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1、石油天然气地质与勘探,任课人：逄 雯山东胜利职业学院,第一节 圈闭与油气藏概述第二节 油气聚集机理第三节 油气藏的形成、破坏与保存第四节 油气藏形成时间的确定第五节 地温场、地压场和应力场与油气藏 形成的关系第六节 凝析气藏的形成第七节 非常规气藏的形成特征第八节 气藏与油藏形成及保存条件的差异,第五章 油气聚集与油气藏的形成,第三节 油气藏的形成、破坏与保存,油气藏形成的基本条件油气藏的保存、破坏与再形成,一、油气藏形成的基本条件,充足的油气源条件有利的生储盖组合有效的圈闭良好的保存,油气源条件是油气藏形成的物质基础和前提条件，油源的丰富程度，取定于生油岩的体积、有机质数量、类型和成熟度，以
2、及生油岩排烃能力。有利：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。,（一）充足的油气源条件,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
3、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。,美国西部的洛杉矶盆地，面积仅3900km2。沉积厚度达6000m，泥质生油岩系厚达2000-30
4、00m，油源极为丰富。储集层、圈闭条件好，油气十分丰富。该盆地石油可采储量近20108m3，储量丰度居世界各含油气盆地之首，俗称“小而肥”盆地。,世界部分含油气盆地的丰度,洛杉矶盆地,渤海湾盆地的东营凹陷面积只有5700km2，生、储油条件极好，目前已发现石油地质储量超过20108吨，丰富程度可与洛杉矶盆地相媲美。,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。即连续沉积的生、储、盖组合和被断层或不整合面所分隔的不连续生、储、盖组合。,（二）有利的生、储、盖组合,生储盖组合类型示意图,据空间组合关
5、系分为：正常式、侧变式、顶生式、自生自储自盖式,（1）正常式生储盖组合：地层剖面上烃源岩位于组合下部储集层位于中部，盖层位于上部。油气从烃源岩层向储集层以垂向运移为主。,（2）侧变式生储盖组合：由于岩性、岩相在空间上的变化导致生储盖层在横向上组合而成。多发育在生油凹陷斜坡带或古隆起斜坡上，由于岩性、岩相横向发生变化，烃源岩层和储集层同属一层，两者以岩性的横向变化方式接触，油气以侧向同层运移为主。,（3）顶生式生储盖组合：烃源岩层与盖层同属一层，而储集层位于其下的组合类型。,（4）自生、自储、自盖式生储盖组合：烃源岩层、储集层和盖层同属一层。石灰岩中局部裂缝发育段储油、泥岩中的砂岩透镜体储油和一
6、些泥岩中的裂缝发育段储油都属于这种组合类型。,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。,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1015m、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。,
7、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。影响因素：1、圈闭形成时间早 2、圈闭离油源区近 3、圈闭所处位置通道上 4、水动力强度及流体性质静,（三）有效的圈闭,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：原有构造继承性发展，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。,1、圈闭形成时间与油气区域性运移时间关系,青草湾,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
8、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。,油气就近运移聚集成藏。油源区内及其附近的圈闭有利。通常油源有限，不能充满盆地内所有圈闭，距油源区远的圈闭往往无效。圈闭所在位置距油源区愈近，愈有利于油气聚集，圈闭的有效性愈高。,2、圈闭所在位置与油气区位置关系,位于油气主要运移路线上的圈闭，有效；不在运移主通道上的圈闭，即使近油源，也无效,3、圈闭所在位置与油气主要运移路线的关系,在静水压力条件下，测压面水平，圈闭内的油-水(或气-水)
9、界面呈水平状态。在水动力条件下，测压面倾斜，圈闭内的油-水(或气-水)界面顺水流方向倾斜，其倾角的大小决定于水压梯度和流体的密度差。,4、水压梯度和流体性质对圈闭有效性影响,图5-15 水压梯度与圈闭有效性的关系,h1,h2,1井与2井水压差 P=h wg，向下 Z 油柱产生的浮力：P=Z(w-o)g，向上达平衡时：P=P h wg=Z(w-o)gL tanw=L tan(w-o),气水界面倾角：,油藏和气藏存在的条件：o 和 g由于天然气密度远小于石油的密度，相同水动力条件下，油-水界面的倾角通常是气-水界面倾角的5倍。相同 i 下，g o，对油聚集有效的圈闭对气聚集仍有效，反之不一定,则油
10、水界面倾角：,在水流活动加强时,背斜储集层中油和气的移位和分离,油气藏的形成,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,成藏基本条件：1、充足的油气源条件 2、有利的生储盖组合 3、有效的圈闭,地壳运动使油气藏抬升、遭到剥蚀风化，油气大量散失，破坏了原有的油气藏。如柴达木盆地油砂山，准噶尔盆地黑油山。地壳运动产生一系列的断层，破坏圈闭的完整性，油气沿断层流失，油气藏破坏。在浅层形成次生油气藏。相对稳定的构造环境有利,四、必要的保存条件,1.地壳运动,大规模岩浆岩的活动对油气藏的保存是不利。高温岩浆侵入油气藏，油气遭受烘烤，油气藏遭破坏。在油气藏形成以前,岩浆活动可提供热源，有利于有机质成熟演化；岩浆冷凝后，可成为良好的储集体或遮挡条件。,2.岩浆活动,辽河断陷新生代火山岩分布图1馆陶期 Ng，2东营期 Ed，3沙一期 Es1,4沙尔期 Es 2，5沙三期 Es36沙四期 Es4,7剖面位置,相对稳定、停滞有利 水动力强，油气遭受冲刷，油气藏被破坏；活跃的水动力条件，水中含氧较多，油气遭氧化。渤海湾盆地油气主要分布于水动力相对稳定的地区，在盆地边缘水动力较强，油气分布较少。,3.水动力环境,
