油气成藏条件与过程-2
油气成藏
含油气系统的评价
近年来,含油气系统的研究与评价已经成为有效预测和发现油气资源的重要工具。较全面的分析了含油气系统理论的基本概念,归纳了含油气系统的研究现状,并总结了含油气系统理论应用中的具体方法。
1.含油气系统概念的提出及现状
1972年Dow.M.G首次提出Oil System(石油系统)概念,基于油—油和油—源对比,将威利斯顿盆地中由蒸发岩封盖层与其它系统分隔开的一套油源岩和一群储集岩归入一个生—储油系统。随后三十多年里,含油气系统的理论开始迅速发展和应用,从经典含油气系统发展到适合我国油气田的复合含油气系统,主要可以归纳为两个发展阶段:
(1)理论诞生阶段(1972~1994年):此阶段主要是含油气系统理论的诞生阶段,讨论含油气系统的定义、划分和命名,可归纳为三种意见:L.B.Ma-goon等(1994)认为含油气系统的划分、命名应考虑烃源岩和主要储集岩,强调烃源岩和储集层的可靠性;De-maison和Huiringa(1991)强调,应根据油气系统的因素、运移排烃方式和油气圈闭方式对油气系统进行分,并根据三者定性指标组合而命名,强调油气系统中油气运聚过程中的数量和驱动性质;Penodon(1992)则主张,应根据盆地主要类型把油气系统划分为大陆裂谷、地台和造山带三种基本含油气系统,强调油气系统的构造成因控制作用。
(2)发展和应用阶段(1995—现在):特别是国内的发展。赵文智等(2000)等对含油气系统(成油系统、油气成藏系统)的概念、研究内容作出了具体的阐述。针对中国大陆叠合含油气盆地的特征,赵文智等(2003)提出了复合与复杂含油气系统的概念,深化了对简单含油气系统的认识。何登发等(2000)、赵文智等(2003)针对我国复杂的叠合含油气盆地特征,提出并总结了复合含油气系统理论。张庆春等(2003)对含油气系统模拟进行了阐述。
石油地质学 第五节 油气藏形成的条件
粒在总体颗粒数目的相对含量的技术。GOI数可代表油气相
对饱和度,
含油包裹体的矿物颗粒数目
即GOI(%)=
×100%
总矿物颗粒数目
各期油气包裹体数目 各期GOI(%)= 总油气包裹体数目 ×100%
个数
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
(二)生储盖组合 类型
三种输导: 孔隙—裂缝系统 不整合面系统 断裂系统。
生储盖组合分为两 大类: 连续的或相邻的生 储盖组合 不连续的或间断的 生储盖组合。
(1)连续的生储盖组合
三者存在于连续沉积的地层单位中,生储层直 接接触,以孔隙或孔隙—裂缝系为输导油气的 通道。根据接触方式可进一步分为:
个数
4
10
0
0
60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210
包裹体均一温度(℃)
60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210
包裹体均一温度(℃)
6
10
S73井 5271.74-5570.5 8
面接触:包括上覆式、下伏式、互层式;
带接触:也称侧变式或指状交叉式
体接触:也称封闭式或透镜式。
西南石油大学石油工程油藏地质学PPT 1-圈闭与油气藏分析
一、油气藏形成的基本条件 二、油气藏形成过程 三、圈闭与油气藏 四、圈闭与油气藏类型
油气藏在什么地方?
捕获油气的陷阱。
■第一节 油气藏形成的基本条件
一、油气成藏要素
一个含油气盆地内能否形成油气藏,必须具备六个 方面的基本条件,即六大成藏要素:
➢具有充足的烃源条件; ➢具备有利的生储盖组合; ➢具备有效的圈闭; ➢必要的保存条件
■第一节 油气藏形成的基本条件
二、油气藏形成的基本条件 1、充足的烃源条件
“充足”: 烃源岩提供的油气能满足形成商业性油气聚集的需要。
衡量烃源丰富程度的标志:
生烃凹陷面积大、 持续发育时间长
盆地内生油凹陷面积大 决定因素
圈闭(Trap)
(一)圈闭的概念 圈闭,是储层中阻止油气继续向前运移,并能聚集和保存 油气的场所。 圈闭要能起到以上作用,必须具备三个组成部分: ①储层;②盖层;③一定的遮挡条件。
仅有储集层和盖层油气不能聚集
A B
是圈闭?
C
油气运移概述
一、基本概念 1、油气运移(petroleum migration) :指石油、天然气在地壳中的任何
生油层—油气藏形成的物质基础 储集层—油气的储集空间和运移通道 盖 层—封闭油气,油气藏的保护层 运 移—油气从分散到集中的聚集过程 圈 闭—油气聚集的场所 保 存—油气藏免遭破坏,得以保存
油气成藏机理与分布规律
油气成藏机理与分布规律
油气成藏机理与分布规律
油气,是指石油和天然气。它们是地球上的化石能源,广泛应用于能源、化工、农业、医药等领域,并对人类的生产生活产生着深远的影响。油气的形成与保存并非偶然,而是有着一定的机理和规律。以下将从油气的形成机理和分布规律两方面进行阐述。
油气的形成机理
油气的形成与地球的物质组成以及生物学过程密切相关。一般来说,油气的生成源主要分为有机质和天然气水合物。
(1)有机质
有机质主要是由生物残体和有机物质构成。在地球形成早期,陆地和海洋中的生物死亡和沉积物堆积形成了各种有机化合物,如植物、动物、细菌等,这些有机物质在地质作用下逐渐成为了油气的母质。在随后的几个阶段中,这些有机物质经过地球多种物理、化学、生物学过程的作用下,发生了生物降解、沉淀、干酪化等反应,并逐渐转化成了石油和天然气。
(2)天然气水合物
天然气水合物是一种在低温高压下形成的固态油气共存物。当水中含有一定量的甲烷气体和烷烃时,它们会在寒冷的海底或冰层下形成水合物晶体,逐渐形成大块的天然气水合物,这些物质就是有很大的能源潜力。
油气的分布规律
油气在地球上的分布并不均匀。一般来说,油气的分布规律受到多种因素的影响,主要包括地质构造、沉积环境、构造演化等。
(1)地质构造
地质构造是指地球内部形成的结构构造,包括褶皱、断层、岩浆活动等方面。在这些结构中,油气成藏有较高的可能性,一般来说,油气成藏的构造类型有构造圈闭、构造盆地和复杂构造等。
(2)沉积环境
沉积环境是指地球上沉积物质形成的环境和条件。沉积环境和沉积物的类型直接影响到油气成藏的物质来源、沉积环境的特点以及沉积油气类型等。它直接影响了所形成的含油气储层的储集能力和储层属性。
油气藏形成基本条件
(一)地壳运动的抬升和挤压会破坏圈闭的有效性
1.盖层遭受剥蚀,圈闭失去有效性; 2.开启断层导致油气沿断层大量流失, 油气藏破坏。
实例:黑油山(克拉玛依)、油砂山(柴达木)
第三节 油气藏形成的基本条件
断层对具多储集层的单一油层的背斜油气藏中油气再分布的作用 (据Hobson,1956)
第三节 油气藏形成的基本条件
2.位于油气运移主要路径上的圈闭有效性更高
(三)圈闭形成时间的早晚
圈闭是油气聚集的场所或容器,先有圈闭存在,才能聚集油气。 因此,圈闭形成的时间必须早于油气运移和聚集时间,或两者同步才能 有效地聚集油气。
第三节 油气藏形成的基本条件
四、较好的运移条件
运移途经(通道)
• 储集层(疏导层)孔隙、裂缝——横向一定距离运移 • 断层 -可将地层剖面上相隔甚远的烃源岩与储集层沟通;
第三节 油气藏形成的基本条件
三、有效的圈闭
圈闭的有效性:在具有油气来源的前提下,圈闭聚集油气的实际能力。 影响圈闭有效性的因素:
(一)圈闭有效容积的大小——(闭合面积与高度) 有效容积越大,越容易满足形成商业性油气聚集的要求。 (二)圈闭距油源区的远近 1.距油源区近的圈闭一般比距离远的圈闭有效性更高. 源控论控制 油源丰富程度影响
第三节 油气藏形成的基本条件
在相同水动力条件下,石油密度 > 天然气密度, 故油--水界面倾角 > 气--水界面倾角。
油气藏形成基本条件
2.位于油气运移主要路径上的圈闭有效性更高
(三)圈闭形成时间的早晚
圈闭是油气聚集的场所或容器,先有圈闭存在,才能聚集油气。 因此,圈闭形成的时间必须早于油气运移和聚集时间,或两者同步才能 有效地聚集油气。
第三节 油气藏形成的基本条件
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四、较好的运移条件
运移途经(通道)
• 储集层(疏导层)孔隙、裂缝——横向一定距离运移 • 断层 -可将地层剖面上相隔甚远的烃源岩与储集层沟通;
油水界面倾角圈闭顺流一翼的地层倾角圈闭有效油水界面倾角圈闭顺流一翼的地层倾角圈闭无效第三节油气藏形成的基本条件油和气少量气水动力作用对油气聚集的影响静水环境水动力环境强水动力环境第三节油气藏形成的基本条件有效容积大大形成时间早早运移条件好好保存条件好保
第三节
教学目的:
油气藏形成的基本条件
要求掌握油气藏形成的基本条件
(二)岩浆活动—高温→结焦炭化
① 岩浆活动伴随强
烈构造运动,使圈
闭条件遭到破坏;
② 岩浆的高温使油 气结焦碳化;
第三节 油气藏形成的基本条件
(三)地下水动力条件的变化导致圈闭失去有效性
相对稳定的水动力条件是油气藏保存的重要条件。 静水条件下,气--油界面、油--水界面、气--水界面均近于水平。 动水条件下, 气--油界面、油--水界面、气--水界面均发生倾斜,倾角 的大小主要取决于: A、流体的密度差 B、水压梯度的大小
油气田形成的三个过程2
三、油气保存 生聚(运聚)系数:
石油:6-10%(深层小,浅层大) 天然气:〈1%(一般在0.5%左右)
可见,90%以上 的烃类在运移过 程中散失!
三、油气保存
成藏系统(油气运聚单元)的划分
含油气系统 —— 含油气系统是指成熟的烃源岩及所 有已形成的与该烃源岩有关的油气 藏,并包含油气藏形成过程中必不 源 可少的一切地质要素及作用。 油气成藏系统-在含油气系统内或之间的一个 油气运移、聚集的相对独立单 元。它包括同一运聚系统内有 藏 效烃源岩及与其相关的油气藏 以及油气藏形成所需要的一切 地质要素和作用。
关键时间:250Ma
Sedimentary Basin Fill
Stratigraphic Extent of Petroleum System
地层展布
Overburden Rock
二、 油气聚集
PETROLEUM SYSTEM
From Schlumberger Oilfield Glossary
幕式排烃的过程
一、 油气运移 促使油气运移的动力
• 6. 水动力 • 若储层在地表存在着供、泄水区, 水在岩层中可流动,这种地下水流 动而产生的动力,称动水压力。储 层供、泄水区间的高程差产生的水 压头越大,动水压力越大。水在储 层中的运动速度与水压梯度(即沿 着水流方向上单位距离的压力降) 成正比。动水压力使水携带着油气 一起运移。
油气藏形成的基本条件.ppt
不同型式组合中生、储层的接触方式和接 触面积都有一定的差异,因而输导能力也各 不相同。一般互层型(上覆-下伏复合型式) 最佳,侧变型、上覆-下伏型次之;封闭型虽 然接触面积广、输导能力较强,但明显地受 到透镜状储集体大小的限制。
2.Discontinuous combination
这类组合的基本特征是生油层和储集层 在时间上是不连续的;在空间上可以相邻, 也可以不相邻;两者之间是由不整合面或断 层面所沟通。根据通道的特点,可以分为不 整合型和断裂型。
1. Continuous combination
这类组合的基本特点是:三者同存在于连续沉积 的地层单位中。生、储层或者垂向交替,或者侧向互 变,但均属不同方式的直接接触;接触方式可以是面 接触(上覆和下伏型)、带接触(侧变型)和体接触 (封闭型);无论哪一种接触方式,输导油气的通道 都是以孔隙-裂缝系统为主。由于该类组合中生、储 层直接相接触,且界面的排替压力差极大,到达生油 层界面上的油气可以无阻地流向储层。
1. 生油层中生成的油气向储集层输导的通道 (passage)及输导能力 (transmitting ability);
2. 盖层的质量和厚度(quality and thickness about roof of rocks)。
前面已讲沟通生油层和储集层的通道(或输导层)有 三种基本型式:孔隙-裂缝系、不整合面和断层。前者为 生油层和储集层直接接触带的主通道;后两者不仅可以 把时间上不连续的、甚至空间上也不相邻的生油层和储 集层组合在一起,构成生储盖组合。输导层输导油气的 能力与生油层和储集层的接触方式及本身特征有关。一 般来说,生油层和储集层垂向直接接触比侧向相邻的输 导能力大;接触面积愈大输导能力愈强;通道孔隙直径 粗大,两端压差大、形状简单、输导能力强。
5油气藏的形成及破坏
生油岩发育概况 时 代 J3、K2、E 为主 J2~K,以 J3、K1 为主 岩性及厚度 碳酸盐岩为主,最厚 4000 米,主要生油层厚 1000~1500 米 泥岩(前三角 洲)500~1000 米
油气可采储量(吨、米 3) 及特大油气田数 油 541 亿;28 个
中、新生代以 J、最厚 4000~8000 米平 K 为主 均 2600 米 中、新生代 中、新生代 (K~N) 最厚 12000 米 平均 4000 米 最厚 10000 米 平均 4600 米 一般小于 2000 米, 在 乌拉尔山前可达 8000 米,平均 3100 米
盆地名称 波斯湾 240 万 西西伯利亚 美国 墨西哥湾 马拉开波 230 万 110 万 8.5 万 盆地面积 (km )
2
沉积岩系发育概况 时 代 古生代、中、新 生代;以 J、K、 E、N 为主 厚度 5000~12000 米 平均 3000 米 体积(公里 ) 704.1 万其中 J 以上 417 万 600 万 545 万 395.7 万
2、闭合高度:
从圈闭中储层最高点到溢出点的高差。它是圈闭可能容纳 油气的最大高度。
3、闭合面积:通过溢出点的构造等高线所封闭面积。
一般由目的层顶面构造上量取。
背斜圈闭的溢出点、闭合高度和闭合面积示意图
某储层顶面构造图
•闭合高度与构造起伏幅度是完全不同的两个概念: 前者的测量是以溢出点的海拔平面为基准,而后者以区 域倾斜面为基准。 构造起伏幅度完全相同的背斜,当区域倾斜不同时,可 以具有完全不同的闭合高度。
第十四次课:第五章油气藏(2)
4.影响差异聚集的因素 油气源支流的存在 天然气的溶解和析出 后期构造运动的影响 区域水动力条件
俄罗斯地台下石炭统
第四节 油气藏的破坏与次生油气藏
一、油气藏破坏的主要地质作用
1. 剥蚀和断裂作用 (1)完全破坏 (1)完全破坏
地壳抬升,油气藏储层遭受完全剥蚀; 地壳抬升,油气藏储层遭受完全剥蚀; 油气藏的盖层遭受断裂的破坏, 油气藏的盖层遭受断裂的破坏,油气全部沿断裂发生运移
二、系列圈闭中的差异聚集
俄罗斯地台下石炭统
二、系列圈闭中的差异聚集 1.什么是油气差异聚集 在一系列溢出点依次抬高的连通圈闭中 在一系列溢出点依次抬高的连通圈闭中, 溢出点依次抬高的连通圈闭
1.什么是油气差异聚集 在一系列溢出点依次抬高的连通圈闭中 在一系列溢出点依次抬高的连通圈闭中, 溢出点依次抬高的连通圈闭 溢出点较低的圈闭中聚集天然气, 溢出点较低的圈闭中聚集天然气, 溢出点较高的圈闭中聚集石油, 溢出点较高的圈闭中聚集石油, 溢出点更高的圈闭中可能只含有水。 溢出点更高的圈闭中可能只含有水。 这种现象称为油气的差异聚集
均 温 一 度
(3)作出储层的埋藏 ) 史和温度史曲线
(4)将均一温度叠合 ) 到储集层温度史曲线 上,求出成藏时间
地质时间( 地质时间(Ma)
立项背景和研究目标
QHD32QHD32-6 LD27LD27-2 NB35NB35-2
第五章 油气聚集和油气藏的形成(2)
中侏罗统头屯河 组和西山窑组储 层伊利石同位素 年龄:盆参2井为 99-83Ma,盆4井为 104-91Ma。成藏 期在晚白垩世
下侏罗统三工河 组和八道湾组: 盆参2井为7464Ma,盆4井为8371Ma。成藏期在 白垩纪末以后。
图:莫索湾隆起侏罗系砂岩自生伊利石(<0.1µm)同位素地质年龄分布
三、油藏饱和压力法 与饱和压力相当的地层埋深对应的地质时代,—
—该油藏的形成时间。
Pb = Pd =ρ w g h ——h=?
•油藏饱和压力法影响因素
原生游离气顶:——被压入石油,使P饱变大,
计算成藏期比实际偏晚(上限) 。
地壳运动:成藏后若上覆连续沉积,适用;
若有间断,油气藏P饱变化。
•有利的生储盖组合:烃源岩排烃通畅、效率高; 盖层的质量高、厚度大而稳定。
生油层与储集 层为互层组合 时,油气初次 运移和聚集示 意图
不同生储盖组合,具有不同的输送油气的通道和不同 的输导能力,油气富集的条件就不同。
◆石油多产自砂岩 与页岩之比例为 0.25的地区,而天 然气却聚集于砂岩 分布较多的地区。
• 储集层 :储集油气 • 封闭条件 :阻止油气散失
盖层本身的弯曲变形 盖层ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ+ 其它侧向遮挡条件
二、圈闭的度量
•溢出点
某储层 顶面构 造图
•闭合高度 •闭合面积
油气成藏条件分析
第1章油气藏概念与油气源条件
油气藏是单一圈闭中的油气聚集,是地壳中最基本的油气聚集单元。一个油气藏中具有统一的压力系统和油水界面。显然,油气藏的构成要素包括圈闭和油气流体。如果圈闭中只聚集了石油,则称为油藏;只聚集了天然气,则称为气藏;油气都聚集了,并且形成游离气顶,则称为油气藏。油气藏必须具备的两个条件是油气和圈闭。而油气在由分散到集中形成油气藏的过程中,受到各种因素的作用,要形成储量丰富的油气藏,而且保存下来,主要取决于生油层、储集层、盖层、运移、圈闭和保存六个条件。
盆地中油气源是油气藏形成的首要条件,油气源的丰富程度从根本上控制油着气资源的规模,决定着油气藏的数量和大小;油气源的性质决定着烃类资源的种类、油藏与气藏的比例;油气源形成的中心区控制着油气藏的分布。因此,油气源条件是油气藏形成的前提。
1.1 烃源岩的数量
成烃坳陷:是指地质历史时期曾经是广阔的有利于有机质大量繁殖和保存的封闭或半封闭的沉积区;成熟烃源岩有机质丰度高,体积大,并能提供充足的油气源,形成具有工业价值的油气聚集。
成烃坳陷在不同类型的盆地中有不同的分布形式,这与盆地的演化模式有关。平面上,可以位于盆地中央地带(松辽盆地),也可以偏于盆地一侧(酒西盆地),或者有多个成烃坳陷(渤海湾盆地)。纵向上,由于盆地演化的不同,烃源岩的分布在单一旋回盆地中只能有一套,在多旋回盆地中常发育多套烃源岩,但主力烃源岩常常只有一个。成烃坳陷的位置也可以是继承性的,也可以是非继承性的,在不同的阶段位置产生迁移或完全改变。只有研究盆地的演化史,进行旋回分析和沉积相分析,才能把握成烃坳陷的发育和迁移规律,有效地指导油气勘探。烃源岩的数量:取决于烃源岩的面积(分布范围)和厚度。
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。
油气成藏条件与过程 ppt课件
付锁堂2013,成藏组合 ①源内包裹组合; ②源上广覆组合; ③源下依伏组合; ④源侧披覆组合8
一、国内外进展
4.非常规油气生成与运移过程
类型
页岩 气
煤层 气
页岩 油
致密 油
致密 气
碳酸 盐岩 缝洞 油气
火山 岩缝 洞油 气
变质 岩裂 缝油 气
油页 岩
油砂
重油 沥青
水合 物
族组分的相对含量,反映了母质类型和演化程度。一般在 成熟度不高的情况下
腐泥型—氯仿沥青“A”和总烃含量较高,饱和烃丰富;
腐殖型—富含芳香烃及胶质、沥青质
因此,根据三大族组分(饱、芳、非+沥)相对含量及饱 和烃特征,即可进行类型划分。表8-1-4是根据我国中新生 代烃源岩的氯仿沥青“A”族组成研究得出的。
有机地球化学指标主要是指有机质的各种组成变化特征,
如生物标志化合物的构型变化,有机质的化学组成变化和 结构变化等。
确定有机质成熟度的指标有很多种,如镜质体反射率 ( Ro ) 、 岩 石 最 高 热 解 峰 温 ( Tmax ) 、 S1/S1+S2 、 H/C原子比、红外光谱参数、可溶有机质含量及生物标记 物参数等。对于陆相泥岩来说,镜质体反射率是应用效果 最好的指标,其次为Tmax,其它指标参数作为辅助评价 指标。
氯仿沥青“A”是指岩石中可溶于氯仿的有机质的总称,
成藏分析讲课:第二部分:油气成藏分析
陆相石油
高烷烃低芳烃
高蜡低硫 (含蜡量普遍在15%—30%)
高镍低钒
Ni/V>1,
湖相石油一般Ni/V>2
(一)原始生油母质的类型和性质
姥鲛烷/植烷(Pr/Ph)值与原始沉积环境
盐湖相石油 强还原环境,
具植烷优势,Pr/Ph为0.2~0.8
湖相石油
正烷烃的偶碳优势, CPI<1 ; 还原环境,
Pr/Ph为0.8~3,
3、色谱-质谱法
色谱法的特点是高分辨能力 质谱法的特点是高鉴别能力 将两个仪器连接在一起即色质联机(GC-MS) 用色谱仪作为分离器,质谱仪作为鉴定器便可发 挥两个仪器的长处,不仅可获得单一化合物的棒式 图,而且还可获得几种常用的谱图, 如质量色谱图。
质量色谱图是指某个质量数的离子对色谱图进行扫描所得的 谱图。
石蜡指数与庚烷值也是反映烃类成熟度的良好指标:
石蜡指数<0.8、庚烷值<15%
低成熟原油
石蜡指数0.8~2.5、庚烷值15%~25% 成熟原油和凝析油
石蜡指数>2.5,庚烷值>25%,
高成熟凝析油
石蜡指数=(2-甲基乙烷+3-甲基己烷)/(1顺3+1反3+1反2)甲基环戊烷
庚烷值=正庚烷/(环己烷-甲基环己烷间的馏出物)
第二部分:油气成藏分析
-油气藏的形成
第二节 油气藏形成的基本条件
生、储、盖组合的纵向分布特征:
在盆地的发育过程中,构造旋回的开始阶段形成上覆型组 合;之后,旋回性下降运动可以形成互层式组合;在稳定下降 阶段的高峰期,是最大的水侵期,沉积了厚度较大的泥质生油 岩,储集层不发育,形成封闭式;在盆地回返上升期,即海退 期,以互层型为主,之后形成下伏式。显而易见,在盆地相对 稳定沉降阶段的最大水侵期前后,是形成良好生储盖组合的主 要时期。即随着盆地的发展,生储盖组合在时间上的分布规律 是:上覆型-互层型-封闭型-互层型-下伏型。
油气差异聚集得以发生,必须具备以下四点基本条件:
区域倾斜背景上存在相互连通的系列圈闭,且溢出点向上 倾方向递增;
系列圈闭区域倾斜的下倾方向存有丰富的油源区;
系列圈闭具有良好的油气运移通道,使油气能在较大范 围内作区域性运移;
储集层中充满地下水,且处于相对静止状态。
油气差异聚集原理可以指明油气运移的方向和路线,为我 们选择勘探对象提供某种依据。
第二节 油气藏形成的基本条件
一.油气成藏要素 地壳中油气藏的形成和分布是生、储、盖、运、圈、保多 种地质要素综合作用的结果。 生油气源岩 盆地沉降埋藏史—形成巨厚的沉积物。 盆地热演化史—烃源岩的成熟度。 古气候—有机质的丰度。 储集层:孔隙度和渗透率。 盖层:排替压力高。 油气运移:油气二次运移的最终结果形成油气藏。 断裂—以垂向运移为主。 储集层内和不整合面—以侧向运移为主。 圈闭:圈闭的大小(规模)决定油气的富集程度。 油气藏保存条件 :油气藏形成后,是否受构造运动的影 响遭受破坏。
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1965
不同源岩生烃过程中压力的变 化及初次运移机制
三、油气成藏机制
2、输导体系
输导层
①输导层是具有发育的孔隙、裂缝或孔洞等运移基 本空间的渗透性地层
碎屑岩输导层:砂岩层、砾岩层等; 碳酸盐岩输导层:受孔缝发育的控制。高孔渗相带、
裂缝发育带和溶蚀孔缝发育
②各种沉积环境形成的砂体是油气运移的重要通道
③砂体输导体系的输导效率:与砂体的孔渗性有关 ④高孔渗性砂体是优势运移通道——溯源运移
三、油气成藏机制
4、盆地模拟
油气动力学研究方法
盆地模拟(basin modeling):对沉积盆地内所有地质要素 和作用过程进行定量模拟;具体地,在现代油气地质理论为指 导,以计算机技术为主要手段;以一个独立的油气生聚单元为 对象,基于油气地质的物理化学机理,经过地质建模、数学建 模、软件研制、模拟技术和综合研究等阶段,在时空格架下定 量模拟含油气盆地的形成、演化、历史和油气的生成、运移、 聚集过程与数量及位置等,为油气勘探实践服务。 一个完整的盆地模拟系统由地史、热史、生烃史、排烃 史和运移聚集史等5个模型(子系统)有机组成。
油气成藏条件与过程评价-2
刘成林
1
提纲
国内外进展
油气成藏条件研究 油气成藏机制 实例分析
2
三、油气成藏机制
1、油气运移
初次运移机制与动力学模式
油气从烃源岩层向储集层的运移成为初次运移
①连续稳态初次运移机制
连续稳态初次运移:烃源岩中的超压流体通过孔隙和先存裂缝,以连续、 缓慢的渗流方式从泥页岩中排出过程。
垂向分离型
三、油气成藏机制
3、油气成藏动力学
油气动力学系统
油气成藏动力学系统是沉积盆地内具有统一的油气成藏动力学特征和演化历 史以及相似油气运移、聚集规律的地质单元。油气运聚单元和流体封存箱都是这 样的成藏动力学系统。
圈闭
油气藏
运移 方向
流体势 等值线
区带 边界
运聚单 元边界
油气运聚单元 是盆地中具有共同 的油气生成、运移 和聚集历史和特征 的、具有成因联系 的一组油气藏和远 景圈闭以及为其提 供烃源的有效烃源 岩的集合体。
油润性网络-连续油相
水溶相 运移相态 气溶于油相
油溶于气相
三、油气成藏机制
1、油气运移
初次运移机制与动力学模式
②泥/页岩天然水力破裂与幕式流体初次运移机制
幕式流体初次运移:在生烃过程中,源岩的孔隙流体压力达到地层破裂 压力,源岩发生破裂,流体(包括油、气、水)以混相通过裂隙快速排出, 即幕式排烃或微裂隙排烃。
自组织(Selforganization)? 自振荡(Selfoscillation)?
三、油气成藏机制
1、油气运移
初次运移机制与动力学模式
超压流体排放条件:压力系数1.96 或地层流体压力达到静 岩压力的90% (Buhrig, et al., 1989; Roberts, et al., 1996; Holm, 1998) 排放周期:从<100 年(Whelan et al., 1994)、100~200年 (Ghaith et al., 1990)到近1Ma (Roberts et al., 1995) 天 然 水 力 破 裂 机 理
输导层-不整合输导体系
三、油气成藏机制
2、输导体系
输导体系类型和与油气运移方式
②垂向输导体系与垂向运移 主要由断层构成,可以沟通不同时代的烃源岩和储集
层,使深部烃源岩生成的油气运移到浅层成藏 输导效率较高 垂向运移的特点 垂向运移一般具有周期性, 呈“幕式运移”或“幕式成藏”。
N E E
N
F1
(2)输导体系的构成:
单一型的输导体系:
由输导层、断层、不整合等通道单独构成 复合型的输导体系: 砂体-断层输导体系、不整合-断层输导体系
三、油气成藏机制
4、输导体系
输导体系类型和与油气运移方式
①侧向输导体系与侧向运移
由输导层或不整合单独构成,或由输导层和不整合共同构成
可以将盆地中心生成的油气输送到盆地边缘的圈闭中 输导的范围大
三、油气成藏机制
3、油气成藏动力学
油气成藏动力研究
在输导通道连通并且均匀的条件下(毛细管力差为0)
A B G gZ A G gZB PA PB G gZ A G gZB w gZ A PA w gZB PB ( w G ) g (Z A Z B ) (PA PB )
构造 克拉2 大北1 迪那2 东秋8
类 型 藏-灶分离 藏-灶分离 藏-灶分离 藏-灶分离
浮力 (MPa) 9.91681 4.46724 7.70826 6.48107
浮力梯度 (MPa/m) 0.00781 0.00791 0.00763 0.00781
剩余压力差比浮力高一个数量级,是高效成藏的主要动力
油气分布
三、油气成藏机制
3、油气成藏动力学
油气成藏动力研究
浮力 剩余压力差 毛细管力
密度、倾角 超压? 通道的性质
油气成藏动力
gz
P
0
dp 2 cos p r
流体势综合反映了油气运移过程中的基本动力,油气运移空间(连 通空间)中两点之间的流体势差(或梯度)决定油气运移的动力 :
1968
1971
1974
时间
1977
1980
1983
1986
1989
1992
1995
1998
三、油气成藏机制
2、输导体系
不整合面
不整合面通道:由不整合面上下高渗透性岩层形成的油气油 气运移的通道。 不整合面的三层结构:底砾岩、风化壳、风化淋滤带
三、油气成藏机制
4、输导体系
输导体系与运移方式
(1)输导体系:从烃源岩到圈闭的油气运移通道的空间组合
砂泥涂抹比率评价标准: 大于2时渗漏 泥岩涂抹系数 :SSF= T/L(断距SMGR /泥岩层厚度)评价标 准:SSF=T/L 大于7时渗漏.
三、油气成藏机制
2、输导体系
断层
①断层通道:沿断层面分布的破碎带,发生沿断层面的运移
三、油气成藏机制
2、输导体系
断层
②断层的输导效率与断层的规模、断层的活动性和活动历史有关
A、B两点之间的流体势差由两部分组成:一部分是具有 (ZA-ZB)高度的气柱在水中的浮力与气柱重力的差值; 另一部分就是A、B两点之间的剩余压力差。
三、油气成藏机制
3、油气成藏动力学
油气成藏动力研究
典型藏灶分离型油气成藏动力的构成 成藏期平 源-储垂向 均剩余压 距离(m) 差(MPa) 1270 565 1010 830 41.5 32.5 30.3 41.0 平均剩余压 力梯度 (MPa/m) 0.03268 0.05752 0.03020 0.04939
提纲
国内外进展
油气成藏条件研究 油气成藏机制 实例分析
29
请各位专家批评指正
三、油气成藏机制
2、输导体系
输导层
非均质储层含油气性统计
非均质储层内油气 分布的非均质性证 明油气优先通过高 孔隙度、渗透率储 层部分运移或优先 在高孔隙度/渗透率 储层部分聚集
三、油气成藏机制
2、输导体系
输导层
区域性油气运移准则与方式 油气从源岩排出进入输导层后,将在浮力的作用下通 过 通道网络垂向运移至封闭层底面; 油气只通过输导层顶部1-数米进行侧向运移,而不是 占据 整个输导层,封闭层底面控制油气的侧向运移;
三、油气成藏机制
1、油气运移
源岩及其初次运移分为三种类型:
初次运移机制与动力学模式
(1)源岩具有较高有机质丰度、较好 有机质类型且孔隙度、渗透率较低, 孔隙压力在生油带达到地层破裂压 力(图中①) ,石油初次运移包括连 续烃相运移和幕式混相运移两种机 制。源岩的生烃门限深度为2000m。 在进入生烃门限以后,源岩的含烃 饱和度不断增大,在TD1达到排烃门 限,石油开始以连续烃相进行初次 运移。但由于源岩有机质丰度高、 类型好且源岩渗透率较低,源岩中 生成的烃类体积明显超过通过孔隙 排出的流体体积, 源岩①的压力逐 渐增大并在A点达到地层破裂压力。 而后,超压导致源岩破裂,烃类与 地层水一起通过裂隙排出。
F2
K
F5 F4 F4
K K K
1
1 3
J+T
J+T J+T J+T
K
2
J+T
三、油气成藏机制
2、输导体系
输导体系类型和与油气运移方式
③阶梯状输导体系与阶梯状运移
阶梯状输导体系由断层与输导层或不整合面构成
断层-不整合型输导体系 断层-输导层型输导体系 断层-输导层-不整合型输导体系
三、油气成藏机制
三、油气成藏机制
2、输导体系
油气运移的三维行为
输导层
区域性油气运移准则与方式 侧向运移实际上是油气在试图垂向运移的过程中实现 的 侧向位移量。油气在运移过程中在浮力的作用下占 据输导 层最高点
封闭层底面三维几何形态对运移路径的控制作用——构造脊
三、油Biblioteka Baidu成藏机制
2、输导体系
断层
A.流体沿断层带的流动 a.流体沿活动断层的流动 b.超压流体沿断层的流动 B.流体垂直断层带流动 a.断层带侧向封闭机理:碎裂/成岩胶结与泥岩涂抹 b.断层面两侧渗透性岩层的对接
三、油气成藏机制
2、输导体系
输导层
储集体输导层油气运移动力与运移方式 在小尺度和微观尺度上,油气的运移路径表现为浮力 克服毛细管阻力,即最小阻力原则。油气优先通过高孔隙度 /渗透率或油润性较好的部分运移;小尺度和微观尺度上油 气的优势通道运移决定了油气藏内油气的分布及油气藏内流 体组成的非均质性
油润性较好的输导层部分
三、油气成藏机制
3、油气成藏动力学
油气动力学研究方法
• 异常压力研究方法 • 流体势分析方法 • 流体封存箱的识别与划分 • 断层封闭性研究方法 • 油气成藏时间与期次研究方法 • 成藏动力学系统评价方法
三、油气成藏机制
3、油气成藏动力学
运聚单元评价
(1)有效烃源岩规模、质量及其演化历史 (异常压力研究方法 2)从源岩到圈闭的油气输导体系:主要 • 包括输导体系的类型、规模、分布和输导能 • 流体势分析方法 力等。 • (流体封存箱的识别与划分 3)圈闭类型及其发育历史:包括圈闭类 型、圈闭发育程度以及圈闭的发育历史 • 断层封闭性研究方法 (4)油气运移条件:油气运移的优势方向 • 油气成藏时间与期次研究方法 除与优势输导体系的分布有关外,还与油气 • 成藏动力学系统评价方法 运移流线型式有关。 (5)运聚单元资源量的计算
3、油气成藏动力学 油气成藏动力学是用动力学的思想和方法研究油气运聚成藏及演 化过程,最终认识油气聚集和分布规律的一门学科。
成盆
广义的 成藏动力学
成盆动力学 —地球动力学(Earth Dynamics) 成烃动力学
—化学动力学(Chemical Kinetics)
成烃
成藏
狭义的成藏动力学 (Dynamics of Petroleum migration and accumulation)