《石油天然气地质与勘探》第5章 油气聚集与油气藏的形成

?石油天然气地质与勘探?第5章油气聚集与油气藏的形成(1)

圈闭：适合于油气聚集，形成油气藏的场所。★圈闭两个根本要素：储集层：储集油气封闭条件：阻止油气散失盖层本身的弯曲变形盖层+其它侧向遮挡条件

圈闭大小由最大有效容积来度量。它取决于圈闭的闭合面积、闭合高度、储层有效厚度、有效孔隙度★油气藏:油气在单一圈闭中的聚集。是油气在地壳中聚集的根本单位。含烃的水或游离烃进入圈闭后，因为一般亲水的、毛细管封闭的盖层对水不起封闭作用，水可以通过盖层而继续运移；烃类那么因盖层的毛细管封闭而过滤下来在圈闭中聚集。在水动力和浮力的作用下，水和烃可以源源不断地补充并最终导致在圈闭中形成油气藏。1、渗滤作用2、排替作用泥质盖层中的流体压力一般比相邻砂岩层中的大，因此圈闭中的水难以通过盖层。进入圈闭的烃类首先在底部聚集，随着烃类的增多逐渐形成具有一定高度的连续烃相。此时在油水界面上油和水的压力相等，而在油水界面以上任一高度上，由于密度差，油〔或气〕的压力都比水的压力大。因此产生了一个向下的流体势梯度，使油气在圈闭中向上运移的同时，把水向下排替直到束缚水饱和度。随着油或气不断进入圈闭，油－水或气－水界面不断向下移动，直至烃类充满圈闭为止，这一过程主要是排替作用。3渗滤作用+排替作用上覆盖层：毛细管封闭：储层中或底部S油达70%以上水渗流停止。油气聚集初期：水可通过上覆亲水盖层渗流；油气聚集一定程度后，水主要被油气排替到圈闭下方。盖层：异常高压封闭：水不能通过上覆盖层渗流，只被向下排替。

当含油气盆地中存在多个水力学上相互连通的圈闭，且来自下倾方向的油气源充足时，油气在这一系列圈闭中聚集，沿运移方向各圈闭中发生烃类相态及性质的规律性变化，这种现象称为油气差异聚集。

渗漏型〔逸出型〕油气聚集★溢出型油气差异聚集特征：油气藏形成的根本地质条件静态要素：烃源岩、储集层、盖层、圈闭动态作用：油气生成、运移、聚集、保存，圈闭形成油气藏形成的根本条件：1、充足的油气源条件2、有利的生储盖组合3、有效的圈闭4、必要的保存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。

有利：生烃凹陷面积大、持续时间长，形成巨厚的多旋回生油层系及多生油期；有机质含量丰富、类型优越、热演化程度较高，排烃效率高。(一)充足的烃源条件生储盖组合:地层剖面中，生油层、储集层、盖层三者在时间上、空间上的组合型式。(二)有利的生、储、盖组合有利的生、储、盖组合:生油层中生成的丰富油气能及时运移到良好储集层中，同时盖层的质量和厚度又能保证运移至储层中的油气不会逸散。〔三〕大容积的有效圈闭有效性：在具有油气来源的前提下，圈闭聚集油气的实际能力。1.圈闭的大小：大；2、圈闭形成时间—早3、圈闭所处位置—近4、水动力强度及流体性质—静影响圈闭有效性的因素：★圈闭有效容积大者，有效性高〔1〕圈闭的大小★距油源区近，在油气运移路线上者，有效性高。〔2〕圈闭所在位置〔3〕圈闭形成时间在油气区域性运移以前或同时形成的圈闭，对油气的聚集才有效；在最后一次区域性油气运移以后形成的圈闭，无效；盆地内最后一次大规模构造运动,控制了最后一次区域性油气运移时间；原有构造继承性开展，新圈闭无效；原有油气藏遭破坏，油气重新运聚，新圈闭可能有效。②动水条件下，测势面倾斜。储层中水沿测势面倾斜方面流动，圈闭内油水(或气-水)界面顺水流方向倾斜，倾斜角度大小取决于水压梯度大小和流体密度差。相同水动力下对油聚集有效的圈闭对气聚集仍有效，反之不一定。〔4〕水压梯度和流体性质对圈闭有效性的影响①静水条件下：测势面水平，同一储层海拔高度相同的点压力相同，油水(或气-水)界面水平。良好的油气藏保存条件：地壳运动：不剧烈;水动力活动、岩浆活动：弱;埋深：不太浅次生油气藏:原生油气藏破坏后新形成；在非生油层系中。原生油气藏:油气由分散到集中第一次聚集起来；在生油层系中。气藏与油藏形成及保存条件的差异

气藏与油藏形成及保存条件的比照圈闭发育史分析法烃源岩主要生、排烃期分析法油藏饱和压力法气藏形成时间确定法流体历史分析法油气藏形成时间确实定圈闭形成的时间——油气藏形成的最早时间圈闭发育史分析法★烃源岩主要生、排烃期---油气藏形成的最早时间烃源岩主要生、排烃时间分析法★★油藏饱和压力法☆流体历史分析方法☆流体包裹体：储集岩胶结物和成岩矿物结晶生长过程中，从介质中捕获并包裹于矿物晶体缺陷中的流体成分〔液体、气体〕，单相、双相或多相

——研究成岩成矿物质(包括油、气)来源、理化条件，古地温、以及流体的性质、经历、水岩反响、地壳演化等诸方面的问题。根据储层流体包裹体确定成藏时间☆★地球内部的热能通过导热率不同的岩石在地壳上显示出地温场；

地球内部的重力能通过岩石圈反映为地压场；地球自转过程中，受向心力与离心力的作用，物质分异并转动，在地壳上呈现出挤压、剪切、拉张等性质各异的地应力场。★

地温场与油气成藏关系〔1〕地应力场形成、演化：控制构造背景和沉积相的发育，影响油气运聚成藏、油气藏类型及油气分布。〔2〕地应力作用：形成的各种地质构造：提供圈闭、控制油气运聚。形成的储层裂缝、断层：提供良好油气运移通道，改善储层物性。〔3〕地应力场性质：控制有机质成熟演化的力学化学效应。影响烃源岩和储集岩微裂缝、储集层次生孔隙发育带的形成分布。〔4〕地应力场特征：影响油气运移方向、通道及强度;地应力场变化：直接引发流体运移。〔5〕地应力是油气运移的主要驱动力之一，是控制油气运移、聚集的重要因素。局部应力低值区是油气富集区。油气从压应力区、压扭应力区向张应力区和张扭应力区运移聚集。★地应力场与油气生运聚保的关系〔1〕烃类物系中：气体量必须胜过液体量，才能为液相溶于气相创造条件。〔2〕地层埋藏较深，地温介于烃类物系的临界温度与临界凝结温度之间，地层压力超过该温度时的露点压力，物系才发生显著逆蒸发现象，就可形成凝析气藏。凝析气藏的形成条件总结1：P超过泡点压力的油藏；2：P超过露点压力的凝析气藏；3：单相气藏4：气体开始析离液体的泡点曲线，其外为纯液相。5：液体开始凝结脱离气体的露点曲线，其外侧为纯气相。6：物系中液体所占体积百分率；在4、5两曲线所包范围内，混合物处于气-液双相状态。凝析气藏分布规律

沉积盆地内由封闭层分割的异常压力系统,称为流体压力封存箱。封存箱内部是开放的水力和化学系统。箱内生、储、盖条件俱全，常由主箱与次箱组成。水平封闭层划分主箱；垂直封闭层划分次箱流体压力封存箱一种发育在构造下倾方向或下部层位的致密储层中气水关系倒置的非常规天然气聚集。形成于较特殊地质条件下，具有特殊圈闭机理和分布规律。深盆气藏深盆气藏主要特征：〔1〕气水倒置：同一储层中“上水下气〞〔2〕源—藏伴生：源岩多位于紧邻致密储层的下方。〔3〕异常地层压力：异常高压或异常低压。〔4〕缺乏边－底水，气藏边界不受构造等深线控制〔5〕气藏是盆地储层下倾方向的天然气聚集体，不存在常规意义的圈闭。煤层气：一种储集在煤层中的自生自储式的天然气；是煤化作用的产物。主要成分为甲烷，也称为煤层甲烷。煤层气的组成受煤阶、有机质来源、埋深和温度的影响。在煤炭工业中的煤层瓦斯，是煤成气的一局部，煤即作为产油气的烃源岩，又是煤层甲烷的产层。煤层气藏天然气水合物1、根本概念是在特定的低温和高压条件下，甲烷等气体分子天然地被封闭在水分子的扩大晶格中，形成似冰状的固态水合物。自然界中存在的天然气水合物的天然气主要成分为甲烷，又称为甲烷水合物〔MethaneHydrates〕。有时乙烷、丙烷、丁烷、二氧化碳及硫化氢也可与甲烷一起形成固态混