油气成藏地质学 第5章 大油气田成藏理论
石油地质-第五章-油气藏的形成
的油气能及时运移到储集层中，同时，盖层的质量和厚度又能 保证运移到储集层中的油气不会逸散。据生、储岩层的接触关 系，将生储盖组合分为二大类： 1. 连续生储盖组合： 三者存在于连续沉积 的地层单位中，包括 上覆型、下伏型、互 层型、侧变型和封闭 型。 2. 不连续生储盖组 合：生油层和储集层 在时间上不连续，两 者之间是由不整合面 或断层面相沟通，包 括不整合和断裂型二 种。
第五章 油气藏的形成
第一节 油气聚集 第二节 油气藏形成的基本条件 第三节 油气藏形成的时间
第一节 油气聚集
一．概述 圈闭：储集层被联合封闭而形成的能聚集和保存油 气的场所。 圈闭有两个基本要素:(1)储集层;(2)封闭条件
圈闭类型划分表
大 类 亚
构造圈闭
1.背斜圈闭 2.断层圈闭 3.裂缝性背斜 圈闭 4.刺穿圈闭
二．油气在单一 圈闭中的聚集 单一圈闭的油气 藏常见的是背斜圈 闭和岩性圈闭。在 静水条件下，油气 首先在背斜的高部 位聚集起来，然后， 在低部位聚集，直 到充满整个圈闭。 而且，圈闭中的油、 气和水是按比重分 异的，由圈闭的顶 部向下依次聚集的 是天然气、石油和 水。
三．油气在系 列圈闭中的聚集 在含油气盆地 中，成带、成群 分布的圈闭，即 为系列圈闭。 位于生油凹陷 附近的系列圈闭 易产生差异聚集， 其差异聚集原理 可简述为：在油 源区形成的油气， 进入饱含水的储 集层后，沿着一 定的路线 ( 由溢出 点所控制)向储集
油气藏有效圈闭应具备以下条件： 1.圈闭距油源区较近，具有优先捕获油气的能力。 2.圈闭形成时间早。指圈闭形成的时间必须早于油气的运移 和聚集时间或两者同步进行。 3.圈闭的闭合高度较大。此高度必须大于油水倾斜面两端高 度差或油水过渡带的厚度。 4.保存条件。圈闭的上方有封闭性良好的盖层，没有良好的 保存条件很难形成大的油气藏。 5.圈闭的容积要大。
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。
1.2 烃源岩的质量并非所有的沉积盆地都有成烃拗陷，当盆地内拗陷区一直处于补偿或过补偿状态时，难以形成有利的成烃环境，或油气潜量极低，属于非成烃拗陷。
因此，一个拗陷是否具备成烃条件，还要对烃源岩有机质丰度、类型、成熟度、排烃效率来进行评价。
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。
2.含油气系统的研究方法对含油气系统的研究,是一个系统的工程,其涵盖物探、地化和地质等多方面的技术,主要有:(1)油气源对比方法。
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%。
石油地质学 第五节 油气藏形成的条件
Q=0.0668886S+73.1739
1000
2000
3000
4000 5000 面积（km2）
6000
7000
8000
产烃率是通过 有机质热模拟实验 获得。
辽东湾地区下第三系烃源岩不同有 机质类型热解产烃率曲线盆地油气丰度
煤和煤系泥岩热模拟产气率 曲线
盆地总油气资源量=烃源岩面积×产烃丰度=产烃率×有机质总量。
（b）空间上，成烃坳 陷与油气聚集区的可能关系
成烃坳陷与油气分布关系图
成烃坳陷内烃源岩展布型式 1. 烃源岩位于成烃坳陷中央地带。 2. 烃源岩位于成烃坳陷一侧。 3. 烃源岩的分布在多个次一级成烃坳陷（凹陷）内。
非成烃坳陷 非成烃坳陷指没有或很少烃源岩，或没有成熟烃源岩的
坳陷。
(二)充足油气源
华北冀中潜山油气藏的成藏油气运移
华北盆地冀中坳陷深凹陷与潜山油气藏分布图 （据吴继龙，1986）
1.坳陷界线；2.大于3-4km的深坳陷；3.断层；4.潜山油藏
（2）较长距离的侧向运移
连续组合内较长距离的侧向运移较长距离是指十几千米 以上。
c.产烃率：烃源岩中单位质量有机质的的生烃量。
d.产烃丰度：单位面积烃源岩的生烃量
4
2
100000 8 6
4
2
10000
8
资
6
源
量
4
（
万 吨
2
）
1000 8 6
4
2
100 8 6
0
Q=59.2098S-55327.8
Q=12.5008S+1153.2 Q=6.95347S+107.819 Q=3.42806S+880.62 Q=2.78523S-315.579 Q=1.799S-65.7678 Q=1.10234S+205.591 Q=0.748873S-25.4078
5.5 油气成藏基本地质条件之一——充足的油气源
第五章油气聚集与油气藏的形成5.5 油气成藏基本地质条件之一——充足的油气源一个盆地或凹陷油气源的丰富程度决定于有效烃源岩体积、有机质丰度、类型和成熟度，以及烃源岩排烃能力。
充足的油气源：生烃面积大，生烃层系厚；发育多套烃源岩层系；有机质丰富、类型优越、热演化程度较高，排烃效率高。
大盆地形成大油气田，具有体积巨大的有效生烃岩体。
拥有丰富油气资源的含油气盆地，均具有较大体积的沉积岩，尤其是具有较大厚度和体积的烃源岩。
大盆地形成大油气田，具有体积巨大的有效生烃岩体。
沉积岩面积多在10×104km3以上，体积多在50×104km3以上，烃源岩系总厚度最小是200~300m，一般在500m以上，最厚的可达1000m以上。
大盆地形成大油气田，具有体积巨大的生油气岩体。
统计世界上61个特大型油气田所在约12个含油气盆地：都是长期持续稳定下沉的盆地，沉积岩厚＞5000m，甚至上万米；生油凹陷面积大，生油层系巨厚，具备充足的油气来源。
大盆地形成大油气田，具有体积巨大的生油气岩体。
波斯湾盆地：面积230×104km2，沉积岩厚5000～12000米，体积704×104km3，主要生烃层系厚1000～2500米。
松辽盆地：面积23×104km2，沉积岩厚达6000米，体积77.5×104km3，主要生烃层系厚500～1000米。
有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）盆地名称 盆地面积 沉积岩系发育概况 生油岩发育概况 油气可采储量 ( 吨、米 3 ) （ k m 2 ） 时 代 厚度 体 积 ( 公里 3 ) 时 代 岩性及厚度 及特大油气田数 波斯湾 240 万 古生代、中、新 生代 ； 以 J 、 K 、 E 、 N 为主 5000~12000 米 平均 3000 米 704.1 万其中 J 以上 417 万 J 3 、 K 2 、 E 为 主 碳酸盐岩为主 ， 最厚 4000 米 , 主要生油层厚 1000~1500 米 油 541 亿 ； 28 个 西西伯利亚 230 万 中、新生代 以 J 、 K 为主 最厚 4000~8000 米平 均 2600 米 600 万 J 2 ~K ， 以 J 3 、 K 1 为主 泥岩 ( 前三角 洲 )500~1000 米 油 60 亿 8 个 美国 墨西哥湾 110 万 中、新生代 最厚 12000 米 平均 4000 米 545 万 J 3 ~N 1 , 以 K 3 、 N 1 ； 为主 泥 岩为主、部分为碳酸 盐岩 1000~2000 米 油 53.4 亿 ； 1 个 马拉开波 8.5 万 中、新生代 (K~N) 最厚 10000 米 平均 4600 米 395.7 万 K~N ， 以始新世为 主 K 为石灰岩、粘土岩 , 厚 150~200 米 ； E 泥岩 2000 米 油 73 亿 ； 2 个 伏尔加 乌拉尔 65 万 以上古生代 为 主 一般小于 2000 米 ， 在 乌拉尔山前可达 8000 米 ， 平均 3100 米 218.2 万 中泥盆世 ~ 早二叠 世 以泥岩为主 ； 总厚 200~500 米 油 42.7 亿 ； 2 个 利比亚锡尔 特 35 万 古 ~ 中、新生代 , 以 K 、 E 、 N 为 主 古生界 1500 米 ， K 以 上最厚 5000 米 ， 平均 2500 米 80 万 K~E, 以 K 2 、 E 为主 以石灰岩、泥灰岩为 主 , 部分为泥岩 1000~2000 米 油 40 亿 ； 气 7790 亿 4 个 阿尔及利 亚东戈壁 41 万 古生代 ~ 中生代 4000~5000 米 160 万 志留纪 页岩 200 米 油 9.9 亿 ； 气 29940 亿 3 个 北 海 62 万 二迭 ~ 第三系 总厚 8000 米 第三系 3000 米 300 万 侏罗纪和第三纪 , 部分晚石炭世 泥 岩 油 34 亿 ； 气 184080 亿 4 个 尼日尔河 三 角 洲 6 万 新生代 一般 4000~6000 米 最大 12000 米 30 万 早第三纪 泥岩 1000~2000 米 油 27 亿 ； 气 11200 亿 大油气田 6 个 美国西内部 60.2 万 古生代、中生代 9000 米 85 万 ∈ 、 C 、 P泥岩为主 ,200~400 米 1 个 ( 气 ) 松 辽 22.6 万 K~N 最厚 6000 米 平均 3000 米 77.5 万 K泥岩 500~1000 米 1 个 华 北 25 万 震旦 ~ 中生代 新 生 代 新生代最厚可达 6000 米其中 E4500 米125 万 E 为主 泥岩大于 500 米最厚1000~15 00 米 1 个 世界12个大含油气盆地61个特大油气田的情况简表︵据张厚福等︐1999︶波斯湾盆地油气田分布图松辽盆地下白垩统生油中心与油气富集关系图1—生烃强度等值线，2—地温梯度等值线，3—油田，4—凹陷边界小盆地也可形成丰富的油气聚集。
石油地质学(第五章石油和天然气的聚集)
第一节 圈闭与油气藏的基本概念
第 2.油（气）藏高度 五 2.油（气）藏高度 章 油藏高度 ： 油藏最高点与油水界面 石 油 和 天 然 气 油气藏高度=气顶高度+ 含油高度 的 (气)面积 含油( 聚 3. 含油 集 • 含油面积： 含油外边缘 所圈定的 含油面积：含油外边缘 含油外边缘所圈定的
所圈定的封闭区面积。
石 油 和 天 然 气 的 聚 集
•
•
背斜圈闭的溢出点、闭合高度和闭合面积示意图
第一节 圈闭与油气藏的基本概念
第 对于断层圈闭，闭合面积按断层线与储集层顶面等高线构 五 成的闭合面积。 章 同样对于不整合面、地层尖灭带与储集层顶面等高线相交
构成的闭合区面积。
石 油 和 天 然 气 的 聚 集
第 五 二、圈闭的度量 章 石 油 和 天 然 气 的 聚 集
第一节 圈闭与油气藏的基本概念
（spill point）： 油气充满圈闭后最先开始向 1．溢出点 溢出点（ ）：油气充满圈闭后最先开始向 外溢出的点。
பைடு நூலகம்
第一节 圈闭与油气藏的基本概念
第 五 二、圈闭的度量 章 2．闭合面积（closure area）：通过溢出点的构造等高线
第 二、圈闭的度量 五 4．有效孔隙度和储集层的有效厚度 章 石 油 和 天 然 气 的 聚 集
有效孔隙度主要根据岩心的实验室测定、测井解释资 料统计分析求得，作出圈闭范围内的等值线图。
储集层的有效厚度根据有效储集层的岩性、电性、物 性下限标准求得。 （最大聚集油气体积） 、圈闭的最大有效容积（ 5、圈闭的最大有效容积 V=F×H×φ • 3 V —有效容积，m ； F —闭合面积，m2； H —储集层的有效厚度，m； φ —储层有效孔隙度，%。 •
【石油地质学】第五讲油气聚集与成藏
据克莱米（H.D.Klemme，1997）的统计， 世界上共有334个大油气田（最终可采储量达 68×106t以上的大油田222个，最终可采储量为 1011m3的大气田112个），分布于60多个油气 盆地中。其中有16个盆地含有5个以上的大油 气田，这16个盆地的大油气田总数为249个， 占所有大油气田总数的71.5%；储量则可达 90%以上。其中部分油气盆地的面积、体积沉 积速率和大油气田数的分布，如表 所示。
聚集系数，指生油量和地质储量的比值。
天然气与石油相比，排烃率较高，运聚系数偏低 。
1．盆地油气源丰富程度，取决几个基本条件：
①烃源岩体积（广、厚）； ②有机质丰度（数量多）； ③有机质类型（质量好）； ④有机质成熟度（生成条件）； ⑤排烃效率（运移条件）。
即一要有，二要好，三要多！
2．满足上述条件依靠几个方面(地质条件)：
有效孔隙度和储集层有效厚度的确定
有效孔隙度主要根据实验室岩心测定、测井解释 料统计分析求得。
储层有效厚度根据有效储集层的岩性、电、物性 标准，扣除其中的非渗透性夹层而剩余的厚度。
圈闭最大有效容积的确定
圈闭的最大有效容积，决定于圈闭的闭合面积、储 集层的有效厚度及有效孔隙度等有关参数
V=F×H×φ
Abundance map of oil and gas basin
(from Perute,1972)
(二)有利的生、储、盖组合配置关系
a.互层型，有利(接触面积大，能及时从生向储运移)； b.指状交叉型，有利(靠近指状交叉一侧，类似互层、侧 变、侧生式)； c.不整合型，有利； d.断裂型，上覆、下覆型较好； e.封闭型，较差(主要指不能形成巨大油气藏）。
油气田开发地质基础 第5章 油气藏形成
需要特别指出的是有些盆地面积虽然较小，但沉积岩厚度大， 需要特别指出的是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， 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。俗称“小而肥”的盆地， 聚效率高， 油气聚集。俗称“小而肥”的盆地，生、排、运、聚效率高，储集 圈闭条件好。 层、圈闭条件好。 例如美国西部的洛杉矶盆地， 例如美国西部的洛杉矶盆地，是一个面积仅3900km2的小型沉 积盆地。 中新世晚期到更新世短短的时间内 短短的时间内， 积盆地。在中新世晚期到更新世短短的时间内，就沉积了厚度达 6000m以上的沉积岩，在沉积凹陷的中心部位，泥质生油岩系厚达 在沉积凹陷的中心部位， 2000~3000m，油源极为丰富。在油源区及其附近，砂岩储集层发 ，油源极为丰富。在油源区及其附近， 储集层与生油层互层或指状交错，还有断层连通。 育，储集层与生油层互层或指状交错，还有断层连通。十分有利于 油气运移。且发育有一系列背斜构造，圈闭条件好。因此， 油气运移。且发育有一系列背斜构造，圈闭条件好。因此，形成数 目众多的油气田， 目众多的油气田，该盆地每平方公里发现的石油可采储量近 20×104 m3（总可采储量 总可采储量78,000×104 m3 ）， 居世界各含油气盆地 × 之首。 之首。
2011-5-15
1 完全封闭
2 部分封闭
3 不封闭
4
岩性圈闭的闭合面积， 岩性圈闭的闭合面积，按断层岩性尖灭线与储集层顶面 等高线相闭合时所圈定的面积计算。 等高线相闭合时所圈定的面积计算。
闭合面积的确定：三线闭合的原则（构造等高线、 闭合面积的确定：三线闭合的原则（构造等高线、断层 岩性尖灭线闭合）。 线、岩性尖灭线闭合）。
第一章 油气成藏研究内学和方法
第一章 成藏地质学的研究内容和方法
（6）Magoon(1994,1995）在前人工作基础上提出了
“含油气系统”概念，认为含油气系统包含成熟烃源岩及 所有已经形成的油气藏，并包含油气藏形成时所必不可少 的一些地质要素和作用。国内外许多学者运用含油气系统 理论和方法，研究油气藏的形成和分布，指导油气勘探。 （7）随着含油气系统理论在勘探实践中的应用，其缺陷 和不足也日渐暴露。自 Anderson等( 1992）提出含油气 盆地实质上既可看作一个“低温热化学反应器”、又可看 作是一个复杂的天然流体渗流的动力学系统以来，国内田 世澄（1995,1996）分析了划分成藏动力学系统的必要性 和可能性，并提出如何划分成藏动力学系统以及成藏动力 学系统的方法。从而丰富和发展了含油气系统理论，开拓 了盆地流体运动与成矿地质学研究领域。
三、油气地质学的发展与成藏地质学的提出
第二节 成藏地质学的研究内容和方法
一、成藏地质学的研究内容 二、成藏地质学的研究方法
第一章 成藏地质学的研究内容和方法
第一节 成藏地质学的研究历史与现状
一、成藏地质学的概念
油气成藏地质学研究油气成藏的动力、成藏时间 、成藏过程及油气分 布规律，是石油地质学理论的重点内容之一。 油气成藏包括油气藏静态特征描述和油气成藏机理和成藏过程动态分析。
第一章 成藏地质学的研究内容和方法
第一节 成藏地质学的研究历史与现状
二、成藏地质学的研究历史与现状
第一阶段（19世纪末~20 世纪50年代初）
以沿背斜褶皱带分布油气藏的背斜说或重力说为代表，为油气成藏研究 的初始阶段，主要研究成果有： 1）在 1861年怀特提出的早期背斜学说基础上，建立了比较完善的油气 成藏的背斜学说。在“背斜圈闭理论”基础上，人们又提出了“非背斜圈闭 理论”。 2 ）通过烃类运移和聚集的流体动力学研究，建立了浮力、水动力和毛 细管力为成藏过程中油气运移和聚集的主要控制因素，提出了流体势的概念 （Hubbert,1953），将油气成藏过程作为动力学过程从而使油气成藏研究建 立在科学的基础上。
第十四次课：第五章油气藏(2)
大中型油气田 分布与构造活 动带
BZ25BZ25-1
PL19PL19-3
BZ34 晚期快速充注模式
断裂贯通型幕式快速多层系充注模式
BZ34-7-1 BZ34-6-1 (投影） 0 500 1000 1500 2000 2500 海拔(-m) m) 3000 3500 4000 4500 E2s3+4+ E1-2k 5000 5500 6000 活跃烃 源岩范围 贯通型 断裂通道 油气层 T8 N1g E 3d E3s1+2 T3 T5 3500 4000 4500 5000 5500 6000 0 5 km Qp+N2m BZ34-5-1 BZ34-4-1 (投影） (投影） BZ34-2-1 (投影） N BZ28-2-1 0 500 1000 1500 T0 2000 2500 3000
四、流体包裹体分析方法 1.概念 1.概念 流体包裹体是矿物生长 流体包裹体是矿物生长 过程中， 过程中，被包裹在矿物 晶格的缺陷和窝穴中的 成矿流体
按成分： 有机包裹体（ 按成分 ： 有机包裹体 （ 油 、 气）、盐水包裹体 按相态：液体包裹体， 按相态：液体包裹体，气体 包裹体， 包裹体，气-液两相包裹体
三、油藏饱和压力法确定油气成藏时间 1、基本概念 饱和压力： 饱和压力：溶解于原油中的天然气开始从 原油中分离出来时的压力。 原油中分离出来时的压力。 饱和油藏：原油被天然气饱和的油藏。 饱和油藏：原油被天然气饱和的油藏。 油藏压力等于饱和压力 不饱和油藏：原油没有被天然气饱和的油藏。 不饱和油藏：原油没有被天然气饱和的油藏。 油藏压力高于饱和压力
(2)部分破坏 (2)部分破坏
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， 油气部分沿断裂发生运移
《高等石油地质学》第5章 成藏模式与油气分布进展
1、源控论的提出
胡朝元于1980年7月在巴黎举行的第26 届国际地质大会上宣读，并在1982年 《石油学报》上发表的论文“生油区 控制油气田分布——中国东部陆相盆 地进行区域勘探的有效理论”中，首 次应用了“源控论”一词，
差别
END ！
最近发现的沸腾包裹体现象进一步证明了油气成藏过 程具有突变性质，事件性运移在漫长的地质历史中不断地 重复发生，不断地形成着新的油气藏和改造着过去已形成 的油气藏，最终形成了今天所聚集的油气。
突发式成藏
三、成藏模式研究新进展之一： 幕式成藏
郝芳等（2003）提出油气“幕式成藏”模 式
1、流体幕式排放 2、油藏多次充注 3、幕式成藏实验
第五章 成藏模式与油气分布进展 第一节 油气成藏模式 第二节 油气藏分布规律
第一节 油气成藏模式
一、传统的油气运移成藏模式的回顾
1、初次运移—压实排烃理论 2、二次运移—平稳的渐进过程，
游离相是二次运移的主要相态
二、成藏模式研究新进展之一： 突发式成藏
根据Hunt（1990）的流体封存箱理论，埋深在3000m以
盆(凹)缘剥蚀区超覆带主要发育地层油气藏
宁海北 坨154 盐家 永北 郑家
青 西 单家寺 尚店
断裂坡折带下深水区主要发育岩性油气藏
S2 S3
S4
断陷湖盆构造坡折带
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它萌芽于1960年7月，在胡朝元与汤麟尧、 程学儒等编写的“松辽盆地陆相烃源岩 的形成条件及其对油气田分布的控制作 用”一文中，提出“松辽盆地的油气藏 多分布在靠近生油岩的砂层内” 。
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
《石油天然气地质与勘探》第5章 油气聚集与油气藏的形成(1)
（4）水压梯度和流体性质对圈闭有效性的影响
①静水条件下：测势面水平，同一储层海拔高度相 同的点压力相同，油水(或气-水)界面水平。
②动水条件下，测势面倾斜。储层中水沿测势面倾 斜方面流动，圈闭内油水(或气-水)界面顺水流方向倾 斜，倾斜角度大小取决于水压梯度大小和流体密度差 。相同水动力下对油聚集有效的圈闭对气聚集仍有效 ，反之不一定。
（3） 地应力场性质：控制有机质成熟演化的力学化学效应。影响 烃源岩和储集岩微裂缝、储集层次生孔隙发育带的形成分布。 （4）地应力场特征：影响油气运移方向、通道及强度; 地应力场 变化： 直接引发流体运移。
（5）地应力是油气运移的主要驱动力之一，是控制油气运移、聚 集的重要因素。 局部应力低值区是油气富集区。油气从压应力区、 压扭应力区向张应力区和张扭应力区运移聚集。
散和水溶对流为重要运移机制。
主要是渗滤和脉冲式混相 涌流。
条
多样：游离天然气直接排替地层水成
件 的
聚集机理
藏，已聚集石油的圈闭被天然气驱替 成藏，水溶气脱溶成藏，富含气的地
较单一。游离相石油排替 地层水聚集成藏。
对
层水可形成水溶气藏。
比
演化和保 存条件
易于散失，扩散损失重要。气藏形成 始终处于聚和散的动平衡中，成藏期 晚有利于气藏的保存。聚集效率低。
来源于热成因气； ②较低的温度，一般温度低于10℃； ③较高的压力，一般压力大于10MPa； ④有利的储集空间。 最重要的是低温和高压条件，且温度与压力可在一定范
围内相互补尝。
圈闭大小由最大有效容积来度量。它取决于圈闭的闭 合面积、 闭合高度、储层有效厚度、有效孔隙度
★ 油气藏:油气在单一圈闭中的聚集。 是油气在地壳中聚集的基本单位。
5成藏期次和成藏史研究
根据埋深求出形成时间：从 油藏的现今埋藏深度（A层） 上推H到B层，B层沉积的时 期就是油藏形成的时期
假设和使用条件
油藏在形成时是被天然气饱和的，并且没有气 顶，因此，油藏形成时的地层压力与饱和压力 相等（刚好饱和）
泌7
泌1 8 5
1.7
泌1 0 0
泌9 7
栗园
3600.0 19680.0
19705.0
3600.0 19680.0
19705.0
（1）油源对比与运聚单元划分，确定成藏体系（源藏关联分析，确定供烃灶位置）
核三上段原油成熟度平面分布图
核三下段成熟度平面分布图
(2)模拟烃源岩的演化历史,运用原有成熟度限 定成藏时期
生物降解导致原油胶质沥青 质（杂原子化合物）含量高 密度和粘度变大。
正常50 坐标
45
锦洲原油
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
5000
正常坐标
30000 25000 20000 15000 10000
锦洲原油
于楼 大凌河组 莲花组 兴隆台 热河台组 杜家台组 中生界
5000
0
0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95
2.1 原油成熟度所反映的成藏期次
• 在统一的供烃系统中，烃源岩早期供给的 油气成熟度低，后期供给的油气成熟度高， 从而出现：早期成藏的油气成熟度低；后 期成藏的油气成熟度高。
表征原油成熟度的参数
类别 饱和链烃
五环萜烷
甾类 芳烃类
常用的原油成熟度的地化参数
参数
油气成藏地质学课后习题答案
第一章成藏地质学的研究内容和方法1、油气成藏地质学的概念油气成藏地质学是石油地质学的核心，是石油地质学中研究油气藏成藏的动力、成藏时间、成藏过程及油气分布规律的一门分支学科。
油气成藏包括油气藏静态特征描述和油气成藏机理和成藏过程动态分析。
①油气藏静态特征描述主要从油气藏类型、生储盖层、流体性质和温压等方面描述油气藏特征。
②油气成藏机理和成藏过程分析主要用各种分析方法（如流体历史分析法）研究油气成藏期次与成藏过程，包括油气的生成、运移、聚集以及保存和破坏各个环节。
2、成藏地质学的研究内容。
⑴成藏要素或成藏条件的研究：包括生、储、盖、圈等基本成藏要素的研究和评价，重点是诸成藏要素耦合关系或配置关系的研究，目的为区域评价提供依据。
⑵成藏年代学研究：主要是采用定性与定量研究相结合的现代成藏年代学实验分析技术与地质综合分析方法，尽可能精确地确定油气藏形成的地质时间，恢复油气藏的形成演化历史。
⑶成藏地球化学研究：采用地球化学分析方法，利用各种油气地球化学信息，研究油气运移的时间（成藏年代学）和方向（运移地球化学），分析油气藏的非均质性及其成因。
⑷成藏动力学研究：重点研究油气运移聚集的动力学特点，划分成藏动力学系统，恢复成藏过程，重建成藏历史，搞清成藏机理，建立成藏模式。
⑸油气藏分布规律及评价预测：这是成藏地质学研究的最终目的，它是在前述几方面研究的基础上，分析油气藏的形成和分布规律，进行资源评价和油气田分布预测，从而为勘探部署提供依据。
3、成藏地质学的研究方法。
⑴石油地质综合研究方法：①最大限度地获去资料，以得到尽可能丰富的地质信息。
②信息分类与分析——变杂乱为有序，去伪存真，突出主要矛盾。
③确定成藏时间，分析成藏机理，建立成藏模式，总结分布规律。
④评价勘探潜力，进行区带评价，预测有利目标。
⑵先进的实验分析技术：①成藏地球化学分析技术：岩石热解法、棒色谱法、含氮化合物分析技术；②成藏年代学分析技术：流体包裹体分析方法、自生粘土矿物同位素测试技术、有机岩石学方法；③成藏动力学模拟实验技术：物理模拟、数学模拟。
石油地质学第5章 石油和天然气的聚集
（2）根据生油层与储集层的时代关系划分为新生古储式、古 生新储式和自生自储式三种型式。
第五章 石油和天然气的聚集
（3）根据生、储、盖组合之间 的连续性可将其分为连续性沉积的 生、储、盖组合和不连续的生、储、 盖组合。 连续的生储盖组合是三者存在 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：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。
背斜油气藏中， 油、气、水分布示意图
第五章 石油和天然气的聚集
（三）油气藏的度量 对于油气藏来讲，其大小通常 是用储量来表示的，主要用到以下 几个参数和术语。 1. 含油边界和含油面积： 油（气）水界面与储集层顶、 底面的交线称为含油边界。其中与 顶面的交线称为外含油（气）边界， 与底面的交界称为内含油（气）边 界。若储集层厚且油水界面较高， 与其底面不相交时，只有外含油边 界。由相应含油边界所圈定的面积 分别称为内含油面积和外含油面积。
成烃坳陷与油气分布关系图
第五章 石油和天然气的聚集
2. 烃源岩的成烃条件
并非所有的沉积盆地都有成烃拗陷，当盆地内拗陷 区一直处于补偿或过补偿状态时，难以形成有利的成烃环 境，或油气潜量极低，属于非成烃拗陷。因此，一个拗陷 是否具备成烃条件，还要对烃源岩有机质丰度、类型、成 熟度、排烃效率来进行评价。通过定量计算成烃潜量、产 烃率来确定盆地的总资源量，从而评价油气源的充足程度。 只有具丰富油气资源的盆地，才能形成大型油气藏。
第五章 石油和天然气的聚集
二、油气富集条件 (一) 充足的烃源条件
生油条件是油气藏形成的物质基础。因此，充足的油气供给， 才能形成储量大、分布广的油气藏。油气源的供烃丰富程度，取度。 生油凹陷面积大、沉降持续时间长，可形成巨厚的多旋回性的烃源 岩系及多生油气期，具备丰富的油气源，是形成丰富油气藏的物质 基础。从国内外大型及特大型油气田分布看，它们都分布在面积大、 沉积岩系厚度大、沉积岩分布广泛的盆地中。如波斯湾、西伯利亚、 墨西哥、马拉开波、伏尔加—乌拉尔、松辽、渤海湾。这些盆地的 面积多在10×104km2以上，烃源岩系的总厚度均>200~300m，沉积 岩体积多在50×104km3以上。
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关键时刻：是指最能反映一个含油气系统中绝大多数油气生成——
运移——聚集的时间。关键时刻的平面图和剖面图可反映含油气系统
的地理和地层学分布。
（一）含油气系统的概念及其研究意义
（一）含油气系统的概念及其研究意义
2、含油气系统的定位
Magoon和Dow（1974）等许多学者认为：含油气系统是含油气 盆地内部一个天然系统，其在盆地中的位置介于盆地与区带之间。
（一）含油气系统的概念及其研究意义
目前一般采用Magoon和Dow(1994)对含油气系统的定义，即：
含油气系统是指包含成熟烃源岩及其形成的全部油气以及形成油 气藏所不可缺少的地质要素和作用的一个自然地质单元。 成藏要素：烃源岩，储集岩，盖层，输导层，圈闭； 成藏作用：油气的生成，运移，聚集，圈闭形成，成藏期后作用； 系 统：即指相互关联的地质要素和成藏作用及其组合关系。
51517 48837 43941 40979 40857
1976 1964 1977 1990 1978
二、大油气田的分布
（二）我国大油气田概述
中国十大气田基础数据表
排 气田名 序 称 1 2 3 4 5 苏里格 靖边 普光 大牛地 克拉2 所属盆地 鄂尔多斯 四川 鄂尔多斯 塔里木 主要产层 P1s、P1x T1 C3、P1 E2-3s 地质储量 （¬108m3) 5337 4700 3561 3077 2840
（一）含油气系统的概念及其研究意义
Meissner等(1984)提出了“生烃机器”(hydrocarbon
machine)
的概念。其定义为：包括烃源岩中油气生成之后的油气运移过程中
的所有基本要素的层系。这与一般理解的含油气系统的含义相近。
Ulmishek (1986) 提 出 了 一 个 类 似 的 概 念 ： “ 独 立 含 油 气 系 统”(independent petroliferous system) ，指出“独立含油气系统” 为一独立的以区域性隔挡与圈岩隔离的岩体，其内部发生了包括油 气在内的流体运移，它包括烃源岩,储集层，圈闭，区域性盖层”。 这与含油气系统的含义相近。
一、相对稳定的构造环境
二、充足的烃源供给 三、良好的储盖组合 四、有利的圈闭条件
（一）含油气系统的概念、定位及其研究意义
20世纪70年代产生：Dow(1972，1974)提出了“oil system”的 概念； 80年代引起注意：Perrodon(1980,1983)以及Perrodon和
Masse(1984)最先使用了”Petroleum system”一词。
（一）世界大油气田概述
截至2002年底,全球共发现大油气田877个,这些大油气田集
中分布于27个地区,在中东地区的波斯湾盆地和扎格罗斯盆地发
现的大油气田最多,达202个,其次是俄罗斯的西西伯利亚盆地,共 发现大油气田93个。在发现的这些大油气田中,油田有522个,占 总个数的59.52%,其油气可采储量为1 520.09¬108t油当量,占油 气总可采储量的53.72%;气田有355个,占总个数的40.48%,其油 气可采储量为1 309.62¬108t油当量,占油气总可采储量的 46.28%。
资料截至2006年底
气类型 煤成气 混合气 混合气 煤成气 煤成气
首次申 报年度 2001 1992 2004 2000 2000
鄂尔多斯 P1s、P1x、O1m
6
7 8 9 10
榆林
迪那2 子洲 大天池 徐深
鄂尔多斯
塔里木 鄂尔多斯 四川 松辽
P1s
K1bs P1s、P1x C2h、P2ch、T1f K1yc、K1yc
（一）世界大油气田概述
二、大油气田的分布
（二）我国大油气田概述
二、大油气田的分布
（二）我国大油气田概述
中国十大油田基础数据表
排 油田名称 所属盆地 序 1 3 4 5 萨尔图 喇嘛甸 杏树岗 塔河 松辽盆地 准噶尔 松辽盆地 松辽盆地 塔里木 2 克拉玛依 主要产层 K1y、K1qn T2xk、T2sk、J2q、P1j、C K1y、K1qn K1y、K1qn C1、O、T1、T2、T3
美国
伊朗 沙特 墨西哥
96
64 54 32
106.04
136.84 273.68 38.26
4.22
26.26 8.32 1.19
利比亚
加拿大 英国 阿联酋 安哥拉 巴西 哈萨克斯坦
24
22 22 19 11 11 10
32.00
16.23 11.86 78.25 16.65 15.42 32.39
140 120 133
各类型盆地大气田储量百分比（%）
45 40 35 30 25 20
（三）世界大油气田分布特点
39.41
37.44
各类型盆地大气田个数（个）
100 80 60 40 20 0
95 77
50
15.85 15 10 5 0 7.3
大陆
盆 裂谷
地
盆地 盆地 陆缘 边缘 被动 碰撞 陆-陆
90年代广泛应用： Magoon and Dow(1994)：《The Petroleum system——from source to trap》具有代表意义。
（一）含油气系统的概念及其研究意义
20世纪60年代：胡朝元（1963）提出了“成油系统”的概念， 并在松辽盆地划分出6个成油系统，但其意义为：“一个相对独立 的油气水运移聚集系统“。 90年代：含油气系统理论在中国全面引入和应用。 1996年11月：中国石油学会在贵州安顺市组织召开了中国首 届含油气系统研讨会。 1997年：石油工业出版社出版了《中国含油气系统的应用与 发展》论文集。
（据白国平，2007.4）
二、大油气田的分布 5.全球大油气田储层埋深特征
<1000 1000～2000 82
（三）世界大油气田分布特点
240 288 104 35 7 4 0 50 100 150 200 大油气田个数（个） 250 300 350
深度区间（m）
2000～3000 3000～4000 4000～5000 5000～6000 >6000
2000年：赵文智等提出了“复合含油气系统”的概念，使中
国含油气系统研究进一步深化。
（一）含油气系统的概念及其研究意义
1、 含油气系统的定义
Dow(1974）对“石油系统” （oil system）的理解是：一个独立的
生-储油系统，每个系统具有自己的烃源岩和一套储层。认为石油系
统的划分应以油—油对比和油—岩对比为依据。 Perrodon(1983）首先提出了“含油气系统”的概念，但并未给出明 确的定义。指出：“地质因素决定着油气藏的分布，特别是将烃源 岩，储集层，盖层组合在一起的时候，通常能够得到一个反映一系 列相关油气藏形成的区域，或者说是一个含油气系统。这是由具有 相似的天然要素组成的、具有相似功能的构造地质体”。 但该“区 域”或“构造地质体”的范围并不清楚。
碎屑岩
碳酸盐岩
碎+ 碳
无资料
碎屑岩
碳酸盐岩
碎+ 碳
无资料
（a）不同类型储层大油气田个数
（b）不同类型储层大油气田可采储量
世界大油气田储层岩性统计图 （据Halboutv资料整理而成）
二、大油气田的分布 4.全球大气田层系分布特征
新近系 古近系 白垩系 侏罗系 三叠系 二叠系 石炭系 泥盆系 志留系 奥陶系 寒武系 元古界 0 1 9 20 40 60 80 100 0 6 7 9 30 32 58 95 40 62
第一节 大油气田的概念及分布
一、大油气田的概念
大油田——指最终石油可采储量超过5亿桶(6 820¬104t)的油田；
大气田——指最终天然气可采储量超过3¬1012ft3(850¬108m3)的气田；
大油气田——一个最终油气可采储量超过5亿桶油当量的油气田也构成 一个大油气田。若石油的储量超过天然气,则该大油气田归类为
资料截至2006年底
地质储量 首次申 （¬108m3) 报年度 258941 93154 81472 79016 65125 1962 1963 1962 1962 1998
6 7 8 9 10
曙光 胜坨 欢喜岭 埕岛 孤岛
渤海湾 渤海湾 渤海湾 渤海湾 渤海湾
E2s、N1g Ng、Ed、Es E2s Nm、Ng、Ed、P z、Mz Ng、Ed、Es
世界主要大油气田圈闭类型对比图
圈闭类型
二、大油气田的分布 3.全球大油气田储层类型特征
700 600 500 400
800 1600
（三）世界大油气田分布特点 Nhomakorabea1477.1
572
1400 1200 1000
1332.34
300 200
283
600 400
100 6 0 16
200 5.52 0 14.75
1808
1752 1152 1049 1019
煤成气
煤成气 煤成气 油型气 混合气
1998
2002 2005 1993 2005
二、大油气田的分布
（三）世界大油气田分布特点
1.全球区域分布特点
全球各大洲的含油气情况（截至2005年） 位置 亚洲 大油气田个 数 361 最终可采油储 量(亿吨) 890 最终可采气储 量(万亿m3) 94.64
盆 其余
地
大
谷 陆裂
盆地 盆地 盆地 陆缘 边缘 被动 碰撞 陆-陆
其余
盆地
A——个数（个）
B——储量百分比（%）
世界各类型盆地大气田分布图（据白国平，2007）
第五章
大油气田形成理论
第一节 大油气田的概念及分布 一、大油气田的概念 二、大油气田的分布 第二节 大油气田形成理论 一、含油气系统理论 二、源控论 三、富油气凹陷“满凹含油”论 四、源-盖共控论 五、古隆起控油气论 第三节 大油气田形成的主要控制因素