油气藏的形成与破坏02

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12 第五章-油气藏的形成和破坏

12 第五章-油气藏的形成和破坏

(一)、 充足的油气源
一个含油气区油气量生成的丰富程度主要取决于五 个基本条件: 个基本条件: 1、有机质丰度 、 2、有机质类型 、 3、有机质成熟度 、 4、排烃效率或排烃系数 、 5、烃源岩发育程度 、
具备上述条件的沉积区, 具备上述条件的沉积区,称之为 生油凹陷。
生油凹陷的面积与盆地的规模紧密相关, 生油凹陷的面积与盆地的规模紧密相关 , 一般大型 盆地的生油凹陷面积较大,可以形成丰富的油源。 盆地的生油凹陷面积较大,可以形成丰富的油源。但中小 型的沉积盆地,若沉积岩系和生油层厚度很大, 型的沉积盆地,若沉积岩系和生油层厚度很大,也可形成 丰富的油源。 丰富的油源。 在盆地中,生油凹陷可以位于盆地中心, 在盆地中,生油凹陷可以位于盆地中心,也可以位于 盆地的一侧,还可以是若干个分布于盆地各区, 盆地的一侧,还可以是若干个分布于盆地各区,具体分布 规律要具体情况具体分析。 规律要具体情况具体分析。
四 、圈闭及油气藏的度量
衡量圈闭的大小可用圈闭 有效容积, 的 有效容积, 而求得圈闭的有 闭合高度, 效容积,必须了解闭合高度 效容积 , 必须了解 闭合高度 , 闭合面积等概念 等概念, 闭合面积 等概念 , 现以背斜圈 闭为例说明如下: 闭为例说明如下: 所谓闭合高度或闭合度是指 所谓闭合高度或闭合度是指 闭合高度或闭合度 从背斜圈闭的最高点到溢出点 之间的垂直距离或两点的高度 差。 圈闭面积是指通过溢出点 圈闭面积是指通过溢出点 的构造等高线所圈闭的面积。 的构造等高线所圈闭的面积。
(二)、良好的储集层和有利的生储盖组合
良好的储集层和有利的生储盖组合是大型油气藏形 成必不可少的基本条件。 成必不可少的基本条件。 1、生储盖组合的基本概念和分类 、 生储盖组合是指生储盖三者的组合型式。 其实质是 生储盖组合是指生储盖三者的组合型式 。 以怎样的关系组合在一起, 以怎样的关系组合在一起 , 才能使生成的油气有效地驱 向储集层,而储集层中的油气不致向上逸散。 向储集层,而储集层中的油气不致向上逸散。 按上述观点, 按上述观点 , 根据生储层接触关系可将生储盖组合 分为两型七式 即⑴连续组合,⑵不连续组合,之后再根据接触方 连续组合, 不连续组合, 式和通道方式将各类组合进一步细分。 式和通道方式将各类组合进一步细分。

石油地质学 第六节 非常规油气藏形成和油气藏破坏

石油地质学 第六节    非常规油气藏形成和油气藏破坏

三、生物化学作用、热变质作用对油气性质的改变
1、氧化变质
氧化变质:是指原油在低温低压条件下,因氧化 和微生物降解,使轻组分大量消耗,重组分不断增加, 成为稠油或沥青类矿物的演化过程。其结果是使油气 藏油质变差,降低工业价值。
氧化作用:主要是游离氧气,溶解氧气和氧化物与 烃类作用使油变质,如油层遭受剥蚀形成沥青塞,水 动力的作用使油水接触带形成沥青垫均属氧化作用, 后者也称水洗作用。
1.气水倒置
即同一储层中,从构造下倾部位的饱和气层向构造上倾方向,通 过气水过渡带渐变为饱和水层——气下水上。 2.异常地层压力 气水到置的关系决定了深盆气藏流体压力多低 于静水压力
3.源——藏相伴生 源岩直接位于致密储层下方。 4.储层物性致密一般<10%—12% 5. 埋藏深度相对偏大 6. 地质储量巨大,甜点区是开发的主要对象
三、形成条件
1.源岩条件—面积大、成熟度高、供气充足。
2.储集条件—低孔、低渗、大面积发育。因只有在物 性差的情况下,天然气才能整体和大面积排驱致密储 层内的水。
3.盖层条件—顶、底封盖层均重要。
顶部盖层可有效地阻止天然气的扩散作用,亦可完全 由储层中气水界面处的力平衡界面来维持,但扩散作 用速率可能要大。底部封隔层是为了阻挡水压力对含 气储层的作用,而导致其运移散失。
一、地质因素引起的油气藏破坏和再分布
地壳运动往往使地层抬升,产生一系列断层,有的还伴随强烈
的岩浆活动,使原有的油气藏圈闭改变或油气藏遭受侵蚀。 1、地壳运动可使储集层不均匀抬升,致使原来的圈闭溢出点
升高,容积变小,使油气藏中的油气溢出向上倾方向运移,散失 或再聚集形成新的油气藏。
2、地壳运动使油气藏整体抬升的结果,一方面造成圈闭盖层

第六章 油气藏形成与破坏

第六章  油气藏形成与破坏
(1)hCRS>hc时,HCHM=hc-ho/w; (2)hCRS<hc时,HCHM=hCRS-ho/w。
保存条件: 任一圈闭的储集层上方都应有封闭性良好 的盖层,没有盖层或它的封闭性遭到不同 程度的破坏,都会影响圈闭的有效性。这 一点对天然气来说,尤为重要。没有很好 的封闭条件,很难聚集并保存大油气藏, 特别是大气藏。
(数十到数百公里)
★ 沿断裂或断裂系垂向运移 ★ 复合型油气运移
在连续生、储、盖组合内,烃源层和储集 层可以呈上覆式、下伏式、互层式、侧变 ห้องสมุดไป่ตู้和封闭式。 如果在成烃灶范围内存在有利的组合及良 好的圈闭,油气进入储层后,经较短距离 侧向运移,形成大规模的油气聚集。 如果在成烃灶范围内不发育储集体,仅有 零星透镜状砂岩体,则只能形成小型的岩 性油气聚集。
率一般较排油率高,可达70%-90%。 (取决于有机质类型和丰度)

排液态烃(油)的临界含油饱和度:指在油、水两相共存 条件下,液态烃达到一定的相渗透率,能与水一起运移、 排出所必须达到的含油饱和度。目前,一般认为成熟烃源 岩的平均残余含油饱和度,可视为临界含油饱和度。成熟 烃源岩的Sro以1%-3%居多,一般不超过10%,油页岩最 高可达30%-50%。
距烃源区近:指圈闭不
仅在空间位臵上距源区
克凡尔脱 赛拉斯
弗罗伦斯
庇迪博
近,更重要的是与烃源
层之间有良好的通道 (即输导层),圈闭位 于油气运移的路线上。
爱尔平
?
本斯 穹隆
形成时间早,是 指圈闭形成的时 间下限应与大规 模生烃、排烃期 同步。
圈闭的闭合度高
当油水界面倾斜时,如果两端的高程差大于静 水状态时的闭合度(hc),或油水界面倾角 大于储集层顶面的倾角,这个在静水状态存 在的圈闭,在流(动)水作用下已不再存在, 不是有效圈闭。

油气藏的形成过程石油生成-运移

油气藏的形成过程石油生成-运移

油气藏特征
油气藏的储层特征
包括储层的岩性、物性、含油性、含气性等特征,以及储层的非均质 性和空间展布规律。
油气藏的流体特征
包括油、气、水的性质、组分、含量以及分布规律,以及油气的相态 特征。
油气藏的温度、压力特征
包括油气的温度、压力、压力梯度、温度梯度以及压力系统等特征。
油气藏的驱动类型与能量
根据油气的驱动类型和能量,可以将油气藏分为弹性驱动、水压驱动、 气压驱动和溶解气驱动等类型。
02 油气运移
初次运移
初次运移是指油气从源岩中排驱出来 后,在地下未成熟的沉积岩层中的运 移。
初次运移的油气量较小,但为后续的 再次运移和聚集成藏提供了物质基础。
初次运移过程中,油气会受到地层压 力、温度和孔渗性的影响,通过扩散、 渗滤和毛细管作用进行长距离的运移。
再次运移
1
再次运移是指油气在经过初次运移后,在地下成 熟沉积岩层中的运移过程。
油气藏评价
油气藏的资源量评估
根据地质资料和地球物理勘探 资料,评估油气藏的资源量, 包括地质储量和可采储量。
油气藏的技术可采性评估
根据油气的开采难度和经济效 益等因素,评估油气藏的技术 可采性和经济可采性。
油气藏的开发方案设计与 优化
根据油气藏的特征和评估结果 ,设计开发方案,包括开发层 系选择、开发方式确定、井网 部署等,并进行优化。
油气藏形成过程的影响因素
地质因素
地壳运动、构造运动、岩浆活动等地质因素都会对油气藏的形成产 生影响。
气候因素
气候变化会影响植物的生长和腐烂,从而影响烃源岩的生成和油气 的形成。
时间因素
油气藏的形成是一个长期的过程,需要足够的时间来完成油气的生成、 运移和聚集。

5油气藏的形成及破坏

5油气藏的形成及破坏
充满度:含油(气)面积与闭合面积之比,或含油 (气)体积与闭合有效容积之比定义为充满度。 一般情况下在富含油气区,该系数高;在贫含油气 区,充满系数小。
含油面积 含水边界( 内 含油边界)
气顶面积
含油边界( 外 含油边界) 气顶高度
含油高度
油气藏高度
背斜油气藏中油、气、水分布示意图
二. 油气藏成藏要素
气藏 油藏
油气藏
油气藏的重要特点是在“单一的圈闭内”。这里“单一” 的含意主要是指受单一要素所控制,在单一的储集层中,在
同一面积内,具有统一的压力系统和同一的油、气、水边界。
如果不具备这些条件,即使是位于同一面积上的油气 聚集,也不能认为是同一个油气藏。
同一要素控制 “单一圈闭” 单一储层 统一压力系统 同一油水界面
衡量油源丰富程度的标志 1.生油岩的总体积大小 2.Kerogen的丰度和类型 3.沉积有机质的成熟度和转化率
4.生油岩的排烃效率-烃源岩排出烃的质量与生成烃的质量百分比
其中,1、2 两项取决于: (1)含油气盆地的构造条件→ 坳陷的形成
(2)含油气盆地的沉积环境→ 生油凹陷形成
(3)沉积物的沉积速度、保存→ 还原环境形成 (4)盆地稳定下沉持续的时间→ 形成适于演化的温度和压力
六大成藏要素
烃源岩
储集层 盖层
圈闭
运移 保存
四个基本条件
1.充足的烃源条件 2.有利的生、储、盖组合 3 有效的圈闭 4 必要的保存条件
(一)成藏要素
包括生油层,储集层,盖层,运移,圈闭,保存等要素。
油气藏的形成和分布,是它们的综合作用结果。 1. 生油气源岩 是油气藏形成的物质基础。烃源岩的优劣取决于其体积, 有机质丰度,类型,成熟度及排烃效率。 烃源岩分析要结合盆地沉降埋藏史,地热史,古气候综合 分析评价: 盆地沉降埋藏史,对烃源岩的厚度有着决定性的作用;

石油地质学 第七章 油气藏形成与破坏

石油地质学 第七章 油气藏形成与破坏

一、温度场
沉积盆地实际上是一个巨大的低温热化学反应器,地 温是决定有机质成烃演化的最重要控制因素,与油气形成 关系密切,是盆地油气远景评价中的主要参数之一;并且, 对油气的保存与破坏,地温也是具普遍意义的控制因素。
沉积盆地的地温场主要受地幔热流、地层放射性热源、 热传导、热对流、热辐射、岩石热导率、流体热导率、岩 石组成等多种因素的综合影响,其中热传导是沉积盆地中 热能传递的基本方式,控制着区域地温场,传导热流的强 弱主要取决于盆地形成演化的深部过程、动力学机制及沉 积盖层非均质性引起的基底热流的再分配;热对流常常导 致局部地温异常,热辐射则影响着地表温度。
理。
沉积盆地内的油气富集本质上是由温度、
压力和有效受热时间控制的化学动力学过程与由压
力、浮力、水动力和流体势能联合控制的地下流体
动力学过程综合作用的结果。
所谓油气成藏动力学就是以盆地为背景, 以油气为对象,综合利用地质、地球物理、地球化 学手段和计算机模拟技术,在烃源岩和流体输导体 系发育的格架下,通过能量场演化及其控制的化学 动力学、流体动力学和运动学过程分析,研究油气 生成、运移、聚集、保存的动力学过程及其控制因 素的综合性学科。 由此可知,油气成藏动力学的研究基础是盆地构造 演化、烃源体识别与流体输导体系建立,研究核心 是能量场(包括温度场、压力场、势能场、应力场) 演化及其控制的化学动力学和流体动力学过程。
第七章 油气藏形成与破坏
油气藏是如何形成的? 又是如何被破坏的?
第七章 油气藏形成与破环 第一节 油气藏形成动力 第一节 油气聚集过程
(一)油气充注(二)油气混合(三)油气聚集过程
第二节 油气聚集
(一)油气聚集方式(二)油气聚集机制(三)油气聚集模式
第三节 油气藏形成条件

石油地质学 第六节 油气藏的破坏与油气再分布

石油地质学 第六节   油气藏的破坏与油气再分布

2 cos
Pc
r2
F (w h )hg
H
h
r
2 cos 天然气
(1)非常规天然气分类方法 地缘政治 技术工艺 机理理论 特殊情形 ……
(2)机理界定:所有不直接或间接受浮力作用控 制、在地质上不服从或不完全服从重力分异作用原 理、或具有非游离相态赋存方式的天然气聚集。
(成藏机理类型)非常规天然气基本特点
1 成藏不受浮力作用控制或油气水分布不服从重力 分异原理,致密储层或非游离状态赋存;
2 无运移、近源运移或者是非目标运移的结果;在 成藏机理上不需要圈闭或严格意义上的盖层,但实 际上也并不拒绝圈闭或盖层。
3 广泛存在,低含气丰度,高资源基数,服从非常 规油气分布规律。
第六节 油气藏的破坏与油气再分布
油气藏的破坏和油气再分布:是指已经处在物理、化学 上的稳定性和平衡状态的油气藏在各种地质、物理、 化学因素的作用下,油气圈闭或油气本身的物理化学 稳定性遭到部分或全部破坏,致使油气在新的条件下 发生再运移和再聚集的过程。
油气藏破坏的结果使油气部分或全部散失,因各种 微生物降解或氧化作用产生变质,失去工业价值;油 气再分布的结果使原来较大的油气藏分散成若干小油 气藏,或者若干小油气藏富集成一个较大的油气藏。
麻江古油藏破坏模式图(崔敏,2009)
第七节 非常规油气
老地区+老方法=不成功 老地区+新方法=发现=老方法+新地区 新地区+新方法=冒险
常规气:常规圈闭气藏系指聚集在构造、岩性或 地层等类型圈闭中,具有严密盖层(毛细管压力) 封闭的局部性高丰度天然气聚集。
常规圈闭气藏的机理条件:圈闭存在。
背斜圈闭气藏

1979年所认识

第五章 5.4 油气藏的形成、破坏与保存

第五章 5.4 油气藏的形成、破坏与保存

顶部灯四段小规模聚油,油受
生物降解; ( 2 ) 印支期,资阳震旦系 油藏形成; (3)燕山期,资阳震旦系油 藏受热蚀变,气藏形成,翼部 形成沥青封堵带;
(4)喜山期,资阳古构造消
失,沥青封堵带出现新的裂缝 ,资阳震旦系天然气向威远构
造转移,威远震旦系气藏形成
油藏 气藏 沥青封堵带 油气运移方向 断层

油气沿断裂运移形成次生油气藏模式
(2)地壳运动改变了原有圈闭的形态,油气部分向外 溢出或全部转移,在新的圈闭中聚集成藏。
原圈闭溢出点 抬高,油气向新圈 闭中聚集,形成次 生油气藏。
单斜地层:倾
斜方向变化,
油气重新分布。
威远
资阳
古构造萎缩/消亡及新圈闭 形成导致的油气再分布
( 1 )加里东期,威远震旦系
第四节
油气藏的再形成
1.
原生和次生油气藏的概念 原生油气藏:油气由分散到集 中第一次聚集起来;在生油层 系中。
次生油气藏:原生油气藏 破坏后新形成;在非生 油层系中。
2、油气藏再形成模式
(1)断裂破坏原圈闭,油气沿断裂运移,在浅层
圈闭中形成次生油气藏。
原生油气藏
次生油气藏
பைடு நூலகம்
断裂切割导致的油气再分布

油气的运移与油气藏的形成破坏

油气的运移与油气藏的形成破坏
排出面积所限,相 对排出速度较小,以致在上覆负荷压力下,只有泥岩边部的
水体能被及时排出而压实,而泥岩层内部流体受阻不能及时
排除,使得负荷的一部分被孔隙流体所支撑,从而产生了与 该岩层深度不相适应的异常高压。 所谓异常高压也就是指高于正常流体压力的压力现象。
此现象即被称为欠压实。然界这种异常压力分布较普遍,但 主要见于中新生界地层中。
(五)粘土脱水作用
某些粘土矿物在转变过程中,如蒙脱石转变 成伊利石时,就会发生脱水作用,由于某些束缚
水的密度较自由水大,故而脱水时体积膨胀,从
而成为冲洗烃类的一种营力。 除上之外,引起初次运移的因素还有渗析 作用(扩散作用)、生烃作用等。限于时间就 不一一介绍了。
二、油气初次运移的相态
油气在运移中的相态,看法不一,得到承认的不外乎 为水溶相和游离相两种基本形式。
3、温度增加降低流体粘度和油水界面的 张力便于烃类液体流动。 4、在主生油深度范围内,温度增加,使 烃在水中的溶解度增加。 5、热水增压作用,温度升高,水体膨胀, 促使流体运移。 热力作用造成的运移方向是由高温区向低 温区,从地层深处向地层浅处,从盆地中心到 盆地边缘。
(四)毛细管力
毛细管力的作用一般表现为阻力,仅在粘土岩与砂 质岩的接触带表现为动力。 微小的毛细管中的石油液体在毛细管力的作用下上 升,发生运移。但这种作用是很有限的, 岩石的孔隙都可看成纵横交错的毛细管,当油、 水与之接触时,即发生运移,但毛细管力起主要作用 的孔隙大小是有一定范围的。 当毛细管半径r<0.0002时,因管壁对其中液体分 子的牢固吸附,液体无法在管内移动;当r>0.5 mm 时,液体在其中流动主要受重力支配,毛细管力已不 起大作用 。
造成异常高压的根本原因是沉积物的 压实作用受阻,此外,后面主要讲的蒙脱

第六章 第二节 油气成藏模式

第六章 第二节 油气成藏模式

第二节油气藏形成模式溱潼凹陷是一个典型的南断北超的箕状凹陷。

自南向北划分为断阶带、深凹带、斜坡带三个构造带。

其中斜坡带又可分为内斜坡带、坡垒带、外斜坡带(图1-2)。

由于不同构造单元构造运动的不均衡性,导致油气聚集、分布特征存在十分明显的差别。

一、断阶带油气藏形成模式(一)断阶带构造特征溱潼凹陷断阶带西南起姜小庄,东北至小凡庄,全长约60公里。

溱潼凹陷是在新生代拉张背景下形成的箕状凹陷,断裂系统十分发育。

边界大断层断距1000~2000m,剖面上表现为同沉积断层,边界大断层的持续活动派生了一系列同向北掉的次级正断层,形成二阶或三阶结构,次级正断层断距小于500m。

断裂走向大都以北东东向为主,少部分为北东向。

在纵向上断开阜三段或阜一段,甚至泰一段,其侧向就自然被阜四段、阜二段、泰二段界岩,这类断层可以较好地控制油气的分区、侧向运移和聚集,亦称为控油断层。

根据阶状结构的发育特征,可分成东段、中段和西段。

目前已发现的油田主要分布于断阶带中段,纵向上包含了泰州组、阜一段、阜三段、戴一段、戴二段、垛一段等凹陷内主要储集层段。

断阶带东段次级断层不甚发育,主要为一阶结构。

主干断层下降盘发育有次一级羽状断裂,组成数个墙角状断块构造。

在此段已发现溪南庄油田、红庄油(气)田。

中段是断阶带最复杂的断块,因次级断层的发育造成二阶~三阶的阶状结构,沿次级断裂派生出来的断层极为发育,由此形成多个局部构造,目前已发现草舍、陶思庄、角墩子、储家楼、洲城、祝庄、淤溪等7个油田。

西段是断阶带上工作程度最底的段,主要为三阶结构。

边界大断层及一系列次级断层的发育是控制断阶油气富集的主要因素。

由于边界断裂的持续活动,产生了储家楼、时堰、俞垛、大凡庄、港口等一系列生油次凹,这些次凹是提供油源的主要场所;长期处于活动状态的边界大断层及其派生的次一级断层(特别是Ⅰ、Ⅱ号大断层后期活动),给深凹中生成的油气及压力封闭层的异常高压一个良好的排泄通道,因此这些断层成为油气运移的主要通道,特别是在二阶结构断阶中,由于Ⅱ号断层后期(一般与生油运距关键时间吻合)断距加大活动性增加,更接近生油深凹,因此,其油气运移通道作用更加明显。

油气藏的破坏原因与结果

油气藏的破坏原因与结果

油气藏的破坏原因与结果
地壳运动为油气藏的形成创造了很多有利的地质条件,但也有可能使已经形成的油气藏遭到不同程度的破环。

1.引起油气藏破坏的原因
在漫长的地质历史中,引起油气藏破坏的原因很多,归纳起来主要有剥蚀作用、水动力冲刷、氧化作用和扩散作用等等。

(1)剥蚀作用。

地壳的构造运动可使地壳相对抬升,将已经形成的地下油气藏上升到地表遭受剥蚀而被破坏。

(2)水动力冲刷。

由于构造运动的发生,使背斜油气藏的一翼相对抬升,导致原闭合高度减小,打破了原来油、气、水的平衡,致使水动力冲刷破坏了原来的油气藏。

(3)氧化作用。

由于构造运动的发生,打破了原来油、气藏的平衡状态,使地下油气或与地下水接触,或沿断裂上升到地表,都会因氧化作用而分别形成水、二氧化碳和其他高分子含氧化合物(如沥青类),导致油气藏破坏。

(4)扩散作用,天然气通过盖层扩散也能造成散失。

2.油气藏破坏的结果
油、气藏被破坏后的结果,不外乎有两种情况:一是原来的油气藏被
破坏后,油气完全散失或被氧化破坏而形成油气苗和沥青类等;二是原来的油气藏的平衡被打破以后,油气再次进行运移,遇到新的圈闭聚集起来重新形成油气藏,人们把这种油气藏称为“次生油气藏”。

次生油气藏一般有两个主要特点:
(1)由于油、气经历了再次运移,一般距油源相对较远;
(2)原油性质变化很大,一般是密度和粘度变大,含蜡量降低以及自喷能力变差等。

第7章油气藏的形成和破坏2

第7章油气藏的形成和破坏2

三、成藏动力学研究的主要进展
20世纪90年代以来,成藏动力学研究的进展主 要表现在: (1)流体输导系统预测能力的提高; (2)能量场演化机制及其控制的化学动力学过程和流 体流动样式研究的深入; (3)油气成藏机理研究的深化; (4)计算机模拟技术的改进。
“三场”分析
耦合关系
Hale Waihona Puke 地温场、地压场和地应力场及其与油气分布的关系
异常压力流体封存箱/压力封隔体
天然气水合物
§4 油气成藏年代学
一、确定油气藏形成时间的传统方法(地质分析法)
1、根据圈闭形成的时期确定油气藏形成的最早时间 2、根据烃源岩的主要生烃期确定油气藏形成的最早时间 3、根据油气藏的饱和压力确定油气藏形成的时间
Z 10P
结合埋藏史曲线, Z(t)→ t
思考题
• 如何从地质空间和时间演化的角度认识 油气运移、聚集、破坏、再聚集之间的 辨证关系。
w
二、基于储层成岩矿物组合确定油气藏形成时间
1、储层流体包裹体的均一化温度 2、储层自生伊利石测年 油气进入储层后伊利石的生长就会停止,故在相邻的 油、水层中,水中的伊利石年龄远小于油中的伊利石 年龄。 3、储层成岩事件及自生矿物生成序列
三、应用盆地数值模拟技术恢复油气藏形成时间
圈闭发育史 + 油气运移史—→油气聚集史 (建立地质——数学模型)
➢罗晓容(2004):“油气成藏动力学”是指以在油气 成藏过程中从油气源到油气藏的统一动力环境系统为单 元,定量研究油气供源、运移、聚集的机理、控制因素 和动力学过程。
二、主要研究内容和技术
1.油气成藏的动力学背景 (1)盆地地温场研究 (2)盆地压力场研究 (3)盆地的三场耦合分析 2.油气成藏的动力学过程 (1)排烃动力学 (2)运聚散动力学 3.油气成藏动力学研究中的相关技术 (1)物理模拟实验 (2)盆地数值模拟 (3)油气藏评价技术

石油地质学第7章油气藏的形成和破坏

石油地质学第7章油气藏的形成和破坏
五、应用盆地数值模拟技术恢复油气藏形成时间
圈闭发育史 + 油气运移史—→油气聚集史
(建立地质——数学模型)
六.有机包裹体定年定时
包裹体——“窝穴” 、“相界限”
通过对有机包裹体进行处理分析,可获成藏时
的温、压、原始油田水的盐度、密度、成分以及C、
H、O同位素值等,结合埋藏史、地热史,即可基本
查清油气藏形成的时间。其中的关键是要分辨包裹
体发育的期次。
§5
油气藏的保存和破坏
一、引起油气藏破坏的因素
㈠.表生作用 主要是构造运动破坏了油气藏封闭的严密性, 从而导致了油气的逸散或者使油气遭受氧化或地 下水的冲刷。油气藏主要以四种方式遭受破坏: 1.逸散 2.氧化 断层/构造抬升 硫酸盐 结果:重质原油
3.水力冲刷
4、微生物降解
㈡.热变质作用
太差。
三、有利的生储盖组合
生、储、盖组合 —— 三者在剖面上和平面上 的组合关系。
有利生储盖组合的划分方案:
1、按岩性特征分为: 碎屑岩类型、碳酸盐岩型、混合型
2、按组合方式分为: 正常式、侧变式或侧生式、自生自储盖式;
3、按生、储、盖的时代关系分:
新生古储
古生新储 自生自储
四.大容积的有效圈团
圈闭中的油气聚集过程:
溢出点逐渐升高的系 列背斜圈闭中油气聚集作 用: 结果:
油气差异聚集现象的发生,必须具备四个基本条件:
可将差异聚集原理的定义归纳为:
三.油气聚集的机理
1.渗滤作用
含烃的水或随水运
移的油气进入圈闭后, 水可通过盖层继续运移, 而对烃类则产生毛细管 封闭,结果把油气过滤 出来,从而在圈闭中形 成聚集。
是生油凹陷的好坏。

油气藏的形成与破坏02

油气藏的形成与破坏02
中时,储层中伊利石的形成过程便会终止。因此,烃类充注储 集层的时间应晚于自生伊利石的同位素年龄,也即自生伊利石 测年得到的同位素年龄应为油气运聚的最早时间。
第四节 油气藏形成时间与期次
(2)储层自生伊利石测年确定油气藏形成时间
方法要求:在油气藏剖面上,油层和水层中等间隔系统采样作 自生伊利石的K—Ar年龄测定,在油水界面附近必然有一个伊
地温场研究的主要任务就是在查明现今地温场 特征的基础上,确定研究区的古地温场。 1. 今地温场 盆地的今地温场一般根据钻井实测地温及大地 热流测试资料确定。由于钻井泥浆温度低于地下井 低温度,一般测量井温比真正地下温度低(1.1126.67℃),可以利用采油温度来校正电测温度。 不同地区地温梯度不一,主要与地下热源和岩石热 导率有关;影响地温场分布的主要因素有大地构造 性质、基底起伏、岩浆活动、岩性、盖层褶皱、断 层、地下水活动及烃类聚集等。
压实作用
流体动力来源及动力学机制
Magara(1978): 压实 Toth(1980): 重力 Grauls(1999): 超压
流体动力来源及动力学机制 (据田世澄等,2001,修改)
内容
• 温度场
• 压力场
• 流体势能场
• 构造应力场
一、温度场
沉积盆地实际上是一个巨大的低温热化学反应器,地温是 决定有机质成烃演化的最重要控制因素,与油气形成关系密
流体动力场
温度场
今、古温度 场及其效应
压力场
压力系统形 成与演化
能量场
势能分布与 油气运移
应力场
演化及其 相互藕合
有利的油气生、运、聚组合部位 静态描述 地质 地震 钻井 测试 动态模拟
盆 地 地 质 演 化 史
今流体 动力分析

第六章油气藏的形成(教案).docx

第六章油气藏的形成(教案).docx

第六章油气藏的形成第一节油气的聚集油气二次运移的结果有两种情况,一种是如果运移过程中无盖层阻挡,油气将一直向上倾方向运移,直至散失到地表;另一种是运移过程中遇到合适的圈闭,油气将停止运移,在圈闭中聚集起來。

汕气聚集:就是指汕气在储层屮由高势区向低势区运移的过程屮遇到圈闭时,进入其屮的油气就不能继续运移,而聚集起來形成油气藏的过程。

一、单一圈闭油气聚集的原理1、渗滤作用:Cordell (1977)、Roberts(1980)等人认为含怪的水或随水运移的油气进入圈闭以后,因为一般亲水的、毛细管封闭的盖层对水不起封闭作用,水可以通过盖层而继续运移;阳对烧类则产生毛细管封闭,结果把油气过滤卜-来在圈闭中聚集。

在水动力和浮力的作用下,水和坯可以源源不断地补充并最终导致在圈闭中形成油气藏。

2、排替作用:Chapman (1982)认为泥质盖层屮的流体压力一般比相邻砂岩层中的大,因此圈闭中的水是难以通过盖层的。

另外油气进入圈闭后首先在底部聚集,随着怪类的增多逐渐形成具有一定高度的连续坯相,在汕水界而上汕水的压力相等,而在汕水界血•以上任一高度上,由于密度差油的压力都比水的压力高,因此产生了一个向下的流体势梯度,致使油在圈闭中向上运移同时把水向卜•排替直到束缚水饱和度为止。

圈闭中油气的聚集A—背斜圈闭;B—地层圈闭油气在静水条件下进入单一的背斜圈闭时,首先在最高部位聚集起来,较晚进入的依次由较高的向较低的部位聚集,一直到充满整个圈闭为止。

在圈闭中,油、气、水按密度分界。

气居上,油居中,水在底下。

这时,该圈闭的聚油作用阶段己经结束。

若再有汕经过时,就通过溢出单一背斜圈闭中的汕气聚集和油气藏点向上倾方向溢出;但对天然气则不同,山于气比油轻,它可以继续进入圈闭,并排替原被石油所占据的那部分储集空间,这一过一直进行到圈闭的整个容积完全被天然气所占据为止。

至此,对于单一圈闭來说,油气聚集的过程已完全。

对于具有溢出点的非背斜圈闭,汕气聚集过程与背斜圈闭基本上是-•致的。

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地温场研究的主要任务就是在查明现今地温场 特征的基础上,确定研究区的古地温场。 1. 今地温场 盆地的今地温场一般根据钻井实测地温及大地 热流测试资料确定。由于钻井泥浆温度低于地下井 低温度,一般测量井温比真正地下温度低(1.1126.67℃),可以利用采油温度来校正电测温度。 不同地区地温梯度不一,主要与地下热源和岩石热 导率有关;影响地温场分布的主要因素有大地构造 性质、基底起伏、岩浆活动、岩性、盖层褶皱、断 层、地下水活动及烃类聚集等。
研究核心:能量场演化及其控制下的化 学动力学和流体动力学过程
化学动力学(油气生成) 流体动力学(油气运聚) 沉积盆地内油气富集本质上是由温度、压力和 有效受热时间控制的化学动力学过程与由 压力、浮力、水动力和流体势能联合控制 的地下流体动力学过程综合作用的结果。
研究关键:温度、压力、势能、应力等流体动力场 的模拟恢复
细菌蚀变和正常天然气的碳同位素类型曲线对比图(据James,1983,1984资料编制) 1. 迈迪辛汉特气田;2. 利亚诺萨特气田;3. 锡里厄斯1号井;4. 伊恩特拉特1号井; 5. 埃尔姆沃思气田;1、2为生物或成岩气为主热成因气;3、4、5为细菌蚀变热成因气
第五节 油气藏破坏和油气再分布
(2)渗漏和扩散作用
溢出石油向上倾方向运移,形成新油藏
溢出点或圈闭高点
油内溶解气析
直通地表,逸散氧化形成稠油和沥青类
c.水动力作用改变
油气藏产状、位置改变。
第五节 油气藏破坏和油气再分布 四、油气藏中烃类流体的蚀变
1. 石油的氧化变质作用
定义:石油在低温压条件下,因蒸发、 氧化和微生物降解,轻组分大量消耗,重组 分特别是含硫氧氮杂原子的重组分不断增加, 成为稠油和沥青类矿物的演化过程。 结果:使油气藏丧失或大大降低其工业 价值。
于盆地形成演化的深部过程、动力学机制及沉积盖层非均质 性引起的基底热流的再分配;热对流常常导致局部地温异常,
热辐射则影响着地表温度。
温度场作用及意义
• 无机和有机矿物的成矿演化; • 有机质的热演化:生油窗、生气窗; • 粘土矿物转化、脱水+水热增压:促进油气运 移; • 临界温度和临界压力:凝析气藏形成; • 地温场和地压场:控制气田和气水合物的形成 分布; • 地温场和有机碳分布:控制油气田分布; • 促进可塑性岩石的流动刺穿; • 影响地下深处热流和岩浆活动。
第四节 油气藏形成时间与期次
渐新世末 3414.0m,E3h; 3682.0m,E3h 早中新世 2862.11m,E3h 玉泉一井 中新世早中期 3610.0m,E3h 残雪一井 中中新世 3671.66m,E2p 东海一井

春晓一井

K-Ar自生伊利石测年指示油气充注最早时间
(数据自张忠民,2006)
压实作用
流体动力来源及动力学机制
Magara(1978): 压实 Toth(1980): 重力 Grauls(1999): 超压
流体动力来源及动力学机制 (据田世澄等,2001,修改)
内容
• 温度场
• 压力场
• 流体势能场
• 构造应力场
一、温度场
沉积盆地实际上是一个巨大的低温热化学反应器,地温是 决定有机质成烃演化的最重要控制因素,与油气形成关系密
第四节 油气藏形成时间与期次
B、根据流体包裹体均一温度结合地层埋藏史确定油气藏形成时间
昌4井油气充注 历史
第四节 油气藏形成时间与期次
第四节 油气藏形成时间与期次
(2)储层自生伊利石测年确定油气藏形成时间
基本思路:在烃类充注砂岩储集层前,其中的自生伊利石形成
最晚,且仅存在于富钾的水介质环境中;当烃类充注到储集层
第五节 油气藏破坏和油气再分布
一、油气藏破坏和油气再分布概念
油气藏破坏:油气藏形成后,由于物理或化学条 件的变化,使之失去或降低工业价值。
油气再分布:油气藏形成后,由于物理或化学条 件的变化,使之在空间上重新分配。
引起油气藏破坏和油气再分布的因素
圈闭的盖层和储层被侵蚀或封闭性变差 圈闭容积改变、断开、埋深变化 油层压力及流体动力学环境的改变 热变质、化学和微生物降解而引起的油气蚀变
切,是盆地油气远景评价中的主要参数之一;并且,对油气
的保存与破坏,地温也是具普遍意义的控制因素。 沉积盆地的地温场主要受地幔热流、地层放射性热源、热传 导、热对流、热辐射、岩石热导率、流体热导率、岩石组成 等多种因素的综合影响,其中热传导是沉积盆地中热能传递
的基本方式,控制着区域地温场,传导热流的强弱主要取决
中时,储层中伊利石的形成过程便会终止。因此,烃类充注储 集层的时间应晚于自生伊利石的同位素年龄,也即自生伊利石 测年得到的同位素年龄应为油气运聚的最早时间。
第四节 油气藏形成时间与期次
(2)储层自生伊利石测年确定油气藏形成时间
方法要求:在油气藏剖面上,油层和水层中等间隔系统采样作 自生伊利石的K—Ar年龄测定,在油水界面附近必然有一个伊
表征地温场的三个基本参数:
1.地下温度数据:是研究地温场的最基础和第一 手资料。 2.地温梯度:地温随深度的变化,并可用于反映 地温在平面上的分布状况,是描述地温场的重要 地质-地球物理参数。
3.大地热流:是地球内部在单位时间内向地球表 面单位面积上传递的热量,是地壳深部热特征的 反映,能从本质上揭示地温场的固有特征,是表 征地温场特征的最重要地质-地球物理参数。
第四节 油气藏形成时间与期次
的 生理 几 伊想 种 利化 典 石的 型 油 剖 藏 面 内 年油 龄层 随和 深水 度层 变中 化自 K—Ar
恒定型
上老型
两期型
多期型
波动型
增加型
a. 可能是伊利石生长的物理-化学条件发生了变化,或构造隆起热体制发生变化,或取样段孔隙 流体化学发生变化,使伊利石停止生长;b. 反映油气的快速聚集和水层中伊利石的长期生长;c. 代 表油藏中两期油气聚集,并有古油水界面记录;d. 代表一个缓慢而长期的油气聚集过程; e. 油层中自生伊利石年龄新老交替,较老的年龄代表热流浸入高渗透层,促进了伊利石生长;较 年轻的代表不受外来流体影响和在正常成岩环境中生成的伊利石;f. 伊利石形成的终止与油气聚集 时间没有关系,可能代表孔隙流体化学随深度的一种变化。
2. 石油的热演化变质作用
• 定义:油气藏中原油在热力作用下向降低 自由能,具有更高化学稳定性方向变化 • 结果:使原油中高分子组成通过聚合形成 沥青类矿物,而较大部分烃类向低碳数烷烃 和甲烷方向演化。
在常压下,烃类热稳定性随温度 增高而降低(据Hunt等,1975)
第五节 油气藏破坏和油气再分布
渗漏:盖层封闭性欠佳导致渗漏,使气藏遭受 破坏; 扩散作用:气藏与非气藏区浓度差的存在,发 生扩散作用,使气藏遭受破坏
第六节 油气成藏动力学
起源于地球动力学中的流体动力学研究
1909:Munn提出油气运移的水力学理论; 1940、1953:Hubbert提出了流体势的概念;
1983:Dahlberg出版了《石油勘探中的水动力学》专著。
利石K—Ar年龄突变点。一般地,水层中的伊利石年龄远小于
油气层中伊利石的K—Ar年龄。 注意:早期形成的自生伊利石粒径较大, 晚期形成的自生伊利 石粒径较小, 多呈丝发状, 这使得自生伊利石年龄与样品粒径 大体存在着正相关关系。对于解释油气藏形成期比较有意义的 是最小粒径的伊利石同位素年龄, 它反映的是最晚形成的伊利 石的地质时间,
兴起于20世纪90年代中期,中国学者推波助澜
田世澄等(1995)在“中国、东南亚湖相盆地油气勘探 国际学术研讨会”以展版形式提交“论成藏动力学系统” 一文,首次较明确的提出成藏动力学的概念; 金强等于1995年在《地球科学进展》上撰文提出了进行 油气藏成藏动力学研究的设想; 多家单位组织多次会议专题研讨。
第四节 油气藏形成时间与期次
(4)根据油气藏的饱和(或露点)压力确定油气藏的形
成时间
a 假设: 油藏饱和压力在地质历史时期保持不变! b 由油气藏的饱和压力推求出油气藏的埋藏深度,并判定出 相当深度的地质时代,就可以确定油气藏形成的大致时限。
计算公式: H=100×P/(Dw×g)
式中Dw代表水的密度,为1×103kg/m3;P为油藏饱和压力, 单位为Pa;假设P=20 Mpa,并且考虑压实作用的影响。
芳烃缩合反应(放氢)
烷烃化合甲烷化(加氢)
增加
油藏中石油化学成分变化模式图(据Barker,1979)
3. 天然气的次生变化和破坏 (1)氧化和微生物降解作用
• 氧化:13C被优先氧化为CO2,使得残留CH4变轻,导致较重的CO2和较轻的 CH4为遭受轻度氧化的天然气藏中天然气同位素组成的基本特征 • 微生物蚀变:复杂的生物化学过程,不同菌种对优先选择消耗对象有差 别(细菌蚀变初期优先消耗丙烷,使残留的δ13C3值明显增大)
注意:油气藏形成后,构造运动升降、气体的散失、油气的再
充注等都可能改变油气藏中饱和(或露点)压力。
第四节 油气藏形成时间与期次 (二)基于储层成岩矿物组合确定油气藏形成时间
(1)根据储层流体包裹体确定油气藏的形成时间
A、根据流体包裹体与成岩矿物的相互叠置和结构之间的关系,建立油气藏形成 时间与结晶作用顺序的关系。
第四节 油气藏形成时间与期次
B、根据流体包裹体均一温度结合地层埋藏史确定油气藏形成时间 研究实例—伊通盆地岔路河断陷流体包裹体相对定年法
1.常规岩石薄片沥青、油气流体包裹体荧光观测结果表明,伊通盆 地油包裹体荧光颜色丰富,以橙色(浅黄色)、黄色和蓝白色荧光 为主,主要见于双阳组、奢岭组和永吉组,局部井位可见发褐红色 荧光油包裹体。表明相关层位在历史时期中有过油气运移,具有多 期充注的特点。 2.通过荧光观察可以初步判定岔路河断陷在地质历史时期至少有 过三幕油充注,局部井存在四幕油充注,同时存在一幕天然气充注。 3.油包裹体同期的盐水包裹体均一温度来综合判断油气充注幕次 (以岔路河断陷昌4井为例)。
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