含油气系统与成藏动力学课件.ppt
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1、第七章 含油气系统与成藏动力学一含油气系统的基本概念及划分 二、含油气系统的研究内容与评价方法 三、油气成藏系统的概念及划分四、油气成藏动力学五、油气成藏模式,Oil System 石油系统W.G.Dow(1972)强调石油聚集依生烃灶不同而具“族群”性实质内容突出“源控论”Hydrocarbon Machine 生油机器 F.F.Meissner(1984)强调生烃灶作为“生油机器”的核心强调成藏要素在三度空间有机联系对油气聚集的重要性Independent Petroliferous System 独立含油气系统G.Ulmishek(1986)指出油气生成、运聚、成藏的独立性强调含油气系统
2、在资源评价和预测中的地位,一、含油气系统的基本概念,一、含油气系统的基本概念,Petroleum System 含油气系统 Magoon 和Dow(1994)只适合于简单含油气系统强调“源 藏”的一次过程Total Petroleum System 总含油气系统R.M.Pollastro(1999)已注意到油气混源、多个生烃灶、多阶段生烃等现象强调不同含油气系统之间可出现多种相关性Unconventional Petroleum System非常规含油气系统Law BE和Curtis JB(2002)只适合于煤层气、深盆气、裂缝页岩气、生物气等非常规油气强调“源 藏”一体以及油气没有发生大规模
3、运移过程,A petroleum system is defined here as a natural system that encompasses,a pad of active source rock and all related oil and gas and which includes all the geologic elements and processes that are essential if a hydrocarbon accumulation is to exist.,含油气系统是指一个与有效生烃灶相联系的、由其中的油气生成、运移和聚集过程形成的天然流体系统,
4、包括由该生烃灶形成的所有油气藏以及形成这些油气藏所必不可少的一切地质要素和作用过程。,一、含油气系统的基本概念,含油气系统与其它油气地质单元的关系:含油气系统是介于含油气盆地和含油气区带之间的一个油气地质单元。它具有一定的空间展布范围,也具有一定的演化时间。,油气域,油气区,生成子系统,含油气盆地,运移子系统,聚集子系统,区带,勘探目标,含油气系统,油气地质系统及其组成单元图,油气调查的四个层次,含油气系统划分的关键是识别有效源岩体,即在关键时刻生成和排出石油的源岩连续体。含油气系统的划分依据是有效源岩体,存在几个有效源岩体,就有几个含油气系统。,含油气系统的划分和类型,简单含油气系统复合含油
5、气系统,含油气系统的划分和类型,烃源灶 单灶油气成藏过程 油气大量生成、运移和聚集过程基本上一次完成关键时刻 一个油气分布 遵从“源控论”实例:松辽盆地白垩系、鄂尔多斯中生界,简单含油气系统,复合含油气系统,烃源灶 多个烃源灶在空间上相互叠置关键时刻 多个(多期生烃、成藏、调整与改造)独立性 不同生烃灶形成各自相对独立的含油气系统复合性 不同系统之间共享部份成藏要素与油气聚集空间油气资源 油气资源散失不严重评价方法“顺藤摸瓜”,两个或两个以上的含油气系统在其形成过程中共享某些成藏地质条件,如共同的运移通道、储集层、聚集区带和区域性盖层,形成两个或多个相对独立含油气系统组成的复合含油气系统。,基
6、本特征,定义,多源多期复合含油气系统,源-储之间映射关系含油气系统划分含油气系统评价含油气系统选择油气成藏模式油气分布规律油气勘探方向,油源-源岩关系,生油岩分布,储集岩发育,关键时刻确定,圈闭形成,油气运聚,含油气系统演化,油气分布预测,建立储集岩-油源岩之间映射关系,成藏期次分析,每一个成藏期油气运聚格局,生油洼陷/生油岩相带空间叠置关系,储集层段的关系,多少个关键时期?几个主要运聚期,几个圈闭形成与改造期,每一个关键时刻的含油气系统划分和演化,含油气系统时空复合的关系,油(气)-源对比,古构造分析,流体势演化分析古构造分析,含油气系统制图,成藏过程分析叠加制图技术,热成熟史分析,储层地球
7、化学储层成岩分析,储层评价,原型盆地分析,有机岩相带制图,源岩叠合关系,二、含油气系统的研究内容及评价方法研究内容:1.基本要素的描述包括:有效烃源岩、输导层、储集层、盖层、上覆岩层2地质作用过程的描述包括:油气生成、运移、聚集过程和圈闭形成过程,1、静态地质要素的描述包括有效烃源岩、输导层、储集层、盖层。(1)烃源岩描述:有效烃源岩是指特定时期内已经或正在生成油气的烃源岩。成熟烃源岩的描述可以抽象为层段、有机岩相带、范围、潜力与时刻的确定。即包括:烃源岩的展布、有效分布和关键层段;烃源岩的质量及其平面变化;烃源岩的热演化程度及其生、排烃量;油(气)源对比等。,(2)输导层分析 输导层是将油气
8、从生烃区输送至聚集地的中间桥梁,决定了流体运移的轨迹和目的地。输导体系:含油气系统中所有运移通道(输导层、断层、裂缝、不整合面等)及其相关围岩的总和。输导层的研究可归纳为“层、面、网”的描述,包括:关键时刻前后烃源岩顶或输导层的古构造形态;输导层岩性与岩相平面分布与关键时刻前后所处的岩相划分;关键时刻前后应力场与断裂组合;关键时刻前后与断层连接的不整合面的起伏形态。,(3)储集岩描述:包括储层类型及空间分布,储集性能及影响因素;有利储集层段、成岩作用及储层地球化学作用等;储集体预测、建模及评价。,(4)盖层描述:盖层决定一个含油气系统的有效边界。描述包括盖层层位、岩石类型及空间展布;盖层的厚度
9、及封盖能力,(5)上覆岩层描述:包括主要层位及岩性,厚度及空间展布;不整合次数、剥蚀厚度、时间及范围等,2.地质作用过程描述(1)油气生成过程:它是对有效生油岩从进入门限开始到生烃结束全过程进行恢复的描述:生烃关键时刻、有效源岩展布、生烃持续时间和生烃总量。,(2)油气运移过程 探讨源岩生成的油气排出,进入输导层至发生聚集之前的过程。包括初次运移与二次运移两个环节,可概括为运移动力、运移量、路径与方向的描述。,(3)油气聚集 包括油气运移汇聚区生储盖组合、油气汇聚量、运聚期与持续时间的分析,(4)圈闭的形成:主要是对有效捕集油气目标的分析,包括圈闭类型,构成(生储盖组合与储集空间)与分类分布的
10、图件,构造圈闭形成期与有效圈闭分析,以及近源非构造圈闭的描述与图件等。,二、含油气系统的研究内容及评价方法主要描述图件:含油气系统的主要描述图件(四图):含油气系统埋藏史图、含油气系统平面展布图、含油气系统剖面图,含油气系统事件图。关键时刻(Critical moment):是指含油气系统中大部分油气生成-运移-聚集的时间。,关键时刻(250Ma)埋藏史曲线图,含油气系统成藏事件图,含油气系统关键时刻的平面分布图,含油气系统空间范围的理想剖面图,表征含油气系统的“四图”,二、含油气系统的研究内容及评价方法 研究方法:,有效烃源岩评价技术关键时刻确定技术储层与油藏地球化学技术古构造分析技术烃类运
11、移研究技术含油气系统综合模拟技术,筛选出所有关键时刻,并确定其性质(成藏、破坏、调整)按照由早晚时序,站在关键时刻看油气生、运、聚、散、调整的全过程依据需要,确定成图内容详略按“六定”步骤评价系统,图件强调工业化,含油气系统评价思路,定源质量、层段、空间分布定期关键时刻与次数定向主要油气资源的去向定界运聚单元与系统的边界定量油气资源总量与空间分布定级不同目标含油把握性、潜力、分级,“六定”方法实例分析(据赵文智),站在关键时刻,编制古构造图以优势运移通道确定为核心,编制砂体、断裂分布图古水文、环境分析已知运聚系统资源丰度统计综合确定油气空间分配,定向运移方向,基本做法,运移方向判识的地球化学参
12、数,原油物性(比重、粘度、含腊量等)原油族组分生物标志化合物同位素自生矿物包裹体地层水中有机酸和无机离子等,油气运聚单元(Hydrocarbon Migration and Accumulation Unit)由一组油气运移汇聚流线确定的,并由油气运移分隔槽与油气运移最大空间外边界圈定的、可供发生油气运移和聚集全过程的三维地质单元,介于含油气系统与油气成藏组合之间 同一系统有多个运聚单元;不同运聚单元油气资源丰度和总量不同,相关术语油气运移分隔槽汇聚运移流发散运移流,定界运聚单元与系统边界,盆地边界区域封盖层边界储集体尖灭带流体运移外边界区域性断裂带大型构造隆起的脊线与大型地层剥蚀和超复尖灭带
13、层内/层间阻流带,七类系统边界,定界运聚单元与系统边界,“六定”汇总表,三、油气成藏系统的概念及应用,含油气系统 含油气系统是指成熟的烃源岩及所 有已形成的与该烃源岩有关的油气 藏,并包含油气藏形成过程中必不 可少的一切地质要素及作用。,包括一切高度聚集、任何状态的烃类物质,成油过程中相互依存的地质要素和作用,油气源岩、储集岩、盖层、上覆岩层,圈闭的形成和油气的生成、运移和聚集,源,油气成藏系统 在含油气系统内或之间的一个 油气运移、聚集的相对独立单 元。它包括同一运聚系统内有 效烃源岩及与其相关的油气藏 以及油气藏形成所需要的一切 地质要素和作用。,藏,含油气系统与油气成藏系统关系示意图,油
14、气成藏系统划分的基本原则,油气成藏系统是盆地或凹陷一个相对独立的油气运聚单元,其边界在纵向上为油气垂向运聚边界,即区域性分布的烃源岩层和盖层;平面上为运聚单元分割槽,主要为生油凹陷轴线或封闭性大断层,岩性尖灭线等。据此可在大的含油气系统基础上,进一步划分若干油气成藏系统。在陆相断陷盆地,油气纵向运移十分活跃,在纵向上很难将不同成藏系统划分开。因此,可以正向构造带为核心,以该带油气藏所涉及的汇油气范围为边界,划分和评价油气成藏系统。,油气成藏系统是以藏为核心,或以控制油气运移指向的正向构造单元为核心。在纵向上以区域性稳定分布的盖层为封隔层;在平面上由向斜轴线或流体高势分界线及封堵面(封闭性大断层
15、或盆地边界)分开。,油气成藏系统强调了“藏”的形成,以藏为核心,是相对独立的油气运聚单元。同义语:油气成藏体系 油气运聚单元,油气运聚单元:是由一组汇聚流线确定的,并由油气运移分隔槽与油气运移的最大外边界圈定的,可供实现油气运移-聚集全过程的三维地质单元。油气运聚单元是介于含油气系统与油气成藏组合之间的含油气地质单元。,成藏组合:具有相同储集层、源岩和区域盖层的油气藏、圈闭和油气发现的组合。,根据油气成藏系统的概念及划分原则,对济阳坳陷各凹陷及整个坳陷的油气成藏系统进行了划分,如东营凹陷划分出8个成藏系统,济阳坳陷共划分出27个成藏系统。,成藏系统是以藏为核心,在纵向上由区域性稳定分布的封隔层
16、分隔开生储配置,其边界在剖面上为油气垂向运聚边界,即区域性分布的烃源岩层和盖层。参照前人对东营凹陷剩余流体压力的研究成果,可将整个东营凹陷初步划分为8大成藏系统:即中央隆起带成藏系统、北带东段成藏系统、北带西段成藏系统、林樊家-平方王成藏系统、博兴洼陷南坡成藏系统、高青-花沟成藏系统、牛庄-八面河成藏系统、纯化-乐安成藏系统。,东营凹陷油气成藏系统划分图,油气成藏动力学是指某一特定的地质单元内,在相应的烃源体内和流体输导体系格架下,通过对温度、压力(势)、应力等各种物理、化学场的综合定量研究,在古构造发育的背景上历史地再现油气生、排、运、聚,直至成藏全过程的各学科综合研究体系。它的研究对象是单
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