油气成藏条件与过程ppt课件

油气成藏条件与过程评价-2,刘成林,1,提纲,国内外进展油气成藏条件研究油气成藏机制实例分析,2,三、油气成藏机制,1、油气运移,初次运移机制与动力学模式,连续稳态初次运移机制连续稳态初次运移：烃源岩中的超压流体通过孔隙和先存裂缝，以连续、缓慢的渗流方式从泥页岩中排出过程。,油气从烃源岩层向储集层的运移成为初次运移,油润性网络连续油相,水溶相,气溶于油相,油溶于气相,运移相态,3,三、油气成藏机制,1、油气运移,初次运移机制与动力学模式,泥/页岩天然水力破裂与幕式流体初次运移机制幕式流体初次运移：在生烃过程中，源岩的孔隙流体压力达到地层破裂压力，源岩发生破裂，流体(包括油、气、水)以混相通过裂隙快速排出，即幕式排烃或微裂隙排烃。,自组织(Self-organization)?自振荡(Self-oscillation)?,4,三、油气成藏机制,1、油气运移,初次运移机制与动力学模式,超压流体排放条件：压力系数1.96或地层流体压力达到静岩压力的90%(Buhrig,etal.,1989;Roberts,etal.,1996;Holm,1998)排放周期：从100年(Whelanetal.,1994)、100200年(Ghaithetal.,1990)到近1Ma(Robertsetal.,1995),天然水力破裂机理,5,三、油气成藏机制,1、油气运移,初次运移机制与动力学模式,(1)源岩具有较高有机质丰度、较好有机质类型且孔隙度、渗透率较低，孔隙压力在生油带达到地层破裂压力(图中)，石油初次运移包括连续烃相运移和幕式混相运移两种机制。源岩的生烃门限深度为2000m。在进入生烃门限以后，源岩的含烃饱和度不断增大，在TD1达到排烃门限，石油开始以连续烃相进行初次运移。但由于源岩有机质丰度高、类型好且源岩渗透率较低，源岩中生成的烃类体积明显超过通过孔隙排出的流体体积，源岩的压力逐渐增大并在A点达到地层破裂压力。而后，超压导致源岩破裂，烃类与地层水一起通过裂隙排出。,源岩及其初次运移分为三种类型:,不同源岩生烃过程中压力的变化及初次运移机制,6,三、油气成藏机制,1、油气运移,烃源岩排烃动力学模式,超压主导型（1）互层与侧向指状式生储配置（渤海湾盆地沙三/四段烃源岩）（2）底辟作用（莺歌海盆地、大民屯凹陷荣胜堡洼陷）断压双控机制（大民屯凹陷）（厚层烃源岩较高程度欠压实，储层常压）构造主导型（黄河口凹陷东部郯庐断裂带）（泥岩低幅度欠压实、储层常压）,7,2、输导体系,输导层,输导层是具有发育的孔隙、裂缝或孔洞等运移基本空间的渗透性地层,碎屑岩输导层：砂岩层、砾岩层等；,碳酸盐岩输导层：受孔缝发育的控制。高孔渗相带、裂缝发育带和溶蚀孔缝发育,各种沉积环境形成的砂体是油气运移的重要通道,砂体输导体系的输导效率：与砂体的孔渗性有关,高孔渗性砂体是优势运移通道溯源运移,三、油气成藏机制,8,2、输导体系,输导层,三、油气成藏机制,储集体输导层油气运移动力与运移方式在小尺度和微观尺度上，油气的运移路径表现为浮力克服毛细管阻力，即最小阻力原则。油气优先通过高孔隙度/渗透率或油润性较好的部分运移；小尺度和微观尺度上油气的优势通道运移决定了油气藏内油气的分布及油气藏内流体组成的非均质性,油润性较好的输导层部分,9,2、输导体系,输导层,三、油气成藏机制,非均质储层内油气分布的非均质性证明油气优先通过高孔隙度、渗透率储层部分运移或优先在高孔隙度/渗透率储层部分聚集,非均质储层含油气性统计,10,2、输导体系,输导层,三、油气成藏机制,区域性油气运移准则与方式油气从源岩排出进入输导层后，将在浮力的作用下通过通道网络垂向运移至封闭层底面；油气只通过输导层顶部1-数米进行侧向运移，而不是占据整个输导层，封闭层底面控制油气的侧向运移；,11,2、输导体系,输导层,三、油气成藏机制,区域性油气运移准则与方式侧向运移实际上是油气在试图垂向运移的过程中实现的侧向位移量。油气在运移过程中在浮力的作用下占据输导层最高点,封闭层底面三维几何形态对运移路径的控制作用构造脊,油气运移的三维行为,12,2、输导体系,断层,三、油气成藏机制,A.流体沿断层带的流动a.流体沿活动断层的流动b.超压流体沿断层的流动B.流体垂直断层带流动a.断层带侧向封闭机理：碎裂/成岩胶结与泥岩涂抹b.断层面两侧渗透性岩层的对接,砂泥涂抹比率评价标准：SMGR大于2时渗漏,泥岩涂抹系数:SSF=T/L（断距/泥岩层厚度）评价标准：SSF=T/L大于7时渗漏.,13,2、输导体系,断层,断层通道：沿断层面分布的破碎带，发生沿断层面的运移,三、油气成藏机制,14,2、输导体系,断层,断层的输导效率与断层的规模、断层的活动性和活动历史有关,三、油气成藏机制,15,2、输导体系,不整合面,不整合面通道：由不整合面上下高渗透性岩层形成的油气油气运移的通道。,不整合面的三层结构：底砾岩、风化壳、风化淋滤带,三、油气成藏机制,16,4、输导体系,输导体系与运移方式,（1）输导体系：从烃源岩到圈闭的油气运移通道的空间组合,单一型的输导体系：,复合型的输导体系：,砂体断层输导体系、不整合断层输导体系,（2）输导体系的构成：,由输导层、断层、不整合等通道单独构成,三、油气成藏机制,17,4、输导体系,输导体系类型和与油气运移方式,侧向输导体系与侧向运移,由输导层或不整合单独构成，或由输导层和不整合共同构成,可以将盆地中心生成的油气输送到盆地边缘的圈闭中,输导的范围大,输导层不整合输导体系,三、油气成藏机制,18,2、输导体系,输导体系类型和与油气运移方式,垂向输导体系与垂向运移,主要由断层构成，可以沟通不同时代的烃源岩和储集层，使深部烃源岩生成的油气运移到浅层成藏,垂向运移的特点,输导效率较高,垂向运移一般具有周期性，呈“幕式运移”或“幕式成藏”。,三、油气成藏机制,19,2、输导体系,输导体系类型和与油气运移方式,阶梯状输导体系与阶梯状运移,阶梯状输导体系由断层与输导层或不整合面构成,断层输导层型输导体系,断层不整合型输导体系,断层输导层不整合型输导体系,三、油气成藏机制,20,三、油气成藏机制,3、油气成藏动力学,油气成藏动力学是用动力学的思想和方法研究油气运聚成藏及演化过程，最终认识油气聚集和分布规律的一门学科。,成盆成烃成藏油气分布,广义的成藏动力学,成烃动力学化学动力学（ChemicalKinetics）,狭义的成藏动力学（DynamicsofPetroleummigrationandaccumulation）,成盆动力学地球动力学（EarthDynamics）,21,三、油气成藏机制,3、油气成藏动力学,油气成藏动力,浮力,剩余压力差,毛细管力,流体势综合反映了油气运移过程中的基本动力，油气运移空间（连通空间）中两点之间的流体势差（或梯度）决定油气运移的动力:,油气成藏动力研究,22,三、油气成藏机制,3、油气成藏动力学,油气成藏动力研究,在输导通道连通并且均匀的条件下（毛细管力差为0）,A、B两点之间的流体势差由两部分组成：一部分是具有（ZA-ZB)高度的气柱在水中的浮力与气柱重力的差值；另一部分就是A、B两点之间的剩余压力差。,23,三、油气成藏机制,3、油气成藏动力学,油气成藏动力研究,典型藏灶分离型油气成藏动力的构成,剩余压力差比浮力高一个数量级,是高效成藏的主要动力,垂向分离型,24,三、油气成藏机制,3、油气成藏动力学,油气动力学系统,油气成藏动力学系统是沉积盆地内具有统一的油气成藏动力学特征和演化历史以及相似油气运移、聚集规律的地质单元。油气运聚单元和流体封存箱都是这样的成藏动力学系统。,油气运聚单元是盆地中具有共同的油气生成、运移和聚集历史和特征的、具有成因联系的一组油气藏和远景圈闭以及为其提供烃源的有效烃源岩的集合体。,25,三、油气成藏机制,3、油气成藏动力学,油气动力学研究方法,异常压力研究方法流体势分析方法流体封存箱的识别与划分断层封闭性研究方法油气成藏时间与期次研究方法成藏动力学系统评价方法,26,三、油气成藏机制,3、油气成藏动力学,运聚单元评价,异常压力研究方法流体势分析方法流体封存箱的识别与划分断层封闭性研究方法油气成藏时间与期次研究方法成藏动力学系统评价方法,（1）有效烃源岩规模、质量及其演化历史（2）从源岩到圈闭的油气输导体系：主要包括输导体系的类型、规模、分布和输导能力等。（3）圈闭类型及其发育历史：包括圈闭类型、圈闭发育程度以及圈闭的发育历史（4）油气运移条件：油气运移的优势方向除与优势输导体系的分布有关外，还与油气运移流线型式有关。（5）运聚单元资源量的计算,27,三、油气成藏机制,4、盆地模拟,油气动力学研究方法,盆地模拟（basinmodeling）:对沉积盆地内所有地质要素和作用过程进行定量模拟；具体地，在现代油气地质理论为指导，以计算机技术为主要手段；以一个独立的油气生聚单元为对象，基于