圈闭和油气藏

1、第一节第一节 圈闭与油气藏的概念圈闭与油气藏的概念 一、圈闭一、圈闭1.1.圈闭的概念圈闭的概念 圈闭：适合于油气聚集形成油气藏的场所，圈闭：适合于油气聚集形成油气藏的场所，由三个部分组成（圈闭的三要素）：由三个部分组成（圈闭的三要素）：储集层储集层盖层盖层遮挡条件遮挡条件? ?盖层本身的弯曲作为遮挡盖层本身的弯曲作为遮挡 断层遮挡（封闭）断层遮挡（封闭）岩性变化遮挡（封闭）岩性变化遮挡（封闭）地层不整合遮地层不整合遮挡挡遮挡条件遮挡条件2.2.圈闭的度量圈闭的度量 溢出点：溢出点：油气充满圈油气充满圈闭后，开始流出的点闭后，开始流出的点闭合面积：闭合面积：通过溢出点的储层顶面构造等高通过溢出

2、点的储层顶面构造等高线所圈出的面积。也称为圈闭的面积。线所圈出的面积。也称为圈闭的面积。闭合高度：闭合高度：圈闭的圈闭的最高点与溢出点之间最高点与溢出点之间的海拔高差的海拔高差 构造幅度：构造幅度：以区域倾斜面为基准以区域倾斜面为基准。闭合度：闭合度： 以水平面（海拔）为基准以水平面（海拔）为基准背斜圈闭的溢出点闭合度背斜圈闭的溢出点闭合度断层圈闭的闭合面积，一断层圈闭的闭合面积，一般情况下，按断层线与储般情况下，按断层线与储集层顶面等高线相闭合时集层顶面等高线相闭合时所圈定的面积计算。所圈定的面积计算。C点为溢出点，则等高线CD与断层线BD和AC所圈定的面积为其闭合面积。C点与闭合面积内最高

3、点的高差为其闭合高度。但是，若根据资料说明断层两侧系渗透性岩层相遇，A点为溢出点，此时断层圈闭的闭合高度和闭合面积就都相应变小了。假如断层面本身不封闭，不可能形成圈闭。a 完全封闭完全封闭c 不封闭不封闭b 部分封闭部分封闭岩性圈闭的溢出点与闭合度岩性圈闭的溢出点与闭合度溢出点溢出点岩性尖灭线岩性尖灭线 一旦有足够数量的一旦有足够数量的油气进入圈闭油气进入圈闭，充满圈闭或占据圈闭的一部分，便充满圈闭或占据圈闭的一部分，便可形成可形成油气藏油气藏 圈闭具备储藏油气的能力圈闭具备储藏油气的能力 但但圈闭中不一定都有油气圈闭中不一定都有油气注意注意: :空圈闭空圈闭二、油气藏二、油气藏1.油气藏的概

4、念油气藏的概念油气藏油气藏:单一圈闭单一圈闭中的油气聚集，具有统一的中的油气聚集，具有统一的压力系统，统一的油（气）水界面压力系统，统一的油（气）水界面 “单一圈闭单一圈闭” ： 单一要素控制、单一要素控制、 单一的储集层、单一的储集层、统一的压力系统、统一的压力系统、 统一的油气水界面统一的油气水界面2.油气藏中油气水分布油气藏中油气水分布（1）油气藏：）油气藏：气在上，油居中，水在下气在上，油居中，水在下油气界面、油水界面油气界面、油水界面（2）油藏：）油藏：油在上，水在下油在上，水在下油水界面油水界面（3）气藏：）气藏：气在上，水在下气在上，水在下气水界面气水界面3.3.油气藏的度量油气

5、藏的度量 (1)含油边界与含油面积含油边界与含油面积 外含油边界：外含油边界：油水界面油水界面与储层顶面的交线与储层顶面的交线 内含油边界内含油边界: :油水界面与油水界面与储层底面的交线储层底面的交线 含油面积：含油面积：含油外边含油外边界围成的面积界围成的面积 3.3.油气藏的度量油气藏的度量 (2)油气柱的高度：油气柱的高度：油水油水界面至油藏最高点的垂直界面至油藏最高点的垂直距离距离 (3)充满系数：充满系数：含油面积与闭含油面积与闭合面积（圈闭面积）的比值。合面积（圈闭面积）的比值。或油气柱高度与闭合高度的比或油气柱高度与闭合高度的比值值 （4 4）边水和底水）边水和底水边水：边水：

6、 只分布在内含油边界以外的水只分布在内含油边界以外的水底水：存在于整个油层底部的水底水：存在于整个油层底部的水第二节第二节 油气藏形成的基本条件油气藏形成的基本条件生、储、盖、圈、运、保生、储、盖、圈、运、保 石油地质学研究的基本问题石油地质学研究的基本问题油气成藏要素油气成藏要素油气富集条件油气富集条件油气藏形成油气藏形成的基本条件的基本条件油气来源的两个不同层次油气来源的两个不同层次：盆地层次：生油条件、排烃条件盆地层次：生油条件、排烃条件圈闭层次：圈闭层次：生油条件、排烃条件、运移条件生油条件、排烃条件、运移条件一、充足的油气来源一、充足的油气来源1. 1. 有效的烃源岩有效的烃源岩(

7、(优越的生排烃条件优越的生排烃条件）（1 1）烃源岩的规模大）烃源岩的规模大面积大、层数多、厚度大面积大、层数多、厚度大世界大型含油气盆地烃源岩发育情况世界大型含油气盆地烃源岩发育情况盆地面积盆地面积（万km（万km2 2）时代时代厚度（m）厚度（m）波斯湾波斯湾240240J3、K2、E3、N1J3、K2、E3、N11000400010004000油541油54128个28个西西伯利亚西西伯利亚230230J3、K1J3、K150010005001000油60油608个8个墨西哥湾墨西哥湾110110 J3-N1 J3-N11000200010002000油53油531个1个马拉开波马拉开波

8、8.58.5K-NK-N20002000油73油732个2个伏尔加乌拉尔伏尔加乌拉尔6565D-P1D-P1200-500200-500油43油432个2个锡尔特锡尔特3535K-EK-E1000200010002000油40油404个4个北海北海6262C3、J、E、NC3、J、E、N油34油344个4个尼日尔河三角洲尼日尔河三角洲6 6E E1000-20001000-2000油27油276个6个西内部西内部6060、C、P、C、P2004002004001个1个松辽松辽2626K K500-1000500-10001个1个渤海湾渤海湾2525E E1000-15001000-15001个

9、1个盆地名称盆地名称烃源岩烃源岩油气油气储量储量特大油特大油气田气田q烃源岩的面积烃源岩的面积生烃凹陷面积的大小生烃凹陷面积的大小q烃源岩的厚度烃源岩的厚度生烃凹陷的持续时间生烃凹陷的持续时间q烃源岩的层数烃源岩的层数地壳运动的周期性地壳运动的周期性 和沉积的旋回性和沉积的旋回性地质上：具有面积大和持续时间长的地质上：具有面积大和持续时间长的生生烃凹陷烃凹陷的盆地往往具有好的油气源条件。的盆地往往具有好的油气源条件。（1 1）烃源岩的规模大）烃源岩的规模大面积、层数、厚度面积、层数、厚度1. 1. 有效的烃源岩有效的烃源岩( (优越的生排烃条件优越的生排烃条件）（2 2）烃源岩的质量高）烃源岩

10、的质量高 丰度高、类型好、成熟度适中丰度高、类型好、成熟度适中 阿尔伯达盆地烃源岩有机质原始含量高达阿尔伯达盆地烃源岩有机质原始含量高达30%-40%30%-40%、藻类、藻类（2 2）烃源岩的质量高）烃源岩的质量高 丰度高、类型好、成熟度适中丰度高、类型好、成熟度适中 阿尔伯达盆地烃源岩有机质原始含量高达阿尔伯达盆地烃源岩有机质原始含量高达30-40%30-40%、藻类、藻类波斯湾盆地侏罗系碳酸盐岩的有机碳含量达波斯湾盆地侏罗系碳酸盐岩的有机碳含量达3-5%； 形成了加瓦尔大油田；形成了加瓦尔大油田；松辽盆地白垩系青山口组有机碳含量高达松辽盆地白垩系青山口组有机碳含量高达2%2%以上，以上，

11、 形成了大庆油田。形成了大庆油田。渤海湾盆地下第三系沙河街组烃源岩的有机碳含量渤海湾盆地下第三系沙河街组烃源岩的有机碳含量 也高达也高达2%左右左右 （3 3）烃源岩的排烃条件好）烃源岩的排烃条件好 烃源岩的有效排烃厚度烃源岩的有效排烃厚度 有效排烃厚度：有效排烃厚度：上、上、下距储层各下距储层各14m(14m(共共28m)28m)阿尔及利亚的例子阿尔及利亚的例子（3 3）烃源岩的排烃条件好）烃源岩的排烃条件好 烃源岩的有效排烃厚度烃源岩的有效排烃厚度 东营凹陷下第三系东营凹陷下第三系（3 3）烃源岩的排烃条件好）烃源岩的排烃条件好 烃源岩层系的岩性组合影响排烃效率烃源岩层系的岩性组合影响排烃

12、效率q单纯块状厚层砂岩，或单纯块状厚层泥岩单纯块状厚层砂岩，或单纯块状厚层泥岩发育区对石油聚集是不利的发育区对石油聚集是不利的q只有在砂岩百分比在只有在砂岩百分比在2020-60%-60%，即砂岩单，即砂岩单层厚层厚10-15m10-15m，泥岩单层厚，泥岩单层厚30-40m30-40m，二者呈，二者呈略等厚互层的地区，砂泥岩接触面积大，略等厚互层的地区，砂泥岩接触面积大，最有利石油聚集。最有利石油聚集。 2 2有利的运移条件有利的运移条件q盆地盆地构造格局：研究的目标是否处在有利的构造位构造格局：研究的目标是否处在有利的构造位置上：凹中隆、斜坡带、古隆起置上：凹中隆、斜坡带、古隆起q距生油中

13、心的距离：越近越好距生油中心的距离：越近越好q是否有有利的运移通道连通是否有有利的运移通道连通q是否处在有利的运移方向上是否处在有利的运移方向上q目标与生油中心之间有无阻挡油气运移的封隔体目标与生油中心之间有无阻挡油气运移的封隔体q生储盖组合：地层剖面中生储盖组合：地层剖面中烃源层、储层和盖层烃源层、储层和盖层配置关系配置关系1 1生储盖组合的类型生储盖组合的类型 q空间上的组合空间上的组合二、有利的生储盖组合配置关系二、有利的生储盖组合配置关系 正常式正常式顶生式顶生式自生自储自盖式自生自储自盖式侧变式侧变式正常式正常式烃源层在下，储集层居中，盖层在上烃源层在下，储集层居中，盖层在上正常式（

14、下生上储式）生储盖组合正常式（下生上储式）生储盖组合顶生式生储盖组合：顶生式生储盖组合：烃源层与盖层在上，储集层在下烃源层与盖层在上，储集层在下顶生式顶生式互层式：烃源层与储集层交互沉互层式：烃源层与储集层交互沉积，烃源层同时也是盖层积，烃源层同时也是盖层自生自储自盖式生储盖组合：自生自储自盖式生储盖组合：烃源层、储集层、盖层属同一套地层。烃源层、储集层、盖层属同一套地层。某些碳酸盐岩裂缝性油藏、某些碳酸盐岩裂缝性油藏、泥岩中的砂岩透镜体储油等泥岩中的砂岩透镜体储油等自生自储自盖式自生自储自盖式侧变式生储（盖）组合：侧变式生储（盖）组合：由岩性岩相的横向变化而导致生储盖层在横向上组合由岩性岩相

15、的横向变化而导致生储盖层在横向上组合多发育在生油凹陷的斜坡带，三角洲沉积相等多发育在生油凹陷的斜坡带，三角洲沉积相等烃类最佳运聚区烃类最佳运聚区域域侧变式侧变式新生古储：新生古储：较新烃源岩生成的油储集在较老的储集层中较新烃源岩生成的油储集在较老的储集层中古生新储：古生新储：较老烃源岩生成的油储集在较新的地层中。较老烃源岩生成的油储集在较新的地层中。自生自储：自生自储：烃源层与储集层为同一时代地层烃源层与储集层为同一时代地层q时间上的组合时间上的组合2 2生储盖组合的有效性生储盖组合的有效性q互层式的生储盖组合对油气聚集是最有利的互层式的生储盖组合对油气聚集是最有利的q侧变式的组合有效性不如互

16、层式侧变式的组合有效性不如互层式q透镜状的自生自储自盖式组合，缺乏砂岩体，总透镜状的自生自储自盖式组合，缺乏砂岩体，总体排烃条件差体排烃条件差三、有效的圈闭三、有效的圈闭q圈闭形成时间与区域性油气运移时间的关系圈闭形成时间与区域性油气运移时间的关系q圈闭距油源区的距离圈闭距油源区的距离q圈闭位置与油气运移主方向的关系圈闭位置与油气运移主方向的关系q水动力强度与流体性质对圈闭有效性的影响水动力强度与流体性质对圈闭有效性的影响 有效的圈闭：有效的圈闭：指具备良好的油气成藏条件的指具备良好的油气成藏条件的圈闭圈闭 1.1.圈闭形成时间与区域性油气运移时间的关系圈闭形成时间与区域性油气运移时间的关系q

17、只有在最后一次油气区域性运移之前或同时只有在最后一次油气区域性运移之前或同时形成的圈闭才是有效的圈闭形成的圈闭才是有效的圈闭2 2圈闭距油源区的距离圈闭距油源区的距离q圈闭距油源区越近，其有效性越高圈闭距油源区越近，其有效性越高 v油源的充足程度油源的充足程度v油气运移通道的通畅程度油气运移通道的通畅程度“源控论源控论”在陆相盆地中，在陆相盆地中，油气主要围绕生油气主要围绕生油凹陷周围分布油凹陷周围分布3 3圈闭位置与油气运移优势方向的关系圈闭位置与油气运移优势方向的关系q位于油气运移优势方向上的圈闭较其他位于油气运移优势方向上的圈闭较其他方向上的圈闭更为有效方向上的圈闭更为有效 v盆地构造格

18、局盆地构造格局v优势输导体系优势输导体系v水动力条件水动力条件优势运移方向优势运移方向v盖层底面构造形态盖层底面构造形态4 4水动力对圈闭有效性的影响水动力对圈闭有效性的影响 q与水动力强度有与水动力强度有关关q与流体性质有关与流体性质有关v水压梯度水压梯度(i)的高低反的高低反映水动力的强弱映水动力的强弱油水界面的倾角：油水界面的倾角：气气-水界面的倾角水界面的倾角:q稳定的水动力环境对圈闭中油气的聚集有利，稳定的水动力环境对圈闭中油气的聚集有利，强烈的水动力对油气聚集不利强烈的水动力对油气聚集不利q在相同的水动力条件下，对气有效的圈闭在相同的水动力条件下，对气有效的圈闭对油不一定有效对油不

19、一定有效4 4水动力对圈闭有效性的影响水动力对圈闭有效性的影响 q与水动力强度有关与水动力强度有关q与流体性质有关与流体性质有关v水压梯度水压梯度(i)的高低反映水动力的强弱的高低反映水动力的强弱iowwowwotantanigwwgtanq具有致密的岩性：膏盐盖层、泥质岩盖层具有致密的岩性：膏盐盖层、泥质岩盖层q具有足够的厚度和区域上的稳定性具有足够的厚度和区域上的稳定性四、良好的保存条件四、良好的保存条件1 1良好的区域性盖层良好的区域性盖层2 2稳定的构造环境稳定的构造环境q形成圈闭：背斜圈闭、断层圈闭等；形成圈闭：背斜圈闭、断层圈闭等；q形成油气运移通道：断层通道，不整合形成油气运移通道：断层通道，不整合;q造成地层的倾斜，增强油气运移的动力造成地层的倾斜，增强油气运移的动力（浮力、构造运动力）。（浮力、构造运动力）。适宜的构造运动：适宜的构造运动：2 2稳定的构造环境稳定的构造环境强烈的构造运动：强烈的构造运动：q储集层抬升到地表或被剥蚀，油气发生生储集层抬升到地表或被剥蚀，油气发生生物降解或