油气田开发基础6第六章油气成藏条件及油气藏类型课件.ppt
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1、1,第一章 绪论,第二章 油气水成分及性质,第三章 油气成因理论及油气生成模式,第六章 油气成藏条件及油气藏类型,第七章 油气聚集单元及分布规律,第八章 油气田地质研究概述,第九章 油层对比,第四章 生油层、储集层、盖层,第五章 油气运移、聚集和保存,授课内容,第十章 油气田地下构造研究,第十一章 沉积相研究,第十二章 储层非均质研究,第十三章 油层压力和温度,第十四章 储量计算,2,第六章 油气成藏条件及油气藏类型,1、油气成藏要素2、油气富集条件3、油气成藏时间 4、构造油气藏 5、地层油气藏 6、岩性油气藏 7、水动力油气藏 8、复合油气藏,3,1、生;生油岩是油气藏形成的物质基础2、储
2、;储层是油气运移及存储的直接载体3、盖;盖层是油气聚集和保存的必备条件4、运;运移是油气由源岩到圈闭的过程5、聚:油气在圈闭中聚集成藏过程6、圈;圈闭是油气聚集的地质场所7、保;油气藏能否延续至今的关键因素,成藏要素,以上任何一个或几个要素缺损,都不能形成现今的油气藏。,1 油气成藏要素,4,1 油气成藏要素,5,1、生;一、充足的油气来源2、储;二、有利的生、储、盖组合3、盖;4、运;5、聚:6、圈;三、有效的圈闭7、保;四、必要的保存条件,油气富集条件,2 油气富集条件,6,一、充足的油气来源,充足油气供给,大型油气田,油源岩地化指标(丰度、成熟度、类型、转化、环境指标等),油气源供烃丰富
3、程度,生油凹陷面积大、沉降持续时间长,形成巨厚烃源岩系及多生油气期,是形成丰富油气藏的物质基础,大面积、大厚度,2 油气富集条件,7,国内外大型及特大型油气田都分布在面积大、沉积岩系厚度大、沉积岩分布广泛的盆地中。如波斯湾、西伯利亚、墨西哥、马拉开波、伏尔加-乌拉尔、松辽、渤海湾。这些盆地的面积多在10104km2以上,烃源岩系的总厚度均200-300m,一般在500m以上,最厚的可达1000m以上。沉积岩体积多在50104km3以上。我国14个盆地面积 10104km2大型盆地油气资源量占总量的近75%。,2 油气富集条件,8,2 油气富集条件,需要特别指出的是有些盆地面积虽然较小,但沉积岩
4、厚度大,圈闭的有效容积大,生油层总厚度大,油源丰富,也可形成丰富的油气聚集。俗称“小而肥”的盆地。例如美国西部的洛杉矶盆地,是一个面积仅3900km2的小型沉积盆地。在中新世晚期到更新世短短的时间内,就沉积了厚度达6000m以上的沉积岩,在沉积凹陷的中心部位,泥质生油岩系厚达20003000m,油源极为丰富。在油源区及其附近,砂岩储集层发育,储集层与生油层互层或指状交错,还有断层连通。十分有利于油气运移。且发育有一系列背斜构造,圈闭条件好。因此,形成数目众多的油气田,该盆地每平方公里发现的石油可采储量近20104 m3(总可采储量78,000104 m3),居世界各含油气盆地之首。,9,二、有
5、利的生、储、盖组合 生储盖组合:剖面上紧密相邻的生油层、储集层和盖层的一个有规律的组合,称为一个生、储、盖组合。有利的生储盖组合:生油层生成的油气能及时地运移到良好的储层中,同时盖层质量和厚度又能保证运移至储集层中的油气不会逸散。,2 油气富集条件,10,1、生储盖组合类型 1)根据时空配置 正常式;侧变式;顶生顶盖(顶生式);自生-自储-自盖式:2)根据生、储、时代关系 新生古储式、古生新储式和自生自储式。3)根据生储盖的连续性 连续性沉积的生储盖组合和不连续的生储盖组合(不整合面分割)。,2 油气富集条件,11,2有利生、储、盖组合 1)接触关系有利 生储互层式接触面积大。生储指状交叉,交
6、叉地带最有利。砂岩透镜体 这三种组合关系是最有利的或较为有利的。,2 油气富集条件,12,2)厚度比例有利在粘土岩-砂岩构成的生储盖组合中:砂泥厚度:当砂岩单层厚10-15m,生油层单层厚30-40m,二者略等厚互层时,砂泥接触面积最大,有利于石油聚集。砂泥厚度比率:砂岩比率介于20%-60%对油气聚集最有利,中值为30%-40%,太大太小均不利。,2 油气富集条件,13,三、有效的圈闭 具有油气来源前提下,圈闭聚集油气实际能力。1、时间上的有效性:圈闭早于或同时于油气区域性运移时间有效,2 油气富集条件双7止12.27,在烃源岩大量生排烃期及其以前形成的圈闭是最有效的。如盆地此后又发生一次或
7、多次构造运动:1)构造运动使原有多数圈闭进一步发育定型,则新形成的圈闭则无油气可捕获而常常是无效的。2)地壳运动比较强烈,改变了盆地原来的构造面貌,破坏了已有油气藏,油气再次发生区域性运移,油气重新分布,这时及其以前形成的圈闭可能成为有效的。,14,2 油气富集条件,实例:酒泉盆地老君庙和青草湾两背斜都位于南部构造带,其古近系地层中具有相似的背斜圈闭。钻探结果,老君庙背斜具有丰富的油气藏,而青草湾背斜则未发现油气聚集。重要的原因是:酒泉盆地最后一次区域性油气运移时间是上新世,此时老君庙背斜已经形成,油气聚集其中,形成丰富的油气藏。而青草湾背斜圈闭,是在上新世末期才形成,这时区域性的油气运移已结
8、束,缺乏油气来源,而且其海拔高度又低于老君庙背斜,也不能使油气重新运移其中;因此,青草湾背斜圈闭对油气聚集是无效的,没有形成油气藏。,15,2、位置上的有效性 圈闭离烃源岩区域越近越有效。1)油源是否充足 若烃源岩供烃充足,则盆地内所有圈闭(指在时间上是有效)都应是有效,否则其有效性随距离增加而变小;圈闭位置上的有效性是一个相对概念。2)油气运移的通道和方向 油气运移过程中,若岩性变化、断层阻挡或其它阻力影响,方向就会发生变化或停止运移,只有油源附近的圈闭才会有效,较远的圈闭只有在有良好通道相连时才是有效的,否则是无效的。,2 油气富集条件,16,3水压梯度的影响r 静水:油水界面是水平的。动
9、水:这个界面是倾斜的,倾角大小取决于水压梯度和流体密度差。油藏:气藏:在相同的水动力()、相同地层倾角()条件下,则g。因此,在有水动力条件下,圈闭对油可能无效而对气可能是有效的。,2 油气富集条件,17,在水动力条件下,油(或气)水界面是倾斜的,意味着会有部分油气被冲走,倾角越大,能留住的油气就会越小。当这个倾角大于或等于圈闭水流方向一翼的岩层倾角时(r),油气就会全部被冲走。,2 油气富集条件,18,四、必要的保存条件 1、地壳运动对油气藏保存条件的影响 1)地壳抬升,盖层遭受风化剥蚀 盖层封盖油气的有效性受到破坏,油气大部分散失或氧化、菌解,造成大规模油气苗。如西北地区许多地方的沥青砂脉
10、。2)地壳运动产生一系列断层 会破坏圈闭的完整性,油气沿断层流失。如果断层早期开启,后期封闭,则早期断层起通道作用,油气散失;而后期形成遮挡,重新聚集油气,形成次生油气藏或残余油气藏。如勃海湾盆地的“华北运动”。3)地壳运动也可以使原有油气藏的圈闭溢出点抬高,甚至使地层的倾斜方向发生改变,造成油气藏的破坏。,2 油气富集条件,19,2岩浆活动对油气藏的保存条件的影响 高温岩浆会侵入油气藏,把油气烧掉,破坏油气藏。而当岩浆冷凝后,就失去了破坏能力,会在其它因素的共同配合下成为良好遮挡条件。3水动力对油气藏保存条件的影响 活跃的水动力条件不仅能把油气从圈闭中冲走,而且可对油气产生氧化作用。所以在地
11、壳运动弱、火山作用弱、水动力条件弱的环境下有利于油气藏的保存。,2 油气富集条件,20,4圈闭及油气藏,一、圈闭的概念及其度量二、油气藏的概念及其度量,第五章 油气运移、聚集和保存,21,5油气聚集,一、基本规律二、差异聚集规律 原理4点、条件4点、影响因素4点三、油气聚集模式 机理4点(渗滤、排替、渗滤和排替、油气充注)、模式4种,6、油气保存了解,第五章 油气运移、聚集和保存,22,1油气成藏要素,2油气富集条件,1、充足的油气来源;2、有利的生、储、盖组合;3、有效的圈闭;4、必要的保存条件,第六章 油气成藏条件及油气藏类型,1、生;生油岩是油气藏形成的物质基础2、储;储层是油气运移及存
12、储的直接载体3、盖;盖层是油气聚集和保存的必备条件4、运;运移是油气由源岩到圈闭的疏导5、聚:油气在圈闭中积聚成藏过程6、圈;圈闭是油气聚集的地质场所7、保;油气藏能否延续至今的关键因素,23,油气成藏时期是油气成藏研究的难点。如果在一个油气区确定了油气成藏期,就确定了有效圈闭的大致时间范围,即成藏期之前形成的圈闭对油气聚集是有利的,之后形成的圈闭是不利的。,3 油气成藏时间,24,一、据圈闭形成时间确定油气成藏时间-构造演化 油气藏形成时间晚于圈闭形成时间。因此,确定了含油圈闭形成时间就确定了成藏期。在充分考虑压实作用、古地层剥蚀作用和地层欠压实现象的基础上,恢复埋藏史(盆地沉降)和构造演化
13、史(圈闭发育),可以确定圈闭形成时间。正演:从古至今模拟地史上的沉降-沉积过程,逐步恢复地层原始厚度及变化,最终恢复盆地演化过程。反演:回剥法,从已知盆地现状出发,计算各层骨架厚度,反推地史时期原始沉积厚度,恢复盆地原貌。,3 油气成藏时间,25,3 油气成藏时间,回剥法,26,二、根据生油岩主要排烃时间确定油气成藏时间-油气演化 生油层达到主峰期才能大量生成石油并排出,油气藏形成的时间只能晚于主成油期,因此,我们根据各种资料确定主生油期,就确定了油气藏形成最早时间。(古热流史、古地温史),3 油气成藏时间,27,3 油气成藏时间,28,3 油气成藏时间,29,三、根据饱和压力确定油气成藏时间
14、-埋藏深度 认为油藏形成时被气饱和,此时地层压力与饱和压力相等,因此,与饱和压力相当的地层埋藏深度(静水柱压力)所对应的地质年代即为主要成藏期。设某地层油藏的饱和压力为20Mpa;这时从油藏顶面上推2000m恰到B层,可认为油藏是在B层开始沉积时形成。,3 油气成藏时间,30,31,五、流体历史分析法油气成藏时间 1、储层成岩作用与烃类流体运聚关系水岩作用 在成岩过程中,胶结物和自生矿物的形成是水岩作用结果,烃类流体注入储层,随着油气饱和度增加,水岩作用受抑制(如储层中石英次生加大等)或中止(自生伊利石、钾长石的钠长石化等),从油气层至水层的系列样品分析,根据成岩作用,特别是胶结物和自生矿物形
15、成特征的差异可估计油气充填储层的时间。,3 油气成藏时间,32,2、同位素地球化学方法自生伊利石同位素年龄 当烃类充填到储层后,自生伊利石的形成作用就中止了。这样就可以利用自生伊利石同位素年龄来判断油气藏形成时间,即烃类充填储层时间应略晚于自生伊利石同位素年龄。3、流体包裹体法石英次生加大包裹体 流体包裹体(矿物次生加大后,把油或气包裹到里面去)。储层流体包裹体均一化温度(形成包裹体的温度),结合埋藏史和热演化史(古地温状况),确定油气运移成藏期次和时间;4、储层固体沥青油气藏的破坏时间固体沥青是石油蚀变产物。固体沥青反射率反映了烃类流体转变为固体沥青后经历的热历史。利用固体沥青的反射率,结合
16、埋藏史和热演化史可确定油气藏的破坏时间以及次生油气藏成藏时间。,3 油气成藏时间,33,成藏要素的组合多种多样,形成油气藏的类型千差万别;不同油气藏成因、特点不同,勘探和开发方式也不同;掌握油气藏类型对有效的指导油气勘探开发工作意义重大;,人们从不同角度提出了上百种油气藏分类方案。1、按产量大小 高产油藏:100t/d 中产:10-100t/d 低产:2-10t/d 2、按油气藏形态:层状油气藏:油气呈层状分布,如背斜油气藏。块状油气藏:油气呈块状分布,如古潜山。不规则油气藏:分布无一定形态,如断层、透镜体油气藏。3、按烃类组成:油藏、油气藏、气藏、凝析气藏 4、按储集岩性:砂岩、碳酸盐岩、火
17、山岩或变质岩。5、按圈闭成因分类:构造、地层、岩性、水动力、复合。,4 构造油气藏,34,根据圈闭 成因分类:将油气藏分为(1)构造油气藏(2)地层油气藏(3)岩性油气藏(4)水动力油气藏(5)复合油气藏 等五大类。,35,36,一、背斜油气藏 在构造运动作用下,地层发生褶皱弯曲变形,形成向周围倾伏的背斜圈闭。油气在其中的聚集称为背斜油气藏。,因为这类油气藏易发现,所以在油气勘探历史上认识较早“背斜学说”。后来,随油气勘探深入,易于发现的背斜油气藏越来越少,并发现了一些非背斜油气藏。非背斜油气藏的学说。但目前背斜油气藏在油气储量(45%)和产量中仍占居重要位置,并且是油气勘探早期阶段的主要对象
18、。,4 构造油气藏,地壳发生变形和变位而形成的圈闭-构造圈闭。油气在构造圈闭中聚集,就形成了构造油气藏。,37,4 构造油气藏,地壳发生变形和变位而形成的圈闭-构造圈闭。油气在构造圈闭中聚集,就形成了构造油气藏。,1.挤压背斜油气藏2.基底升降背斜油气藏 3.底辟拱升背斜油气藏 4.披覆背斜油气藏 5.滚动背斜油气藏,根据圈闭成因上不同,背斜油气藏又细分为以下五种类型。,38,1、挤压背斜油气藏 成因:由侧向挤压应力为主的褶皱作用而形成的背斜圈闭中的油气聚集。特点:两翼倾角陡,常呈不对称状;闭合高度大,闭合面积小;常伴有断裂。分布:在挤压型盆地的变形带(山前、山间拗陷),我国西部盆地以此类为主
19、。,4 构造油气藏,39,我国酒泉盆地老君庙油气藏:不对称背斜圈闭,面积24km2;隆起幅度800m,长轴/短轴=3:1;南翼倾角20-30度,北翼倾角60-80度;被断层切割;,4 构造油气藏,老君庙背斜油藏综合图,40,2、基底升降背斜油气藏,4 构造油气藏,成因:沉积过程中,由于基底断块热隆升-差异沉降作用而形成的平缓、巨大背斜圈闭的油气聚集。特点:两翼地层倾角平缓,闭合度小,闭合面积大。分布:地台内部坳陷和边缘坳陷中,形成长垣或大隆起带。如大庆长垣,世界上最大的基底升降背斜油气藏加瓦尔油田。,面积:1000km2,倾角最大34度。,41,3、底辟拱升背斜油气藏 成因:地下塑性物质(盐岩
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