?石油天然氣地質(zhì)與勘探?第5章油氣聚集與油氣藏的形成(1)

圈閉：適合于油氣聚集，形成油氣藏的場所。★圈閉兩個根本要素：儲集層：儲集油氣封閉條件：阻止油氣散失蓋層本身的彎曲變形蓋層+其它側(cè)向遮擋條件

圈閉大小由最大有效容積來度量。它取決于圈閉的閉合面積、閉合高度、儲層有效厚度、有效孔隙度★油氣藏:油氣在單一圈閉中的聚集。是油氣在地殼中聚集的根本單位。含烴的水或游離烴進入圈閉后，因為一般親水的、毛細管封閉的蓋層對水不起封閉作用，水可以通過蓋層而繼續(xù)運移；烴類那么因蓋層的毛細管封閉而過濾下來在圈閉中聚集。在水動力和浮力的作用下，水和烴可以源源不斷地補充并最終導致在圈閉中形成油氣藏。1、滲濾作用2、排替作用泥質(zhì)蓋層中的流體壓力一般比相鄰砂巖層中的大，因此圈閉中的水難以通過蓋層。進入圈閉的烴類首先在底部聚集，隨著烴類的增多逐漸形成具有一定高度的連續(xù)烴相。此時在油水界面上油和水的壓力相等，而在油水界面以上任一高度上，由于密度差，油〔或氣〕的壓力都比水的壓力大。因此產(chǎn)生了一個向下的流體勢梯度，使油氣在圈閉中向上運移的同時，把水向下排替直到束縛水飽和度。隨著油或氣不斷進入圈閉，油－水或氣－水界面不斷向下移動，直至烴類充滿圈閉為止，這一過程主要是排替作用。3滲濾作用+排替作用上覆蓋層：毛細管封閉：儲層中或底部S油達70%以上水滲流停止。油氣聚集初期：水可通過上覆親水蓋層滲流；油氣聚集一定程度后，水主要被油氣排替到圈閉下方。蓋層：異常高壓封閉：水不能通過上覆蓋層滲流，只被向下排替。

當含油氣盆地中存在多個水力學上相互連通的圈閉，且來自下傾方向的油氣源充足時，油氣在這一系列圈閉中聚集，沿運移方向各圈閉中發(fā)生烴類相態(tài)及性質(zhì)的規(guī)律性變化，這種現(xiàn)象稱為油氣差異聚集。

滲漏型〔逸出型〕油氣聚集★溢出型油氣差異聚集特征：油氣藏形成的根本地質(zhì)條件靜態(tài)要素：烴源巖、儲集層、蓋層、圈閉動態(tài)作用：油氣生成、運移、聚集、保存，圈閉形成油氣藏形成的根本條件：1、充足的油氣源條件2、有利的生儲蓋組合3、有效的圈閉4、必要的保存油源的豐富程度決定于生油巖的體積、有機質(zhì)數(shù)量、類型和成熟度，以及生油巖排烴能力。

有利：生烴凹陷面積大、持續(xù)時間長，形成巨厚的多旋回生油層系及多生油期；有機質(zhì)含量豐富、類型優(yōu)越、熱演化程度較高，排烴效率高。(一)充足的烴源條件生儲蓋組合:地層剖面中，生油層、儲集層、蓋層三者在時間上、空間上的組合型式。(二)有利的生、儲、蓋組合有利的生、儲、蓋組合:生油層中生成的豐富油氣能及時運移到良好儲集層中，同時蓋層的質(zhì)量和厚度又能保證運移至儲層中的油氣不會逸散?！踩炒笕莘e的有效圈閉有效性：在具有油氣來源的前提下，圈閉聚集油氣的實際能力。1.圈閉的大?。捍?；2、圈閉形成時間—早3、圈閉所處位置—近4、水動力強度及流體性質(zhì)—靜影響圈閉有效性的因素：★圈閉有效容積大者，有效性高〔1〕圈閉的大小★距油源區(qū)近，在油氣運移路線上者，有效性高?！?〕圈閉所在位置〔3〕圈閉形成時間在油氣區(qū)域性運移以前或同時形成的圈閉，對油氣的聚集才有效；在最后一次區(qū)域性油氣運移以后形成的圈閉，無效；盆地內(nèi)最后一次大規(guī)模構造運動,控制了最后一次區(qū)域性油氣運移時間；原有構造繼承性開展，新圈閉無效；原有油氣藏遭破壞，油氣重新運聚，新圈閉可能有效。②動水條件下，測勢面傾斜。儲層中水沿測勢面傾斜方面流動，圈閉內(nèi)油水(或氣-水)界面順水流方向傾斜，傾斜角度大小取決于水壓梯度大小和流體密度差。相同水動力下對油聚集有效的圈閉對氣聚集仍有效，反之不一定?！?〕水壓梯度和流體性質(zhì)對圈閉有效性的影響①靜水條件下：測勢面水平，同一儲層海拔高度相同的點壓力相同，油水(或氣-水)界面水平。良好的油氣藏保存條件：地殼運動：不劇烈;水動力活動、巖漿活動：弱;埋深：不太淺次生油氣藏:原生油氣藏破壞后新形成；在非生油層系中。原生油氣藏:油氣由分散到集中第一次聚集起來；在生油層系中。氣藏與油藏形成及保存條件的差異

氣藏與油藏形成及保存條件的比照圈閉發(fā)育史分析法烴源巖主要生、排烴期分析法油藏飽和壓力法氣藏形成時間確定法流體歷史分析法油氣藏形成時間確實定圈閉形成的時間——油氣藏形成的最早時間圈閉發(fā)育史分析法★烴源巖主要生、排烴期---油氣藏形成的最早時間烴源巖主要生、排烴時間分析法★★油藏飽和壓力法☆流體歷史分析方法☆流體包裹體：儲集巖膠結物和成巖礦物結晶生長過程中，從介質(zhì)中捕獲并包裹于礦物晶體缺陷中的流體成分〔液體、氣體〕，單相、雙相或多相

——研究成巖成礦物質(zhì)(包括油、氣)來源、理化條件，古地溫、以及流體的性質(zhì)、經(jīng)歷、水巖反響、地殼演化等諸方面的問題。根據(jù)儲層流體包裹體確定成藏時間☆★地球內(nèi)部的熱能通過導熱率不同的巖石在地殼上顯示出地溫場；

地球內(nèi)部的重力能通過巖石圈反映為地壓場；地球自轉(zhuǎn)過程中，受向心力與離心力的作用，物質(zhì)分異并轉(zhuǎn)動，在地殼上呈現(xiàn)出擠壓、剪切、拉張等性質(zhì)各異的地應力場。★

地溫場與油氣成藏關系〔1〕地應力場形成、演化：控制構造背景和沉積相的發(fā)育，影響油氣運聚成藏、油氣藏類型及油氣分布。〔2〕地應力作用：形成的各種地質(zhì)構造：提供圈閉、控制油氣運聚。形成的儲層裂縫、斷層：提供良好油氣運移通道，改善儲層物性?！?〕地應力場性質(zhì)：控制有機質(zhì)成熟演化的力學化學效應。影響烴源巖和儲集巖微裂縫、儲集層次生孔隙發(fā)育帶的形成分布。〔4〕地應力場特征：影響油氣運移方向、通道及強度;地應力場變化：直接引發(fā)流體運移?！?〕地應力是油氣運移的主要驅(qū)動力之一，是控制油氣運移、聚集的重要因素。局部應力低值區(qū)是油氣富集區(qū)。油氣從壓應力區(qū)、壓扭應力區(qū)向張應力區(qū)和張扭應力區(qū)運移聚集?！锏貞雠c油氣生運聚保的關系〔1〕烴類物系中：氣體量必須勝過液體量，才能為液相溶于氣相創(chuàng)造條件。〔2〕地層埋藏較深，地溫介于烴類物系的臨界溫度與臨界凝結溫度之間，地層壓力超過該溫度時的露點壓力，物系才發(fā)生顯著逆蒸發(fā)現(xiàn)象，就可形成凝析氣藏。凝析氣藏的形成條件總結1：P超過泡點壓力的油藏；2：P超過露點壓力的凝析氣藏；3：單相氣藏4：氣體開始析離液體的泡點曲線，其外為純液相。5：液體開始凝結脫離氣體的露點曲線，其外側(cè)為純氣相。6：物系中液體所占體積百分率；在4、5兩曲線所包范圍內(nèi)，混合物處于氣-液雙相狀態(tài)。凝析氣藏分布規(guī)律

沉積盆地內(nèi)由封閉層分割的異常壓力系統(tǒng),稱為流體壓力封存箱。封存箱內(nèi)部是開放的水力和化學系統(tǒng)。箱內(nèi)生、儲、蓋條件俱全，常由主箱與次箱組成。水平封閉層劃分主箱；垂直封閉層劃分次箱流體壓力封存箱一種發(fā)育在構造下傾方向或下部層位的致密儲層中氣水關系倒置的非常規(guī)天然氣聚集。形成于較特殊地質(zhì)條件下，具有特殊圈閉機理和分布規(guī)律。深盆氣藏深盆氣藏主要特征：〔1〕氣水倒置：同一儲層中“上水下氣〞〔2〕源—藏伴生：源巖多位于緊鄰致密儲層的下方?！?〕異常地層壓力：異常高壓或異常低壓?！?〕缺乏邊－底水，氣藏邊界不受構造等深線控制〔5〕氣藏是盆地儲層下傾方向的天然氣聚集體，不存在常規(guī)意義的圈閉。煤層氣：一種儲集在煤層中的自生自儲式的天然氣；是煤化作用的產(chǎn)物。主要成分為甲烷，也稱為煤層甲烷。煤層氣的組成受煤階、有機質(zhì)來源、埋深和溫度的影響。在煤炭工業(yè)中的煤層瓦斯，是煤成氣的一局部，煤即作為產(chǎn)油氣的烴源巖，又是煤層甲烷的產(chǎn)層。煤層氣藏天然氣水合物1、根本概念是在特定的低溫和高壓條件下，甲烷等氣體分子天然地被封閉在水分子的擴大晶格中，形成似冰狀的固態(tài)水合物。自然界中存在的天然氣水合物的天然氣主要成分為甲烷，又稱為甲烷水合物〔MethaneHydrates〕。有時乙烷、丙烷、丁烷、二氧化碳及硫化氫也可與甲烷一起形成固態(tài)混