石油天然气地质与勘探6-4岩性油气藏

渗透率为
（庞
3
PF—油气聚集动力； Pf—油气聚集阻力
聚烃门限PF=Pf
PF< Pf
SO—源岩含油饱和度
SO>SO*
SO *—源岩临界含油饱和度
成 藏 条 件
不 匹 配
第 三 阶 段
雄奇，200131）03 。m2
源岩层 (围岩 )含油饱和度(So,%)
成藏主控因素
沉积相带控藏
油气进入 储集体阻力大小
力场、流体势、油气运聚范围、通道形式及其连通性等影响因素。
4、油气藏的保存条件，主要指盖层条件，成藏后期有无岩浆体侵入、
断层活动破坏等作用。
博兴洼陷中部成藏系统油气成藏立体模式图
F11 F14
F1 F116
F112
F3 F29
ES2
Es3s
Es3z
F120
F7
F22
F10
F129
C107
Es2 Es3s Es3z
岩性油藏成藏机理：复式排烃 、排聚耦合
压力封存箱
断层排烃
差异压实排烃 微裂缝排烃
源岩
2、砂岩透镜体油气藏的主要特征
（1）砂岩透镜体被泥岩分开，泥岩作为油 气的有效封闭层。
（2）油气藏完全受砂岩体分布的控制、圈 闭被烃类完全充满或底部有底水。
（3）含油气砂体通常成组出现，组成单独 的油气聚集带，其形态、规模和走向取决于 沉积的古地理环境。
度、排出原油的物理化学性质等。
2、岩性圈闭的接受条件是决定性因素，主要受圈闭的几何特征（几
何形态、闭合高度、闭合面积和最大有效容积）、地质特征（岩石性质及 组合特征、孔隙裂隙结构特征和岩石孔渗特征）以及流体动力学特征（流 体物性及相态分布、流体运动样式及强度和流体驱动力）的控制。
3、油气的运移条件是主要控制因素，主要包括砂体距油源的远近，压
储层物性
相势控藏
相势 耦合
流体势能控藏
油气进入 储集体动力强弱
驱替压力
“相势控藏”理论，认为断陷盆地隐蔽油气藏的形成均受 “相-势”控制。无论各种储集体类型，只有当其“相-势” 耦合时，才能成藏。流体势与沉积相带（物性下限）呈负相 关关系，势能大小与沉积相带的耦合决定储层的含油性（李 丕龙等，2004）。
图：砂岩尖灭体及透镜体地层油气藏
• 岩性圈闭主要分为储集层（砂岩和碳酸盐岩） 上倾尖灭油气藏和透镜状岩性油气藏。
• 共同特征： • （1） 储集体往往穿插和尖灭在生油岩体中，
不仅有充足的油气源，还有良好的储盖组合条 件； • （2）圈闭形成时间早，油气一次运移直接排 入储集层。有利于油气的聚集成藏。 • （3）岩性变化的结果，在成因上都和沉积环 境的变化有关。 • （4）分布与河湖沉积体系和古地形有关。它 常常成群成组的出现。
1-Ⅰ-Ⅳ油组含油范围 2-Ⅴ-Ⅵ油组含油范围 3-Ⅶ-Ⅸ油组含油范围 泌阳凹陷双河砂岩上倾尖灭油气藏平面及剖面图
原苏联卡杜辛油田渐辛统砂岩尖灭油气藏剖面图
东营凹陷营11砂岩透镜体油藏平面及剖面图
堪萨斯州滨海砂洲由透 镜体油藏组成的鞋带状 油气聚集带平面分布图
低渗砂岩中高渗透带含油：
阿巴拉契亚盆地下石炭统的“白呎砂岩”油藏剖面图
第四节 岩性油气藏
储集层上倾尖灭油气藏 透镜型岩性油气藏 砂岩物性封闭岩性油气藏
一 岩性油气藏的基本概念
由于沉积作用或成岩—后生作用，使地层 岩性、物性发生变化所形成的圈闭，称为岩 性圈闭，圈闭中聚集了油气 ——岩性油气藏。
A-砂岩尖灭体 地层油气藏
B-砂岩透镜体 地层油气藏
C-低渗透砂岩 中之高渗透带
③差异突破作用使砂岩透镜体成藏，油藏主要形成 于超压体系，最好在封存箱内（王捷，1999）。
④烃浓度梯度差；
对于阻力的研究目前较少，主要是王宁等（2000） 提出的等效排烃压力。
庞雄奇等（2000）在进行成藏动力学分类时认为：高孔渗 的孤立岩体处于有效烃源岩包围之下时，自内向外的毛细管力 能够引导油气聚集成藏。孤立岩体可以是生物礁、三角洲前缘 砂坝，也可以是深水浊积扇。
较强。
与构造油藏相比，透镜体油藏成藏要求具备形成构 造油气藏所有基本条件：油源、储集空间、运移通道、 圈闭和保存等条件外，岩性油藏的控制因素以岩性为 主，油层物性变化大，非均质性较强，其存在的状态 既有常温常压也有高温高压系统。
岩性圈闭的形成主要受沉积相带展布和最大埋深控 制。不同沉积类型需要适宜的深度才能形成岩性圈闭 ，过深缺少储层，过浅则缺少封堵层。
东营凹陷博兴洼陷沙三段泥岩发育大量微裂缝， 成为沙三段油气垂向运移的重要通道，是烃源岩幕 式排烃的有力证据（蒋有录，2004）。
樊1井Es3段超压裂缝(被沥青充填)
3、岩性油藏形成机理
“成藏指数”的概念，认为岩性圈闭能否成藏的关键取决于 成藏动力与阻力中占优势的一方。如果动力大于阻力，成藏即 可完成；否则，岩性圈闭难以成藏。通过对东营凹陷岩性油气 藏成藏条件分析和大量测试数据统计，提出了用等效排烃压力 作为评价岩性油气藏成藏阻力的评价参数。定义等效排烃压力 为进汞50%时所对应的压力值。
注：D为大孔隙喉道半径，d为小孔隙喉道半径，油气排驱方向
毛管压力作用下透镜状砂体油气成藏模式
洼陷带一般是盆地的沉积中心，多为深湖相沉积区，也是盆地的油 源中心。缓坡带、中央隆起带的三角洲和扇三角洲前缘砂体等储集体 垮塌沉积可发育大量浊积砂体，并形成众多的岩性相对较细的原生砂 岩油气藏，其油藏规模与洼陷及砂体大小有直接关系。大洼陷大砂体 可形成大油田；小洼陷小砂体可形成小油田。洼陷带成烃、排烃作用
2、透镜体岩性油气藏 储集层为透镜型或不规则型，四周为非
渗透地层所限的油气藏。 ◆特点：
①油气分布受砂体四周不渗透层控制，自成独立油气水 系统，有时有底水； ②油质轻； ③透镜状，不规则。
◆类型：
①与河道砂坝有关的：带状、剖面透镜状、心滩、边滩 ；②与三角洲有关的~：前三角洲； ③与岸带有关的
三、 岩性油气藏实例
成第
藏 条 件
一 阶 段
析，认为砂岩透镜体 必须达到供烃门限和 聚烃门限后才能成藏，
地 层
SO<SO*
供烃门限SO=SO *
并将济阳坳陷砂岩透
埋
镜体接受外来油气的
藏
深
2
度
PF>Pf
成 第 临界地质条件（即聚
SO>SO*
藏二 阶
烃门限）定为：
(m)
段 砂岩孔隙度为12%，
砂岩（储层）孔喉半径
源饱岩和（度围（岩 SO） ，% 含） 油
(4）砂体彼此之间不连通，每一个砂体可以 单独形成一
①砂岩透镜体处于前三角洲泥岩中，被生油岩包围； ②具有超压；
③包围透镜体的生油岩处于欠压实状态，具有强的排 液能力；
④生油粘土岩相对透镜体砂岩的突破压力差别较大， 压实流体始终存在向透镜体内排驱的能力；
⑤砂岩透镜体主要依靠差异突破作用成藏。
影响岩性油气成藏的因素有：砂岩岩性，砂体的 几何特征或形态、与烃源岩的接触面积大小，砂体内 部特征和外部条件（是否存在微裂隙或干酪根网络、 源岩的供油量泥岩与砂岩之间的压差、原油密度等）
。
储集层上倾尖灭油气藏 透镜型岩性油气藏 砂岩物性遮挡油气藏
1、储集层上倾尖灭油气藏 ——砂岩、碳酸盐岩 ——储层沿上倾方向岩性变化或者物性变差所致
胜利油田地质院（2005）在成藏动力学模式研究 的基础上，将岩性油藏成藏主控因素概括为：源 岩、输导和阻力。
成藏动力定量化
源岩（动力）
输导
储层（阻力）
成
运
泄
压
静
毛
藏
移
压
力
水
细
物
动
通
衰
压
管
质
力
道
减
力
力
岩性油藏的 “四元控藏”机理
“四元控藏”机理可以描述为：岩性圈闭的成藏主要受四种条件 （源岩条件、运移条件、接受条件和保存条件）的共同控制。 1、烃源岩的生排烃条件是成藏的基础，主要包括烃源岩的生排烃强
40
成 藏
30
指
数 20
中等成藏
高成藏
10 低成藏
0
20
40
60
80
10 0
含 油 程 度（%）
岩石的孔喉半径(R ，μm)
1 .不满足供烃条件 2 . 满足聚烃和供烃条件 3 .只满足供烃条件
源岩（围岩）孔喉半径
PF>Pf
SO<SO*
1
PF>Pf
从“成藏门限”的角
度对砂岩透镜体的成
无
藏控制条件进行的分
二 岩性油气藏类型及形成特点
按储集体类型分为4个亚类，即砂岩、泥岩、 碳酸盐岩和火成岩岩性油气藏，主要为砂岩类。
按其形态，分为砂岩上倾尖灭、砂岩透镜体 和物性封闭岩性油气藏3种。其主体是受沉积 条件控制形成的砂岩上倾尖灭、砂岩透镜体圈 闭。
二 岩性油气藏类型及形成特点
1 岩性油气藏类型
根据烃源岩与砂体位置关系将岩性油气藏 分为两类:接触源岩的油气藏和不接触源岩 的油气藏，前者被源岩包围或部分接触，源 岩生成的油气可通过源岩中的层理、裂缝及 砂层直接进入砂体；后者源岩与储集层之间 存在几十甚至几百米厚的泥质岩层，只有通 过断层、裂缝油气输导体系才有可能成藏。
Es4
Es4
沙三中下烃源岩在“复式排烃”作用下，生成的油气首先注入到沙 三中砂岩透镜体中，形成原生油藏
2.2透镜体油气藏的成藏动力和阻力研究
①未知重力运动机制作用下，少数流体分子的个别 特性控制透镜状砂岩油藏聚集（ApBe.A.Γ.等， 1995）；
②毛细管力输导油气作用和烃源岩中烃浓度扩散作 用导致砂体成藏（Margara，1975；Berg，1975）；