第八章油气分布与控制因素

1、1 1什么是油气聚集带？什么是油气聚集带？油气聚集带：油气聚集带：在沉积盆地中，受同一个二级构造在沉积盆地中，受同一个二级构造带所控制或有成因联系、油气聚集条件相似的一带所控制或有成因联系、油气聚集条件相似的一系列油气田的总和，称为油气聚集带。常常用聚系列油气田的总和，称为油气聚集带。常常用聚集带表示构造型的油气聚集，用油气趋向带表示集带表示构造型的油气聚集，用油气趋向带表示地层型油气聚集。地层型油气聚集。教学目的教学目的掌握油气在层位上和空间上的分布等掌握油气在层位上和空间上的分布等 教学重点与难点教学重点与难点控制油气分布的因素控制油气分布的因素 第八章 油气分布与控制因素第一节第一节 地

2、壳上油气分布规律地壳上油气分布规律 第二节第二节 沉积盆地控制油气赋存的规律沉积盆地控制油气赋存的规律 世界上油气储量在区域、地层和深度上分布的明显不均一性，世界上油气储量在区域、地层和深度上分布的明显不均一性，在过去的几十年来，已引起油气地质学家的广泛注意。在早期，在过去的几十年来，已引起油气地质学家的广泛注意。在早期，这种现象被认为是勘探程度不均一造成的，或是主要原因之一。这种现象被认为是勘探程度不均一造成的，或是主要原因之一。然而，近几十年来的勘探，几乎已遍及地球表面各个大陆（包括然而，近几十年来的勘探，几乎已遍及地球表面各个大陆（包括极地和沙漠）和海洋（陆缘海和大陆架），尚未勘探的处女

3、地已极地和沙漠）和海洋（陆缘海和大陆架），尚未勘探的处女地已愈来愈少，而油气分布的明显不均一性，已成为普遍公认的基本愈来愈少，而油气分布的明显不均一性，已成为普遍公认的基本事实。这种不均一性，主要表现在以下几个方面：事实。这种不均一性，主要表现在以下几个方面： 第八章第八章 油气分布与控制因素油气分布与控制因素 从震旦系到第四系都有油气的分布，石油多数集中在中新生从震旦系到第四系都有油气的分布，石油多数集中在中新生代，占全部储量的代，占全部储量的92%94.88%，只有，只有8%5.13%分布在古生分布在古生代。天然气则以中古生代为主，占总储量的代。天然气则以中古生代为主，占总储量的90%，古

4、生代所占比，古生代所占比例明显高于新生界（第三系）。例明显高于新生界（第三系）。 一、油气在层位上的分布（时间上）一、油气在层位上的分布（时间上） 第八章第八章 油气分布与控制因素油气分布与控制因素 若干有代表性作者对大油气田层位分布的统计（若干有代表性作者对大油气田层位分布的统计（%）油气田油气田 大油田大油田 大气田大气田作者及作者及年份年份Halbouty等，等，1970Hectepob等，等，1975Oil&GasJ.1986Halbouty等，等，1970Hectepob等，等，1975 张子枢张子枢 1989*第三系第三系29.032.930.210.010.510.016.9中生

5、界中生界63.059.162.665.073.556.453.0古生界古生界8.08.07.125.016.033.430.0前古生界前古生界0.10.20.1原因：原因：古生代地层古生代地层1. 演化时间长，石油遭受破坏；演化时间长，石油遭受破坏；2. 沉积厚度极薄的稳定带缺乏良好的生油沉积厚度极薄的稳定带缺乏良好的生油条件；条件；3. 演化阶段高，过成熟成气。演化阶段高，过成熟成气。而而中新生代中新生代经历的时间虽然较短，但由于地经历的时间虽然较短，但由于地壳活动性强，沉降幅度大且速率高，为母岩形成壳活动性强，沉降幅度大且速率高，为母岩形成和生烃提供了良好的条件；同时伴随海底扩张，和生烃提

6、供了良好的条件；同时伴随海底扩张，热流增强，地温梯度增大，使得有机质成烃所需热流增强，地温梯度增大，使得有机质成烃所需的时间大大缩短。的时间大大缩短。第八章第八章 油气分布与控制因素油气分布与控制因素 油气在地域上的分布，主要油气在地域上的分布，主要是受大地构造条件的控制，油气是受大地构造条件的控制，油气集中分布在现代地壳中相对活动集中分布在现代地壳中相对活动的，长期以沉降为主的地区。世的，长期以沉降为主的地区。世界上最终可采储量大于或等于界上最终可采储量大于或等于5109BOE原油当量桶的盆地有原油当量桶的盆地有25个盆地（占盆地数的个盆地（占盆地数的4.2%），），主要集中在主要集中在4大

7、油气盆地带：大油气盆地带：北方大陆带、特提斯海带、北方大陆带、特提斯海带、南方大陆带、太平洋带中的南方大陆带、太平洋带中的特提斯海带和北方大陆带，特提斯海带和北方大陆带，此为世界上两个巨大盆地此为世界上两个巨大盆地带，尤其是前者。带，尤其是前者。 二、油气在空间上的分布二、油气在空间上的分布 第八章第八章 油气分布与控制因素油气分布与控制因素世界油气盆地带及主要世界油气盆地带及主要油气盆地分布略图油气盆地分布略图 油气在深度上的分布集中在油气在深度上的分布集中在3000m范围内，范围内，占储量占储量95%以上，以上，50%集中在大约集中在大约1600m左右。左右。原因：原因：1. 与石油形成的

8、阶段有关；与石油形成的阶段有关；2与油与油气向上运移，使聚集深度小于生成深度，特别是气向上运移，使聚集深度小于生成深度，特别是在断裂和不整合比较发育的地区，这种现象尤为在断裂和不整合比较发育的地区，这种现象尤为显著。显著。第八章第八章 油气分布与控制因素油气分布与控制因素 油、气、煤在时间上的分布，油、气、煤在时间上的分布，据据Bestougeff（1980）的研究，）的研究，世界上煤储量以世界上煤储量以二叠纪二叠纪石炭纪石炭纪地层中最为丰富，其次为地层中最为丰富，其次为侏罗侏罗纪纪白垩纪白垩纪地层，地层，居其后。居其后。与石油的时代分布有显著的差别，与石油的时代分布有显著的差别，其中古生代的

9、差别较为显著，而其中古生代的差别较为显著，而中、新生代差别相对较少。煤与中、新生代差别相对较少。煤与天然气在时间上的分布似乎比油天然气在时间上的分布似乎比油更密切些，都集中在二叠纪更密切些，都集中在二叠纪石石炭纪和中、新生代，而泥盆纪及炭纪和中、新生代，而泥盆纪及以前，不存在煤资源，而天然气以前，不存在煤资源，而天然气和石油都占有一定分额。和石油都占有一定分额。三、油、气、煤分布的相关性三、油、气、煤分布的相关性 第八章第八章 油气分布与控制因素油气分布与控制因素 天然气、石油和煤在不天然气、石油和煤在不同时代地层中的分布图同时代地层中的分布图油、气、煤在地域上的分布，煤储量油、气、煤在地域上

10、的分布，煤储量90%集中在北集中在北半球，煤主要分布在北纬半球，煤主要分布在北纬4857 （占储量的（占储量的56%），其次为北纬），其次为北纬36 48 （占储量的（占储量的32%）；）；而北纬而北纬24 36 和和60 70 分别为以石油为分别为以石油为主的和以天然气为主的油气聚集带和气油富集带。主的和以天然气为主的油气聚集带和气油富集带。另外，天然气的分布较石油广泛，这是因为：另外，天然气的分布较石油广泛，这是因为：1. 生气母岩数量多，类型多；生气母岩数量多，类型多；2. 成气阶段比成油广泛；成气阶段比成油广泛；3. 天然气分子小，容易运移，天然气分子小，容易运移，盖层要求高。盖层要求

11、高。第八章第八章 油气分布与控制因素油气分布与控制因素 第八章第八章 油气分布与控制因素油气分布与控制因素 稳定的大地构造环境是大型油气区的成盆基础，稳定的大地构造环境是大型油气区的成盆基础，有利于油气的生成和保存，这一点在生油理论中已有有利于油气的生成和保存，这一点在生油理论中已有描述。描述。 在各种大地构造环境下形成的盆地，不论其规模在各种大地构造环境下形成的盆地，不论其规模大小，沉降和沉积的对立统一贯穿盆地发展的始终，大小，沉降和沉积的对立统一贯穿盆地发展的始终，二者往往是不协调的。而对于含油气盆地来说，持续二者往往是不协调的。而对于含油气盆地来说，持续沉降以及沉降和沉积速度互补是烃源岩

12、形成的条件，沉降以及沉降和沉积速度互补是烃源岩形成的条件，有利于生物的繁殖的古地理环境的保持，有利于有机有利于生物的繁殖的古地理环境的保持，有利于有机质的迅速埋藏与保存，较厚的沉积物有利于烃源岩埋质的迅速埋藏与保存，较厚的沉积物有利于烃源岩埋藏到一定的深度达到成熟。另外，稳定的大地构造环藏到一定的深度达到成熟。另外，稳定的大地构造环境有利于油气的保存。境有利于油气的保存。 第八章第八章 油气分布与控制因素油气分布与控制因素 世界各含油气盆地的油气勘探实践证明，盆地各时代的世界各含油气盆地的油气勘探实践证明，盆地各时代的油气储集层和烃源岩的形成与分布，严格地受盆地演化的古构油气储集层和烃源岩的形

13、成与分布，严格地受盆地演化的古构造和古沉积条件控制。烃源岩多分布于浅造和古沉积条件控制。烃源岩多分布于浅半深海相和深半深海相和深浅浅湖相沉积中；储集层则多属三角洲相、滨海相、浅海相、深浅湖相沉积中；储集层则多属三角洲相、滨海相、浅海相、深浅海（湖）相、浊积相以及碳酸盐岩台地相等。不同类型的沉积海（湖）相、浊积相以及碳酸盐岩台地相等。不同类型的沉积盆地有相对稳定的沉积相带、沉积体系。不同沉积体系，由于盆地有相对稳定的沉积相带、沉积体系。不同沉积体系，由于沉积环境的差异，生油气母质及其演化、油气的储集和保存油沉积环境的差异，生油气母质及其演化、油气的储集和保存油气的条件也有所不同。如气的条件也有所

14、不同。如三角洲沉积体系三角洲沉积体系、蒸发岩沉积层序蒸发岩沉积层序都都具有良好的油气藏形成条件。因此，研究不同类型沉积盆地的具有良好的油气藏形成条件。因此，研究不同类型沉积盆地的沉积体系和相带分布，对于预测油气富集区、提高勘探成效具沉积体系和相带分布，对于预测油气富集区、提高勘探成效具有重要的意义。有重要的意义。二、沉积体系、沉积相带控制油气的富集程度二、沉积体系、沉积相带控制油气的富集程度第八章第八章 油气分布与控制因素油气分布与控制因素 三角洲（包括冲积扇、水下扇、深海扇）体系含有丰富的油三角洲（包括冲积扇、水下扇、深海扇）体系含有丰富的油气，因为它具备了形成油气藏的各种有利条件。气，因为

15、它具备了形成油气藏的各种有利条件。 油源条件：油源条件：三角洲所处的河口位置，使其具有大量有机质和三角洲所处的河口位置，使其具有大量有机质和形成还原或弱还原环境，具良好的物质基础和具油气转化条件；形成还原或弱还原环境，具良好的物质基础和具油气转化条件；三角洲较高的沉积速率，常形成欠压实，有利于烃类早熟排烃，三角洲较高的沉积速率，常形成欠压实，有利于烃类早熟排烃，具排烃条件。因此，三角洲体系能形成巨大体系的母岩。具排烃条件。因此，三角洲体系能形成巨大体系的母岩。 储集条件：储集条件：三角洲区砂体类型多，有三角洲的分流河道砂、三角洲区砂体类型多，有三角洲的分流河道砂、水下分流河道、河口砂坝、前缘席

16、状砂等，因处于双向水流的长水下分流河道、河口砂坝、前缘席状砂等，因处于双向水流的长期作用和水进、水退作用交替发生，分布多种储集物性良好的储期作用和水进、水退作用交替发生，分布多种储集物性良好的储集砂体和有利的生储盖组合，如互层式、指状交叉式、断层式等集砂体和有利的生储盖组合，如互层式、指状交叉式、断层式等复式生储盖组合。复式生储盖组合。1 1、三角洲沉积体系中的油气分布、三角洲沉积体系中的油气分布第八章第八章 油气分布与控制因素油气分布与控制因素 圈闭条件：圈闭条件：三角洲区砂、页岩频繁交替，且常有巨三角洲区砂、页岩频繁交替，且常有巨厚的超压页岩，同生断层，可形成多种类型的圈闭，如厚的超压页岩

17、，同生断层，可形成多种类型的圈闭，如地层超覆、岩性尖灭、底辟构造、盐丘构造、滚动背斜地层超覆、岩性尖灭、底辟构造、盐丘构造、滚动背斜等；这些圈闭大多在沉积过程中形成，形成时间较早，等；这些圈闭大多在沉积过程中形成，形成时间较早，有利捕集油气。有利捕集油气。 盖层条件：盖层条件：三角洲区沼泽沉积、分支间湾、前三角三角洲区沼泽沉积、分支间湾、前三角洲泥均为良好盖层。洲泥均为良好盖层。第八章第八章 油气分布与控制因素油气分布与控制因素 我国陆相盆地蒸发岩在沉积岩剖面中的比例可达我国陆相盆地蒸发岩在沉积岩剖面中的比例可达5%以上，以上，个别凹陷可达个别凹陷可达50%。且分布广泛，东部、西部、陆相、海相

18、、震。且分布广泛，东部、西部、陆相、海相、震旦、寒武、奥陶、三叠、第三系都不同程度地发育有蒸发岩。旦、寒武、奥陶、三叠、第三系都不同程度地发育有蒸发岩。 蒸发岩沉积层序形成初期，盐度增加，水体停滞，大量生物蒸发岩沉积层序形成初期，盐度增加，水体停滞，大量生物死亡。河流不断供给有机质，形成弱氧化还原环境，具有大量沉死亡。河流不断供给有机质，形成弱氧化还原环境，具有大量沉积有机质；且卤水浓度增加形成蒸发岩，快速的堆积、覆盖，形积有机质；且卤水浓度增加形成蒸发岩，快速的堆积、覆盖，形成封闭环境，有机质免遭破坏，有利转化成石油。成封闭环境，有机质免遭破坏，有利转化成石油。 蒸发岩沉积组合在横向上，蒸发

19、岩相和非蒸发岩相之间的过蒸发岩沉积组合在横向上，蒸发岩相和非蒸发岩相之间的过渡带往往是礁、砂坝、三角洲、冲积扇等，生物碎屑灰岩和鲕状渡带往往是礁、砂坝、三角洲、冲积扇等，生物碎屑灰岩和鲕状灰岩等有利油气储存的岩相带。如济阳的平方王复礁体；常是生灰岩等有利油气储存的岩相带。如济阳的平方王复礁体；常是生油层、储集层、盖层指状交叉的地带，有利于油气聚集。油层、储集层、盖层指状交叉的地带，有利于油气聚集。 2 2、蒸发岩与油气聚集、蒸发岩与油气聚集第八章第八章 油气分布与控制因素油气分布与控制因素 蒸发岩具较大的可塑性和易流动性。在差异负荷的作用下，蒸发岩具较大的可塑性和易流动性。在差异负荷的作用下，

20、易形成生长断层，为石油运移创造了条件；往往形成与盐隆有关易形成生长断层，为石油运移创造了条件；往往形成与盐隆有关的构造，形成底辟构造等有关的圈闭类型。如王场油田，文留油的构造，形成底辟构造等有关的圈闭类型。如王场油田，文留油田。田。 蒸发岩是非常致密的岩石，而且具有较大的柔性，是天然的蒸发岩是非常致密的岩石，而且具有较大的柔性，是天然的良好的盖层。良好的盖层。第八章第八章 油气分布与控制因素油气分布与控制因素 从油气形成地质条件上，有效的圈闭是油气藏形成从油气形成地质条件上，有效的圈闭是油气藏形成的必要条件，古隆起往往代表着长期相对抬升，位于生的必要条件，古隆起往往代表着长期相对抬升，位于生油

21、区油源的主要运移方向，且发育着断层、油区油源的主要运移方向，且发育着断层、不整合面不整合面等等油气长距离运移的通道。油气长距离运移的通道。 古隆起，尤其是长期继承性古隆起，圈闭形成时间古隆起，尤其是长期继承性古隆起，圈闭形成时间较早，具有形成时间早、圈闭容积大、在油气运移路线较早，具有形成时间早、圈闭容积大、在油气运移路线上及距油源近且稳定的有效圈闭特征。上及距油源近且稳定的有效圈闭特征。 三、长期继承性隆起是大型油气田三、长期继承性隆起是大型油气田形成的区域构造背景形成的区域构造背景第八章第八章 油气分布与控制因素油气分布与控制因素 不整合面上下有丰富的油气聚集，聚集在不整合面之下的比不整合

22、面上下有丰富的油气聚集，聚集在不整合面之下的比之上的更多（如：基岩油藏、潜山油藏），其原因：之上的更多（如：基岩油藏、潜山油藏），其原因： 长期的风化剥蚀使孔隙性增强。不整合代表曾经长期上升、长期的风化剥蚀使孔隙性增强。不整合代表曾经长期上升、风化、淋滤、溶蚀，形成了大量的裂缝、溶孔、溶洞，为油气极风化、淋滤、溶蚀，形成了大量的裂缝、溶孔、溶洞，为油气极好的通道或聚集空间。好的通道或聚集空间。 不整合常为油气长距离运移的通道。不整合面孔渗高，为油不整合常为油气长距离运移的通道。不整合面孔渗高，为油气渗流的最佳通道；不整合面常凹凸不平，上面覆盖不同时代的气渗流的最佳通道；不整合面常凹凸不平，上面

23、覆盖不同时代的地层，岩性差异大，易产生次生孔隙；不整合面上常有风化残余地层，岩性差异大，易产生次生孔隙；不整合面上常有风化残余碎屑，固结后为高孔渗的岩石；不整合代表了一次区域性构造运碎屑，固结后为高孔渗的岩石；不整合代表了一次区域性构造运动，使地层产生变形，促使油气运移；不整合面面积较广，延伸动，使地层产生变形，促使油气运移；不整合面面积较广，延伸长，可使油气作长距离运移。长，可使油气作长距离运移。 不整合面对于油气运移和聚集的重要性不整合面对于油气运移和聚集的重要性第八章第八章 油气分布与控制因素油气分布与控制因素 不整合是联系生油岩和储集岩的桥梁。由于不不整合是联系生油岩和储集岩的桥梁。由于不整合面为油气长距离运移的通道，且为沉积间断面，整合面为油气长距离运移的通道，且为沉积间断面，所以它能将距离较远或时代相差较远的生油岩和储所以它能将距离较远或时代相差较远的生油岩和储集岩联系起来。集岩联系起来。 不整合面常是大范围的沉积间断，岩相突变界不整合面常是大范围的沉积间断，岩相