油气成藏地质学 第5章 大油气田成藏理论

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
讲授内容
第一章 成藏地质学的研究目的和内容 第二章 成藏地球化学 第三章 成藏年代学 第四章 成藏动力学 第五章 大油气田形成理论 第六章 非常规油气藏
第五章
大油气田成藏理论
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、古隆起控油气论 第三节 大油气田形成的主要控制因素 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
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
（三）世界大油气田分布特点
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 0 0.35 0.54 0.33 4.02 2.4
9.21 5.91 29.85
7.65 6.78
32.41
10
20
30
40
不同层系发现的大气田数目（个）
不同层系大气田储量占总储量的百分比（% ）
世界大油气田随深度变化规律图
二、大油气田的分布 6.全球大油气田烃源岩特征
80 70 60 68.1
（三）世界大油气田分布特点
所占百份比例（%）
50 40 30 20 10 0 泥页岩 碳酸盐岩 煤源岩 27.7
3.7
世界大油气田烃源岩类型分类特征图 （据宋芊等，2000）
二、大油气田的分布 7.不同类型盆地的大气田分布特征
北美洲
欧洲 南美洲 非洲 大洋洲
118
87 69 35 26
123
96 131 42 4
5.86
4.9 3.03 1.27 3.82
备注：南极洲至今无大油气田发现
二、大油气田的分布
（Leabharlann Baidu）世界大油气田分布特点
2.大油气藏类型特征
600 532 500
累计数目（个）
400
300
200
168 125
100 28 0 背斜 断块 地层岩性 生物礁 无资料 24
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。
（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%。
（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
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
1477.1
572
1400 1200 1000
1332.34
300 200
283
600 400
100 6 0 16
200 5.52 0 14.75
（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。
（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
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
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。
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。
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
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
0.85
1.64 1.13 3.65 0.03 0.42 2.04
伊拉克
尼日利亚 澳大利亚 委内瑞拉
29
29 26 26
113.24
19.43 4.12 75.95
0.59
1.30 3.82 1.42
中国
25
26.77
1.08
科威特
9
72.08
1.64
二、大油气田的分布
（一）世界大油气田概述
二、大油气田的分布
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
大油田,反之则归类为大气田。
————据Mann et al．AAPG, 2003
第一节 大油气田的概念及分布
一、大油气田的概念
（据宋芊，2000）
第一节 大油气田的概念及分布
二、大油气田的分布
（一）世界大油气田概述
（二）我国大油气田概述
（三）世界大油气田分布特点 （四）形成大油气田的主控因素
二、大油气田的分布
二、大油气田的分布
（一）世界大油气田概述
世界主要国家的大油气田分布情况（截至2005年）
国家 俄罗斯 大油 气田 个数 151 最终可才油 储量(亿吨) 150.31 最终可才 气储量(万 亿米3) 51.05 国家 挪威 大油 气田 个数 25 最终可才 最终可才 油储量 气储量 (MMBO) (TCF) 47.18 2.41
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。
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
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
（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。
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