石油地质学 第八章油气分布规律与主控因素

《石油地质学》油气分布规律与主控因素第八章第一节裂谷盆地油气分布第二节克拉通盆地油气分布第三节前陆盆地油气分布第四节叠合盆地油气分布第五节地球上的油气资源第六节油气分布的控制因素第八章油气分布规律与主控因素在板块运动过程中，大陆岩石圈板块内部受到引张，从而导致大陆岩石圈减薄而下沉形成的沉积盆地，称为裂谷盆地。

一、裂谷盆地及其演化第一节裂谷盆地油气分布初始张裂阶段

断陷发育阶段

坳陷发育阶段

我国东部裂谷盆地经历三个主要演化阶段

第一节裂谷盆地油气分布二、裂谷盆地石油地质特征

1．构造特征（1）断陷型裂谷盆地:单断型和双断型

单断型断陷盆地：一侧为断层边界；一侧为超覆边界双断型断陷盆地：两侧都是断层边界第一节裂谷盆地油气分布（2）坳陷型裂谷盆地坳陷盆地各个方向都是超覆边界，是裂谷盆地发展的晚期阶段断陷坳陷裂谷盆地发展的两个阶段：断陷和坳陷第一节裂谷盆地油气分布松辽盆地：侏罗纪断陷盆地（双断），白垩纪坳陷型盆地渤海湾盆地：古近纪单断型断陷盆地，新近纪和第四纪坳陷型裂谷盆地第一节裂谷盆地油气分布缓坡带、中央构造带、洼陷带、陡坡带（3）单断型裂谷盆地的构造分带第一节裂谷盆地油气分布2．油气生成特点（1）烃源岩主要形成于断陷期和坳陷期。厚度大、分布广，有机质丰度高、类型多。

（2）具有较高的地温梯度，有机质演化成烃条件优越

第一节裂谷盆地油气分布黄骅坳陷下第三系渤海湾盆地：下第三系沙河街组和东营组，烃源岩厚为500－3000m，有机质Ⅰ型、Ⅱ型；地温梯度：3.5℃/100m

第一节裂谷盆地油气分布3.储盖组合特征

(1)坳陷型裂谷盆地：储层发育，规模大，分布广泛、稳定。主要发育大型河流－三角洲－湖泊沉积体系，储集层以河流相砂体和三角洲前缘砂体为主。第一节裂谷盆地油气分布（2）断陷型裂谷盆地：储集体规模较小，横向变化大，储集体成因类型多，有河道、冲积扇、水下扇、扇三角洲、三角洲、滩坝、湖底扇、浊积扇等砂体SB100020003000400050006000100020003000400050006000前三角洲、前缘砂体扇三角洲河道砂湖底扇陡坡带缓坡带第一节裂谷盆地油气分布第一节裂谷盆地油气分布盖层分布：裂谷发育期深湖相的泥岩新生古储：前裂谷期（古潜山）自生自储：同裂谷期古生新储：后裂谷期储盖组合：第一节裂谷盆地油气分布新生古储（裂谷前期古潜山）第一节裂谷盆地油气分布4．油气运移特点断陷型：岩相岩性变化大、断裂发育。油气侧向运移距离短，垂向运移重要，断裂带控制油气的分布第一节裂谷盆地油气分布坳陷型：坳陷型裂谷盆地储层横向稳定，侧向运移距离较长5．油气藏类型及其分布特征坳陷型：基底隆升背斜油气藏（长垣区）、岩性油气藏（坳陷区）、地层超复油气藏、地层不整合油气藏（盆地边缘）第一节裂谷盆地油气分布陡坡带：背斜油气藏、岩性油气藏、断块油气藏洼陷带：岩性油气藏为主（湖底扇、浊积砂体）中央带：潜山油气藏、断块油气藏、披覆背斜油气藏缓坡带：岩性尖天油气藏、断块油气藏，不整合油气藏，地层超覆油气藏断陷型裂谷盆地第一节裂谷盆地油气分布三、实例第一节裂谷盆地油气分布盆地的基底：Ar+Pz+Mz盆地充填的层序：古近系：始新统孔店组（Ek)

渐新统沙河街组(Es)和东营组(Ed)新近系：馆陶组(Ng)和明化镇组(Nm)渤海湾盆地的地层第一节裂谷盆地油气分布第一节裂谷盆地油气分布渤海湾盆地的构造单元一级构造单元：隆起和坳陷济阳坳陷、黄骅坳陷、冀中坳陷、渤中坳陷、辽河坳陷、临清坳陷沧县隆起、埕宁隆起、内黄隆起亚一级构造单元：凹陷和凸起第一节裂谷盆地油气分布第一节裂谷盆地油气分布第一节裂谷盆地油气分布第一节裂谷盆地油气分布营东隆起区鲁西广饶凸起起潍北凸隆起区起棣凸无起家凸陈庄庄凸起义和起凸青坨子起隆沧县起潍县凸凸起寿光青城凸起起凸县滨起垦东凹陷沾化凹陷凹陷惠民车镇凹陷凹陷口河黄凹陷埕北宁陷凹州德埕孤岛凸第一节裂谷盆地油气分布生储盖组合第一节裂谷盆地油气分布第一节裂谷盆地油气分布第一节裂谷盆地油气分布松辽盆地第一节裂谷盆地油气分布第一节裂谷盆地油气分布第一节裂谷盆地油气分布一、克拉通与克拉通盆地克拉通是指地壳上已经达到稳定，并在漫长的地质历史时期（至少是古生代以来）以很少变形的部分

在克拉通基础上形成的面积广泛、形状不规则、沉降速率相对较慢并以坳陷为主要特征的沉积层序称为克拉通盆地

中国克拉通：中国古生代地台区；中朝地台、扬子地台、塔里木地台；其上发育一系列的克拉通盆地（地台上的次一级盆地——台向斜）第二节克拉通盆地油气分布二、石油地质特征1．烃源岩海相烃源岩为主，包括页岩、碳酸盐岩，烃源岩层系多，单层厚度较薄，分布广泛；有机质类型较多：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型都有第二节克拉通盆地油气分布2．储集层和盖层碳酸盐岩储集层：生物礁、生物滩碳酸盐岩台地相沉积碎屑岩储集层：三角洲砂体、海岸砂体、河道砂海相储层，分布广泛、连通性好、分布稳定盖层：泥岩和蒸发岩为主第二节克拉通盆地油气分布3．油气藏类型以构造圈闭和地层圈闭为主基底隆升背斜油气藏：

大隆起和长垣油气聚集带古潜山油气藏、地层超覆油气藏地台后期活化形成的挤压背斜油气藏第二节克拉通盆地油气分布4．油气分布规律①油气分布具有分区性第二节克拉通盆地油气分布第二节克拉通盆地油气分布②油气分布具有分层性第二节克拉通盆地油气分布三、实例西西伯利亚盆地典型的克拉通盆地地层和含油气层系：侏罗系、白垩系构造和油气藏类型：大型长垣发育－基本隆升背斜油气藏油气资源十分丰富：南部以油为主，北部以气为主第二节克拉通盆地油气分布西西伯利亚盆地北部西西伯利亚盆地南部第二节克拉通盆地油气分布第二节克拉通盆地油气分布西西伯利亚盆地滨乌拉尔含油气区第二节克拉通盆地油气分布中鄂毕含油气区第二节克拉通盆地油气分布第二节克拉通盆地油气分布第二节克拉通盆地油气分布一、前陆盆地概念和构造分带分布在造山带与克位通之间，发育在克拉通基础之上的深凹陷的沉积盆地称为前陆盆地第三节前陆盆地油气分布前陆盆地具有不对称的结构，可以划分为三个带：①冲断褶皱带：褶皱推覆体、叠瓦推覆体，下部见双重构造（上下构造不协调）挤压背斜发育②前渊带（或深凹带）：深凹陷③前隆带（前缘隆起）：张性或张扭性断裂发育第三节前陆盆地油气分布二、前陆盆地的石油地质特征

1．烃源岩特征发育两大套烃源岩层系：被动大陆边缘型沉积：以海相碳酸盐岩为主，也有页岩前陆坳陷型沉积：我国一般为陆相沉积为主，也有海相沉积烃源岩第三节前陆盆地油气分布2．储集岩特征储集岩也有两大套：下部台地相碳酸盐岩为主体的储集体上部陆相碎屑岩为主体的储集体3．盖层台地相膏盐盖层、前陆期泥岩、膏盐盖层第三节前陆盆地油气分布4．圈闭与油气藏类型和分布冲断褶皱带：挤压背斜油气藏、断层油气藏，前渊带：岩性油气藏、生物礁油气藏（斜坡-下部层系）前缘隆起带：地层超覆、地层不整合、断层油气藏第三节前陆盆地油气分布三、实例第三节前陆盆地油气分布第三节前陆盆地油气分布第三节前陆盆地油气分布被动大陆边缘前陆盆地第三节前陆盆地油气分布已发现的油气藏已构造油气藏为主构造圈闭的形成主要受控于三个因素：1）盐流动：盐盆发育区；2）基底运动：阿拉伯地台3）侧向挤压：扎格罗斯前陆盆地波斯湾盆地圈闭特征第三节前陆盆地油气分布第三节前陆盆地油气分布布格重力异常图阿拉伯组D段顶部构造等值线图东西向横剖面图沙特加瓦尔油田基底活动形成的背斜构造第三节前陆盆地油气分布北方气田气藏剖面图－基底活动形成的背斜构造世界最大的非伴生气田，最终可采储量约为25.48万亿方。气田为一巨大的低幅穹隆背斜，走向南北，长约130km，宽约75km，面积超过6000km2。主要产层为上二叠统胡夫组，厚400-600m，储集层的平均渗透率约为30md。第三节前陆盆地油气分布波斯湾/扎格罗斯盆地发现的油气田和油气储量（截止到1996年中）波斯湾/扎格罗斯盆地内共发现油/气田725个储量超过13.7万吨油当量的油田532个，气田129个储量超过6,850万吨油当量的巨型油田90个，储量超过850亿方的巨型气田11个探明可采储量为

938.8亿吨原油，占世界原油总储量的42.6%47.2万亿方天然气，24.7%27.8亿吨天然气液，27.0%

折合成油当量为1,347.3亿吨，34.6%排序第二的西西伯利亚盆地的油气探明储量占总量的12.5%，原油仅占8.7%第三节前陆盆地油气分布32.8%16.8%50.4%天然气二叠系白垩系第三系10.1%89.9%原油扎格罗斯坳陷31.6%24.6%42.5%1.3%二叠系侏罗系白垩系40.0%1.4%58.6%其它阿拉伯地台65.0%21.4%13.6%侯格夫群石炭－二叠系白垩系叠系65.5%34.5%阿曼盆地波斯湾盆地油气储量垂向分布第三节前陆盆地油气分布一、叠合盆地的概念叠合盆地是指经历了多期构造变革、由多个单型盆地经多方位叠加复合而形成的、具有复杂结构的盆地。对于多期叠合的盆地，不同时期盆地的类型是不同的。因此盆地的类型一定要有时代的概念第四节叠合盆地油气分布第四节叠合盆地油气分布第四节叠合盆地油气分布第四节叠合盆地油气分布第四节叠合盆地油气分布塔里木盆地：古生代克拉通盆地＋新生代前陆渤海湾盆地：古生代克拉通＋新生代的裂谷我国含油气盆地多属叠合盆地第四节叠合盆地油气分布构造演化历史复杂：多个不整合面或沉积间断面。油气系统复合、叠合和混合现象普遍：多套烃源岩和多种类型储盖组合，具有多源复合成藏、多源叠合成藏和混合成藏等复杂特征多期生排烃并多期运聚散：多套烃源岩和多期的升降造成多期生、排和多期运、聚、散；二、石油地质特征第四节叠合盆地油气分布目的层埋深大，油气成藏机理复杂。：一般深于3000m。烃类相态、运聚机理、储层的保持等；不同层系油气成藏主控因素不同，油气分布存在差异性：海相克拉通与中新生代陆相盆地的叠合。海相层序的地质结构多以大隆、大坳、大断裂带和大斜坡带的格局为主，油气富集的主要部位是大型古隆起和斜坡部位；陆相层序油气分布总体受烃源岩分布的控制，即服从“源控论”，油气围绕生油中心呈环带状分布。二、石油地质特征第四节叠合盆地油气分布一、资源与储量①油气资源是在自然条件下生成并赋存于天然地层中，最终可以通过各种方式和方法被人类开采利用的石油与天然气的总体。②油气资源量（recoverableresources）：是在特定时期内所估算的、在给定的技术条件下，预期能从储集体中最终采出的油气数量。③可采储量：能从异发现油气藏中采出的油气的量第五节地球上的油气资源二、世界油气资源1999年国际能源机构（IEA）：全球剩余石油可采资源量：

2739.7亿吨（20000亿桶）已采出：1095.9亿吨（8000亿桶）全球最终石油可采资源量：

3835.6亿吨（28000亿桶）1、世界油气资源量第五节地球上的油气资源2001年俄罗斯米哈伊尔.别洛宁教授：全球最终石油可采资源量：4400亿吨已发现：2480亿吨待发现：1920亿吨美国USGS（2000）世界最终石油可采资源量4138亿吨天然气液444亿吨世界天然气最终可采资源量435万亿立方米第五节地球上的油气资源2、石油资源的地区分布地区油资源量（占全球百分比）天然气资源量（占全球百分比）中东1232亿吨（39.6%）73.6万亿方（22.4%）北美550亿吨（17.7%）61万亿方（18.6%）前苏联471.5亿吨（15.2%）107万亿方（32.7%）第五节地球上的油气资源世界剩余石油探明储量分布图世界剩余天然气探明储量分布图第五节地球上的油气资源

3、油气资源的国家分布石油：沙特阿拉伯（513）前苏联（471.5）美国（350）伊朗（287）伊拉克（237）中国（212）天然气：前苏联（107）美国（40）伊朗（35）卡塔尔（30）中国（22）加拿大（13）沙特阿拉伯（13）第五节地球上的油气资源序号国家/地区剩余可采储量(×108t)序号国家/地区剩余可采储量(×108t)1沙特阿拉伯367.8226委内瑞拉108.1162伊朗185.4447俄罗斯101.1883伊拉克161.0008哈萨克斯坦55.4684科威特138.6009利比亚54.7765阿联酋136.92010尼日利亚49.357剩余石油储量的国家分布中国为23.898×108t，居于12位

序号国家/地区剩余可采储量(×108m3)序号国家/地区剩余可采储量(×108m3)1俄罗斯475,725.606美国53,531.592伊朗266,179.807尼日利亚49,837.923卡塔尔257,684.708阿尔及利亚45,448.794沙特阿拉伯66,544.959委内瑞拉42,758.675阿联酋60,060.3610伊拉克31,148.70中国为1.51×1012m3，居于21位剩余天然气储量的国家分布第五节地球上的油气资源三、世界油气储量分布

1．地理分布主要在北半球24o-42o

带24o-36o

带66o-72o带石油：天然气：第五节地球上的油气资源①北海－西北欧－北非－波斯湾－里海－伏尔加乌拉尔－西西伯利亚－北极；宽1500km，长10000km的“U”字型地带第五节地球上的油气资源②南美北端－墨西哥湾－北美地台边缘－北极海域第五节地球上的油气资源第五节地球上的油气资源2．地层分布

世界油气主要集中在中新生代地层第五节地球上的油气资源3．深度分布石油主要分布在1200－3000m的深度范围天然气分布范围较宽，但主要分布在3600m以上随着深层油气勘探的进展，深层所占的比例在增加4．圈闭类型分布背斜圈闭：58％断层：8％不整合：6％岩性及礁：5％复合型圈闭：23％第五节地球上的油气资源第五节地球上的油气资源一、烃源岩和生排烃中心对油气分布的控制二、二级构造带对油气分布的控制三、局部构造和沉积相带对油气分布的控制四、断裂对油气分布的控制五、地层不整合对油气分布的控制第六节油气分布的控制因素一、烃源岩和生排烃中心对油气分布的控制在垂向上：油气的分布受烃源岩层分布的控制在平面上：油气分布受生烃中心分布的控制——源控论第六节油气分布的控制因素第六节油气分布的控制因素二、二级构造带对油气分布的控制在上世纪60年代，提出了“二级构造带是油气聚集带”的观点。在上世纪60年代末和70年代初期，提出了“复式油气聚集带”理论披覆背斜构造带逆牵引背斜构造带断裂构造带底辟拱升背斜构造带、挤压背斜构造带潜山构造带等长垣和古隆起带第六节油气分布的控制因素三、局部构造和沉积相带对油气分布的控制背斜、鼻状构造、封闭性断层形成的圈闭是油气聚集的主要部位“背斜学说”是找油的主要理论之一三角洲砂岩体、海岸相砂岩体、湖泊砂岩体、河流砂岩体和浊积砂岩体等是重要的储集岩碳酸盐岩储集层主要分布在生物礁、浅滩及潮坪等第六节油气分布的控制因素四、断裂对油气分布的控制通道作用封闭作用第六节油气分布的控制因素五、不整合对油气分布的控制通道作用：三层结构改善储层：不整合面以下风化淋滤层（形成溶蚀孔隙发育带、裂缝发育带）形成圈闭条件：地层不整合圈闭、地层超覆圈闭第六节油气分布的控制因素结束语1850

1900

1950

2000

2050

210080%60%40%20%0%薪柴煤炭天然气水化物核能天然气石油太阳能年度中国沉积岩面积670万km2总可采资源量212亿吨累积探明储量64亿吨待探明资源量118亿吨资源探明率30%累计产油量40亿吨总钻井