研究生油气藏形成机理讲义

东北石油大学研究生教学讲稿

学院(系、部) 地球科学学院

教研室石油地质研究室

课程名称油气藏形成机理

主讲教师付广

职称教授

2015年2 月 5 日

讲稿（首页）

主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等

三、研究进展

1、油气成藏论

单一圈闭油气聚集理论：①背斜成藏理论②地层岩性成藏理论

多个圈闭油气聚集理论-无异聚集理论

新理论：

①含油气系统理论。②封存箱油气聚集理论。③天然气运聚动平衡理论。④流体势场油气运聚理论⑤成藏动力学。⑥排烃门限控油理论。⑦源控论-源盖共控论⑧断裂控烃论，⑨相势控藏理论。

2．成藏条件

（1）源岩

煤成油、未熟油和低熟油、无机气、不同源岩对油气成藏的贡献、超压对油气生成作用、油藏地化研究储层非均质性、油气运移追索、不同干酪根组分生烃化学动力学、油气生成运移碳同位素变化特征，优质烃源岩

（2）储层

储层内部建筑结构、非均质性、剩余油分布、流动单元、储层成岩演化史。

（3）盖层

超压封闭、浓度封闭、封闭能力演化、对各种相态天然气封闭机理、盖层控油气理论。

（4）油气运移通道和路径

现代油气成藏理论课程讲稿

备注

③毛管力是油气运移的阻力

④油气浮力小于或等于毛管力油气则被封闭。

2.对水溶相天然气的封闭机理

（1）盖层对水无毛细管作用

（2）盖层对水溶相天然气的封闭实际上是对水的封闭

（3）盖层主要通过吸附水来阻止水溶相天然气运移

（4）盖层吸附力大于水动力即可封闭水溶相天然气

3.对扩散相天然气的封闭机理

（1）条件：盖层具生烃能力

（2）封闭机理：由于盖层生成天然气使其孔隙水处于饱和状态，造成其较上下具

有较高的含气浓度，天然气在此高浓度的作用下向下扩散阻止了下伏天然气向上扩散，

从而形成了浓度封闭作用。同时具超压的浓度盖层封闭能力更强。

主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注

实际含气浓度

最大含气浓度

C

盖

C储

C

z

4、异常孔隙流体压力对游离相和水溶相天然气的间接封闭作用

只能存在于那些特殊的泥质岩盖层中。

（1）异常孔隙流体压力形成条件及形成机制

1)形成条件

a.厚度大四周形成致密层

b.沉积速率快

欠压实泥质岩盖层内部结构示意图

2)形成机制

a.水热增压粘土矿物转化脱水

b.流体增加承压

有机质向油气转化

c.构造挤压

②异常孔隙流体压力不是封闭游离相天然气的主要原因

过去观点：异常孔隙流体压力直接封闭油气

油气藏形成机理课程

主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注

欠压实泥岩层压力封闭机理模式示意图（据陈章明等,1996）

目前观点：①高压流体不能与下伏孔隙流体直接接触，否则超压释放不能对油气

形成封闭。②致密层封闭其内油气又可封闭其内孔隙水，同样其也可封闭下伏油气及孔

隙水。

（二）盖层封闭天然气能力影响因素分析

(一).毛细管封闭能力的影响因素

1、矿物成分及含量

（1）有机质

①.有机质作为胶结物，堵塞了泥质岩盖层孔隙，使孔渗条件变差，封闭能力增强。

②.有机质具有较强的吸附天然气能力，可阻止天然气通过泥质岩盖层的逸散。

一方面直接起到了阻止天然气通过泥质岩盖层运移的作用，另一方面是天然气分子

固着在其表面上，减少了使天然气分子通过泥质岩运移的有效孔隙空间，从而增强了泥

质岩阻止天然气逸散的能力。

（2）方解石、石英

这些石英和方解石的形成，堵塞了泥质岩中的微渗漏空间，使毛细管封气的能力增

强。

（3）粉砂质

①降低毛细管封闭能力:压实成岩程度低

粉砂质含量越高，泥质岩盖层孔渗越好，毛细管封闭能力越差。

②增强毛细管封闭能力：压实成岩程度高

当泥质岩压实成岩程度较高，结构十分致密时，粉砂质的存在可使泥质岩的毛细管封闭能力明显增强

主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注（4）粘土矿物

粘土矿物的可塑性和膨胀性由强到弱依次为：蒙脱石、高岭石、伊利石、绿泥石。

因此泥质岩中的粘土矿物成分和含量不同，其膨胀性、可塑性和封闭性也就不同。

2、压实成岩程度

在成岩作用的早期，泥质岩孔隙度大，渗透率高，排替压力低，毛细管封闭能力弱；

随着成岩作用的增强，蒙脱石大量转化为伊利石之后，孔隙度快速下降，渗透率亦随之

降低，岩石密度及排替压力升高，泥质岩盖层的毛细管封闭能力增强。

P

d

z

3、厚度

a. 从沉积角度上看，只有大厚度的泥质岩盖层其沉积环境才是稳定的，其沉积物

的均质性好，大孔隙不发育，排替压力大，毛细管封闭能力较强。相反，如果泥质岩盖

层厚度小，沉积环境不稳定，沉积物均质性差，大孔隙发育，泥质岩盖层排替压力小，

毛细管封闭能力就弱。

b.大厚度盖层才能有效的堵截连通孔隙

c.饱和水排替压力与岩样长度之间具明显的正比关系。

主要教学内容、课堂讨论题目、实验项目名称、课后思考题目等备注

人造石英粉砂岩饱和水排替压力与岩样长度关系图

d.无论是气藏还是油藏，其泥质岩盖层厚度与其封闭的气柱（封闭能力）之间都存

在着明显的正比关系。

度

高

柱

气

油

盖层厚度

4．异常孔隙流体压力影响

异常孔隙流体压力使毛细管封闭能力增强

综上所述，泥质岩盖层的厚度越大，毛细管封闭能力越强；反之则越弱。

(二)对水溶相天然气封闭能力影响因素

1．压实成岩程度

压实程度-吸附阻力-对水溶相天然气封闭能力

2．黏土矿物类型及含量

蒙脱石-伊利石-绿泥石-吸附力-对水溶相天然气阻力

3．异常孔隙流体压力

超压—压实成岩程度 -吸附能力 -对水溶相天然气能力