油气田形成的三个过程2课件

3.2.2油气田形成的三个过程一、油气运移二、油气聚集三、油气保存一、油气运移油气从生油层向储集层中的运移称为初次运移；油气运移到储集层之后的一切运移称为二次运移。3.2.2油气田形成的三个过程问题1：什么是一次运移和二次运移？生油岩储集层油气藏有机质干酪根烃类（油气）烃类（油气）初次运移二次运移生油层生成的石油、天然气，向邻近有孔隙、裂缝、溶洞等储集空间的储集层的运移。油气在储集层中的运移。

一、油气运移促使油气运移的动力1.地静压力地静压力是由上覆沉积物（岩）的重量所造成的负荷。地静压力大小随上覆地层的厚度和密度的增大而增大。在沉积盆地里，生油层往往在盆地中心，其颗粒细，厚度大，地静压力也大，地温高；而盆地边缘地带颗粒粗，孔隙发育，物性好，厚度薄，地静压力小，地温低，从而使盆地中心与边缘形成压差，中心部位地层中的水和生成的油气在此压差下向边缘地带运移。一、油气运移问题2：促使油气运移的10种动力哪些与一次运移有关？哪些与二次运移有关？促使油气运移的动力2.正常压实作用一、油气运移促使油气运移的动力3.欠压实作用烃源岩内部比边部及邻近的运载层更易于产生欠压实，因此在欠压实作用下，流体的运移方向是由烃源岩内部向边部运移，由烃源岩向邻近的运载层运移。4.蒙脱石脱水作用由于烃源岩比运载层含有更多的蒙脱石，因此蒙脱石脱水作用将促使流体从烃源岩向邻近运载层运移。一、油气运移促使油气运移的动力5.有机质生烃作用干酪根成熟后形成大量油气水，其体积大大超过原干酪根本身的体积，这些不断新生的流体进入孔隙中，必然不断排挤孔隙中已存在的流体，驱替原有流体向外排出。当流体不能及时排出时，则会导致孔隙流体压力增大，形成异常压力，并最终导致幕式排烃。因此，烃源岩生烃过程中也孕育了排烃的动力。幕式排烃的过程

一、油气运移促使油气运移的动力6.水动力若储层在地表存在着供、泄水区，水在岩层中可流动，这种地下水流动而产生的动力，称动水压力。储层供、泄水区间的高程差产生的水压头越大，动水压力越大。水在储层中的运动速度与水压梯度（即沿着水流方向上单位距离的压力降）成正比。动水压力使水携带着油气一起运移。一、油气运移

7.构造运动力一、油气运移构造运动力促使油气运移是间接的。一是构造运动力使地下岩层形成新的构造格局，打破原来的压力分布区的平衡，油气重新由压力高的地区向压力低的地区运移；二是构造运动力使地下岩层产生裂缝、断层，为油气的运移创立了通道。促使油气运移的动力8.浮力当油气进入饱含水的储集层之后，由于油、气、水的密度不同而发生重力分异作用，即气轻上浮，水重下沉，油居中间。这种促使油、气、水发生分异作用并使油气上浮的力，即为浮力。一、油气运移

9.毛细管力一、油气运移WATERWATERWATERAirOil流体在很细的管道（毛细管）或缝隙中自动升降的现象，叫毛细管现象。在盛有油、水两相的烧杯中，插入一个毛细管，其中水对毛细管是润湿的，而石油是非润湿的。由于水对毛细管存在附着力（吸引力），将水向上拖起一定高度h，直到最后上升的总力与水柱的重量达到平衡。如图3-23。这时，使水的液面上升的力，叫毛细管压力。图3-23毛管与毛管压力关系岩石润湿性与接触角

9.毛细管力一、油气运移毛细管现象是岩石孔隙与裂缝中，液体与固体界面所固有的特性，因此，在地层中任何方向的细小孔道和裂缝，都有毛细管现象存在。沉积岩石若为亲水岩石，即θ〈90°,毛细管力指向石油，水起排油作用。生油层毛细管半径(r)小，毛细管力大；而储集层毛细管半径(R)大，毛细管力小，因此，生、储油层间产生压力差△Pc，在此压力差的作用下，油气由生油层进入到储集层中。类似的，在同一储集层中，油气也会由小孔隙进入到大孔隙中。问题3：毛细管力什么时候是油气运移的阻力？促使油气运移的动力

10.热力岩石埋藏深度越大，温度越高。在温度作用下，岩石和岩石孔隙中流体发生膨胀，且随温度增高而增大。由于流体的膨胀系数比岩石颗粒的膨胀系数大得多，因此，孔隙中油气会由盆地中心（深处、高温）向盆地边缘（浅处、低温）运移。一、油气运移构造断裂作用造成的压力异常示意图油层压力是指油、气层中某一点的流体（油、气、水）所承受的压力静压即当前的油层压力；流压是流动压力的简称，即油气井正在生产时测得的井底压力。

通常静压大于流压，二者之差叫做生产压差。一、油气运移油气运移动力方式通道压力多以“油滴”和“气泡”

的形式在含水的岩层中运移

相邻的运载层

时间油饱满程度和受压度决定初次运移动力二次运移浮力、水动力、地层压力等

孔隙、裂缝、不整合和断层

通道初次运移初次运移二次运移二次运移时间圈闭的情况一、油气运移二次运移的距离侧向：10－100km

（商业性聚集多在30km）垂向:<5km（向下300－500m）2、二次运移的速率侧向：10－30km/Ma；垂向：石油：1km/105-106a,

天然气：1km/103-104a。

(在浮力作用下，断层倾角为70。渗透率为10-4-10-5D)一、油气运移油气聚集需要具备四大条件充足的油气来源

良好的生储盖组合

有效的圈闭

良好的保存条件

二、油气聚集问题4：油气聚集需要具备哪四大条件？二、油气聚集二、油气聚集在油源充足和浮力的作用下，封盖强度与闭合度的组合是决定地下油气分布的主控因素，即差异聚集油油二、油气聚集利用差异聚集规律预测油气的分布二、油气聚集圈闭类型背斜构造圈闭地层圈闭断层圈闭岩性圈闭油气藏类型构造油气藏地层油气藏岩性油气藏水动力油气藏二、油气聚集图6-7挤压背斜油气藏示意图图6-8基底隆起背斜油气藏示意图图6-9逆牵引背斜油气藏示意图图6-10断层油气藏示意图构造油气藏问题5：构造油气藏分为哪几类？图6-11古潜山油藏示意图图6-12地层超覆油藏示意图地层油气藏

二、油气聚集当沉积盆地下降，沉积范围扩大（水进），新沉积的沉积物覆盖了较老的地层并与盆地边缘基底接触，形成地层超覆。超覆圈闭中的油气聚集即为地层超覆油气藏问题6：地层油气藏包括几类？图6-13岩性尖灭油气藏示意图岩性油气藏

二、油气聚集在斜坡地带，沿上倾方向渐变为不渗透泥岩，并成楔形尖灭于泥岩之上的砂岩体，称岩性尖灭圈闭，油气聚集于其中而形成。问题7：岩性油气藏包括几类？图6-14透镜体油藏示意图岩性油气藏

二、油气聚集顶、底向四周合并的砂岩体，四周被泥岩所限，构成砂岩透镜体圈闭，其中的油气聚集即为砂岩透镜体油气藏。水动力油气藏油气充集模式油气聚集单元1油气藏油气在单一圈闭中的聚集。一个油气藏内的流体具有统一的压力系统和同一油水界面。二、油气聚集问题8：油气聚集单元有哪些？胜利油田孤岛油田主要是从地理意义上或指行政管理单位而言

从石油地质意义上说，油气田是指单一局部构造、统一面积内油藏、气藏、油气藏的总和。

胜利油田内部含有多个地质意义上的油田或气田。

同一油气田可以是一种类型的油气藏，也可以是多种类型的油气藏。2油气田油气田是指在同一局部构造面积内，受同一构造运动所控制的，上、下叠置的若干个油气藏的总和。如果在这个局部构造范围内只有油藏，则称为油田；只有气藏，则称为气田；如果既有油藏，又有气藏，则称为油气田。油气聚集单元3油气聚集带所谓油气聚集带，指同一个二级构造带或岩性岩相变化带中，互有成因联系、油气聚集条件相似的一系列油气田的总和。二、油气聚集油气聚集单元4含油气区有利的油气聚集带多位于沉积盆地的洼陷区域。洼陷区域不断沉降，伴随着较长期的沉积作用，容易导致石油和天然气生成与聚集的过程。这种适于油气生成与聚集的洼陷，在地壳上多分布在沉积坳陷中，每一个沉积坳陷中，地质发展历史和沉积岩系发育特征具有统一性，油气生成与聚集过程也有同样的规律性。因此，在石油地质工作中，将属于同一大地构造单位，有统一的地质发展历史和油气生成、聚集条件的沉积坳陷，称为含油气区。二、油气聚集油气聚集单元5含油气系统

含油气系统（PetroleumSystem）代表了20世纪90年代石油地质学的最新进展。一般认为，含油气系统是一个相对独立的油气生成、运移、聚集的自然系统，该系统包括有效烃源岩及所有与其有关的油气聚集，还包括形成油气聚集所需要的所有地质作用和地质要素。二、油气聚集OverburdenRockSealRockReservoirRockSourceRockUnderburdenRockBasementRockTopOilWindowTopGasWindowGeographicExtentofPetroleumSystemPetroleumReservoir(O)Fold-and-ThrustBelt(arrowsindicaterelativefaultmotion)EssentialElementsofPetroleumSystem(modifiedfromMagoonandDow,1994)OOSedimentaryBasinFillOStratigraphic

ExtentofPetroleumSystemPodofActiveSourceRockExtentofProspect/FieldExtentofPlay含油气系统地理分布地层展布关键时间：250Ma二、油气聚集Timingofformation

ofthemajorelementsofapetroleumsystem,Maracaibobasin,Venezuela.PETROLEUMSYSTEMFromSchlumbergerOilfieldGlossary二、油气聚集油气聚集单元6含油气盆地凡是地壳上具有统一的地质发展历史，发育着较好的生、储、盖组合及圈闭条件，并已发现油气田的沉积盆地，称为含油气盆地。二、油气聚集生聚（运聚）系数：石油：6-10%（深层小，浅层大）天然气：〈1%（一般在0.5%左右）

可见，90%以上的烃类在运移过程中散失！三、油气保存含油气系统——含油气系统是指成熟的烃源岩及所有已形成的与该烃源岩有关的油气藏，并包含油气藏形成过程中必不可少的一切地质要素及作用。源三、油气保存成藏系统（油气运聚单元）的划分油气成藏系统－在含油气系统内或之间的一个油气运移、聚集的相对独立单元。它包括同一运聚系统内有效烃源岩及与其相关的油气藏以及油气藏形成所需要的一切地质要素和作用。藏含油气系统与油气成藏系统关系示意图含油气系统与油气成藏系统关系示意图三、油气保存

含油气系统的划分以源为中心，而在高勘探区强调区带的评价，因此划分成藏系统更有利于评价。成藏系统是以藏为核心，或者说是以控制油气运移指向的构造单元为核心，在纵向上由区域性稳定分布的封隔层分隔开生储配置；在平面上由流体高势分界线及其它封堵面分开。王家岗－八面河成藏系统博兴洼陷南斜坡成藏系统北带东段成藏系统北带西段成藏系统中央隆起带成藏系统纯化乐安成藏系统林樊家－平方王成藏系统高青－花沟成藏系统三、油气保存油气藏的破坏与石油资源的中值年龄（半衰期）1、Miller(1992)提出石油资源随时间呈指数衰减的模式半衰期x系统流量＝ln2x系统规模全球石油圈闭的渗漏速率约为每年80万桶（约11.4万吨）全球石油储量的半衰期约为29Ma2、Macgregor(1996)根据大油田的时代分布认为：占世界80％以上的石油资源，在距今75Ma时就已成藏到位，其中值年龄为35Ma世界上350个大油田的渗漏速率为每年10－40万桶（约1.43-5.7万吨），大油田的地质储量可在18－27Ma内漏失殆尽三、油气保存油气藏的微渗漏与油气藏的自然年龄1、作者把仅通过微渗漏作用破坏的时间，近似地作为油气藏的自然年龄（自然寿命）三、油气保存油气藏的微渗漏与油气藏的自然年龄天然气通过扩散系数为2.1x10-10m2/s、厚度为390m、水饱和的泥质盖层，其扩散流量平均为3.7m3/km2/a,对圈闭面积为100km2、储量为200x108m3的中型气田来说，将在50Ma扩散殆尽。石油的粘度为5x10-3Pa-s、密度为0.8t/m3，当其通过后150m、相渗透率为0.1x10-6mD、有效渗漏通道占10%的泥质盖层时，其平均渗流量为0.00