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1、第八章 含油气盆地,概述含油气地的结构和构造含油气盆地的分类盆地类型与油气聚集盆地的改造作用与原型盆地恢复含油气系统目前已知油气的分布规律,世界含油气盆地分布图,1 概述,一、概念 石油赋存于盆地之中。 沉积盆地是一种被沉积物所充填的地壳坳陷，从动态角度看，沉积盆地则是地壳或岩石圈局部下沉和沉积物在其中不断填充过程中的一种地壳构造（赵重远，1988），一般有一个或几个沉积中心，沉积物的发育特征明显受盆地的限制。 从地质历史上讲，如果沉积盆地中发生过油气生成作用，并运移、富集有商业性油气田时时，便可称为含油气盆地。,二、决定盆地中油气丰度的基本因素 一般来说，盆地中的油气丰度直接由以下四个主要条
2、件（“4M”）决定（朱夏，1986）： 1. 在沉积层系中必须富含生油的有机物质（Mate-rial）； 2. 有机物之所以能转化为油气，是因为有适当的受热历史，以达到热成熟（Maturity)； 3. 要使油气富集起来，需要将分散的油气加以集中，油气运移（Migration）必不可少； 4. 为使油气聚集得以保持（Maintenance），则多孔储集层必须被不渗透的盖层所遮盖，并要有适宜的圈闭条件。,2 含油气地的结构和构造,一盆地的结构1基底和盖层 基底是沉积盆地赖以生存的基础和底盘，按其地壳性质可以是陆壳、洋壳和过渡壳。 盖层则是位于基底之上的盆地沉积充填物，一般未受变质作用影响。 基底
3、与盖层分别代表不同构造时期和阶段的产物，它们之间常常有显著的构造运动发生。 基底对盖层具有一定的控制作用，而含油气盆地的基底又有时代和性质之分。,2周边 主要指盆地内沉积物与边界地质体的接触关系。后者有两种基本形式：一是超覆接触，又称沉积接触；二是断层接触。 两种接触关系对盆地的发育、演化特征有着十分重要的影响。 超覆接触时，盆地,的发展可能以简单的坳陷为主，平面上大体呈圆形。断层接触时，断陷盆地/地堑盆地，平面上常呈长条形。盆地一侧呈断层接触，另一侧以超覆接触时，断坳式盆地，在平面上仍为长形，但剖面却极不对称对称。,二、构造 无论是含油气盆地的基底，还是其沉积盖层，都不是平板一块，而是因有起
4、有伏被分隔，或因褶皱、断层而变形和破坏，故盆地内部常具有一定的地质构造，常分为以下三级。,盆地内的一级构造区划(隆、坳、斜)是由基底的相对起伏引起的，是盆地构造单元划分的基本单位。,3 含油气盆地的分类,一、分类概况 前人已有盆地分类的依据多种多样，如盆地的规模、形态、构造类型、基底性质和时代、盆地形成的时代或构造阶段、地动力环境、盆地所处的大地构造位置(槽台/板块观)、大陆边缘类型、盆地形成的机理等。,二、以地球动力学为基础的盆地分类 首先根据盆地形成时的应力场和重力场将盆地划分为四大类，即张裂、挤压、剪切和重力环境下形成的盆地，然后再据盆地所处地壳结构和大地构造位置进一步细分。,含油气盆地
5、的划分方案（据刘和甫，1983）,各类盆地的成因示意图,1.在张裂环境中油气聚集主要与掀斜断块、铲形正断层与滚动构造，以及披盖构造等有关。 裂谷早期，仅有少量天然气裂陷盆地时可有丰富生油岩大陆边缘盆地(三角洲)。 2. 挤压环境形成的盆地中，弧前盆地的沉积物一般不成熟，弧后盆地热流较高，可含油，如苏门答腊盆地。 3. 与剪切环境有关的盆地，主要由于沿断层弯曲导致的地壳差异升降形成的，同沉积构造，圈闭类型为背斜、断层、地层岩性，如小而肥的洛杉矶盆地。 4. 与重力作用有关的盆地主要发育在稳定地块上，盆地常呈圆形，有机物相当富，地热正常，圈闭常与基底隆起有关，或地层一岩性圈闭。 几个重要概念：油气
6、田(p196)、油气聚集带(p189)、二次成烃(p209),4 盆地类型与油气聚集,川东隔挡式褶皱背斜型气聚集区、气聚集带：l方斗山，2大池干井-高螃场，3-云安场-黄泥堂，4 南门场，5大天池一明月峡，6一铜锣峡一七里峡，7一雷音铺双石庙，8铁山，9一建南，10卧龙河，11张家场，12一福成寨，13四合场；川南低缓褶皱背斜气聚集区、气聚集带：1自流井， 2一黄家场一观音镇，3一邓井关一青杠坪，4一宋家场一古佛山，5一阳高寺，6中兴场，7一庙高寺一东山，8-合江一六合场，9一垢河一临蜂场，10一石龙峡，11一石油沟一东溪，12一纳溪，13一白节滩，14一牟家坪一旺隆场，15一高木顶；川西低陡
7、一低缓背斜型气聚集区、气聚集带：l一九龙山一老关庙，2一中坝一河湾场，3一大兴一平落坝；一威远一磨溪穹窿背斜型气聚集带；一川中低平构造气聚集带,四川盆地气田分布与气聚集带关系,Ekfisk油田（挪威，北海）,发现于1969年12月，是北海找到的第一个具有商业价值的大油田，探明可采储量1.9108t。构造是一南北向延伸的背斜，闭合面积49km2，Ekofisk 层顶的闭合度为244m。,孔隙度：25%-48%，基质渗透率1-510-3m2，自然裂缝渗透率10010-3m2，总产层厚度305m，产层为细粒灰岩或白垩，油层深度2926m。在1371m以下为超压层。,国外重要油气田介绍,布伦特（Bre
8、nt）油田（英国，北海） 于1967年由地震测量发现，原始地质储量4.46108t，可采2.3 108t，气顶原始地质储量1982.2 108m3，可采980108m3。构造上属南北向的断块，有两个储集砂层，上被侵蚀，油层深度2530-2682m。Brent砂岩组孔：7%-37%，渗： 800010-3m2，上有气顶。圈闭类型应属构造-地层型。,卡夫奇（Khafji）油田（沙特阿拉伯）,为一NE-SW向背斜，油田面积196km2，原始可采储量9.05108t，产层由K1-2砂岩、灰岩，与J灰岩组成。,扎库姆（Zakum）油田（阿联酋，波斯湾）是一个低幅不对称背斜，呈南北走向，长50km，宽30
9、km。储油层为K1撒玛玛灰岩，可分为上、下扎库姆，有效厚度143m，深度2117-2646m，孔：17-29%，渗：1-60 10-3m2。石油地质储量84.2108t，可采24.14108t。,乌连戈伊气田（俄罗斯）,是迄今为止全世界发现的最大气田，天然气储量62090亿m3，凝析油1.37亿t。构造上属于乌连戈伊巨型长垣，长180km，宽2350km，含气面积4750km2，气藏厚度达230m。有K1、K2两套产气层，并以K2为主，气层由胶结程度差的砂岩组成。天然气成分主要为甲烷。K1孔隙度14.8%-20.9%，渗透率7.6-166 10-3m2。 气藏类型为构造块状气藏。,5 盆地的改
10、造作用与原型盆地恢复,一盆地的后期改造作用 后期改造强烈，是中国含油气盆地的重要特点之一（刘池洋，1996），它是由中国大陆本身的结构、演化和所处的特殊大地构造位置所决定的，一般具有如下显著特点：（1）波及广，空间上差异明显；（2）强度大，盆地越老改造越强；（3）时间新，愈新愈烈；（4）期次多，不同期次特点有别。 根据盆地后期改造的主要动力学特征及改造形式，可将改造型盆地分为以下七种类型1抬升剥蚀型；2叠合深埋型；3热力改造型；4构造变形型；5肢解残留型；6反转改造型；7复合改造型,二原型盆地的恢复 所谓盆地的原型就是一定的地球动力施加在某一岩石圈物质上所产生的沉降结构和沉积实体。 盆地原型恢
11、复的内容主要有： 1盆地充填充填物质、充填格架； 2盆地性质沉积岩组合、火山岩（稀土元素、微量元素分析）； 3盆地类型； 4原始生烃坳陷。,6 含油气系统,含油气系统是由成熟烃源岩、与其相关的油气以及这些油气从聚集到保存需要的所有基本要素和成藏作用用共同组成的（L. B. Magoon和W. G. Dow，1994）。其基本要素有：烃源岩、储集层、盖层、上覆岩层，成藏作用则包括圈闭的形成和油气的生成、运移和聚集。这些要素必须在时间和空间上互相配置，成藏作用才有可能得以发生。 含油气系统具有地层学、地理学和时间性方面的内容。“四图一表”较完善地描述了任一个含油气系统的演化特征。含油气系统对于认识
12、已发现油气藏，十分有效。 从沉积盆地、含油气系统、含油气区带（成藏组合）到远景圈闭，是油气勘探中不同阶段的研究目标。,(据赵文智，1998),含油气系统分析中的“四图一表”,含油气系统描述,静态地质要素,动态地质作用,有效烃源岩,输 导 层,储 集 层,盖 层,层 段,门 限,范 围,潜 力,面 断层与不整合,层 产状与几何形态,网 三者与裂隙组合,岩 性,沉 积 相,几何形态,成 岩 相,储集性能,局部(直接),区域(间接),质量(高阻与低阻),油气生成过程,油气运移过程,范围与强度变化,三个关键期与时间,生烃量,初次运移期流体势,流体历史,二次运移期流体势,成因与分布,形成期,几何体积演变
13、,汇 聚 区,成藏期与演变,汇 聚 量,油气成藏过程,圈闭形成过程,输导层产状,组合关系建立,保存期作用演变,关键时刻要素组合,含油气系统划分,有利靶区与目标,（据赵文智，1998）,目前，含油气系统的主要研究领域是：1、含油气系统的确定2、含油气系统的分类 3、含油气系统形成过程描述 4、含油气系统的形成过程模拟 5、高分辨率含油气系统的研究,7 目前已知油气的分布规律,一油气在时间上的分布 ZQ均可生油。 但各时代生油能力不一致，导致了不同时代油气分布的不均一。从储层时代来看，中新生代油气最多。 原因：有构造活动强度、沉积幅度、热流分布、油气生成等方面。二空间上的分布 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，即作为巨大拗陷区的含油气盆地，主要分布古地台边缘或古地台到古生代褶皱带之间的过渡带，大陆边缘中新生代褶皱带向洋下陷的活动带。 世界上油气分布最集中的地带,三天然气分布的广泛性原因：成气母质广泛； 成气阶段更广； 活动性比石油大。四、控制盆地内油气富集的地质因素（p211-214） 1、三角洲、冲积扇、水下扇、海底扇与油气聚集的关系 2、断层与油气运移、聚集的关系 3、不整合与油气聚集的关系 4、蒸发岩与油气聚集的关系,
