含油气系统与成藏动力学

Hydrocarbon Machine －生油机器
F.F. Meissner （1984） 强调生烃灶作为“生油机器”的核心 强调成藏要素在三度空间有机联系对油气聚集的重要性
Independent Petroliferous System －独立含油气系统
G. Ulmishek（1986） 指出油气生成、运聚、成藏的独立性 强调含油气系统在资源评价和预测中的地位
建立储集岩-油源 岩之间映射关系 生油洼陷/生油岩 相带空间叠置关系
油（气)-源对比
多 源 多 期 复 合 含 油 气 系 统
源-储之间 映射关系 含油气系统划分 含油气系统评价 含油气系统选择 油气成藏模式 油气分布规律 油气勘探方向
生油岩分布
原型盆地分析,有机岩相 带制图,源岩叠合关系
储集岩发育 关键时刻确定 圈闭形成 油气运聚 含油气系统演化 油气分布预测
油气成藏系统— 在含油气系统内或之间的一个
藏
油气运移、聚集的相对独立单 元。它包括同一运聚系统内有 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。
含油气系统与油气成藏系统关系示意图
油气成藏系统划分的基本原则
• 油气成藏系统是以藏为核心，或以控制油气运移指向的正向构造单元 为核心。在纵向上以区域性稳定分布的盖层为封隔层；在平面上由向斜 轴线或流体高势分界线及封堵面（封闭性大断层或盆地边界）分开。
储集层段的关系
储层地球化学储层 成岩分析,储层评价
多少个关键时期？ 几个主要运聚期
几个圈闭形成 与改造期
成藏期次分析,每一个 成藏期油气运聚格局 每一个关键时刻的含 油气系统划分和演化
热成熟史分析
古构造分析 流体势演化分析 古构造分析 含油气系统制图 成藏过程分析 叠加制图技术
含油气系统时空 复合的关系
（3）
储集岩描述：
包括储层类型及空间分布，储集性能及 影响因素；有利储集层段、成岩作用及储层 地球化学作用等；储集体预测、建模及评价 。
（4）盖层描述： 盖层决定一个含油气系统的有效边界 。描述包括盖层层位、岩石类型及空间展 布；盖层的厚度及封盖能力
（5）上覆岩层描述： 包括主要层位及岩性，厚度及空间 展布；不整合次数、剥蚀厚度、时间及 范围等
• 二、含油气系统的研究内容及评价方法 • 研究内容： • 1.基本要素的描述
• 包括：有效烃源岩、输导层、储集层、盖层、 上覆岩层
• 2．地质作用过程的描述
• 包括：油气生成、运移、聚集过程和圈闭形成 过程
Байду номын сангаас
1、 静态地质要素的描述
包括有效烃源岩、输导层、储集层、盖层。
（1） 烃源岩描述： 有效烃源岩是指特定时期内已经或正在生成油 气的烃源岩。 成熟烃源岩的描述可以抽象为层段、有机岩相 带、范围、潜力与时刻的确定。即包括：烃源 岩的展布、有效分布和关键层段；烃源岩的质 量及其平面变化；烃源岩的热演化程度及其生 、排烃量；油（气）源对比等。
一、含油气系统的基本概念
含油气系统是指一个与有效生烃灶相联系 的、由其中的油气生成、运移和聚集过程形 成的天然流体系统，包括由该生烃灶形成的 所有油气藏以及形成这些油气藏所必不可少 的一切地质要素和作用过程。
• 含油气系统与其它油气地质单元的关系： • 含油气系统是介于含油气盆地和含油
气区带之间的一个油气地质单元。它具
（3）油气聚集
包括油气运移汇聚区生储盖组合、油 气汇聚量、运聚期与持续时间的分析
（4）圈闭的形成：
主要是对有效捕集油气目标的分析 ，包括圈闭类型，构成（生储盖组合与储 集空间）与分类分布的图件，构造圈闭形 成期与有效圈闭分析，以及近源非构造圈 闭的描述与图件等。
• 二、含油气系统的研究内容及评价方法 • 主要描述图件： • 含油气系统的主要描述图件（四图）： 含油气系统埋藏史图、含油气系统平面 展布图、含油气系统剖面图，含油气系 统事件图。 • 关键时刻(Critical moment):是指含油 气系统中大部分油气生成-运移-聚集的 时间。
一、含油气系统的基本概念
Petroleum System －含油气系统
Magoon 和Dow（1994） 只适合于简单含油气系统 强调“源 藏”的一次过程
Total Petroleum System －总含油气系统
R.M. Pollastro（1999） 已注意到油气混源、多个生烃灶、多阶段生烃等现象 强调不同含油气系统之间可出现多种相关性
（2）输导层分析 输导层是将油气从生烃区输送至聚集地的中间 桥梁，决定了流体运移的轨迹和目的地。 输导体系：含油气系统中所有运移通道（输导层 、断层、裂缝、不整合面等）及其相关围岩的总 和。
输导层的研究可归纳为“层、面、网”的描述， 包括：关键时刻前后烃源岩顶或输导层的古构造 形态；输导层岩性与岩相平面分布与关键时刻前 后所处的岩相划分；关键时刻前后应力场与断裂 组合；关键时刻前后与断层连接的不整合面的起 伏形态。
含油气系统评价思路
筛选出所有关键时刻，并确定其性质（成 藏、破坏、调整） 按照由早晚时序，站在关键时刻看油气 生、运、聚、散、调整的全过程 依据需要，确定成图内容详略 按“六定”步骤评价系统，图件强调工业 化
“六定”方法实例分析(据赵文智）
定源—质量、层段、空间分布 定期—关键时刻与次数 定向—主要油气资源的去向 定界—运聚单元与系统的边界 定量—油气资源总量与空间分布 定级—不同目标含油把握性、潜力、分级
2.地质作用过程描述
（1）油气生成过程：
它是对有效生油岩从进入门限开始到生烃 结束全过程进行恢复的描述：生烃关键时刻、有 效源岩展布、生烃持续时间和生烃总量。
（2）油气运移过程
探讨源岩生成的油气排出，进入输导层 至发生聚集之前的过程。包括初次运移与 二次运移两个环节，可概括为运移动力、 运移量、路径与方向的描述。
含油气系统的划分和类型
简单含油气系统 复合含油气系统
简单含油气系统
烃源灶 — 单灶 油气成藏过程 — 油气大量生成、
运移和聚集过程基本上一次完成
关键时刻 — 一个 油气分布 — 遵从“源控论” 实例：松辽盆地白垩系、鄂尔多斯
中生界
复合含油气系统
定 义
两个或两个以上的含油气系统在其形成过程中共享 某些成藏地质条件，如共同的运移通道、储集层、聚 集区带和区域性盖层，形成两个或多个相对独立含油 气系统组成的复合含油气系统。

定界—运聚单元与系统边界
油气运聚单元（Hydrocarbon Migration and Accumulation Unit）
——由一组油气运移汇聚流线确定的，并由油气运移分隔槽与油气运移 最大空间外边界圈定的、可供发生油气运移和聚集全过程的三维地质单元， 介于含油气系统与油气成藏组合之间
——同一系统有多个运聚单元；不同运聚单元油气资源丰度和总量不同
有一定的空间展布范围，也具有一定的 演化时间。
油气地质系统及其组成单元图
油气域 油气区 含油气盆地
生成子系统 含油气系统 运移子系统
聚集子系统
区带 勘探目标
沉积盆地 含油气系统 勘探区带 勘探目标
油气调查的四个层次
含油气系统的划分和类型 • 含油气系统划分的关键是识别有效源岩 体,即在关键时刻生成和排出石油的源岩 连续体。 • 含油气系统的划分依据是有效源岩体， 存在几个有效源岩体，就有几个含油气 系统。
烃源灶 —— 多个烃源灶在空间上相互叠置
基 本 特 征
关键时刻 —— 多个（多期生烃、成藏、调整与改造） 独立性 —— 不同生烃灶形成各自相对独立的含油气系统 复合性 ——不同系统之间共享部份成藏要素与油气聚集空间
油气资源 ——油气资源散失不严重
评价方法 ——“顺藤摸瓜”
油源-源岩关系
Unconventional Petroleum System－非常规含油气系统
Law BE和Curtis JB （2002） 只适合于煤层气、深盆气、裂缝页岩气、生物气等非常规油气 强调“源 藏”一体以及油气没有发生大规模运移过程
• A petroleum system is defined here as a natural system that encompasses , a pad of active source rock and all related oil and gas and which includes all the geologic elements and processes that are essential if a hydrocarbon accumulation is to exist .
三、油气成藏系统的概念及应用
包括一切高度聚集、 任何状态的烃类物质 成油过程中相互依存 的地质要素和作用
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 可少的一切地质要素及作用。
源
油气源岩、储集岩、 盖层、上覆岩层
圈闭的形成和油气 的生成、运移和聚集

定向—运移方向
基本做法
站在关键时刻，编制古构造图
运移方向判识的 地球化学参数
原油物性（比重、粘度、含腊量等）
以优势运移通道确定为核心，
编制砂体、断裂分布图 古水文、环境分析 已知运聚系统资源丰度统计 综合确定油气空间分配
原油族组分
生物标志化合物 同位素 自生矿物包裹体 地层水中有机酸和无机离子等
“六定”汇总表
描述图件 描述方法
价；③海（湖）侵体系域圈定；④剥蚀与 埋藏史计算； ⑤TTI 计算； ⑥古地温计算； ⑦测井生油评价；⑧热模拟实验 ①层序地层学分析；②沉积相分析；③储 集层描述；④实验室物性分析；⑤成岩相 分析 ①同储集层①－③；②FMS、BHTV FMI 与 CBIL； ③砂岩百分比统计法； ④有限元法； ⑤断层与不整合面描述 ①排替压力实验室分析；②同烃源岩③； ③同储集层③；④同输导层④；⑤测井地 震剩余压力计算
第七章 含油气系统与成藏动力学
• 一．含油气系统的基本概念及划分
二、含油气系统的研究内容与评价方法
三、油气成藏系统的概念及划分 • 四、油气成藏动力学 • 五、油气成藏模式
一、含油气系统的基本概念
Oil System －石油系统
W.G. Dow （1972） 强调石油聚集依生烃灶不同而具“族群”性 实质内容突出“源控论”
①Ro-H 曲线；②海（湖）侵层序岩相图； ①油/气－源对比方法；②烃源岩潜力评 ③有效烃源岩等厚图； ④生烃强度等值线 图；⑤TTI 等值线图；⑥关键时刻生烃事 件剖面图 ①低位和高位体系域岩相图； ②砂体几何 形态图，岩性－物性统计图；③砂岩百分 比等值线图；④储集层成岩相划分图 ①关键时刻输导层顶面埋深图； ②同储集 层①－③；③断层与不整合面起伏形态 图；④裂缝与断层组合分布图 ①同烃源岩②；②盖层岩性变化图；③盖 层等厚图； ④破裂压力－岩性与厚度关系 图；⑤排替压力等值线图；⑥剩余压力分 布图 ①生烃门限、 高峰与结束期烃源岩平面分 ①TTI 计算与成图；②生烃热模拟实验；
表征含油气系统的“四图”
关键时刻（250Ma）埋藏史曲线图
含油气系统成藏事件图
含油气系统关键时刻的平面分布图
含油气系统空间范围的理想剖面图
二、含油气系统的研究内容及评价方法 研究方法：
有效烃源岩评价技术
关键时刻确定技术 储层与油藏地球化学技术
古构造分析技术
烃类运移研究技术 含油气系统综合模拟技术
相关术语
油气运移分隔槽 汇聚运移流 发散运移流

七 类 系 统 边 界
定界—运聚单元与系统边界
盆地边界 区域封盖层边界 储集体尖灭带 流体运移外边界 区域性断裂带 大型构造隆起的脊线
与大型地层剥蚀和超复
尖灭带
层内/层间阻流带

内容 描述构成 有效烃源岩： 门限，层段，范围， 潜力 静 态 地 质 要 素 储集层： 岩相，岩性，几何 形态，成岩作用 输导层：层，面， 网 盖层： 区域性，局部性， 质量 油气生成过程：门
油气成藏系统是盆地或凹陷一个相对独立的油气运聚 单元,其边界在纵向上为油气垂向运聚边界,即区域性分布 的烃源岩层和盖层; 平面上为运聚单元分割槽,主要为生油 凹陷轴线或封闭性大断层,岩性尖灭线等。据此可在大的 含油气系统基础上,进一步划分若干油气成藏系统 。 在陆相断陷盆地，油气纵向运移十分活跃，在纵向上 很难将不同成藏系统划分开。因此，可以正向构造带为核 心，以该带油气藏所涉及的汇油气范围为边界，划分和评 价油气成藏系统。