石油地质学 第3章圈闭和油气藏
合集下载
圈闭和油气藏
3. 礁型圈闭
3. 纯水动力圈闭
3. 地层 - 水动力复 合圈闭
类
4. 刺穿圈闭
4. 沥青封闭 圈闭
4. 构造 - 地层 - 水 动力复合圈闭
5. 多因素构 5. 多因素地
造圈闭
层圈闭
三、Measurements of traps and pools
（一） Measurements of traps
在油气勘探初期，人们主要在地表有油气苗的地 点钻探，没有对地下产油的地质条件作分析研究，也 未进行较为系统的地质工作，勘探效益较低。通过实 践，总结正反两方面的经验，认识到油气聚集常与背 斜有关，这就产生了“背斜学说” (anticlinal theory) （I.C.White，1885）。在“背斜学说"指导下，逐步 开展以地质测量为基本手段的找油工作，大大加快了 新油气田的发现。
地层圈闭概念的提出和该类油气藏的系统研究，促进了油
气勘探，特别是老油气区的二次勘探。
在四、五十年代，赫伯特（M.K.Hubbert，1940， 1953）对流体势和水动力在形成油气圈闭过程中的 作用，作了精深的研究。他指出：油气圈闭位置总 是在油气势最小的地方。有些油气藏中油水界面的 倾斜，甚至油气存在于“圈闭”以外，是水动力作 用的结果。他不仅提出了水动力圈闭这一新的圈闭 类型，为勘探新的油气藏类型指明了方向，而且为 圈闭形成机理的研究奠定了理论基础。目前对圈闭 的研究，更多地涉及到油气运移的动力、势能与各 种遮挡条件的新认识。至于是否存在背斜构造也不 占主导地位，这样圈闭的概念就被极大地拓宽了。
“地层圈闭”(stratigraphic traps)这一术语是由莱复生（ A.I.Levsen，1936）首先提出来的。他在研究美国大量非构 造油气藏的基础上，提出了“地层圈闭”的概念，并在一系列 的论文和著作中加以系统论述。他指出：“地层圈闭是这样一 种圈闭，即地层变化是储集层形成圈闭的主要因素。”地层变 化包括“砂或多孔储集层的楔入或尖灭，砂层侧向变为渗透性 差或非渗透性的岩层，地层被削蚀与超覆，或地层层序类似的 变化等”。并进一步将地层圈闭划分为原生地层圈闭（即岩性 圈闭）和次生地层圈闭（即不整合圈闭）两类。
圈闭和油气藏精品文档14页
①中间地层垂距变化②重复褶皱；③平行褶皱；④不协调褶皱；⑤刺穿和隐刺穿褶皱⑥不对称褶皱；⑦礁和沉积差异压实；⑧多种假构造（溶蚀、坍塌造成的）；⑨不整合前的变形；⑩逆掩断层下的与同生断层有关的逆牵引背斜圈闭，由于其距油源区近，又是与沉积作用同期形成，同生断层又可作为其油气运移的有利通道，因而常可形成富集高产的油气藏.断层与储集层相结合，在平面上构成封闭状态主要有以下四种基本情况：①一条弯曲断层与单斜地层相切（图中B) ②由两条或更多互相交叉的断层，在储集层上倾方向产生遮挡（图中C）③一条近于平直的断层，在鼻状地层向上开口端产生遮挡，形成所谓的鼻状构造（图中D)；④由几条断层将地层从四周切割成一个孤立断块，形成封闭（图中E)。
该气田的生产层主要是三叠系嘉陵江组的石灰岩和白云岩，其上部为硬石膏层作为盖层。
据岩心分析，其平均孔隙度仅2%，渗透率小于1毫达西；但试井结果，渗透率达几十到几万毫达西，平均值高达3000毫达西以上。
因此，这种良好的渗透性显然是由于次生裂缝发育造成的。
该区蒙特雷组由三部分组成：上部为板状硅质页岩；中部为裂缝性燧石层；下部为石灰质页岩。
中部岩层为主要储集层，其孔隙度仅6%，但裂缝发育且分布均匀，渗透率极高，60%的产量来自该层。
根据与刺穿岩体的关系可分为两类直接与刺穿岩体有关的圈闭和油气藏（图中Ⅰ①-③）。
它包括①盐栓（核）遮挡的圈闭和油气藏；②盐帽沿遮挡的圈闭和油气藏；③盐幅内的透镜体圈闭和油气藏。
与刺穿岩体有成因联系的伴生圈闭和油气藏（图中Ⅱ①-④）。
它包括①盐背斜圈闭和油气藏；②断层圈闭和油气藏；③盐栓周围的不整合圈闭和油气藏；④岩性尖灭圈闭和油气藏。
美国密西西比州的小溪油田为典型的边滩砂岩体油气藏。
砂岩厚度与蛇曲河凹岸一侧延伸方向一致，砂体的形态与边滩一致。
该油田构造为一向北倾斜的鼻状构造，油田分布主要受边滩砂岩体所控制。
油田面积约25km2，原始可采储量达1370万吨。
美国俄克拉荷马州东部的布奇砂岩中的油田为典型的分流河道砂岩体油气藏。
04 第三章 圈闭和油气藏——【石油地质学 姜福杰】
◆ 一旦有足够数量的油气进入圈闭， 充满圈闭或占据圈闭的一部分，便 可形成油气藏
第一节 圈闭与油气藏的概念
二、油气藏
1.油气藏的概念
油气藏是地壳上油气 聚集的基本单元，是 油气在单一圈闭中的 聚集。具有统一的压 力系统和油、气、水 界面。
第一节 圈闭与油气藏的概念
一个油藏
两个油气藏
三个油气藏
第一节 圈闭与油气藏的概念
大类
构造圈闭与构造油气藏 地层圈闭与地层油气藏 岩性圈闭与岩性油气藏 复合圈闭与复合油气藏
类型
背斜圈闭与背斜油气藏 断层圈闭与断层油气藏 裂缝性油气藏 岩体刺穿圈闭与岩体刺穿油气藏 地层不整合圈闭与地层不整合油气藏 地层超覆圈闭与地层超覆油气藏 储集岩上倾尖灭圈闭与储集岩上倾尖灭油气藏 储集岩透镜体圈闭与储集岩透镜体油气藏 生物礁圈闭与生物礁油气藏 地层-构造圈闭与地层-构造油气藏 岩性-构造圈闭与岩性-构造油气藏 地层-岩性圈闭与地层-岩性油气藏
构造圈闭与构造油气藏 背斜油气藏 断层油气藏 裂缝性油气藏 岩体刺穿油气藏
第三节 构造圈闭和构造油气藏
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
第一节 圈闭与油气藏的概念
背斜圈闭：溢出点、闭合度
闭合度
水平面
无闭合
构造幅度，各剖 面中都相同
构造幅度：以区域倾斜面为基准 闭合度： 以水平面（海拔）为基准
第一节 圈闭与油气藏的概念
a 完全封闭 b 部分封闭
若断层两侧系渗透性岩层相 遇，A点为溢出点，此时断层圈 闭的闭合高度和闭合面积就都 相应变小了。假如断层面本身 不封闭，不可能形成圈闭。
第二节 圈闭与油气藏的类型
二、油气藏按烃类相态的分类
第一节 圈闭与油气藏的概念
二、油气藏
1.油气藏的概念
油气藏是地壳上油气 聚集的基本单元，是 油气在单一圈闭中的 聚集。具有统一的压 力系统和油、气、水 界面。
第一节 圈闭与油气藏的概念
一个油藏
两个油气藏
三个油气藏
第一节 圈闭与油气藏的概念
大类
构造圈闭与构造油气藏 地层圈闭与地层油气藏 岩性圈闭与岩性油气藏 复合圈闭与复合油气藏
类型
背斜圈闭与背斜油气藏 断层圈闭与断层油气藏 裂缝性油气藏 岩体刺穿圈闭与岩体刺穿油气藏 地层不整合圈闭与地层不整合油气藏 地层超覆圈闭与地层超覆油气藏 储集岩上倾尖灭圈闭与储集岩上倾尖灭油气藏 储集岩透镜体圈闭与储集岩透镜体油气藏 生物礁圈闭与生物礁油气藏 地层-构造圈闭与地层-构造油气藏 岩性-构造圈闭与岩性-构造油气藏 地层-岩性圈闭与地层-岩性油气藏
构造圈闭与构造油气藏 背斜油气藏 断层油气藏 裂缝性油气藏 岩体刺穿油气藏
第三节 构造圈闭和构造油气藏
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
第一节 圈闭与油气藏的概念
背斜圈闭：溢出点、闭合度
闭合度
水平面
无闭合
构造幅度，各剖 面中都相同
构造幅度：以区域倾斜面为基准 闭合度： 以水平面（海拔）为基准
第一节 圈闭与油气藏的概念
a 完全封闭 b 部分封闭
若断层两侧系渗透性岩层相 遇，A点为溢出点，此时断层圈 闭的闭合高度和闭合面积就都 相应变小了。假如断层面本身 不封闭，不可能形成圈闭。
第二节 圈闭与油气藏的类型
二、油气藏按烃类相态的分类
第3章_圈闭和油气藏(新)
背斜油气藏中， 背斜油气藏中，油、气、水分布示意图
第三章 圈闭和油气藏
对于油气藏来讲， 对于油气藏来讲，其大小通常 是用储量来表示的， 是用储量来表示的，主要用到以下 几个参数和术语。 几个参数和术语。 油气藏高度： 油气藏高度：是指油气藏顶到 油气水界面的最大高差。 油气水界面的最大高差。 油气柱高度： 油气柱高度：是指油气的最高 点到最低点的海拨高度。 点到最低点的海拨高度。 对于油水界面呈水平状态的油 气藏（图中② 来说， 气藏（图中②）来说，两者是相同 的，但在油水界面发生倾斜或变曲 图中①），两者不相同 两者不相同。 时（图中①），两者不相同。油气 高度是计算储量的重要参数， 高度是计算储量的重要参数，而油 气柱高度则更多地反应盖层的封闭 能力及水动力的条件。 能力及水动力的条件。
第三章 圈闭和油气藏
平面上， 平面上，大多数构造 油气藏和某些岩性油气藏 都具有环带状分布特征， 都具有环带状分布特征， 即气居高点部位， 即气居高点部位，油环绕 气分布于构造高部位， 气分布于构造高部位，水 在 油外分布于构造翼部。 油外分布于构造翼部。 根据油气藏油、 根据油气藏油、气、水 的分布特征， 的分布特征，可以确定油 气藏的各个度量参数。 气藏的各个度量参数。
第三章 圈闭和油气藏
三、油气藏的度量
1、油气藏内油、气、水的分布 油气藏内油、
在垂向上，由于流体比重的差异，重力分异结果使油、 在垂向上，由于流体比重的差异，重力分异结果使油、气、 水的分布呈现：气在上，油居中，水在下的分布特征， 水的分布呈现：气在上，油居中，水在下的分布特征，它们之间 的分界面为油-气界面和油-水界面。静水条件下， 的分界面为油-气界面和油-水界面。静水条件下，这些分界面近 于水平，而动水条件下，这些分界面发生倾斜， 于水平，而动水条件下，这些分界面发生倾斜，倾斜程度取决于 水动力的强弱。 水动力的强弱。由于储集层中的多孔介质系统有许许多多毛细管 及微毛细管孔道存在， 及微毛细管孔道存在，毛细管压力的作用使天然储油中的流体按 比重分异是不完整和不明显的， 比重分异是不完整和不明显的，油-气、油-水界面并不是一个截 然的界面，而是一个过渡带， 然的界面，而是一个过渡带，过渡带的宽窄取决于储集层毛细管 压力曲线的斜率，斜率越大，过渡带越宽。储层物性的不均， 压力曲线的斜率，斜率越大，过渡带越宽。储层物性的不均，也 会造成油气不规则的分布特征。 会造成油气不规则的分布特征。
石油地质 第三章 圈闭和油气藏
圈闭是油气藏形成的基础; 但并不是所有圈闭都有油气聚集
2、油气藏的特点
单一圈闭中的油气聚集，具有统一的压力系统， 统一的油（气）水界面 “单一圈闭” ：单一的储集层(体)、
统一的压力系统、 统一的油气水界面
油气藏与油气田的区别
3.油气藏中油气水分布
由于密度差异,油气分布在水之上.
（1）油气藏：
气在上，油居中，水在下 存在油－气界面、油－水界面
翟光明（1982） 认为“隐蔽油气藏/圈闭”概念多指“目前勘探技术 手段尚不易识别和找到的各种油气藏，包括隐蔽的构造油气藏和地层 岩性油气藏”。
隐蔽油气藏: 一般指目前勘探技术手段尚不易识别的非构造 圈闭所形成的油气藏.
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
第二节 油气藏的分类
一、分类的目的
油气藏有多种分类方案：按油气藏相态 按油气藏形态 按圈闭成因
从勘探角度，油气藏的分类：一要反映相同类型 油气藏的共性以及不同油气藏的差异性；二要反 映油气藏形成的规律性和可预测性。
油气藏按圈闭成因进行分类，能体现不同类型油 气藏形成条件的差异和分布特点的不同
二、油气藏按圈闭成因的分类 1. 构造油气藏
②内含油边界:油水界面与储 层底面的交线.又称含水边界
③含油面积：含油外边 界围成的面积
(2)油（气）柱的高度： 油（气）水界面至油藏最 高点的垂直距离
(3)充满系数：含油面积与闭 合面积（圈闭面积）的比值。 或油气柱高度与闭合高度的 比值
（4）边水和底水 边水：分布在内含油边界以外的水 底水：存在于油层下面的水
第三章 圈闭与油气藏
气 油 水
背斜油气藏
第一节 圈闭与油气藏的概念
2、油气藏的特点
单一圈闭中的油气聚集，具有统一的压力系统， 统一的油（气）水界面 “单一圈闭” ：单一的储集层(体)、
统一的压力系统、 统一的油气水界面
油气藏与油气田的区别
3.油气藏中油气水分布
由于密度差异,油气分布在水之上.
（1）油气藏：
气在上，油居中，水在下 存在油－气界面、油－水界面
翟光明（1982） 认为“隐蔽油气藏/圈闭”概念多指“目前勘探技术 手段尚不易识别和找到的各种油气藏，包括隐蔽的构造油气藏和地层 岩性油气藏”。
隐蔽油气藏: 一般指目前勘探技术手段尚不易识别的非构造 圈闭所形成的油气藏.
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
第二节 油气藏的分类
一、分类的目的
油气藏有多种分类方案：按油气藏相态 按油气藏形态 按圈闭成因
从勘探角度，油气藏的分类：一要反映相同类型 油气藏的共性以及不同油气藏的差异性；二要反 映油气藏形成的规律性和可预测性。
油气藏按圈闭成因进行分类，能体现不同类型油 气藏形成条件的差异和分布特点的不同
二、油气藏按圈闭成因的分类 1. 构造油气藏
②内含油边界:油水界面与储 层底面的交线.又称含水边界
③含油面积：含油外边 界围成的面积
(2)油（气）柱的高度： 油（气）水界面至油藏最 高点的垂直距离
(3)充满系数：含油面积与闭 合面积（圈闭面积）的比值。 或油气柱高度与闭合高度的 比值
（4）边水和底水 边水：分布在内含油边界以外的水 底水：存在于油层下面的水
第三章 圈闭与油气藏
气 油 水
背斜油气藏
第一节 圈闭与油气藏的概念
圈闭和油气藏
适宜的构造运动：
形成圈闭：背斜圈闭、断层圈闭等； 形成油气运移通道：断层通道，不整合; 造 成 地 层 的 倾 斜 ， 增 强 油 气 运 移 的 动 力
（浮力、构造运动力）。
2．稳定的构造环境
强烈的构造运动：
储集层抬升到地表或被剥蚀，油气发生生 物降解或逸散，油气藏被破坏。
断 层 破 坏 了 圈 闭 的 完 整 性 ， 油 气 沿 断 层 散 失油气藏遭破坏。
“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
只有在砂岩百分比在20％-60%，即砂岩单 层厚10-15m，泥岩单层厚30-40m，二者呈 略等厚互层的地区，砂泥岩接触面积大， 最有利石油聚集。
2．有利的运移条件
盆地构造格局：研究的目标是否处在有利的构造位 置上：凹中隆、斜坡带、古隆起
距生油中心的距离：越近越好 是否有有利的运移通道连通 是否处在有利的运移方向上 目标与生油中心之间有无阻挡油气运移的封隔体
圈闭距油源区越近，其有效性越高
❖油源的充足程度
❖油气运移通道的通畅程度
“源控论” 油油在 凹气陆 陷主相 周要盆 围围地 分绕中 布生，
3．圈闭位置与油气运移优势方向的关系
位于油气运移优势方向上的圈闭较其他 方向上的圈闭更为有效
❖盆地构造格局 ❖优势输导体系 ❖水动力条件 ❖盖层底面构造形态
形成圈闭：背斜圈闭、断层圈闭等； 形成油气运移通道：断层通道，不整合; 造 成 地 层 的 倾 斜 ， 增 强 油 气 运 移 的 动 力
（浮力、构造运动力）。
2．稳定的构造环境
强烈的构造运动：
储集层抬升到地表或被剥蚀，油气发生生 物降解或逸散，油气藏被破坏。
断 层 破 坏 了 圈 闭 的 完 整 性 ， 油 气 沿 断 层 散 失油气藏遭破坏。
“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
只有在砂岩百分比在20％-60%，即砂岩单 层厚10-15m，泥岩单层厚30-40m，二者呈 略等厚互层的地区，砂泥岩接触面积大， 最有利石油聚集。
2．有利的运移条件
盆地构造格局：研究的目标是否处在有利的构造位 置上：凹中隆、斜坡带、古隆起
距生油中心的距离：越近越好 是否有有利的运移通道连通 是否处在有利的运移方向上 目标与生油中心之间有无阻挡油气运移的封隔体
圈闭距油源区越近，其有效性越高
❖油源的充足程度
❖油气运移通道的通畅程度
“源控论” 油油在 凹气陆 陷主相 周要盆 围围地 分绕中 布生，
3．圈闭位置与油气运移优势方向的关系
位于油气运移优势方向上的圈闭较其他 方向上的圈闭更为有效
❖盆地构造格局 ❖优势输导体系 ❖水动力条件 ❖盖层底面构造形态
033第三章 圈闭和油气藏(第三节 地层油气藏)
生物礁具有很高储渗性，当其上方被非渗透层覆盖，便形成礁型圈闭。是一种特殊的 岩性圈闭。
（二）礁型油气藏基本特点
1、油（气）藏主要为块状，油（气）水界面与礁体表面交线与礁体顶面等高线平行。如 图3-33、图3-34、图3-35。
图3-33 德克萨斯州斯库瑞县斯奈德-斯克雷油田构造图 及剖面图（转引自Levorsen，1954）
图3-34 加拿大阿尔伯达盆地斯 特赖钱礁型气藏含气礁块厚度
及气藏剖面图（据
Hriskevich,1980)
图3-35加拿大阿尔伯达盆地红水礁组合岩 相分带及油气分布图（据Shatford，1970）
2、油（气）藏的储集层孔渗性 能特别好，油气藏储量大，产量 高。
（三）礁型油气藏主要类型
按礁体成因类型分：
图3-28 与支撑砂岩有关的不整合圈闭与油气藏（据 Rittenhouse，1972，黑色代表油气）A.湖或海崖圈 闭和油气藏；B.谷侧圈闭和油气藏；C.丘翼圈闭和
油气藏；D.构造翼部圈闭和油气藏；
图3-29 委内瑞拉马图林盆地夸仑夸尔油田 构造图和剖面图（据Borger等，1952）
2、不整合下的不整合油气藏
四、沥青封闭油气藏
沥青封闭油气藏：储集层上倾方向为沥青封闭，便形成沥青封闭圈闭，其中 的油气藏称为沥青封闭油气藏。
（一）沥青封闭圈闭形成机理
原油层遭到破坏，油藏中轻组分逸散，重组分氧化后形成沥青，堵 塞远储集层孔隙，这部分储集层变为非渗透层，从而造成圈闭。
（二）沥青封闭油气藏基本特点
1、油藏上倾方向为沥青，下倾方向油水界面与储集层顶面交线与储集 层顶面等高线平行；
（1）按不整合形成是古地貌成熟程度分 （图3-30）：
青年期不整合油气藏： “谷翼”、“谷肩” 等不整合油气藏。
（二）礁型油气藏基本特点
1、油（气）藏主要为块状，油（气）水界面与礁体表面交线与礁体顶面等高线平行。如 图3-33、图3-34、图3-35。
图3-33 德克萨斯州斯库瑞县斯奈德-斯克雷油田构造图 及剖面图（转引自Levorsen，1954）
图3-34 加拿大阿尔伯达盆地斯 特赖钱礁型气藏含气礁块厚度
及气藏剖面图（据
Hriskevich,1980)
图3-35加拿大阿尔伯达盆地红水礁组合岩 相分带及油气分布图（据Shatford，1970）
2、油（气）藏的储集层孔渗性 能特别好，油气藏储量大，产量 高。
（三）礁型油气藏主要类型
按礁体成因类型分：
图3-28 与支撑砂岩有关的不整合圈闭与油气藏（据 Rittenhouse，1972，黑色代表油气）A.湖或海崖圈 闭和油气藏；B.谷侧圈闭和油气藏；C.丘翼圈闭和
油气藏；D.构造翼部圈闭和油气藏；
图3-29 委内瑞拉马图林盆地夸仑夸尔油田 构造图和剖面图（据Borger等，1952）
2、不整合下的不整合油气藏
四、沥青封闭油气藏
沥青封闭油气藏：储集层上倾方向为沥青封闭，便形成沥青封闭圈闭，其中 的油气藏称为沥青封闭油气藏。
（一）沥青封闭圈闭形成机理
原油层遭到破坏，油藏中轻组分逸散，重组分氧化后形成沥青，堵 塞远储集层孔隙，这部分储集层变为非渗透层，从而造成圈闭。
（二）沥青封闭油气藏基本特点
1、油藏上倾方向为沥青，下倾方向油水界面与储集层顶面交线与储集 层顶面等高线平行；
（1）按不整合形成是古地貌成熟程度分 （图3-30）：
青年期不整合油气藏： “谷翼”、“谷肩” 等不整合油气藏。
圈闭与油气藏
透镜体
构造圈闭 地层圈闭
圈闭类型
岩性圈闭 水动力圈闭
复合圈闭
构造圈闭
构造圈闭：凡是因地壳运动使储集 层发生变形或变位而形成的圈闭，称构 造圈闭。
1、背斜圈闭 2、断层圈闭 3、裂缝圈闭 4、岩体刺穿圈闭
1．背斜圈闭 背斜圈闭：由于构造运动使地层
发生弯曲变形并向四周倾伏而形成的
圈闭。
2. 断层圈闭
3、生物降解作用
原油：导致胶质沥青质含量增加，原油比重增大， 在油水接触带常常形成厚度不等的沥青垫； 天然气：导致受降解的相应的天然气组分含量降 低，碳同位素变重
第二节
圈闭与油气藏
一、圈闭与油气藏的概念 二、圈闭与油气藏的度量 三、圈闭中油气水的分布
四、系列圈闭中油气水的聚集
四、系列圈闭中油气的聚集
构造圈闭 地层圈闭
圈闭类型
岩性圈闭 水动力圈闭
复合圈闭
水动力圈闭
由水动力或非渗透
性岩层联合封闭，使静
水条件下不能形成圈闭
的地方形成聚油气圈闭，
称为水动力圈闭。
（二）油气藏 在单一圈闭中的油气聚集称为油气藏
(a)
(b)
(a): 同一背斜构造中三个独立的油气藏 (b): 位于断层上、下盘的两个油气藏
4．最大有效容积
V=S*H*φ
其中：H——储层有效厚度
φ——储层有效孔隙度； S——圈闭闭合面积
（二）圈闭的度量 1. 含油(气)边缘
• 含油外边缘(含油 边缘):
油 -- 水 界 面 与 储集层顶面的交线 •含 油 内 边 缘 ( 含 水 边缘):
油 -- 水 界 面 与 储集层底面的交线
(当油藏高度 < 油层厚度 含油内边缘不存在)
石油地质学 第三章圈闭和油气藏
同时代地层下降盘厚度大于上升盘厚度 （生长指数>1)
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
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
圈闭和油气藏的概念
一、圈闭
背斜圈闭的构造幅度与闭合度
构造幅度： 以区域倾斜面为基准。
闭合度： 以水平面（海拔）为基准
一、圈闭 断层圈闭的溢出点与闭合度
溢出点
二、油气藏
1.油气藏的概念 油气藏: 单一圈闭中的油气聚集，具有统一的压力系 统，统一的油（气）水界面 “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
二、油气藏
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
二、油气藏
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
盖层本身的弯曲作为遮挡 断层遮挡（封闭） 地层不整合遮挡 岩性变化遮挡（封闭）
③地层不整合作为遮挡
④地层岩性变化作为遮挡
一、圈闭
2.圈闭的度量
①溢出点：油气充满圈闭 后，开始流出的点
②闭合度(closure)：圈 闭的最高点与溢出点之间 的海拔高差
③闭合面积(closesing area)：通过溢出点的储层顶面 构造等高线所圈出的面积。也称为圈闭的面积。
③含油面积：外含油边 界围成的面积
二、油气藏
(2)油气柱的高度：油(气） 水界面至油藏最高点的垂 直距离
(3)充满系数：含油面积与 闭合面积（圈闭面积）的 比值。或油气柱高度与闭 合高度的比值
二、油气藏
4、边水和底水
边水：只分布在内含油边界以外的水 底水：存在于整个油层底部的水
二、油气藏
第三章 圈闭和油气藏
圈闭和油气藏的概念 圈闭与油气藏的类型 构造圈闭与构造油气藏 地层圈闭与地层油气藏 岩性圈闭与岩性油气藏 复合圈闭与复合油气藏
石油地质学-圈闭和油气藏PPT
基底隆升背斜油气藏
加 瓦 尔 油 田
长 200km， 宽 16km
基底隆升背斜油气藏 西西伯利亚盆地萨莫特洛尔背斜型大油田
基底隆升背斜油气藏 西西伯利亚盆地乌连戈伊背斜型大气田
3. 底辟拱升背斜圈闭和油气藏
(1)圈闭形成机理：柔性物质(盐、 泥）活动上拱形成
(2)基本特点： ①以短轴背斜或穹隆背斜为主 ②顶部多被放射状断层切割 ③盐层以下构造消失
第二节 圈闭和油气藏的分类
1、圈闭和油气藏 多年来，各国地质学家提出了许多分类方
案，主要可归为几种： ①以形态为依据的分类(层状、块状、不规则状) ②以成因为主的分类(构造、地层、复合圈闭) ③混合分类：以成因为主，结合形态分类
第二节 圈闭和油气藏的分类
2、圈闭和油气藏分类的基本原则
两条基本原则
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
(一)断层圈闭的类型 根据形成条件和形态特征，可分几种基本类型： (1) 断鼻构造圈闭； (2) 弧形断层或断块圈闭； (3) 交叉断层断块圈闭； (4) 多断层断块圈闭； (5) 逆断层断块圈闭。
断层圈闭
断鼻油气藏
断鼻构造及油气藏
永安镇油田永12断鼻构造及油气藏
3.面积大小不一，相差悬殊，小的不到1平方公里，大的 可达数千平方公里；
4.组合上可以是单一的，也可以是若干线状排列的背斜带。 还可以是统一的大型隆起背景上排列不规则的穹窿群；
5.可以是完整的，也可以在不同程度上被断层复杂化。
世界特大油田基本地质情况表
油田
国家
加瓦尔 布尔干 萨法尼亚 坎塔雷尔 扎库姆 马尼法 基尔库克 萨莫特洛尔 罗马什金 大庆 鲁迈拉 布盖格
(3)分布特点： 盐层、石膏比较发育的盆地
第三章第四节__构造圈闭和油气藏
构造圈闭与油气藏[内容提要] 由于地壳运动使储集层顶面发生了变形或变位而形成的圈闭，称为构造圈闭，在其中聚集了烃类之后就称为构造油气藏。
它是最重要的一类油气藏。
它进一步可分为背斜、断层、裂缝及岩体刺穿构造油气藏等。
关键词：构造圈闭油气藏一．圈闭和油气藏的概念1．圈闭圈闭是地下储集层中能够阻止油气继续向前运移，并且在其中聚集起来的一种场所。
（它实际上只是表明其中能够有油气，但无论其中是否有油气，都可以称为圈闭）圈闭的形成必须具有三个必要条件：（1）储集层（2）盖层（3）一定的遮挡条件（封闭条件）。
而遮挡条件的形成，即可以是背斜，也可以是断层、不整合或岩石的物性变化引起。
这样，当组成圈闭的这三部分配合良好时，其中的储集层便处于上方或四周被不渗透岩层所包围或阻隔的状态。
一旦油气通过这里，它便能够起到捕获油气的作用，从而在其中形成油气聚集。
2．油气藏当圈闭中聚集了一定数量的油气之后，就形成了油气藏（油藏、气藏）。
其定义为：油气藏是单一圈闭内具有独立压力系统和统一油水（气水）界面的油气聚集，是地壳中最基本的油气聚集单位。
不具备以上两个条件，即使位于同一面积上的油气聚集也不能看作是同一油气藏。
由此可见，圈闭是油气藏形成的不可缺少的基本条件。
同时，圈闭的类型还决定着油气藏的类型及其勘探方法；圈闭的位置和埋藏深度是设计井位和井深的依据；圈闭容积的大小又直接影响其中油气的可能储量多少。
这正是石油地质工作者十分重视寻找和研究圈闭的原因。
二．构造圈闭由于地壳运动使储集层顶面发生了变形或变位而形成的圈闭，称为构造圈闭，在其中聚集了烃类之后就称为构造油气藏。
根据其变形或变位及储层的变化特点可分为：背斜圈闭和油气藏、断层圈闭和油气藏、裂缝性背斜圈闭和油气藏、刺穿圈闭和油气藏AAA一、背斜圈闭和油气藏1、概念背斜油气藏：由于储集层发生褶皱变形，其上部又为非渗透性岩层所覆盖遮挡，底面或下倾方向被高油气势面或非渗透性岩层联合封闭而形成的圈闭即为背斜圈闭，聚集油气后，成为背斜油气藏。
032第三章 圈闭和油气藏(第二节 构造油气藏)
5、逆牵引背斜油（气）藏：由于逆牵引作用形成的背斜圈闭，其中油
（气）藏为逆牵引背斜油（气）藏。注：逆牵引背斜可以是后生的，也可 以是同生的。
（四）背斜形态及其可能变化 背斜形态可以是多种多样的。如：图3-10
图3-10 背斜圈闭随深度可能出现的变化（综合Levorsen， 1954有关图文资料编制）
第二节 构造油气藏
构造圈闭：构造变形（连续的或不连续的）形成的 圈闭。。
构造油气藏：处于构造圈闭中的油气藏 。 构造圈闭和油气藏共有五种。
一、背斜油气藏
背斜油气藏：储集层及盖层形成的背斜构造圈闭中的油气
藏。。 （一）背斜圈闭形成机理
非渗透性盖层下方为层状储集层形成的背斜， 便形成 背斜圈闭。 在静水压力条件下，背斜核部为储集层顶面以 下的相 对低势区。 圈闭顶点即为储集层形成的背斜最高点；圈闭 面积为 通过溢出点背斜储集层顶面等高线所围限的面积 (图3-4)。
图3-15 加奇萨兰油田构造图和平面图（转 引自潘钟相等，1986）
图3-16 石油沟—东溪气田构造及剖面 示意图（四川石油管理局，1959）1. 气层；2.气显示；3.不整合；4.井位；
5.高产井；6.低产井；7.干井；
图3-17 美国加利福尼亚圣 玛利亚谷地裂隙性蒙特雷 组地层对比及油田分布图
四个气田
图3-9 大庆油田构造和剖面示意图 （据大庆油田科学研究设计院，
1977）
（二）背斜油气藏类型
按背斜成因分：
1、后生背斜油（气）藏：储集层及盖层沉积、固结成为水平岩层以后， 发生褶皱作用形成的后生背斜圈闭，其中油（气）藏为后生背斜油（气） 藏。
2、同生背斜油（气）藏：储集层及盖层沉积在沉积作用的同时，发生褶 皱作用形成同生背斜圈闭，其中油（气）藏为同生背斜油（气）藏。
（气）藏为逆牵引背斜油（气）藏。注：逆牵引背斜可以是后生的，也可 以是同生的。
（四）背斜形态及其可能变化 背斜形态可以是多种多样的。如：图3-10
图3-10 背斜圈闭随深度可能出现的变化（综合Levorsen， 1954有关图文资料编制）
第二节 构造油气藏
构造圈闭：构造变形（连续的或不连续的）形成的 圈闭。。
构造油气藏：处于构造圈闭中的油气藏 。 构造圈闭和油气藏共有五种。
一、背斜油气藏
背斜油气藏：储集层及盖层形成的背斜构造圈闭中的油气
藏。。 （一）背斜圈闭形成机理
非渗透性盖层下方为层状储集层形成的背斜， 便形成 背斜圈闭。 在静水压力条件下，背斜核部为储集层顶面以 下的相 对低势区。 圈闭顶点即为储集层形成的背斜最高点；圈闭 面积为 通过溢出点背斜储集层顶面等高线所围限的面积 (图3-4)。
图3-15 加奇萨兰油田构造图和平面图（转 引自潘钟相等，1986）
图3-16 石油沟—东溪气田构造及剖面 示意图（四川石油管理局，1959）1. 气层；2.气显示；3.不整合；4.井位；
5.高产井；6.低产井；7.干井；
图3-17 美国加利福尼亚圣 玛利亚谷地裂隙性蒙特雷 组地层对比及油田分布图
四个气田
图3-9 大庆油田构造和剖面示意图 （据大庆油田科学研究设计院，
1977）
（二）背斜油气藏类型
按背斜成因分：
1、后生背斜油（气）藏：储集层及盖层沉积、固结成为水平岩层以后， 发生褶皱作用形成的后生背斜圈闭，其中油（气）藏为后生背斜油（气） 藏。
2、同生背斜油（气）藏：储集层及盖层沉积在沉积作用的同时，发生褶 皱作用形成同生背斜圈闭，其中油（气）藏为同生背斜油（气）藏。
031第三章 圈闭和油气藏(第一节 圈闭和油气藏概述)
因此，油气圈闭的概念本质上是指非渗透层和油气等势面所围限的相对 低油气势空间。
二、流体势计算及其与圈闭、油气藏的关系
（一）流体势概念 流体势（φ）有三个常用的概念： （1）单位质量流体所具有的机械能（ Hubbert，1940）。 （2）单位重量流体所具有的势能（流体头，如水（压）头）——地下水动力学
φig = g z +（ po /ρg0 ）Ln（1—ρw g z / po） （4-11）
（三）流体势的计算
将（4-3）（4-4）和（4-10）式两边同除g，得到水头（hw）、油头（ho）和等温理想气头 （hig）分别是（注意：P的意义与上述一致）：
hw = z+P/（ρwg） ho = z+P/（ρog） hig =z+ po /（ρg0 g）Ln (P)
1、不可压缩流体
水和油近似地可以看作是不可压缩的流体。
根据（4-2）式，则水势（Φw）和油势（Φo）分别为：
Φw = gz+P/ρw
（4-4）
Φo = gz+P/ρo
（4-5）
（4-4）和（4-5）式中P=p－p0，为压差。
水势和油势存在下列简单关系：
Φo =ρw /ρoΦw－（ρw－ρo）gz /ρo （4-6）
4、确定圈闭内有效储集层比例
效储集层内可能夹有非渗透夹层，扣除非渗透夹层的储集层才 是有效储集层。
5、确定圈闭内有效储集层的有效孔隙度 完成上面头三个步骤就可以确定圈闭空间，进而利用有效储集 层及其有效孔隙度计算圈闭内的有效容积大小。严格做法应该 是，用变孔隙度代替常量孔隙度，用积分方法计算圈闭的有效 容积。
（1）静水条件
在静水条件下，对（4-3）式两边求关于z的导数，有：
二、流体势计算及其与圈闭、油气藏的关系
（一）流体势概念 流体势（φ）有三个常用的概念： （1）单位质量流体所具有的机械能（ Hubbert，1940）。 （2）单位重量流体所具有的势能（流体头，如水（压）头）——地下水动力学
φig = g z +（ po /ρg0 ）Ln（1—ρw g z / po） （4-11）
（三）流体势的计算
将（4-3）（4-4）和（4-10）式两边同除g，得到水头（hw）、油头（ho）和等温理想气头 （hig）分别是（注意：P的意义与上述一致）：
hw = z+P/（ρwg） ho = z+P/（ρog） hig =z+ po /（ρg0 g）Ln (P)
1、不可压缩流体
水和油近似地可以看作是不可压缩的流体。
根据（4-2）式，则水势（Φw）和油势（Φo）分别为：
Φw = gz+P/ρw
（4-4）
Φo = gz+P/ρo
（4-5）
（4-4）和（4-5）式中P=p－p0，为压差。
水势和油势存在下列简单关系：
Φo =ρw /ρoΦw－（ρw－ρo）gz /ρo （4-6）
4、确定圈闭内有效储集层比例
效储集层内可能夹有非渗透夹层，扣除非渗透夹层的储集层才 是有效储集层。
5、确定圈闭内有效储集层的有效孔隙度 完成上面头三个步骤就可以确定圈闭空间，进而利用有效储集 层及其有效孔隙度计算圈闭内的有效容积大小。严格做法应该 是，用变孔隙度代替常量孔隙度，用积分方法计算圈闭的有效 容积。
（1）静水条件
在静水条件下，对（4-3）式两边求关于z的导数，有：
油气藏地质 第3章圈闭和油气藏
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
背斜油气藏在世界石 油储量上占重要地位
世界特大油田基本地质情况表
油田
国家
加瓦尔 布尔干 萨法尼亚 坎塔雷尔 扎库姆 马尼法 基尔库克 萨莫特洛尔 罗马什金 大庆 鲁迈拉 布盖格
沙特 科威特 沙特 墨西哥 阿联酋 沙特 伊拉克 俄罗斯 俄罗斯 中国 伊拉克 沙特
隐蔽油气藏: 一般指目前勘探技术手段尚不易识别的非构造 圈闭所形成的油气藏.
四、非常规油气（藏）
• 在目前（常规）技术条件下很难采出的油气资源。 unconventional reservoir
• 一般包括致密和超致密砂岩油气、页岩油气、超重(稠) 油、沥青砂岩、煤层气、水溶气、天然气水合物等 –储存在非常规储层（致密储层） 中的； –很难确定出传统意义上的圈闭特征，或不存在明显 的储盖层分界； –不存在浮力作用； –规模大，连续性分布。（连续型油气藏）
同生断层 边沉积、边断裂
同时代地层下降盘厚度大于上升盘厚度 （生长指数>1)
逆牵引 拉张作用在靠近断层附近形成了
空间，沉积物重力导致回调下滑。 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 ③背斜高点向深部偏移轨迹平行于断层面 ④常有反向调整断层 ⑤背斜轴线与断层线大致平行，沿断层成串出现
岩性上倾圈闭的闭合面积由储层尖灭线与过溢出点 的构造等高线所围限的面积。
第二节 油气藏的概念与油气藏分类
一、油气藏的概念 1、油气藏:
圈闭中聚集了油气，就形成油气藏。
若圈闭中只聚集了油则称为油藏；若其中只 聚集了气则称为气藏；若聚集了油和气则称 为油气藏。
“背斜学说”（I. C.White， 1885）：早期找油理论
背斜油气藏在世界石 油储量上占重要地位
世界特大油田基本地质情况表
油田
国家
加瓦尔 布尔干 萨法尼亚 坎塔雷尔 扎库姆 马尼法 基尔库克 萨莫特洛尔 罗马什金 大庆 鲁迈拉 布盖格
沙特 科威特 沙特 墨西哥 阿联酋 沙特 伊拉克 俄罗斯 俄罗斯 中国 伊拉克 沙特
隐蔽油气藏: 一般指目前勘探技术手段尚不易识别的非构造 圈闭所形成的油气藏.
四、非常规油气（藏）
• 在目前（常规）技术条件下很难采出的油气资源。 unconventional reservoir
• 一般包括致密和超致密砂岩油气、页岩油气、超重(稠) 油、沥青砂岩、煤层气、水溶气、天然气水合物等 –储存在非常规储层（致密储层） 中的； –很难确定出传统意义上的圈闭特征，或不存在明显 的储盖层分界； –不存在浮力作用； –规模大，连续性分布。（连续型油气藏）
同生断层 边沉积、边断裂
同时代地层下降盘厚度大于上升盘厚度 （生长指数>1)
逆牵引 拉张作用在靠近断层附近形成了
空间，沉积物重力导致回调下滑。 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 ③背斜高点向深部偏移轨迹平行于断层面 ④常有反向调整断层 ⑤背斜轴线与断层线大致平行，沿断层成串出现
岩性上倾圈闭的闭合面积由储层尖灭线与过溢出点 的构造等高线所围限的面积。
第二节 油气藏的概念与油气藏分类
一、油气藏的概念 1、油气藏:
圈闭中聚集了油气，就形成油气藏。
若圈闭中只聚集了油则称为油藏；若其中只 聚集了气则称为气藏；若聚集了油和气则称 为油气藏。
石油地质学 第3章圈闭和油气藏讲解
③遮挡条件 ①储集层
遮挡条件?
遮挡条件
盖层本身的弯曲作为遮挡 断层遮挡（封闭）
岩性变化遮挡（封闭）
地层不整合遮挡
3、圈闭类型划分
划分方法：根据遮挡层的成因类型进行划分
• 因地层变形与变位形成的构造圈闭
包括：背斜圈闭、断层圈闭、刺穿接触圈闭
• 因纵向上沉积连续性中断而形成的地层圈闭 （与地层不整合有关的圈闭：包括不整合遮挡和不整合
覆盖圈闭） • 因沉积相变或成岩作用导致孔渗性变化而形成
的岩性圈闭 （包括岩性尖灭和透镜体圈闭，原生和和次生成岩圈闭） • 上述各种不同因素共同形成的复合圈闭 • 特殊类型（非常规）（如：水动力圈闭）
部分圈闭类型示意图
圈闭的成因分类
• 构造圈闭
背斜圈闭
断层圈闭
岩体刺穿接触圈闭
• 地层圈闭(与地层不整合有关的圈闭)
第三章 圈闭与油气藏
气 油 水
背斜油气藏
第一节 圈闭与油气藏的概念
一、圈闭
1.圈闭的概念
圈闭：地下适合于油气聚集的场所
从地质特征看，圈闭是周围被致密层所 限定的储集体。
从成藏动力学角度看，圈闭是周围被高 势区所围限的低势空间。
2、圈闭要素
由三个部分组成（圈闭的三要素）：
②盖层
②盖层
①储集层
③遮挡条件
构造油气藏:构造圈闭中的油气聚集
构造圈闭
背斜圈闭 断层圈闭 岩体刺穿圈闭
构造油气藏
背斜油气藏 断层油气藏 岩体刺穿油气藏 裂缝性油气藏
一、背斜圈闭和背斜油气藏
背斜圈闭：由背斜作用而形成的圈闭. 由于地层褶皱形成背斜遮挡层而形成的圈闭
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
第三章 圈闭与油气藏
二、圈闭和油气藏的分类
三、构造圈闭与构造油气藏 四、地层圈闭与地层油气藏 五、岩性圈闭与岩性油气藏 六、复合圈闭与复合油气藏
第四节 地层圈闭与地层油气藏
1.地层圈闭定义
与地层不整合有关的圈闭，即纵向上沉积连续性中断而形成的圈闭。
图4-1 地层油气藏及其与非地层油气藏之间的区别示意图
第四节 地层圈闭与地层油气藏
图4-3 古潜山圈闭示意图
图4-4 任丘油田平面及剖面图（据华北油田）
1.含油范围；2.高产井；3.侵蚀面等高线；4.见水井； 5.剖面线；6.断层；7.古潜山油藏；8.古近系东营组
图4-5 美国潘汉得尔油气田构造及剖面图
第四节 地层圈闭与地层油气藏
潜伏剥蚀突起圈闭（古潜山） 地层不整合遮挡圈闭
背斜油气藏在世界石油和天然气储 量上占重要地位。
世界特大背斜油气藏基本地质情况
第三节 构造圈闭和构造油气藏
（1）背斜圈闭 背斜圈闭按成因又可以分为：
挤压-背斜圈闭 基底隆升-背斜圈闭 底辟拱升-背斜圈闭
披覆-背斜圈闭
逆牵引-背斜圈闭
（1）背斜圈闭 1.挤压-背斜圈闭
主要是在压应力作用下挤压形成，在褶皱区较为多见。
不整合面之下
潜伏剥蚀构造圈闭
原来古构造被剥蚀掉一部分，后来又被后期沉积物不整合覆盖，而形成的圈闭。
A
B
图4-6 潜伏剥蚀构造圈闭
北美最大的油田，石油储 量13.12亿吨，天然气 7362.4亿方。
图4-7 美国阿拉斯加普鲁德霍湾油田
第四节 地层圈闭与地层油气藏
潜伏剥蚀突起圈闭（古潜山） 地层不整合遮挡圈闭
形成圈闭的遮挡条件类型
盖层本身的弯曲作为遮挡
断层遮挡
地层不整合遮挡
第3章 圈闭和油气藏
2. 确定闭合高
在静水条件下闭合高是指闭合顶点到通过溢出点等势面的距离（如：图3-3）。 在动水条件下，闭合高情况是复杂的，不宜下一个简单的定义。但如果非渗透层面是平面 （图3-5A），或者通过溢出点的等势面是平面（图3-5B），可以分别定义为：通过溢出点的等 势面各点到非渗透平面的垂直距离中最大值，或者非渗透层面各点到通过溢出点等势平面的垂 直距离中最大值。
势能具有相对性，是相对基准点（0势点）而言的。 单位质量的流体由基准点(x0, y0, z0)移动到(x, y, z)所需要 的总功就是相对基准点的流体势（φ），即：
Φ= g（z- z0）+∫p po 1/ρdp （3-2）
式（3-2）中p0和p分别为基准点和所要计算势能的点 的压力值。式（3-2）是计算流体势基本表达式。 由于基准点位置的任意性，为简化起见，令基准点 位置为坐标原点（z0=0）、坐标原点位于平均海平面某处 、其压力为一个大气压（事实上，0势点是假想点），则 ：
Φ= gz+∫p po 1/ρdp
（3-3）
上式中z为高程，po=1个大气压。式（3-3）是广泛应用 的流体势计算表达式
由于流体的密度是压力的函数（ρ=ρ（p）），不同流体的密度对压力响应不同，下 面分别讨论各种流体势的计算。
1. 不可压缩流体
水和油近似地可以看作是不可压缩的流体。 根据（3-2）式，则水势（Φw）和油势（Φo）分别为： Φw = gz+P/ρw Φo = gz+P/ρo （3-4）和（3-5）式中P=p－p0，为压差。 水势和油势存在下列简单关系： Φo =ρw /ρoΦw－（ρw－ρo）gz /ρo （3-6） 在静水压力场中，当地下水的中某点的高程为HC、地层压力为pc ，则p= pc+ρw g（HC— （3-4） （3-5）
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
③遮挡条件 ①储集层
遮挡条件?
遮挡条件
盖层本身的弯曲作为遮挡 断层遮挡（封闭）
地层不整合遮挡 岩性变化遮挡（封闭）
3、圈闭类型划分
划分方法：根据遮挡层的成因类型进行划分
• 因地层变形与变位形成的构造圈闭
包括：背斜圈闭、断层圈闭、刺穿接触圈闭
• 因纵向上沉积连续性中断而形成的地层圈闭 （与地层不整合有关的圈闭：包括不整合遮挡和不整合 覆盖圈闭） • 因沉积相变或成岩作用导致孔渗性变化而形成 的岩性圈闭 （包括岩性尖灭和透镜体圈闭，原生和和次生成岩圈闭） • 上述各种不同因素共同形成的复合圈闭 • 特殊类型（非常规）（如：水动力圈闭）
断层能否起遮挡作用取决于断层的封闭性
影响断层封闭性的因素复杂
断层封闭性也不是一成不变的 断层封闭性在空间上也是有变化的
1. 影响断层封闭性的主要因素
①两盘地层的对接情况
砂－泥对接封闭性好 砂－砂对接封闭性差
对接情况与断距、地层厚度的不同配置有关
1. 影响断层封闭性的主要因素
②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
(3)分布特点： 盐层、石膏比较发育的盆地
侏罗系泻湖相 巨厚岩盐活动 形成底辟
40km长 20km宽
布尔干油田
潜江组盐湖 相泥岩厚 3500m以上， 盐层153层之 多 底辟幅度 800m
江汉盆地 潜江凹陷
4. 披覆背斜圈闭和披覆背斜油气藏
(1)圈闭形成机理：覆盖在古突起上，存在差异压实作用
(2)基本特点：
第三章
圈闭与油气藏
气 油 水
背斜油气藏
第一节 圈闭与油气藏的概念
一、圈闭
1.圈闭的概念
圈闭：地下适合于油气聚集的场所 从地质特征看，圈闭是周围被致密层所 限定的储集体。 从成藏动力学角度看，圈闭是周围被高 势区所围限的低势空间。
2、圈闭要素
由三个部分组成（圈闭的三要素）：
②盖层
②盖层
①储集层
③遮挡条件
萨维特(C.H.Savit)，（1982），所谓隐蔽圈闭(subtle trap )，是用目前 普遍采用的勘探方法难于圈定其位置的圈闭。 翟光明（1982） 认为“隐蔽油气藏/圈闭”概念多指“目前勘探技术 手段尚不易识别和找到的各种油气藏，包括隐蔽的构造油气藏和地层 岩性油气藏”。
隐蔽油气藏: 一般指目前勘探技术手段尚不易识别的非构造 圈闭所形成的油气藏.
背斜油气藏特点
•油气水按重力分异 ，
存在油水界面
•含油面积：含油外边界 围成的面积
①外含油边界：油水界面 与储层顶面的交线 .简称含 油边界 ②内含油边界:油水界面与储 层底面的交线.又称含水边界
背斜圈闭和油气藏的类型:
挤压背斜圈闭和油气藏
基底隆升背斜圈闭和油气藏
底辟拱升背斜圈闭和油气藏
披覆背斜圈闭和油气藏
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
盖层瑕疵点成为 泄漏点
二、油气藏
1.油气藏的概念
油气藏:
圈闭中聚集了具有工业价值的油气.
若圈闭中只聚集了油则称为油藏；若其中只聚集 了气则称为气藏；若聚集了油和气则称为油气藏。
圈闭是油气藏形成的基础; 但并不是所有圈闭都有油气聚集
2、油气藏的特点
单一圈闭中的油气聚集，具有统一的压力系统， 统一的油（气）水界面
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
油气藏按圈闭成因进行分类，能体现不同类型油 气藏形成条件的差异和分布特点的不同
二、油气藏按圈闭成因的分类
1. 构造油气藏
①背斜圈闭油气藏 ②断层圈闭油气藏 ③裂缝性油气藏 ④岩体刺穿接触圈闭油气藏
2.地层圈闭油气藏
①地层不整合覆盖圈闭油气藏 ②地层超覆圈闭油气藏
3.岩性圈闭油气藏
①砂岩上倾尖灭圈闭油气藏
①地层厚度顶薄翼厚，地层倾角顶平翼稍陡， 背斜倾角向上变缓 ②背斜幅度下部层位大,上 部层位小;闭合度也是下部 大，上部小 ③闭合面积下小上大
(3)分布特点：
古地形凸起的上方 ， 如洼中隆，古潜山
5.逆牵引背斜圈闭和逆牵引背斜油气藏
(1)圈闭形成机理： 在断块活动及重力滑动作用下,堆积在同 生断层下降盘上的砂泥岩地层沿断层面下 滑,使地层产生逆牵引而形成背斜。 同生断层 边沉积、边断裂
俄罗斯
荷兰 阿尔及利亚
西西伯利亚
北海 三叠 1959 1956
背斜
背斜 背斜
K
P T
砂岩
砂岩 砂岩
2.711
2.680 2.549
背斜圈闭的特点
• 储集层顶面拱起,顶部和四周被非渗透地 层所封闭. • 圈闭面积由过溢出点的构造等高线闭合 而成 • 圈闭的形态,取决于背斜的形态:长轴背斜、 短轴背斜、箱状背斜、伏卧背斜等
同时代地层下降盘厚度大于上升盘厚度 （生长指数>1)
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，靠斜油气藏
“单一圈闭” ： 单一的储集层(体)、
统一的压力系统、 统一的油气水界面
油气藏与油气田的区别
3.油气藏中油气水分布
由于密度差异,油气分布在水之上.
（1）油气藏：
气在上，油居中，水在下 存在油－气界面、油－水界面
（2）油藏：
油在上，水在下 存在油－水界面
（3）气藏：
气在上，水在下 存在气－水界面
关于油水界面(气水界面)
部分圈闭类型示意图
圈闭的成因分类
• 构造圈闭
背斜圈闭 断层圈闭 岩体刺穿接触圈闭
• 地层圈闭(与地层不整合有关的圈闭)
不整合遮挡圈闭 不整合覆盖圈闭
• 岩性圈闭
岩性尖灭圈闭 透镜体圈闭( 原生圈闭和次生成岩圈闭）
• 复合圈闭 • 特殊类型圈闭
水动力圈闭 固体水合物圈闭
非 构 造 圈 闭
4.圈闭的度量
(2)油（气）柱的高度：
油（气）水界面至油藏最 高点的垂直距离
(3)充满系数：含油面积与闭 合面积（圈闭面积）的比值。 或油气柱高度与闭合高度的 比值
（4）边水和底水
边水： 分布在内含油边界以外的水 底水：存在于油层下面的水
第二节 油气藏的分类
一、分类的目的
油气藏有多种分类方案：按油气藏相态 按油气藏形态 按圈闭成因 从勘探角度，油气藏的分类：一要反映相同类型 油气藏的共性以及不同油气藏的差异性；二要反 映油气藏形成的规律性和可预测性。
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
背斜油气藏在世界石 油储量上占重要地位
世界特大油田基本地质情况表
油田 加瓦尔 布尔干 国家 沙特 科威特 盆地 波斯湾 波斯湾 发现 年份 1948 1938 圈闭 类型 背斜 背斜 产层 时代 J K 产层岩性 碳酸盐岩 砂岩 油(气)可采储量 (108t3/ 108m3) 114.8(15000) 105(20300)
E-N
K
碳酸盐岩
砂岩
23.80
21.16
罗马什金
大庆 鲁迈拉
俄罗斯
中国 伊拉克
伏尔加-乌拉尔
松辽 波斯湾
1948
1959 1953
背斜
背斜 背斜
D
K K
砂岩
砂岩 砂岩
20.31
20 19.60
布盖格
沙特
波斯湾
1941
背斜
J
碳酸盐岩
17.92(560)
世界10个特大气田基本地质情况表
气田 北方-南帕斯 乌连戈伊 亚姆堡 国家 卡塔尔\伊朗 俄罗斯 俄罗斯 盆地 波斯湾 发现 年份 1988 圈闭 类型 背斜 背斜 背斜 产层 时代 P K K 产层岩性 碳酸盐岩 砂岩 砂岩 可采储量 (1012m3) 25.47 10.20 5.242
• 圈闭形成前的断层可作为油气来源通道; • 油气藏形成后的断层对圈闭切割而破坏油气藏.
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
背斜圈闭
构造油气藏
背斜油气藏
断层圈闭
岩体刺穿圈闭
断层油气藏
岩体刺穿油气藏 裂缝性油气藏
一、背斜圈闭和背斜油气藏
背斜圈闭：由背斜作用而形成的圈闭. 由于地层褶皱形成背斜遮挡层而形成的圈闭
萨法尼亚
坎塔雷尔 扎库姆 马尼法
沙特
墨西哥 阿联酋 沙特
波斯湾
坎佩切 波斯湾 波斯湾
1951
1976 1964 1957
背斜
背斜 背斜 背斜
K
K J K
砂岩
碳酸盐岩 碳酸盐岩 砂岩
50.54
28 25.76 23.80(1340)
基尔库克
萨莫特洛尔
伊拉克
俄罗斯
波斯湾
西西伯利亚
1927