家安监局网站消息，2004年11月11日12时，河南省平顶山市鲁山县新生煤矿南店报废井区发生瓦斯爆炸事故，经抢救，6人受伤送往医院救治，33人遇难。,新华网郑州4月17日电（记者梁鹏）记者从河南省平顶山市获悉，4月16日19时40分左右，宝丰县周庄镇王庄煤矿发生爆炸事故，33人被困井下，生死不明。,瓦斯突出是指煤矿开采过程中，在地应力作用下，使软弱煤层突破抵抗线，瞬间释放大量瓦斯和煤而造成的一种地质灾害。瓦斯突出是一种地质灾害，在大量的有害气体瞬间涌入后，会形成窒息，但不一定会发生爆炸事故。但如果出现以下三种情况后，会引发爆炸事故，一是与空气中氧气含量达到12以上，二是瓦斯浓度达到5至16之间，三是遇到明火。,板块挤压-中国地壳运动图,中国主要山脉都是地壳运动导致岩石变形的结果,中国煤矿瓦斯突出事故频繁？,煤炭依旧是中国最基本的一次能源。2005年中国一次能源生产量达到20.6亿吨标准煤,消费总量为22.2亿吨标准煤,成为世界第二大能源消费国和能源生产国,能源自给率达到93%。2005年中国一次能源消费总量中煤炭占68.7；2005年中国进口石油1.3亿吨。,一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源，它包括：原煤、原油,它们是不可再生的。一次能源可以进一步分为再生能源和非再生能源两大类。再生能源包括太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等等。它们在自然界可以循环再生。一次能源经过加工转换以后得到的能源产品，称为二次能源，例如：电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等等。,国家将油气资源与粮食、水资源一同列为影响经济社会可持续发展和社会安全的三大战略资源。,一次能源结构,国家发展和改革委员会2007年4月10日在其网站上公布了能源发展“十一五”规划，提出到2010年，我国一次能源消费总量控制目标为27亿吨标准煤左右，年均增长4%。2010年，我国一次能源生产目标为24.46亿吨标准煤，五年年均增长35%。,根据这一规划，到2010年，我国煤炭、石油、天然气、核电、水电、其他可再生能源分别占一次能源消费总量的66.1%、20.5%、5.3%、0.9%、6.8%和0.4%。2005年比，煤炭、石油比重有所下降，天然气、核电、水电和其他可再生能源比重略升。同时，将加快政府石油储备建设，适时建立企业义务储备，鼓励发展商业石油储备，以提高中国能源安全保障。,建议：2010年后油气仍然是中国主要行业，但是勘探领域减少，油气勘探难度大，需要高层次人才。建议选择油气行业的学生，最好博士毕业，具有扎实的基础和专门技术。,第一节圈闭与油气藏的概念,一、圈闭,1.圈闭的概念,圈闭：适合于油气聚集形成油气藏的场所，,由三个部分组成（圈闭的三要素）：,储集层,盖层,遮挡条件,?,盖层本身的弯曲作为遮挡,断层遮挡（封闭）,岩性变化遮挡（封闭）,地层不整合遮挡,遮挡条件,2.圈闭的度量,溢出点：油气充满圈闭后，开始流出的点,闭合面积：通过溢出点的储层顶面构造等高线所圈出的面积。也称为圈闭的面积。,闭合高度：圈闭的最高点与溢出点之间的海拔高差,构造幅度：,以区域倾斜面为基准。,闭合度：,以水平面（海拔）为基准,背斜圈闭的溢出点闭合度,断层圈闭的闭合面积，一般情况下，按断层线与储集层顶面等高线相闭合时所圈定的面积计算。C点为溢出点，则等高线CD与断层线BD和AC所圈定的面积为其闭合面积。C点与闭合面积内最高点的高差为其闭合高度。但是，若根据资料说明断层两侧系渗透性岩层相遇，A点为溢出点，此时断层圈闭的闭合高度和闭合面积就都相应变小了。假如断层面本身不封闭，不可能形成圈闭。,岩性圈闭的溢出点与闭合度,一旦有足够数量的油气进入圈闭，充满圈闭或占据圈闭的一部分，便可形成油气藏,圈闭具备储藏油气的能力,但圈闭中不一定都有油气,注意:,空圈闭,二、油气藏,1.油气藏的概念,油气藏:,单一圈闭中的油气聚集，具有统一的压力系统，统一的油（气）水界面,“单一圈闭”：,单一要素控制、,单一的储集层、,统一的压力系统、,统一的油气水界面,2.油气藏中油气水分布,（1）油气藏：,气在上，油居中，水在下,油气界面、油水界面,（2）油藏：,油在上，水在下,油水界面,（3）气藏：,气在上，水在下,气水界面,3.油气藏的度量,(1)含油边界与含油面积,外含油边界：油水界面与储层顶面的交线,内含油边界:油水界面与储层底面的交线,含油面积：含油外边界围成的面积,3.油气藏的度量,(2)油气柱的高度：油水界面至油藏最高点的垂直距离,(3)充满系数：含油面积与闭合面积（圈闭面积）的比值。或油气柱高度与闭合高度的比值,（4）边水和底水,边水：,只分布在内含油边界以外的水,底水：存在于整个油层底部的水,第二节油气藏形成的基本条件,石油地质学研究的基本问题,油气成藏要素,油气富集条件,油气来源的两个不同层次：,盆地层次：生油条件、排烃条件,圈闭层次：生油条件、排烃条件、运移条件,一、充足的油气来源,1.有效的烃源岩(优越的生排烃条件）,（1）烃源岩的规模大面积大、层数多、厚度大,世界大型含油气盆地烃源岩发育情况,烃源岩的面积生烃凹陷面积的大小烃源岩的厚度生烃凹陷的持续时间烃源岩的层数地壳运动的周期性和沉积的旋回性,地质上：具有面积大和持续时间长的生烃凹陷的盆地往往具有好的油气源条件。,（1）烃源岩的规模大面积、层数、厚度,1.有效的烃源岩(优越的生排烃条件）,（2）烃源岩的质量高丰度高、类型好、成熟度适中,阿尔伯达盆地烃源岩有机质原始含量高达30%-40%、藻类,（2）烃源岩的质量高丰度高、类型好、成熟度适中,阿尔伯达盆地烃源岩有机质原始含量高达30-40%、藻类,波斯湾盆地侏罗系碳酸盐岩的有机碳含量达3-5%；形成了加瓦尔大油田；,松辽盆地白垩系青山口组有机碳含量高达2%以上，形成了大庆油田。,渤海湾盆地下第三系沙河街组烃源岩的有机碳含量也高达2%左右,（3）烃源岩的排烃条件好,烃源岩的有效排烃厚度,有效排烃厚度：上、下距储层各14m(共28m),阿尔及利亚的例子,（3）烃源岩的排烃条件好,烃源岩的有效排烃厚度,东营凹陷下第三系,（3）烃源岩的排烃条件好,烃源岩层系的岩性组合影响排烃效率,单纯块状厚层砂岩，或单纯块状厚层泥岩发育区对石油聚集是不利的只有在砂岩百分比在20-60%，即砂岩单层厚10-15m，泥岩单层厚30-40m，二者呈略等厚互层的地区，砂泥岩接触面积大，最有利石油聚集。,2有利的运移条件,盆地构造格局：研究的目标是否处在有利的构造位置上：凹中隆、斜坡带、古隆起距生油中心的距离：越近越好是否有有利的运移通道连通是否处在有利的运移方向上目标与生油中心之间有无阻挡油气运移的封隔体,生储盖组合：地层剖面中烃源层、储层和盖层配置关系,1生储盖组合的类型,空间上的组合,二、有利的生储盖组合配置关系,正常式,顶生式,自生自储自盖式,侧变式,正常式,烃源层在下，储集层居中，盖层在上,正常式（下生上储式）生储盖组合,顶生式生储盖组合：,烃源层与盖层在上，储集层在下,顶生式,互层式：烃源层与储集层交互沉积，烃源层同时也是盖层,自生自储自盖式生储盖组合：,烃源层、储集层、盖层属同一套地层。,某些碳酸盐岩裂缝性油藏、泥岩中的砂岩透镜体储油等,自生自储自盖式,侧变式生储（盖）组合：,由岩性岩相的横向变化而导致生储盖层在横向上组合,多发育在生油凹陷的斜坡带，三角洲沉积相等,烃类最佳运聚区域,侧变式,新生古储：,较新烃源岩生成的油储集在较老的储集层中,古生新储：,较老烃源岩生成的油储集在较新的地层中。,自生自储：,烃源层与储集层为同一时代地层,时间上的组合,2生储盖组合的有效性,互层式的生储盖组合对油气聚集是最有利的侧变式的组合有效性不如互层式透镜状的自生自储自盖式组合，缺乏砂岩体，总体排烃条件差,三、有效的圈闭,圈闭形成时间与区域性油气运移时间的关系圈闭距油源区的距离圈闭位置与油气运移主方向的关系水动力强度与流体性质对圈闭有效性的影响,有效的圈闭：指具备良好的油气成藏条件的圈闭,1.圈闭形成时间与区域性油气运移时间的关系,只有在最后一次油气区域性运移之前或同时形成的圈闭才是有效的圈闭,2圈闭距油源区的距离,圈闭距油源区越近，其有效性越高,油源的充足程度,油气运移通道的通畅程度,“源控论”,在陆相盆地中，油气主要围绕生油凹陷周围分布,3圈闭位置与油气运移优势方向的关系,位于油气运移优势方向上的圈闭较其他方向上的圈闭更为有效,盆地构造格局,优势输导体系,水动力条件,盖层底面构造形态,4水动力对圈闭有效性的影响,与水动力强度有关,与流体性质有关,水压梯度(i)的高低反映水动力的强弱,油水界面的倾角：,气-水界面的倾角:,稳定的水动力环境对圈闭中油气的聚集有利，强烈的水动力对油气聚集不利,在相同的水动力条件下，对气有效的圈闭对油不一定有效,4水动力对圈闭有效性的影响,与水动力强度有关,与流体性质有关,水压梯度(i)的高低反映水动力的强弱,具有致密的岩性：膏盐盖层、泥质岩盖层,具有足够的厚度和区域上的稳定性,四、良好的保存条件,1良好的区域性盖层,2稳定的构造环境,形成圈闭：背斜圈闭、断层圈闭等；形成油气运移通道：断层通道，不整合;造成地层的倾斜，增强油气运移的动力（浮力、构造运动力）。,适宜的构造运动：,2稳定的构造环境,强烈的构造运动：,储集层抬升到地表或被剥蚀，油气发生生物降解或逸散，油气藏被破坏。断层破坏了圈闭的完整性，油气沿断层散失油气藏遭破坏。圈闭的溢出点抬高，油气发生运移油气