油气赋存规律课件.ppt

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1、石油与天然气地质学,第八章 油气赋存规律,含油气盆地,含油气系统,油气成藏组合,油气藏,不同层次的油气赋存环境：,本章内容含油气盆地含油气系统油气成藏组合油气田和油气聚集带目前已知油气的分布规律油气在特定地质环境下的赋存特点,江西省地形图鄱阳湖盆地,1 含油气盆地,四川盆地,新疆及邻区地貌,准噶尔盆地,伊犁盆地,吐鲁番哈密盆地,塔里木盆地,东亚地貌,一、概 述,石油赋存于盆地之中。地貌盆地：四周被山脉或高地所包围的“凹地”；构造盆地：沉积后形成；地层厚度比较均匀；沉积盆地：是一种被沉积物所充填的地壳坳陷，一般有一个或几个沉积中心，沉积物的发育特征明显受盆地的限制。,含油气盆地：地质历史上的沉积

2、盆地，发生过油气生成作用，并运移、富集有商业性油气田。,中国沉积盆地与油气田分布,世界含油气盆地分布,二、含油气盆地的结构和构造,1盆地的结构（1）基底和盖层基底：沉积盆地赖以生存的基础和底盘，按其地壳性质：陆壳、洋壳和过渡壳。“基岩”盖层：位于基底之上的盆地沉积充填物，一般未受变质作用影响。,基底与盖层分别代表不同构造时期和阶段的产物，其间常有显著的构造运动发生。基底先被构造运动所改造，然后再被沉积盖层所覆盖。基底对盖层具有一定的控制作用。基底较老时（Pre），主要由变质程度较深的结晶岩石，因具刚性，其上的盆地规模一般较大，形态近圆形，盖层较薄（2-3km）。而以加里东期以来褶皱为基底的盆地

3、，由于受褶皱带线状延伸的限制，形态多呈长条形，褶皱带较柔软、活动性大，盖层较厚（5-6km），褶皱和断裂也比较剧烈。,（2）周边盆地内沉积物(新)与边界地质体(老)的接触关系。两种基本型式：超覆接触/沉积接触；断层接触。,两种接触关系对盆地的沉积、演化特征具有重要影响：超覆接触坳陷式 断层接触断陷式 两侧分别呈超覆、断层接触断坳式,2、构造盆地内构造单元的划分一般采用三级四分法：,盆地内的一级构造区划是由基底的相对起伏引起的，是盆地构造单元划分的基本单位。二级构造带是由位置相邻的、有一定成联系的三级构造组成，常构成一个复式油气聚集带。,松辽盆地一级、二级构造单元,渤海湾盆地：六大坳陷,渤海湾盆

4、地构造分区（漆家福等，1994）1-盆地边界，2-隆起，3-坳陷内的凸起，4-各单元间的大致界线冀中黄骅临清-东濮辽河渤中济阳,济阳坳陷：惠民、东营、沾化、车镇凹陷，广饶、陈家庄、义和庄等凸起,渤南-孤北洼陷周围油田分布,鄂尔多斯盆地一级构造单元与油气田分布,江汉盆地较小：直接分为亚一级单元潜江凹陷为主,三、含油气盆地的分类,以地球动力学为基础的盆地分类：先据盆地形成时的应力场和重力场划分为四大类：张裂、挤压、剪切和重力环境下形成的盆地，再据盆地所处地壳结构和大地构造位置进一步细分。,分,盆地的分类,（据刘和甫，1983）,裂谷盆地,因岩石圈拉张、减薄、下沉而形成,裂谷初始阶段，地堑形成（东非

5、）,冰岛Thingvellir地堑西缘,扩张中心处，随着裂谷变宽，新洋壳形成，海洋形成。,红海（扩张中心），年轻洋盆，类似于170Ma前的南太平洋。,弧前盆地,亦称岛弧海沟间隙盆地。位于岩浆弧与蛇绿混杂岩组成的增生楔之间。靠近俯冲带一侧常发育挤压褶皱和逆冲断层，靠岩浆弧一侧可出现正断层。,发育在收缩造山带与相邻克拉通之间，与造山带平行，呈狭长带状分布的不对称挠曲盆地。,前陆盆地,走滑断层系中局部拉伸形成的断陷盆地，具有特殊的构造背景和发育过程。盆地二条长边为走滑断层，短边为正断层，形似菱形，形态上可分为S型和Z型。左行左阶雁列式走滑S型，右行右阶雁列式走滑Z型。,拉分盆地,分,形成于5转换拉伸

6、、理想化的早期拉分盆地之三维形态（类比模拟结果）,(Jonathan E.Wu et al，2009),转换斜坡,雁裂状、片段化的侧壁断层,下盘隆起,盆地高地,沉积中心,穿盆走滑断裂带,不对称、负花状构造,渤海湾盆地的构造横剖面冀中坳陷黄骅坳陷渤中坳陷,实例：渤海湾盆地新生代构造变形和动力学过程.Jiafu Qi,et al,2010,渤海湾盆地新生代动力学模式（左上角：渐新世以来东亚板块关系）总体拉张伴有走滑,新生代期间渤海湾盆地动力学剖面模式示意图,1.裂谷盆地 Rift basin因岩石圈拉张、减薄、下沉而形成。在探明储量5亿桶的877个大油田中，31%位于大型裂谷盆地；我国东部松辽、渤

7、海湾等盆地的油气储、产量曾占70%。（1）生烃：烃源岩厚度大、丰度高、分布广、类型多，地热梯度高，生烃条件优越；（2）储盖组合：断陷型-沉积体系规模小，横向变化大、储层类型多。前期-新生古储，断陷期-自生自储，后期-古生新储。（3）运移：沿断层的垂向运移为主要特色，伴以侧向运移；（4）油藏类型：断块、背斜（滚动、基底活动）、岩性油气藏。,四、不同类型盆地的含油气特征,断陷盆地油气藏分布模式,北海-著名的裂谷盆地,维京地堑中部：主要构造单元，地震测线和钻井的位置。此处的轮廓线为近基底白垩系层面的4000m等值线,通过维京地堑中部的NE-SW向区域地震剖面，显示了盆地总体构造样式。（断陷-坳陷，底

8、辟/气烟囱）,2、前陆盆地 Foreland Basin,发育在收缩造山带与相邻克拉通之间，与造山带平行，呈狭长带状分布的不对称挠曲盆地。世界上已在21个前陆盆地内发现石油可采储量7000万t的大油气田。如西加拿大盆地、波斯湾盆地等。（1）发育两套烃源岩系：被动大陆边缘和前陆坳陷型。主要为海相碳酸盐岩、页岩和陆相泥质岩。生油气中心靠近深坳陷一侧，并向克拉通方向迁移；（2）储集体：下部台地相碳酸盐岩，上部陆相碎屑岩（复理石-磨拉石沉积建造）；（3）圈闭类型：逆断层背斜、断层（逆、正）和地层圈闭（靠地台一侧）。,（4）油气分布受圈闭展布控制。在靠近冲断带一侧，主要形成背斜和断层油气藏；在靠近克拉通

9、一侧主要形成砂体上倾尖灭、地层超覆等油气藏。,波斯湾盆地北侧：扎格罗斯山前挤压型盆地（前陆盆地）,3、克拉通盆地 Craton Basin,克拉通-厚层大陆地壳的广大地区。发育其上的沉积盆地称为克拉通盆地，具刚性基底，盖层构造简单、岩相厚度均一，多属陆表海沉积。平面呈圆形、椭圆性，剖面呈碟形。如北美的密歇根、威利斯顿、伊利诺伊等盆地。油气储量约占世界油气储量的1/4（1）烃源岩：-K均有。厚度、有机质类型变化大，部分深埋层系热演化程度很高，多期次生烃；（2）储集层丰富；（3）圈闭类型：以古潜山、基底隆起之上、岩性、背斜等圈闭为主；（4）油气运移：辐射状、长距离、垂向运移；（5）油气田分布：分区

10、性、分层性。,美国威林斯顿盆地麦迪生组灰岩（下石炭）顶部构造与横剖面图（转引自陈发景，1982）盆地平面上呈近圆形1-麦迪生组缺失区,鄂尔多斯盆地东西向构造横剖面示意图在稳定克拉通基底上，-J地层厚度稳定,4.与剪切环境有关的盆地，主要由于沿断层弯曲导致的地壳差异升降形成的同沉积构造，圈闭类型为背斜、断层、地层岩性。,拉分盆地pull-apart basin,a.维也纳盆地断层和盆地充填，显示了盆地边缘的雁行式断裂作用与双沉积中心;b.以一组雁行式断裂为界的不对称、负花状构造。,圣华金盆地西部与圣安得列斯断层（现滑移速率25mm/y）伴生的雁列背斜,上新统下段顶面构造图，1-主要地表构造，2-

11、断层，3-基底，4-油气田,文吐拉盆地N2-Q1沉积和剖面,（据Harding,1974，引自陆克政等，2001）,柴达木盆地：挤压、走滑环境并存构造分布、新生代沉积中心迁移与气田分布,2 含油气系统 Petroleum System,一、概念 含油气系统：由成熟烃源岩、与其相关的油气，及油气从聚集到保存需要的所有基本要素和成藏作用共同组成的油气富集单位。基本要素：烃源岩、储集层、盖层、上覆岩层成藏作用：圈闭的形成和油气的生成、运移和聚集要素和过程须在时、空上互相配置，成藏作用才能发生。,二、含油气系统的组成,形成含油气系统的前提（1）在圈闭形成过程中或其后，有足够数量的油气生成；（2）发育有

12、利的油气运移通道，能使油气以汇聚方式运移到圈闭内聚集而不致逸散；（3）存在容积足够大的系列圈闭，能存贮充注到其中的油气。,一个含油气系统，至少应包括两个子系统：,1生成子系统 烃源岩生烃潜量指数：,通过编制综合SPI图及成熟度图，可圈出有利发育部位。,2运移捕集子系统 运移方式：垂向运移和侧向运移。捕集方式：高阻过充注/正常充注，盖层封闭性好；低阻正常充注/欠充注，盖层封闭性差。构造变形程度和盖层的完整性是衡量油气聚集方式的关键因素，影响着防止油气散失的阻抗。,三、含油气系统的分类利用以下因素的12种不同组合进行分类：充注：过充注、正常充注、欠充注 排烃：垂向、侧向 捕集：高阻、低阻例如：过充

13、注侧向运移高阻含油气系统欠充注垂向运移低阻含油气系统，等,四、描述方法含油气系统具有地层学、地理学和时间性的内容。传统的描述方法一般用“四图一表”进行描述。可靠性等级：(！)已知，()假想，(？)推测,Deer-Boar()含油气系统的埋藏史（据Magoon和Dow，1994）生油时间260-240Ma，关键时刻250Ma,关键时刻（250Ma）Deer-Boar()含油气系统的分布范围（据Magoon和Dow，1994）,关键时刻（250Ma）Deer-Boar()含油气系统的剖面图（据Magoon和Dow，1994）,Deer-Boar()含油气系统事件组合图（据Magoon和Dow，19

14、94）,Deer-Boar()含油气系统的发现的油气田与有效烃源岩相关的油气聚集（据Magoon和Dow，1994）,中国盆地具有多旋回发育与叠置复合发展等特点，简单的“四图一表”难以表现其丰富内涵。故应着眼于地质演化历史来分析。中国含油气系统的特点：多源多灶导致系统的迭置与交叉，多阶段多期生烃、成藏和变动导致系统窜通与油气混生。赵文智等（2000）将中国含油气系统类型分为：单源单(多)灶一期成藏简单含油气系统多源单灶多期成藏复合含油气系统多源多灶多期成藏复杂含油气系统,单源单(多)灶一期成藏简单含油气系统,多源单灶多期成藏复合含油气系统,多源多灶多期成藏复杂含油气系统,含油气系统描述,静态地

15、质要素,动态地质作用,有效烃源岩,输 导 层,储 集 层,盖 层,层 段,门 限,范 围,潜 力,面 断层与不整合,层 产状与几何形态,网 三者与裂隙组合,岩 性,沉 积 相,几何形态,成 岩 相,储集性能,局部(直接),区域(间接),质量(高阻与低阻),油气生成过程,油气运移过程,范围与强度变化,三个关键期与时间,生烃量,初次运移期流体势,流体历史,二次运移期流体势,成因与分布,形成期,几何体积演变,汇 聚 区,成藏期与演变,汇 聚 量,油气成藏过程,圈闭形成过程,输导层产状,建立组合关系,保存期作用演变,关键时刻要素组合,含油气系统划分,有利靶区与目标,(据赵文智，1998),五、若干关键

16、问题,含油气系统的边界区域盖层大型岩性与地层尖灭终止线大型构造隆起脊线封闭性断层含油气系统划分的依据流体交换运动单元资源预测评价的有效单元源岩，封盖+流动交换,准噶尔盆地及邻区下石炭统烃源岩分布(何登发等，2010),目前已发现五彩湾、石西、克拉美丽、克拉玛依二/四/六井区、车排子等多个油气田发育区域展布的C1滴水泉组、C2巴塔玛依内山组两套有效烃源岩,分别为油、气源岩和气源岩上石炭统巴塔玛依内山组火山岩是主要的储集体,准噶尔盆地石炭系烃源岩分布与含油气系统,形成了C1d-C()和C2b-C2b(!)两套含油气系统，它们覆盖整个盆地。中侏罗世晚期-晚侏罗世和新近纪以来的构造活动导致石炭系圈闭的

17、形成、改造与最终定型。不同构造单元后期演化历史的差异导致了石炭系含油气系统在平面分布上的差异。,(何登发等，2010),3 油气成藏组合（Play）,一、定义P.Allen（1990）：油气成藏组合是勘探家对一系列地质因素储层、盖层、油气的充注、圈闭及上述四因素在时间匹配上的有效性如何结合起来在盆地的特定地层内形成油气聚集的模式。因此，成藏组合是一组未经钻探、拥有共同的储层、区域盖层和油气充注系统的远景圈闭和未发现的油气藏。,M.Robert（1997）：油气成藏组合是含油气系统的基本组成部分，由共同的地质特征储层、盖层、圈闭、时间匹配和运移与共同的工程特征位置、环境、流体和流动性质相结合而成

18、。,P.Allen(1990)：成藏组合的实例，圈闭：形成于J3的不整合和断层圈闭，油气成藏：J3生油岩在E生成油气的注入。每个成藏组合只有一个储层，一般对应一个生油层，其分布不完全受构造带的控制。某个成藏组合有可能在各个构造带分布，而每个构造带也可能有多个成藏组合。,二、油气成藏组合的研究内容1、初步划分 层序划分及其构造或地理分区、含油气系统划分。2、基本控制因素分析（1）成熟烃源岩分析及相应等值线图编制（2）沉积相分析及相图编制（3）储集相带分析（4）区域盖层评价对(2)、(3)、(4)叠合分析可得成藏组合的可能分布。（5）对构造图和成藏组合可能分布图进行综合分析，可得成藏组合圈闭分布,

19、（6）对残余厚度图、典型构造发育剖面和运移通道进行分析，建立油气运聚模式（7）烃类生成、排烃与圈闭形成的配套史分析（8）油气保存条件分析3、对原划成藏组合进行重新厘定，划分次级成藏组合（subplay）4、成藏组合综合分析 与第2项反馈进行，如成藏组合的油气富集分布规律分析，成藏组合边缘概率计算，编制成藏组合综合图（play summary map）和评价成藏组合资源，分析成藏组合的风险（地质、工程、经济、政治等风险）,三、地质评价的主要内容1、储层特征与储层物性预测2、盖层封闭性能评价3、断层封闭性能评价4、成藏组合层次的构造分析与圈闭地质评价5、油气性质、组分特征及预测6、关键控制因素分析

20、,油气成藏组合综合图应标出所有可能控制最佳选择区内油气聚集的地质要素，如生、储、盖、圈等。,油气成藏组合综合图示意图（据White,1988）,塔北隆起中段石炭系沉积楔形体油气成藏组合分布模式“下部砂砾岩”油气成藏组合；“中部双峰灰岩”油气成藏组合；“上部砂岩”油气成藏组合,塔北隆起中段石炭系“东河砂岩”油气成藏组合综合图,准噶尔盆地石炭系油气成藏组合特征,建立的3种成藏模式,准噶尔盆地石炭系火山岩油气藏：9类,(何登发等，2010),以储集体为基础，石炭系内发育C2火山岩风化壳、C2火山岩内幕、C1砂砾岩与C2砂砾岩4 类油气成藏组合。第1 类为已建立的成藏组合，后3 类为概念型成藏组合。(

21、何登发等，2010),4 油气田和油气聚集带,一、油气田 Oilfield/Gasfield1、概念受单一、局部构造单元所控制的同一含油气面积内所有油藏、气藏、油气藏的总和。,2、分类（目前尚无统一方案）张厚福等（1999）砂岩：背斜型、单斜型、刺穿接触型、不规则带状、古潜山型碳酸盐岩：大型隆起、裂隙型、生物礁型、古潜山型,陈荣书等（1994）构造型：背斜、断块油气田 地层型：不整合、岩性油气田 复合型：盐（泥）丘型、礁型、潜山型、侧向叠置型复合油气田柳广弟等（2009）构造型、地层型、岩性型和复合型。,渤海湾盆地油气藏组合剖面模式油气藏类型：地层超覆、滚动背斜、扇三角洲、砂岩透镜体、古潜山油

22、气藏、砂岩上倾尖灭、披覆背斜、平缓背斜、粒屑灰岩、古潜山断块、断块、地层不整合,与古潜山有关的油田分布模式（据华北石油会战指挥部，1978）油气藏类型：1.潜山，2.潜山上被断层切割的压实背斜，3.浅层背斜和断层，4.断阶或逆牵引，5、6.地层退覆，7.潜山上方的压实背斜，8.岩性,图例9.油藏 10.砂岩 11.砾岩 12.灰岩,准噶尔盆地油气田分布,(据何登发等，2010),二、油气聚集带 petroleum accumulation zone 1、概念油气聚集带：受一定区域地质条件（包括构造和沉积）控制的油气田带（群），其中各油气田具有相似的地质构造特征或相似的沉积条件和油气藏形成条件（

23、陈荣书等，1994）。油气聚集带：成因联系紧密、演化相近、气源基本相同、横向上彼此毗邻、受相似地质因素控制的若干油气田的组合体（戴金星等，1997）。油气聚集带：同一个二级构造带中，互有成因联系、油气聚集条件相似的一系列油气田的总和（张厚福等，1999）。,川东隔挡式褶皱背斜型气聚集区、气聚集带川南低缓褶皱背斜气聚集区、气聚集带川西低陡一低缓背斜型气聚集区、气聚集带一威远一磨溪穹窿背斜型气聚集带一川中低平构造气聚集带（戴金星等，1997）,四川盆地气田分布与气聚集带的关系,2、主要类型（1）构造型油气聚集带背斜型油气聚集带挤压背斜油气聚集带：褶皱强烈，闭合度大，延伸长，如波斯湾扎格罗斯山前带，

24、蕴涵了巨大的油气储量。长垣型油气聚集带：长垣巨大、狭长的宽缓背斜带，如松辽大庆长垣、乌拉尔伏尔加盆地、沙特加瓦尔长垣。披覆背斜型油气聚集带：发育在大型隆起及凸起周缘，继承性好，我国东部盆地十分发育，如济阳坳陷沾化凹陷的孤岛-孤东-垦西油气聚集带。逆牵引背斜型油气聚集带：一般见于同生断层的下降盘，如济阳坳陷东营凹陷的胜坨-永安镇油气聚集带。,扎格罗斯山前带,大庆长垣,断裂型油气聚集带断块型油气聚集带：断层全部或部分封闭其中的油气。同生正断层逆牵引背斜型油气聚集带：下倾方向为油源区，下降盘砂层多、厚度大，圈闭形成早，断层可作为通道，也可封闭油气，故油气常较富集。如墨西哥湾、尼日尔三角洲、渤海湾盆地

25、等。同生逆断层挤压背斜型油气聚集带：上升盘常发育挤压型背斜或鼻状构造，如柴达木盆地西南的阿拉尔逆冲断层，3个背斜型圈闭，2个聚集有油。,尼日尔三角洲生长断裂及滚动背斜油田分布（转引自王燮培等，1991）1-同向正断层，2-反向正断层，3-油田,柴达木盆地南部阿拉尔同沉积逆断层带简图(a)与跃进2号油田平面(b)和剖面图(c)(据宋廷光、王燮培，1993）1-古生界，2-地面褶皱，3-逆冲断层，4-同沉积逆断层，5-压扭性同沉积逆断层，6-油田，7-圈闭，8-含油面积，9-钻井,逆冲断裂型油气聚集带：尤其是前陆盆地中发育的褶皱冲断层带位于生油区内，可在背斜和断层型圈闭内聚集丰富的油气。如落基山东

26、侧的怀俄明犹他逆冲断裂带（犁状断层，水平位移大），已发现了数十个油气田。,美国怀俄明州逆冲断裂带、佩因特雷泽瓦尔油田东西向剖面（据Lamb，1980）,底辟型油气聚集带,过滨里海盆地南西-北东向地质剖面图（据Effimov，2001）,德克萨斯州东南部的盐丘型油气聚集带（据莱复生，1967）渐新统佛里奥组上部和中部的等厚线，阴影部分为产油盐丘,（2）地层岩性型油气聚集带潜山型油气聚集带超覆尖灭型油气聚集带地层不整合型油气聚集带生物礁型油气聚集带砂岩透镜体型油气聚集带,生物礁型油气聚集带,瑞姆彼-圣阿尔伯达线状礁带油田分布及剖面图（据Gussow，1951）,5 目前已知油气的分布规律,世界上已

27、知油气储量在层位、区域和深度方面存在明显的不均一性一油气在层位上的分布震旦系第四系均有原生油气藏，但分布极不均匀。全球范围内，石油以中、新生界为主，占90以上，且中生界占优势，依次为K、R、J。天然气则以中、古生界为主，占总储量的90，依次为K、P、R。原因：不同地质时期构造活动强度、沉积幅度、热流分布、油气生成等方面的差异。,二油气在地域上的分布集中分布在含油气盆地内。1、不同级别油气田储量分布据Riva(1988)统计，自1860年以来，发现的油气田超过4万个。其中储量在0.5亿桶以上的1300个大油气田尽管仅占总数的3.25，却占有已探明储量的95。特大油气田(储量50亿桶)：37个，储

28、量占51巨型和特大型油气田(5亿桶)：约300个，储量占80,自1853年2007年间，发现油气储量超过5亿桶油当量的大油气田为945个，约占全球40%的石油储量，分布在27个国家或地区，主要位于中东波斯湾和俄罗斯西西伯利亚。天然气储量超过1000亿立方米的气田有138个；储量超过1万亿立方米的超巨型气田有41个。,（据邹才能等，2013）,发现高峰：1960-70s,2、盆地/盆地带中的储量分布Halbouty(1984)：世界上沉积盆地达600个以上，已在160余个盆地内发现了4万个油气田。发现最终可采储量50亿桶的盆地有25个，仅占盆地数的4.2%，却集中了世界可采储量的90。含油气盆地

29、存在于现代地壳的巨大沉降带。按Klemme 和Ulmishek（1991）方案，有北方大陆带、特提斯带、南方大陆带、太平洋带。,世界油气盆地带及主要油气盆地分布略图（据Klemme&Ulmishek,1991）1-太平洋带，2-南方大陆(冈瓦纳)带，3-北方大陆带，4-特提斯海带，5-大型含油气盆地，6-中等含油气盆地,25个大油气盆地：北方大陆带、特提斯带分别占11个和9个。原始石油储量：北方大陆带、特提斯带分别占23、68。原始天然气储量：北方大陆带、特提斯带分别占30、6570。,至2008 年底,全球共发现大油气田951 个，其储量占全球发现储量的50%以上。主要分布在中东波斯湾、西西

30、伯利亚等富油气区,如波斯湾地区发现的大油气田数超过200 个。主要盆地类型：被动大陆边缘(341 个,占35.85%)；大陆裂谷(283 个,占29.76%)；大陆碰撞边缘(182 个,占19.14%)，等。,形成上述集中分布的原因特提斯带：经历了3次大的张、合周期交替，形成了多套有利的生储盖组合。在海进、海退层序中广泛发育储集性能良好的储集体，于N褶皱形成巨大圈闭，油气得以富集。虽面积不大，但层系齐全。北方大陆带：多为Pre基底上形成的稳定沉积盆地，海相沉积一般较薄，以中、新生代海相、海陆过渡相为主，且新生代大多欠发育。有机质类型除S、JK1海相普遍发育外，其它层序，特别是C3P1、K1K2

31、则以、型和煤占优势，气源岩更为发育，天然气分布更丰富。,3、储量在古、今纬度上的分布现今：96的油气储量集中于北半球，其中石油富集于北纬2436带，天然气则更富集于北纬6070带。,Pz1、Pz2、Mz、Kz时期：油气按古纬度分布表现为向北迁移的趋势,地壳中油、气沿古纬度的分布及随时间向北迁移的模式图（1-油，2-气）,三、油气在深度上的分布特征1、石油储量的深度分布特征Garner(1971)曾对546个大油田的储量（约720亿吨）按深度进行过统计，发现48%的储量位于浅部储层（埋深1524 m），95的储量位于埋深3048m的浅中部储层，3000m的深部储层拥有的石油储量不足5。随着油气勘

32、探的深入，深部储量可能会有所增加，但中浅部占优势的格局不会改变。,2、天然气储量的深度分布天然气储量的深度分布比较宽泛，有人甚至预测，在1015km深度带可能是天然气的另一个富集带。就目前已探明的大气田而言，绝大多数天然气储量（88.7）分布在3000m的深度区域内，30005000m范围内的储量占10.5。随着深部油气勘探的增多，深部天然气储量所占有的比例将越来越高。例如：鄂尔多斯盆地古生界天然气，埋深多在3000m以上。,四天然气分布的广泛性 原因：成气母质广泛；成气阶段更广；活动性比石油大；保存条件严格。,（1）成气母质广泛。石油主要来源于有机物质，且母质以、型干酪根（腐泥型有机质）为主

33、；天然气虽然主要形成于腐殖型有机质，但在腐泥型有机质内同样也可形成，即、型干酪根都可形成天然气；天然气类型多种多样，既有生物成因气、油型气，又有煤型气。同时，某些天然气还可由无机质形成，如岩石分解形成的气、地幔和深部地壳来源的气等。,（2）在几乎任何一个成岩阶段均可形成。石油主要形成于深成作用阶段，由催化降解裂解作用引起，而天然气的形成则贯穿于成岩、深成、后成直至变质阶段的始终；成岩作用早期：主要形成生物成因气；成岩作用中、晚期：腐泥型有机质一般可形成油型气。后者包括石油伴生气、凝析气和裂解气；煤型气的形成：伴随着煤化作用过程中的四次煤化跃变，出现生气高峰。,（3）活动性强 与石油相比，天然气

34、的分子小，黏度低，面临同样大小的毛细管时，遭遇的毛细管阻力小，容易运移；天然气在水中的溶解度明显大于石油，比石油更易溶解于水，可以水溶状态运移，减少了毛细管效应；天然气分子小，容易在范德华力的作用下发生分子扩散，驱使天然气更为分散。,（4）保存条件严格在同样的油、气柱高度下，气柱的浮力更大，故封闭气层更加不易。一个盖层对石油是很好的盖层，对气不一定有效；气藏比油藏更难保存，原生气藏形成后往往要发生多期次的调整，破坏和重新成藏，故常有“晚期成藏”之说。,五、油-气-煤-铀在沉积盆地的共存成藏具有普遍性,石油、天然气、煤炭、砂岩型铀矿：空间分布复杂有序、含矿层位联系密切、成藏-定位时期相同或相近、

35、赋存环境和成藏(矿)作用有机相关，具有同存共荣的特点和统一的地球动力学背景。,（据刘池阳，2007）,世界已探明的砂岩型铀矿床：82与油气、煤田同盆共存中-东亚能源矿产成矿域：有28个盆地多种能源矿产共存富集，分布有数十个特大型油、气田、煤田和砂岩型铀矿。,（据刘池阳，2007）,鄂尔多斯盆地：面积25万km2，多能能源矿产典型共存。石油T3y+J1-2y：地质资源量73.5亿吨，可采资源量17.2亿吨。天然气O1m+C-P：地质资源量4.7万亿方，可采资源量2.9万亿方。煤C-P+J：埋深小于2000m的煤炭资源总量为19765亿吨，占全国43.1%。砂岩型铀矿J2z：盆地东北部（世界级）、

36、西北缘、南部。其形成与油气的还原作用关系密切。“南油、北气、满盆煤、三边铀”。,部分资料据国土资源部，2009，新一轮全国油气资源评价成果,目的：培养综合分析石油地质问题的能力，应能从生、储、盖、圈、运、藏等方面进行分析。,6 油气在特定地质环境下的赋存特点*,一、成烃坳陷与油气富集的关系成烃坳陷：盆地内分布着成熟烃源岩的深坳陷区（生烃灶Hydrocarbon kitchen）。确定成烃坳陷是否存在及其位置，对油气勘探十分重要。“源控论”,东营凹陷生烃灶与油田分布关系密切,1-地层剥蚀线，2-生烃强度等值线，106t/km2，3-油田,二次生油,初次生油,埋 深,距 今（Ma）,古,今,二次成

37、烃,t1,t2,二次生烃某一烃源岩进入生烃门限开始生烃后，因构造抬升作用，使其位于生烃门限以上，生烃作用停止。后来该地区再次沉降，该烃源岩进入新时期的生烃门限内，若烃源岩未被完全破坏、生烃潜力未枯竭，而导致的再次生烃。,东濮凹陷东部 前参2井,以沙三3段为例，东营早期进入生烃门限馆陶中期二次生烃,（据王震亮等，2008）,二、三角洲、水下扇等沉积与油气聚集的关系以三角洲沉积为例，分析如下：（1）整个三角洲沉积体系构成了一个巨大的生储盖组合：前三角洲生；三角洲前缘储；平原盖；（2）三角洲体系内能形成巨大的烃源岩体：特别是前三角洲区是有机质和矿物质的汇聚地，为各种生物的大量繁殖提供了丰富的营养物质

38、；（3）地壳活动性较大，沉积速率高，常见的欠压实泥岩热导率低，成为隔热层，引起地温梯度升高，有利于有机质的保存和热成熟、生烃；,（4）发育多种类型的良好砂体，如分流河道砂、河口坝砂、三角洲前缘砂等；（5）同生正断层发育，具有良好的输导油气能力，为充分排烃、就近聚集创造了有利条件；（6）砂岩、泥岩在纵、横向上的频繁交替易形成地层超覆、岩性尖灭等圈闭，巨厚的超压泥岩与同生断裂联合，可形成底辟构造、滚动背斜等多种聚油气圈闭。,三、断层与油气运移、聚集的关系断层既能作为运移通道输导油气，又能遮挡油气形成圈闭，作用复杂；断层活动时对其两侧流体的势均衡状态起破坏作用，起着明显的通道作用；断层输导流体的能力

39、和持续时间在很大程度上受控于断层的性质、两侧岩性的接触关系、断层泥和断层角砾岩是否存在、断裂发生的时间等多重因素；,断层作为输导通道的时间是有限的、有条件的，一旦通道闭合或堵塞，即成为良好遮挡，断层的遮挡作用应更经常、更普遍；因此，只有从动态演化角度，才能正确认识断层的双重角色。,四、不整合面与油气生成、运移、聚集的关系（1）不整合代表的抬升之后，如果发生超补偿，不整合面下烃源岩的生烃潜力尚未枯竭时，可二次生烃，新增油气源，且与晚期运移、成藏在时、空上相匹配，可在一定程度弥补原生油气被破坏的影响；（2）不整合代表的地壳抬升使得其下伏岩石遭受风化侵蚀和溶解淋滤，极大改善储层的物性，甚至能将非储层

40、改造成储层；,（3）不整合是良好的油气输导层，能在不连续型烃源岩和储层之间架设桥梁；（4）区域不整合是地层、岩相的突变界面，不整合面又可作为遮挡面，可形成多种与不整合有关的油气藏和油气聚集带，如潜山带、滨岸油气藏带等。,五、蒸发岩与油气运移、聚集的关系（1）常与生油岩共存（封闭半封闭微咸水沉积）；（2）是极好的盖层；（3）蒸发岩发育区与不发育区之间的过渡区，是礁、砂坝、粒屑灰岩发育的有利地带，常位于生、储、盖层指状交叉处，是油气聚集的有利地带；（4）蒸发岩具较强可塑性和流动性，可形成各种与塑性流动有关的圈闭，成为油气聚集的良好场所。,江汉盆地渐新世早-中期（潜江组四段）盐湖沉积分布(a)与NW

41、-SE向岩性剖面图（据江继刚，1981）,复习思考题,1、不同层次的油气赋存环境（盆地、含油气系统、成藏组合、油气藏）。2、不同类型盆地内油气富集的规律。3、划分含油气系统的依据和方法。4、油气成藏组合的概念和研究内容。5、油气田和油气聚集带的概念（传统习惯）。6、目前已知油气在时间、空间上的分布规律。7、天然气在分布上比石油更广泛的原因何在？8、油气在特定地质环境下的赋存特点（生烃、圈闭形成、运移成藏），如：地层不整合、断层、三角洲沉积。,以后在实际工作中，遇到具体地质问题，善于用本课程学过的理论和知识体系进行分析从而（较快）转化为解决油气地质学实际问题的具体能力。“授人以鱼，不如授之以渔。授人以鱼只救一时之急，授人以渔则可解一生之需。”（老子）,谢谢你们！,