油气成藏条件与过程-2
石油地质学-2
• 碳循环
–烃类是自然界碳循环中的一个过渡阶段，碳在自然 界是不稳定的，除非是石墨或无机的碳酸盐岩。 –地壳中总含碳量：91019kg 火成岩中：1.3 1019kg –水圈、生物圈：5 1019kg –沉积物、沉积岩中： 2.7 1019kg,其中80%是碳酸 盐岩中的C –总的有机C：1.2 1019kg,其中 –沉积岩中： 1.1 1019kg –煤+泥岩：15 1015kg –储集层中的石油：1 1015kg
气体水合物的结构
水-水：氢键 (hydrogen bond) 水分子“笼子 (cavity)”
外观为类冰晶体 非化学计量的 包合物 (clathrate)
气体分子：CH4, C2H4, C2H6, C3H8, Ne, Ar, Kr, Xe, N2, H2S, CO2,
天然气水合物的主要赋存状态
干酪根的类型
• 有机质的分类： 腐泥质：脂肪族有机质在乏氧条件下分解和聚合作 用的产物，来自海洋或湖泊环境水下淤泥中的孢子及浮游 类生物，可以形成石油、油页岩、藻煤和烛煤。腐泥质干 酪根是生油的主要有机质类型，主要为I型。
腐殖质：泥炭形成的产物，来自有氧条件下沼泽环境 下的陆生植物，可以形成天然气和腐质煤。腐殖质干酪根 是生气的主要有机质类型，主要为III型。如：煤成气
二、生物化学气
生物化学气大量形成的条件可归纳如下： 1．拥有丰富的原始有机质，这是产生大量甲烷的物质基础。 2．严格的缺游离氧、缺硫酸盐环境，这是厌氧的甲烷菌群繁 殖的必要条件。 3．地温低于75℃，甲烷菌才能大量繁殖，且随温度升高甲烷 产率增多；但当温度超过75℃时，甲烷菌大量死亡，不利 于甲烷气的生成。 4. 最适合甲烷菌繁殖的PH值为6.5-7.5，中性为宜；否则甲烷 菌难以繁殖乃至中毒，停止发酵。 生物化学气的化学成分是以甲烷为主，如：沼气。
第12章 油气藏及油气聚集
油 气
二、油气藏
1、油气藏的定义 油气藏：是地壳上油气聚集的最基本单元，是油气在单一圈闭中的聚 集。具有统一的压力系统和油水界面。
只聚集了石油，则称油藏；
圈闭
只聚集了天然气，称之气藏；
油、气同时聚集，称之为油气藏。
三个储集层组成的三个油藏
同一套储层，三个油气藏
同一套储层，四个油气藏
⑴ 溢出点 溢出点：指流体充满圈闭后，开始向外溢出的点。
200
100
平面图
300 200 100
闭合 高度
剖面图
构造 等高线
溢出点 闭合 面积
图5-1 背斜圈闭中度量最大有效容积的有关参数示意图
⑵ 闭合面积 闭合面积：通过溢出点的构造等高线所圈出的封闭面积或其与断层线 、剥蚀线、尖灭线等所封闭的面积。闭合面积愈大，圈闭的有效容积 也愈大。一般由目的层顶面构造图量取。
油气(柱)藏高度：油水界面到油气藏最高点的高程差。
气含 顶油 高高 度度 -100 -120 -140 -160 -180 -200 油 气 藏 高 度
图5-5 背斜油气藏中油气水分布示意图
注意：以上所指的是静水条件，若在动水条件下，情况有所不同。
气柱高度：油气藏中含气部分最高点与最低点的高差。 油柱高度：油气藏中含油部分最高点与最低点的高差。 油气柱高度：油气藏中含气部分最高点与含油部分最低点的高差。
2、圈闭的度量 圈闭的大小由圈闭的最大有效容积来度量，表示该圈闭能容纳油 气的最大体积，它往往决定着油气藏的储量大小。
V=F· H· P
式中：V--圈闭最大有效容积，m3； F--圈闭的闭合面积，m2；
H--储集层的有效厚度，m；P--储集层的有效孔隙度，%。
圈闭最大有效容积，取决于圈闭的闭合面积、储层有效厚度、有 效孔隙度。
石油地质学 第五节 油气藏形成的条件
油气藏形成的充分条件是指上述基本要素在时空上的 良好匹配，既有充足的油气源、有利的生储盖组合和 大容积的有效圈闭。
三、成烃坳陷和充足油气源
（一）成烃坳陷
（1）成烃坳陷概念及其与油 气聚集区关系 成烃坳陷：盆地中分布成熟 烃源岩或成烃灶的深坳陷区。 成烃坳陷与油气聚集区关系：
（a）成烃坳陷提供油 气聚区所需的油气。
（1）油气丰度 油气丰度：单位面积成烃坳陷所生成的可采油气储量。 按油（气）丰度通常将含油气盆地（坳陷）分成三
个等级： （a）丰富的（＞2×104 m3 / km2）； （b）中等的（0.2×104 m3—2×104 m3 / km2 ）； （c）差的（＜ 0.2×104 m3 / km2 ）。
成烃坳陷所具有总的生成的可采油气储量 （Q）是该坳陷面积（S）与油气的丰度乘 积。
包裹体均一温度（℃）
25
25
20
S74井 5468.8-5729.9 20
15
17块样品，274个测点 15
S79井 5530.84-5703.64
10
10块样品，185个测点
10
个数
5
5
0
0
60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210
f.临界含油饱和度（临界油析出因子）：油、水共存条件下， 油开始排出所应有的最低饱和度。或油、水共存条件下，油相对渗透率 为零时，最大含油饱和度。不同的烃源岩在不同条件下，其值不同，一 般在10%-20%，但可能低到1%。
g.聚集系数（运聚系数）：油气地质储量（聚集量）与生油 量之比。统计表明，石油运聚系数多为3%左右，最高达35%。天然气运 聚系数一般在0.5%-2%。
油气成藏模式与富集规律-概述说明以及解释
油气成藏模式与富集规律-概述说明以及解释1.引言概述部分内容：1.1 概述油气成藏模式与富集规律是石油地质学中非常重要的研究内容，对于油气勘探开发具有重要的指导意义。
通过对油气成藏模式的研究，可以揭示油气成藏的原因和过程，为勘探人员提供找矿的依据。
而富集规律的研究，则可以帮助我们理解油气在地下富集的规律和特点，为石油勘探开发提供科学的依据。
本文将对油气成藏模式与富集规律进行系统的介绍和分析。
首先，在概述部分，我们将对文章的结构和目的进行简要说明。
接着，我们将进入正文部分，分别讨论油气成藏模式和富集规律的相关内容。
在油气成藏模式的部分，我们将详细介绍断块构造型和盆地构造型两种常见的油气成藏模式，并分析它们的特点和成因。
在富集规律的部分，我们将重点探讨地层特征与油气富集规律以及地质构造与油气富集规律之间的关系。
最后，在结论部分，我们将强调油气成藏模式和富集规律的重要性，并探讨它们在实际勘探开发中的应用价值。
通过本文的研究和分析，我们希望能够为石油勘探开发提供科学的理论依据，促进油气资源的合理利用和可持续发展。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下几点：文章结构：本文共分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个方面。
首先，概述介绍了油气成藏模式与富集规律的研究背景和意义。
接着，文章结构部分说明了整篇文章的组织结构和各个部分的内容。
最后，目的部分明确了本文的目标和意图，即通过对油气成藏模式与富集规律的研究，揭示油气资源的分布规律，为油气勘探和开发提供理论指导和技术支持。
正文部分主要包括油气成藏模式和富集规律两个部分。
油气成藏模式部分详细介绍了断块构造型油气成藏模式和盆地构造型油气成藏模式。
在断块构造型油气成藏模式中，探讨了断块构造对油气形成和富集的影响因素和机制。
在盆地构造型油气成藏模式中，分析了盆地构造演化过程中不同地质条件下油气的成藏模式及控制因素。
在富集规律部分，探讨了地层特征与油气富集规律以及地质构造与油气富集规律两个方面。
油藏工程知识点总结
油藏工程知识点总结一、油藏地质学1. 油气形成与成藏条件油气形成是指在地球内部的高温高压条件下，有机质经过生物、地质和化学作用而形成的一种烃类化合物。
油气成藏是指油气在地质条件的共同作用下，生成具有一定规模和较高含量的油气藏。
了解油气形成与成藏条件，可以帮助地质工程师准确地找到油气储量丰富的地质构造。
2. 油气勘探技术油气勘探技术是指通过地质勘探技术手段，发现新的油气藏或者发现已知油气藏的储量和分布情况等。
包括地震勘探、地球物理勘探、测井勘探、岩心分析等技术手段。
这些勘探技术可以帮助工程师准确地找到油气藏的位置和储量。
3. 油气储层地质特征了解油气储层的地质特征，可以帮助工程师评价储层的渗透性、孔隙度、饱和度等物理性质，从而进一步评估油气产能和储量。
二、油藏工程原理1. 油藏开发技术油藏开发技术是指在发现并确认了油气储量后，通过相应的开发技术手段，实现对其进行合理的开发利用。
包括油藏开发方案设计、井筒设计、注水开发技术、提高采收率的技术、增产技术等。
2. 油藏物理化学性质油藏物理化学性质包括油气的密度、粘度、表面张力、溶解度等。
通过分析了解油气的物理化学性质，可以帮助工程师选择合适的开采技术和工艺，提高油气开采效率。
3. 油藏数值模拟油藏数值模拟是指通过一定的数学模型和计算机模拟技术，对油气开发过程进行模拟和预测。
通过数值模拟可以帮助工程师确定最佳的开采方案、评估油气储量和产能，并指导实际开采操作。
三、油气工程设备1. 油井钻采设备包括各种类型的钻井平台、钻机、钻头、管柱等，用于进行油气勘探和开采作业。
2. 油气生产设备包括各种类型的油气开采设备，如泵浦、管线、压裂装置、人工提高采收率装置等，用于实现对油气的生产和采集。
3. 油气处理设备包括各种类型的油气处理设备，如分离器、脱硫装置、脱水装置、燃烧装置等，用于对采集的原油和天然气进行处理和加工。
四、油气工程安全与环保1. 油气开采环保技术油气开采环保技术包括生产废水处理、废气处理、渗透液处理等技术手段，用于确保油气开采作业的环境友好和安全。
南八仙油气藏成藏过程与模式分析
南八仙油气藏成藏过程与模式分析周延召1，苏梅琳2，高盛祥1，张飞燕11中国矿业大学资源与地球科学学院，江苏徐州（221008）2中国矿业大学环境与测绘学院，江苏徐州（221008）E-mail：zyzcumt@摘要：油气源的对比分析，认识到南八仙油气藏的油气主要来自具有Ⅲ1型为主，含Ⅱ型烃源岩的伊北凹陷，少量来自具有Ⅲ1-Ⅲ2型烃源岩的赛什腾凹陷。
构造演化和有机地化的分析，可知N1和N23是南八仙油气成藏的关键时刻。
喜山中期和晚期构造运动为伊北凹陷和赛什腾凹陷生成的油气向自中生代末已经形成具有捕获油气特征的构造高点运移提供了动力和通道，并形成古近系和新近系上下两套油气藏。
古近系油气藏在喜山中期构造运动之后形成，具有渐新世和上新世两期油气充注特点。
新近系油气藏在喜山晚期构造运动之后形成，具有上新世一期充注的特点。
关键词：柴达木盆地，南八仙油气藏，成藏过程和模式，关键时刻0. 前言柴达木盆地北缘（简称柴北缘）经历了近半个世纪的勘探历程，取得了一定的成果，但是油气的勘探程度和认识程度还比较低，目前在柴北缘发现的油气田数量和规模有限。
南八仙油气田是在1995年对老井复查过程中通过对仙3井进行重新解释和试油，才在古近系和新近系发现工业油气流的。
所以在认识程度不太成熟的柴达木盆地北缘，有必要对已发现的油气田进行成藏规律性的分析，这将对柴北缘乃至整个盆地的油气勘探具有指导意义。
南八仙构造是柴北缘块断带大红沟隆起亚区马海—南八仙背斜带上的一个三级构造（图1），其西北面紧邻冷湖七号构造，东面与马海构造相邻，南面以陵间断裂与伊北凹陷为界，地面构造为一大型箱状背斜构造，北缓南陡[1]。
图1 南八仙构造位置图Fig.1 The tectonic setting of Nanbaxian1. 油气源分析南八仙油气田有两套含油气层系,浅层(N22—N1)主要产天然气、凝析油和轻质油；深层(E31)原油的油质相对较重。
1.1 油气特征通过仙3、仙5、仙6、仙7、仙9井的C27和C29重排甾烷与规则甾烷的比值分析，萜烷G/C31比值分析，C20-C23三环二萜烷的相对含量分析，认为南八仙的油气具有明显的腐殖型母质来源的特征，少量具有湖相泥岩来源的特征。
油气藏形成基本条件
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
（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
• 有机质的成熟度
生烃凹陷面积大、持续 发育时间长、沉积速率 高的大中型盆地，或面 积虽较小，但沉积速率 特高、烃源岩总厚度大 的盆地，油源丰富。
含油气盆地丰度图 (据佩罗唐,1972)
第三节 油气藏形成的基本条件
二、有利的生储盖组合
生储盖组合:
通常把烃源岩、储集层、盖层同时存在并且紧密联系在一起的一套地
难点重点：
圈闭有效性的控制因素
第三节
六大成藏要素：
油气藏形成的基本条件
烃源岩---提供油气藏形成的物质基础
储集层---油气储-渗的空间和通道
盖 层---使储集层中的油气免于向上逸散的保护层 圈 闭---油气聚集的地质场所 运 移---油气从分散到集中的聚集过程 保 存---使已形成的油气藏免遭破坏、得以保存至今
静态
动态
上述六大要素可归纳为五个基本条件：
一、具有充足的油气来源； 二、具备有利的生储盖组合； 三、具备有效的圈闭； 四、具备良好的运移条件 五、具备必要的保存条件
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源自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；
（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
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
难点重点：
圈闭有效性的控制因素
第三节
六大成藏要素：
油气藏形成的基本条件
烃源岩---提供油气藏形成的物质基础
储集层---油气储-渗的空间和通道
盖 层---使储集层中的油气免于向上逸散的保护层 圈 闭---油气聚集的地质场所 运 移---油气从分散到集中的聚集过程 保 存---使已形成的油气藏免遭破坏、得以保存至今
（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
油气藏形成机理名词解释
1、泥岩涂抹：断裂的形成过程中，由于构造应力和重力作用，在两盘削截砂岩层上形成薄的泥岩层，这个层叫泥岩涂抹层，作用就称泥岩涂抹。
2、油气保存条件：油气藏破坏，散失，殆尽，油气藏变成稠油（水洗或者氧化）。
水力溶失：水将油藏中的氢带走，形成稠油。
3、包裹体：矿物晶体在生长过程中，被包裹在矿物晶体缺陷中的那部分成矿流体叫包裹体。
4、均一温度：在冷液后，将盐水包裹体加热到由两相变为一相时的温度，这一温度为油气成藏均一温度。
5、油气成藏模式：以圈闭划分为依据，综合油气藏形成的生、储、盖、运、圈众因素的时空匹配关系，以及油气运移、聚集动态过程中而得到的油气藏形成的地质模型。
6、含油气系统：一个自然系统，包括了活跃的烃源岩和所有已经形成的油气藏并包含油气藏形成时所需要的必不可少的一切地质要素的作用7、封存箱：将沉积盆地内用封闭层分隔的异常压力系统。
8、流体势：相对于基准面，单位质量流体具有的机械能的总和。
9、重力能：单位质量的流体从基准面搬到研究点所克服重力所做的功。
10、弹性能：单位质量流体从基准面搬到研究点克服压力多做的功。
11、动能：单位质量的流体在流速为q时所具有的能。
12、郝石生教授的流体势概念：相对于基准面单位体积流体所具有的总势能。
13、供油气单元：烃源岩产出的油气呈同一种运移形式的那一部分生油岩体叫做该圈闭的供油气单元。
14、聚敛型供油气单元：油气呈汇聚流运移形式的范围在生油凹陷中垂直投影切割出来的那部分生油岩体称为~。
15、发散型供油气单元：油气呈发散流移形式的范围在生油凹陷中垂直投影切割出来的那部分生油岩体称为~。
16、平行型供油气单元：油气呈平行流形式的范围在生油凹陷中垂直投影切割出来的那部分生油岩体称为~。
17、油气成藏动力学系统：以地球动力学为基础，以油气生成运移、聚集的动力层系统和过程为核心，把油气的生、储、运、聚、散连接成为一个统一的整体，探讨盆地油气生成运移聚集和分布规律的一门科学。
准东地区油气成藏条件及聚集规律_黄林军
４， ５］ ， 沉积了上石炭统至第四系地层 ， 沉积厚度巨大 ， 发育多 套 烃 源 岩 和 生 储 盖 组 合 ， 圈 构造演化阶段 ［
闭多 ， 油气分布广 ， 显示层位多 ， 在石炭系 、 二叠系 、 三叠系 、 侏罗系和白垩系等层系中形成了丰富多 样的油气藏 。
收稿日期 ］２ ０ １ ２ ０ ２ ２ ２ ［ － － ） ； 国家 “ ” 规划项目 （ ） 。 基金项目 ］ 国家科技重大专项 （ ２ ０ １ １ Ｚ Ｘ ０ ５ ０ ０ ３ ０ ０ ３ ９ ７ ３ ２ ０ ０ ７ Ｃ Ｂ ２ ０ ９ ６ ０ ４ ［ － ， 男 ，２ 作者简介 ］ 黄林军 （ １ ９ ８ ０ ０ ０ ２ 年西南石油学院毕业 ， 硕士 ，工程师 ， 长期从事成藏条件分析 、 储层预测与评价工作 。 ［ －）
３ 油气成藏模式及聚集规律
３ ． １ 含油气系统特征 结合该区构造特征 、 有效烃源岩分布 、 沉积储层特征及油气分布 ， 将研究区划分为 ３ 个复合油气系
６～８］ 。 前 人 对 阜 康 和 东 道 海 子 －大 井 复 合 油 气 统 ， 分别是阜康 、 东道海子 －大井和吉木萨尔复合油 气 系 统 ［ ７， ８］ ， 笔者主要分析吉木萨尔复合油气系统 。 系统进行过较为详细的研究 ［
第３ ４ 卷第 ９ 期
石油地质学-第二讲石油天然气生成
无机成因论
1、碳化说：
§1油气成因理 论
俄国门捷列夫1876年提出，他认为把石油起源同煤相联系的 提法与实际观察到的剖面有矛盾，根据实验室可以通过无机合 成途径得到碳氢化合物的实验结果，提出石油是地下深处的重 金属碳化物与下渗的地下水相互作用生成的。反应方程可以表 示为：
重金属碳化物+水→金属氧化物+石油蒸汽
研究确信，油气能够在早期低温条件下形成并聚集在早期形成的圈闭中。 古勃金也认为生油是从有机软泥或生物软泥中开始的，以后就一直不停地 在有机岩夹层和围岩层的成岩变化过程中完成。在整个过程中温度并不特别高 ，在厌氧细菌的参与下，液态石油或半液态石油是在软泥或没有完全变硬的岩 层里开始形成的；当岩层在上覆重荷下逐渐压实时，随着压力的增加，石油和 水被挤入疏松岩层--砂岩、石灰岩层内（И.М.Губкин,1937）。
有机成因论
4、早期成油说
§1油气成因理 论
早期成油说认为沉积物所含原始有机质在成岩过程中
逐渐转化为石油和天然气，并运移到邻近的储集层中去。 理由主要有：
➢在近代海洋湖泊沉积物中发现了有机物质的烃类转化的过程；
➢在实验室用细菌作用于有机质得到了比甲烷重的烃类；
➢研究发现，微生物的活动随埋藏深度增加迅速减弱以至停止。 因此，提出某些细菌是有机质加氢去羧基转变为类石油的媒介 。
石油中普遍存在生物成因信息，如姥鲛烷、 植烷、甾烷等，石油也不能在高温下保存 等。
有机成因论
§1油气成因理 论
早在无机成因说提出的同时，有机成因说也相继提出一些观
点和证据。有机成因的主要证据：
（1）世界上已经发现的油田99.9%都分布在沉积岩中； （2）从前寒武纪至第四纪更新世的各时代岩层中均发现了石油 （3）世界上既没有化学成分完全相同的两种石油，也没有成分 完全不同的石油；
石油地质学 第三章圈闭和油气藏
逆牵引 拉张作用在靠近断层附近形成了
空间，沉积物重力导致下滑。与 正常拖曳作用的结果相反。
(2)逆牵引背斜圈闭基本特点： ①位于同生断层的下降盘，与同生断层相伴生 ②小型短轴背斜，靠近断层的一翼稍陡，另一翼稍缓
5.逆牵引背斜圈闭和逆牵引背斜油气藏
鼻状构造的上倾方向被断层所封闭
形成的圈闭称为断鼻圈闭
(2)断块圈闭和断块油气藏
由弯曲断层或多条断层配合，
形成两面、三面甚至四面为断
层围限的圈闭称为断块圈闭
３、断层对油气藏形成的作用
• 有两方面：1)遮挡作用；2)运移通道作用
– 1)遮挡作用：断层封闭时，形成断层圈闭 – 2)运移通道作用：断层不封闭
逆牵引(滚动)背斜圈闭和油气藏
1.挤压背斜圈闭和 挤压背斜油气藏
(1)圈闭形成机理：由侧向 挤压作用形成 (2)基本特点： ①两翼地层倾角较陡， 呈不对称状，一翼陡、一翼缓； 靠近挤压力来源方向较缓 ②闭合度较大，闭合面积较小 ③常有断裂（逆断层）伴生 (3)分布特点：
酒泉盆地老君庙背斜
挤压（压陷）盆地: 前陆盆地山前褶皱带； 成排成带出现
西西伯利亚 1966 西西伯利亚 1969
博瓦涅科夫
扎波利亚尔 什托克马诺夫 北极
俄罗斯
俄罗斯 俄罗斯 俄罗斯
西西伯利亚 1971
西西伯利亚 1965 西西伯利亚 西西伯利亚
背斜
背斜 背斜 背斜
K
K K K
砂岩
砂岩 砂岩 砂岩
4.385
3.532 2.762 2.762
阿斯特拉罕
格罗宁根 哈西鲁迈勒
背斜油气藏：背斜圈闭中的油气聚集 “背斜学说”（I. C.White， 1885）：早期找油理论
第六章-油气藏的形成
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 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。 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 形成巨厚的沉积物。 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 烃源岩的成熟度。 盆地热演化史 烃源岩的成熟度。 古气候—有机质的丰度 有机质的丰度。 古气候 有机质的丰度。 储集层：孔隙度和渗透率。 储集层：孔隙度和渗透率。 盖层：排替压力高。 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。 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 以垂向运移为主。 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 以侧向运移为主。 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。 圈闭：圈闭的大小（规模）决定油气的富集程度。 油气藏形成后， 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。 响遭受破坏。
差 气 油 气
集 聚 异 油
示 程 过 水
图 意
第一节 圈闭类型划分与油气聚集
差异聚集原理可简述为：在油源区形成的油气， 差异聚集原理可简述为：在油源区形成的油气，进入饱含 可简述为 水的储集层后，沿着一定的路线(由溢出点所控制) 水的储集层后，沿着一定的路线(由溢出点所控制)向储集层的 上倾方向运移，位于运移路线上的系列圈闭将被油气所充满， 上倾方向运移，位于运移路线上的系列圈闭将被油气所充满， 其结果使天然气分布于系列圈闭底部靠近油源区一侧的圈闭中， 其结果使天然气分布于系列圈闭底部靠近油源区一侧的圈闭中， 向上倾方向的圈闭中依次为油气藏、纯油藏和空圈闭。 向上倾方向的圈闭中依次为油气藏、纯油藏和空圈闭。 油气差异聚集得以发生，必须具备以下四点基本条件： 四点基本条件 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， 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； 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， 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； 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。 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， 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。 们选择勘探对象提供某种依据。
石油地质学-10. 油气藏的形成和破坏
在静水条件下，油气在浮力作用下向上倾方向 运移至圈闭中，因重力分异作用，气上、油中、水 下。当油气继续运移时，气占据上部，气顶体积增 大，油被挤出；油气继续运移，直到天然气占据全 部圈闭 。 静水条件： 油气藏（小气顶）→油气藏（大气顶）→ 气藏
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油气在单一背斜圈闭中的聚集
石油地质学
第六章 油气藏形成与破坏
Clq 2019/11/1
第一节 油气藏形成的基本条件
油气聚集：
油气在运移过程中，遇到圈闭聚集起来形成油气藏的 过程。
油气自盆地中心沿上倾方向向盆地边缘的一系列圈闭中 运移，天然气最易流动，占据盆地中心周围的最高位置的 圈闭，而石油则占据其下倾方向位置较低的圈闭。
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3、圈闭的闭合高度 圈闭的闭合高度必须大于油水倾斜面的高度或油水过 渡带的高度，否则都不可能形成有效圈闭，前者将被水冲 刷带走，后者虽有油聚集但不可能产出纯油。 4、保存条件 圈闭的上方必须由封闭良好的盖层，没有良好的保存 条件，很难形成大的油气藏。 由此可见，能形成大油气藏的圈闭条件是：大容积、 油源近、形成时间早、闭合高度高、保存条件好这五个基 本条件。
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第四节 油气藏的破坏及其产物
原生油气藏： 油气经初次运移和二次运移，由分散到集中，在圈闭中第一
次聚集起来形成的油气藏；或者在生油气层系中形成的油气藏。 次生油气藏：
原生油气藏遭到破坏，油气运移到新的圈闭中重新聚集形成 的油气藏；或者在非生油层系中形成的油气藏。
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层的质量高、厚度大而稳定。互层式最好。
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正常式
侧变式
《石油地质》第四章圈闭和油气藏
①断层的性质 压性封闭性好；张性封闭性差
②断层的产状 倾角小封闭性好； 倾角大封闭性差
二、断层圈闭和断层油气藏
③断层断穿地层的岩性
泥岩发育封闭性好，砂岩发育封闭性差 断层泥
④断层带其他封堵物的形成
被沥青、矿物充填的封闭性好
⑤两盘地层的对接情况
砂－泥对接封闭性好
砂－砂对接封闭性差
背斜圈闭和油气藏的类型:
挤压背斜圈闭和挤压背斜油气藏 基底隆升背斜圈闭和基底隆升背斜油气藏 底辟拱升背斜圈闭和底辟拱升背斜油气藏 披覆背斜圈闭和披覆背斜油气藏 逆牵引(滚动)背斜圈闭和逆牵引(滚动)背斜油气藏
1.挤压背斜圈闭和 挤压背斜油气藏
(1)圈闭形成机理：由侧向 挤压作用形成
(2)基本特点：
“单一圈闭” ： 单一要素控制、 单一的储集层、
统一的压力系统、 统一的油气水界面
2.油气藏中油气水分布
（1）油气藏： 气在上，油居中，水在下 油－气界面、油－水界面
（2）油藏： 油在上，水在下 油－水界面
（3）气藏： 气在上，水在下 气－水界面
3.油气藏的度量
(1)含油边界与含油面积 ①外含油边界：油水界面 与储层顶面的交线 ②内含油边界:油水界面与 储层底面的交线
第三节 构造圈闭和构造油气藏
构造圈闭:由于地壳运动使地层发生变形或 变位而形成的圈闭
构造油气藏:构造圈闭中的油气聚集
构造圈闭
构造油气藏
背斜圈闭 断层圈闭
岩体刺穿圈闭
背斜油气藏 断层油气藏 裂缝性油气藏 岩体刺穿油气藏
一、背斜圈闭和背斜油气藏
背斜圈闭：由背斜作为遮挡条件而形成的圈闭 背斜油气藏：背斜圈闭中的油气聚集
续表
5油气藏的形成及破坏
制着油气藏的分布规律。
圈闭分析时，要与盆地的构造运动史、古地理变迁及沉积 成岩作用研究紧密结合，注意不同类型圈闭的对比及划分。 6. 保存条件 指已经形成的油气藏，在漫长的地质历史时期中，圈闭条 件是否改变，以及圈闭中的油气聚集是否遭到破坏。是油气藏 从形成到现在能否完好无损地保存至今的关键因素。 以上6大要素中，任何一个要素不优越，都不能形成现今
遮挡条件的表现形式
(二)圈闭的度量（往往指静水条件下）
圈闭的规模和大小往往决定油气藏的储量大小，其大小常用 最大有效容积来度量。它表示圈闭能容纳油气的最大体积 。
圈闭的有效容积，取决于闭合面积、闭合高、储集层的有
效厚度和有效孔隙度等参数。 圈闭的最大有效容积，可用下列公式表示： V=F· P H· 式中：V— 圈闭最大有效容积，m3;
称为油藏高度；而油气藏顶点到油气界面的垂直距离，
称为气顶高度；此时油藏高度与气顶高度之和即为油气 藏高度。
（4）气顶和油环
在油气藏中存在游离气时，油、气、水按比重分异， 气总是占据圈闭的顶部，称为气顶，油居中间，水在最
下面。在这种情况下，油在平面上呈环带状分布，称为
油环。 （5） 充满系数
含油（气）高度与闭合高度的比值。
现油气藏的关键所在。
（四）油气其极限情况则是充满 整个圈闭。油气藏的大小通常用储量来表示。 （1）含油气边界和含油气面积 通常把油（气）水界面与油（气）层顶、底面的交线
称作含油（气）边界。
外含油气边界：油（气）水界面与油层顶面的交线→含油 边缘，又叫含油外边缘； 内含油气边界：油（气）水界面与油层底面的交线→含水 边界，又叫内含油（气）边界；
油气藏是地壳上油气聚集的基本单元，是油气勘探的 对象。掌握和了解其形成过程和基本原理，对于油气勘探 与开发具有重要的实际意义。 油气藏的形成过程，实质上就是在各种成藏要素的有
5-3油气藏形成的基本条件
的横向变化方式接触，油气以侧向同层运移为主。
•（3）顶生式生储盖组合：烃源岩层与盖层同属一层，
而储集层位于其下的组合类型。
•（4）自生、自储、自盖式生储盖组合：烃源岩层、
储集层和盖层同属一层。石灰岩中局部裂缝发育段储
12个盆地都大于10×104km2 ，沉积岩体积多在50×104km3以 上，生油岩系总厚度一般在500m以上。
有些盆地面积虽然较小，但沉积岩厚度大，圈闭的有效容 积大，生油层总厚度大，油源丰富，也可形成丰富的油气聚集。
美国西部的洛杉矶盆地，面积仅3900km2。沉积厚度达6000m， 泥质生油岩系厚达2000-3000m，油源极为丰富。储集层、圈闭 条件好，油气十分丰富。该盆地石油可采储量近20×108m3，储 量丰度居世界各含油气盆地之首，俗称“小而肥”盆地。
渤海湾盆地的东营凹陷面积只有5700km2，生、储油条件极好， 目前已发现石油地质储量超过20×108吨，丰富程度可与洛杉矶 盆地相媲美。
（二）有利的生、储、盖组合
生油层中生成的油气能及时运移到良好储集层
中，同时盖层的质量好，能保证运移至储层中的油
气不会逸散。
根据生储盖组合之间的沉积连续性可将其分为 两大类。即连续沉积的生、储、盖组合和被断层或 不整合面所分隔的不连续生、储、盖组合。
油 40 亿；气 7790 亿 4个 油 9.9 亿；气 29940 亿 3个 油 34 亿；气 184080 亿 4个 油 27 亿；气 11200 亿 大油气田 6 个 1 个(气) 1个 1个
41 万 62 万 6万 60.2 万 22.6 万 25 万
• 大盆地形成大油气田，具有体积巨大的生油岩体
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。
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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 )
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
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。
（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
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
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。
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；
3、油气成藏动力学 油气成藏动力学是用动力学的
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）
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
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 :
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。
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
25
© ¨m£ È £ í ¶ ø ¿ Ñ ´ Ï Á ¶
20
15
10
5
140 120 100 80 60 40 20 0 0 400 800 Ï ¾ ¶ à £ ¨m£ ©
年发生次数
y = 0.0947x R2 = 0.9578
0
1200
1600
2000
1950
1953
1956
1959
1962
1965
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
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
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
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。
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
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