第八章 油气藏形成与分布规律

第八章 油气藏形成form与分布规律
第一节 油气运移
油气运移:油气在地壳中的任何移动。油气运移是使油气由分散向集中转化的 过程，是油气从生成到油气藏形成的一个必要条件。 运移的证据：地面油气苗、油气井产量的互相干扰等。 油气初次运移：油气离开生油层的过程。 油气二次运移：油气进入储层以后的所有运移。 油气在力的作用下，既可随生油层紧接成岩过程而发生油气从生油层向储集 层运移的初次运移，也可以在储集层中发生二次运移(后期运移)，既可沿着地层 层理方向作侧向运移(横向运移)，也可沿断裂、裂隙穿过地层层面作垂直运移， 只是在不同的时期内，运移的方式，方向和距离等有所不同而已。总之，油气运 移的过程是很复杂的。
课本:正常、侧变式、顶生、自生自储自盖；
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第八章 油气藏形成与分布规律
第二节 油气藏形成
不同的圈闭类型决定了不同的油气藏类型和勘探方法，圈闭的位置和埋藏深度是设计 探井井位、井深的依据之一，而且圈闭容积的大小又直接影响油气藏中油气的地质储量， 所以研究圈闭是非常重要的。 圈闭的最大容积 圈闭的最大容积是指某一圈闭内可以容纳流体的最大容量。决定于储集层的有效厚度、 孔隙度和圈闭的闭合高度以及闭合面积，是评价油气藏的一个重要依据。 以背斜圈闭为例，说明溢出点、闭合高度和闭合面积 a溢出点：流体在圈闭中聚集直到不能再容纳时开始向外溢 出，此时圈闭中容纳的流体量达到其最大容积，
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第八章 油气藏形成与分布规律
第一节 油气运移
1.初次运移primary migration
A运移时间：三种观点①泥岩中期压实阶段（主要是油气生成后必须达到一定的饱和度,必须克服有机质对油 气的吸附）②大港、胜利等油田认为在孔隙度变化大的压实突变阶段③欠压实作用（泥岩中油气生成及蒙-伊转 化脱水可以形成异常高压）。总之，主生油期就是主运移期。 B确定方法： ①根据泥岩压实阶段，大概在1500-4500米； ②根据微裂缝形成时间(计算机模拟结果表明,初次运移的时间就是微裂缝形成的时间)； ③包裹体。 C运移相态 ①水相（油溶在水中，以水为载体） 依据 有充足的水源：a粘土矿物脱水;b欠压实作用保留一部分滞留水;c有机质向油气转化生成一定量的水。
形成油气藏的有利条件
①充足的油气来源 A生油岩体积大（生油凹陷持续时间长、生油凹陷面积大）； B单位体积生油岩内有机质丰度高（剩余有机炭含量高）； C单位体积生油岩内有机质丰类型好（腐泥型）； D单位体积生油岩内有机质成熟度高（镜质体反射率大于0.5）； E单位体积生油岩内有机质转化率高（正烷烃含量高）； ②有利的生储盖组合 A连续型：生储盖在时间上是连续的，在空间上可垂直交替亦可平面上相交。包括： 上覆式、下伏式、互层式、侧变式及封闭式。其中互层式最好； B不连续型：生油层和储层在时间上不连续，在空间上可以相邻也可以不相邻，二者之 间常由不整合面或断层来沟通，其中不整合型最好； ③有效的圈闭 A圈闭形成的时间早；B圈闭与油源岩距离近；C圈闭越大越好 ④有利的保存条件 A地壳运动； B水动力； C岩浆与变质作用； D生物化学降解
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第一节 油气运移migration
油气运移方式
A.渗滤 储集在岩层孔隙中的油、气、水，由于压力差的作用而由高压区向低压区发生流动， 称为渗滤。石油、天然气和地下水的渗滤作用是沿着岩石中各种互相连通的孔隙和裂缝进 行的。除原生孔隙和裂缝以外，还有各种因素形成的次生孔隙、洞穴、构造裂隙等，都利 于油、气渗滤作用的进行。 B．扩散 物质分子运动时，由于浓度差的作用，物质分子将从高浓度向低浓度处移动，使其各 方面浓度趋于平衡的现象称为扩散。扩散是一种十分普遍的物理现象。石油和天然气与其 他物质一样，同样具有扩散的特性。当油气生成后，从油、气浓度大的生油层中向四周油 气浓度小的地方扩散，扩散作用不断进行，结果将会使大部分或相当部分的气态烃和轻质 液态烃从生油层进入储集层，直到受到扩散系数非常小的盖层阻挡之后，扩散才基本上停 止，油气才逐渐聚集而成油气藏。尽管石油和天然气都是流体，它们在运移过程中都以渗 滤和扩散方式同时进行，只不过在不同条件下有主次而已。在有浓度差时以扩散为主，在 有压力差时以渗滤为主。
陕甘宁
华北 江汉 酒泉 准噶尔
小于40
小于20 小于10 5-20 30-50
30
30 15 30 80
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第二节 油气藏oil reservoir形成form
1.基本概念 ①油气藏：油气藏是指在单一圈闭内，具有同一压力系统的油气聚集。 ②油气田：油气田是指一定（连续）的产油面积上油气藏的总和。该产油面积可 以是受单一构造或地层因素所控制的地层单元。 ③圈闭：圈闭是储集层中聚集和储存石油和天然气的场所，是聚集油气的天然容 器，一个圈闭必须具备三个组成部分：储集层、盖层和一定的遮挡(或封 闭)条件。在一定地质条件下，三者结合起来，组成了圈闭。若没有储集 层，或没有盖层，或不具遮挡条件，则圈闭不能形成。 生储盖组合：生储盖组合在空间的有机组合。 组合方式：连续型[上覆、下伏、互层、侧变、封闭]及不连续型[断层、不整合]。
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第一节 油气运移
距离：取决于动力大小、通道延伸情况、构造条件、岩相变 化、油气流体性质等。陆相一般50公里，最远80公里。 我国部分含油气盆地油气运移距离 盆地名称 松辽 一般距离（公里） 小于40 最大距离（公里） 60
第一节 油气运移 2.二次运移secondary migration
A相态:普遍认为是以固有的游离相态或气相运移。 B动力:浮力、水动力：如果水动力方向与二次运移方向一致为动力，反之为阻力。构造运动力。 C 通道、时间、方向、距离 通道：孔隙、裂缝、断层、不整合面。 时间：一般情况下，二次运移和初次运移几乎是同时的；但大规模的二次运移应该是在主要生 油期后或同时发生的第一次构造运动时期。 方向：沿阻力最小的方向。 一般在凹陷附近有隆起区和斜坡区，这些地区就是运移的主要方向，特别是继承性 隆起区和斜坡区更有利于油气运移。 方向追踪：（如果运移过程中氧化作用起主导作用，下表不成立） 项目 近处 远处 密度 大 小 颜色 深 浅 非烃、芳烃等 多 少 胶质、沥青质 多 少 C13/C12 大 小 （主要因为芳香烃的减少） 4
3.断层两翼倾角不对称，靠近断层一侧陡，远离断层一侧缓；
4.断层倾向面对生油凹陷，有利于油气运移与聚集。
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第三节 油气藏类型
(二) 断层油气藏
指在储集层上倾方向受断层遮挡所形成圈闭中的油气聚集。与背斜圈闭比较，断层圈 闭的情况要复杂得多，断层不仅可以成为油气聚集的遮挡，而且也可充当油气运移的通道， 因此形成断层圈闭是有一定条件的。首先要求断层本身必须是封闭的，其次断层两侧岩性 组合与形成断层圈闭有关，若其中有一盘为不渗透的或渗透性差的岩层如泥质岩类，利于 断层封闭，若两侧砂岩见面时(即渗透性地层在断层两侧相遇)，一般不能形成圈闭， 根 据圈闭形成的原因，断层油气藏分为以下几种： 1.由弯曲断层面与倾斜岩层结合的断层油气藏 在储集层的上倾方向，为一向上倾突出的弯曲断层面所包围。在构造图上表现为构造等 高线与断层线相交。 2．由断层与鼻状构造结合组成的断层油气藏 鼻状构造的上倾方向为一断层所封闭。在构造图上为弯曲构造等高线抬高部位与断层线 相交。 3．由交叉断层与倾斜岩层结合组成的断层油气藏
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第三节 油气藏类型
3.与地下柔性物质活动有关的背斜油、气藏 由于地下柔性物质受不均衡压力作用而向压力低的上方流动，使上覆地层弯曲变形而 形成的背斜圈闭，在国外有广泛的分布。地下柔性物质常见的有盐岩和泥质岩类，即常见 为盐丘和泥火山，其中以盐丘为主，与这种类型油气藏相伴生的还有其他类型的油气藏。 ４.差异压实作用有关的背斜油气藏 在古侵蚀面上常存在各种地形凸起，可以是结晶基岩，致密坚硬的沉积岩及生物礁块 等。在沉积过程中当新的沉积物堆积时，凸起上堆积较薄，而凸起的周围堆积较厚，因而 在成岩过程中，由于沉积厚度不同，负荷相差悬殊，因此产生差异压实作用，即凸起顶部 压实程度较小周围压实程度大，结果在凸起的上覆岩层中，形成背斜构造 (常称披盖构造)。 其特点是凸起上部背斜常反映下伏古地形凸起的分布范围和形状，但其闭合度总是比古地 形凸起的高度小，并向上递减直至消失，倾角也向上变小。这种构造往往聚集丰富的油气 而形成油气藏。
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第三节 油气藏类型type
近年来一般以圈闭的成因作为油气藏分类 的基础，将油气藏分为三个基本类型：构造油 气藏、地层油气藏和岩性油气藏、水动力 hydropower油气藏。
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第三节 油气藏类型
一、构造油气藏
structural hydrocarbon reservoir
5.与同生断层有关背斜油气藏P281
滚动背斜：岩层在张力作用下断开，断开的块体由于本身的重量而沿断层面向下滑动 而形成的牵引构造。
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第三节 油气藏类型
我国滚动背斜油气藏的主要特点 1.断层两盘地层厚度差别较大，下盘大，上盘小； 2.背斜轴线方向与断层线平行，且成串分布；
在储集层的上倾方向，为两条相交断层所包围。在构造图上为构造等高线与交叉断层相 交。
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第三节 油气藏类型
4.两条弯曲断层相交组成的圈闭及其油气藏； 5.断层与倾斜岩层岩性尖灭组成的圈闭及其油气藏； 6.多断层复杂断块油气藏； 7.逆断层断块油气藏。 断层油气藏形成的主要条件 1.断层在纵横向是封闭的； 2.断层位于储层的上倾方向； 3.在平面上封闭断层与构造等高线或地层尖灭线能组成侧向封闭的闭和线。 裂缝油气藏主要特点 1.油气藏常呈块状； 2.钻井过程中经常发生钻具放空、钻井液漏失等现象； 3.试井获得的地层实际渗透率比实验室测值大得多； 4.同一油气藏，不同的油气井之间相差悬殊。
③岩性圈闭：由于沉积条件的差异造成储集层在横向上发生岩性变化并为不渗透地层遮挡
时，即可形成岩性圈闭。如砂岩尖灭、透镜体等。 上述三种圈闭类型还可构成彼此相结合的过渡类型的圈闭，称复合圈闭。 圈闭的有效性：形成的时间、大小、与油源距离、水动力对其有效性的影响。
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第八章 油气藏形成与分布规律
第二节 油气藏形成
溶解度问题：a由于温度上升，油气在水中溶解；有机质向油气转化中生成有机酸等增加 油气的溶解
度；有机质向油气转化中产生皂胶束增加油气的饱和度。 亲油—R—COOH 缺陷：如果是碳酸盐岩，无或粘土很少，水从何来？ 有人认为有机酸使油的溶解度降低
是否有皂胶质？即使有，油是如何被释放出来的？
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第八章 油气藏形成与分布规律
而开始向外溢出的点称为孩圈闭的溢‘出点。
b闭合面积：通过溢出点所在的构造等高线所圈· 闭的面积， 称圈闭的闭合面积。 c闭合高度：从圈闭最高点到溢出点之间的海拔高差称闭合
高度。闭合高度愈大，圈闭的容积愈大。
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第二节 油气藏形成
圈闭类型
根据圈闭的形成条件，可分为三种类型： ①构造圈闭：构造运动使地层发生褶皱或断裂，这些褶皱或断裂在一定的条件下形成圈闭。 如背斜圈闭、断层圈闭等。 ②地层圈闭：地壳升降运动引起海进、海退、沉积间断、剥蚀风化等，形 成超覆不整合、 侵蚀角度不整合、假整合等，其上部为不渗透地层覆盖即构成地层圈闭。
构造油、气藏是指油、气在构造圈闭中的聚集。基本特点在于聚集油、气的圈闭是 由于褶皱变动、断裂变动以及基底隆起等原因而使上覆的盖层和储层发生变形或变位而成。 常见的有以下几种： (一)背斜anticline油、气藏 聚集油、气的圈闭是背斜构造。背斜油气藏种类较多，从圈闭的成因上看，主要有 以下四种： 1.与褶皱作用有关的背斜油气藏 一般在褶皱区常见，系指主要由侧压力的挤压作用形成的背斜圈闭，其主要特点是两 翼地层倾角陡，常呈不对称状，闭合高度较大，闭合面积较小，地层变形比较剧烈，同时 经常伴生有断层。 2.与基底活动有关的背斜油、气藏 在地台区，由于基底隆起，使上覆地层隆起而形成的背斜圈闭，主要特点是两翼地层 倾角平缓，断层较少，闭合度较小而闭合面积较大。当这种背斜隆起成带分布时称为长垣。 由于这类背斜一般形成时间早，面积大，故常可成为极有利的油气聚集场所。