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。

它的封闭机制是：上方为非渗透性盖层或压力盖层，下方为水体或非渗透层联合形成封闭。

其闭合面积即为通过溢出点的构造等高线所圈定的闭合区，油柱高度主要决定于背斜圈闭的闭合度和上覆岩层的封盖能力。

因为油气柱最大高度不可能超过圈闭闭合度或盖层封盖能力所允许的高度。

背斜圈闭形态是多种多样的，从穹窿状一直到狭长高背斜；闭合面积大小不一；有的是完整的，有的被断层复杂化。

2、背斜油气藏的油气分布特征：（1)油气局限于闭合区内；(2)背斜油气藏中的储油层呈层状展布，尽管绝大多数油层的储集性纵、横向存在较大的变化，但应是相互连通的。

(3)相互连通的多油层构成统一的块状储集体，常形成巨大油气藏。

3、背斜油气藏的成因分类：(1)褶皱作用形成的背斜圈闭和油气藏主要在侧压力挤压作用下而形成。

这类背斜多见于褶皱区，背斜轴向一般与区域构造线平行；两翼倾角较大，不对称，靠近褶皱山一侧较另一侧缓；闭合高度较大，且伴生有断层。

区域上这种背斜分布在褶皱区的山前坳陷及山间坳陷，常成排成带出现。

(2)与基底活动有关的背斜圈闭和油气藏在地台区由于基底断块上升，使上覆地层隆起而形成同生背斜构造。

其特点是：直接覆于基底之上的地层弯曲较显著，有时还可遇到受基底断裂控制的继承性断裂，向上地层弯曲渐趋平缓，而后逐渐消失；两翼地层倾角缓，闭合度小，闭合面积大，此类背斜常成带分布，组成长垣或大隆起。

(3)与同生断层有关的逆牵引背斜圈闭和油气藏滚动背斜的成因解释有两种，一种是认为同生断层下降盘靠近断层面的岩层因重力下跌使地层下垂弯曲而形成，另一种是认为同生断层下降盘尤其靠近断面处岩层厚度较大，促使地层在断面附近向着断层面“回倾”而形成。

这种背斜圈闭的特点，都位于同生断层的下降盘，多为小型宽缓不对称的短轴背斜，靠近断层一翼陡，远离断层一翼缓，轴线与断层线近于平行，常沿断层成串分布。

背斜高点距断层较近，一般为 0.5～1.5公里；且高点向深部逐渐偏移，偏移轨迹大体上与断层面平行。

背斜的形态、宽度等均受同生断层的控制。

断层面弯曲度越大，背斜形态线越趋穹窿状，倾角越缓。

(4)与塑性流动物质有关的背斜圈闭和油气藏由于地下塑性地层受不均衡压力作用，向着压力降低的上方流动，使上覆地层弯曲形成的背斜圈闭。

地下塑性地层常见的有盐岩和泥岩类，其中尤以盐岩占主要。

如我国江汉盆地的王场油田，该油田为一长轴背斜，地下核部为盐岩隆起。

（5）．与古地形突起和差异压实作用有关的背斜和油气藏在古侵蚀面上常常存在各种古地形突起，在地壳下陷接受沉积时，起初只在突起周围的低洼地带接受沉积，后期因填平补齐作用，突起部位才开始接受沉积，但因沉积较薄，而周围沉积逐渐加厚，且逐层、逐次地向突起方向超覆。

由于突起与其周围地区的沉积厚度不同，沉积负荷悬殊，在突起顶部沉积物薄，压实程度小，而周围沉积物较厚，可压实程度大，引起二者之间的差异压实作用，结果在突起处的上覆岩层中，形成了背斜构造，通常称为披盖构造。

披盖构造常可直接反映下伏古地形突起的分布范围和起伏，但它的闭合度总小于古地形突起的高度，随着地层向上构造幅度递减直至消失，地层倾角向上也逐渐变小，构成所谓“顶薄翼厚”的现象。

如我国华北含油气盆地济阳凹陷的孤岛油田基底为由奥陶系石灰岩和白云岩组成的剥蚀突起，其翼部超覆沉积有下第三系地层，顶部则被上第三系馆陶组及明化镇组所覆盖，形成较大规模的披盖构造。

二、断层圈闭和油气藏1、概念储集层沿上倾方向被断层切割，并被另一侧的不渗透层或断层泥遮挡形成的圈闭，即为断层圈闭。

但是，断层即可作为油气聚集的遮挡，同时也可作为油气运移的通道。

因此，断层形成圈闭是有一定条件的。

这种类型的圈闭分布很广，在各含油气盆地中广泛分布，尤其我国东部断陷式含油气盆地中更是为数众多。

断层圈闭的闭合面积是通过溢出点的储层顶面构造等高线和上倾方向断层线构成。

2、断层油气藏的基本特征断层油气藏的基本特征主要是沿断层附近储集层因岩层被挤压破裂而渗透性变好；断层的发育使油气藏复杂化，构造断裂带内的油气藏被断层切割为许多断块，分隔性强，各断块内含油层位、含油高度、含油面积很不一致；油气常富集在断层靠油源一侧。

3、断层在油气藏形成中的作用断层在地质历史发展过程中的不同时期或者同一断层在不同的位置，常起着封闭或通道两种截然相反的作用。

对油气藏的形成至关重要。

(1)封闭作用封闭作用是指由于断层的存在，使油气在纵、横向上都被密封而不致逸散，其结果是形成油气藏。

断层是否起封闭作用取决于断层本是否封闭和断层两盘岩性的接触关系。

断层本身的封闭性决定于断层带的紧密程度，它与断层的性质、断层角砾岩和断层泥是否存在以及断层带中流体的情况有关。

一般来说，挤压性断层较张性断层封闭性强一些；断层带中断层泥的存在常使断层产生封闭作用；而断层角砾岩的存在常具有一定的渗透作用，另外，地下水通过时，水中沉积物质沉淀，使破碎带胶结或油气沿开启断裂运移时，由于原油氧化，形成固体沥青而堵塞断层通道，也可起封闭作用。

断层横向上是否封闭则取决于断距的大小及断层两盘岩性的接触关系。

若断层使储层上倾方向完全与非渗透性岩层相接，则为完全封闭（图中B）；上倾方向的上方部分与非渗透层相接，则为部分封闭（图中A），与渗透层相接，则为不封闭。

㈠．断层的封闭性评价一般应从以下四个方面加以分析：1．断裂带的封闭性①．力学性质上，压性和压扭性断层，断面较紧密，常具封闭性而张性断层相反。

②．断层面倾角较缓，使上盘紧贴下盘，断裂破碎带变窄，增强其封闭性；③．断开地层岩石较软时，可产生大量断层泥，阻塞断裂带；④. 断裂带中流体的活动，也可影响封闭性。

如循环的地下水中溶解物质的沉淀可使破裂带胶结，或者是沿破裂带运移的石油，经氧化形成固体沥青，将堵塞运移通道使之具有封闭性质。

2．断层两盘的岩性组合及配置关系 主要有以下三种基本形式：①．储层向上倾方向与断层另一盘的泥质岩等非渗透性层接触，最为普遍。

②．流动泥岩遮挡：即未压实和半塑性泥岩在断裂过程中沿断层面流动，并被挤入下伏砂岩储集层，填满砂粒孔隙空间，形成一个天然泥饼，从而在储集层和砂岩之间以断层接触时，亦能形成圈闭③上倾方向为渗透性较储层差的可渗透岩石，二者之间存在排替压力差，也可封闭一部分油气。

3．断层与储集层的平面组合关系断层圈闭的形成，或者是由一个弯曲的断层与单斜层相切；或者由互相交叉的断层，在储层上方形成遮挡，即所谓断鼻构造；有的也可以是由几条断层将一地层从四周切开成一个孤立断块，形成圈闭。

它们的共性是，在平面上必须是断层线与储集层等高线构成闭合状态才能形成圈闭。

4．断层的活动历史一般来说，当断层处于活动时期时有利于油气等流体从中通过，而当断层处于停止时期时，其封闭性相应增强，是否开启还取决于很多因素的制约。

由于以上诸多原因，同一条断层在分布的不同地区、不同深度及其发展的不同时期，其封闭性都可能十分不同。

因此，必须对每个断层进行全面的具体研究，才能正确判断其封闭性。

油气粘土层图2-1断层两侧岩性接触情况 (2)通道作用断层另一种作用是破坏原生油气藏，成为油气运移的通道。

其结果是油气运移至浅处，若遇圈闭可形成次生油气藏；若无遮挡油气逸散至地面而散失。

断层伴生裂缝发育，一般是开启的；断层交叉部位往往是开启的；在脆性地层中的断裂，且未矿化应是开启的。

在油气藏的形成过程中，开启的断层可成为连接源岩与圈闭之间的良好通道，也可与储层、不整合面一起成为油气的长距离运移的通道。

油气藏形成后，开启的断层可使油气沿断层向上运移，在上部地层形成次生油气藏或直接运移至地表造成散失破坏（图2-2）。

AAA(A)(b)油砂油藏等高线含油面积图2-2油砂山油田构造图及剖面图如柴达木盆地的油砂山油田，本来为一完整的背斜油藏，后因垂直构造轴线发生一条大断距的断层，将东侧油层抬升暴露于地面，油藏则全部遭到破坏。

西侧油层下降，被断层封闭仍保留了工业性油藏。

4、断层圈闭和油气藏的类型断层圈闭的形成条件是断层必须是起封闭作用的，那么在平面上必须是断层线与储集层的构造等高线构成闭合的状态才能形成圈闭。

那么根据断层与储集层的平面组合关系，可将断层圈闭分为以下四种基本类型：1、弯曲或交错断层与单斜构造结合组成的圈闭和油气藏（图中A）。

2、三个或更多断层与单斜或弯曲岩层结合形成的断层或断块圈闭和油气藏（图中B）。

3、单一断层与褶曲（背斜的一部分）结合形成的断层圈闭和油气藏（图中C）。

4、逆和逆掩断层与背斜的一部分结合形成的逆（或逆掩）断层圈闭和油气藏（图中D）。

三、裂缝性背斜圈闭和油气藏1、概念裂缝性背斜圈闭：在背斜构造控制下，致密而脆性的非渗透性岩层，由于各种原因可以出现裂缝特别发育而使孔隙度和渗透性变好的局部地区，周围则为非渗透性围岩和高油气势面联合封闭形成的油气低势区，称为裂缝性背斜圈闭（油气储集空间和渗滤通道主要为裂缝性或溶孔（溶洞））。