1、第五章 油氣聚集與油氣藏的形成,第一節(jié) 圈閉與油氣藏概述 第二節(jié) 油氣聚集原理 第三節(jié) 油氣藏的形成、破壞與保存 第四節(jié) 油氣藏形成時(shí)間的確定 第五節(jié) 地溫場(chǎng)、地壓場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)與油氣藏形成的關(guān)系 第六節(jié) 凝析氣藏的形成 第七節(jié) 非常規(guī)氣藏的形成特征 第八節(jié) 氣藏與油藏形成及保存條件的差異,第五章 油氣聚集與油氣藏的形成,第一節(jié) 圈閉和油氣藏概述,一、圈閉的概念和量度 二、油氣藏的概念及度量,一、圈閉（Trap）的定義,1934年麥考洛提出-圈閉：各種性質(zhì)的油貯。,圈閉：適合于油氣聚集，形成油氣藏的場(chǎng)所。,圈閉：儲(chǔ)集層中油、氣物質(zhì)自身勢(shì)最小而其動(dòng)能為零的地方。,圈閉兩個(gè)基本要素：,儲(chǔ)集層 ：儲(chǔ)集油

2、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,二、圈閉的度量（往往指靜水條件下）,二、圈閉的度量,二、圈閉的度量,1、溢出點(diǎn)：油氣充滿圈閉后，最先從圈閉中溢出的點(diǎn),3、閉合面積：通過(guò)溢出點(diǎn)的構(gòu)造等高線所封閉面積或其與斷層線、剝蝕線、尖滅線等所封閉的面積。,2、閉合高度：從圈閉中儲(chǔ)層最高點(diǎn)到溢出點(diǎn)的高差。,某儲(chǔ)層頂面構(gòu)造圖,構(gòu)造閉合度與構(gòu)造起伏幅度,H1以區(qū)域傾斜面為基準(zhǔn)，H2以等海拔高程面為基準(zhǔn)。,構(gòu)造起伏幅度與閉合高度 ：,斷層圈閉的溢出點(diǎn)、閉合高度和閉合面積示意圖,斷層圈閉的溢出點(diǎn)、閉合高度和閉合面積示意圖,圖5-4 巖性圈閉的溢出點(diǎn)、閉合高度和閉合面積示意

3、圖,有效孔隙度值主要根據(jù)實(shí)驗(yàn)室?guī)r心測(cè)定、測(cè)井解釋資料統(tǒng)計(jì)分析求得,做出圈閉范圍內(nèi)的等值線圖。 儲(chǔ)集層有效厚度則是根據(jù)有效儲(chǔ)集層的巖電、物性標(biāo)準(zhǔn),扣除其中的非滲透性?shī)A層而剩余的厚度。,(4)有效孔隙度和儲(chǔ)集層有效厚度的確定,三、油氣藏的含義,油氣藏是油氣在單一圈閉中的聚集，具有統(tǒng)一的壓力系統(tǒng)和油水界面，是油氣在地殼中聚集的基本單位。 圈閉中只聚集了油，就是油藏，只聚集了氣，就是氣藏；既有油又有氣，則為油氣藏。 所謂工業(yè)性油氣藏：是指油氣聚集的數(shù)量足夠大，具有開采價(jià)值的油氣藏。一般用單井日產(chǎn)油量來(lái)衡量。如陸上3000m井深，工業(yè)油流標(biāo)準(zhǔn)為3噸/日井；海上3000m井深，工業(yè)油流標(biāo)準(zhǔn)為30噸/日井。

4、,油氣在單一圈閉中的聚集。 是油氣在地殼中聚集的基本單位。,三、油氣藏的含義,油藏,油氣藏,氣藏,圖5-5 關(guān)于油氣藏的概念模型,同一要素控制 “單一圈閉” 單一儲(chǔ)層 統(tǒng)一壓力系統(tǒng) 同一油水界面,被斷層遮擋形成的兩個(gè)油藏,四、油氣藏中油、氣、水的分布,3、 底水、邊水,底水,底水,邊水,底水,邊水,4 充滿系數(shù)（度）,一般將含油（氣）高度與閉合高度的比值為充滿系數(shù)。 將含油（氣）面積與閉合面積之比或含油（氣）體積與閉合有效容積之比，稱為充滿度。 在富含油氣區(qū)，上述系數(shù)一般較高；在貧含油氣區(qū)則較低。,4 充滿系數(shù)（度）,動(dòng)水條件下，油氣受到浮力及水動(dòng)力的共同影響，油氣經(jīng)常不是聚集在構(gòu)造最高部位，

5、如背斜中，則是偏向背斜一翼，形成懸掛式油氣藏，油水界面不再是水平的，而是傾斜的（圖）。,動(dòng)水條件下的背斜油氣藏示意圖,實(shí)際上，油水界面、油氣界面都不是一個(gè)截然分開的面，而是一個(gè)介于純產(chǎn)油部分和純產(chǎn)水部分之間的一個(gè)過(guò)渡帶，帶內(nèi)油、自由水和束縛水共存。 從油水界面向上，含油飽和度逐漸增大，而含水飽和度逐漸降低，直至純含油帶。在過(guò)渡帶上部以產(chǎn)油為主，而向下逐漸以產(chǎn)水為主。在過(guò)渡帶底界開始100%產(chǎn)水的界面，為油水接觸面，油相對(duì)滲透率為零。再往下出現(xiàn)100%含水的界面稱之為自由水面。,4.“瀝青墊”現(xiàn)象,某些油田在油柱的底部、底水之上有一層重油層，稱為瀝青墊（tar mat）。 瀝青墊有時(shí)與晚期的黃鐵

6、礦膠結(jié)物共生。一般分布在具高水平滲透率和高孔隙度的層段中。瀝青墊中瀝青含量20-60%，遠(yuǎn)高于油柱中的瀝青含量。一般發(fā)育于儲(chǔ)集層物性較好的層段。分析表明重力分異、氣體注入富含瀝青的原油會(huì)使得瀝青富集在儲(chǔ)集層物性好的層段中，同時(shí)生物降解、熱對(duì)流作用和放射性也可以形成瀝青墊。,4.“瀝青墊”現(xiàn)象,第二節(jié) 油氣聚集機(jī)理,一、油氣聚集的動(dòng)力學(xué)機(jī)制 二、各種圈閉中的油氣聚集模式 三、油氣在圈閉中聚集的過(guò)程 四、油氣在系列圈閉中的差異聚集,含烴的水或游離烴 蓋層：對(duì)烴類毛細(xì)管封閉 水：可通過(guò)蓋層繼續(xù)運(yùn)移,1、滲濾作用,2、排替作用,3 滲濾作用+排替作用,上覆蓋層 毛細(xì)管封閉時(shí) 在油氣聚集的初期，水可以通

7、過(guò)上覆親水蓋層而發(fā)生滲流，以滲濾作用占優(yōu)勢(shì)；當(dāng)油氣聚集到一定程度之后（儲(chǔ)集層中或油-水界面處含油飽和度達(dá)到60%以上時(shí)），水就很難通過(guò)上覆蓋層，因而主要是被油氣排替到圈閉的下方，以排替作用占優(yōu)勢(shì)。 上覆蓋層 異常高壓段或優(yōu)質(zhì)的膏、鹽巖 圈閉中的水不能通過(guò)上覆蓋層發(fā)生滲流，只能發(fā)生向下的排替作用。,3 滲濾作用+排替作用,1、背斜圈閉中油氣聚集模式,二、各種圈閉中的油氣聚集模式,水：可通過(guò)上覆泥巖蓋層； 烴類和無(wú)機(jī)鹽：在圈閉中聚集 圈閉中含鹽量增加，PH值降低，利于油氣進(jìn)一步聚集。,2.地層圈閉中油氣聚集模式,3.巖性圈閉中油氣聚集模式,4、斷層圈閉中油氣聚集模式,1.油氣充注方式,首先：進(jìn)入最

8、低排替壓力滲透層 接著：以石油波陣面方式充注油藏。,三、油氣在圈閉中聚集的過(guò)程,2.混合過(guò)程,由于儲(chǔ)集層的非均質(zhì)性及充注過(guò)程的差異性，造成在圈閉中流體分布非均質(zhì)性，之后受重力分異等影響發(fā)生流體大混合，最終達(dá)到相對(duì)均質(zhì)的、符合重力分異作用的穩(wěn)定狀態(tài)。 三種混合機(jī)制： 密度差異混合、濃度差異混合、熱對(duì)流混合。 圈閉中的油氣充注和混合過(guò)程是幾乎同時(shí)進(jìn)行的兩個(gè)過(guò)程。作用的結(jié)果是油水或油氣界面不斷從圈閉頂部下移，直至達(dá)到圈閉的溢出點(diǎn)為止；同時(shí)油氣逐漸從高孔滲部分向低孔滲部分充注，含油飽和度增大，直至達(dá)到束縛水飽和度為止。,四、油氣在系列圈閉中的差異聚集,當(dāng)含油氣盆地中存在多個(gè)水力學(xué)上相互連通的圈閉，且來(lái)

9、自下傾方向的油氣源充足時(shí)，油氣在這一系列圈閉中聚集，沿運(yùn)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。,1.溢出型油氣差異聚集（Gussow的差異聚集原理） 2.滲漏型（逸出型）油氣差異聚集 3.控制油氣差異聚集的根本因素,1.滲漏型（逸出型）油氣聚集,如果蓋層質(zhì)量不高，當(dāng)圈閉中聚集的油氣達(dá)到蓋層能夠封堵的最大油氣柱時(shí)，部分油氣可突破蓋層發(fā)生滲漏并向上運(yùn)移，可造成最輕的烴類占據(jù)高的層位，最重的烴類在最底的層位。,斷層滲漏型油氣差異聚集示意圖,假設(shè)圈閉的蓋層質(zhì)量足夠好、足以封蓋住達(dá)到溢出點(diǎn)時(shí)油氣柱高度，一系列溢出點(diǎn)依次抬高的圈閉為同一儲(chǔ)層，位于盆地下傾部位（低臺(tái)階）的斷

10、層油氣藏可能隨斷層的活動(dòng)而從圈閉的高部位漏失部分油氣，漏失的油氣繼續(xù)向上部淺層或上傾方向運(yùn)移，在中臺(tái)階、高臺(tái)階形成油氣藏、氣藏。從而造成從盆地中心到盆地邊緣，隨埋深變淺，依次出現(xiàn)油藏、油氣藏、氣藏的演化系列。,2、溢出型油氣聚集,發(fā)育在區(qū)域均斜（單斜）背景上，溢出點(diǎn)依次增高的一系列相互連通的背斜圈閉。,油氣在單一背斜圈閉中的聚集,溢出型油氣差異聚集的條件,影響溢出型油氣差異聚集的地質(zhì)因素,溢出型油氣差異聚集的影響因素主要有以下幾點(diǎn)： (1)當(dāng)運(yùn)移道路上有另外的支流油氣供給來(lái)源。 (2)氣體在石油中的溶解作用，隨溫度、壓力的改變而變化，可造成次生氣頂，也可導(dǎo)致原生氣頂?shù)南А?(3)后期地殼運(yùn)動(dòng)

11、造成圈閉條件發(fā)生改變。 (4)區(qū)域水動(dòng)力條件，水壓梯度的大小及水運(yùn)動(dòng)的方向。 上述這些都影響到油氣的分布。,3.控制油氣差異聚集的根本因素 控制油氣在地下分布和差異聚集的根本因素是圈閉的封蓋強(qiáng)度與閉合高度之間的關(guān)系，由于各類圈閉在側(cè)向溢出和垂向滲漏上的差異，造成了油氣在橫向上和垂向上的差異聚集和分布（圖）。,三類圈閉油氣的溢出和滲漏（據(jù)Sales，1997）,封蓋強(qiáng)度閉合高度,封蓋強(qiáng)度閉合高度,中等封蓋強(qiáng)度 封蓋油柱 不足以封蓋氣柱,三類圈閉的油氣在橫向上和垂向上的差異聚集 （據(jù)Sales，1997）,第三節(jié) 油氣藏形成、破壞與保存,一、油氣藏形成的基本地質(zhì)條件 二、油氣藏的保存、破壞與再形成

12、,一、油氣藏形成的基本地質(zhì)條件,(一) 充足的烴源條件,世界12個(gè)大含油氣盆地61個(gè)特大油氣田的情況簡(jiǎn)表,大盆地形成大油氣田，具有體積巨大的生油巖體,世界上61個(gè)特大油氣田分布在12個(gè)大型含油氣盆地，都發(fā)育巨大體積的沉積巖系，具有面積大，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的生油氣凹陷，具備充足的油氣來(lái)源。 大盆地形成大油氣田，具有體積巨大的生油巖體。有些盆地面積雖然較小，但沉積巖厚度大，圈閉的有效容積大，生油層總厚度大，油源豐富，也可形成豐富的油氣聚集，如美國(guó)西部的洛杉磯盆地、我國(guó)渤海灣盆地的東營(yíng)凹陷等。,世界部分含油氣盆地的豐度,洛杉磯盆地,小盆地也可形成豐富的油氣聚集,濟(jì)陽(yáng)凹陷下第三系生油中心與油氣富集關(guān)系（東營(yíng)

13、凹陷部分） 1地層剝蝕線，2生烴強(qiáng)度等值線，3油田,生油中心控制著油氣分布,松遼盆地下白堊統(tǒng)生油中心與油氣富集關(guān)系圖 1生烴強(qiáng)度等值線， 2地溫梯度等值線， 3油田， 4凹陷邊界,在地層剖面中，源巖層、儲(chǔ)集層、蓋層在空間上和時(shí)間上的組合關(guān)系，稱為生儲(chǔ)蓋組合。 生油層中生成的油氣能及時(shí)運(yùn)移到良好儲(chǔ)集層中，同時(shí)蓋層的質(zhì)量好，能保證運(yùn)移至儲(chǔ)層中的油氣不會(huì)逸散。 根據(jù)生儲(chǔ)蓋組合之間的沉積連續(xù)性可將其分為兩大類。即連續(xù)沉積的生、儲(chǔ)、蓋組合和被斷層或不整合面所分隔的不連續(xù)生、儲(chǔ)、蓋組合。,（二）有利的生、儲(chǔ)、蓋組合,在一個(gè)沉積盆地里，連續(xù)的生儲(chǔ)蓋組合型式在時(shí)空分布上是有一定的規(guī)律的。 如果盆地從下降開始至

14、上升結(jié)束構(gòu)成一個(gè)大的沉積旋回，在旋回發(fā)育的不同階段，有不同的生儲(chǔ)蓋組合型式。,連續(xù)型生儲(chǔ)蓋組合圖,盆地的某一構(gòu)造旋回發(fā)展過(guò)程生儲(chǔ)蓋組合的變化順序,與不整合有關(guān)的不連續(xù)型生儲(chǔ)蓋組合示意圖,與斷層有關(guān)的不連續(xù)型生儲(chǔ)蓋組合,根據(jù)源巖層與儲(chǔ)集層的時(shí)代關(guān)系，可將生儲(chǔ)蓋組合劃分為新生古儲(chǔ)、古生新儲(chǔ)和自生自儲(chǔ)三種型式。,生儲(chǔ)蓋組合類型示意圖,據(jù)空間組合關(guān)系分為： 正常式、側(cè)變式、頂生式、自生自儲(chǔ)自蓋式,生油層中存在砂巖透鏡體時(shí)，油氣初次運(yùn)移和聚集示意圖,不同型式的生儲(chǔ)蓋組合，生儲(chǔ)巖層的接觸方式和接觸面積不同，輸導(dǎo)能力也有差異，油氣富集的條件也不盡相同。,表：若干地區(qū)石油聚集的最佳砂巖百分率,生油層與儲(chǔ)集層成

15、指狀交叉組合形式時(shí)， 油氣初次運(yùn)移和聚集示意圖,在一些砂巖、泥巖互層剖面發(fā)育的地區(qū)，利用地層等厚圖和砂泥比率圖來(lái)尋找油田能夠獲得較好的效果。油田多沿著0.25等比率線分布；而天然氣卻聚集于砂巖分布較多的地區(qū)。,美國(guó)懷俄州鹽溪區(qū)白堊系弗朗提爾組砂-泥巖厚度比率圖,石油多產(chǎn)自砂巖與頁(yè)巖之比例為0.25的地區(qū)，而天然氣卻聚集于砂巖分布較多的地區(qū)。,美國(guó)俄克拉河馬州東南部賓夕法尼亞 州系阿托卡組砂-泥巖厚度比率圖,石油聚集多沿近海岸帶砂-泥比率0.52.0的地區(qū)。,（三）圈閉的有效性,有效性：圈閉有效性可理解為在具有油氣來(lái)源的宏觀背景下，圈閉聚集油氣的實(shí)際能力。,（1）圈閉形成時(shí)間,只有那些在油氣最后

16、一次區(qū)域性運(yùn)移以前或同時(shí)形成的圈閉，對(duì)油氣的聚集才有效。其中以與生油層沉積同時(shí)發(fā)生和發(fā)育的圈閉聚油氣條件最佳；在生油層之下，遠(yuǎn)離生油層的早先圈閉一般無(wú)效。 構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)圈閉有效性有影響： 盆內(nèi)最后一次大規(guī)模構(gòu)造運(yùn)動(dòng),控制了最后一次區(qū)域性油氣運(yùn)移時(shí)間；原有構(gòu)造繼承性發(fā)展，新圈閉無(wú)效；原有油氣藏遭破壞，油氣重新運(yùn)聚，新圈閉可能有效 。,油氣就近運(yùn)移聚集成藏。 油源區(qū)內(nèi)及其附近的圈閉有利。通常油源有限，不能充滿盆地內(nèi)所有圈閉，距油源區(qū)遠(yuǎn)的圈閉往往無(wú)效。圈閉所在位置距油源區(qū)愈近，愈有利于油氣聚集，圈閉有效性愈高。,（2）圈閉所在位置與油源區(qū)的關(guān)系,距油源區(qū)近，在油氣運(yùn)移路線上者，有效性高。,（2）圈閉所

17、在位置與油源區(qū)的關(guān)系,東營(yíng)凹陷下第三系生油中心與油氣富集關(guān)系圖（據(jù)勝利油田） 1.地層剝失線； 2.生烴強(qiáng)度等值線(Mt/km2)；3.油田,（3）圈閉所在位置與油氣主要運(yùn)移路線的關(guān)系 位于油氣主要運(yùn)移路線上的圈閉有利于捕獲油氣，形成油氣藏，有效性高； 不在運(yùn)移主通道上的圈閉，即使近油源，也無(wú)效。,油氣運(yùn)移路徑的三維射線追蹤及其與二維分析比較圖 (據(jù)郝芳，2002),（4）水壓梯度和流體性質(zhì)對(duì)圈閉有效性的影響,靜水壓力條件下，測(cè)壓面水平，圈閉內(nèi)的油-水(或氣-水)界面呈水平狀態(tài)。動(dòng)水條件下，測(cè)勢(shì)面傾斜，儲(chǔ)層中水沿測(cè)勢(shì)面傾斜方面流動(dòng)，圈閉內(nèi)油水(或氣-水)界面順?biāo)鞣较騼A斜，傾斜角度大小取決于水

18、壓梯度大小和流體密度差（圖）。,（4）水壓梯度和流體性質(zhì)對(duì)圈閉有效性的影響,在水流活動(dòng)加強(qiáng)時(shí),背斜儲(chǔ)集 層中油和氣的移位和分離,水壓梯度與圈閉有效性的關(guān)系圖 （據(jù)張厚福，1999）,如圖所示，在水動(dòng)力作用下，油-水界面發(fā)生順?biāo)鞣较虻膬A斜。對(duì)油藏而言，油-水界面傾角可由下式求出：,式中,、,-水、油的密度； i-為水壓梯度； -儲(chǔ)集層向水流方向一翼的傾角； -測(cè)壓面的傾角； h1,2號(hào)井間測(cè)壓面高差；Z-1,2號(hào)井間油(氣)水界面高差。,、,式中：,-為天然氣的密度。,對(duì)氣藏而言，氣-水界面傾角則由下式求出：,在動(dòng)水條件下，油藏和氣藏存在的條件：油水界面（或氣水界面）的傾角（o或g）小于地層傾

19、角（）。由于天然氣比石油的密度小，相同水動(dòng)力下，對(duì)油聚集有效的圈閉對(duì)氣聚集仍有效，反之不一定；強(qiáng)水力作用破壞圈閉的有效性（圖）。,水動(dòng)力條件下油水界面分布示意圖（據(jù)張厚福，1999）,無(wú)效圈閉出現(xiàn)的主要原因有以下四點(diǎn)： 圈閉遠(yuǎn)離油源中心，缺乏足夠的油氣源； 圈閉不在油氣主要運(yùn)移路徑上，或?yàn)檫\(yùn)移路徑中的其它構(gòu)造所屏蔽； 構(gòu)造圈閉的形成時(shí)間晚于油氣運(yùn)移結(jié)束時(shí)間； 由于較強(qiáng)的水動(dòng)力作用，以及油氣的數(shù)量和性質(zhì)等因素影響，使原來(lái)已在圈閉中聚集的油氣被水流沖走。,（一）油氣藏的保存和破壞,二、油氣藏的保存、破壞與再形成,必要的保存條件，是油氣藏存在的重要前提。 原來(lái)已形成的油氣藏，由于所處地質(zhì)環(huán)境的變化，

20、其中的油氣可能部分或全部散失，或變成稠油瀝青，此即油氣藏被破壞。 主要地質(zhì)因素主要有地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)、水動(dòng)力環(huán)境、埋深等。,各種破壞油藏的作用及其演變的結(jié)果（據(jù)Macgregor，1996),二、油氣藏的保存、破壞與再形成,影響油藏保存的破壞作用,（1）地殼運(yùn)動(dòng),實(shí)例：,（2）巖漿活動(dòng),遼河斷陷新生代火山巖分布圖 1館陶期 Ng，2東營(yíng)期 Ed，3沙一期 Es1, 4沙二期 Es2，5沙三期 Es3，6沙四期 Es4, 7剖面位置,（3）水動(dòng)力環(huán)境,如渤海灣盆地，油氣主要分布于水動(dòng)力相對(duì)穩(wěn)定的地區(qū)；在盆地邊緣水動(dòng)力較強(qiáng)，油氣分布較少。,（4）生物降解作用（埋深）,油氣藏埋藏較淺的地區(qū) 地下水

21、中的氧和微生物相對(duì)較多，將發(fā)生生物降解作用，微生物選擇性消耗某些烴類組分,輕質(zhì)組分優(yōu)先被消耗掉,使原油變稠變重。 相對(duì)穩(wěn)定的構(gòu)造環(huán)境、較弱的水動(dòng)力活動(dòng)和巖漿活動(dòng)、以及相對(duì)較深的埋深，對(duì)油氣藏的保存有利。,1.原生和次生油氣藏的概念,油氣經(jīng)初次運(yùn)移和二次運(yùn)移，由分散到集中，在圈閉中第一次聚集起來(lái)形成的油氣藏；或者在生油氣層系中形成的油氣藏，稱原生油氣藏。 原生油氣藏遭到破壞，油氣運(yùn)移到新的圈閉中重新聚集形成的油氣藏；或者在非生油層系中形成的油氣藏，稱次生油氣藏。,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(lái)；在生油層系中。,油氣沿?cái)嗔堰\(yùn)移形成次

22、生油氣藏的倉(cāng)儲(chǔ)層式模式圖,油氣藏再形成的模式,油氣沿?cái)嗔堰\(yùn)移形成次生油氣藏的倉(cāng)儲(chǔ)層式模式,單斜地層：傾斜方向變化，油氣重新分布。,（3）地殼運(yùn)動(dòng)可以使大單斜地層的傾斜方向發(fā)生變化，油氣在圈閉內(nèi)部發(fā)生重新分布。,四川盆地威遠(yuǎn)氣田形成模式圖,實(shí)例：,一、傳統(tǒng)地質(zhì)分析方法 烴源巖主要生、排烴期分析法 圈閉發(fā)育史分析法 油藏飽和壓力法 氣藏形成時(shí)間確定法 二、流體歷史分析法 儲(chǔ)層流體包裹體法 自生伊利石測(cè)年法,第四節(jié) 油氣藏形成時(shí)間的確定,一、傳統(tǒng)地質(zhì)分析方法,哈西-邁薩烏德油田,實(shí)例：,哈西邁薩烏德油田地區(qū)志留系生油巖埋藏歷史和烴類生成隨地質(zhì)時(shí)代的變化。,生油門限,圈閉形成的時(shí)間-油氣藏形成的最早時(shí)

23、間,沉積埋藏史恢復(fù) 構(gòu)造發(fā)展史恢復(fù),2、圈閉發(fā)育史分析法,構(gòu)造形成時(shí)間與油氣聚集的關(guān)系,A圈閉形成時(shí)間晚，位置低無(wú)效,圈閉形成的相對(duì)時(shí)間 17-圈閉的編號(hào)，ae-地層時(shí)代序號(hào),形成次序：1 2 3 4 5、6、7,3、油藏飽和壓力法,油藏飽和壓力法影響因素：,4、氣藏形成時(shí)間確定法,二、流體歷史分析方法,1、儲(chǔ)層自生伊利石測(cè)年法,自生伊利石(0.1m)同位素地質(zhì)年齡分布（據(jù)王飛宇）在圖5-52中根據(jù)砂巖儲(chǔ)層自生伊利石年齡，中侏羅統(tǒng)頭屯河組和西山窯組油藏成藏期在晚白堊世，下侏羅統(tǒng)三工河組和八道灣組砂巖氣藏成藏期在白堊紀(jì)末以后。,莫索灣隆起侏羅系砂巖儲(chǔ)層,2、儲(chǔ)層流體包裹體法,均一法測(cè)包體溫度：均

24、一溫度,圖5-53 盆參2井流體包裹體分布圖 （第一期：均一溫度70-90，鹽水與含油包裹體共生，晚白堊世 ； 第二期：均一溫度100-130，鹽水多與含氣態(tài)烴的鹽水包裹體、氣體包裹體共生 ；晚第三紀(jì)和第四紀(jì)形成。）,應(yīng)用：,3.儲(chǔ)層固體瀝青 儲(chǔ)層固體瀝青是特殊的“成巖礦物”, 油藏中石油蝕變的產(chǎn)物。記錄了油藏被改造、破壞的信息。 固體瀝青反射率反映了烴類流體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w瀝青后所經(jīng)歷的熱歷史,結(jié)合儲(chǔ)層埋藏史和熱演化史定量分析,可確定油藏破壞時(shí)間。 上述每一種方法都有一定局限性，因此油氣藏形成的時(shí)間和期次需要多種方法綜合判別，才可能得出比較正確的結(jié)論。,第五節(jié) “三場(chǎng)”與油氣藏形成的關(guān)系,地溫場(chǎng)與

25、油氣藏形成的關(guān)系 地壓場(chǎng)與油氣藏形成的關(guān)系 地應(yīng)力場(chǎng)與油氣藏形成的關(guān)系,1、地溫場(chǎng)（地?zé)釄?chǎng)）,某一瞬間地溫的空間分布。 是地內(nèi)熱能通過(guò)導(dǎo)熱率不同的巖石在地殼上的顯示。,一、地溫場(chǎng)與油氣藏形成的關(guān)系,古地溫研究方法 目前比較常用的古溫標(biāo)包括：鏡質(zhì)體反射率、磷灰石裂變徑跡、粘土礦物、生物標(biāo)志化合物、流體包裹體測(cè)溫、牙形石色變指數(shù)和Ar39Ar40等。 其中，鏡質(zhì)體反射率、磷灰石裂變徑跡法和流體包裹體測(cè)溫法等方法是較為成熟的研究方法，尤其適于沉積盆地動(dòng)態(tài)熱體制的定量研究和模擬（胡圣標(biāo)，1995）。,2、地溫梯度（GT ；地?zé)嵩鰷芈剩?3、地溫場(chǎng)與油氣成藏關(guān)系,3、地溫場(chǎng)與油氣成藏關(guān)系,二、地壓場(chǎng)與油

26、氣藏形成的關(guān)系,2、異常地層壓力的主要成因,（1）流體熱增壓作用 （2）斷裂與巖性封閉作用 （3）刺穿作用 （4）浮力作用 （5）粘土礦物成巖演變,（1）流體熱增壓作用,（2）斷裂與巖性封閉作用,（3）刺穿作用,（4）浮力作用,（5）粘土礦物成巖演變,3、流體壓力封存箱的基本概念,5、封存箱的類型,根據(jù)壓力,4、流體封存箱與油氣成藏模式,三、地應(yīng)力場(chǎng),1、類型劃分,2、地應(yīng)力場(chǎng)與油氣生運(yùn)聚保的關(guān)系,成藏動(dòng)力場(chǎng)三場(chǎng)耦合關(guān)系（據(jù)黃志龍等）,三場(chǎng)耦合與油氣成藏,成藏動(dòng)力場(chǎng)考慮了應(yīng)力場(chǎng)和溫度場(chǎng)的流體勢(shì)場(chǎng) 成藏動(dòng)力場(chǎng)模型溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)和壓力場(chǎng)藕合的流體勢(shì)場(chǎng)模型,油氣運(yùn)聚,第六節(jié) 凝析氣藏的形成,一、基本

27、概念,在地下深處較高溫、高壓條件下的烴類氣體，采到地面后，溫度、壓力降低,凝結(jié)出部分液態(tài)烴（凝析油）,這種含有一定數(shù)量凝析油的氣藏稱為凝析氣藏。 凝析氣藏以高氣油比（600-800方氣方油）和輕烴組分高度富集為特征。 凝析油與一般原油相比，具有密度低（87%，環(huán)烷烴+芳烴13%，無(wú)蠟，主要是C5C10成分。,第六節(jié) 凝析氣藏的形成,1、純物質(zhì)的臨界狀態(tài),二、凝析氣藏的形成,表： 若干物質(zhì)的臨界參數(shù),氣液兩相共存的最高溫度K1和最高壓力B1，分別稱為臨界凝析溫度和臨界凝析壓力。臨界點(diǎn)K為泡點(diǎn)線與露點(diǎn)線的交點(diǎn)。,2、雙組分烴類物系相圖,等溫加壓情況下：AB12E，在A點(diǎn)物質(zhì)為氣相，加壓至B 點(diǎn)，開

28、始出液滴（露點(diǎn)），壓力繼續(xù)增加至1點(diǎn)，液體數(shù)量逐漸增大；但從1到2 點(diǎn)，加壓反而使液體逐漸減少，氣相增多，至2 點(diǎn)物質(zhì)全部氣化。由12，等溫增壓出現(xiàn)氣化特征，稱為逆蒸發(fā)；由21，等溫減壓出現(xiàn)液化特征，稱為逆凝結(jié)。,等壓升溫情況下：CD43，C點(diǎn)為液體，升溫至D 點(diǎn)，開始出氣泡（泡點(diǎn)），由D4，氣體數(shù)量逐漸增大；但從43點(diǎn)，升溫反而使氣體數(shù)量減少直至最終全部液化。由43，為逆凝結(jié)；由34，為逆蒸發(fā)。,逆凝結(jié)和逆蒸發(fā)現(xiàn)象出現(xiàn)于臨界點(diǎn)與臨界凝析溫度點(diǎn)和臨界凝析壓力點(diǎn)之間，常稱之為“逆行區(qū)” 。 這是凝析氣藏形成的基本原因。,多族分烴類物系的相圖,K-臨界點(diǎn)(T=52.8)；K1-臨界凝結(jié)溫度； 1-

29、壓力超過(guò)泡點(diǎn)壓力的油藏； 2-壓力超過(guò)露點(diǎn)壓力的凝析氣藏； 3-單相氣藏 (純氣藏)； 4-泡點(diǎn)曲線； 5-露點(diǎn)曲線； 6-物系中液體所占體積百分率； A-純氣藏； B-凝析氣藏； C-油藏； D-油氣藏,3、多組分烴類物系的相態(tài)與凝析氣藏的形成,綜合分析發(fā)現(xiàn)，凝析氣藏的形成條件主要如下： (1)烴類物系中氣體數(shù)量多于液體數(shù)量,液相反溶于氣相。 (2)埋藏較深,地層溫度介于烴類物系的臨界溫度與臨界凝結(jié)溫度之間,地層壓力超過(guò)該溫度時(shí)的露點(diǎn)壓力。,三、地下油氣藏相態(tài)的識(shí)別,第七節(jié) 非常規(guī)氣藏的形成特征,氣源巖的大面積高效生排烴：煤及煤系地層,常規(guī)氣藏：置換式運(yùn)移與漂浮式聚集成藏 深盆氣藏：活塞式運(yùn)

30、移與生長(zhǎng)式聚集成藏 常規(guī)氣藏與深盆氣藏的過(guò)渡性,4、深盆氣藏形成機(jī)理,二、煤層氣藏,煤層氣藏為具有一定規(guī)模，并含有商業(yè)性開采價(jià)值煤層氣的煤巖體。 （Coal bed gas reservoir）,4、煤層氣藏形成的地質(zhì)條件,煤層氣藏形成的主要條件： 1）煤層厚度和含氣性； 2）滲透性； 3）保存條件； 4）水文地質(zhì)條件。,中國(guó)煤層氣藏類型模式圖,四類煤成氣藏： 承壓水封堵、壓力封閉、 頂板微滲漏封閉、構(gòu)造封閉,吸附狀態(tài)煤層甲烷是煤儲(chǔ)集天然氣的主體。 當(dāng)煤處于一定的溫度、壓力等條件下時(shí)，吸附即達(dá)到一種平衡狀態(tài)，吸附狀態(tài)的天然氣要能流動(dòng)，必須打破這一平衡狀態(tài)，使煤層甲烷解析出來(lái)。,典型煤層氣井的生

31、產(chǎn)史示意圖,三、天然氣水合物,天然氣水合物是甲烷等氣體和水分子組成的類似冰狀的固態(tài)物質(zhì)，其分子式為2，其中是以甲烷氣體為主的氣體分子數(shù)，為水分子數(shù)。天然氣水合物實(shí)質(zhì)上是一種水包氣的籠形物。,其中的水結(jié)晶成等軸晶系，而不是象冰那樣的六方晶系。由水分子形成剛性籠架晶格，每個(gè)籠架晶格中均包括一個(gè)主要為甲烷的氣體分子,2、天然氣水合物形成與分布,天然氣水合物相圖,氣體水合物的分布特征： 大陸型：多分布在極地、永久凍土帶 海洋型：大洋海底。,氣藏與油藏的形成條件及保存條件有較大差異，現(xiàn)歸納如下： 1.氣藏與油藏形成的烴類來(lái)源比較 2.氣藏與油藏對(duì)儲(chǔ)、蓋層條件要求的差異 3.氣藏與油藏形成的運(yùn)聚成藏方式的

32、異同 4.氣藏與油藏保存條件的差異 5.氣藏與油藏在空間分布上的差異,第八節(jié) 氣藏與油藏形成及保存條件的差異,1.氣藏與油藏形成的烴類來(lái)源比較 天然氣的形成具有多源性和多階段性。 多源性一方面體現(xiàn)在既有有機(jī)成因的天然氣,也有無(wú)機(jī)成因氣；另一方面還體現(xiàn)在各種類型的有機(jī)質(zhì)都能形成天然氣，既有油型氣,又有煤型氣。 石油主要是由腐泥型和腐殖-腐泥型有機(jī)質(zhì)生成的。天然氣不僅與石油共生,也往往與煤系共生，聚油盆地和聚煤盆地都可以尋找天然氣。有機(jī)成因天然氣的生成具有多階段性，各個(gè)階段都伴隨有天然氣的生成。石油則大量生成于一定埋藏深度的“液態(tài)窗”范圍內(nèi)。,2.氣藏與油藏對(duì)儲(chǔ)、蓋層條件要求的差異 天然氣與石油性質(zhì)的差異,對(duì)儲(chǔ)、蓋層條件的要求不同。氣藏對(duì)儲(chǔ)層的要求低，對(duì)蓋層的要求高；而油藏對(duì)儲(chǔ)、蓋層的要求與此相反。烴濃度封閉是天然氣蓋層特有的封閉機(jī)理。,3.氣藏與油藏形成的運(yùn)聚成藏方式的異同 與石油相比,天然氣具有分子小、密度小、粘度小、溶解度大、壓縮性和擴(kuò)散能力強(qiáng)等特點(diǎn)。這決定了氣比油的運(yùn)移活性強(qiáng)、運(yùn)聚成藏方式多樣，這也是造成天然氣與石油的分布差