第八章-油气分布与控制因素

,第八章油气分布与控制因素,Chapter8Distributionofhydrocarbonandmanipulativefactor,1地壳上油气分布规律世界上油气储量在区域、地层和深度上的分布明显不均一性这种现象被认为是勘探程度不均一造成油气分布的明显不均一性，已成为普遍公认的基本事实，其表现在以下几个方面：油气在层位的分布油气在空间上的分布油、气、煤分布的相关性,油气分布与控制因素,一、油气在层位上的分布从震旦系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%。天然气则以中、古生代为主，占总储量的90%。,油气分布与控制因素,原因：演化时间长，多期构造、多类型调整改造导致油藏遭受破坏,12,34,隆起,沉降,晚期改造,早期改造盆地类型,持续沉降型,持续暴露型,晚期沉降型晚期暴露型,油气分布与控制因素,麻江古油藏(破坏)石油地质储量20亿吨,强烈的构造抬升，氧化成沥青。,实例一,油气分布与控制因素,伽马蜡烷据王红军,2002,塔北隆起沥青砂分布7580km2据姜振学,2008,分布面积2.76104km256（127）口井钻遇寒武系生标特征泥盆系沉积前已经形成,油气资源量86-133亿吨,塔里木盆地的沥青砂,油气分布与控制因素,实例二,二、油气在空间上的分布全世界已在70多个国家和地区发现油气田超过了40,000个。储量大于5109BOE的特大油气田有37个，占世界探明可采储量的51，巨型和特大型油气田(大于5108BOE)共约300个，占世界探明可采储量的80。此外，还有约1000个大油气田（0.55108BOE），约占世界探明可采储量的15。占油气田总数的3.25的1300个大油气田，却占有已探明可采油气储量的95%。上述数据说明在世界众多油气田中，大油气田占有极为突出的重要地位，油气资源虽然分布广泛，但却极其不均一。,油气分布与控制因素,大油田的石油储量深度分布（据Gardner，1971）,油气分布的不均一性,尚存在两块未进行开发的区域,油气分布与控制因素,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5109BOE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。,应用广泛,石油、天然气是二十世纪各国争夺的能源。1）油气资源分布的不均匀性；2）各国对油气的需求不一样；3）各国的技术、资金不均一性；,中东战争5次1948-1982；苏阿战争1979-1989两伊战争1980-1988；海湾战争1991；美军阿富汗反恐英美VS伊拉克战争利比亚,原油价格是国际政治、,军事、经济的晴雨表,国防战略资源,不可再生油气资源分布导致了世界经济、军事和政治的矛盾性,油气分布与控制因素,油气分布与控制因素,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。,三、油、气、煤分布的相关性,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。,天然气、石油和煤在不同时代地层中的分布图,油气分布与控制因素油、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3648（占储量的32%）；而北纬2436和6070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：生气母岩数量多，类型多；成气阶段比成油广泛；天然气分子小，容易运移，盖层要求高。,四、我国油气分布的特点（一）平面分布特点三大区：东部油区、中部气区、西部油气区,（二）时代和深度分布特点时代跨度大（威远气田-浅层生物气），石油中-新生代为主，陆相碎屑岩含油为主，古生界海相地层含气。,油气分布与控制因素,李希霍芬（1871）葛利普（1922）高振西（1934）寒武系之下，五台群或泰山群变质岩系之上的一套未变质的岩系在标准剖面上，下统包括莲沱组和南沱组，上统包括陡山沱组和灯影组威远气田，灯影组，天然气成因：有机？无机？,油气分布与控制因素,杭州湾跨海大桥浅层气聚集区,油气分布与控制因素,据朱光有，2009,油气分布与控制因素,油气分布与控制因素,230300亿吨资源量,黄岩岛,油气分布与控制因素,油气分布与控制因素,1.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；2.沉积体系、沉积相带控制油气的富集程度；3.长期继承性古隆起是大型油气田形成的区域构造背景；4.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沉积盆地控制油气富集的规律,油气分布与控制因素,一、稳定的大地构造环境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。1裂谷型盆地，2弧后被动边缘盆地3克拉通盆地，4陆内挤压叠合型盆地5造山带内部山间断陷盆地，6走滑断陷盆地,油气分布与控制因素,燕山晚期-喜山期发生强烈挤压，圈闭定型于喜山期,油气分布与控制因素,物理调整作用,1.断裂调整、逸散、分割,2.不均衡掀起（跷跷板运动）,化学改造过程,1.生物氧化降解,3.相分馏(海相高蜡油),2.原油热蚀变,3.构造抬升,4.水动力作用,油气分布与控制因素,二、沉积体系、沉积相带控制油气的富集程度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、滨浅海、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。,油气分布与控制因素,三角洲沉积体系中的油气成藏,油源条件：三角洲所处的河口位置，使其具有大量有机质和转化条件；较高的沉积速率形成欠压实，具排烃条件。储集条件：三角洲区砂体类型多，双向水流形成有利的生储盖组合。圈闭条件：砂、页岩频繁交替和巨厚的超压页岩。地层、岩性、底辟、滚动背斜等较早形成的多类型圈闭。盖层条件：三角洲区沼泽沉积、分支间湾、前三角洲泥,油气分布与控制因素,油气分布与控制因素,蒸发岩与油气聚集油源条件：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；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。储集条件：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储集相带。指状交叉有利生储盖组合。圈闭条件：蒸发岩在差异负荷的作用下，易形成生长断层和与盐隆有关的构造，如王场油田，文留油田。盖层条件：蒸发岩致密且具有较大的柔性，是天然的良好的盖层。,三、长期继承性隆起是大型油气田形成关键,古隆起代表着长期相对抬升，处于油气运移指向；圈闭形成时间早、圈闭容积大、在油气运移路线上及距油源近。,油气分布与控制因素,不整合面对于油气运移和聚集的重要性-增强孔隙性,油气分布与控制因素,不整合面对于油气运移和聚集的重要性-增强孔隙性,油气分布与控制因素,不整合面对于油气运移和聚集的重要性-优质运移通道,轮南-塔河地区石炭系、上奥陶统桑塔木组泥岩以及吐木休克组隔挡层之下一间房组鹰山组上部的主力油气层段距风化壳顶面50m范围。,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,不整合面对于油气运移和聚集的重要性-优质运移通道,不整合是一个体系，而不是一个面,油气分布与控制因素,不整合面可以作为油气运移的遮挡面,油气分布与控制因素四、“生储盖圈运保”在时空上的有机匹配盆地内的许多复杂地质现象和过程在某些时间段、某一限定范围内某一个地质作用甚至其中某一个物理作用明显大于其它作用（Phillips，1991；转引自罗晓容2008）,断裂控藏的实例分析,油气分布与控制因素,油气分布与控制因素,泸州古隆起盖层与天然气分布层位关系图,盖层控藏实例一膏岩盖层：早在80年代前苏联石油地质学家认识到膏盐岩盖层对油气成藏的作用，提出了膏盐岩相对泥质盖层更致密，封闭效果更好（Goncharov,1971；Stankevich，1974）。,油气分布与控制因素,我国学者黄醒汉、蒋有录（1983）可能是最早认识到膏盐岩作为盖层的重要作用。金之钧等在2000年论述了膏盐岩作为油气盖层的重要性，2003年对塔里木盆地库车坳陷油气地质进行系统研究时提出“膏盐岩是重要盖层”的观点。,四川盆地发育T1j，T2l优质膏岩盖层膏岩盖层有利于形成高丰度大气田,油气分布与控制因素,盐岩盖层控制大型海相碳酸盐岩层系油气保存：Rowan,1993;Jackson,1995；Edgell,1996；McBrideetal,1998；Davisonetal,2000；贾承造等，2003；汤良杰等，2004,墨西哥湾盆地伸展背景,油气分布与控制因素,碳酸盐岩储层,前苏联东滨里海盆地结构图盐岩盖层发育,盐岩盖层控制大型海相碳酸盐岩层系油气保存膏盐岩盖层,油气分布与控制因素,盖层控藏实例二,据塔里木油田，2010,油气分布与控制因素,Pf=Ph(Pc=1.0),Pc=1.90,Pc=1.27,Pc=1.73,超压主导型TF+3,突发性构造事件型,断裂的门限开启压力(PTFO),超压-构造活动联控型,Pf=Ph(Pc=1.0),构造活动-超压联控型,Pc=1.90,Pc=1.27,Pc=1.73,压力系数大于1.9，很难形成大型油气田,莺歌海盆地泥岩岩芯中的水力破裂,T30,T27,4.0,3.5,3.0,2.5,2.0,0,5,张应力增大(构造活动增强)1015,20,20,T30,T27,克拉构造,那,造,东秋迪,2,3,4,5,6,7,压力/Mpa1030507090110130,深度/km,大北-克拉克2深气田迪那2气田野云2乌什东秋8-东秋5却勒羊塔,玉东,压力系数：1.01.2,克拉31.51牙.8哈,构英买7气田乌红旗1油田,什提尔根气田大北-吐北2+克参1克深,却勒,英买力牙哈,油气分布与控制因素,大北