油气藏的形成【PPT课件】

第五章 油气藏形成,第一节 圈闭与油气藏第二节 油气藏形成,第五章 油气藏形成,油气田开发地质基础,一、圈闭1、概念及其要素定义：储集层中可以聚集油气的场所圈闭形成三要素：（1）储集层：储集油气（2）盖层：阻止油气垂向运移（3）遮挡物：阻止油气横向运移 如盖层本身的弯曲变形， 或断层、岩性变化等,向上倾方向物性变差,遮挡条件的表现形式,（1）溢出点：油气充满圈闭后，最先从圈闭中溢出的点 （2）闭合面积：通过溢出点的构造等高线所圈定的面积（3）闭合高度：圈闭中储层最高点到溢出点的高差（4）圈闭容积：圈闭能容纳油气的最大体积,2、圈闭的量度,相同构造起伏，因区域倾斜不同，则闭合高度不同,某区某储层顶面构造图,圈闭面积的确定 ?,断层圈闭：断层线与断层相交的最深一根构造等高线圈定的面积,背斜圈闭：通过溢出点的构造等高线所构成的面积,岩性尖灭圈闭：岩性尖灭线及与其相交的最深一根构造等高线所圈定的面积,3、圈闭类型,（1）构造圈闭,透镜体圈闭,（3）断层圈闭,（4）岩性圈闭,（2）地层圈闭,油气在单一圈闭中，具有独立压力系统和统一的油水界面的基本聚集,油气藏是地壳中油气聚集的最基本单元,油气藏,气藏,二、油气藏1、油气藏概念,2、油气藏的度量,（1） 含油气边界,外含油边界油水界面与油层顶面的交线含油边界,内含油边界油水界面与油层底面的交线含水边界,气顶边界油气界面与油层顶面的交线,含油气面积油气藏高度,（2）底水和边水,底水,边水,边水,3、油气藏中油气水分布,横剖面,纵剖面,向斜区油水分布呈甜点式分布,三肇凹陷葡萄花油层向斜区油水分布图,第一节 圈闭与油气藏第二节 油气藏形成,第五章 油气藏形成,油气田开发地质基础,一、油气藏的成藏要素 六大成藏要素：,上述六大要素可归纳为四个基本条件： （1）具有充足的油气来源 （2）具备有利的生储盖组合 （3）具备有效的圈闭 （4）具备必要的保存条件,烃源岩-提供油气藏形成的物质基础 储集层-油气储-渗的空间和通道 盖 层-使储集层中的油气免于向上逸散的保护层 圈 闭-油气聚集的地质场所 运 移-油气从分散到集中的聚集过程 保 存-使已形成的油气藏免遭破坏、得以保存至今,油源的丰富程度决定于生油岩的体积、有机质数量、类型和成熟度，以及生油岩排烃能力 充足的油气来源：生烃面积大、生油层系厚；有机质含量丰富、类型优越、热演化程度较高 世界上61个特大油气田分布在12个大型含油气盆地，都发育巨大体积的沉积岩系，具有面积大，持续时间长的生油气凹陷，具备充足的油气来源,1、充足的油气来源,世界12个大含油气盆地61个特大油气田的情况简表,波斯湾盆地油气田分布图,波斯湾盆地占世界剩余石油探明储量的三分之二，天然气储量的三分之一,松辽盆地中浅层划分为6个一级构造单元：西部斜坡区北部倾没区中央坳陷区东北隆起区东南隆起区西南隆起区,盆地面积26万km2，有利生油气面积5万km2,烃源岩厚度平均500m，最厚1000多m,北 部 物源,英台物源,保,康,物,源,继承性的物源体系和沉降中心,松辽盆地水系发育,继承性发育的河流三角洲沉积体系是长垣以西岩性油藏的主控因素,松辽盆地下白垩统生油中心与油气富集关系图1生烃强度等值线，2地温梯度等值线，3油田，4凹陷边界,油气藏主要分布于齐家古龙凹陷与三肇凹陷之间的大庆长垣，这正是三角洲砂体有利储集层分布区，也是近油源的有利储集区 齐家古龙凹陷分布区基本上与本区生油中心分布一致，生油中心的油气主要以侧向运移聚集于大庆长垣，还有一部分分别沿齐家古龙及三肇两个凹陷周围的有利储集相带分布 松辽盆地下白垩统油气分布除了直接受控于有利构造圈闭及储集相带之外,生油中心也控制着油气的分布,大盆地形成大油气田，具有体积巨大的生油岩体 12个盆地都大于10104km2，沉积岩体积多在50104km3以上，生油岩系总厚度一般在500m以上 有些盆地面积虽然较小，但沉积岩厚度大，圈闭的有效容积大，生油层总厚度大，油源丰富，也可形成丰富的油气聚集,生油层中生成的油气能及时运移到良好储集层中，同时盖层的质量好，能保证运移至储层中的油气不会逸散 根据生储盖组合之间的沉积连续性可将其分为两大类：a、连续沉积的生、储、盖组合b、不连续生、储、盖组合,2、有利的生、储、盖组合,据空间组合关系分为：正常式、侧变式、顶生式、自生自储自盖式,若干地区石油聚集的最佳砂岩百分率,单纯块状砂岩发育或单纯块状页岩发育的地区，对石油聚集都不利。只有在砂岩厚度百分率介于2060%，砂岩储集层单层厚约10-15m、页岩生油层单层厚约3040m，二者呈略等厚互层的地区，砂-页岩接触面积最大，最有利于石油聚集,（1） 有利生储盖组合形成时间 开始下降阶段 水浅 砂为主 稳定下降阶段 水深 砂泥互层 以泥为主 有节奏上升阶段 水变浅 砂泥互层 上升剥蚀阶段 沉积岩被剥蚀 稳定下降的最大水浸期前后形成的地层为最有利的生储盖组合,（2） 有利生储盖组合方式 a. 互层状：生、储接触面积大，储层发育，及时进入，有圈闭时便可富集 b. 指状：交叉部位与互层状相似，但远离生油层的储层，输导能力受限，油气来源受限 c. 泥包砂状(透镜状)：输导条件最有限，但机理不清，实际地层要比上述内容复杂 d.与不整合面有关的生储盖组合 不整面既可作为储层，又为通道，也可为遮档，沟通不同时代的地层。有时有利，有时不利 总之生储接触面积大，盖层好且与生储层均较近的生储盖配合最有利,生油层与储集层为互层组合时，油气初次运移和聚集示意图,砂岩与页岩呈略等厚互层的地区，生-储岩接触面积最大，最有利于石油聚集,生油层与储集层成指状交叉组合形式时油气初次运移和聚集示意图,美国怀俄明州盐溪区白垩系弗朗提尔组砂-泥岩厚度比率图,石油多产自砂岩与页岩之比例为0.25-0.5的地区,大圈闭有效容积大早圈闭形成时间早于或等于油气区域运移时期近距油源区近，在油气运移路线上保保存条件好。构造运动和水动力对圈闭有效性有影响,3、有效的圈闭,需要注意的两个因素： （1）油气源的充足程度：油气来源充足，远处圈闭可能有效；油气来源不足，远处圈闭可能无效 （2）储层（输导层）的连通性：储层连通性好，远处圈闭可能有效；储层物性变差或被断层分割，远处圈闭可能无效,酒泉西部盆地南部山前背斜带：老君庙背斜发现多个丰富的油气藏，而青草湾背斜则未发现油气聚集 原因：酒泉盆地最后一次区域性运移时间是上新世，此时老君庙背斜已形成，油气聚集其中，形成油气藏。而青草湾背斜在上新世末期才形成，此时油气区域性运移已结束，缺乏油气来源，且海拔又低于老君庙，也不能使油气重新运移其中，因此该背斜圈闭对油气聚集无效,青草湾,青草湾,圈闭所在位置与油气主要运移路线的关系,在水流活动加强时，背斜储集层中油和气的移位和分离,4、 必要的保存条件,（1）地壳运动,（2）岩浆活动,（3）水动力,二、油气藏的聚集,油气聚集油气在圈闭中不断聚集形成油气藏的过程,油气水密度、粘度不同,天然气占据盆地中心周围（靠外）的最高位置圈闭石油占据下方较低位置（盆地中心）的圈闭,背斜中石油在圈闭中聚集的过程,地层圈闭中油气聚集模式,岩性圈闭中油气聚集模式,断层圈闭中油气聚集模式,油气差异聚集原理,1.单一圈闭中的油气聚集 以背斜圈闭为例,2.系列背斜圈闭中油气水的分布条件：发育在区域均斜（单斜）背景，溢出点依次增高的一系列相互连通的背斜圈闭,静水压力条件下，同一渗透层相连圈闭的溢出点海拔依次递增，且没有局部支流运移和溶解气体的影响，当油气源充足、盖层封闭能力足够大时，气体将占据低部靠油气源近的圈闭聚集成气藏，然后向上在高部位的圈闭中依次聚集，渐变为油气藏、油藏,气藏油气藏油藏空圈闭,由差异聚集原理可以得出如下结论： （1）在离源岩区最近，溢出点最低的圈闭中，在油气源充足的前提下，形成纯气藏；稍远处，溢出点较高的圈闭中，可能形成油气藏或纯油藏；在溢出点更高，距油源区更远的圈闭中可能只含水 （2）一个充满了石油的圈闭，仍然可以做为有效的聚集天然气的圈闭；反过来，一个充满天然气的圈闭，则不再是一个聚油的有效圈闭 （3）若油气按密度分异比较完善，则离供油区较近，溢出点较低的圈闭中，聚集的油和气密度应小于距油源区较远、溢出点较高的圈闭中的油和气 （4）所形成的纯气藏、纯油藏、油气藏的数目，取决于供烃的充分程度、所供烃类性质及圈闭的大小和数目,差异聚集的必备条件 （1）具有区域性较长距离运移的条件，即要求具区域性的地层倾斜，储集层岩相稳定，渗透性好，区域运移通道的连通性好 （2）相连通的圈闭溢出点依次增高 （3）油气源供应区位于盆地中心地带，有足够数量的油气供应 （4）储集层中充满水并处于静水压力条件下，石油和游离气是同时一起运移的影响差异聚集的地质因素 （1）在油气运移通道上有另外油气供给来源的支流时，则会打乱原来应有的油气分布规律 （2）气体在石油中的溶解作用，随物理条件（T、P）的改变而变化，它可以造成次生气顶，也可以导致原生气顶的消失，从而影响油气的分布规律 （3）后期地壳运动造成圈闭条件的改变，造成油气重新分配 （4）区域水动力条件，主要指水压梯度的大小及水运动方向，也会影响油气的分布规律,三、油气藏形成时间的确定 确定油气藏的形成时间，对油气田勘探具有重要意义 1、根据盆地沉降史、圈闭发育史和生排烃史 盆地沉降史分析实际上考虑到了盆地演化史、油气生成及排烃史、圈闭发育史，以此来分析油气藏的形成时间（1）沉积埋藏史和构造发育史 通过回剥法来恢复埋藏史，由此也可以恢复构造演化史。这种方法也叫古厚度恢复方法。这只要考虑正常压实原理、古地层剥蚀恢复、地层欠压实现象（2）构造发育史对油气藏形成的作用 与油气初次运移同时或早于油气初次运移的圈闭是有利的，特别是长期继承性发育的圈闭最有利。一般油气藏形成时间的上限是圈闭形成