nullnull第五章 油气藏的形成第一节 圈闭与油气藏概述第二节 油气藏形成的基本条件第三节 油气聚集第五节 油气藏形成时间的确定第四节 油气藏的再形成null一、基本概念第一节 圈闭与油气藏概述(一)圈闭(trap):适合于油气聚集,形成油气藏的地质场所。
圈闭的三个要素:
1.供油气储渗的储集层
2.阻止油气向上逸散的盖层
3. 阻止油气继续运移、造成油气聚集的遮挡条件null透镜体遮挡条件的
表
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现形式背斜nullnullnull二、圈闭的度量1.溢出点
油气充满圈闭后最先开始
向外溢出的位置点。
2.闭合面积
通过溢出点的构造等高线所
圈定的封闭区面积。
3.闭合高度(闭合度)
圈闭中储集层顶面的最高点与溢出点之间的海拔高差。
第一节 圈闭与油气藏概述背斜圈闭的溢出点、闭合高度和闭合面积示意图 ••nullnullnull第一节 圈闭与油气藏概述4.圈闭最大有效容积
圈闭的大小用圈闭最大有效容积来度量, 它表示圈闭能容纳油气的
最大体积:V = F H V - 圈闭最大有效容积,m3
F - 圈闭的闭合面积,m2
H - 储集层的有效厚度,m
- 储集层的有效孔隙度,%null(二)油气藏:在单一圈闭中的油气聚集。第一节 圈闭与油气藏概述(a)(b): 同一背斜构造中三个独立的油气藏
: 位于断层上、下盘的两个油气藏 “单一圈闭” 中,可以只有一套储集层,也可以有数套彼此沟通的储集层;其中的流体具有统一的压力系统和统一的油气水边界。null1. 含油(气)边缘
含油外边缘(含油边缘):
油--水界面与储集层顶面的交线。
含油内边缘(含水边缘):
油--水界面与储集层底面的交线。三、油气藏的度量第一节 圈闭与油气藏概述油气藏的大小用储量表示.
在储量计算中涉及到的参数术语:当 油藏高度 < 油层厚度
含油内边缘不存在null2.油(气)藏高度
油藏高度:油藏最高点与油水界
面的海拔高差。
气顶高度:油气藏最高点与气-
水界面的海拔高差.
含油高度: 油气界面与油水界面
的高差.
油气藏高度=气顶高度+ 含油高度 3. 含油(气)面积
含油面积:含油外边缘所圈定
的面积。(对于油气藏而言即
为含油气面积)null第五章 油气藏的形成null第二节 油气藏形成的基本条件 烃源岩---提供油气藏形成的物质基础
储集层---油气储-渗的空间和通道
盖 层---使储集层中的油气免于向上逸散的保护层
圈 闭---油气聚集的地质场所
运 移---油气从分散到集中的聚集过程
保 存---使已形成的油气藏免遭破坏、得以保存至今六大成藏要素:null保存油气藏油气在圈闭中积聚
形成油气藏图示null 上述六大要素可归纳为三个基本条件:
一、具有充足的油气来源;
二、具备有利的生储盖组合;
三、具备有效的圈闭;
null一、充足的油气来源衡量油气源丰富程度的标志:第二节 油气藏形成的基本条件“充足”: 烃源岩提供的油气能满足形成商业性油气聚集的需要.盆地内生油凹陷面积大凹陷持续时间长null二、有利的生储盖组合 通常把烃源岩、储集层、盖层同时存在并且紧密联系在一起的一套地层,称为一个生储盖组合。第二节 油气藏形成的基本条件生储盖组合:“有利的”生储盖组合: 烃源岩生成的油气能够有效地驱入储集层, 同时盖层的质量和厚度又能保证运移至储集层中的油气不会发生逸散。 烃源岩-储集层的接触关系(连续/不连续)与接触方式
(面接触、带接触、体接触)
盖层的封闭能力对油气的输导能力null第二节 油气藏形成的基本条件 正常式:下生、中储、上盖(亦称下伏式)
侧变式:生储同层,侧生、侧储、上盖
顶生式:顶生、底储,烃源岩兼作盖层(亦称上覆式)
自生自储自盖式:生、储、盖均为同一地层(一)生储盖组合的类型null生储盖组合分类(二)及模式图 (据潘钟祥,1986)null(二)生储盖组合的评价第二节 油气藏形成的基本条件(据潘钟祥,1986)null圈闭的有效性:在具有油气来源的前提下,圈闭聚集油气的实际能力。三、有效的圈闭 1.距油源区近的圈闭一般比距离远的圈闭有效性更高.
源控论控制 油源丰富程度影响
2.位于油气运移主要路径上的圈闭有效性更高
(一)圈闭距油源区的远近第二节 油气藏形成的基本条件影响圈闭有效性的因素:null 形成于大规模油气运移之前或同时的圈闭有效性高青草湾背斜:形成时间为上新世末期,
该区最后一次油气运移时间为上新世早
期,圈闭形成时,油气运移已经结束,
故为空圈闭。 远离生油区的鸭儿峡、老君庙、石
油沟背斜是中生代形成的圈闭,形成时间早于油气运移时间,
因而,它们都聚集了油气,形成油气田。第二节 油气藏形成的基本条件(二)圈闭形成时间的早晚例-酒西盆地青草湾背斜null(三)必要的保存条件1. 地壳运动的抬升和挤压
破坏圈闭的有效性 (1)盖层遭受剥蚀,圈闭失去有效性;
(2)开启断层导致油气沿断层大量流
失,油气藏破坏; 断裂活动、地下水的活动、圈闭盖层的剥蚀都直接影响着圈闭的保存条件。第二节 油气藏形成的基本条件null断层对具多储集层的单一油层的背斜油气藏中油气再分布的作用 (据Hobson,1956)
null相对稳定的水动力条件是油气藏保存的重要条件。2. 地下水动力条件的变化导致圈闭失去有效性动水条件下, 气-油、油-水、气-水界面均发
生倾斜,倾角的大小主要取决于: 静水条件下,气-油、油-水、气-水界面均近于水平。 A、流体的密度差
B、水压梯度的大小
当 油-水界面倾角 < 圈闭的地层倾角
圈闭有效
油-水界面倾角 > 圈闭的地层倾角
圈闭无效第二节 油气藏形成的基本条件
油水界面倾角
地层倾角
null油和气油、气和水少量气水动力作用对油气聚集的影响静水环境水动力环境强水动力环境null 在相同水动力条件下,
石油密度 > 天然气密度,故
油--水界面倾角 > 气--水界面倾角。 同一圈闭在相同条件下,对油聚集有效,对气肯定有效;第二节 油气藏形成的基本条件 对气聚集有效,对油则不一定有效。 综上,有效的圈闭应:
距油源区近 形成时间早 保存条件好
null第三节 油气聚集null一、单一圈闭中的油气聚集第三节 油气聚集油气差异聚集原理 静水条件下油气进入圈闭后, 首先在最高部位聚集起来, 同时将水排出。气、油、水按密度分异。随着油气的不断进入,依次由较高部位向较低部位聚集,同时气-油、油-水界面不断下移。一旦油水界面达到溢出点位置,该圈闭的聚油阶段即告结束。此后若仍有油气供给,油将无法再进入圈闭,只能通过溢出点向上倾方向溢出.气则可继续进入,并将聚集的油排出,直至气、水在逸出点直接接触为止。至此,该圈闭的油气聚集已最后完成。null油气差异聚集原理适用的地质条件: 1.在区域倾斜的背景上存在溢出点依次抬高的一系列连通圈闭;
2.烃源区位于系列圈闭的下倾方向, 在静水条件下油和游离气一起运移;
3.有足够数量的油气补给; 具有区域性较长距离运移的条件.第三节 油气聚集 常见的干扰因素: 支流油气供给
油内溶解气随温压降低而逸出
油气成藏后发生的油气再分布
水动力作用影响二、系列圈闭中的油气聚集null加拿大Alberta盆地泥盆系生物礁系列圈闭中的油气差异聚集第三节 油气聚集null油气Z0Z0Z0hchchc闭合度(hc)大于最大封存烃柱高度(Z0)的毛管压力遮挡圈闭中油气聚集的情况ABC毛管压力遮挡的圈闭中的油气聚集(Schowalter)位于储集层上倾方向的较低渗岩层对运移的油气构成毛管压力遮挡。
地质条件一定时,其能遮挡的最大油气柱高度(最大封存烃柱高度)是一定的。
当圈闭中的实际油气柱高度小于最大封存烃柱高度时,油气按密度分异聚集 (A)。
一旦聚集的油气柱高度达到最大封存烃柱高度,位于圈闭顶部的气将开始向低渗层中渗漏(B)。
随着油气的不断供给,油气均通过低渗层进行渗漏;最终圈闭中聚集的只有油,且油柱高度就等于最大封存烃柱高度(C)。油低渗层null三、系列圈闭中油气渗漏的差异聚集原理 在这种受渗漏机理控制的系列圈闭油气聚集中, 油气按差异聚集原理相反的规律分布,即高部位圈闭中形成气藏,向下倾方向则依次为油气藏、油藏。 油气从位于储集层下倾方向的烃源区沿储集层向上运移,在低渗透段遮挡下发生聚集;随下倾方向的油气不断补充,当圈闭内的油气柱高度达到低渗透段的最大封存油柱高度后,从下方继续进入圈闭的油气将通过渗漏方式把圈闭顶部同体积的油气替换到上倾方向相邻的圈闭中。由于气聚集在顶部, 最先渗漏的是气, 因此,油气渗漏的差异聚集原理示意图第三节 油气聚集null第四节 油气藏的再形成 已经形成的油气藏在地下处于一种暂时的平衡状态,当地质变动使其平衡状态被打破时, 油气可以发生再分布、形成新的油气藏。造成油气再分布和油气藏再形成的常见作用和因素有: 断裂切割油气藏,使其圈闭的完整性被破坏
不均衡抬升使地层反向倾斜
构造运动使油气藏的圈闭萎缩/消亡, 伴以形成新的圈闭
油藏被深埋, 石油裂解成气null断裂切割导致的油气再分布null地层反向倾斜导致的油气再分布null资阳-威远地区油气成藏模式图 古构造萎缩/消亡及新圈闭形成导致的油气再分布 (1)加里东期,威远震旦系顶部灯四段小规模聚油,油受生物降解;
(2) 印支期,资阳震旦系油藏形成;
(3)燕山期,资阳震旦系油藏受热蚀变,气藏形成,翼部形成沥青封堵带;
(4)喜山期,资阳古构造消失,沥青封堵带出现新的裂缝,资阳震旦系天然气向威远构造转移,威远震旦系气藏形成。
威远资阳nullAB深埋油焦沥青油藏石油高温裂解导致的油气再分布 油裂解成气的过程产生超压形成新的储集空间 油藏变为气藏null一、根据圈闭形成时间确定油气藏形成时间第五节 油气藏形成时间的确定 油气藏形成时间绝不会早于圈闭的形成时间,故可根据圈闭的形成时间确定油气藏的可能最早时间。分析:图中各圈闭形成的相对时间? 1 泥岩沉积时期a,其下伏的砂岩上
倾尖灭圈闭1即形成,是最早形成
的圈闭;结合古构造、岩相古地理、绝对年龄测定确定绝对时间。3 风化剥蚀后,在不整合面上沉积泥
岩的c时期,形成不整合圈闭34 d时期沉积泥岩过程形成透镜体砂
岩体圈闭4 5 e层沉积后,经过褶皱形成背斜圈
闭5、6、7; 2 b时期,发生断层,形成断层圈闭2null二、根据烃源岩主要排油期确定油气藏形成时间烃源岩油气生成并排出的主要时期 阿尔及利亚的哈西·迈隆乌德区下志留统烃源岩,直到石炭纪埋深仅1000m,还未达到主生油期;二叠纪上升遭侵蚀,三叠纪重新开始强烈沉降,直到白垩纪末才埋深达3700m。用数字模拟计算烃类形成数量与地质时代的关系(图) ,说明该生油层的主生油期从晚白垩世才开始,第三纪达到高峰。因此,该区油气藏形成的时间最早不可能早于晚白垩世。 哈西.迈萨乌德区下志留统生油层底埋藏历史及所形成的烃类随地质时代而变化 (据Tissot,1975)
油气藏形成的可能最早时间。第五节 油气藏形成时间的确定null三、其他方法——重塑油气藏充注史、成藏期次和演化史。1. 储层成岩作用与烃类充注的关系2. 成岩矿物同位素地球化学(伊利石)3. 流体包裹体— 根据均一化温度判断烃类运移聚集的时间。4. 储层固体沥青——记录了油藏充注、改造、破坏的信息。第五节 油气藏形成时间的确定null谢谢大家